5#塔吊附墙方案

目录一、工程概况1二、编制依据1三、附着设置1四、附着计算21.支座力计算32.附着杆内力计算43.附着杆强度验算64.附着支座连接的计算75.附墙剪力墙强度计算7五、附墙安装程序8六、塔吊附墙、安全技术要点及安全措施89一、工程概况二、编制依据1.结构施工图2.建筑施工图3.塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）4.建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）5.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）6.钢结构设计手册（第三版）7.建筑施工手册等三、附着设置1附着装置由四套框梁、四套内撑杆和三根附着撑杆组成，四套框梁由24套M20高强（8.8级）螺栓、螺母、垫圈紧固成附着框架（预紧力矩为370Nm）。附着框架上的两个顶点处有三根附着撑杆与之铰接，三根撑杆的端部与建筑物附着处的预埋件焊接，本工程三根撑杆选取的是两个16a号槽钢组合。三根撑杆应保持在同一水平内，通过调节螺栓可以推动内撑杆顶紧塔身四根主弦。2塔吊基础顶面标高为-7.800（1502.400），附着高度为附着点到塔吊基础顶面的垂直距离。塔吊总计算高度为120m，共43个标准节。塔吊附着道数共为六道，附着点分别在第5F、10F、15F、20F、25F、30F。塔吊附着的具体位置见下表：附着道数建筑层高附着高度附着架以上塔身悬高附着点相对标高第一道5F19.8m35m12.000m第二道10F34.8m32m27.000m第三道15F49.8m32m42.000m第四道20F64.8m32m57.000m第五道25F79.8m32m72.000m第六道30F94.8m29m87.000m3附墙杆采用两块16a号槽钢组合，用150mm60mm10mm钢板每隔500mm用E43型焊条焊接成封闭型，附墙杆两端分别焊接在剪力墙和铰接在附着框架上。4塔吊附着位置见附图四、附着计算塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时，需要增设附着杆，附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，必须进行附着计算。主要包括附着支座计算、附着杆计算、附墙剪力墙墙体计算。塔吊参数：最大倾覆力：1552kNm 塔吊计算高度：120m 最大扭矩：269.3kNm 塔身宽度：1.6m 1.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简化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:风荷载标准值应按照以下公式计算： k=0zsz = 0.3301.1702.2100.700 =0.597 kN/m2；其中 0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定采用：0 = 0.330 kN/m2； z 风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定采用：z = 2.210 ； s 风荷载体型系数：s = 1.170； z 高度Z处的风振系数，z = 0.700；风荷载的水平作用力： q = WkBKs = 0.5971.6000.200 = 0.191 kN/m；其中 Wk 风荷载水平压力，Wk= 0.597 kN/m2； B 塔吊作用宽度，B= 1.600 m； Ks 迎风面积折减系数，Ks= 0.200；实际取风荷载的水平作用力 q = 0.191 kN/m；塔吊的最大倾覆力矩：M = 1552.000 kNm；弯矩图变形图剪力图计算结果: Nw = 142.2594kN ；2.附着杆内力计算计算简图:计算单元的平衡方程:Fx=0T1cos1-T2cos2-T3cos3=-NwcosFy=0T1sin1+T2sin2+T3sin3=-NwsinM0=0T1(b1+c/2)cos1-(1+c/2)sin1+T2-(b1+c/2)cos2+(2-1-c/2)sin2+T3-(b1+c/2)cos3+(2-1-c/2)sin3=Mw其中:1=arctanb1/a1 2=arctanb1/(a2-a1) 3=arctanb1/(a2- a1-c)1=5.5m 2=12.1m b1=4.8m2.1 第一种工况的计算:塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。将上面的方程组求解，其中 从 0 - 360 循环, 分别取正负两种情况，求得各附着最大的轴压力和轴拉力。 杆1的最大轴向压力为: 178.00 kN； 杆2的最大轴向压力为: 258.61 kN； 杆3的最大轴向压力为: 0.00 kN； 杆1的最大轴向拉力为: 110.31 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 0.00 kN； 杆3的最大轴向拉力为: 392.78 kN；2.2 第二种工况的计算:塔机非工作状态，风向顺着着起重臂, 不考虑扭矩的影响。将上面的方程组求解，其中 = 45， 135， 225， 315，Mw = 0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。 杆1的最大轴向压力为: 144.16 kN； 杆2的最大轴向压力为: 10.29 kN； 杆3的最大轴向压力为: 149.74 kN； 杆1的最大轴向拉力为: 144.16 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 10.29 kN； 杆3的最大轴向拉力为: 149.74 kN；3.附着杆强度验算1 杆件轴心受拉强度验算 验算公式:= N / An f 其中 -为杆件的受拉应力； N -为杆件的最大轴向拉力,取 N =392.777 kN； An -为杆件的截面面积， 本工程选取的是两个16a号槽钢组合； 查表可知 An =4391.00 mm2。 经计算，杆件的最大受拉应力=.150/4391.00 =89.45N/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:= N / An f 其中 -为杆件的受压应力； N -为杆件的轴向压力，杆1: 取N =178.004kN； 杆2: 取N =258.613kN； 杆3: 取N =149.738kN； An -为杆件的截面面积, 本工程选取的是两个16a号槽钢组合； 查表可知 An = 4391.00 mm2。 -杆件长细比，杆1:取=94， 杆2:取=130， 杆3:取=111 -为杆件的受压稳定系数， 是根据 查表计算得： 杆1: 取=0.594， 杆2: 取=0.387， 杆3: 取=0.487； 经计算， 杆件的最大受压应力 =152.186N/mm2，最大压应力不大于拉杆的允许压应力 215N/mm2， 满足要求。3 焊缝计算 焊缝计算公式：N / helwN -为杆件的最大轴向拉力,取杆3 N =392.78kN；he -为角焊缝的有效高度，hf取10mm，则he为7mm；lw -为焊缝长度，附墙杆3上每侧10块钢板焊接； -为角焊缝的强度设计值，取160N/mm2； 焊缝承载力：he lw=1607(150-210)2102=5824kN392.78kN 满足要求。4.附着支座连接的计算附着支座与建筑物的连接采用附着杆与预埋件焊接连接。用两个16a号槽钢组合，槽钢四面与预埋件焊接。槽钢腹板一侧焊接为斜角角焊缝，另外一侧焊接为直角角焊缝。附着杆杆件最大拉力为N3=392.78kN，槽钢与预埋件斜角角焊缝与槽钢组合形式见下图：焊缝计算公式：N / helwN -为杆件的最大轴向拉力,取杆3 N3 =392.78 kN；he -为角焊缝的有效高度，hf取10mm，则直角角焊缝he为7mm；斜角角焊缝900时，he=hfcos/2；900时，he=0.7hf=7mm；lw -为焊缝长度； -为角焊缝的强度设计值，取160N/mm2；helw=72(126-27)+7(160-27)+10cos(137.5/2)(160-27)=1568+1022+529.1=3119.1N / helw=/3119.1=125.9N160N；满足强度要求。5.附墙剪力墙强度计算塔吊附墙预埋件尺寸为450mm250mm15mm、300mm250mm15mm，附墙处墙体混凝土强度为C25，墙厚为200mm。经查表C25混凝土ft=1.27N/mm2在局部荷载反力作用下，钢筋混凝土墙按不配置箍筋或弯起钢筋情况下情况计算受冲切承载力，计算公式为：Fl(0.7hft+0.25pc,m)mho其中取值h=1.0；ft=1.27；pc,m=1.0；=1.4；m=1780；ho=170(0.7hft+0.25pc,m)mho=（0.71.01.27+0.251.0）1.41780170=482.525kN以杆1最大轴压力N=178kN计算，附墙杆与墙体夹角按42计算Fl =178sin42=120kN482.525kN，满足强度要求。剪力墙墙体强度达到70%设计强度后，方可进行塔吊附着安装。五、附墙安装程序1附墙总体步骤：预留孔洞脚手架搭设附墙就位垂直度调整附墙固定验收投入使用2在第一附着点1m处搭设工作平台，工作平台必须有栏杆，并围好安全网。3将所需的工具、螺栓、销轴吊到工作平台上。4依次将三根拉杆吊到附着点位置，用销轴将其与附着框铰接。5调整塔身垂直度，塔身侧向垂直度必须在4以内。6将附着框架套在塔身上，并通过四根内撑杆将塔身的四根主弦杆顶紧；通过销轴将附着撑杆的一端与附着框架连接，另一端与固定在建筑物上的连接基座连接。7检查所有的连接销轴开口销是否牢固，连接螺栓是否上紧，焊缝是否符合要求。8将平台上的工具及剩余部件调到地面，附墙安装完毕。六、塔吊附墙、安全技术要点及安全措施1塔式起重机的附墙必须由取得专业队队伍进行，并应有技术和安全人员在场进行监督和监护。工作时应设立警戒区派出专人监护，设立安全告示。2参加作业人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿软底鞋，工具装入工具袋内，使用前必须进行检查，不合格必须更换。3每道附着架的三根附着撑杆应尽量处于同一水平面上。但在安装附着框架和内撑杆时，若与标准节E的某些部位干涉，可适当升高或降低内撑杆的安装高度。4附着撑杆上允许搭设供人从建筑物通向塔机的跳板，但严格禁止堆放重物。5塔机的附着高度及附着的距离必须在规定的范围内。6安装附着装置时