一种塔吊附墙固定结构及设计方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种塔吊附墙固定结构及设计方法。


背景技术：

2.对于剪力墙结构，目前塔吊的附墙，要么附在现浇梁上，当现浇梁外侧有悬挑阳台或者悬挑阳台外侧的梁比较大的时候，只能附墙在剪力墙上。
3.对于现浇结构则经过计算，则在浇筑下层墙体的时候插入钢筋即可。但是对于预制剪力墙的塔吊附墙，目前主流的措施是：
4.1、布置塔吊的时候，直接布置在现浇剪力墙位置。避开预制剪力墙位置。
5.2、在预制剪力墙的旁边的门洞位置重新做一个现浇剪力墙，塔吊在剪力墙上附墙。
6.显然上述做法有如下的缺陷：
7.做法一：当结构是装配式剪力墙结构的时候，而刻意的避开预制剪力墙，可能带来现场塔吊布置的困难甚至特意增加塔吊布置的数量。对于成本控制不利。
8.做法二：重新做一个现浇的剪力墙，增加了较大的成本且后期需要拆除此剪力墙。且结构封顶后现浇剪力墙的周围由于需要考虑拆除的工序，故该部分周围会受到一定的影响(局部工期影响)。
9.且上述做法都特意的避开预制剪力墙问题，对装配式的发展不利。


技术实现要素：

10.为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种塔吊附墙固定结构，可以保证塔吊与建筑物剪力墙固定的稳定性。
11.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
12.一种塔吊附墙固定结构，包括：
13.包括塔吊标准节、塔吊附墙固定结构框、附墙杆组件、附墙节点装置；
14.所述塔吊附墙固定结构框套设于所述塔吊标准节，所述附墙杆组件设于所述塔吊附墙固定结构框的两侧，所述附墙节点装置设于建筑物的剪力墙，所述附墙杆组件与所述附墙节点装置连接；
15.所述剪力墙包括装配式混凝土剪力墙体和钢筋框架，所述钢筋框架设于所述装配式混凝土剪力墙体内；
16.所述钢筋框架包括型钢柱、钢边框柱、型钢芯柱、格构柱件、暗柱、上边框梁和下边框梁，所述钢边框柱的数量为两个且对称设置，所述型钢柱、型钢芯柱、格构柱件设置于对称设置的所述钢边框柱之间，所述上边框梁、下边框梁分别设于所述型钢柱、钢边框柱的上下两端，所述暗柱设于相邻的所述格构柱件之间；
17.所述附墙杆组件包括第一附墙杆、第二附墙杆、第三附墙杆和第四附墙杆，所述附墙节点装置的数量为两个，所述第一附墙杆、第二附墙杆的一端分别连接于所述塔吊附墙
固定结构框的一侧，所述第一附墙杆、第二附墙杆的另一端连接于其中一所述的附墙节点装置，所述第二附墙杆、第三附墙杆的一端分别连接于所述塔吊附墙固定结构框的另一侧，所述第二附墙杆、第三附墙杆的另一端连接于另一所述的附墙节点装置。
18.优选的，所述格构柱件包括格构柱单枝和格构柱缀板，所述格构柱单枝的形状为l型，所述格构柱件缀板的形状为长条状，所述格构柱件缀板的首尾通过格构柱单枝相焊接并形成方形的截面，所述格构柱件的上下两端设有格构柱预埋钢板件，所述格构柱件上设有格构柱钢板件，所述格构柱预埋钢板件与所述格构柱钢板件相焊接，所述装配式混凝土剪力墙体内设有剪力墙预埋钢板件，所述剪力墙预埋钢板件与所述格构柱钢板件焊接。
19.优选的，所述格构柱预埋钢板件上设有用于锚入所述装配式混凝土剪力墙体的混凝土部分的锚筋。
20.优选的，所述格构柱件、暗柱设于所述上边框梁和下边框梁之间，所述上边框梁和下边框梁的外围浇灌混凝土并形成上层结构、下层结构，所述格构柱件与所述上层结构、下层结构以及暗柱之间设有节点件。
21.优选的，所述附墙节点装置包括附墙耳板和连接板，所述附墙耳板和连接板分别设于所述剪力墙的两侧，所述附墙耳板和连接板上设有用于穿过所述剪力墙并用于固定的螺栓件。
22.本发明还包括一种塔吊附墙固定结构的设计方法，采用上述的塔吊附墙固定结构，包括以下步骤：
23.s1、确定塔吊的型号，确定塔吊的塔吊附墙固定结构框在塔吊处的位置；
24.s2、确定建筑物的剪力墙的参数：塔吊附墙固定结构框的位置与剪力墙的暗柱位置相对应，且暗柱的宽度不少于附墙节点装置的投影宽度；
25.s3、确定剪力墙的暗柱受力包括平行于建筑物的不利附墙荷载以及垂直于建筑物的不利附墙荷载，根据剪力墙的暗柱受力确定暗柱的配筋尺寸；
26.s4、通过确定出的暗柱的配筋尺寸与通过塔吊的型号确定的暗柱的配筋设计尺寸进行比较；
27.s5、若确定出的暗柱的配筋尺寸小于设计尺寸，采用暗柱的配筋设计尺寸；
28.s6、若确定出的暗柱的配筋尺寸大于设计尺寸，增加暗柱的配筋的尺寸或数量，或者增加格构柱件结构。
29.优选的，在步骤s6中，剪力墙的厚度采用200mm的情况下，暗柱的配筋的直径尺寸不超过28mm。
30.优选的，在步骤s6中，暗柱的配筋的数量大于剪力墙对应的塔吊附墙固定结构框的位置处的最大的配筋率时，需要加格构柱件结构。
31.优选的，格构柱件的加固方式为：格构柱件的上下两端设有格构柱预埋钢板件，所述格构柱件上设有格构柱钢板件，所述格构柱预埋钢板件与所述格构柱钢板件相焊接，所述装配式混凝土剪力墙体内设有剪力墙预埋钢板件，所述剪力墙预埋钢板件与所述格构柱钢板件。
32.优选的，所述格构柱件设置在剪力墙的后侧位置。
33.与现有技术相比，本发明的有益效果包括有：
34.本方案的塔吊附墙固定结构框与剪力墙的暗柱位置对应，通过确定出的暗柱的配
筋尺寸与通过塔吊的型号确定的暗柱的配筋设计尺寸进行比较，增加暗柱的配筋的尺寸或数量，或者增加格构柱件结构，合理布局格构柱件结构，使得装配式混凝土剪力墙体和钢筋框架一起承受吊附墙固定结构框的作用力，提升吊附墙固定结构框与剪力墙的连接结构的稳定性。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明的结构示意图。
37.图2为本发明的钢筋框架的结构示意图。
38.图3为本发明的暗柱与格构柱件的位置示意图。
39.图4为本发明的格构柱件的结构示意图。
40.其中：
41.1-塔吊标准节，2-塔吊附墙固定结构框，3-剪力墙，5-格构柱件，6-暗柱，7-上层结构，8-下层结构，9-第一附墙杆，10-第二附墙杆，11-第三附墙杆，12-第四附墙杆，13-格构柱单枝，14-格构柱缀板，15-格构柱预埋钢板件，16-格构柱钢板件，17-剪力墙预埋钢板件，18-附墙耳板，19-连接板，20-螺栓件，21-节点件。
具体实施方式
42.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施方式，都属于本发明保护的范围。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
44.实施例：
45.如图1-4所示，本实施例中提供一种塔吊附墙固定结构，包括：
46.包括塔吊标准节1、塔吊附墙固定结构框2、附墙杆组件、附墙节点装置；
47.塔吊附墙固定结构框2套设于塔吊标准节1，附墙杆组件设于塔吊附墙固定结构框2的两侧，附墙节点装置设于建筑物的剪力墙3，附墙杆组件与附墙节点装置连接；
48.剪力墙3包括混凝土剪力墙3体和钢筋框架，钢筋框架设于混凝土剪力墙3体内；
49.钢筋框架包括型钢柱、钢边框柱、型钢芯柱、格构柱件5、暗柱6、上边框梁和下边框梁，钢边框柱的数量为两个且对称设置，型钢柱、型钢芯柱、格构柱件5设置于对称设置的钢边框柱之间，上边框梁、下边框梁分别设于型钢柱、钢边框柱的上下两端，暗柱6设于相邻的格构柱件5之间；
50.附墙杆组件包括第一附墙杆9、第二附墙杆10、第三附墙杆11和第四附墙杆12，附墙节点装置的数量为两个，第一附墙杆9、第二附墙杆10的一端分别连接于塔吊附墙固定结构框2的一侧，第一附墙杆9、第二附墙杆10的另一端连接于其中一的附墙节点装置，第二附墙杆10、第三附墙杆11的一端分别连接于塔吊附墙固定结构框2的另一侧，第二附墙杆10、第三附墙杆11的另一端连接于另一的附墙节点装置。
51.在本实施例中，格构柱件5包括格构柱单枝13和格构柱缀板14，格构柱单枝13的形状为l型，格构柱件5缀板的形状为长条状，格构柱件5缀板的首尾通过格构柱单枝13相焊接并形成方形的截面，格构柱件5的上下两端设有格构柱预埋钢板件15，格构柱件5上设有格构柱钢板件16，格构柱预埋钢板件15与格构柱钢板件16相焊接，混凝土剪力墙3体内设有剪力墙预埋钢板件17，剪力墙预埋钢板件17与格构柱钢板件16焊接。
52.具体的，格构柱预埋钢板件15上设有用于锚入混凝土剪力墙3体的混凝土部分的锚筋。
53.对于结构布局，格构柱件5、暗柱6设于上边框梁和下边框梁之间，上边框梁和下边框梁的外围浇灌混凝土并形成上层结构7、下层结构8，格构柱件5与上层结构7、下层结构8以及暗柱6之间设有节点件21。
54.在本实施例中，具体的，附墙节点装置包括附墙耳板18和连接板19，附墙耳板18和连接板19分别设于剪力墙3的两侧，附墙耳板18和连接板19上设有用于穿过剪力墙3并用于固定的螺栓件20。
55.本发明还包括一种塔吊附墙固定结构的设计方法，采用上述的塔吊附墙固定结构，包括以下步骤：
56.s1、确定塔吊的型号，确定塔吊的塔吊附墙固定结构框在塔吊处的位置，在本实施例中，塔吊附墙固定结构框位置相对于建筑物位于十四层，层高为3米，竖向构件及水平构件的混凝土强度等级为c30；
57.s2、确定建筑物的剪力墙的参数：塔吊附墙固定结构框的位置与剪力墙的暗柱位置相对应，且暗柱的宽度不少于附墙节点装置的投影宽度，暗柱的配筋为hrb400e的钢筋；
58.s3、确定剪力墙的暗柱受力包括平行于建筑物的不利附墙荷载以及垂直于建筑物的不利附墙荷载，分别为f1、f2，考虑到荷载为标准荷载，转化为设计值，需要乘以1.5的系数，根据剪力墙的暗柱受力确定暗柱的配筋尺寸；
59.s4、通过确定出的暗柱的配筋尺寸与通过塔吊的型号确定的暗柱的配筋设计尺寸进行比较，具体的，先确定f1方向的弯矩m＝1/8*(f1*2*h)，其中h为建筑物的层高，根据弯矩m确定暗柱的配筋的截面积as＝m*1000*1000/(l2-c)/fy1，其中l2为暗柱的厚度，c为装配式混凝土剪力墙体的混凝土保护层厚，fy1为暗柱的配筋的抗拉强度设计值；
60.s5、若确定出的暗柱的配筋尺寸小于设计尺寸，采用暗柱的配筋设计尺寸；
61.s6、若确定出的暗柱的配筋尺寸大于设计尺寸，增加暗柱的配筋的尺寸或数量，或者增加格构柱件结构，并对剪力墙所承受的受弯承载力以及格构柱可以承担的剪力进行核算。
62.具体的，在步骤s6中，剪力墙的厚度采用200mm的情况下，暗柱的配筋的直径尺寸不超过28mm。
63.具体的，在步骤s6中，暗柱的配筋的数量大于剪力墙对应的塔吊附墙固定结构框
的位置处的最大的配筋率时，需要加格构柱件结构。
64.具体的，格构柱件的加固方式为：格构柱件的上下两端设有格构柱预埋钢板件，格构柱件上设有格构柱钢板件，格构柱预埋钢板件与格构柱钢板件相焊接，装配式混凝土剪力墙体内设有剪力墙预埋钢板件，剪力墙预埋钢板件与格构柱钢板件。
65.具体的，格构柱件设置在剪力墙的后侧位置。
66.本方案的塔吊附墙固定结构框与剪力墙的暗柱位置对应，通过确定出的暗柱的配筋尺寸与通过塔吊的型号确定的暗柱的配筋设计尺寸进行比较，增加暗柱的配筋的尺寸或数量，或者增加格构柱件结构，合理布局格构柱件结构，使得装配式混凝土剪力墙体和钢筋框架一起承受吊附墙固定结构框的作用力，提升吊附墙固定结构框与剪力墙的连接结构的稳定性。无需刻意的避开预制剪力墙或者重新做一个现浇的剪力墙，充分利用预制剪力墙的受力体系，只是局部增加钢筋(包括数量及直径)，且局部增加钢筋后如果受力还不满足，还可以在预制剪力墙的后侧增加型钢柱整体的受力，保证塔吊附墙固定结构的稳定性。
67.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。