M900D塔吊外撑式支承架运行与监控试验研究.pdf

工程机械
M90OD塔吊外撑式支承架运行与监控试验研究
吴瑞卿蚁原野陈庆军赖泽荣蔡健·。魏沐杨潘广斌
1.广州建筑股份有限公司广州510060;2.华南理工大学土木与交通学院广州510641
3.亚热带建筑科学国家重点试验室广州510641
摘要:通过对M900D塔吊的外撑式支承架转换和塔吊自爬升2种运行工况的监控试验研究,表明在塔吊支撑架转换过程
中,各杆件内力间会产生一定的突变,特别是在以上2种工况下,支撑架构件最大应变出现在水平撑杆,为363uE;剪
力墙混凝土最大拉应变为185u,但应变总体变化幅度不大,表明外撑式支承架在转换和塔吊爬升过程中,运行安全
可靠。试验数据为同类型塔吊外支承架运行及设计提供了依据。
关键词:M9OOD塔吊;支承架体系;运行监控;试验研究
中图分类号:TU61
文献标志码:B
DOl:10.14144. cnki. jzsg.2016.02.031
Study of Operation and Monitoring Test on Outer Support
Frame of M900D Tower Crane
WU Ruiqing YI Yuanye CHEN Qingjun"LAL Zerong CAL Jian WE Muyang PAN Guangbin
1. Guangzhou Municipal Construction Group Co, Ltd. Guangzhou 510060;
2. School of Civil and Transportation Engineering, South China University of Technology Guangzhou 510641,
3. State Key Laboratory of Subtropical Building Science Guangzhou 510641
1工程概况
应用本试验的高层建筑总高度达309.4m,位于广州市
中心城区。结构形式为钢混凝土组合结构。该工程采用2台
M900型塔吊,布置在核心筒中,如图1所示
竖
向
r了拉杆
杆
9000
9000
(a)内支撑结构(b)外支撑结构(c)外支撑详图
图2塔吊及支撑结构3d示意
图1核心筒区塔吊平面布置
拉杆(中で0心国)杆北
在48层以下,塔吊底部的支撑梁采用两端支撑在核心
水平撑杆
筒剪力墙上的做法,如图2(a),塔吊主要靠底部的1层支
支撑架横梁
水平撑杆
水平撑杆
撑结构抵抗垂直荷载,并靠垂直高度相隔168m的2层支撑
结构抵抗水平荷载,本文称之为内支撑。而在48层以上,
竖向撑杆
由于结构取消了部分剪力墙、塔吊底部支撑只能单边支撑
竖向撑杆
(中400mmx16mm
到墙上,于是采用了斜撑结构,如图2(b)所示,本文称
园形空心型钢)
水平撑杆
之为外支撑,外爬式支撑结构采用底部斜支撑体系,并采
(a)外支撑架主视图
b)外支撑架俯视图
用斜拉杆辅助,如图2(c)所示。支撑结构截面尺寸如图3
图3M90OD塔吊外支撑架截面尺寸
所示
本文研究的M900D塔吊结构,在核心筒往上施工的过
作者简介:吴瑞卿(1963-),丈,大专,教授高エ。
程中将经历从支撑架内爬式转为支撑架外爬式的过程。外
通信地址:广州市越秀区建设六马路3号广州ー建大厦1楼爬式支撑结构下支撑所受荷载较大,其承载能力及稳定性
(510060)。
对塔吊的安全运行十分重要。为此,对M900D塔吊外支撑
收稿日期:2015-11-19
架的转换及爬升过程进行了现场监控试验2。
196建筑施工?第38卷?第2期
吴瑞蚁原野陈庆军赖泽荣蔡健魏沐杨潘广斌
M900D塔予外撐式支承架运行与监控试验研究
2试验概况
5片水平
6"片水
2.1试验加载工况特点
片北边撑杆
本次试验取塔吊下支撑架的转换过程进行施讧监测。
南边撑杆
图4为塔吊支撑架从内支撑向外支撑过渡的全过程。初始状徹-5
2片水平扩杆
-30
态是完全内支撑,后安装了第1套带斜撑的外爬支撑架
图4(a)),此时该外爬支撑架尚不受力。接着塔吊整体
012345678910
12345678910
爬升,成为图4(b)状态,此时斜支撑作为上架用于抵抗
状态
状态
(a)竖向支撑杆应变
(b}水平杆应变
水平荷载,尚木承受竖向荷载。图4(c)是安装了第2套外
片北边拉杆
爬支撑架,但塔吊未爬升前,处于较低位置的第1套外爬支
18°片北边拉杆
1片南边拉
撑架也尚木承载竖向荷载。而后塔吊从图4(c)转变为图4
20片南边拉杆
(d)状态,完成一单元的自爬升。根据上述分析,从塔架?
欲
60
脱离最底部内撑槊开始,其实最底部架子?经不受塔架
40
荷载作用,竖荷载已由第1套外支撑架承受,故此突变状
20
态是关键阶段。而后塔吊向上爬升,当达到图4(d)状态
状态
状态
时,塔吊完全落于第1套外支撑架上,本次试验结東
(c)支架横梁应变
(d竖向拉杆应变
60
20
2345678910
状态
(e)剪力墙混凝土应变
图6支架转换时各构件应变
套外爬支架外爬支撑架成为上支套外爬支撑架外爬撑架成为下文况前竖向撑杆几乎不受力;之后塔吊的质量逐步传递到吊
图4试验程序示意
带上并传递到外爬支撑架上,使得斜撑受力。撑杄开始受
力时尚未上紧拉杆,故撑杆受力较大;当第5步拉杆开始受
2.2试验测试内容
力后,撐杆受力升始减小。
采用DH3816N静态应变测试系统采集应变数据。应变
图6(b)是水平撑杆的应変图。水平撑杆的应变最大
片布置见图5,其中21~24"应变片粘贴在剪力墙混凝土上。值为109以8。初始状态时水平撑杆几乎不受力;而后逐步
北
受力,表明水平撑杆和竖向撑杄形成了拉压体系来抵抗外
北
拉杆
荷载
拉杵北
警向杆
5s水平摔杆
图6(c)是支撑架横梁的应变变化图。在整个支撑架
支撐架横梁
转换过程中,支撑架橫梁的应变增量有正有负,最大值为
水平∥
水平掉杆ド下
26W8
竖向
竖向
图6(d)是拉杆的应变变化图。图中可以看出,在支
杆
支撑槊横梁
撑架开始转换至拉杄安装完成前,拉杆几乎不受力;当拉
向杆水平杆安装完成后,拉杆应力迅速提高并维持在一定应力水平
a」主视图
(り」個视图1()视图2上,后期应力略有提高。整个过程中,拉杆的应变増量均
图5外支撑架监测应变片布量
为正,因其截面较小,故应力水平相对较高,应变最大值
为119
3试验结果分析
图6(e)是剪力墙位置的混凝土应変图。在支撑架转
3.1试验工况1(支撑架转换过程)
换开始前,剪力墙混凝士几乎不受力;而后有一个明显的
支撑架转换时,各构件应变