據(jù)記載,第一項(xiàng)有關(guān)建筑用塔機(jī)專利頒發(fā)于1900年。1905年出現(xiàn)了塔身固定的裝有臂架的起重機(jī),1923年制成了近代塔機(jī)的原型樣機(jī),同年出現(xiàn)第一臺(tái)比較完整的近代塔機(jī)。到了1930年,德國(guó)已開始批量生產(chǎn)塔機(jī),并用于建筑施工。1941年,有關(guān)塔機(jī)的德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN8770公布。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以吊載(t)和幅度(m)的乘積(tm)一起以重力矩表示塔機(jī)的起重能力,這也標(biāo)志著塔吊正式走向成熟。
作為塔吊承載重量、施加拉力、完成工作要求的物質(zhì)基礎(chǔ),其金屬結(jié)構(gòu)的作用至關(guān)重要。一般來講,塔吊金屬結(jié)構(gòu)由起重臂、塔身、轉(zhuǎn)臺(tái)、承座、平衡臂、底架、塔尖等組成。
起重臂構(gòu)造型式為小車變幅水平臂架,再往下分又有單吊點(diǎn)、雙吊點(diǎn)和起重臂與平衡臂連成一體的錘頭式小車變幅水平臂架。單吊點(diǎn)是靜定結(jié)構(gòu),雙吊點(diǎn)是超靜定結(jié)構(gòu)。錘頭式小車變幅水平臂架,裝設(shè)于塔身頂部,狀若錘頭,塔身如錘柄,不設(shè)塔尖,故又叫平頭式。平頭式的使結(jié)構(gòu)形式更簡(jiǎn)單,更有利于受力,減輕自重,簡(jiǎn)化構(gòu)造等優(yōu)點(diǎn)。小車變幅臂架大都采用正三角形的截面。
塔身結(jié)構(gòu)也稱塔架,是塔機(jī)結(jié)構(gòu)的主體,F(xiàn)今塔機(jī)均采用方形斷面,斷面尺寸應(yīng)用較廣的有:1.2m×1.2m、1.4m×1.4m、1.6m×1.6m、2.0m×2.0m;塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)常用尺寸是2.5m和3m。塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)采用的聯(lián)接方式,應(yīng)用最廣的是蓋板螺栓聯(lián)接和套柱螺栓聯(lián)接,其次是承插銷軸聯(lián)接和插板銷軸聯(lián)接。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)有整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié),后者加工精度高,制作難,但是堆放占地小,運(yùn)費(fèi)少。塔身節(jié)內(nèi)必須設(shè)置爬梯,以便司機(jī)及機(jī)工上下。爬梯寬度不宜小于500mm,梯步間距不大于300mm,每500mm設(shè)一護(hù)圈。當(dāng)爬梯高度超過10m時(shí),梯子應(yīng)分段轉(zhuǎn)接,在轉(zhuǎn)接處加設(shè)一道休息平臺(tái)。
塔尖的功能是承受臂架拉繩及平衡臂拉繩傳來的上部荷載,并通過回轉(zhuǎn)塔架、轉(zhuǎn)臺(tái)、承座等的結(jié)構(gòu)部件式直接通過轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞給塔身結(jié)構(gòu)。自升塔頂有截錐柱式、前傾或后傾截錐柱式、人字架式及斜撐架式。