50150704塔吊附墙计算书

编号：“桥设2014016”

成贵客运专线鸭池河特大桥工程

塔吊附墙计算书

中铁大桥局集团有限公司设计分公司 第 1 本共 1 本，本册计 10 页 二○一五年六月

成贵客运专线鸭池河特大桥

塔吊附墙计算书

计 算：

复 核：

项目负责人：

室 主 任：

总工程师：

中铁大桥局集团有限公司设计分公司

第 1 本共 1 本，本册计10页 二○一五年六月

目录

1. 概述 (2)

1.1塔吊附墙布置 (2)

1.2建模说明 (4)

2. 计算依据 (5)

2.1参照规范 (5)

2.2容许应力 (5)

3. 计算结果 (5)

3.1扣塔、缆塔 (5)

3.2刚性分配梁 (7)

3.3铰座分配梁上连接件 (7)

4. 结论 (10)

1.概述

1.1塔吊附墙布置

根据施工组织，塔吊主要用于扣塔和缆塔的拼装、拆除，以及10#墩、113墩的施工。随着扣塔和缆塔的安装，塔吊从下到上逐步附墙在扣塔和缆塔上。在扣塔和缆塔拼装完成后，塔吊可用于小重物的起吊。

10#墩塔吊附墙布置如下：

10#墩塔吊附墙布置图

11#墩塔吊附墙布置如下：

11#墩塔吊附墙布置图

从布置图可以看出，10#墩、11#墩各有2台塔吊附墙在扣塔和缆塔上，每台塔吊与扣塔和缆塔之间共设8道附墙。塔吊拉杆与扣塔和缆塔之间通过刚性

梁及连接件进行连接。塔吊的平面定位详见设计图。

塔吊附墙安装时，需要注意：在第六道附墙安装完成后，缆塔应安装至第八道附墙以上位置。在第七、第八道附墙安装完成后，拆除第六道附墙与铰座分配梁的连接，然后缆塔继续安装。当缆塔全部安装完成后，拆除第七道附墙，安装第六道附墙，然后降低塔吊高度，拆除第八到附墙。最后根据需要拆除一台塔吊，保留一台塔吊。

塔吊选用TC7035B型号，为长沙中联重工科技发展股份有限公司生产。在10#桥墩和11#桥墩各安装2台。10#桥墩塔机相对桥梁中心线放置，上游塔机安装高度220米，大臂70米，下游塔机安装高度200米，大臂50米。11#桥墩上游塔机安装高度200米，大臂50米，下游塔机安装高度220米，大臂70米。

1.2建模说明

本计算书的主要计算目的，是检算当塔吊附墙在扣塔和缆塔上时扣塔和缆塔的受力情况。因此，塔吊厂家提供了塔吊附墙力在扣塔和缆塔立柱上刚性梁上的节点力。

计算采用midas2013建模，建立扣塔和缆塔整体结构及刚性分配梁结构，在刚性分配梁上加载。根据塔吊受力特性，塔吊最上面两道附墙受力最大。又当力作用在塔柱顶部时，塔柱受力最为不利。因此，为简化计算，模型仅计算在第七道和第八到附墙安装完成后扣塔和缆塔的结构受力。

下面以成都岸为例，建立模型如下：

成都岸10#墩扣塔、缆塔计算模型

在模型中，扣塔前后风缆初张力约为100t，风荷载按照19m/s加载，刚性梁上的节点力按照塔吊厂家提供的最大反力（纵向桥最大力）加载。厂家提供

的在同一根刚性分配梁上的最大节点力为：Fx1=233KN，Fy1=-390KN，

Fx2=82KN，Fy2=232KN，Fx3=4KN，Fy3=159KN。根据实际情况，按风荷载与塔吊附墙力、风缆拉力组合进行计算。

2.计算依据

2.1参照规范

《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

2.2容许应力

材料容许应力取值见下表(单位:MPa)

材料种类 轴向应力[σ]剪应力[τ]

Q345 240 140

坡口焊焊缝容许应力与母材相同，工厂角焊缝抗压弯剪容许应力120Mpa，现场角焊缝抗压弯剪容许应力100Mpa。

3.计算结果

3.1扣塔、缆塔

A、位移

成都岸10#墩扣塔、缆塔计算位移

扣塔和缆塔的最大位移为fx=220mm<180000/400=450mm。

B、应力

成都岸10#墩扣塔、缆塔梁单元应力（MPa）

扣塔和缆塔的梁单元的最大组合应力为103.8MPa，发生在柱顶分配梁位置。

成都岸10#墩扣塔、缆塔桁架单元应力（MPa）

扣塔和缆塔的桁架单元的最大应力为18.6MPa。

3.2刚性分配梁

刚性分配梁规格为HW588×300，Q345材质，计算结果如下：

刚性分配梁组合应力（MPa）

刚性分配梁的最大组合应力为67.6MPa。

刚性分配梁组合应力（MPa）

刚性分配梁的最大剪应力为14.5MPa。

3.3铰座分配梁上连接件

根据塔吊厂家提供铰座分配梁上支点反力，作用于耳板2上的最大力为Fx1=-233KN，Fy1=390KN，作用于耳板1上的最大力为Fx2=81KN，Fy2=231KN，Fx3=6KN，Fy3=234KN。如下图所示：

耳板1、2作用力示意（KN）

如图所示，偏保守考虑，耳板1的Y方向力主要由J1、J2与耳板1之间的焊缝承受，X方向的力主要由耳板1与铰座分配梁之间的焊缝承受。同样偏保守考虑，耳板2的Y方向力主要由J1与耳板2之间的焊缝承受，X方向的力主要由耳板2与铰座分配梁之间的焊缝承受。

如图，对于耳板1，J1、J2、J1承受的Y方向力分别为：

边跨侧J1：Fy=135/290×234=110KN

J2：Fy=155/290×（234+231）=248.5KN

中跨侧J1：Fy=135/290×231=107.5KN

对于耳板2，J1承受的Y方向力为195KN。

因此，对于J1与耳板1、2的焊缝，其剪应力为：

τ=195000/（200-20-24）/（12×0.7）/4=37.2MPa。

对于J2与耳板1的焊缝，其剪应力为：

τ=248500/（160-20-24）/（12×0.7）/4=52.8MPa。

如图，耳板1与铰座分配梁之间的焊缝承受的X方向力为87KN，耳板2与铰座分配梁之间的焊缝承受的X方向力为233KN。耳板2与铰座分配梁之间的焊缝受力更为不利，焊缝剪应力为：

τ=233000/（300-40）/（12×0.7）/4=26.7MPa