塔式起重机QTZ80基础荷载及附着杆荷载内力计算

塔式起重机QTZ80基础荷载及附着杆荷载内力计算

一、编制依据

1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）。

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003。

3、《高耸结构设计规范》GB50135-2006。

4、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-92。

5、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001。

6、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009。

7、《QTZ80（ZJ5710）塔式起重机使用说明书》浙江建机集团。

二、QTZ80塔机基础荷载计算

=10kN G

图1、QTZ80塔机竖向荷载简图

塔机处于独立状态（无附墙）时，其受力为最不利状态，因此取塔机独立计算高度43m时进行分析，分工作状态和非工作状态两种工况分别进行荷载组合。按浙江省建设机械集团有限公司生产的QTZ80（ZJ5710）进行荷载分析，塔身为方钢管杆件的桁架结构，现场地面粗糙度类别为B类。塔机型号为QTZ80，最大起重量6T，

最大起重力矩81T ·m ，最大吊物幅度57m 。根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009规定，计算塔机在工作状态和非工作状态下传递到基础顶面的荷载。非工作状态下的基本风压取1.0kN/m 2。 1、塔机自重和起重荷载 1.1 塔机自重标准值

1449.00K F =kN

1.2 起重荷载标准值 q 60.00K F =kN 2、风荷载计算

2.1 工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算 2.1.1 塔机所受风均布线荷载标准值（0.20O ω=2kN/m ） 00.8/SK z S Z O q bH H αβμμωα=

0.8 1.2 1.59 1.95 1.320.200.35 1.60.44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m

2.1.2 塔机所受风荷载水平合力标准值

0.444318.92VK SK F q H =⋅=⨯=kN 2.1.3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

0.50.518.9243406.78SK VK M F H =⋅=⨯⨯=kN m ⋅ 2.2 非工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算

2.2.1 塔机所受风线荷载标准值（ 1.0O

ω'=2kN/m ） 0.8/SK

z S Z O q bH H αβμμωα''= 0.8 1.2 1.716 1.95 1.32 1.00.35 1.6 2.38=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m

2.2.2 塔机所受风荷载水平合力标准值

2.3843102.34VK

SK F q H ''=⋅=⨯=kN 2.2.3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

0.50.5102.34432200.31SK

VK M F H ''=⋅=⨯⨯=kN m ⋅ 3、塔机的倾覆力矩

塔机自重和起重荷载产生的倾覆力矩，向前（起重臂方向）为正，向后为负。 3.1 大臂自重产生的向前力矩标准值

156231288.00M =⨯=kN m ⋅

3.2 最大起重荷载产生最大向前力矩标准值（max Q 较min Q 产生的力矩大）

26013.5810.00M =⨯=kN m ⋅

3.3 小车位于上述位置时的向前力矩标准值

3 3.813.551.3M =⨯=kN m ⋅

3.4 平衡臂产生的向后力矩标准值

438.9 6.5252.85M =-⨯=-kN m ⋅

3.5 平衡重产生的向后力矩标准值

5130.611.81541.08M =-⨯=-kN m ⋅

4、综合分析、计算

4.1 工作状态下塔机对基础顶面的作用 4.1.1 荷载标准组合后的力矩标准值

K 134520.91288.0051.3252.851541.080.9(810.00406.78)640.47SK M M M M M M M KN m

=+++++=+--+⨯+=⋅（）

4.1.2 水平荷载标准值 18.92VK F =kN 4.1.3 竖向荷载标准值

塔机自重：1449.00K F =kN 起重荷载：q 60.00K F =kN

1449.0060.00509K K qK F F F =+=+=kN

4.2 非工作状态下塔机对基础顶面的作用 4.2.1 标准组合后的力矩标准值

1451288.00252.851541.082200.311694.38K

SK M M M M M KN m

''=+++=--+=⋅

4.2.2水平荷载标准值102.34

VK

F'=kN 4.2.3竖向荷载标准值

塔机自重：

1449.00

K

F=kN

5、基础荷载的比较分析

表1 混凝土基础顶面荷载标准值对比表

上述比较分析说明当塔机现场的基本风压大于等于 1.00kN/m时，按JGJ/T187-2009的规定进行计算的结果，非工作状态时（控制作用）倾覆力矩标准值和水平荷载标准值均大于塔机制造商的《塔机使用说明书》中所提供值。基本风压等于1.00kN/m2时，倾覆力矩标准值大2%，水平荷载标准值大44%。

三、QTZ80附墙杆计算

根据国家标准《塔式起重机设计规范》GB/T13752—92、行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009及浙江省建设机械集团有限公司提供的《QTZ80塔机使用说明书》进行计算，塔机和工程现场概况同前。

国家标准《塔式起重机设计规范》GB/T13752—92第4.5.2条规定：“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”。故应以此道附墙杆（图2的B支座）的负荷作为设计附墙杆截面的依据。按QTZ80塔机使用说明书，塔机附墙示意图如图2所示。附墙杆按两端铰支的轴心受压杆件计算，附墙杆和塔身上的锚固环连接，锚固环的方形边长为1.8m，见图6 ~ 图11。

(a)附墙正立面

(b)附墙侧立面

图2 塔机附墙示意图

1、工作状态下附着杆计算

在工作状态下，塔机满载工作，起重臂顺塔身截面x-x或y-y,风向垂直于起重臂轴线，随后风向和起重臂轴线同向，按最不利状态（倾覆力矩最大）进行荷载组合，风荷载产生的扭矩简化按风向垂直起重臂进行计算。如图3所示。假设