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塔式起重机提前附墙对联杆和基础的影响!
时间: 2008年08月26日 来源:本站原创 作者: 佚名 浏览次数: 【字体:

当塔机基础承载力不足或出现不均匀沉降时,若采取降低塔身高度再对塔机基础补强的技术措施实施比较困难,而停工和补强经济损失较大,如对塔机提前进行附墙处理则比较经济省时,而且能避免塔机在纠偏过程中出现重大事故隐患。本文通过JL150塔机固定附墙实例,对不同附墙高度对附墙联杆和基础的影响进行详细力学计算和分析,并提出具体处理意见。

1  JL150塔机基本参数

江麓一浩利工程机械有限公司生产的JL150塔机,最大起重力矩150tm、最大起升高度200m,标准节为1.7m×1.7m×3m、重1452kg,说明书提出第一附墙高度为35.5m,以后每隔24m附墙一次,最高一段附墙高21m。塔机附墙前基础荷载与附墙对建筑物产生的荷载见表1

2  不同附墙高度的力学计算

〓〓该JL150塔机基础在施工使用过程中出现不均匀沉降,为了预防发生重大事故决定提前附墙,第一道附墙高度由35.5m改为12.0m

2.1第一道附墙力学计算

〓〓第一道附墙高度按12m35.5m分别进行计算,计算简图见图1,塔机与基础联接按固定考虑,附墙联杆与塔机和墙体联接按铰接考虑。未附墙时塔机最不利状态是非工作工况,现按表1中数据采用平面杆系有限元法计算,其结果见表2

〓〓附墙后塔机对基础作用弯矩约1600kNm,为附墙前的一半。以独立基础6.0m×6.0m为例,塔机基础对地基产生最大压应力:附墙后63.8kN/m2,附墙前108.2kN/m2

从表2可知,不同附墙高度塔机对基础作用弯矩均约为1600kN。提前附墙后塔机对地基的作用弯矩和影响大大减少,可立刻缓减塔机对地基的影响,停止或减少不均匀沉降速度。本工程塔机附墙后基础沉降立刻得到控制,不必对基础作任何处理,继续使用塔机直到工程施工结束。

〓〓附墙高度12.0m时附墙联杆内力399.2kN,与正常第一道附墙35.5m时联杆轴向力相差较大。也就是说,提前附墙则联杆截面应重新设计,采用原附墙杆安全系数偏小。

2.2   第二道附墙力学计算

第二道附墙高35.5m,与厂方建议第一道附墙高相同,计算简图见图2、计算结果见表3

〓〓表2与表3中,第二次附墙扣塔机对基础作用弯矩仅为567.2kNm,比第一次附墙时1600kNm2.8倍,为附墙前倾覆力矩3200kNm1/6,地基最大应力σ=36.9kN/m2,地基应力大大缩小,说明第二次附墙后塔机基础安全度提高了。从表3可知,第二道附墙联杆内力也随之减少,但仍大于厂方提供数值。

2.3  第三道附墙力学计算

第三道附墙高59.5m,与厂方提出第二道附墙高相同,计算简图见图3、计算结果见表4

〓〓比较表4与表1,第三次附墙后塔机对基础作用弯矩为156.4kNm,仅为附墙前的5%,基础可近似地看作中心受压状态,随着附墙次数增多基础安全度逐步提高。这一点与现场实际情况完全符合,但附墙联杆内力仍然较大。

3  结论

〓〓1)当塔机基础设计承载能力不足或遇到不良地基时,采用提前附墙方案是最经济的技术处理手段。

〓〓2)提前附墙塔机对基础的倾覆力矩迅速减少,其地基的应力也迅速减少,随着附墙次数增多递减速度很快。

〓〓3)提前附墙时附墙联杆轴向力比按厂方建议附墙高度的轴向力要大,故附墙联杆应重新设计,提高安全度。(转载《建筑机械化》2003/5

 
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