塔吊扶墙附着计算书

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/T187-20092、钢结构设计规范GB50017-2003、塔机附着杆参数塔机型号塔身桁架结构类型方钢管塔机计算高度H(m)121.5塔身宽度B(m)1.6起重臂长度li(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270Tk1(kN.m)工作状态倾覆力矩标准值Mk(kN-m)1039非工作状态倾覆力矩标准值Mk(kN*m)1668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)1.8二、风荷载及附着参附着次数N数3附着点1到塔机的横向距离a1(m)7点1到塔机的竖向距离b1(m)10.9附着点2到塔机的横向距离a2(m)7点2到塔机的竖向距离b2(m)9.1附着点3到塔机的横向距离a3(m)7.5点3到塔机的竖向距离b3(m)9.1附着点4到塔机的横向距离a4(m)7.5点4到塔机的竖向距离b4(m)10.9工作状态基本风压0(kN/m2)0.2非工作状态基本风压0(kN/m2)1塔身前后片桁架的平均充实率a00.35第N次附着第1次附着附着点高度 h1(m)30附着点净高 h01(m)30风压等效 高度变化 系数此0.774工作状态 风荷载体 型系数四1.95非工作状 态风荷载 体型系数瞄1.95工作状态风振系数Pz1.79非工作状 态风振系 数Pz1.945工作状态风压等效 均布线荷 载标准值qsk0.29非工作状 态风压等 效均布线荷载标准值 qsk1.578第2次附着55250.9221.951.951.7551.9120.3391.848第3次附着80251.0611.951.951.7121.8770.3812.088悬臂端110301.2061.951.951.6951.8630.4292.355附图如下:塔机附着立面图(a) MHEi(W附墙窗立面f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qkqk=0.80z|iz|is%aoh=0.8x1.695x1.206x1.95x0.2x0.35x1.06=0.237kN/m2、扭矩组合标准值Tkk由风荷载产生的扭矩标准值Tk2k2Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/2x0.237x572-1/2x0.237x 12.92=365.287kNm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）Tk=0.9(Tk1+ Tk2)=0.9x(270+365.287)=571.758kNm3、附着支座反力计算1039kN0,芸khVmQ23kN/mO.kN/rn0,33 lkN/mO.331kH/m O.kN/m3COOO2000湖00.-3000Cs-7计算简图剪力图得：RE=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Tk （考虑塔机产生的扭矩由支座4处的附墙杆承 担），水平内力 Nw=20.5RE=110.273kN。计算简图：塔机附着平面图a1=arctan(b1/a1)=57.291a2=arctan(b2/a2)=52.431a3=arctan(b3/a3)=50.505a4=arctan(b4/a4)=55.469P1=arctan(b1-c/2)/(a1+c/2)=51.69102=arctan(b2+c/2)/(a2+c/2)=51.691P3=arctan(b3+c/2)/(a3+c/2)=49.97P4=arctan(b4-c/2)/(a4+c/2)=49.97四杆附着属于一次超静定结构，用力法计算，切断丁4杆并代以相应多余未知力 X1=1O811X X1+dp=0X1=1时，各杆件轴力计算：T x sin(ot-(3)x(b-c/2)/siii(3+T2 x sin(a2-p2)x(b2+c/2)/sinp2-T31 sin(a3-P3)x(b3+c/2)/sinp3-l x sin(a4-p4)x(b4-c/2)/sinp4=0L x cos(XXc-T3 x sina3xc-l x cosa4xc-1 x sina4xc=0T xcosa?xc+T xsina xc-T xcosa. xc+1 xsina xc=0当Nw、Tk同时存在时，。由0360。循环，各杆件轴力计算： W KTpXsin(ot-(3)x(b-c/2)/sin(3+T2pXsiii(X2 书 2)x(b2+c/2)/sin(32-T3pXsin(ot3-P3)x(b3+c/2)/sinp3-Tk=0TpXcosctXc-T3pXsimx3Xc-NwXsiii0xc/2+NwXcos0xc/2-Tk=。T2pXCOS%XC-T3pXsimX3XC+T3pXCOS(X3XC-NwXsill0xc/2-NwXCOS0xc/2-Tk=。8n=L(T12L/(EA)=Tn2(a1/cosa1)/(EA)+T212(a2/cosa2)/(EA)+T312(a3/cosa3)/(EA)+12(a4/cosa4)/(EA)Alp=S(T1xTpL/(EA)=TnxTlp(a1/cosa1)/(EA)+T21xT2p(a2/cosa2)/(EA)+T31xT3p(a3/cos(EA)X尸-Alp/8n各杆轴力计算公式如下：Li%* Lp, 丁2= T2XX+T2p, 丁3=丁3乂乂+丁3?, T4=Xt(1) 0由。360。循环，当Tk按图上方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力：最大轴压力 T=272.152kN, T2=0kN, T3=350.549kN, TOkN最大轴拉力 T=0kN, T2=312.799kN, T3=0kN, T4=304.904kN(2) 0由。360。循环，当Tk按图上反方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴 压力：最大轴压力 T=0kN, T2=312.799kN, T3=0kN, T4=304.904kN最大轴拉力 T=272.152kN, T2=0kN, T3=350.548kN, TOkN四、非工作状态下附墙杆内力计算此工况下塔机回转机构的制动器完全松开，起重臂能随风转动，故不计风荷载产生的扭转力矩。1、附着支座反力计算IttSkNTn1l,57SkN/ml.57SkN/m l.S4SkN/m2,355kN/rn计算简图2000湖003000C.-71得：RE=223.29kN2、附墙杆内力计算支座4处锚固环的水平内力Nw=RE=223.29kN。根据工作状态方程组Tk=0, 0由0360循环，求解各杆最大轴拉力和轴压力：最大轴压力 T1=65.355kN, T2=206.929kN, T3=219.383kN, T4=71.665kN最大轴拉力 T1=65.354kN, T2=206.93kN, T3=219.382kN, T4=71.665kN五、附墙杆强度验算格构柱参数格构柱截面类型四肢格构柱缀件形式缀条缀件间净距loi(mm)400格构柱截面边长a(mm)5oo格构柱分肢参数格构柱分肢材料L63X5分肢材料截面积Ao(cm2)6.14分肢对最小刚度轴的回转半径iyo(cm)1.25分肢平行于对称轴惯性矩Io(cm4)23.17分肢形心轴距分肢外边缘距离Zo(cm)1.74分肢材料强度设计值fy(N/mm2)345分肢材料抗拉、压强度设计值 f(N/mm2)345格构柱缀件参数缀条材料L50X5缀条最小回转半径inim(cm)o.98缀条截面积Az(cm2)4.8附图如下：塔机附着格构柱截面、杆件轴心受拉强度验算A=4Ao=4x6.14x100=2456mm2o=N/A=350549/2456=142.732N/mm2Mf=345N/mm2满足要求！2格构式钢柱换算长细比验算杆件 1 的计算长度：L0=(a12+b12)0.5=12954.15mm整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：I =4L+A(a/2-Z)2=4x23.17+6.14x(50/2-1.74)2=13380.318cm4X 0 00整个构件长细比：Ax=Ay=L0/(Ix/(4A0)0.5=1295.415/(13380.318/(4x6.14)0.5=55.5分肢长细比：X1=l01/iy0=40/1.25=32分肢毛截面积之和：A=4A0=4x6.14x100=2456mm2构件截面中垂直于X轴的各斜缀条的毛截面积之和：A1x=2Az=2x480=960mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：扁max=(勾2+40A/A1x)0.5=(55.52+40x2456/960)0.5=56.414附墙杆1长细比：X01max=56.414X=100，查规范表得：91=0.761满足要求！附墙杆2长细比：X02max=50.217X=100，查规范表得：92=0.803满足要求！附墙杆3长细比：X03max=51.525X=100，查规范表得：93=0.794满足要求！附墙杆4长细比：X04max=57.582X=100，查规范表得：94=0.752满足要求！附墙杆1轴心受压稳定系数：o1=N1/(9iA)=272152/(0.761x2456)=145.612N/mm2f=345N/mm2满足要求！附墙杆2轴心受压稳定系数:2=N2/(%A)=312799/(0.803x2456)=158.607N/mm2Mf=345N/mm2满足要求!附墙杆3轴心受压稳定系数:o3=N3/(93A)=350548/(0.794x2456)=179.762N/mm2f=345N/mm2满足要求！附墙杆4轴心受压稳定系数：o4=N4/(94A)=304904/(0.752x2456)=165.089N/mm2f=345N/mm2满足要求！3、格构式钢柱分肢的长细比验算附墙杆1钢柱分肢的长细比：入 1=32O.7ym/0.7x56.414=39.49满足要求！附墙杆2钢柱分肢的长细比：入2=320.7扁zm/050.21735.152满足要求！附墙杆3钢柱分肢的长细比：入3=320.7扁3max=0.7x51.525=36.067满足要求！附墙杆4钢柱分肢的长细比： 入4=320.7扁my057.%240.307满足要求！六、附着杆与结构连接节点验算附着杆与建筑物连接方式铰接连接钢板厚度dt(mm)16连接钢板强度等级Q345建筑物混凝土强度等级C35连接板固定方式锚固螺栓连接板耳板排数2各附着点螺栓个数n4锚固螺栓类型地脚螺栓连接钢板承压强度设计值fcb(N/mm2)305地脚螺栓直径d(mm)28地脚螺栓有效直径de(mm)26螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)140螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)170地脚螺栓受剪面数目nv1、地脚螺栓承载力计算假设每个螺栓承受附着杆传来的拉力和剪力均相等，各附着点所受荷载如下：F1=N1sina1=272.152xsin57.291=228.997kN,V1=N1cosa1=272.152xcos57.291=14 7.062kN;F2=N2sina2=312.799xsin52.431=247.932kN,V2=N2cosa2=312.799xcos52.431=19 0.717kN;F3=N3sina3=350.548xsin50.505=270.513kN,V3=N3cosa3=350.548xcos50.505=22 2.95kN;F4=N4sina4=304.904xsin55.469=251.186kN,V4=N4cosa4=304.904xcos55.469=17 2.835kN;单个螺栓抗剪承载力设计值 Nvb=nvnd2fvb/4=1x3.14x282x140x10-3/4=86.162kN单个螺栓抗拉承载力设计值 Ntb=nvnde2ftb/4=1x3.14x262x170x10-3/4=90.212kN单个螺栓抗压承载力设计值Ncb=dxdtxfcb=28x16x305x10-3=136.64kN附着杆1：NV= V1/n=147.062/4=36.766kNNt= F1/n=228.997/4=57.249kN(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(36.766/86.162)2+(57.249/90.212)20.5=0.765M1NV=36.766kNNcb=136.64kN承压承载力满足要求。附着杆2：NV= V2/n=190.717/4=47.679kNNt= F2/n=247.932/4=61.983kN (NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2o.5=(47.679/86.162)2+(61.983/90.212)2o.5=O.8821NV=47.679kNNcb=136.64kN承压承载力满足要求。附着杆3：NV= V3/n=222.95/4=55.738kNNt= F3/n=270.513/4=67.628kN (NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(55.738/86.162)2+(67.628/90.212)20.5=O.991NV=55.738kNNcb=136.64kN承压承载力满足要求。附着杆4：NV= V4/n=172.835/4=43.209kNNt= F4/n=251.186/4=62.797kN(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(43.209/86.162)2+(62.797/90.212)20.5=O.8581NV=43.209kNNcb=136.64kN承压承载力满足要求。2吊耳板计算吊耳板厚S(mm)20吊耳板宽LDP(mm)200吊耳板高L(mm)300吊耳板圆周外半径R(mm)100吊孔直径D(mm)50吊耳板许用拉应力”(N/mm2)205吊耳板许用剪应力T(N/mm2)125连接板耳板排数2NS=maxN1,N2,N3,N4/2=175.274kN吊耳板吊索方向的最大拉应力：oL= NS/(S(2R-D)= 175.274x103/(20x(2x100-50)=58.425N/mm2Mo=205N/mm2符合要求！吊耳板吊索方向的最大剪应力：tl= Ns/(S(2R-D)= 175.274x103/(20x(2x100-50)=58.425N/mm2i=125N/mm2符合要求！附图如下: