195湘潭万达广场项目B-13塔吊附着方案.doc

目 录一、编制依据1二、工程概况1三、附着13.1附墙预埋23.2安装附着框33.3附着装置受力计算4四、塔机附着验算计算书5一、编制依据1、 建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-20102、 项目提供建筑结构施工相关设计图纸3、 中联QTZ80(TC6013A-6)塔式起重机使用说明说2、 工程概况湘潭万达广场项目占地265亩，建筑密度 55%，总建筑面积88.6万m2，其中地上71.9万m2， 地下16.7万m2。 本项目暂计划安装28台塔机，本方案只针对B区13#塔机，为 QTZ80( TC6013A-6) 型塔机，塔吊初始安装高度为33.6米，塔吊最终安装高度为112米。起重臂朝正西向三、附着考虑到施工要求与塔身，附着架的受力，规定了附着架与基础平面的距离，附着架之间以及附着架以上悬高的极限值。本塔机固定独立式的最大起升高度为46m。起升高度要超过46m，必须附着对塔吊进行加固。附着式塔机的最大起升高度可达220m。在工作高度110m时，可采用二倍或四倍率起升，当工作高度110时，只能采用二倍率起升。附着试的结构布置与独立试相同，为了增加起升高度，塔身增加了标准节；为了提高塔机的稳定性和塔身的高度。在塔身的全高内设置了若干道附着装置。塔机附墙后最高工作高度220米，本工程需要达到112米。水平布置：附墙高度布置如下图附着采用预埋螺栓方式、附着采用4根拉杆、预埋在建筑物梁或柱上，5套附着。附着装置的要求：当塔吊顶升高度达46米时，还不能满足建筑物最大高度，应在规定位置安装附着装置。（参见后图）3.1附墙预埋根据施工图纸，塔机高度在28米位置，采用高强度穿墙螺栓连接上下两块铁板（提前加工好400*300*20的铁板，每块钻孔6个）固定铁板，而铁板与杆件连接采用预埋螺母（螺母材料Q45）外部连接采用(高强度8.8级)如图。附着拉杆制作，采用200方钢，合拼焊接制成长度以塔身垂直后与预埋板之间实际距离为准，连接销轴为50240。安装前由安全巡视人员负责组织机械工、塔机司机和辅助工熟悉了解情况，进行技术交底，做到每一个人都清楚自己的工作内容及职责，了解其他相关位置的配合情况，熟悉工作过程中应该注意的安全须知，熟悉塔机使用说明书，尽量做到心中有数，以避免因工作性质了解不够而给工作带来隐患。作业人员必须持相应上岗证作业，并符合高空作业身体条件，不得酒后作业。3.2安装附着框：附着装置示意图（2.2-2） （1）将附着左半框架吊至塔身顶升耳处（距锚固点最近的顶升耳处），并将杠架落至顶升耳上。 （2）用销轴及开口销将撑杆固定在框架上。 （3）用销轴及开口销将撑杆固定在撑杆上。 （4）将连接好的两个撑上用螺栓、螺母连接在一起。 （5）用相同方法连接另一侧撑杆。 （6）吊装右半框架至左装框架处，用螺栓、垫圈螺母将左右框架连接在一起。 （7）按步骤将撑杆连接至框架上。 （8）至此，附着框组装完毕，根据附着拉杆位置调整附着框位置，待位置确定后，用楔块将附着框固定在标准节上。3.3附着装置受力计算 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TC6013塔身桁架结构类型型钢塔机计算高度H(m)112塔身宽度B(m)1.8起重臂长度l1(m)60平衡臂长度l2(m)12.6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钢管附墙杆钢管规格(mm)1406塔身锚固环边长C(m)1.8 二、风荷载及附着参数附着次数N5附着点1到塔机的横向距离a1(m)2.4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)2.3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)5.1点3到塔机的竖向距离b3(m)6附着点4到塔机的横向距离a4(m)4.7点4到塔机的竖向距离b4(m)5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2816.80.7381.951.951.8251.8390.2820.498第2次附着44160.8561.951.951.7631.8160.3160.57第3次附着61160.9861.951.951.741.7860.360.646第4次附着78171.0921.951.951.7071.7590.3910.705第5次附着92161.1881.951.951.6981.7490.4230.762 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=0.81.6921.221.950.20.351.06=0.239kN/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=1/20.239562-1/20.23912.92=354.866kNm 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+354.866)=728.546kNm 3、附着支座反力计算 计算简图 剪力图 得：RE=24.064kN 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6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6处锚固环的截面扭矩Tk（考虑塔机产生的扭矩由支座6处的附墙杆承担）,水平内力Nw=20.5RE=34.032kN。 计算简图：塔机附着示意图 1=arctan(b1/a1)=51.189 2=arctan(b2/a2)=41.424 3=arctan(b3/a3)=39.806 4=arctan(b4/a4)=49.708 1=arctan(b1-c/2)/(a1+c/2)=40.179 2=arctan(b2+c/2)/(a2+c/2)=42.138 3=arctan(b3+c/2)/(a3+c/2)=40.815 4=arctan(b4-c/2)/(a4+c/2)=38.956 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-c/2)/sin1+T21sin(2-2)(b2+c/2)/sin2-T31sin(3-3)(b3+c/2)/sin3-1sin(4-4)(b4-c/2)/sin4=0 T11cos1c-T31sin3c-1cos4c-1sin4c=0 T21cos2c+T31sin3c-T31cos3c+1sin4c=0 当Nw、Tk同时存在时，由0360循环，各杆件轴力计算： T1psin(1-1)(b1-c/2)/sin1+T2psin(2-2)(b2+c/2)/sin2-T3psin(3-3)(b3+c/2)/sin3+Tk=0 T1pcos1c-T3psin3c+Nwsinc/2-Nwcosc/2+Tk=0 T2pcos2c+T3psin3c-T3pcos3c-Nwsinc/2-Nwcosc/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=164.815kN，T3=0kN，T4=226.594kN 最大轴压力T1=203.654kN，T2=0kN，T3=195.496kN，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=203.653kN，T2=0kN，T3=195.497kN，T4=0kN 最大轴压力T1=0kN，T2=164.815kN，T3=0kN，T4=226.594kN 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=35.064kN 2、附墙杆内力计算 支座6处锚固环的水平内力Nw=RE=35.064kN。 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=11.078kN，T2=25.423kN，T3=26.12kN，T4=11.301kN 最大轴压力T1=11.079kN，T2=25.424kN，T3=26.121kN，T4=11.301kN 五、附墙杆强度验算附墙杆钢管规格(mm)1406附墙杆截面面积A(mm2)2525.84附墙杆截面回转半径i(mm)47.424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=226594/2525.84=79.301N/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=(37002+46002)0.5/47.424=124.481 =100，查规范表得：1=0.414 附墙杆2长细比： 2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(34002+30002)0.5/47.424=95.612=100，查规范表得：2=0.584 满足要求！ 附墙杆3长细比： 3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(36002+30002)0.5/47.424=98.814=100，查规范表得：3=0.563 满足要求！ 附墙杆2轴心受压稳定系数： 2N2/(2A)=1648