塔机附墙设计计算说明书

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塔机附着验算计算书

塔机附着验算计算书

塔机附着验算计算书

塔机附着验算计算书

计算依据:

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003

一、塔机附着杆参数

塔机型号QTZ40(浙江建机)塔身桁架结构类型型钢塔机计算高度H(m) 30 塔身宽度B(m) 1.6 起重臂长度l1(m) 57 平衡臂长度l2(m) 12.9 起重臂与平衡臂截面计算高度h(m) 1.06 工作状态时回转惯性力产生的扭矩标

准值T k1(kN·m)

60

工作状态倾覆力矩标准值M k(kN·m) 60 非工作状态倾覆力矩标准值

M k'(kN*m)

60

附着杆数四杆附着附墙杆类型Ⅰ类附墙杆截面类型格构柱塔身锚固环边长C(m) 1.8

附着次数N 4

附着点1到塔机的横向距离a1(m) 9.5 点1到塔机的竖向距离b1(m) 9.5 附着点2到塔机的横向距离a2(m) 5.7 点2到塔机的竖向距离b2(m) 5.7 附着点3到塔机的横向距离a3(m) 5.7 点3到塔机的竖向距离b3(m) 5.7 附着点4到塔机的横向距离a4(m) 9.5 点4到塔机的竖向距离b4(m) 9.5 工作状态基本风压ω0(kN/m2) 0.2 非工作状态基本风压ω0'(kN/m2) 1

塔身前后片桁架的平均充实率α00.35

第N次附着附着点高度

h1(m)

附着点净高

h01(m)

风压等效高

度变化系数

μz

工作状态风

荷载体型系

数μs

非工作状态

风荷载体型

系数μs'

工作状态风

振系数βz

非工作状态

风振系数

βz'

工作状态风

压等效均布

线荷载标准

塔吊附墙计算书

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编制单位:

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目录

一、塔吊附墙概况

二、塔吊附墙杆受力计算

三、结构柱抗剪切验算

四、附墙杆截面设计和稳定性强度验算

一、塔吊附墙概况

本工程结构高度 m,另加桅杆15米,总高度米。本工程采用FO/23B塔吊,塔吊采用固定式现浇砼基础,基础埋设深度,塔身设两道附墙与结构柱拉结:塔身升到12标准节时,设第一道附墙于第6标准节(结构标高米),塔吊升到第17标准节时,设第二道附墙于第14标准节(结构标高米),然后加到第23标准节为止。。。。。。

在加第二道附墙之前,第一道附墙以上有17-6=11个标准节,而第二道附墙以上塔身标准节数最多为23-14=9节,因此,第二道附墙设置之前第一道附墙受力最大。本计算书将对第一道附墙进行受力计算和构造设计。为简化计算和偏于安全考虑,第二道附墙将采用与第一道附墙相同的构造形式。

本工程计划使用金环项目使用过的塔吊附墙杆。根据塔吊与结构的位置关系,附墙杆夹角较小,附墙杆与结构柱连接的予埋件分别采用不同的形式。

本计算书主要包括四个方面内容:附墙杆及支座受力计算,结构柱抗剪切及局部受压验算,附墙杆予埋件锚筋设计,附墙杆型号选用。

二、塔吊附墙杆受力计算

(一)、塔吊附墙内力计算,将对以下两种最不利受力情况进行:1、塔机满载工作,起重臂顺塔身x-x轴或y-y轴,风向垂直于起重

臂(见图1);

2、塔机处于非工作状态,起重臂处于塔身对角线,风向由起重臂吹

向平衡臂(见图2)。

对于第一种受力状态,塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。

塔吊附着验算计算书

塔吊附着验算计算书

塔吊附着验算计算书计算依据:

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003

一、塔机附着杆参数

二、风荷载及附着参数

附图如下:

塔机附着立面图

三、工作状态下附墙杆内力计算

1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值q k

q k=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.685×1.262×1.95×0.2×0.35×1.06=0.246kN/m

2、扭矩组合标准值T k

由风荷载产生的扭矩标准值T k2

T

k2=1/2q

k

l

1

2-1/2q

k

l

2

2=1/2×0.246×602-1/2×0.246×15.22=414.382kN·m

集中扭矩标准值(考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9)

T

k =0.9(T

k1

+ T

k2

)=0.9×(454.63+414.382)=782.111kN·m

3、附着支座反力计算

计算简图

剪力图

得:R E=37.396kN

在工作状态下,塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性,在计算支座7处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。

4、附墙杆内力计算

支座7处锚固环的截面扭矩T k(考虑塔机产生的扭矩由支座7处的附墙杆承

担),水平内力N

w =20.5R

E

=52.886kN。

计算简图:

塔机附着示意图

塔机附着平面图

α1=arctan(b1/a1)=52.231°

α2=arctan(b2/a2)=41.918°

α3=arctan(b3/a3)=54.924°

β1=arctan((b1+c/2)/(a1+c/2))=50.816°

塔吊附墙计算

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目录

一、塔吊附墙概况

二、塔吊附墙杆受力计算

三、结构柱抗剪切验算

四、附墙杆截面设计和稳定性强度验算

一、塔吊附墙概况

本工程结构高度53.4 m,另加桅杆15米,总高度68.4米。本工程采用FO/23B塔吊,塔吊采用固定式现浇砼基础,基础埋设深度-5.35m,塔身设两道附墙与结构柱拉结:塔身升到12标准节时,设第一道附墙于第6标准节(结构标高23.47米),塔吊升到第17标准节时,设第二道附墙于第14标准节(结构标高42.8米),然后加到第23标准节为止。

在加第二道附墙之前,第一道附墙以上有17-6=11个标准节,而第二道附墙以上塔身标准节数最多为23-14=9节,因此,第二道附墙设置之前第一道附墙受力最大。本计算书将对第一道附墙进行受力计算和构造设计。为简化计算和偏于安全考虑,第二道附墙将采用与第一道附墙相同的构造形式。

本工程计划使用金环项目使用过的塔吊附墙杆。根据塔吊与结构的位置关系,附墙杆夹角较小,附墙杆与结构柱连接的予埋件分别采用不同的形式。

本计算书主要包括四个方面内容:附墙杆及支座受力计算,结构柱抗剪切及局部受压验算,附墙杆予埋件锚筋设计,附墙杆型号选用。

二、塔吊附墙杆受力计算

(一)、塔吊附墙内力计算,将对以下两种最不利受力情况进行:

1、塔机满载工作,起重臂顺塔身x-x轴或y-y轴,风向垂直于起重臂(见图1);

2、塔机处于非工作状态,起重臂处于塔身对角线,风向由起重臂吹向平衡臂(见图2)。

对于第一种受力状态,塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。

塔机附着验算计算书

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塔机附着验算计算书计算依据:

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003

一、塔机附着杆参数

塔机附着立面图

三、工作状态下附墙杆内力计算

1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值q k

q k=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.68×1.291×1.95×0.2×0.35×1.06=0.251kN/m 2、扭矩组合标准值T k

由风荷载产生的扭矩标准值T k2

T k2=1/2q k l12-1/2q k l22=1/2×0.251×562-1/2×0.251×12.92=372.684kN·m 集中扭矩标准值(考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9)

T k=0.9(T k1+ T k2)=0.9×(276.9+372.684)=584.626kN·m

3、附着支座反力计算

计算简图

塔身上部第一附着点(塔身悬臂支承端)的支承反力最大,应取该反力值作为附着装置及建筑物支承装置的计算载荷。

剪力图

得:R E=120.106kN

在工作状态下,塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性,在计算支座7处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。

4、附墙杆内力计算

支座7处锚固环的截面扭矩T k(考虑塔机产生的扭矩由支座7处的附墙杆承担),水平内力N w=20.5R E=169.856kN。

计算简图:

塔机附着示意图

塔机附着平面图

α1=arctan(b1/a1)=79.765°

α2=arctan(b2/a2)=75.12°

α3=arctan(b3/a3)=69.753°

塔吊附墙验算计算书

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塔机附着验算计算书

本文的计算依据为《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》/T187-2019和《钢结构设计标准》GB-2017.

一、塔机附着杆参数

塔机型号为QTZ63(TC5610)-中塔身桁架结构类型,计算

高度为98m,起重臂长度为56m,起重臂与平衡臂截面计算

高度为1.06m。塔身宽度为1.6m,平衡臂长度为12.9m。工作

状态时扭矩标准值Tk1为269.3kN·m,包含风荷载。非工作状态下不平衡自重引起的倾覆力矩标准值Mk'为1940kN·m(反向),工作状态下不平衡自重引起的倾覆力矩标准值Mk为1720kN·m。附着杆数为四杆附着,附墙杆截面类型为格构柱,附墙杆类型为Ⅰ类,塔身锚固环边长为1.8m。

二、风荷载及附着参数

附着次数为2,附着点1到塔机的横向距离为5m,附着

点2到塔机的横向距离为2.2m,附着点3到塔机的横向距离

为2.2m,附着点4到塔机的横向距离为2.2m。工作状态基本

风压ω为0.2kN/m,塔身前后片桁架的平均充实率α为0.35.

点1到塔机的竖向距离为2m,点2到塔机的竖向距离为4.8m,点3到塔机的竖向距离为3.2m,点4到塔机的竖向距离为

3.2m。非工作状态基本风压ω'为0.35kN/m。

工作状态和非工作状态的风压等效高、工作状态和非工作状态的附着点高度、附着点净高、工作状态风压等效均布荷载等参数均有具体数值,这里不再赘述。

285.472kN时,支座6处附墙杆内力计算如下:

考虑塔机产生的扭矩由支座6处的附墙杆承担,因此需要计算支座6处锚固环的截面扭矩T。根据扭矩组合标准值T k

塔吊附墙计算

塔吊附墙计算

8#(B3)塔吊附墙杆设计

1、第三道附墙

1.1支座反力计算

附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁,其内力及支座反力计算如下:

风荷载标准值应按照以下公式计算:

ωk=ω0×μz×μs×βz= 0.400×1.170×1.790×0.700 =0.586 kN/m2;

其中ω0──基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用:ω0 = 0.400 kN/m2;

μz──风压高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用:μz = 1.790 ;

μs──风荷载体型系数:μs = 1.170;

βz──高度Z处的风振系数,βz = 0.700;

风荷载的水平作用力:

q = W k×B×K s = 0.586×1.700×0.200 = 0.199 kN/m;

其中 W k──风荷载水平压力,W k= 0.586 kN/m2;

B──塔吊作用宽度,B= 1.700 m;

K s──迎风面积折减系数,K s= 0.200;

实际取风荷载的水平作用力 q = 0.199 kN/m;

塔吊的最大倾覆力矩:M = 1743.000 kN·m;

弯矩图

变形图

剪力图

计算结果: N w = 121.6407kN ;

1.2 附着杆内力计算

计算简图:

计算单元的平衡方程:

ΣF x=0

T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-N w cosθ

ΣF y=0

T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-N w sinθ

ΣM0=0

T1[(b1+c/2)cosα1-(α1+c/2)sinα1]+T2[(b1+c/2)c osα2-(α1+c/2)sinα2]+T3[-(b1+c/2) cosα3+(α2-α1-c/2)sinα3]=M w

塔吊扶墙附着计算书

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塔机附着验算计算书一、塔机附着杆参数

二、风荷载及附着参数

附图如下:

塔机附着立面图

三、工作状态下附墙杆内力计算

1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值q k

q k=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.695×1.206×1.95×0.2×0.35×1.06=0.237kN/m 2、扭矩组合标准值T k

由风荷载产生的扭矩标准值T k2

T k2=1/2q k l12-1/2q k l22=1/2×0.237×572-1/2×0.237×12.92=365.287kN·m 集中扭矩标准值(考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9)

T k=0.9(T k1+ T k2)=0.9×(270+365.287)=571.758kN·m

3、附着支座反力计算

计算简图

剪力图

得:R E=77.975kN

在工作状态下,塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性,在计算支座4处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。

4、附墙杆内力计算

支座4处锚固环的截面扭矩T k(考虑塔机产生的扭矩由支座4处的附墙杆承担),水平内力N w=20.5R E=110.273kN。

计算简图:

塔机附着示意图

塔机附着平面图

α1=arctan(b1/a1)=53.241°

α2=arctan(b2/a2)=46.353°

α3=arctan(b3/a3)=46.353°

α4=arctan(b4/a4)=53.241°

β1=arctan((b1-c/2)/(a1+c/2))=46.185°

β2=arctan((b2+c/2)/(a2+c/2))=46.185°

塔吊附着计算书

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2、杆件轴心受压强度验算
附墙杆1长细比: λ1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(26012+37372)0.5/44.9=101.404≤[λ]=150,查规范表得: φ1=0.546 满足要求!
附墙杆2长细比: λ2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(41412+37372)0.5/44.9=124.23> [λ]=150,查规范表得: φ2=0.415 满足要求!
1.76
0.268
0.7
悬臂端 112
26.85
1.215
1.95
1.95
1.662
1.75
0.296
0.78
附图如下:
塔机附着立面图
三、工作状态下附墙杆内力计算
1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk qk=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.662×1.215×1.95×0.14×0.35×1.06=0.164kN/m
4 2.601 4.141 2.205 0.14 0.35
附墙杆类型 塔身锚固环边长C(m)
Ⅳ类 1.8
点1到塔机的竖向距离b1(m) 点2到塔机的竖向距离b2(m) 点3到塔机的竖向距离b3(m) 非工作状态基本风压ω0'(kN/m2)
3.737 3.737 3.737 0.35

塔吊扶墙附着计算书

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计算依据:

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003

一、塔机附着杆参数

二、风荷载及附着参数

附图如下:

塔机附着立面图

三、工作状态下附墙杆内力计算

1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值q k

q k=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.695×1.206×1.95×0.2×0.35×1.06=0.237kN/m 2、扭矩组合标准值T k

由风荷载产生的扭矩标准值T k2

T k2=1/2q k l12-1/2q k l22=1/2×0.237×572-1/2×0.237×12.92=365.287kN·m

集中扭矩标准值(考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9)

T k=0.9(T k1+ T k2)=0.9×(270+365.287)=571.758kN·m

3、附着支座反力计算

计算简图

剪力图

得:R E=77.975kN

在工作状态下,塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性,在计算支座4处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。

4、附墙杆内力计算

支座4处锚固环的截面扭矩T k(考虑塔机产生的扭矩由支座4处的附墙杆承担),水平内力N w=20.5R E=110.273kN。

计算简图:

塔机附着示意图

塔机附着平面图

α1=arctan(b1/a1)=57.291°

α2=arctan(b2/a2)=52.431°

α3=arctan(b3/a3)=50.505°

α4=arctan(b4/a4)=55.469°

塔吊附着计算书

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附着计算书

塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时,需要增设附着杆,附着杆与附墙

连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,必须进行附着计算。主要包括附着支座计

算、附着杆计算、锚固环计算。

一、支座力计算

塔机按照说明书与建筑物附着时,最上面一道附着装置的负荷最大,因此以此道附着杆

的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。

附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁,其内力及支座反力计算如下:

风荷载取值:Q=0.22kN;

塔吊的最大倾覆力矩:M=500.00kN;

计算结果: N = 46.6645kN ;

弯矩图

变形图

剪力图

w

二、附着杆内力计算

计算简图:

计算单元的平衡方程:

其中:

2.1第一种工况的计算:

塔机满载工作,风向垂直于起重臂,考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合

风荷载扭矩。

将上面的方程组求解,其中θ从0-360循环,分别取正负两种情况,求得各

附着最大的。

塔机满载工作,风向垂直于起重臂,考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合。

杆1的最大轴向压力为:64.68kN;

杆2的最大轴向压力为:0.00kN;

杆3的最大轴向压力为:42.05kN;

杆1的最大轴向拉力为:17.81kN;

杆2的最大轴向拉力为:31.92kN;

杆3的最大轴向拉力为:51.92kN;

2.2第二种工况的计算:

塔机非工作状态,风向顺着着起重臂,不考虑扭矩的影响。

将上面的方程组求解,其中θ=45,135,225,315,M=0,分

w

别求得各附着最大的轴压

和轴拉力。

杆1的最大轴向压力为:41.25kN;

塔吊附墙计算书

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二、塔吊附墙杆受力计算

(一)、塔吊附墙内力计算,将对以下两种最不利受力情况进行:1、塔机满载工作,起重臂顺塔身x-x轴或y-y轴,风向垂直于起重

臂(见图1);

2、塔机处于非工作状态,起重臂处于塔身对角线,风向由起重臂吹

向平衡臂(见图2)。

对于第一种受力状态,塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。

对于第二种受力状态,塔身附墙仅承受附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。

以下分别对不同受力情况进行计算:

(二)、对第一种受力状态,附墙上口塔身段面内力为:

弯矩:M=164.83(T.m)

剪力:V=3.013(T)

扭矩:T=12(T.m),则:

1、当剪力沿x-x轴时(见图a),

由∑M B=0,得

T+V*L1 -L B0’*N1=0

即:N1=(T+ V*L1)/ L B0’

=(12+3.013*3.65)/5.932

=3.88(T)

通过三角函数关系,得支座A反力为:

R AY= N1*sin52.3426=3.88*sin52.3426=2.84(T)

R Ax= N1*cos52.3426=3.88* cos52.3426=2.64(T)

由∑M C=0,得

N3*L G0’+T+V*0.8=0

即:N3=-(T+ V*0.8)/ L G0’

=-(12+3.013*0.8)/0.966

=-14.92(T)

由∑M0’=0,得N2*L C0’-(T+V*L6)=0

即:N2 =(T+ V*L6)/ L C 0’

=(12+3.013*0.027)/0.98

=12.33(T)

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目录

一、塔吊附墙概况

二、塔吊附墙杆受力计算

三、结构柱抗剪切验算

四、附墙杆截面设计和稳定性强度验算

一、塔吊附墙概况

本工程结构高度53.4 m,另加桅杆15米,总高度68.4米。本工程采用FO/23B塔吊,塔吊采用固定式现浇砼基础,基础埋设深度-5.35m,塔身设两道附墙与结构柱拉结:塔身升到12标准节时,设第一道附墙于第6标准节(结构标高23.47米),塔吊升到第17标准节时,设第二道附墙于第14标准节(结构标高42.8米),然后加到第23标准节为止。。。。。。。

在加第二道附墙之前,第一道附墙以上有17-6=11个标准节,而第二道附墙以上塔身标准节数最多为23-14=9节,因此,第二道附墙设置之前第一道附墙受力最大。本计算书将对第一道附墙进行受力计算和构造设计。为简化计算和偏于安全考虑,第二道附墙将采用与第一道附墙相同的构造形式。

本工程计划使用金环项目使用过的塔吊附墙杆。根据塔吊与结构的位置关系,附墙杆夹角较小,附墙杆与结构柱连接的予埋件分别采用不同的形式。

本计算书主要包括四个方面内容:附墙杆及支座受力计算,结构柱抗剪切及局部受压验算,附墙杆予埋件锚筋设计,附墙杆型号选用。

二、塔吊附墙杆受力计算

(一)、塔吊附墙内力计算,将对以下两种最不利受力情况进行:1、塔机满载工作,起重臂顺塔身x-x轴或y-y轴,风向垂直于起重

臂(见图1);

2、塔机处于非工作状态,起重臂处于塔身对角线,风向由起重臂吹

向平衡臂(见图2)。

对于第一种受力状态,塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。

塔机附墙设计计算说明书完整版

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塔机附墙设计计算说明

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

塔机附墙设计计算说明书

一、工程概述

本工程位于惠南镇中心位置,东南面临南汇中学体育场,在体育场的西北角有一信号塔,距小区5号楼南外墙皮约20米左右,东北面临近复旦大学太平洋金融学院,南侧临拱北路,西侧临观海路。

本项目总用地面积平方米,总建筑面积平方米(含保温建筑面积)。地上总建筑面积平方米(含保温建筑面积),包含4栋15层高层住宅,5栋16层高层住宅,2栋11层高层住宅,1栋5层多层住宅,3栋6层的多层住宅,1栋2层的商业配套用房及高层住宅群房的配套公建,地下总建筑面积平米。

本工程8#楼和9#楼合用安装一台南通惠尔建设机械有限公司出厂的QTZ63型(5510型)塔式起重机,臂长为58米,塔吊设置在9号楼东侧,(图1)安装高度超过使用说明书规定的最大独立高度,需进行附墙锚固,楼层高度为,塔机最大安装高度约为53m,设置有2道附墙,如图2所示。生产厂家在使用说明书中标明了建筑物外墙与塔吊中心的距离在左右,但由于该工程建筑物表面结构及工程施工工艺等因素的影响,塔吊安装后,塔吊中心距离建筑物外墙。所采用的附墙杆件的长度以及与建筑物间的夹角,与原说明书的规定有所不同。为了保证塔吊安全使用,我们对附墙杆件及其连接件作了稳定性及强度验算。

图1 22号楼1#塔吊布置图

图2 塔吊附墙示意图

二、编制依据

本方案编制主要依据为:GB/T 13752-1992《塔式起重机设计规范》、GB 50017《钢结构设计规范》、GB/T 3811-2008 《起重机设计规范》和永发QTZ63型塔式起重机使用说明书。

塔吊附墙计算书.doc(完整版)

塔吊附墙计算书.doc(完整版)

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目录

一、塔吊附墙概况

二、塔吊附墙杆受力计算

三、结构柱抗剪切验算

四、附墙杆截面设计和稳定性强度验算

一、塔吊附墙概况

本工程结构高度53.4 m,另加桅杆15米,总高度68.4米。本工程采用FO/23B塔吊,塔吊采用固定式现浇砼基础,基础埋设深度-5.35m,塔身设两道附墙与结构柱拉结:塔身升到12标准节时,设第一道附墙于第6标准节(结构标高23.47米),塔吊升到第17标准节时,设第二道附墙于第14标准节(结构标高42.8米),然后加到第23标准节为止。

在加第二道附墙之前,第一道附墙以上有17-6=11个标准节,而第二道附墙以上塔身标准节数最多为23-14=9节,因此,第二道附墙设置之前第一道附墙受力最大。本计算书将对第一道附墙进行受力计算和构造设计。为简化计算和偏于安全考虑,第二道附墙将采用与第一道附墙相同的构造形式。

本工程计划使用金环项目使用过的塔吊附墙杆。根据塔吊与结构的位置关系,附墙杆夹角较小,附墙杆与结构柱连接的予埋件分别采用不同的形式。

本计算书主要包括四个方面内容:附墙杆及支座受力计算,结构柱抗剪切及局部受压验算,附墙杆予埋件锚筋设计,附墙杆型号选用。

二、塔吊附墙杆受力计算

(一)、塔吊附墙内力计算,将对以下两种最不利受力情况进行:1、塔机满载工作,起重臂顺塔身x-x轴或y-y轴,风向垂直于起重

臂(见图1);

2、塔机处于非工作状态,起重臂处于塔身对角线,风向由起重臂吹

向平衡臂(见图2)。

对于第一种受力状态,塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。

塔吊附墙计算书

塔吊附墙计算书
RBY=-RAY-V*sin450=(T)
RBX=-RAX-V*sin450=(T)
根据如上计算,附墙杆件和支座受力最大值见下表:
AB杆
BC杆
BD杆
A支座
B支座
RAX
RAY
RBX
RBY
N1=
N2=
N3=
-13t
由于外力方向可向相反方向进行,故以上数值可正可负,均按压杆进行设计。
三、结构柱抗剪切和局部压力强度验算
对图d,由∑MB=0,得
V*LBG+LB0’*N1=0
即:N1=-V*LBG/ LB0’
=*
=(T)
由∑MC=0,得
N3*0+V* LC0=0,即
N3=0
通过三角函数关系,得支座A反力为:
RAY= N1*=*=(T)
RAx= -N1*=*=(T)
由静力平衡公式,得
RAY+RBY+V*sin450=0和RAX+RBX+V*cos450=0,故
对于第一种受力状态,塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。
对于第二种受力状态,塔身附墙仅承受附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。
以下分别对不同受力情况进行计算:
(二)、对第一种受力状态,附墙上口塔身段面内力为:
弯矩:M=()
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塔机附墙设计计算说明书

一、工程概述

本工程位于惠南镇中心位置,东南面临南汇中学体育场,在体育场的西北角有一信号塔,距小区5号楼南外墙皮约20米左右,东北面临近复旦大学太平洋金融学院,南侧临拱北路,西侧临观海路。

本项目总用地面积平方米,总建筑面积平方米(含保温建筑面积)。地上总建筑面积平方米(含保温建筑面积),包含4栋15层高层住宅,5栋16层高层住宅,2栋11层高层住宅,1栋5层多层住宅,3栋6层的多层住宅,1栋2层的商业配套用房及高层住宅群房的配套公建,地下总建筑面积平米。

本工程8#楼和9#楼合用安装一台南通惠尔建设机械有限公司出厂的QTZ63型(5510型)塔式起重机,臂长为58米,塔吊设置在9号楼东侧,(图1)安装高度超过使用说明书规定的最大独立高度,需进行附墙锚固,楼层高度为,塔机最大安装高度约为53m,设置有2道附墙,如图2所示。生产厂家在使用说明书中标明了建筑物外墙与塔吊中心的距离在左右,但由于该工程建筑物表面结构及工程施工工艺等因素的影响,塔吊安装后,塔吊中心距离建筑物外墙。所采用的附墙杆件的长度以及与建筑物间的夹角,与原说明书的规定有所不同。为了保证塔吊安全使用,我们对附墙杆件及其连接件作了稳定性及强度验算。

图1 22号楼1#塔吊布置图

图2 塔吊附墙示意图

二、编制依据

本方案编制主要依据为:GB/T 13752-1992《塔式起重机设计规范》、GB 50017《钢结构设计规范》、GB/T 3811-2008 《起重机设计规范》和永发QTZ63型塔式起重机使用说明书。

三、设计方案

1.原说明书要求

按照产品安装使用说明书:附着架由四根撑杆和一套环梁等组成,它主要是把塔机固定在建筑物的柱子上,起着依附作用。(见图3)

图3 原附着架示意图

2.改进设计方案

根据现场实际情况,塔机中心到连接点距离为米。设计方案如图4所示。

图4 塔吊附墙杆设置图

四、计算说明

1.计算附墙架对塔身的支反力

假设塔身为一连续梁结构(见图5),以此进行结构的受力分析,可用力法求出附墙受力。实际使用中,塔机最上面的一道附墙受力最大,因为该道附墙节点力除由M引起的附墙受力外,还有承受由塔机悬臂端风

载及旋转件的离心水平惯性力在悬臂根部引起的水平切力F w 及下部塔身的水平风载。

图5 塔机附着受力分析简图

其中

Z M ——倾覆力矩 2P ——水平荷载 1)风荷载计算

根据GB/T 13572-92《塔式起重机设计规范》和GB/T 3811-2008《起重机设计规范》

式中:W F ——作用在塔式起重机上和物品上的风荷载;

W C ——风力系数; W p ——计算风压;

A ——垂直风向的迎风面积;()21220.1ηφ=+= A A A m L ——塔身风载计算高度;36= L m q ——单位长度风荷载。

(1)工作状态

其中:()()=1.71 1.710.7772 3.021η+=⨯+=W C 根据充实率0.184ϕ=查表得出0.7772η=

解出1421= q N m

(2)非工作状态 2)支反力求解

M Z

Z X

Y

(1)工作状态

根据图5受力分析简图和表1,并结合力学计算可以得出 工作状态下:2102.077= R kN 工 (2)非工作状态

根据图5受力分析简图和表1,并结合力学计算可以得出 非工作状态下:2192.286= R kN 非工 2.附墙杆内力计算

附着以上的塔吊结构是基本暴露在建筑物之上的,而风载荷的方向是随着风向在变化的,且塔机可以在工况和非工况下作360°回转,因此塔机上的不平衡力矩、横向力、风载荷等对塔身而言是变化的,水平方向的合作用力是可变的,为安全计算取其最大值计算。假设合作用力为

2

R ',方向如下图所示。选取第二道附墙结构为受力分析对象,由力法可求出杆件的最大轴向内力。

图7 受力分析图

1)工作状态

工作状态时,塔身承受扭矩和支反力的作用。

2102.077== R R kN 工,0360θ≤<

以上的计算过程将θ从0到360循环,解得每个杆件的最大轴压力,最大轴拉力。

2)非工作状态

非工作状态时,塔身只承受支反力的作用。

2192.286'== R R kN 非工,0360θ≤<

同理可以求出每个杆件在非工作状态下的最大轴向拉力和压力。

表3 非工作状态下杆件受力情况

3.附墙杆结构验算 1)附墙杆参数

附墙杆材料选用Q235角钢组成的格构柱。由于长度太大,将杆件分为2段,段与段之间采用高强螺栓连接,见附墙示意图。其中主弦杆(∟63×63×6mm )、腹杆(∟40×40×4mm )、主弦杆间距300×300mm 。与建筑物之间用销轴联接。截面图如图7所示。

图7 附墙杆截面

材料安全系数:=1.48n 工作 截面尺寸:300mm×300mm

主弦杆型钢:∟63×63×6 单位重量:m

单个角钢截面面积:

腹杆型钢:∟40×40×4 单位重量:m

总截面面积:A = 4× = 惯性矩:

其中:04

27.12z I cm = 030

15 1.7813.222

a z cm =

-=-= 抗弯模量:3max

393.7I I

W cm y a

=

=

=

回转半径:13.36i cm =

= 杆长:110399= L mm 29024= L mm 38279= L mm 2)杆件分析

杆1为最长杆且杆1为受力最大的杆,因此需对杆1进行校核。 (1)整体稳定性

a .风荷载 2

2.0= B A m 由0.4ω=、0.4η=可得

取 C W = P W = 1100Pa

所以 2.4311100 1.122995==⨯⨯= W W W F C P A N b .附墙杆总重量: 杆1:约400kg ; c .稳定系数ϕ 查表得:0.700ϕ= 杆1所受应力为: (2)单肢稳定性

杆3:单肢所受的力:()()

1017789842222=

++= --y x

M N M N N a z a z 式中:N ——轴心所受的力;011243.6== N F kN ,

a ——格构柱的宽度;300= a mm

z ——单个角钢的回转半径;17.8z mm =

单肢长度:01500= l mm 回转半径:0117.8= i mm

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