塔機附著驗算計算書

1、塔機附著驗算計算書 本計算運用軟件為：杭州品茗安控信息技術(shù)有限公司生產(chǎn)。本工程為珠江御景花園工程；工程建設(shè)地點位于江蘇省昆山市。由中建四局建設(shè)。建筑物為10#樓，地上33層，預(yù)計110米高，故設(shè)計塔機計算高度為140米，塔機型號為QTZ80(TC5710)，浙江省建設(shè)機械集團有限公司制造。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，設(shè)有5道附墻。本計算書主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻編制：塔式起重機設(shè)計規(guī)范（GB/T13752-1992）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）、建筑安全檢查標準（JGJ59-99）、建筑施工手冊、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）等編制。塔機安裝位置至附墻或建筑物距

2、離超過使用說明規(guī)定時，需要增設(shè)附著桿，附著桿與附墻連接或者附著桿與建筑物連接的兩支座間距改變時，必須進行附著計算。主要包括附著支座計算、附著桿計算、錨固環(huán)計算。注意：所設(shè)置附墻撐桿類型、尺寸、安裝高度等應(yīng)嚴格按照此計算書中給出的相應(yīng)數(shù)據(jù)制造，安裝。如有改動，此計算書作廢，必須重新進行計算、驗算。附墻因不按此計算書制造、安裝而產(chǎn)生的安全事故，本驗算單位概不負責(zé)。一、塔機附著桿參數(shù)塔機型號QTZ80（浙江建機）塔身桁架結(jié)構(gòu)類型型鋼塔機計算高度H(m)140塔身寬度B(m)1.6起重臂長度l1(m)57平衡臂長度l2(m)12.9起重臂與平衡臂截面計算高度h(m)1.06工作狀態(tài)時回轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的扭

3、矩標準值Tk1(kN·m)270工作狀態(tài)傾覆力矩標準值Mk(kN·m)1039非工作狀態(tài)傾覆力矩標準值Mk'(kN*m)1668 附著桿數(shù)四桿附著附墻桿類型類附墻桿截面類型鋼管附墻桿鋼管規(guī)格(mm)219×7塔身錨固環(huán)邊長C(m)1.8二、風(fēng)荷載及附著參數(shù)附著次數(shù)N5附著點1到塔機的橫向距離a1(m)7.89點1到塔機的豎向距離b1(m)4.32附著點2到塔機的橫向距離a2(m)7.89點2到塔機的豎向距離b2(m)2.72附著點3到塔機的橫向距離a3(m)6.33點3到塔機的豎向距離b3(m)2.97附著點4到塔機的橫向距離a4(m)6.33點4到塔機的

4、豎向距離b4(m)4.57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)0.45塔身前后片桁架的平均充實率00.35 第N次附著附著點高度h1(m)附著點凈高h01(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準值qsk非工作狀態(tài)風(fēng)壓等效均布線荷載標準值qsk'第1次附著32.532.51.421.951.951.181.230.3510.824第2次附著57.725.21.721.951.951.381.470.4981.193第3

5、次附著82.925.21.951.951.951.61.750.6541.61第4次附著105.322.42.091.951.951.751.950.7671.923第5次附著122.116.82.151.951.951.832.050.8252.079懸臂端14017.92.211.951.951.922.160.892.252 附圖如下:塔機附著立面圖三、工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計算 1、在平衡臂、起重臂高度處的風(fēng)荷載標準值qk qk=0.8zzs00h=0.8×2.21×1.92×1.95×0.2×0.35×1.06=0.491kN

6、/m 2、扭矩組合標準值Tk 由風(fēng)荷載產(chǎn)生的扭矩標準值Tk2 Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/2×0.491×572-1/2×0.491×12.92=756.776kN·m 集中扭矩標準值（考慮兩項可變荷載控制的組合系數(shù)取0.9） Tk=0.9(Tk1+ Tk2)=0.9×(270+756.776)=924.098kN·m 3、附著支座反力計算 計算簡圖 剪力圖 得：RE=106.756kN 在工作狀態(tài)下，塔機起重臂位置的不確定性以及風(fēng)向的隨機性，在計算支座6處錨固環(huán)截面內(nèi)力時需考慮塔身承受雙向的風(fēng)荷載和傾覆

7、力矩及扭矩。 4、附墻桿內(nèi)力計算 支座6處錨固環(huán)的截面扭矩Tk（考慮塔機產(chǎn)生的扭矩由支座6處的附墻桿承擔）,水平內(nèi)力Nw=20.5RE=150.976kN。 計算簡圖：塔機附著平面圖 1=arctan(b1/a1)=28.702° 2=arctan(b2/a2)=19.021° 3=arctan(b3/a3)=25.136° 4=arctan(b4/a4)=35.828° 1=arctan(b1-c/2)/(a1+c/2)=21.26° 2=arctan(b2+c/2)/(a2+c/2)=22.383° 3=arctan(b3+c/2

8、)/(a3+c/2)=28.159° 4=arctan(b4-c/2)/(a4+c/2)=26.913° 四桿附著屬于一次超靜定結(jié)構(gòu)，用力法計算，切斷T4桿并代以相應(yīng)多余未知力X1=1。 11× X1+1p=0 X1=1時，各桿件軸力計算： T11×sin(1-1)×(b1-c/2)/sin1+T21×sin(2-2)×(b2+c/2)/sin2-T31×sin(3-3)×(b3+c/2)/sin3-1×sin(4-4)×(b4-c/2)/sin4=0 T11×cos1

9、15;c-T31×sin3×c-1×cos4×c-1×sin4×c=0 T21×cos2×c+T31×sin3×c-T31×cos3×c+1×sin4×c=0 當Nw、Tk同時存在時，由0360°循環(huán)，各桿件軸力計算： T1p×sin(1-1)×(b1-c/2)/sin1+T2p×sin(2-2)×(b2+c/2)/sin2-T3p×sin(3-3)×(b3+c/2)/sin3+Tk=0

10、 T1p×cos1×c-T3p×sin3×c+Nw×sin×c/2-Nw×cos×c/2+Tk=0 T2p×cos2×c+T3p×sin3×c-T3p×cos3×c-Nw×sin×c/2-Nw×cos×c/2-Tk=0 11=(T12L/(EA)=T112(a1/cos1)/(EA)+T212(a2/cos2)/(EA)+T312(a3/cos3)/(EA)+12(a4/cos4)/(EA) 1p=(T1×

11、TpL/(EA)=T11×T1p(a1/cos1)/(EA)+T21×T2p(a2/cos2)/(EA)+T31×T3p(a3/cos3)/(EA) X1= -1p/11 各桿軸力計算公式如下： T1= T11×X1+ T1p，T2= T21×X1+T2p，T3=T31×X1+T3p，T4=X1 （1）由0360°循環(huán)，當Tk按圖上方向設(shè)置時求解各桿最大軸拉力和軸壓力： 最大軸拉力T1=0，T2=409.584，T3=0，T4=307.642 最大軸壓力T1=403.341，T2=0，T3=299.127，T4=0 （2）由

12、0360°循環(huán)，當Tk按圖上反方向設(shè)置時求解各桿最大軸拉力和軸壓力： 最大軸拉力T1=403.342，T2=0，T3=299.127，T4=0 最大軸壓力T1=0，T2=409.585，T3=0，T4=307.642四、非工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計算 此工況下塔機回轉(zhuǎn)機構(gòu)的制動器完全松開，起重臂能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，故不計風(fēng)荷載產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩。 1、附著支座反力計算 計算簡圖 剪力圖 得：RE=199.542kN 2、附墻桿內(nèi)力計算 支座6處錨固環(huán)的水平內(nèi)力Nw=RE=199.542kN。 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=114

13、.727，T2=138.233，T3=141.833，T4=106.283 最大軸壓力T1=114.726，T2=138.232，T3=141.833，T4=106.282五、附墻桿強度驗算附墻桿鋼管規(guī)格(mm)219×7附墻桿截面面積A(mm2)4662.123附墻桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)74.994附墻桿強度設(shè)計值f(N/mm2)215 1、桿件軸心受拉強度驗算 =N/A=409584/4662.123=87.854N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 2、桿件軸心受壓強度驗算 附墻桿1長細比： 1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(78902+43202)0.5/

14、74.994=119.946=100，查規(guī)范表得：1=0.437 滿足要求！ 附墻桿2長細比： 2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(78902+27202)0.5/74.994=111.285=100，查規(guī)范表得：2=0.485 滿足要求！ 附墻桿3長細比： 3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(63302+29702)0.5/74.994=93.236=100，查規(guī)范表得：3=0.599 滿足要求！ 附墻桿4長細比： 4=L0/i=(a42+b42)0.5/i=(63302+45702)0.5/74.994=104.106=100，查規(guī)范表得：4=0.529 滿足要求！ 附

15、墻桿1軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 1N1/(1A)=403341/(0.437×4662.123)=197.974N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿2軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 2N2/(2A)=409585/(0.485×4662.123)=181.142N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿3軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 3N3/(3A)=299127/(0.599×4662.123)=107.114N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿4軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 4N4/(4A)=307642/(0.529×4662.123)=124.74N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！六、附著支座連接的計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)件混凝土強度等級不應(yīng)低于C20；3 預(yù)埋螺栓的直徑大于24mm；4 預(yù)埋螺栓的埋入長度和數(shù)量滿足下面要求： 0.75ndlf=N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)埋螺栓埋入長度；f為預(yù)埋螺栓與混凝土粘接強度（C20為1.5N/mm2，C30為3.0N/mm2）；N為附著桿