一種雙z型支撐鋼梁和含其的起重機(jī)支撐構(gòu)件及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬建筑工程領(lǐng)域，涉及一種牛腿可循環(huán)的雙Z型支撐鋼梁和含其的起重機(jī) 支撐構(gòu)件及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國超高層建筑不斷涌現(xiàn)。在超高層建筑施工過程中，塔吊在豎向運(yùn)輸 設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，塔吊的科學(xué)選型和合理布置是決定施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度的關(guān) 鍵。在選擇布置塔吊時(shí)，內(nèi)爬式塔吊布置在建筑物內(nèi)部，所以其塔吊的吊臂較短，不占用建 筑物外圍空間；同時(shí)是利用建筑物向上爬升，爬升高度不受限制，塔身也較短，因此整體結(jié) 構(gòu)輕，造價(jià)低。塔吊在建筑物內(nèi)部施工，不占用施工場地，適合于現(xiàn)場狹窄的工程，特別有利 于城區(qū)改擴(kuò)建工程；且無需鋪設(shè)軌道，無需專門制作鋼筋混凝土基礎(chǔ)，施工準(zhǔn)備簡單，節(jié)省 費(fèi)用；無需多道錨固裝置和復(fù)雜的附著作業(yè)；作業(yè)范圍大。內(nèi)爬塔設(shè)置在建筑物中間，覆蓋 建筑物，能夠使伸出建筑物的幅度小，有效避開周圍障礙物和人行道等；由于起重臂可以較 短，起重性能得到充分的發(fā)揮；只需少量的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，即可滿足施工要求，一次性投資少，建筑 物高度越高，經(jīng)濟(jì)效益越顯著等。
[0003] 傳統(tǒng)的內(nèi)爬式塔吊一般由頂升系統(tǒng)和支撐鋼梁系統(tǒng)組成爬升系統(tǒng)，通過安裝在核 心筒上的鋼梁做支持，頂升系統(tǒng)提升下部塔身，到位后坐落在安裝好的鋼梁上，才可進(jìn)行吊 裝作業(yè)。傳統(tǒng)支承鋼梁直接擱置在樓板上或者穿在墻體預(yù)留的洞里，也可制作支撐架懸挑 在墻體上，將支承鋼梁的載荷傳遞到建筑物上。支撐鋼梁是通過鋼牛腿把力傳遞到建筑結(jié) 構(gòu)上，鋼牛腿通過墻體錨固件與剪力墻連接。所以需在每一個(gè)爬升層布置牛腿且牛腿不可 循環(huán)利用，因此牛腿傳統(tǒng)的布置方式會帶來大量的鋼材浪費(fèi)。
[0004] 再者，在如今的超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)形式越來越多樣化，內(nèi)爬式塔吊所依附的 混凝土核心筒結(jié)構(gòu)不一定存在，如漢京環(huán)球金融中心，漢京環(huán)球金融中心上部結(jié)構(gòu)采用全 鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中沒有傳統(tǒng)意義上的核心筒，而是用鋼梁柱和巨型斜撐來代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的 核心筒。因此采用內(nèi)爬式塔吊施工方法時(shí)，塔吊只能通過塔吊鋼梁支承在結(jié)構(gòu)鋼梁上，然而 極少有建筑結(jié)構(gòu)在適合布置塔吊的地方有合適的結(jié)構(gòu)梁來搭放塔吊鋼梁。尤其在電梯井位 置處沒有剪力墻的結(jié)構(gòu)中，由于塔吊荷載巨大，塔吊鋼梁的設(shè)計(jì)和塔吊鋼梁與結(jié)構(gòu)鋼梁的 連接問題，成為了工程施工過程中的難點(diǎn)。
[0005] 目前內(nèi)爬升式塔式起重機(jī)在以下缺點(diǎn)：一個(gè)是只能在有混凝土核心筒或混凝土剪 力墻的結(jié)構(gòu)中爬升，而在框架結(jié)構(gòu)的高層中塔吊的爬升問題仍需探討研宄；另一個(gè)缺點(diǎn)是 塔吊在傳統(tǒng)的爬升模式中需大量的牛腿作為支撐，工程結(jié)束后切割下的大量牛腿的遺棄照 成鋼材的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提出一種雙"Z"型支撐鋼梁和含其的起重 機(jī)支撐構(gòu)件及使用方法。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能在不提高施工難度的基礎(chǔ)上使得牛腿可 以重復(fù)利用，同時(shí)解決了無核心筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)爬式塔吊的爬升問題。
[0007] -種雙"Z"型支撐鋼梁，其特征在于：所述支撐梁為雙"Z"型設(shè)計(jì)。
[0008] 所述雙"Z"型支撐鋼梁包含魚腹梁橫梁1，橫梁兩側(cè)分別對稱包含魚腹梁收 縮區(qū)2 ;魚腹梁承減區(qū)A- 3 ;魚腹梁承減區(qū)B- 4 ;牛腿搭接構(gòu)件5 ;循環(huán)牛腿6,分別以 6-5-4-3-2-1-2-3-4-5-6 的順序連接。
[0009] 魚腹梁和牛腿搭接構(gòu)件可根據(jù)工程需要采用焊縫連接或采用螺栓連接，牛腿搭接 構(gòu)件和循環(huán)牛腿的連接一般采用焊縫連接，若工程實(shí)施需要可采用螺栓連接。
[0010] 其中，魚腹梁橫梁1，魚腹梁承減區(qū)A -3,魚腹梁承減區(qū)B- 4為長方體設(shè)計(jì)。
[0011] 魚腹梁收縮區(qū)2為梯形設(shè)計(jì)，梯形長邊下部與魚腹梁橫梁1梯形角度的角度范圍 為〇度~90度，根據(jù)工程實(shí)際受力情況確定角度大小及鋼板厚度。
[0012] 牛腿搭接構(gòu)件5為梯形設(shè)計(jì)，梯形長邊下部與魚腹梁承減區(qū)A- 3,魚腹梁承減區(qū) B- 4上部的梯形角度的角度范圍為0度~90度，根據(jù)工程實(shí)際受力情況確定角度大小及 鋼板厚度。
[0013] 其中，循環(huán)牛腿6包含循環(huán)牛腿構(gòu)件A-61、為循環(huán)牛腿構(gòu)件B-62、循環(huán)牛腿構(gòu)件 C一63,分別以61-62-63-63-62-61連接構(gòu)成循環(huán)牛腿6。
[0014] 循環(huán)牛腿構(gòu)件B - 62為三角形設(shè)計(jì)，三角形為直角三角形，銳角角度范圍為10 度~70度，根據(jù)工程實(shí)際需要確定角度大小。鋼板厚度一般優(yōu)選為15mm，具體按需要調(diào)整。
[0015] 循環(huán)牛腿構(gòu)件C一63為兩塊長方形板，兩塊長方形板呈一定角度拼接，與牛腿外 圍板焊接在一起，可根據(jù)工程實(shí)際需要確定角度大小。鋼板厚度一般優(yōu)選為15mm，具體按需 要調(diào)整。
[0016] 上述各部件的材料均為鋼材，具體鋼材型號由構(gòu)件受力情況確定。
[0017] 優(yōu)選方案所述支撐鋼梁為雙"Z"型設(shè)計(jì)如圖8所示。
[0018] 一種起重機(jī)的支撐構(gòu)件（塔吊），含有前述雙"Z"型支撐鋼梁，通過雙"Z"型鋼梁 的牛腿連接形成。
[0019] 所述起重機(jī)的支撐構(gòu)為各種內(nèi)爬升式塔吊，尤其是無核心筒超高層結(jié)構(gòu)的內(nèi)爬升 式塔式起重機(jī)的支撐構(gòu)件（塔吊）。
[0020] 本發(fā)明設(shè)計(jì)的塔吊支撐梁呈雙"Z"字形，合并傳統(tǒng)牛腿與傳統(tǒng)塔吊支撐鋼梁的作 用，本發(fā)明設(shè)計(jì)的塔吊支撐梁新模式可以與結(jié)構(gòu)梁共同使用，兩頭"Z"字形中間下沉的設(shè)計(jì) 能夠使塔吊同時(shí)支撐于本設(shè)計(jì)支撐梁和結(jié)構(gòu)梁上而又不傾斜。
[0021] 本發(fā)明主要解決鋼結(jié)構(gòu)施工過程中由于斜撐而導(dǎo)致的塔吊支撐梁設(shè)置凈高要求 嚴(yán)格的問題。下沉的設(shè)計(jì)避免下斜撐下搭設(shè)墊塊，以解決現(xiàn)在該種類型的施工難題。
[0022] 本發(fā)明的塔吊支撐梁新模式能夠方便地安裝與拆卸，一臺塔吊工作過程中只需兩 根這種支撐梁，其余施工荷載由結(jié)構(gòu)梁承受。所以本發(fā)明能同時(shí)節(jié)省經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本（塔 吊支撐梁數(shù)量減少而導(dǎo)致的費(fèi)用下降以及塔吊起吊安裝次數(shù)減少而導(dǎo)致的安裝拆卸時(shí)間 的降低）。
[0023] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所包括的主要技術(shù)：一是通過兩頭"Z"型梁端承受剪力， 通過設(shè)計(jì)漸變的界面來節(jié)省材料；二是通過高強(qiáng)螺栓來連接塔吊C型梁、塔吊支撐梁和結(jié) 構(gòu)梁，實(shí)現(xiàn)可拆卸可循環(huán)的目的；三是通過兩頭"Z"型設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)鋼梁的放置塔吊標(biāo)高與結(jié) 構(gòu)梁一致。
[0024] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括：起重機(jī)的支撐構(gòu)件制作方 法包括：雙"Z"型鋼梁制作與焊接；螺栓連接設(shè)置與優(yōu)化。鋼板之間的連接可采用焊縫連接 或螺栓連接，具體的布置根據(jù)結(jié)構(gòu)受力情況確定。
[0025] 本發(fā)明技術(shù)方案相對于相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：
[0026] (1)、采用雙"Z"字型塔吊支撐梁采用能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)爬式塔吊施工過程中塔吊 鋼梁安置凈高不足的困難；二是能夠極大的節(jié)省塔吊支撐梁的數(shù)量，極大地節(jié)省了成本和 工期。
[0027] (2)、本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于無核心筒結(jié)構(gòu)或其他希望牛腿重復(fù)利用的施工環(huán)節(jié)中， 以解決無核心筒供塔吊爬升和牛腿浪費(fèi)的難問題，實(shí)現(xiàn)無核心筒結(jié)構(gòu)中內(nèi)爬升式塔式的使 用和牛腿的重復(fù)利用。
[0028] (3)、本發(fā)明可解決利用結(jié)構(gòu)梁作為塔吊支撐梁時(shí)，塔吊大梁直接支撐在建筑結(jié)構(gòu) 上而導(dǎo)致的C型梁放置兩側(cè)標(biāo)高不一致的問題。
【附圖說明】
[0029] 圖1，塔吊系統(tǒng)布置圖。
[0030] 圖2,塔吊荷載示意圖。
[0031] 圖3,塔身與C型框連接構(gòu)造示意圖（支承系統(tǒng)的底架位置）。
[0032] 圖4,塔身的變形及立柱受力分析圖。
[0033] 圖5,支承架承載力設(shè)計(jì)考慮的塔臂方位現(xiàn)有塔吊支撐實(shí)體圖。
[0034] 圖6,本發(fā)明塔吊Z型支承鋼梁正視圖，6B為優(yōu)選尺寸塔吊Z型支承鋼梁正視圖， 單位為_，其中，尺寸a、b、c為450_，尺寸e為7250mm ;尺寸f為1000 mm ;尺寸g為750_， 尺寸h為5550mm ;尺寸i為50Ctam，尺寸j為lOOCtam，尺寸k為60Ctam〇
[0035] 圖7,本發(fā)明塔吊Z型支承鋼梁側(cè)視圖，7B為優(yōu)選尺寸塔吊Z型支承鋼梁側(cè)視圖， 單位為_，其中，尺寸1為500mm ;尺寸m為600mm ;尺寸η為400mm ;尺寸〇為1500mm，尺寸 p 為 65Ctam。
[0036] 圖8,本發(fā)明塔吊Z型支承鋼梁立體圖。
[0037] 圖9,本發(fā)明塔吊Z型支承鋼梁端部的牛腿立體圖。
[0038] 圖10,本發(fā)明建立的塔吊Z型支承鋼梁立體圖。
[0039] 圖11，本發(fā)明Z型支承鋼梁所