QTZ125塔机附着

QTZ-125塔机附着支撑的设计和计算
一、工程和塔机概述
建筑高度27 F（88 m），塔机基础面标高－0.7 m ,塔机安装高度88+9+0.7=97.7 m, 塔机基础中心见附图，经实测塔机的三道附着如图1形式进行连接，因连接形式与说明书中不同，故进行计算、校核。

二、各杆件内力计算
㈠计算条件
1；各附着杆和中间连接钢桁架在同一水平面内。

2；附着框作为一钢性体与塔身紧固后不发生变形。

3；附着支撑杆当作受拉、压组合杆件处理。

4；塔机设计规范4.5.2条中：塔身上部第一附着点的支承反力最大，该反力作为附着点的计算载荷。

㈡已知条件
1、由说明书中得：塔机在两种工况条件下产生的力矩为：
⑴非工作状态：最大倾翻力矩：M=300t.m
⑵工作状态：最大倾翻力矩：M=245t.m；最大工作扭矩：M D=32.5t.m （倾翻力矩为：塔机部件自重产生的力矩；风荷产生的力矩和工作吊重运行中产生的力矩的代数和）。

由于塔机臂向、风向、风力大小和吊重重量都在变化，所以倾翻力矩大小和方向也在变化，所以对附着点的水平作用力大小和方向也在变化。

2、由说明书中得：塔机第一道附着在离基础30m高度处。

根据现场状况决定附着方案为图1（平面图）
3、从图1中得：
L A=3.4m ; L B=4.5m ; L C=3.85m ;
L a=4.7m ; L b=5.25m
α＝65°β＝40°γ＝65°
图1
㈢附着点处最大水平作用力H A
1、非工作状态：
H A=3M÷2L=3×300／(2×30)＝15 ( t ) Array工作状态：
H A＇＝3M＇÷2L＝3×248／(2×30)＝12.4 ( t )
㈣锚固点处支反力：
1，非工作状态时：M D= 0
T A max= ( M D + H A×L a ) /(L b×Sinα)
=( 0+15×4.7 ) / (5.25×Sin65°) = 14.82（t）图2
T Bmax =｛H A×Sinγ－[ (M D +H A×L a )/ (L b×Sinα)]×Sin(α+γ) ｝/ Sin（β+γ）＝{ 15×Sin65°－[(0 ＋15 ×4.7 ) / (5.25×Sin65°) ]×Sin130°｝/ Sin105°
＝2.32（t）
T Cmax =｛－H A×Sinβ－[ (M D +H A×L a )/ (L b×Sinα)]×Sin(α－β)｝/ Sin（β+γ）＝{ －15×Sin40°－[(0 ＋15 ×4.7 ) / (5.25×Sin65°) ]×Sin25°｝/ Sin105°
＝－16.5（t）
2 . 工作状态时：M D’ = 32.5 ( t .m )
T A＇max = ( M D＇+ H A＇×L a ) /(L b×Sinα)
=( 32.5+12.4×4.7 ) / (5.25×Sin65°)
= 19.08（t）
T B＇max =｛H A＇×Sinγ－[ (M D＇+H A＇×L a )/ （L b×Sinα）]×Sin(α+γ) ｝/ Sin（β+γ）＝{ 12.4×Sin65°－[(32.5＋12.4×4.7) / (5.25×Sin65°) ]×Sin130°｝/ Sin105°
=－3.5（t）
T C＇max =｛－H A＇×Sinβ－[ (M D＇+H A＇×L a )/ （L b×Sinα）]×Sin(α－β)｝/ Sin（β+γ）＝{ －12.4×Sin40°－[(32.5＋12.4×4.7) / (5.25×Sin65°) ]×Sin25°｝/ Sin105°
＝－16.6（t）
㈤,根据上述计算选择:
1 , 外侧附着杆L A承受轴向拉力为以下数据作为计算依据:
T A =19.08 ( t ) L A =3.4m
2 , 另外侧附着杆L C承受轴向压力为以下数据作为计算依据:
T C = －16.6( t ) L C= 3.85m
三, 附着杆强度、刚度校核验算:
㈠附着杆截面选择
由于利用旧附着杆，因连接形式与说明书中不同，故进行计算、校核。

附着杆为格构式组合构件：四根弦杆为∠50×50×5角钢、外廊距b ＝30Cm 四周缀条为∠40×40×4角钢、长度L’＝45Cm 。

截面形状如图3
弦杆: ∠50×50×5
截面积： A’＝4.803Cm 2
对X ’-X ’轴惯性矩:J ’x ’-x ’＝11.21Cm 4 ; Ｚ’o ＝1.42Cm 对X-X 轴惯性矩:Jx-x ＝4J ’x-x ＝4.[ J ’x ’-x ’+(b/2-Ｚo) 2 ×A ’]
＝4×885.75=3543Cm 4 图3 惯性半经: ix ＝√Jx ／A ＝13.58Cm
缀条: ∠40×40×4其截面积：A’＝3.086Cm 2 ㈡附着杆强度、刚度核验：
1、中心受拉时（对L A 杆）
σ＝T A ／A ＝19080／(4×4.803)=993 ( kg/Cm 2 ) <[σ]
[σ]=σs ／Kn ＝1791（kg ／Cm 2 ）
查表：A3钢 σs=2400 kg ／Cm 2
Kn=1.34
L A 构件长细比： λLA ＝（3.4×100）／13.58＝25.04
换标长细比: λLA 折= √25.04 2
+（40×4.803）／3.086 =26.25 <[λ] 查表: [λ]=180
所以在L A 杆中心受拉时，格构件强度、刚度合乎要求
2、L C 杆中心受压时
L C 构件长细比： λLC ＝（3.85 ×100）／13.58＝28.35
换标长细比: λLC 折= √28.35 2 +（40×4.803）／3.086 =29.43<[λ] σ＝T C ／φA=16600／（4×4.803×0.961）=899.1 kg/Cm 2 <[σ] 稳定系数查表得: φ＝0.961 (当λLC 折 = 29.43 时 ) 所以L C 杆中心受压时整体稳定性合格
3、对L B 附着杆中心受拉,受压时：
因受力较小可按L A , L C 附着杆参照选择
五，φ50销轴受剪力校核
φ50销轴受剪力： Q ＝T A / 2 = 19.08/ 2＝9.54( t )
τ＝Q / A φ50=954 / （π×2.5×2.5）＝48.6(kg/Cm 2 ) <[τ]
[τ]＝0.6[σ]＝1074 (kg/Cm 2 )
六，附着杆弦杆改制时贴边焊缝长度确定
弦杆角钢边厚度δ＝6mm ;
贴角焊缝剖面厚度：h f＝6 mm ;
焊缝计算厚度：δf ＝0.7 h f= 0.42 (mm)
焊缝许用剪切强度［τ］1＝1657 kg/ Cm2
焊缝总长度：L= T C/ ( 2 ×［τ］1×h f )+2
= 16600/ ( 2 ×1657 ×0.42) +2 =13.95 (cm) 所以改制时贴片长度达到14cm即可符合要求。