2 总体设计
2.1 总体参数
型号：QTZ6015；
额定起重力矩：1156千牛·米；
最大起重量：8吨；
工作幅度：2.5米～60米；
最大幅度处额定起重量：1.5吨；
起升（独立）高度：45米；
变幅速度不小于：40米/分钟；
最大起升速度不小于：60米/分钟；
回转速度不小于：0.6转/分钟;
最低稳定下降速度不大于：7米/分钟。
2.2 总体方案选择
2.2.1塔基类型选择
通过对塔机厂的参观和查阅相关资料，本设计采用回转自升式塔式起重机。其优点是轮廓底部尺寸小，要求较小的建筑基地空间，不影响建筑材料的堆放使用；塔身不会转故惯性小，便于改装成附着式塔式起重机，能适应多种形式建筑物的施工需要。
由于普通上回转式已经不能满足大高度吊装工作的需要，故本次设计采用自升附着式，即塔身附着在建筑物上，可以随着建筑物的升高而沿着层高逐渐爬升。
爬升套架采用外爬式，因为内爬式在工作时司机不能看到起吊过程，操作不便；施工结束后，又要用辅助设备将塔机解体，并吊到地面，费工时。
综上所述并考虑经济性、建筑体型、和周围空间等因素的考虑后，选择上回转外部附着塔帽式起重机。
2.2.2 驱动形式
起重机的性能和特点在很大程度上取决于驱动装置。本设计采用电力-机械驱动，相比内燃机-驱动更好一些。目前塔式起重机的驱动装置广泛采用起重机和冶金专用的YZR、JZR、YDZ系列电动机。
2.2.3 变幅机构型式
根据国内塔机发展和使用情况，采用小车变幅，即通过移动小车实现变幅。工作时吊臂安装在水平位置，小车由变幅牵引机构驱动，沿吊臂轨道移动。这种方案的优点是：安装定位准确，变幅速度快，变幅惯性力没有回转惯性大。
2.2.4 爬升机构
根据爬升机构的传动方式不同，自升式塔式起重机的传动方式不同，自升式塔式起重机可分为机械式和液压式爬升机构。其中液压式采用液压油缸顶升，在国内外广泛使用。本次设计为了塔身附着和加节方便，决定采用上回转-外套架爬升上加节式。
2.2.5 吊臂的结构形式
吊臂是塔式起重机的主要结构之一。塔式起重机吊臂的结构形式有桁架压杆式，桁架水平式和桁架混合式三种。本吊臂采用塔式起重机常用的桁架水平式吊臂，吊臂的断面制成三角形，弦杆和腹杆均由型钢制成。其中上弦杆为圆管。下两弦杆为方管，兼做载重小车的运行轨道。
2.2.6 塔身的结构型式
塔身是起重机最重要的受力勾践之一，有标准节通过高强度螺栓连接而成。标准节主弦杆和腹杆用无缝钢管，截面为正方形，沿塔身高度方向做成等截面结构，整个标准节是一个空间的桁架结构。
2.2.7 其他结构形式
塔帽采用前置式；平衡臂采用片式结构；底座节采用法兰盘。
2.3 各部分外形尺寸、自重和重心位置
2.3.1 标准节
（1）、标准节结构分析：
标准节为标准件在一定程度上可以实现互换。由上图可知，标准节由以下几个部分构成：1）、主弦杆：一共4根；2）、腹杆：横腹杆12根，斜腹杆8根；3）、爬梯：扶杆2根，水平爬杆8根，节距为255mm，连杆为4根分别焊接在扶杆两头；4）、抗扭杆：一共3根，均布于3层水平腹杆上，用于增强标准节的强度；5）、螺栓套：分别焊接在4根主弦杆两头，每头两个，一共16个，用于两头个标准节之间的连接（在螺栓套里套上螺栓实现）；6）顶升块：分别安装在2根主弦杆上，每根2块，在顶升过程中用于支撑横梁。
（2）、标准节是构成塔身的标准件，高度为2.5米，断面尺寸为1.94m×1.94m，其结构简图如下图所示：
图2.1
（3）、查找网络资料和《机械设计手册》可以得到设计结果如下表
表2.1 标准节各部件规格及重量
序号名称横截面尺
寸
（mm）
数量长度
（mm）
单位长度
理论质量
（kg.m）
总重量
（kg）
1 主弦杆Φ146?10 4 2500 51.29 512.9
2 横腹杆Φ60?612 1930 7.99 185.0
3 斜腹杆Φ70?68 2273 9.47 172.2
4 爬梯扶
杆
Φ35?4 2 2480 3.06 15.2
5 水平爬
杆
Φ28?39 350 1.85 5.8
6 连接杆Φ28?3 4 400 1.85 2.9
7 对角平
撑
Φ60?6 2 2723 7.99 43.5
8 螺栓套Φ30?516 125 42.4
9 顶升块 4 15.2
10 上封板 4 0.8
11 下封板 4 0.8
12 定位套 4
2.4 合计
997.1
标准节的总重量： kg 1.997=总Q 计算总重量： kg 10971.1
=?=总计Q Q
2.3.2 底座节
（1）、底座节结构分析：
由上图可知底座节由以下几部分组成：1）、立柱：4根；2）、平腹杆：分两层一共八根；3）、斜腹杆：均布于底座节4个侧面上，每个面2根，共8根；4）、抗扭杆：平腹杆，分两层，每层一根；5）、法兰盘：焊接在立柱底部，是底座和混凝土基础连接的桥臂，其结构参考厂家；6）、筋板：焊接在立柱和法兰盘之间，以加强立柱和法兰盘的连接；7）、螺栓套：用于连接底座节和标准节，共8个。 （2）、底座节为塔式起重机基础，用于支撑整个塔机的重量，其结构如图所示：
图2.2
（3）、由以上分析并参照《机械设计手册》可以得出以下结论：
表2.2 基础节各组成部分规格尺寸及其重量
序号 名称 横截面尺寸 数量 长度（mm ） 单位长度理论质量（kg/m ）
总质量
（kg ） 1 主弦杆 Ф146×16 4 800 51.29 164.1 2 平腹板 Ф70×6 8 1794 9.47 135.9 3 斜腹板 Ф70×6 8 815 9.47 61.7 4 对角平撑 Ф70×6
2 2537 9.47 48.1 5 法兰盘 4 25.0 6
筋板
16
6.0
7 螺栓套 8 4.0 合计
444.8
4）、底座节总重量
kg 8.444=总Q 计算重量：kg 3.4891.18.4441.1=?=?=总计Q Q ，取kg 490=计Q
2.3.3吊臂
采用水平变幅式吊臂，横截面为等腰直角三角形。采用双吊点型式。上弦杆为无缝钢管，下弦杆为槽钢加封板，腹杆均为钢管，为减轻自重，根据吊臂内力变化，采用变截面式，材料选为Q235。 （1）、确定臂长：
根据参数指标，该塔机最大幅度为60m ，确定吊臂长度
25.605.072.0097=++-=R L
（2）、初定吊点位置（初定的两吊点将吊臂分为L 1,L 2,L 3）: 参考值：
2.3.4 平衡臂
凡上回转塔机均需配设平衡臂，其功能是支承平衡重，用以构成设计上所要求的作用方向与起重力矩方向相反的平衡力矩。常用的平衡臂有以下几种结构型式：平面框架式、三角形断面桁架式、矩形截面桁架式。由于平面桁架式平衡臂有两根槽钢或是槽钢拼焊的箱型截面梁组成，适用于要求较长平衡臂重型、超重型自升塔机。本次设计选举该种结构式平衡臂。由于平衡臂长度与起重臂长度之间有一定比例关系。一般可取其比值为0.2-0.35.为了制造及运输方便，平衡臂的长度通常在超出一定值后制成两节，节与节之间用销轴连接。所以
平衡臂：m 77.13=平衡臂L 参考同类塔机选取平衡重：kg 20300=平衡重Q
2.3.5 塔帽
塔帽是有圆管或角钢组焊接而成的四棱锥结构，是一空间桁架结构。上端通过拉杆使起重臂保持水平，下端用四个销轴与上支座项链。参照同类型塔机塔帽相关参数，估算塔帽重量为：kg 2000=塔帽Q
2.3.6 拉杆
（1）、塔机拉杆如下图所示：
图2.11
图2.11
（2）、塔机拉杆分析：
由上图可知，塔机拉杆分为吊臂拉杆和平衡臂拉杆，下面将会对这两种拉杆进行分析：
吊臂拉杆：吊臂拉杆有长短两根。长拉杆：长度为47.3m ，材料为热轧钢结构无缝钢管，理论重量为13.903kg/m ，拉杆分为7节，每节 6.76m ，则
kg 2.662=长Q ，kg 2.7281.1==长计Q Q 。短拉杆长度为21m ，材料同长拉杆，分为4节，每节5.25m ，kg 3231.1==短计Q Q 。
平衡臂拉杆：平衡臂拉杆为两根并排等长的拉杆，长度为11.2m 材料为热轧无缝钢管，理论质量为9.914kg/m ，分为两节每节5.6m ，则kg 2.1231.1==Q Q 计 （3）、综上所述，可得下表分析结果：
表2.8 塔机拉杆参数
序号 名称
长度（mm ） 分节数
数量
材料
理论质量（kg/m ）
重心位置（m ） 总重量 （kg ）
1 吊臂长拉杆 47.3 7 1 Ф108×5.5 13.904 59.36 728.
2 2 吊臂短拉杆 21
4
1 Ф108×5.5 13.904 59.36 323 3
平衡臂拉杆
11.2 2
2
Ф73×6
123.2
59.36
123.2 合计
1174.4
2.3.7套架
自升式塔式起重机的构造比普通上回转塔式起重机增加了一个套架和一套顶升装置。套架只要有套架结构、上下工作平台及装在套架上的液压顶升机构等组成。在套架的设计中一般是按自重力矩调整为零来考虑。
改塔机标准节截面尺寸为：1.94m?1.94m，高度为2500mm，故取套架截面尺寸为2.5m?2.5m，高度为5300mm。参照塔机厂同类型塔机套架相关参数，估计套架的质量为kg
=
Q
2800
套架
2.3.8 回转塔身
（1）、回转塔身在出厂前会先与塔帽通过连接板焊接在一起，塔身的具体结构如下：
图2.12
（2）、回转塔身结构分析：
由上图可知，回转塔身主要由以下几个部分组成：1）、主弦杆：主要用于连接塔帽并支撑起塔帽、吊臂和平衡臂的作用，长度为1500mm，每根弦杆由两根型号的角钢焊接而成；2）、加强腹杆和加强肋板：加强腹杆焊接于主弦杆的上部，增加回转塔身上部的强度以支撑起吊臂和平衡臂，加强肋板焊接于加强腹板上，以进一步增强回转塔身上部的强度；3）、横、斜腹杆：各8根，采用热轧结构无缝钢管，对称分布于塔身各个侧面上；4）、爬梯：采用无缝钢管；5）、铰支板1用于连接平衡臂，铰支板2用于连接吊臂，对其强度和韧性要求较高，所以材料可以采用Q235加高温回火处理；6）、法兰盘和肋板：用于连接回转塔身和上支座，具体结构尺寸参考厂家的相关产品。
（3）、由以上分析，并参照塔机厂同类型塔机套架相关参数，估计套架的质量为=
Q
1500
kg
回转塔身
2.3.8塔机各部分重量及到回转中心的距离
为了方便设计与计算，之前设计过程中未涉及到的部分零件的重力及其到回转中心的距离均参照塔机厂家QTZ6015相关参数设计。QTZ6015型塔机各部件重力及其到回转中心的距离和弯矩如下表所示（以吊臂一侧为正）：
表2.9 塔机各部分重量及其到回转中心的距离和弯矩
序号部件名称到回转中心的距离（m）自重（N）弯矩（N.m）
1 底座节0 4900 0
2 标准节0 197460 0
3 顶升套架0 28000 0
4 下支座0 19000 0
5 回转支承0 5250 0
6 上支座0 8610 0
7 回转塔身0 15000 0
8 塔帽0.3 20000 6000
9 司机室 1.8 4500 8100
10 吊臂29.4 71100 2090340
11 平衡臂-8.67 22130 -191867.1
12 吊臂长拉
24.27 6620 160667.4
杆
9.57 3230 30911.1
13 吊臂短拉
杆
14 平衡臂拉
-5.56 2460 -13677.6
杆
0.8 1200 960
15 力矩限制
器
16 平衡重-13.77 203000 -2795310
17 配电箱-12.54 3000 37620
18 起升机构-12.54 22000 -275880
19 回转机构0 5000 0
20 变幅机构12 4000 48000
21 顶升装置-1.0 6000 -6000
22 电气系统-3 5000 -15000
0.3 210 63
23 起重量限
制器
合计657670 -915073.2
2.4起重特性曲线
力矩限制器安装位置，及其全力矩中心位置示意图：
图2.13
2.4.1力矩限制器的类型
本次设计采用固定式塔帽，力矩限制器弓形板设于塔帽前弦杆，属于前倾式，根据参考文献【1】，取X=1.11a （式中：a 为吊臂根部到回转中心的距离），由于之前对塔帽以及回转塔身进行结构分析所得的数据可知：a=600+300=900mm ，则X=999mm 。
2.4.2起重机特性曲线中直线与曲线焦点的确定
因为额定起重力矩为：1150KN.m ，当吊臂最大起重量t Q Q 8max ==时，其允许的最大起吊幅度为0R ，则：
0max R Q M ?=额，即：038.98000101150R ??=?,所以：m 7.140=R 。
2.4.3全力矩基准标定值M 标
因为额定起重力矩即为全力矩基准标定值，则有： ）（）（垂直绳吊钩组小车标X R G G G Q M -a max -?+++= ）（）（标9.0999.07.142.972002908000--?+++=M =109924.75N.m
2.5平衡重计算
由前面的计算可知，G 小车=300kg,G
吊钩组
=160kg 。Q max =8000kg.
对平衡重的计算有两个原则，本次设计按原则2计算：
①塔机的各个部件（除可移动部分外）对顶升作用点的力矩，如下表所示：
表2.9
序号 部件名称 重量（kg ） 重心距作用点距离（m ） 对顶升块作用
点力矩（kg.m ）
1 吊臂 7110 29.4 209160
2 吊臂长拉杆 662 24.27 16066.74
3 吊臂短拉杆 323 9.57 3091.11
4 变幅机构 400 12 4800
5 司机室 450 1.8 810
6 塔帽 1400 0.3 420
7 顶升装置 600 1.0 600
8 配电箱 300 -12.54 -3762 9 平衡臂 2213 -8.67 -19186.71 10 起升机构 2200 -12.54 -27588 11 平衡臂拉杆 123 -5.56 -683.88 12 电气系统 380
-5 -1900 13 平衡重 p G
-13.77
合计
181827.26
②原则2：小车在最大幅度处起吊相应额定起重量时对回转中心产生的前倾力矩1M 和小车在根部不吊重时对回转中心产生的后倾力矩2M 之比为1.2～1.4，
即：=21/M M 1.2～1.4,由以上原则2有：
=1M (181827.26-13.77p G )+垂直绳垂直绳吊钩吊钩小车小车L G L G L G +++max max R Q =(181827.26-13.77p G )+290?60+200?60+97.2?60+1500?60 =53967.56-13.77p G
2M =(181827.26-13.77p G )+垂直绳垂直绳吊钩吊钩小车小车L G L G L G +++min R Q 额 =(181827.26-13.77p G )+125232 =157731.56-13.77p G
=21/M M 1.3，则p G =20300kg
2.6塔机整机重量及其重心位置确定
2.6.1塔机各部件重量及其势能和对回转中心的力矩
塔机各部分重量及其势能和对回转中心的力矩
表2.10
序号 部件名称 纵坐标（m ） 横坐标（m ） 自重（N ） 弯矩（N.m ） 势能（N.m ） 1 底座节 0.40 0 4900 0 1960 2 标准节 23.00 0 197460 0 4541580 3 顶升套架 49.00 0 28000 0 1372000 4 下支座 51.81 0 19000 0 984390 5 回转支承 51.86 0 5250 0 272265 6 上支座 52.91 0 8610 0 455555.1 7 回转塔身 53.91 0 15000 0 808650 8 塔帽 56.89 0.3 20000 6000 1137800 9 司机室 52.00 1.8 4500 8100 234000 10 吊臂 54.91 29.4 71100 2090340 3904101 11
平衡臂
54.91 -8.67 22130 -191867.1 1215158
12 吊臂长拉杆59.36 24.27 6620 160667.4 392963.2
13 吊臂短拉杆59.36 9.57 3230 30911.1 191732.8
14 平衡臂拉杆59.36 -5.56 2460 -13677.6 146025.6
15 力矩限制器59.36 0.8 1200 960 71232
16 平衡重55.10 -13.77 203000 -2795310 11185300
17 配电箱55.10 -12.54 3000 37620 165300
18 起升机构55.10 -12.54 22000 -275880 1212200
19 回转机构51.81 0 5000 0 259050
20 变幅机构59.36 12 4000 48000 237440
21 顶升装置48.80 -1.0 6000 -6000 292800
22 电气系统56.50 -3 5000 -15000 282500
23 起重量限制器55.20 0.3 210 63 11592
合计657670 -915073.2 29375595 2.6.2塔机整机重量及其重心位置的确定
由上表可以知道，塔机整机重量（包括平衡重，不包括蝙蝠小车及吊钩装置等可移动重量）为：657670（N）。
塔机整机重心位置：C=-915073.2÷657670=-1.39（m）
塔机的重心高度：H=29375595÷657670=44.67（m）
2.7混凝土基础的计算
混凝土基础的外形尺寸如图所示：
图2.14
混凝土基础长、宽：6000mm?6000mm，高1700mm
混凝土的基础的重量：Q=322/88.2)0.6()0.6(m m m ??=176.26t
2.8整机抗倾覆稳定性计算
2.8.1抗倾覆稳定计算的意义及方法
塔式起重机重心高，工作半径大，而支撑轮廓尺寸又相对较小；一旦失去稳定就可能造成重大“倒塔”事故。因此，保持其稳定性具有极其重要的意义。 根据《塔式起重机设计规范GB/T 13752—92》的规定，必须对塔式起重机的工作状态的抗倾覆稳定性，非工作状态的抗倾覆稳定性，安装、抗倾覆稳定性进行验算。他是其踪迹的抗倾覆稳定性验算，是在对无奈定性最不利的载荷组合条件下进行的。若包括塔式起重机自重和齐声载荷在内的各项载荷对倾覆边（相对稳定侧）的力矩数和大于零（M>0），则认为塔式起重机是稳定的。在计算式，规定对起稳定作用的力矩符号为正、起倾覆作用的力矩符号为负。另外，考虑到各种载荷对稳定性的实际影响程度，在计算每一种工况下的稳定性是，均给各项再和乘以相应的载荷系数，如下表：
表2.11载荷系数
序号 工况
自重载荷 起升载荷 惯性载荷或碰撞载荷
风载荷
说明
1 基本稳定性
1.0 1.5 0 0 2 动态稳定性
1.0 1.3 1.0 1.0 风压2w P 3 突然卸载 1.0 -0.2 0 1.0 风压2w P 4 暴风侵袭 1.0 0 0 1.2 风压3w P 5 安装架设稳定性
1.0 1.0
1.25
1.0
风压3w P
3 塔身结构设计
3.1塔身结构设计特点
3.1.1塔身结构主要参数
独立起升高度（以吊钩位置为准）：45m；
附着起升高度（以吊钩位置为准）：157.5m；
独立式塔身包括一个底座节（高0.7m）和18个标准节（每节高2.5m）；附着式塔身包括一个底座节（高0.7m）和63个标准节（每节高2.5m）；标准节横截面尺寸：1940mm 1940mm；
标准节通过M36，粗牙，性能等级为10.9级的螺栓连接；
塔身底部无倾斜
3.1.2塔机简图
图3.1
3.2塔机自重产生的轴向力及后倾力矩
3.2.1塔机自重对塔身校核面产生的轴向压力
对于独立式塔身结构，在校核时，主要对塔身根部A-A截面和掉鼻根部铰点B-B截面进行校核。
对于附着式塔身结构，在校核时，主要对顶部一刀附着装置处C-C截面和吊臂根部铰点B-B截面进行校核。
塔机各部件自重及其对塔身中心线之矩
表3.1 序号部件名称至回转中心
自重（N）弯矩（N.m）
的距离（m）
1 底座节0 4900 0
2 标准节0 197460 0
3 顶升套架0 28000 0
4 下支座0 19000 0
5 回转支承0 5250 0
6 上支座0 8610 0
7 回转塔身0 15000 0
8 塔帽0.3 20000 6000
9 司机室 1.8 4500 8100 10 吊臂 29.4 71100 2090340 11 平衡臂 -8.67 22130 -191867.1 12 吊臂长拉杆 24.27 6620 160667.4 13 吊臂短拉杆 9.57 3230 30911.1 14 平衡臂拉杆 -5.56 2460 -13677.6 15 力矩限制器 0.8 120 960
16 平衡重 -13.77 203000 -2795310 17 配电箱 -12.54 3000 37620 18 起升机构 -12.54 22000 -275880 19 回转机构 0 5000 0 20 变幅机构 12 4000 48000 21 顶升装置 -1.0 6000 -6000 22 电气液压系统 -3 5000 -15000 23 起重量限制器 0.3 210 63
合计 657670 -914209.2
①塔机对吊臂根部铰点B-B 截面的轴向压力：
力矩限制器塔帽吊臂拉杆配电箱平衡重平衡臂拉杆平衡臂起升吊臂变幅自）（G G G G G G G G G G N B +++++++++=1.1+司机室起重量限制器G G +
=1.1(4000+71100)+22000+22130+2460+203000+3000+6620+3230+20000+120+ 210+4500=369880N
②当塔机为独立式时，塔机对塔身根部A-A 截面的轴向压力
基础节标准节顶升机构下支座回转支承上支座回转机构回转塔身自自G G G G G G G G N N B A +?+++++++=16=369880+15000+5000+8610+5250+19000+28000+6000+1097?18+4900 =659100N
③附着式时塔机对顶部附着装置C-C 截面的轴向压力
6?++++++++=标准节顶升装置顶升套架下支座回转支承上支座回转机构回转塔身自自G G G G G G G G N N B C =369880+15000+5000+8610+5250+19000+28000+6000+1097?6 =641036N
3.2.2自重载荷产生的后倾力矩
由上表可知：m N M ?-=2.914209后
3.3计算工况
3.3.1吊臂工况I
吊臂在最大起吊幅度m R 60max =处，起吊额定起重量Q=1.5t ，即为吊臂的工况I ：）（）（计1.3q 442????????????????????????????????????????????????++=ψψψG Q Q 式中：q —吊钩组及50%铅垂部分钢丝绳重量，取：q=0.253+0.0332=0.2862t
2ψ—起升动载荷系数，取：2ψ=1.25； 4ψ—变幅小车冲击系数，取：4ψ=1.1；
G —变幅小车及50%垂直铅垂部分钢丝绳重量，G=0.308+0.0332=0.3412t
kg t Q 8.22682688.21.13412.01.125.12862.05.1≈=?+??+=）（计
3.3.2 吊臂工况II
当吊臂起吊最大重量t Q 8max =，且变幅小车运行到起吊幅度m R 5.12=时的工况，即为吊臂工况II ，则有：
kg t Q 8.1176876884.111.13412.01.125.1)2862.08(≈=?+??+=计
3.3.3计算工况机器方位列表
计算工况机器方位汇总 表3.2
3.4塔身截面内力计算及内力组合
3.4.1独立式内力计算
①塔身B-B 截面内力计算 1）工况2，方位1
图3.2
A 轴向力计算
N Q N N B B 8.3816488.11768369880=+=+=计自
B 惯性载荷计算
塔机各部分因旋转产生的惯性力，只计算回转切向惯性力，取塔机回转速度为0.8r/min ，转速邮0加速到0.8r/min 需4s 。 基本公式1：）
（惯2.3t
g max 1????????=
=R G P ω
（吊臂和平衡臂惯性力用3.3式计算）
s /rad 084.060/8.014.3260/n 2=??==）（πω ）（s /rad 021.04/084.0t /R R R ===ωα
由上式3.2可计算得到以下部件的惯性力及其产生的惯性矩，见表3.3 表3.3
基本公式2：）（惯3.3m
??????????????????????=?
χχαι
ι
d P
起重臂的惯性载荷：=?=?
χχτ
d P 021.0607110
60
04478.3N
=?=?χχτd 021.060
7110
2600M 179172N.m 平衡臂的惯性载荷：=?=?χχτd P 021.077.132213
77.130292.78N =?=?χχτ
d 021.06
.12264226.120M 2459.35N.m =惯总P 340.21N ，惯总M =306188.78N..m C 风载：N P 8.5357=风载
D 水平力：惯总风总P P Q +==5347.8+340.21=5688.01N
E 倾覆力矩：
序号 部件名称 质量（kg ） R （m ） 惯性力（N ） 惯性力矩
（N.m ）
1 塔帽 2000 0.3 12.6 3.78
2 回转塔身 1500 0 0 0
3 司机室 450 1.8 17.01 30.618
4 变幅机构 400 12 100.8 1209.6
5 吊臂长拉杆 662 24.27 337.4 8188.7
6 吊臂短拉杆 323 9.5
7 64.9 621.2 7 平衡臂拉杆 246 -5.56 -28.7 159.7
8 电气系统 500 0 0 0
9 起升重物 8000 12.5 2100 26250 10 起升机构 2200 -12.54 -579.3 7265.02 11
平衡重
20300
-13.77
-5870.151 80831.98
m .2.7670992.9142095.128.11768N M R Q M -=-?=+?=后计总
m N M M M y x .05.5424212
2
2.76709945sin 0-=?
-=== 对于B-B 截面，由于风载荷惯性力产生的倾覆力矩很小，为了简化计算，在计算时忽略不计。 F 扭矩：
Mn=R P R P M M ?+?=+∑∑风惯惯载风载=121829.68+79580.87=211410.55N.m 2）工况2，方位2
图3.3
A 轴向力
计自Q N N B B +==369880+11768.8=381648.8N B 风载
虽然风向方位与工况1不同，但是大小相同 即N P 8.5357=风载 C 惯性力
惯性力大小与方位1相同 即N P 21.340=惯总 D 水平力
N P P Q 3.34488.53572221.340222222x =?-?=-=
风总惯总 N P P Q 1.40298.53572
221.340222222y =?+?=+=
风总惯总 E 倾覆力矩
m .2.7670992.9142095.128.11768N M R Q M -=-?=+?=后计总
m N M M M y x .05.5424212
2
2.76709945sin 0-=?
-=== F 扭矩
Mn=R P R P M M ?+?=+∑∑风惯惯载风载=84137.98N.m 3）非工作工况
图3.4
A 轴向力
N N N B B 369880==自 B 风载
由总体设计部分表1.15，有：N P 8423=风总 C 惯性力
此时塔机处于飞工作状态，塔机不会因为工作需要而转动，即N P 0=惯总 D 水平力
N P P P Q 8423==+=风总风总惯总总
m .595645sin 0y x N Q Q Q === F 扭矩
此时上回转塔身没有被锁起 所以Mn=N R P 0=?∑惯 ②塔身根部A-A 截面内力计算 AB 段长度：m h AB 407.07.40=-= 1）工况2，方位1：
图3.5
A 轴向力
=+=计自Q N N A A 659100+11768.8=670868.8N B 风载
N P 126143.11427154.1546425.403.1564965≈++++++=风 C 水平力
N P P Q 1295421.34012614
≈+=+=惯总风总 045sin Q Q Q Y X ===12954?045sin =9159.9N D 倾覆力矩
m N h Q M AB .51816040129541=?=?=
-?=+?=5.128.117682后计M R Q M 914209.2=1061319.2N.m m N M M M X .65.142713645cos )(021=+= =-=02145cos )(M M M Y -713795.3N.m E 扭矩 A — A 截面扭矩与B —B 截面扭矩相同 Mn=R P R P M M ?+?=+∑∑风惯惯载风载 =126542.78+84137.98 =210680.76N.m G 主弦杆单肢拉力
塔机附墙设计计算说明书 一、工程概述 本工程位于惠南镇中心位置，东南面临南汇中学体育场，在体育场的西北角有一信号塔，距小区5号楼南外墙皮约20米左右，东北面临近复旦大学太平洋金融学院，南侧临拱北路，西侧临观海路。 本项目总用地面积55103.4平方米，总建筑面积133288.98平方米（含保温建筑面积）。地上总建筑面积101191.19平方米（含保温建筑面积），包含4栋15层高层住宅，5栋16层高层住宅，2栋11层高层住宅,1栋5层多层住宅，3栋6层的多层住宅，1栋2层的商业配套用房及高层住宅群房的配套公建，地下总建筑面积32097.79平米。 本工程8#楼和9#楼合用安装一台南通惠尔建设机械有限公司出厂的QTZ63型（5510型）塔式起重机，臂长为58米，塔吊设置在9号楼东侧，（图1）安装高度超过使用说明书规定的最大独立高度，需进行附墙锚固，楼层高度为45.6m，塔机最大安装高度约为53m，设置有2道附墙，如图2所示。生产厂家在使用说明书中标明了建筑物外墙与塔吊中心的距离在4.0m左右，但由于该工程建筑物表面结构及工程施工工艺等因素的影响，塔吊安装后，塔吊中心距离建筑物外墙8.997m。所采用的附墙杆件的长度以及与建筑物间的夹角，与原说明书的规定有所不同。为了保证塔吊安全使用，我们对附墙杆件及其连接件作了稳定性及强度验算。 图1 22号楼1#塔吊布置图 图2 塔吊附墙示意图
二、编制依据 本方案编制主要依据为：GB/T 13752-1992《塔式起重机设计规范》、GB 50017《钢结构设计规范》、GB/T 3811-2008 《起重机设计规范》和永发QTZ63型塔式起重机使用说明书。 三、设计方案 1．原说明书要求 按照产品安装使用说明书：附着架由四根撑杆和一套环梁等组成，它主要是把塔机固定在建筑物的柱子上，起着依附作用。（见图3） 图3 原附着架示意图 2．改进设计方案 根据现场实际情况，塔机中心到连接点距离为8.997米。设计方案如图4所示。 图4 塔吊附墙杆设置图 四、计算说明 1．计算附墙架对塔身的支反力 假设塔身为一连续梁结构（见图5），以此进行结构的受力分析，可用力法求出附墙受力。实际使用中，塔机最上面的一道附墙受力最大，因为该道附墙节点力除由M引起的附墙受力外，还有承受由塔机悬臂端风
2、中联塔机遵循的主要标准 GB5144-94 塔式起重机安全规程 GB/T13752-92 塔式起重机设计规范 GB/T9462-1999 塔式起重机技术条件 GB/T5031-94 塔式起重机性能试验 GB/T17806-1999 塔式起重机可靠性试验方法GB/T17807-1999 塔式起重机结构试验方法JG/T5037-93 塔式起重机分类 3、中联塔机特点综述
中联重科具有五十年的塔机设计经验,是塔机行业技术归口单位和理事长单位,为国内80%的塔机行业厂家转让了技术,多次组织并承担国家攻关项目,主持编写了国家和行业相关技术标准,聚集了行业最优秀的专家,是国内最权威的塔机技术中心。 中联自1995年自行生产塔机以来,经过这么多年的努力,5013、5015、5613、5616、5023、5518、6015-10、6016-8、6020、6517、7030、7035、7052、 TCT7032已成系列,其性能参数完全符合市场需要,多年来中大型塔机销量一直雄居国内同类产品的首位。 1997年,在成熟的塔机技术基础上,中联独创性地推出起重、布料两用机,实现一机多用,革命性地拓展了塔机在建设领域的应用范围。 中联塔机,无论是在技术水平,还是在制造质量,在国内都居领先地位,与世界先进水平同步。 中联塔机的技术特点: 3.1独有的技术服务 中联塔机研究所的电话直接面向客户,可随时提供技术咨询;有非标附着架提供机制;新机可免费提供基础咨询。以上三项是一般塔机生产厂家无法提供的技术服务,这是中联的技术优势。 3.2强有力的设计 采用精确的ADAMS运动分析和I—DEAS有限元分析计算,使塔机每一部位处于合 理的受力状态,且具有良好的强度、刚度和抗疲劳性。 在设计过程中,专家对塔机的总体方案及关键部件进行严格把关,专家评审委员会对塔机的总体方案和每一部件进行认真讨论和审定。
塔式起重机基础知识汇总 塔式起重机的技术性能是用各种参数表示的，其主要参数包括幅度、起重量、起重力矩、自由高度、最大高度等；其一般参数包括：各种速度、结构重量、尺寸、尾部尺寸及轨距轴距等，下面分别简述： 一、幅度： 幅度是从塔式起重机回转中心线至吊钩中心线的水平距离，通常称为回转半径式工作半径。 二、起重量 起重量是吊钩能吊起的重量，其中包括吊索、吊具及容器的重量，起重量因幅度的改变而改变，因此每台起重机都有自己本身的起重量与起重幅度的对应表，俗称工作曲线表。 起重量包括两个参数：即最大起重量及最大幅度起重量。 最大起重量由起重机的设计结构确定，主要包括其钢丝绳、吊钩、臂架、起重机构等。其吊点必须在幅度较小的位置。 最大幅度起重量除了与起重机设计结构有关，还与其倾翻力矩有关，是一个很重要的参数。 塔式起重机的起重量是随吊钩的滑轮组数不同而不同。一般两绳是单绳起重量的一倍，四绳是两绳起重量的一倍等等。可根据需要而进行变换。 为了防止塔式起重机起重超过其最大起重量，所有塔式起重机都安装有重量限制器，有的称测力环，重量限制器内装存有多个限制开关，除了限位塔机最大额定重量外，在高速起吊和中速起吊时，也可进行重量限制，高速时吊重最轻，中速时吊重中等，低速时吊重最重。. 三、起重力矩 起重量与相应幅度的乘积为起重力矩，过去的计量单位为TM，现行的计量单位为KNM，1TM等于10KNM。 额定起重力矩量是塔式起重机工作能力的最重要参数，它是防止塔机工作时重心偏移，而发生倾翻的关键参数。由于不同的幅度的起重力矩不均衡，幅度渐大，力矩渐小，因此常以各点幅度的平均力矩作为塔机的额定力矩。 塔式起重机的起重量随着幅度的增加而相应递减，因此，在各种幅度时都有额定的起重量，不同的幅度和相应的起重量连接起来，就绘制成起重机的性能曲线图，使操作人员一看明了不同幅度下的额定起重量，防止超载。 一般塔式起重机可以安装几种不同的臂长，每一种臂长的起重臂都有其特定的起重曲线，不过差别不大。 为了防止塔机工作时超力矩而发生安全事故，所有塔机都安装了力矩限位器，其工作原理是当力矩增大时，塔尖的主肢结构会发生弹性形变而触发限位开关动作，力矩
塔式起重机方形独立基础的设计计算 余世章余婷媛 《内容提要》文章通过对天然基础的塔吊基础设计，详细论述整个基础的设计过程，经济适用，安全可靠、结构合理，思路清晰，论述精辟有据；在现场施工中，有着十分重要的指导意义。 关键词：塔机、偏心距、工况、一元三次方程、核心区、基底压力。 一、序言 随着建筑业迅猛发展，塔式起重机（简称塔机）在建筑市场中是必不可少的一项重要垂直运输机械设备；塔机基础设计，在建筑行业中是属于重大危险源的范畴，正因为如此，塔机基础设计得到各使用单位的高度重视；本人通过网络查阅过许多塔机基础设计方案，除采用桩基外，塔基按独立基础所设计的方形基础，绝大部分都按厂家说明书所提供的基础尺寸进行配筋，按规范设计计算的为数不多，厂家所提供基础大小数据有些是不满足规范要求，而塔机基础配筋绝大多数情况是配筋过大，浪费较为严重；厂家说明书所提供数据表明，地基承载力特征值小的基础外形尺寸就较大，承载力特征值较大，基础尺寸就相应的小点，似乎看起来这种做法是正确的，其实并非如此。 塔机基础型式方形等截面最为普遍，下面通过一些规范限定的条件，对方形截面独立基础规范化的设计，很有参考和实用价值。下面举例采用中联重科的塔吊类型进行论述和阐明。 二、塔吊基础设计步骤 2.1、确定塔吊型号
首先根据施工总平面图，根据建筑物外形尺寸（长、宽、高）、及材料堆放场地和钢筋加工场地，根据塔机覆盖率情况，按塔机说明书中的主要参数确定塔机型号。 2.2、根据塔机型号确定荷载 厂家说明书中都有荷载说明，按塔吊自由独立高度条件提供两组数据（中联重科），一组为工作状态（工况）荷载，另一组为非工作状态（非工况）荷载，确定出一组最不利的工况荷载。 2.3、确定塔吊基础厚度h 根据说明书中塔机安装说明，基础固定塔基及有两种形式，一种是地脚螺栓，另一种是埋入固定支腿式；因此根据塔机地脚螺栓锚固长度和支腿的埋深，可以确定塔机基础厚度h。 2.4、基础外形尺寸的确定 根据荷载大小和基础厚度h，确定独立方形基础的边长尺寸。 2.5、基础配筋计算 求出内力进行基础配筋计算，并根据《规范》的构造要求进行配筋和验算。 2.6、基础冲切、螺杆（支腿）受拉或局部受压的验算 三、方形独立基础尺寸的确定 3.1方形基础宽度B的上限值 根据上面塔机基础计算步骤可以看出，塔机基础尺寸的确定是方形基础的计算关键。利用偏心距限定条件，可求出基础最小截面尺寸。根据偏心距e（荷载按标准组合）：
建筑起重机械安全知识试卷 单位：姓名： 一、判断题（每题4分，共计20分。正确“√”错误“×”，并填入括号内） 1.安装、拆卸施工起重机械和整体提升脚手架、模板等自升式架设设施，应当编制拆装方案、制定安全施工措施，并由监理人员现场监督。（） 2.施工现场的安全防护用具、机械设备、施工机具及配件必须由专人管理，定期进行检查、维修和保养，建立相应的资料档案，并按照国家有关规定及时报废。（） 3.塔式起重机安装质量检验中保证项目有一项不合格，可以判定为合格。（） 4.违反《建设工程安全生产管理条例》的规定，施工单位使用未经验收或者验收不合格的施工起重机械和整体提升脚手架、模板等自升式架设设施的，责令限期改正；逾期未改正的，责令停业整顿，并处10万元以上30万元以下的罚款；情况严重的，降低资质等级，直至吊销资质证书；造成重大安全事故，构成犯罪的，对直接责任人员，依照刑法有关规定追究刑事责任；造成损失的，依法承担赔偿责任。（） 5.施工单位采购、租赁的安全防护用具、机械设备、施工机具及配件，应当在进入施工现场后进行查验其生产（制造）许可证、产品合格证。（） 二、单项选择题（每题4分，共计40分） 1.出租的机械设备和施工机具及配件，应当具有（）。
A.生产（制造）许可证 B.产品合格证 C.生产（制造）许可证、产品合格证 2.（）应当对出租的机械设备和施工机具及配件的安全性能进行检测，在签订租赁协议时，应当出具检测合格证明。 A.出租单位 B.建设单位 C.施工单位 3.施工单位在使用施工起重机械和整体提升脚手架、模板等自升式架设设施前，应当组织有关单位进行验收，也可以委托具有相应资质的检验检测机构进行验收；使用承租的机械设备和施工机具及配件的，由施工（）验收。验收合格的方可使用。 A.总承包单位和安装单位 B.总承包单位、分包单位、出租单位和安装单位共同进行 C.出租单位和安装单位 4.施工单位应当自施工起重机械和整体提升架、模板等自升式架设设施验收合格之日起（）日内，向建设行政主管部门或者其他有关部门登记。登记标志应当置于或者附着于该设备的显著位置。 A.15 B.30 C.10 5.违反《建设工程安全生产管理条例》的规定，为建设工程提供机械设备和配件的单位，未按照安全施工的要求配备齐全有效的保险、限位等安全设施和装置的，责令限期改正，处合同价款（）以下的罚款；造成损失的，依法承担赔偿责任。 A.3倍以上5倍 B.1倍以上3倍 C.5倍以上10倍 6.违反《建设工程安全生产管理条例》的规定，出租单位出租未经安全性能检测或者经检测不合格的机械设备和施工机具及配件的，责令停业整顿，并处（）的罚款；造成损失的，依法承担赔偿责任。 A.1万元以上5万元以上 B.5万元以上10万元以上 C.10万元以上20万元以上 7.施工升降机限速器应隔（）校验一次。 A.半年 B.一年 C.两年 D.不需交验
Q T Z新塔式起重机使用 说明书 The final edition was revised on December 14th, 2020.
许可证号码：TS2432002-2012 ISO9001：2000国际质量体系认证 认证证书号00207Q11667R0M QTZ160（6518）塔式起重机 使用说明书 江苏通联建设机械有限公司 致用户 感谢您选购和使用本公司的塔式起重机！ 为了使您正确使用与维护该设备，操作前敬请仔细阅读本使用说明书，并妥善保管，以备查询。 本使用说明书中标有“注意：”的语句，涉及到施工的安全，敬请注意。 本公司致力于产品的不断完善，产品的某些局部结构或个别参数更改时，恕 不另行通知。如有疑问，请与本公司联系。 出厂编号： 出厂日期： 目 录 概 述...........................................1～8 第一篇 塔机的安装 第一章 立塔.................................1～35 本公司致力于塔机的不断完善，满足用户的各种需求，随机文件变化频繁。 该编号的随机文件与该编号的主机一 一对应，切忌混用！即使是同型号塔 机，也不保证适用！
第二章拆塔.................................1～4 第二篇塔机的使用与维护 第一章塔机安全操作规程..................... 1～3 第二章机构及电气操作....................... 1～5 第三章安全保护装置......................... 1～4 第四章保养与维修........................... 1～5 编制： 校对： 审核：
塔式起重机基础知识 ?（二）主要用途?主要用于起升高度大，作业半径大的工业、民用建筑施工，以及电站、水利、港口、造船等施工作业。?（三）分类?1.按回转支承位置分?上回转塔机 ?下回转塔机?2.按变幅方式分主要有?（1）小车变幅式?（2）动臂变幅式 ?3.按安装方式分?（1）快速安装式（下回转式） ?（2）非快速安装式（上回转式）?4.按底架固定情况分?（1）固定式 ?（2）轨行式?5.升高方式分?（1）自升式 ?（2）固定高度 ?自升式 ?（1）附着式（2）爬式 四）塔机参数基本参数及定义塔机参数包括基本参数及主参数。基本参数共1１项，其名称及定义示于表1. 表1 塔机基本参数及定义（据GB5031-1994） 1.幅度塔机空载时，塔机回转中心线至吊钩中心垂线的水平距离 2.起升高度空载时，对轨道式塔机，是吊钩最低点到轨顶面的距离；对其他型式起重机，则为吊钩最低点到支承面的距离。 3.额定起升载荷在规定幅度时的最大起升载荷，包括物品、取物装置（吊梁、抓斗、起重电磁铁等）的重量 4.轴距同一侧行走轮的轴心线或一组行走轮中心线之间的距离 5.轮距同一轴心线左右两个行走轮或左
右两侧行走轮组、轮胎或轮胎组中心径向平面间的距离 6.起重机重量包括平衡重、压重和整机重7.尾部回转半径回转中心线至平衡重或平衡臂端部最大距离8.额定起升速度在额定起升载荷时，对于一定的卷筒卷绕外层钢丝绳中心直径、变速挡位、滑轮组倍率和电动机额定工况所能达到的最大稳定起升速度。如不指明钢丝绳在卷筒上的卷绕层数，既按最外层钢丝绳中心计算和测量9.额定回转速度带着额定起升载荷回转时的最大稳定转速10.最低稳定速度 为了起升载荷安装就位的需要，起重机起升机构所具备的最小速度11．工作级别分为Ａ１～Ａ６所谓公称起重力矩是指起重臂为基本臂长时最大幅度与相应额定起重量重力的乘积。?按作用和工作性质区分，塔式起重机一般由下列部分组成：? 1.结构?由底架、塔身、回转支座、塔顶、平衡臂、吊臂、司机室、梯子与平台、顶升套架和横梁部分组成。? 2.机构?由起升机构、回转机构、变幅机构、运行机构、架设机构、液压机构等部分组成。? 3.电气?由电源、电线与电缆、控制与保护、电动机等部分组成。? 4.安全装置?由超载限制器、行程限位器、安全止挡和缓冲器、应急装置、非工作状态安全装置、环境危害预防装置等部分组成。 5.附属装置?由配重与压重、基础与轨道、拖运装置、附着框架及连杆、爬框架、排绳与拖绳装置、电缆卷筒、检修装置等部分组成。?这些组成部分中，1、2、3、4中的大部分是任何类型的塔式起重机都必须具备的5的部分，则因塔式起重机的类型和用途不同而配置。而且其中的有些部分应由用户自行准备，如配重、压重、轨道、
目录 1 编制依据 (3) 2 工程概况及基础设计 (3) 2.1 工程概况 (3) 2.2 基础设计 (3) 3 施工准备 (4) 3.1 技术准备 (4) 3.2 施工人员、材料、机具准备 (4) 3.3 现场准备 (5) 4．施工工艺流程及主要工序施工方法 (5) 4.1 施工工艺流程： (5) 4.2 主要工序施工方法 (5) 4.2.1 施工前测量放线 (5) 4.2.2 基础钢筋绑扎 (5) 4.2.3塔机固定支脚安装 (6) 4.2.4 模板支设 (6) 4.2.5 混凝土施工 (6) 5 质量、安全、文明措施 (7) 5.1 质量措施： (7) 5.2 安全施工措施 (7) 5.3 文明施工措施 (8) 6 附图 .............................................. 错误！未定义书签。
附图1：661、662塔机平面布置图 (10) 附图2：663、664塔机平面布置图 (11) 附图3：塔机钢筋混凝土基础图 (9) 附图4 塔机固定支脚安装地位施工示意图 (13) 附图5：塔机钢筋混凝土基础模板支设图 (11) 附件6：C7030塔吊基础说明书 (15)
1 编制依据 1.1 C7030塔机使用说明书 1.2 GB50007-2002 《建筑地基基础设计规范》 1.3 GB50204-2002 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 1.4 GB50202-2002 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 1.5 《建筑施工手册》（第四版，缩印本） 2 工程概况及基础设计 2.1 工程概况 塔机基础为固定式钢筋混凝土基础，基础坐落在岩石地基之上，地基岩石为中风化岩石。 2.2 基础设计 现场塔吊的吊钩高度为24.7米，基岩的承载力为2.8Mpa,根据厂家提供的C7030塔机使用说明书，基础长宽均为6.45米，厚度为1.7米，基础下层配筋为双向B25@116mm 钢筋网片，上层配筋为双向B20@116mm钢筋网片，上下层钢筋之间的拉筋为双向B20@540mm ，混凝土强度等级为C30。详见附图3《塔机钢筋混凝土基础详图》。 2.3防雷接地 用4根2.5米长的接地棒埋于塔吊基础四角的旁边，用—40×4镀锌扁铁将四根接地棒焊接成一体，并在两个斜对角用—40×4镀锌扁铁将其与塔机基础节进行焊接。接地电阻不能大于4欧姆。
塔吊基础设计计算方法 地基基础采用预应力混凝土管桩基础，设计等级教工宿舍C1C4、教工宿舍C15C16为丙级，教工宿舍C5C6为乙级。抗震设防烈度为6度，设计使用年限50年。 标签：塔吊基础；四桩；预应力管桩；承载力；倾覆力矩 1 工程概况 广东水利电力职业技术学院从化校区教工宿舍工程包括C1C4、C5C6、C15C16共3栋主体建安工程，二期精装修以及其他配套工程等。 三栋建筑由教工宿舍C1C4和教工宿舍C5C6、教工宿舍C15C16组成，总建筑面积：17782.82m2。其中教工宿舍C1C4地上6层；教工宿舍C5C6地上12层；教工宿舍C15C16地上6层，基地建筑面积2358.99m2（其中C1C4为862.89m2；C5C6为745.05m2；C15C16为751.05m2）。C1C4首层层高3m，二层～六层层高为3.0m，六层以上层高均为3.2m；C5C6首层层高4m，二层～十二层层高3m，十二层以上4.7m；C15C16首层层高3m，二层～六层层高3m，六层以上3.9m。C1C4、C15C16建筑结构类型为异形柱框架结构，C5C6建筑结构类型为剪力墙结构。 教工宿舍C1C4、教工宿舍C15C16建筑结构类型为异形柱框架结构，教工宿舍C5C6建筑结构类型为剪力墙结构。建筑安全等级为二级，抗震设防类型为丙类。地基基础采用预应力混凝土管桩基础，设计等级教工宿舍C1C4、教工宿舍C15C16为丙级，教工宿舍C5C6为乙级。抗震设防烈度为6度，设计使用年限50年。建筑防火类别为二类，耐火等级为二级；主体建筑屋面工程防水为2级。 根据施工现场场地条件及周边环境情况，安装1台塔式起重机负责建筑材料的垂直及水平运输。 2 塔吊基础（四桩）设计 2.1 计算参数 采用1台QTZ80塔式起重机，塔身尺寸1.60m，地下室开挖深度为0m；现场地面标高-0.60m，承台面标高-0.30m；采用预应力管桩基础，地下水位-2.90m。 2.1.1 塔吊基础受力情况 图1 塔吊基础受力示意图
许可证号码：TS2432002-2012 ISO9001：2000国际质量体系认证 认证证书号00207Q11667R0M QTZ160（6518）塔式起重机 使用说明书 江苏通联建设机械有限公司 致用户 感谢您选购和使用本公司的塔式起重机！ 为了使您正确使用与维护该设备，操作前敬请仔细阅读本使用说明书，并妥善 保管，以备查询。 本使用说明书中标有“注意：”的语句，涉及到施工的安全，敬请注意。 本公司致力于产品的不断完善，产品的某些局部结构或个别参数更改时，恕不另 行通知。如有疑问，请与本公司联系。 出厂编号： 出厂日期： 目 录 本公司致力于塔机的不断完善，满 足用户的各种需求，随机文件变化频繁。 该编号的随机文件与该编号的主
概述...........................................1～8 第一篇塔机的安装 第一章立塔.................................1～35 第二章拆塔.................................1～4 第二篇塔机的使用与维护 第一章塔机安全操作规程..................... 1～3 第二章机构及电气操作....................... 1～5 第三章安全保护装置......................... 1～4 第四章保养与维修........................... 1～5编制： 校对： 审核：
概述 QTZ160（6518）塔式起重机，是江苏通联建设机械有限公司按新标准JG/ T5037《塔式起重机分类》标准设计的新型塔式起重机。 QTZ160（6518）塔机为水平起重臂，小车变幅，上回转自升多用途塔机。该机特色有： 1.性能参数及技术指标国内领先，达国际先进水平，最大工作幅度65m，最大起升高度200m。 2.整机外型为国际流行式，非常美观，深受国内外用户的喜爱。 3. 工作方式多，适用范围广。该机有基础固定，外墙附着等工作方式，适用各种不同的施工对象。支腿独立固定式的起升高度为52m，附着式是在独立式的基础上，增加标准节和附着装置即可实现。附着式的最大起升高度为200m，超过200m可以商议。 该机还有内爬式、底架压重固定式和轨道行走式，用户需要请订货时说明。 4变幅机构、回转机构采用当今国际上最先进的变频无级调速方案，工作速度高，调速性能好，工作更加平稳可靠。 5. 电器控制系统采用专业电器厂引进国外先进技术生产的电器元件，寿命长，故障少，维修简单，工作可靠。 6.各种安全装置齐备，且为机械式或机电一体化产品，适应于恶劣的施工环境，能确保塔机工作可靠。 7. 设计在坚持切实符合国情，确保安全可靠原则的同时，尽可能地吸收采用国内外成熟可靠的先进技术，来提高整机的技术水平，采用成熟可靠的先进技术有： 1) 专业电器厂生产的电器元件；
塔吊标准节顶升安装程序及要求塔吊顶升作业必须在小于4级的风力天气下进行，顶升前应检查塔吊机的机械系统，电器系统，结构部分和液压系统，检查顶升部分的油缸，油缸横梁，标准节耳板和支轴承，以及调整套架滚轮与塔身主弦杆间隙等。 顶升前需将接高用的全部标准节，用起升机构调到套架引进梁的正前方，10米幅度内，并将起重臂旋至引进标准节方向。顶升过程中，严禁回转塔身。 顶升作业程序： 1、用顶升专用钢丝绳扣将一个标准节吊至回转下的引进量的上 部（注意吊起的标准节耳板方向与塔机耳板方向应完全一致）将四个引进滚轮的卡轴插入链接套内，并旋转90度使引进滚轮下部的卡板卡在标准节下部的横腹杆下，然后放在引进梁上，另吊起一个标准节，调整变幅小车至适当位置，使顶升部分的重量处于平衡状态，使塔身所受不平衡弯矩为最小。 2、开动液压顶升系统，将油缸横梁两端的耳板放入支撑节上部的 顶升耳板槽中，顶升时注意将支撑轴缩回。 3、检查套架和塔身之间有无障碍，在各部无误时，拆去塔身与下 转台之间的8各链接螺栓，然后操作手柄向上顶一点套架，综合回支轴承，使下转台与标准节的定位凸台相距20 MM，观察定位凸台时否与下转台的凹孔对正，如有偏离须调整变幅小车的位置，使之对正。
4、操纵手柄，时油缸将上部的结构顶起升高一个踏步，伸出支承 轴，担在标准节下部的顶升耳板处，将油缸顶升横梁两端耳轴放入耳板槽内，稍顶起一点套架，缩回支承轴。 5、接着进行第二个踏步的顶升，待油缸行程超过一个标准节的高 度时伸出支承轴，并将放在引进梁上的标准节人工引进套架内，对准下面的标准节，注意顶升耳板的方案与下面几节保持一致，稍顶起一点套架，缩回支承轴，操作手柄缓缓落下套架，使新标准节就位，并上好与下面原标准节链接的8个强连接螺栓。 6、将支承轴伸出，但在标准节上部顶升耳板上面，缩回油缸活塞 杆，将顶升横梁两端耳板放入标准节上部顶升耳板槽中，准备进行下一个工作循环。 7、如需继续加高塔身，则用吊钩重新吊起一节带四个引进滚轮的 标准节放在引进梁上，必须注意在吊标准节前，塔身每根主肢和下转台间至少应上好一个高强螺栓，且变幅小车只能在10米幅度以内运行，调整变幅小车位置，使上部顶升重量保持平衡，才能拆去与下转联接螺栓，进行下一个循环，直至塔身高度达到需用的高度为止。 8、顶升完成后，将塔身标准节与下转之间高强螺栓上好，再全面 拧紧一遍标准高强螺栓，达到规定予紧力。 编制人：张国忠 编制日期：2008年3月26日
设计题目：QTZ40塔式起重机总体及塔身的优化设计设计人： 设计项目计算与说明结果 前言 塔式起重机概述 塔式起重机发展情况 第1章前言 1.1 塔式起重机概述 塔式起重机是一种塔身竖立起重臂回转的起重机械。在工业与民用建筑施工中塔式起重机是完成预制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。在高层建筑施工中其幅度利用率比其他类型起重机高。由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%，普通履带式、轮胎式起重机幅度利用率不超过50%，而且随着建筑物高度的增加还会急剧地减小。因此，塔式起重机在高层工业和民用建筑施工的使用中一直处于领先地位。应用塔式起重机对于加快施工进度、缩短工期、降低工程造价起着重要的作用。同时，为了适应建筑物结构件的预制装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大，现在的塔式起重机必须具备下列特点： 1.起升高度和工作幅度较大，起重力矩大。 2.工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能。 3.要求装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地的需要。 QTZ40型自升式塔式起重机，其吊臂长40米，最大起重量4吨，额定起重力矩40吨米。是一种结构合理、性能比较优异的产品，比较目前国内外同规格同类型的塔机具有更多的优点，能满足高层建筑施工的需要，可用于建筑材料和构件的调运和安装，并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。整机结构不算太大，可满足中小型施工的要求。 本机以基本高度（独立式）30米。用户需高层附着施工，只需提出另行订货要求，即可增加某些部件实现本机的最大设计高度100米，也就是附着高层施工可建高楼32层以上。 1.2 塔式起重机发展情况 塔式起重机是在二次世界大战后才真正获得发展的。战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重机。欧洲率先成功，1923年成
塔吊标准节连接螺栓松动的原因分析 塔吊标准节靠塔吊自身的顶升装置，一节一节的组装在一起构成塔吊的“躯干”，起到支承上部工作部件的作用，主要承受顶部工作部件传来的轴向压力、水平力、弯矩和扭矩。塔吊标准节螺栓松动是针对标准节节间采用螺栓套管连接形式的塔身，目前大多数塔吊厂家的中小型塔吊（60t·m及以下）都采用这种连接形式，且螺栓均为高强度螺栓。但是，在对塔吊日常检查工作中，不少情况出现连接螺栓松动的情况，那是什么原因导致塔吊标准节螺栓松动呢下面，就塔吊标准节连接螺栓松动的原因分析、危害及预防措施，做如下探讨。 塔吊标准节连接螺栓松动的原因： 我们先来分析塔身的受力特点，塔身受力可简化为：垂直于水平面的弯矩M、在水平面的扭矩T、轴向压力N、水平力F，其中M、T对螺栓松动影响较大。当吊臂吊起重物时，M为正值，放下重物后M为负值。回转启动时产生的T为正值，回转制动时产生的T为负值。在正常工作时，塔吊频繁地吊起和放下重物，吊臂反反复复地启动和制动，使塔身承受正负交替频繁变化的弯矩和扭矩，导致标准节连接螺栓受力在反复不断的变化，这是螺栓松动的根本原因。塔吊的工作特点决定了标准节连接螺栓受力特点，这是不可克服的。为此，各塔吊厂家对塔吊标准节连接螺栓都采用高强度螺栓。有关塔吊的规范和各塔吊厂家的使用说明书都对这种螺栓连接的安装提出了要求，要求在安装时施加预紧力，对不同规格的连接螺栓给出了不同的预紧力值，如对常用的级M24螺栓，其预紧力为：155KN。要达到准确施加预紧力，必须根据高强度螺栓的扭矩系数计算应作用在螺栓上拧紧扭矩，对上述级M24螺栓，其理论预紧力矩约为700N·m。而目前的成都地区，安装塔吊时几乎全是凭操作工人经验拧紧螺栓，很多操作工人连规定的预紧力和理论预紧扭矩的概念都没有，更谈不上用扭矩来控制螺栓预紧力了。还有，拧紧标准节连接螺栓是在高空作业，操作条件不好，要想将实际预紧扭矩施加到500N时，工人劳动强度将大大增加，要想直接靠人力将预紧扭矩拧到符合要求不易作到。 由此可见，实际安装的塔吊的螺栓预紧力几乎都达不到规定的预紧力要求，这是螺栓松动的重要原因。还有，塔吊顶升加节时，吊臂侧的标准节连接接触面受拉，平衡臂侧的标准节连接接触面受压，在相同拧紧扭矩作用下，此时两侧螺栓中的预紧力相等。当塔吊旋转，吊臂方向变化后，塔身标准节接触面受压受拉情况改变，螺栓中的受力变化很大，特别是将吊臂转到与顶升加节时相反的方向，原吊臂侧的标准节连接接触面由受拉变到受压，其螺栓所受的拉力大大减小，特别当原预紧力比正确值少得太多时，将有可能没有预紧力了，这是螺栓松动的另一重要原因。还有些单位，对塔吊管理极不严格，原本配有双螺帽(一颗厚的受
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计 一、基础的设置：根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求 选用基础设计图，基础尺寸采用5.5m ×5.5m ×1.2m ，基础砼标号为C35（7天和28天 期龄各一组），要有砼检测报告，基础表面砼平整度要求≤1/1000，塔式起重机预埋螺 栓材料选用40Cr 钢，承重板高出基础砼面5~8㎜左右，要有排水设施。 二、塔式起重机抗倾覆计算 ①、塔式起重机的地基为天然地基，必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的 基础的承压能力不小于200kPa ，基础的总重量不得小于80T ，砼 标 号 不 得 小 于 C35，砼的捣 制应密实，塔式起重机采用预埋螺栓固定式。 ②、参数信息：塔吊型号：QTZ5510，塔吊起升高度H ：37.50m ，塔身宽度B ：1.7m ， 自重F K ：453kN ，基础承台厚度h ：1.2m ，最大起重荷载Q ：60kN ，基础承台宽度b ：5.50m ， 混凝土强度等级：C35。 ③、塔式起重机在安装附着前，处于非工作状况时为最不利工况，按此工况进行设计 计算。塔式起重机受力分析图如下： 根据《塔式起重机说明书》，作用在塔吊底座荷载标准值为：M K =1654kn ·m ， F K = 530KN ，Fv K =74.9KN ，砼基础重量 G K = 835KN ④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算： 为防止塔机倾覆需满足下列条件： 式中e----- 偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离； M K ------ 相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值； Fv K ------相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷 载； F K -------塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值； h ---------基础的高度（h=1.2m ）； G K ----------基础自重； b---------矩形基础底面的短边长度。(b=5.5m) 将上述塔式起重机各项数值M K 、Fv K 、F K 、h 、G K 、b 代入式①得： e =1.28＜ b/3=1.83m 偏心距满足要求，抗倾覆满足要求。 三、塔式起重机地基承载力验算：根据岩土工程详细勘察报告资料，1#塔吊 基础底板处承载力特征值为372Kpa 。取塔式起重机基础底土层的承载力标准值为 372Kpa ，根据《TCT5613塔式起重机使用说明书》，采用塔式起重机基础：长× 宽×高=5500×5500×1200的形式，塔吊采用预埋螺栓固定式，塔式起重机对地 面压应力为170Kpa ＜372Kpa 满足要求，直接按说明的大样图施工，不再做另外
目录 摘要-------------------------------------------------------- 3 1.绪论------------------------------------------------------- 5 1.1 动臂塔式起重机发展状况---------------------------------------------- 5 1.2 动臂塔机发展趋势---------------------------------------------------- 5 2.整机方案设计----------------------------------------------- 7 2.1 设计原则和参数------------------------------------------------------ 7 2.1.1工作级别-------------------------------------------------------- 7 2.2部件方案的确定------------------------------------------------------ 8 3.整体稳定性校核-------------------------------------------- 13 3.1 钢筋混凝土基础的选择----------------------------------------------- 13 3.2 钢筋混凝土基础的计算----------------------------------------------- 15 3.2.1 计算理论------------------------------------------------------- 15 3.2.2 15°固定式基础计算-------------------------------------------- 16 4.起重臂的稳定性计算---------------------------------------- 36 4.1 起重臂材料的选择与截面特性的计算----------------------------------- 36 4.2:拉杆拉力计算------------------------------------------------------- 40 4.3起重臂自重引起的载荷计算------------------------------------------- 42 4.4风载荷计算--------------------------------------------------------- 43 4.5起升时拉杆拉力产生的弯矩------------------------------------------- 45 4.6回转时的臂节离心力和回转惯性力和回转惯性力力矩的计算--------------- 46 4.7起升钢丝绳拉力，水平惯性力等的计算--------------------------------- 51
塔式起重机抗倾覆计算 及基础设计 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计 一、基础的设置：根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求 选用基础设计图，基础尺寸采用××，基础砼标号为C35（7天和28天期龄各一组）， 要有砼检测报告，基础表面砼平整度要求≤1/1000，塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr 钢，承重板高出基础砼面5~8㎜左右，要有排水设施。 二、塔式起重机抗倾覆计算 ①、塔式起重机的地基为天然地基，必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的 基础的承压能力不小于200kPa，基础的总重量不得小于80T，砼标号不得小于 C35，砼的捣 制应密实，塔式起重机采用预埋螺栓固定式。 ②、参数信息：塔吊型号：QTZ5510，塔吊起升高度H：，塔身宽度B：，自重F K ：453kN，基础承台厚度h：，最大起重荷载Q：60kN，基础承台宽度b：，混凝土强度等级：C35。 ③、塔式起重机在安装附着前，处于非工作状况时为最不利工况，按此工况进行设计计算。塔式起重机受力分析图如下： 根据《塔式起重机说明书》，作用在塔吊底座荷载标准值为：M K =1654kn·m， F K = 530KN，Fv K =，砼基础重量G K = 835KN ④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算： 为防止塔机倾覆需满足下列条件： 式中e----- 偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离； M K ------ 相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值； Fv K ------相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载； F K -------塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值； h ---------基础的高度（h=）； G K ----------基础自重； b---------矩形基础底面的短边长度。(b= 将上述塔式起重机各项数值M K 、Fv K 、F K 、h、G K 、b代入式①得： e =＜ b/3= 偏心距满足要求，抗倾覆满足要求。 三、塔式起重机地基承载力验算：根据岩土工程详细勘察报告资料，1#塔吊基础底板处承载力特征值为372Kpa。取塔式起重机基础底土层的承载力标准值为372Kpa，根据《TCT5613塔式起重机使用说明书》，采用塔式起重机基础：长×
文件编号：TP-AR-L2511 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 塔式起重机标准节连接螺栓松动的危害、原因及预防措施正式样本
塔式起重机标准节连接螺栓松动的危害、原因及预防措施正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 近几年，在对塔机进行检查时，好几次发现塔身标准节连接螺栓松动，有的螺帽手都能拧进，用手轻轻一抬，还能感觉到螺栓的轴向窜动，这标明螺栓已松动到了没有受力的地步。最严重的一次是连续6个标准节连接处平衡臂侧螺栓都有松动，轴向窜动最多的约有1mm，想起来就让人后怕。 塔身好比是塔机的“躯干”，起到支承上部工作部件的作用，主要承受顶部工作部件传来的轴向压力、水平力、弯矩和扭矩，是由一节一节的标准节在工地现场靠塔机自身的顶升装置加节安装达到所需工
作高度。前面所说的螺栓松动是针对标准节节间采用螺栓套管连接形式的塔身，目前大多数塔机厂家的中小型塔机（60t?m及以下）都采用这种连接形式，且螺栓均为高强度螺栓。 塔身标准节连接螺栓是不允许出现松动的，其危害极为严重。《建筑塔式起重机安全规程》(GB5144-2006)第2.2.2.2条明文规定：“连接螺栓必须采用扭矩扳手或专用扳手，按装配技术要求拧紧”，这类塔机的使用说明书中也做出了同样的要求。螺栓松动后，当弯矩在该螺栓方位的标准节主肢中产生拉力时，将使两标准节接触面产生间隙。对高度为30m未附着的塔机，在下部第二、三节标准节连接处产生0.1mm的间隙，在吊臂根部处的水平位移将增大 2mm，如果多个接触面产生间隙，则塔身变形急剧增加，对塔身受力更为不利，甚至酿成倒塔事故。螺栓
设计题目：QTZ500塔式起重机总体及套架设计设计人：李洪爽设计项目计算与说明结果 前言 塔式起重机概述 塔式起重机发展情况 第1章前言 1.1 塔式起重机概述 塔式起重机是一种塔身竖立起重臂回转的起重机械。在工业与民用建筑施工中塔式起重机是完成预制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。在高层建筑施工中其幅度利用率比其他类型起重机高。由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%，普通履带式、轮胎式起重机幅度利用率不超过50%，而且随着建筑物高度的增加还会急剧地减小。因此，塔式起重机在高层工业和民用建筑施工的使用中一直处于领先地位。应用塔式起重机对于加快施工进度、缩短工期、降低工程造价起着重要的作用。同时，为了适应建筑物结构件的预制装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大，现在的塔式起重机必须具备下列特点： 1.起升高度和工作幅度较大，起重力矩大。 2.工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能。 3.要求装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地的需要。 QTZ500型自升式塔式起重机，其吊臂长50米，最大起重量4吨，额定起重力矩50吨米。是一种结构合理、性能比较优异的产品，比较目前国内外同规格同类型的塔机具有更多的优点，能满足高层建筑施工的需要，可用于建筑材料和构件的调运和安装，并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。整机结构不算太大，可满足中小型施工的要求。 本机以基本高度（独立式）36米。用户需高层附着施工，只需提出另行订货要求，即可增加某些部件实现本机的最大设计高度100米，也就是附着高层施工可建高楼32层以上。 1.2 塔式起重机发展情况 塔式起重机是在二次世界大战后才真正获得发展的。战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重机。欧洲率先成功，1923年成