塔吊附着计算(验算合格)

塔吊附着计算

塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定，需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。

一. 参数信息

二. 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视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:

1. 风荷载计算

1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)

W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2

q sk=1.2×0.34×0.35×1.8=0.25kN/m

2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.30kN/m2)

W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.30=0.50kN/m2

q sk=1.2×0.50×0.35×1.80=0.38kN/m

2. 塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

M k=-2450+800=-1650.00kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

M k=-2450.00kN.m

3. 力 Nw 计算

工作状态下: N w=0.000kN

非工作状态下: N w=0.000kN

三. 附着杆内力计算

塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题,采用结构力学计算个杆件内力: 计算简图:

方法的基本方程：

计算过程如下：

其中:∑1p为静定结构的位移；

T i0为F=1时各杆件的轴向力；

T i为在外力M和P作用下时各杆件的轴向力；

l i为各杆件的长度。

考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去，可以得到：

各杆件的轴向力为：

考虑工作状态和非工作状态两个工况，以上的计算过程将θ从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力：

杆1的最大轴向拉力为：102.2kN；

杆2的最大轴向拉力为：62.57kN；

杆3的最大轴向拉力为：62.57kN；

杆4的最大轴向拉力为：102.2kN；

杆1的最大轴向压力为：102.20kN；

杆2的最大轴向压力为：62.57kN；

杆3的最大轴向压力为：62.57kN；

杆4的最大轴向压力为: 102.20kN。

四. 附着杆强度验算

1．杆件轴心受拉强度验算

验算公式: σ=N/A n≤f

其中 N──为杆件的最大轴向拉力,取N=102.20kN；

σ──为杆件的受拉应力；

A n──为杆件的的截面面积，A n=3820.18mm2；

经计算，杆件的最大受拉应力: σ=102.20×1000/3820.18=26.75N/mm2。

最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求!

2．杆件轴心受压强度验算

验算公式:

σ=N/φA n≤f

其中σ──为杆件的受压应力；

N──为杆件的轴向压力,杆1:取N=102.20kN；杆2:取N=62.57kN；杆3:取N=62.57kN；杆4:取N=102.20kN；

A n──为杆件的的截面面积，A n=3820.18mm2；

φ──为杆件的受压稳定系数,是根据λ查表计算得:杆1:取φ =0.668,杆2:取φ=0.851,杆3:取φ=0.851 ,杆4:取φ =0.668；

λ──杆件长细比,杆1:取λ=83.950,杆2:取λ=51.396,杆3:取λ=51.396,杆4:取λ=83.950。

经计算，杆件的最大受压应力σ=40.05N/mm2。

最大压应力不大于拉杆的允许压应力215N/mm2,满足要求!

五. 焊缝强度计算

附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下:

其中 N为附着杆的最大拉力或压力，N=102.200kN；

l w为附着杆的周长，取502.66mm；

t为焊缝厚度，t=8.00mm；

f t或f c为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 N/mm2；

经过焊缝强度σ = 102200.00/(502.66×8.00) = 25.41N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!