塔机塔式起重机的构造主要结构

塔式起重机的构造（主要机构）

一、主要机构

1、基础承台

基础承台

塔机承台一般存有三种形式

⑴、板式和十字形基础：

A、它们主要要进行基础地基承载力验算：

B、地基稳定性验算（基础边离基坑边＞2.0m；基础底离基坑底≮1.0m；f ak≥

130KN/m2

C、地基变形计算（基础附近有堆载、地基持力层下有软土层）

D、和基础配筋计算。

⑵、桩基承台式混凝土管桩、灌注桩基础：它们主要要进行桩端承载力验算、

桩身承载力验算、桩抗拔力验算和基础承台抗弯、抗剪、抗冲切计算及配

筋计算。

⑶、组合式格构钢柱基础：除上述桩基础验算外还要进行单根钢柱（按轴心受

压构件）和整体格构钢柱（按压弯构件）验算

塔式起重机的基础应按照其安装使用说明书所规定的要求进行设计和施工。施工（总承包）单位应根据地质勘察报告确认施工现场的地基承载能力。

当施工现场无法满足塔式起重机安装使用说明书对基础的要求时，可自行设计基础，常用的基础型式包括：

⑴、板式和十字形基础；

⑵、桩基承台式(混凝土管桩、灌注桩)混凝土基础；

⑶、组合式基础。

㈠、板式基础设计计算应符合下列规定：

⑴、应进行抗倾覆稳定性和地基承载力验算（图1）：

图1 塔机承载力图

⑵、整体抗倾覆稳定性应按下式计算：

1、矩形基础地基承载力计算应符合下列公式要求：

1）、当轴心荷载作用时

2）、当偏心荷载作用时,除符合上式要求外，还应符合下式要求：

2、矩形基础底面的压力可按下列公式计算：

1）、当轴心荷载作用时

2）、当偏心荷载作用时应符合下式要求

3）、当偏心矩时

3、偏心矩应按下式计算，并符合要求

[pB] —地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定，一般取[pB]=2×105～3×105Pa

⑷、基础底板的配筋，应按抗弯计算确定；计算公式与配筋构造参见现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的相关规定。

㈡、桩基承台式混凝土基础的设计计算应符合下列规定：

⑴、应对桩基单桩竖向抗压和抗拔承载力、桩身混凝土强度，承台的抗弯、抗剪、抗冲切按现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定进行验算（图3.2.4）：

图3 塔式起重机方形承台桩基础

1——桩基础； 2——桩基承台； 3——塔式起重机塔身桩基单桩竖向承载力计算应符合下式：

式中：Qk——荷载效应标准组合下，基桩的平均竖向力；

Qkmax——荷载效应标准组合下，桩顶最大竖向力；

Ra——单桩竖向承载力特征值；

⑵、桩基单桩的抗拔极限承载力与桩身混凝土强度应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定进行计算。

⑶、承台的抗弯、抗剪、抗冲切计算应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定进行。

⑷、当桩端持力层下有软弱下卧层时，还应对下卧层地基强度进行验算。

⑸、桩中心距不宜小于桩身直径的3倍。

图4塔式起重机组合式基础的钢格构柱示意图

1——小格构柱； 2——大格构柱

㈢、组合式基础的设计计算应符合下列规定：

1 其承台与桩基设计计算应按本规程第③、④条的规定。

2 大格构柱、小格构柱（图4）及单肢与缀件均应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定进行强度与稳定性验算。

3 大格构柱应按压弯构件、小格构柱应按轴心受压构件进行计算。

条文说明：在上述计算公式中，在计算地基承载力时采用的是荷载标准组合；而在板式基础设计与桩基承台的抗弯、抗剪、抗冲切计算时，采用的是荷载基本组合。荷载组合系数取值按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的相关规定。

具体计算可以参考《混凝土基础工程技术规程》 JGJ/T187-2009

2、过渡节和底座

⑴、过渡节是由主弦杆、水平腹杆、斜腹杆等组焊而成的空间桁架结构

⑵、底座一般有：大底架式、小底架式、十字底架式、预埋底架式和预埋支腿式

它作为塔机标准节以上机构与混凝土承台连接的中间构件。是承受塔机垂直载荷和倾覆力矩的最大值点。

十字底架座、过渡节及基础

3、塔身（标准节）

塔身由若干个标准节组成，根据施工建筑物的高度确定塔机的安装高度，然后再确定标准节的数量，来组成塔机总成。

标准节

标准节一般有整体桁架式和片拼装式两种，

根据新国标GB/T5031-2008中第条中规定：“爬升装置防脱功能”塔机的标准节撘步增加了防脱装置。

根据新国标GB/T5031-2008中第8.4条中规定：“塔机的标准节，臂架、拉杆、塔顶等主要构件应设有可追溯制造日期的永久标志”。但08年以前生产的塔机可以不要求。

4、爬升架

爬升架主要由套架、平台及液压顶升装置组成。

套架为整体式，套装在塔身的外部，上端用销轴与下支座相连

在顶升油缸的作用下，爬升架内侧有16个滚轮，支于塔身主弦杆外侧，起导向支承作用，并可作上下运动，套架中部的水平横梁中间焊有销轴铰座，与油缸体上的单耳铰接，承受油缸的顶升载荷，套架中部有两个套架制动块，在油缸收回活塞杆时，由套架制动块传递顶升载荷，为了便于顶升安装的安全需要，在爬升架的上部，中间位置设有可折卸的工作平台，周围有护栏。

（爬升架）

5、回转塔身及塔顶

回转塔身的主体是由无缝钢管、槽钢及钢板组焊而成的长方形空间桁架，其底部用螺栓连接上支座，顶部与塔顶用销轴连接，回转塔身内部设有爬梯，供安装及检修时使用。塔顶为三角形空间桁架结构，前后弦杆为无缝钢管，腹杆为无缝钢管。底部与回转塔身用φ60销轴连接，顶部的前方与后方均装有拉板，分别与起重臂拉杆、平衡臂拉杆铰接，塔顶的上部有一平台，安装人员可利用该平台进行塔机的装卸和穿绕起升钢丝绳。

塔顶

6、上下支座、齿圈和回转塔身组成回转机构

上下支座是由钢板拼焊的箱体结构，上部用高强度的螺栓与回转支承的外齿圈连接，下部连接标准节和爬升架的过渡性质的金属结构，与标准节连接采用销轴连接，另侧安装一个多功能限位器，与爬升架采也用的销轴连接。

7、司机室

司机室为钣金结构，设置在回转塔身的右前方侧。司机室内宽敞、明亮、视野开阔，前窗可以开启，门是后开门，便于通风，室内有活动座椅，座椅两侧为操纵台，配有顶灯，还设有各种电源插座，可供夜间检修，接工作灯电源或供司机室内降温取暖时使用。

（司机室）

8、平衡臂

平衡臂是由槽钢与工字钢组成的平面桁架，起升机构装在臂的后部，臂的尾部放置配重块，上面设有护栏及行走平台，在起升机构安装处，设有检修吊杆，便于安装与维修。臂的根部用两根销轴与回转塔身连接，另一端通过两根拉杆和塔顶相接。

平衡臂

9、起重臂

起重臂为变截面等腰三角形结构、斜腹杆、水平腹杆均为无缝钢管，上弦杆