塔机附着验算计算书 4.doc

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TC5610塔身桁架结构类型方钢管塔机计算高度H(m)110塔身宽度B(m)1.8起重臂长度l1(m)56平衡臂长度l2(m)14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Tk1(kNm)454.63工作状态倾覆力矩标准值Mk(kNm)270非工作状态倾覆力矩标准值Mk(kN*m)355.37 附着杆数四杆附着附墙杆类型类附墙杆截面类型方钢附墙杆型钢型号)14b号方钢塔身锚固环边长C(m)1.8 二、风荷载及附着参数附着次数N2附着点1到塔机的横向距离a1(m)2点1到塔机的竖向距离b1(m)3附着点2到塔机的横向距离a2(m)2.6点2到塔机的竖向距离b2(m)3附着点3到塔机的横向距离a3(m)2.6点3到塔机的竖向距离b3(m)3附着点4到塔机的横向距离a4(m)2点4到塔机的竖向距离b4(m)3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)0.35塔身前后片桁架的平均充实率00.35 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z工作状态风荷载体型系数s非工作状态风荷载体型系数s工作状态风振系数z非工作状态风振系数z工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk非工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk第1次附着31310.7791.951.951.7891.9430.2920.555第2次附着55240.9221.951.951.7551.9120.3390.647悬臂端121.521.51.2661.951.951.6871.8540.4480.861 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=0.8zzs00h=0.81.6871.2661.950.20.351.06=0.247kN/m 2、扭矩组合标准值Tk 由风荷载产生的扭矩标准值Tk2 Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/20.247602-1/20.247142=420.394kNm 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)=0.9(454.63+420.394)=787.522kNm 3、附着支座反力计算 计算简图 剪力图 得：RE=90.87kN 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3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3处锚固环的截面扭矩Tk（考虑塔机产生的扭矩由支座3处的附墙杆承担）,水平内力Nw=20.5RE=128.51kN。 计算简图：塔机附着示意图塔机附着平面图 1=arctan(b1/a1)=56.31 2=arctan(b2/a2)=49.086 3=arctan(b3/a3)=49.086 4=arctan(b4/a4)=56.31 1=arctan(b1/(a1+20.5c/2)=42.51 2=arctan(b2+20.5c/2)/a2)=58.679 3=arctan(b3+20.5c/2)/a3)=58.679 4=arctan(b4/(a4+20.5c/2)=42.51 四杆附着属于一次超静定结构，用力法计算，切断T4杆并代以相应多余未知力X1=1。 11 X1+1p=0 X1=1时，各杆件轴力计算： T11sin(1-1)b1/sin1+T21sin(2-2)(b2+20.5c/2)/sin2-T31sin(3-3)(b3+20.5c/2)/sin3-1sin(4-4)b4/sin4=0 T21sin2(20.5c/2)+T21cos2(20.5c/2)+T31sin3(20.5c/2)-T31cos3(20.5c/2)+1sin4(20.5c/2)=0 T11sin1(20.5c/2)+T11cos1(20.5c/2)-1sin4(20.5c/2)-1cos4(20.5c/2)=0 当Nw、Tk同时存在时，由0360循环，各杆件轴力计算： T1psin(1-1)b1/sin1+T2psin(2-2)(b2+20.5c/2)/sin2-T3psin(3-3)(b3+20.5c/2)/sin3+Tk=0 T2psin2(20.5c/2)+T2pcos2(20.5c/2)+T3psin3(20.5c/2)-T3pcos3(20.5c/2)-Nwsin(20.5c/2)-Tk=0 T1psin1(20.5c/2)+T1pcos1(20.5c/2)-Nwcos(20.5c/2)+Tk=0 11=(T12L/(EA)=T112(a1/cos1)/(EA)+T212(a2/cos2)/(EA)+T312(a3/cos3)/(EA)+12(a4/cos4)/(EA) 1p=(T1TpL/(EA)=T11T1p(a1/cos1)/(EA)+T21T2p(a2/cos2)/(EA)+T31T3p(a3/cos3)/(EA) X1= -1p/11 各杆轴力计算公式如下： T1= T11X1+ T1p，T2= T21X1+T2p，T3=T31X1+T3p，T4=X1 （1）由0360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： 最大轴拉力T1=0kN，T2=368.827kN，T3=17.086kN，T4=325.557kN 最大轴压力T1=229.511kN，T2=0kN，T3=195.006kN，T4=0kN （2）由0360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： 最大轴拉力T1=229.511kN，T2=0kN，T3=195.005kN，T4=0kN 最大轴压力T1=0kN，T2=368.826kN，T3=17.087kN，T4=325.556kN 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 计算简图 剪力图 得：RE=165.723kN 2、附墙杆内力计算 支座3处锚固环的水平内力Nw=RE=165.723kN。 根据工作状态方程组Tk=0，由0360循环，求解各杆最大轴拉力和轴压力： 最大轴拉力T1=60.838kN，T2=102.2kN，T3=136.754kN，T4=79.57kN 最大轴压力T1=60.837kN，T2=102.2kN，T3=136.755kN，T4=79.571kN 五、附墙杆强度验算附墙杆型钢型号14b号槽钢附墙杆截面面积A(mm2)2131附墙杆截面回转半径i(mm)53.5附墙杆强度设计值f(N/mm2)215 1、杆件轴心受拉强度验算 =N/A=368827/2131=173.077N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 2、杆件轴心受压强度验算 附墙杆1长细比： 1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(20002+30002)0.5/53.5=67.393=100，查规范表得：1=0.766 满足要求！ 附墙杆2长细比： 2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(26002+30002)0.5/53.5=74.203=100，查规范表得：2=0.725 满足要求！ 附墙杆3长细比： 3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(26002+30002)0.5/53.5=74.203=100，查规范表得：3=0.725 满足要求！ 附墙杆4长细比： 4=L0/i=(a42+b42)0.5/i=(20002+30002)0.5/53.5=67.393=100，查规范表得：4=0.766 满足要求！ 附墙杆1轴心受压稳定系数： 1N1/(1A)=229511/(0.7662131)=140.602N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 附墙杆2轴心受压稳定系数： 2N2/(2A)=368826/(0.7252131)=238.726N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 附墙杆3轴心受压稳定系数： 3N3/(3A)=195006/(0.7252131)=126.22N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 附墙杆4轴心受压稳定系数： 4N4/(4A)=325556/(0.7662131)=199.441N/mm2f=215N/mm2满足要求！ 六、附着支座连接的计算 附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。预埋螺栓的规格 和施工要求如果说明书没有规定，应该按照下面要求确定： 1 预埋螺栓必须用Q235钢制作； 2 附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C30； 3 预埋螺栓的直径大于28mm； 4 预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求： 其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混 凝土粘接强度（C20为1.5N/mm2，C30为3.0N/mm2）；N为附着杆的轴向力。 5 预埋螺栓数量，单耳支座不少于4只，双耳支座不少于8只；预埋螺栓埋入长度不 少于15d；螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。 七、附着设计与施工的注意事项 锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则： 1 附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置