塔機(jī)附著驗(yàn)算計(jì)算書 4.doc

塔機(jī)附著驗(yàn)算計(jì)算書 計(jì)算依據(jù)： 1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009 2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003 一、塔機(jī)附著桿參數(shù)塔機(jī)型號(hào)TC5610塔身桁架結(jié)構(gòu)類型方鋼管塔機(jī)計(jì)算高度H(m)110塔身寬度B(m)1.8起重臂長(zhǎng)度l1(m)56平衡臂長(zhǎng)度l2(m)14起重臂與平衡臂截面計(jì)算高度h(m)1.06工作狀態(tài)時(shí)回轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的扭矩標(biāo)準(zhǔn)值Tk1(kNm)454.63工作狀態(tài)傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm)270非工作狀態(tài)傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kN*m)355.37 附著桿數(shù)四桿附著附墻桿類型類附墻桿截面類型方鋼附墻桿型鋼型號(hào))14b號(hào)方鋼塔身錨固環(huán)邊長(zhǎng)C(m)1.8 二、風(fēng)荷載及附著參數(shù)附著次數(shù)N2附著點(diǎn)1到塔機(jī)的橫向距離a1(m)2點(diǎn)1到塔機(jī)的豎向距離b1(m)3附著點(diǎn)2到塔機(jī)的橫向距離a2(m)2.6點(diǎn)2到塔機(jī)的豎向距離b2(m)3附著點(diǎn)3到塔機(jī)的橫向距離a3(m)2.6點(diǎn)3到塔機(jī)的豎向距離b3(m)3附著點(diǎn)4到塔機(jī)的橫向距離a4(m)2點(diǎn)4到塔機(jī)的豎向距離b4(m)3工作狀態(tài)基本風(fēng)壓0(kN/m2)0.2非工作狀態(tài)基本風(fēng)壓0(kN/m2)0.35塔身前后片桁架的平均充實(shí)率00.35 第N次附著附著點(diǎn)高度h1(m)附著點(diǎn)凈高h(yuǎn)01(m)風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z工作狀態(tài)風(fēng)荷載體型系數(shù)s非工作狀態(tài)風(fēng)荷載體型系數(shù)s工作狀態(tài)風(fēng)振系數(shù)z非工作狀態(tài)風(fēng)振系數(shù)z工作狀態(tài)風(fēng)壓等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值qsk非工作狀態(tài)風(fēng)壓等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值qsk第1次附著31310.7791.951.951.7891.9430.2920.555第2次附著55240.9221.951.951.7551.9120.3390.647懸臂端121.521.51.2661.951.951.6871.8540.4480.861 附圖如下:塔機(jī)附著立面圖 三、工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計(jì)算 1、在平衡臂、起重臂高度處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk qk=0.8zzs00h=0.81.6871.2661.950.20.351.06=0.247kN/m 2、扭矩組合標(biāo)準(zhǔn)值Tk 由風(fēng)荷載產(chǎn)生的扭矩標(biāo)準(zhǔn)值Tk2 Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/20.247602-1/20.247142=420.394kNm 集中扭矩標(biāo)準(zhǔn)值（考慮兩項(xiàng)可變荷載控制的組合系數(shù)取0.9） Tk=0.9(Tk1+ Tk2)=0.9(454.63+420.394)=787.522kNm 3、附著支座反力計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖 剪力圖 得：RE=90.87kN 在工作狀態(tài)下，塔機(jī)起重臂位置的不確定性以及風(fēng)向的隨機(jī)性，在計(jì)算支座3處錨固環(huán)截面內(nèi)力時(shí)需考慮塔身承受雙向的風(fēng)荷載和傾覆力矩及扭矩。 4、附墻桿內(nèi)力計(jì)算 支座3處錨固環(huán)的截面扭矩Tk（考慮塔機(jī)產(chǎn)生的扭矩由支座3處的附墻桿承擔(dān)）,水平內(nèi)力Nw=20.5RE=128.51kN。 計(jì)算簡(jiǎn)圖：塔機(jī)附著示意圖塔機(jī)附著平面圖 1=arctan(b1/a1)=56.31 2=arctan(b2/a2)=49.086 3=arctan(b3/a3)=49.086 4=arctan(b4/a4)=56.31 1=arctan(b1/(a1+20.5c/2)=42.51 2=arctan(b2+20.5c/2)/a2)=58.679 3=arctan(b3+20.5c/2)/a3)=58.679 4=arctan(b4/(a4+20.5c/2)=42.51 四桿附著屬于一次超靜定結(jié)構(gòu)，用力法計(jì)算，切斷T4桿并代以相應(yīng)多余未知力X1=1。 11 X1+1p=0 X1=1時(shí)，各桿件軸力計(jì)算： T11sin(1-1)b1/sin1+T21sin(2-2)(b2+20.5c/2)/sin2-T31sin(3-3)(b3+20.5c/2)/sin3-1sin(4-4)b4/sin4=0 T21sin2(20.5c/2)+T21cos2(20.5c/2)+T31sin3(20.5c/2)-T31cos3(20.5c/2)+1sin4(20.5c/2)=0 T11sin1(20.5c/2)+T11cos1(20.5c/2)-1sin4(20.5c/2)-1cos4(20.5c/2)=0 當(dāng)Nw、Tk同時(shí)存在時(shí)，由0360循環(huán)，各桿件軸力計(jì)算： T1psin(1-1)b1/sin1+T2psin(2-2)(b2+20.5c/2)/sin2-T3psin(3-3)(b3+20.5c/2)/sin3+Tk=0 T2psin2(20.5c/2)+T2pcos2(20.5c/2)+T3psin3(20.5c/2)-T3pcos3(20.5c/2)-Nwsin(20.5c/2)-Tk=0 T1psin1(20.5c/2)+T1pcos1(20.5c/2)-Nwcos(20.5c/2)+Tk=0 11=(T12L/(EA)=T112(a1/cos1)/(EA)+T212(a2/cos2)/(EA)+T312(a3/cos3)/(EA)+12(a4/cos4)/(EA) 1p=(T1TpL/(EA)=T11T1p(a1/cos1)/(EA)+T21T2p(a2/cos2)/(EA)+T31T3p(a3/cos3)/(EA) X1= -1p/11 各桿軸力計(jì)算公式如下： T1= T11X1+ T1p，T2= T21X1+T2p，T3=T31X1+T3p，T4=X1 （1）由0360循環(huán)，當(dāng)Tk按圖上方向設(shè)置時(shí)求解各桿最大軸拉力和軸壓力： 最大軸拉力T1=0kN，T2=368.827kN，T3=17.086kN，T4=325.557kN 最大軸壓力T1=229.511kN，T2=0kN，T3=195.006kN，T4=0kN （2）由0360循環(huán)，當(dāng)Tk按圖上反方向設(shè)置時(shí)求解各桿最大軸拉力和軸壓力： 最大軸拉力T1=229.511kN，T2=0kN，T3=195.005kN，T4=0kN 最大軸壓力T1=0kN，T2=368.826kN，T3=17.087kN，T4=325.556kN 四、非工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計(jì)算 此工況下塔機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器完全松開，起重臂能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，故不計(jì)風(fēng)荷載產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩。 1、附著支座反力計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖 剪力圖 得：RE=165.723kN 2、附墻桿內(nèi)力計(jì)算 支座3處錨固環(huán)的水平內(nèi)力Nw=RE=165.723kN。 根據(jù)工作狀態(tài)方程組Tk=0，由0360循環(huán)，求解各桿最大軸拉力和軸壓力： 最大軸拉力T1=60.838kN，T2=102.2kN，T3=136.754kN，T4=79.57kN 最大軸壓力T1=60.837kN，T2=102.2kN，T3=136.755kN，T4=79.571kN 五、附墻桿強(qiáng)度驗(yàn)算附墻桿型鋼型號(hào)14b號(hào)槽鋼附墻桿截面面積A(mm2)2131附墻桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)53.5附墻桿強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)215 1、桿件軸心受拉強(qiáng)度驗(yàn)算 =N/A=368827/2131=173.077N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 2、桿件軸心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算 附墻桿1長(zhǎng)細(xì)比： 1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(20002+30002)0.5/53.5=67.393=100，查規(guī)范表得：1=0.766 滿足要求！ 附墻桿2長(zhǎng)細(xì)比： 2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(26002+30002)0.5/53.5=74.203=100，查規(guī)范表得：2=0.725 滿足要求！ 附墻桿3長(zhǎng)細(xì)比： 3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(26002+30002)0.5/53.5=74.203=100，查規(guī)范表得：3=0.725 滿足要求！ 附墻桿4長(zhǎng)細(xì)比： 4=L0/i=(a42+b42)0.5/i=(20002+30002)0.5/53.5=67.393=100，查規(guī)范表得：4=0.766 滿足要求！ 附墻桿1軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 1N1/(1A)=229511/(0.7662131)=140.602N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿2軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 2N2/(2A)=368826/(0.7252131)=238.726N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿3軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 3N3/(3A)=195006/(0.7252131)=126.22N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿4軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 4N4/(4A)=325556/(0.7662131)=199.441N/mm2f=215N/mm2滿足要求！ 六、附著支座連接的計(jì)算 附著支座與建筑物的連接多采用與預(yù)埋件在建筑物構(gòu)件上的螺栓連接。預(yù)埋螺栓的規(guī)格 和施工要求如果說(shuō)明書沒有規(guī)定，應(yīng)該按照下面要求確定： 1 預(yù)埋螺栓必須用Q235鋼制作； 2 附著的建筑物構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30； 3 預(yù)埋螺栓的直徑大于28mm； 4 預(yù)埋螺栓的埋入長(zhǎng)度和數(shù)量滿足下面要求： 其中n為預(yù)埋螺栓數(shù)量；d為預(yù)埋螺栓直徑；l為預(yù)埋螺栓埋入長(zhǎng)度；f為預(yù)埋螺栓與混 凝土粘接強(qiáng)度（C20為1.5N/mm2，C30為3.0N/mm2）；N為附著桿的軸向力。 5 預(yù)埋螺栓數(shù)量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只；預(yù)埋螺栓埋入長(zhǎng)度不 少于15d；螺栓埋入端應(yīng)作彎鉤并加橫向錨固鋼筋。 七、附著設(shè)計(jì)與施工的注意事項(xiàng) 錨固裝置附著桿在建筑結(jié)構(gòu)上的固定點(diǎn)要滿足以下原則： 1 附著固定點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在丁字墻（承重隔墻和外墻交匯點(diǎn)）和外墻轉(zhuǎn)角處，切不可設(shè)置