CN220201233U - 一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，涉及塔吊技术领域，包括塔身、若干个沿高度方向均匀设置的外挑平台、竖向拉索、斜拉索和交叉斜索；所述外挑平台分布在所述塔身的周边，并且与所述塔身连接；所述竖向拉索、斜拉索和交叉斜索分别与所述外挑平台相连接。本装置中的塔身、外挑平台及所有的拉索组成了自平衡体系，较传统的塔吊塔身具备更大的抗弯、抗扭刚度，承载能力及高度得到提升，通过多种层次的竖向拉索和交叉斜索，形成一个完整的预应力张拉系统，施加预应力后，竖向拉索、斜拉索和交叉斜索与塔身保持拉压平衡，可以抵消部分荷载引起的倾覆力矩，有效地提高了整个塔吊结构的刚度和稳定性。

Description

一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构

技术领域

本实用新型涉及塔吊技术领域，具体为一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构。

背景技术

现有技术中，塔吊是一种广泛应用于建筑施工、桥梁建设等领域的起重设备。其主要结构包括塔身、回转支承、平衡臂和吊臂等。其中，塔身采用横截面为正方形的空间桁架结构，边长为2米左右。根据工程需要，塔吊可分为无附着独立式和附着于建筑物式两种。无附着的塔吊独立式高度一般在50米以内，而附着于建筑物时，其高度可以提高，但布置位置受限，需要依靠预留的附着装置进行固定。这类塔吊因其操作灵活、安装方便等优点，在各类工程项目中得到了广泛应用。

然而，现有技术中的塔吊存在一些不足之处。由于塔身采用的空间桁架结构横截面较小，导致整个塔吊的刚度受限，进而影响到抗弯、抗扭能力和整体稳定性。因此，在使用过程中容易发生倾覆倒塌等安全事故，给施工安全带来隐患。为了降低安全风险，通常需要对塔吊的独立式高度和起重重量进行限制。此外，现有技术中的塔吊在承受荷载时，其塔身和平衡臂结构所产生的弯曲力矩较大，使得整体稳定性进一步受到影响。这些问题都限制了塔吊在更高、更大规模工程项目中的应用范围和效果。因此，针对上述现有技术的不足，有必要提出一种具备更高抗弯、抗扭刚度且整体稳定性更好的新型塔吊结构方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，以解决现有技术中提出的现有的塔吊塔身截面较小，导致现有塔吊的整体稳定性较差，容易发生倾覆倒塌，起重重量也因此受限的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，包括塔身、若干个沿高度方向均匀设置的外挑平台、竖向拉索、斜拉索和交叉斜索；所述外挑平台分布在所述塔身的周边，并且与所述塔身连接；所述竖向拉索、斜拉索和交叉斜索分别与所述外挑平台相连接，并施加预应力以增加塔吊结构的刚度。

在一种可行的实施方式中，所述竖向拉索包括多个顶层竖向拉索和多个底层竖向拉索，所述交叉斜索包括多个顶层交叉斜索和多个底层交叉斜索。

在一种可行的实施方式中，多个所述顶层竖向拉索的两端分别连接在外挑平台之间，多个所述顶层交叉斜索分别以交叉的方式连接在外挑平台之间，多个所述底层竖向拉索与底层交叉斜索的顶端锚固在所述外挑平台的周围，所述底层竖向拉索底端端点与相邻的底层交叉斜索的底端端点重合，并固定在塔吊基础上。

在一种可行的实施方式中，所述外挑平台为矩形结构，包括平台与塔身所连接的节点。

在一种可行的实施方式中，所述竖向拉索、斜拉索和交叉斜索采用高强度钢丝绳拉索材料。

在一种可行的实施方式中，所述竖向拉索、斜拉索和交叉斜索的中间部位还设置有张拉装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置中塔身、外挑平台及所有的拉索组成了自平衡体系，其中塔身及外挑平台以受压为主，拉索受拉，较传统的塔吊塔身具备更大的抗弯、抗扭刚度，承载能力及高度得到提升，通过多种层次的竖向拉索和交叉斜索，形成一个完整的预应力张拉系统，同时，施加预应力后，竖向拉索、斜拉索和交叉斜索与塔身之间保持拉压平衡，可以抵消部分荷载引起的倾覆力矩，有效地提高了整个塔吊结构的刚度和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图。

图中：1、塔身，2、外挑平台，3、竖向拉索，4、斜拉索，5、交叉斜索。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，包括塔身1、若干个沿高度方向均匀设置的外挑平台2、竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5；外挑平台2分布在塔身1的周边，并且与塔身1连接；竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5分别与外挑平台2相连接，并施加预应力以增加塔吊结构的刚度。

塔身1作为塔吊的主要支撑结构，承受各种荷载并传递给基础，保证整体稳定性，若干个沿高度方向均匀设置的外挑平台2分布在塔身1周边，起到增加塔吊结构刚度的作用，并为连接预应力拉索提供支撑点。

竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5与外挑平台2相连接，通过施加预应力以增加塔吊结构的刚度。当塔吊承受荷载时，塔身1会产生弯曲变形。此时，通过外挑平台2将竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5与塔身1连接，形成一个稳定的空间自平衡系统。施加预应力后，竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5与塔身1之间保持拉压平衡，可以抵消部分荷载引起的倾覆力矩，从而提高塔吊结构的整体刚度和稳定性。

在一些示例中，更进一步的，竖向拉索3包括多个顶层竖向拉索3和多个底层竖向拉索3，交叉斜索5包括多个顶层交叉斜索5和多个底层交叉斜索5，多个顶层竖向拉索3的两端分别连接在外挑平台2之间，多个顶层交叉斜索5分别以交叉的方式连接在外挑平台2之间，多个底层竖向拉索3与底层交叉斜索5的顶端锚固在外挑平台2的周围，底层竖向拉索3底端端点与相邻的底层交叉斜索5的底端端点重合，并固定在塔吊基础上，底层竖向拉索3与底层交叉斜索5的这种布置方式传力直接，增大了基础受力面，降低了基础的施工难度。

顶层竖向拉索3和底层竖向拉索3：这些拉索通过连接不同高度的外挑平台2以及塔吊基础，形成一个空间自平衡体系，提高了整体抗弯刚度，并增强了塔身的稳定性。

顶层交叉斜索5和底层交叉斜索5：这些拉索以交叉的方式连接在外挑平台2之间，并与竖向拉索3形成一个完整的预应力张拉系统，从而提高塔身的抗扭刚度。

当塔吊承受荷载时，顶层竖向拉索3、底层竖向拉索3、顶层交叉斜索5和底层交叉斜索5协同作用，抵消荷载引起的弯曲力矩，从而提高整体塔吊结构的刚度。同时，还能够调整塔身1在不同高度的受力情况，使得塔身1具有更好的抗弯曲能力。预应力的施加使得这些拉索具有足够的张力，进一步提高了塔吊结构的稳定性。这种多层次布置的拉索方式充分发挥了预应力拉索的优势，适应了不同工况下的稳定性要求。

如图2所示，EFGH和IJKL所围成矩形区域即为外挑平台2；

竖向拉索3为：AE、EI、BF、FJ、CG、GK、DH、HL；斜拉索4为:IM、JN、KO、LP；

交叉斜索5为：AF、BE、BG、CF、CH、DG、DE、AH、EJ、FI、FK、GJ、GL、HK、HI、EL；

支座节点号为A、B、C、D。

在一些示例中，更进一步的，外挑平台2为矩形结构，包括平台与塔身1所连接的节点。

外挑平台2采用矩形结构，具有较强的刚度和稳定性，能够承受拉索施加的张力，外挑平台2的设计使其成为竖向拉索3和交叉斜索5的重要连接部件，从而将拉紧的拉索张力传递到塔吊塔身1结构中。

外挑平台2与塔身1所连接的节点是承受拉索力的关键部位。通过合理设计节点，可以确保拉索张力在塔身1上分布均匀，提高整个塔吊结构的稳定性和刚度，矩形结构的外挑平台2具有较高的刚度，能够承受这些拉索施加的张力，将其传递到塔吊塔身1结构中。

平台与塔身1所连接的节点起到连接作用，将竖向拉索3和交叉斜索5的张力传递给塔身1。通过合理设计节点，可以有效避免应力集中现象，降低塔身1局部破坏风险。

在一些示例中，更进一步的，竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5采用高强度钢丝绳或其它具有同等功能的拉索材料。

在一些示例中，更进一步的，竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5的中间部位还设置有张拉装置(图中未示出)。

预应力的施加可以通过张拉装置对竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5进行张拉并固定。预应力的大小及竖向拉索3、斜拉索4和交叉斜索5数量、布置方式均可根据实际工程需求进行调整，以满足不同工况下的稳定性要求，其中张拉装置为拉索应用领域中常见的工具，在此并未做过多赘述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“固定安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电焊连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，其特征在于，包括塔身(1)、若干个沿高度方向均匀设置的外挑平台(2)、竖向拉索(3)、斜拉索(4)和交叉斜索(5)；所述外挑平台(2)分布在所述塔身(1)的周边，并且与所述塔身(1)连接；所述竖向拉索(3)、斜拉索(4)和交叉斜索(5)分别与所述外挑平台(2)相连接，并施加预应力以增加塔吊结构的刚度。

2.根据权利要求1所述的一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，其特征在于：所述竖向拉索(3)包括多个顶层竖向拉索(3)和多个底层竖向拉索(3)，所述交叉斜索(5)包括多个顶层交叉斜索(5)和多个底层交叉斜索(5)。

3.根据权利要求2所述的一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，其特征在于：多个所述顶层竖向拉索(3)的两端分别连接在外挑平台(2)之间，多个所述顶层交叉斜索(5)分别以交叉的方式连接在外挑平台(2)之间，多个所述底层竖向拉索(3)与底层交叉斜索(5)的顶端锚固在所述外挑平台(2)的周围，所述底层竖向拉索(3)底端端点与相邻的底层交叉斜索(5)的底端端点重合，并固定在塔吊基础上。

4.根据权利要求1所述的一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，其特征在于：所述外挑平台(2)为矩形结构，包括平台与塔身(1)所连接的节点。

5.根据权利要求1所述的一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，其特征在于：所述竖向拉索(3)、斜拉索(4)和交叉斜索(5)采用高强度钢丝绳拉索材料。

6.根据权利要求1所述的一种布置预应力拉索的塔吊塔身结构，其特征在于：所述竖向拉索(3)、斜拉索(4)和交叉斜索(5)的中间部位还设置有张拉装置。