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文档简介

1、浙大网新研发及生产中心a3楼及一期二标地下车库工程塔吊基础专项施工方案编制人: 审核人: 审批人: 浙江暨阳建设集团有限公司2014年3月13日目 录第一章 工程概况 1第一节 工程概况1第二节 工程参建各主体情况1第三节 工程施工条件1第四节 周围环境条件分析1第二章 编制依据2第三章 工程地质概况2第一节 工程地质条件2第二节 水文地质条件3第三节 各土层的主要力学性质3第四章 格构式钢平台基础计算书3第一节 塔机属性 3第二节 塔机荷载 4第三节 钢平台计算6第四节 桩顶作用效应计算8第五节 格构柱计算9第六节 桩承载力验算 11第七节 下承台计算 13第八节 示意图 14第五章 塔吊稳

2、定性计算 24第一节 塔吊有荷载时稳定性验算 24第二节 塔吊有荷载时稳定性验算 25 第六章 塔机附着验算计算 28第一节 塔机附着杆参数 28第二节 风荷载及附着参数 28第三节 工作下附墙杆内力计算 29第四节 非工作下附墙杆内力计算32第五节 附墙杆强度验算33第六章 相关附件 37 附件及附图 37附件: 1、地质勘探报告 附图:1、总平面布置图塔吊基础专项施工方案第一节 工程概况 本工程位于杭州市西湖区西湖科技经济园,在规划西园三路以南、西园一路以北、西园十路以东、西园八路以西的地块内。本工程为高层商业办公用房,地下二层,地上18层;建筑高度为:75.15m,总用地面积4936.3

3、m2 ,总建筑面积36847 m2 ,其中地上建筑面积29089 m2 ,地下室面积7758 m2 ;采用框架剪力墙结构。±0.000相当于黄海标高5.1m,自然地坪相对标高-0.5m;基础桩基采用钻孔灌注桩,根据施工现场实际情况,塔吊基础采用格构式钢平台基础。第2节 、工程参建各方主体情况建设单位:浙江浙大网新实业发展有限公司; 项目管理:杭州弘瑞建设工程管理有限公司设计单位:浙江大学建筑设计研究院有限公司; 勘察单位:浙江省工程物探勘察院; 监理单位:北京中联环建设工程管理有限公司 施工单位:浙江暨阳建设集团有限公司;由赵天传担任项目经理;余耀国担任技术负责人。第三节、工程施工条

4、件 依据杭州市气象台所提供资料,杭州属中北亚热带过渡区,温暖湿润,四季分明,光照充足,雨量丰沛。年平均气温为15.317;极端最低温度-9.6;极端最高温度42.1;每年7、8、9月份为高温期,12月份至次年2月为低温期,并拌有霜冻和降雪。杭州市年平均降水量在11001600毫米之间,年雨日130160天。年平均蒸发量为11501400毫米。空气相对湿度7585%。 施工现场三通一平基本已经基本完善,场地红线范围已经采用围墙封闭,桩基已完成。第四节、周围环境条件分析 周边环境见下表:位置环境距坑边距离北侧北侧为规划西园三路,目前为空地地下室外墙距离用地红线约3.0m东侧东侧为已建好道路,道路以

5、东为已建建筑物地下室外墙距离用地红线最近约4.50m、距离已建建筑物最近为26.0m。南侧南侧为已建好道路,道路以南为已建建筑物地下室外墙距离用地红线最近约3.5m、距离已建建筑物最近为45.0m。西侧西侧为规划西园十路,目前为空地,红线以西40.0m开外为河道。地下室外墙距离用地红线最近约3.2m第2章 编制依据1、浙江大学建筑设计研究院有限公司设计的本工程施工图纸;2、浙江省工程物探勘察院编制的浙大网新产业研发基地a3办公楼岩土工程勘察 报告;3、现行国家、省、市施工验收规范、规程和标准;建筑工程施工质量验收统一标准(gb50300-2001)混凝土结构施工质量验收规范(gb50204-2

6、002)住建部建质2009(87)文件地基与基础工程施工质量验收规范(gb50202-2002)塔式起重机混凝土基础工程技术规程(jgj/t187-2009)混凝土结构设计规范(gb50010-2010)建筑桩基技术规范(jgj94-2008)建筑地基基础设计规范(gb50007-2011)钢结构设计规范(gb50017-2003)塔式起重机设计规范(gb/t13752-1992)建筑结构荷载规范(gb50009-2012)建筑安全检查标准(jgj59-2011)建筑工程项目管理规范(gb/工50323-2001)工程测量规范( gb50026-1993)建筑施工安全技术规范(dgj08-90

7、3-2003)建筑施工安全检查评分标准(jgj59-2011)施工现场临时用电安全技术规范(jgj46-2005)建筑施工场界噪声限值(gb12523-90)工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)建设工程质量管理条例 4、其它相关的设计及施工验收规程。第三章 工程地质概况第一节 工程地质条件根据勘察报告,基坑开挖影响范围内的土层分布依次为:1 杂填土,杂色,稍湿湿,松散。主要由块石、碎石、碎混凝土砖块和粘性土等组成,硬物含量约占40%70%不等。层顶标高5.005.42m,层厚2.003.40m。2 粘土,灰黄色,局部灰色,软可塑,局部硬可塑、软塑。切面有光泽,韧性和干强度较高,无摇振反应。含

8、少量铁锰质氧化斑点。全场分布。层顶标高2.023.12m,层厚0.502.40m。3 淤泥质粘土,灰色,饱和,流塑。切面有光泽,干强度中等,无摇振反应,含少量植物腐烂物和贝壳碎片,略具层理,局部夹粘土团块。全场分布。层顶标高0.852.28m,层厚0.001.70m。4-1粘土,褐黄色,硬可塑,局部软可塑。切面有光泽,韧性和干强度中等,无摇振反应。含少量铁锰质氧化物斑点。全场分布。层顶标高-0.520.98m,层厚2.504.80m。4-2 粉质粘土,褐黄色,局部灰色,软塑,局部软可塑。切面少有光泽,韧性和干强度较高,无摇振反应。含少量铁锰质氧化物斑点,具层理,夹粉土薄层,厚约610mm不等,

9、局部含大量贝壳碎屑。全场分布。层顶标高-5.18-2.80m,层厚6.008.20m。4-3粘土,褐黄色,硬可塑。切面有光泽,韧性和干强度较高,无摇振反应。含少量铁锰质氧化物斑点。全场分布。层顶标高-11.68-9.38m,层厚7.2011.00m。以下均为土性较好土层,分别为:4-4粘土,5粉质粘土,6-1细砂,6-2圆砾,7-2强风化泥质粉砂岩,7-3中风化泥质粉砂岩。第二节 水文地质条件场地浅部地下水属孔隙潜水。勘察期间,测得钻孔孔内稳定地下水位深度在1.202.50m。其水位变化主要受大气降水和附近河水控制,随季节有所升降,年变化幅度一般为0.501.50m,孔隙潜水对基坑开挖有一定影

10、响。场地下部6-2层圆砾中含有一定量的承压地下水,含水层顶板埋深在33.3042.20m(高程-36.80-28.18m)。下伏基岩含有少量的基岩裂隙水。根据区域水文资料和邻近工程经验,承压水和基岩裂隙水对桩基础施工影响不大。根据本工程对zk5孔取水样进行水质简分析,结果表明:场地地下水和土对混凝土具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性第三节、各土层的主要力学性质各土层物理力学性质指标见附表第四章 格构式钢平台基础计算书 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、混凝土结构设计规范gb50010-2010 3、建筑桩基技术规范jgj94-2008

11、4、建筑地基基础设计规范gb50007-2011 5、钢结构设计规范gb50017-2003 一、塔机属性塔机型号qtz80(浙江建机)塔机独立状态的最大起吊高度h0(m)40塔机独立状态的计算高度h(m)43塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度b(m)1.6 二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重g0(kn)560.1起重臂自重g1(kn)153起重臂重心至塔身中心距离rg1(m)29.3小车和吊钩自重g2(kn)3.8最大起重荷载qmax(kn)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离rqmax(m)11.5最小起重荷载qmin(kn)10最大吊物幅度rqmin(m)50

12、最大起重力矩m2(kn·m)max60×11.5,10×50690平衡臂自重g3(kn)19.8平衡臂重心至塔身中心距离rg3(m)6.3平衡块自重g4(kn)133.2平衡块重心至塔身中心距离rg4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kn/m2)工程所在地浙江 杭州市基本风压0(kn/m2)工作状态0.2非工作状态0.45塔帽形状和变幅方式锥形塔帽,小车变幅地面粗糙度d类(有密集建筑群且房屋较高的城市市区)风振系数z工作状态2.12非工作状态2.21风压等效高度变化系数z0.66风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均

13、充实率00.35风荷载标准值k(kn/m2)工作状态0.8×1.2×2.12×1.95×0.66×0.20.52非工作状态0.8×1.2×2.21×1.95×0.66×0.451.23 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值fk1(kn)560.1+153+3.8+19.8+133.2869.9起重荷载标准值fqk(kn)60竖向荷载标准值fk(kn)869.9+60929.9水平荷载标准值fvk(kn)0.52×0.35×1.6×4312.52倾覆力矩

14、标准值mk(kn·m)153×29.3+3.8×11.5-19.8×6.3-133.2×11.8+0.9×(690+0.5×12.52×43)3693.36非工作状态竖向荷载标准值fk'(kn)fk1869.9水平荷载标准值fvk'(kn)1.23×0.35×1.6×4329.62倾覆力矩标准值mk'(kn·m)153×29.3-19.8×6.3-133.2×11.8+0.5×29.62×433423.

15、23 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值f1(kn)1.2fk11.2×869.91043.88起重荷载设计值fq(kn)1.4fqk1.4×6084竖向荷载设计值f(kn)1043.88+841127.88水平荷载设计值fv(kn)1.4fvk1.4×12.5217.53倾覆力矩设计值m(kn·m)1.2×(153×29.3+3.8×11.5-19.8×6.3-133.2×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×12.52×43)4604.6

16、9非工作状态竖向荷载设计值f'(kn)1.2fk'1.2×869.91043.88水平荷载设计值fv'(kn)1.4fvk'1.4×29.6241.47倾覆力矩设计值m'(kn·m)1.2×(153×29.3-19.8×6.3-133.2×11.8)+1.4×0.5×29.62×434235.24 三、钢平台计算钢平台宽b(m)2.4钢平台板厚t(mm)50塔吊基础节加固杆件截面类型槽钢塔吊基础节加固杆件型号25b号槽钢钢平台总重gp1(kn)15格构式钢

17、柱总重gp2(kn)30型钢主梁型号25b号槽钢型钢次梁型号25b号槽钢型钢边梁型号10号槽钢柱托型号l140x14锚栓孔直径r(mm)36钢平台与型钢梁连接角焊缝焊角尺寸hf1(mm)20型钢梁与格构柱连接角焊缝焊角尺寸hf2(mm)20 桩对角线距离:l=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.263m 1、钢板强度验算 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下: qmax1=f/n+m/l=1127.88/4+4604.6868/2.263=2316.741kn qmin1=f/n-m/l=1127.88/4-4604.6868/2.263=-1752.801kn 简化钢平台

18、板为双向板(断面扣除2个锚栓孔直径)承载计算, 钢板自重:q=78.5×t =78.5×0.05=3.925kn/m2 板的支撑方式为四边简支,板在两个方向的长度lx=ly=a,查双向板在均布荷载作用下的内力系数表得最大弯矩在跨中,mx=my,弯矩系数为0.0368 m中1=0.0368(q+qmax/a2)a2=0.0368×(3.925+2316.741/0.482)×0.482=85.289kn·m m中2=0.0368(q+qmin/a2)a2=0.0368×(3.925+(-1752.801)/0.482)×0.4

19、82=-64.47kn·m m=85.289kn·m hc=(ac×(125+t)+(a-2r)t2/2)/(ac+(a-2r)t)=(3991×(125+50)+(480-2×36)×502/2)/(3991+(480-2×36)×50)=49.544mm w=(a-2r)t3/12+(a-2r)t×(hc-t/2)2+ix+ac×(125+t-hc)2)/max(250+t-hc),hc)=(480-2×36)×503/12+(480-2×36)×50

20、×(49.544-50/2)2+35300400+3991×(125+50-49.544)2)/max(250+50-49.544),49.544)=457783.805mm3 =m/w=85.289×106/457783.805=186.308n/mm2f=215n/mm2 满足要求! 2、型钢主梁强度计算 由于塔吊标准节立杆中心对准钢平台下的钢格构柱中心,并且型钢主梁下传力给柱托,故型钢主梁的强度计算简略。 3、柱托焊缝验算 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下: qmax2=(f+1.35gp1)/n+m/l=(1127.88+1.35×15)/4+4

21、604.6868/2.263=2321.804kn qmin2=(f+1.35gp1)/n-m/l=(1127.88+1.35×15)/4-4604.6868/2.263=-1747.739kn 型钢梁与格构柱连接角焊缝:hf2=20mm 焊缝长度lw2=4×(250+140)=1560mm 考虑安装焊缝折减系数取0.8 焊缝应力:=n/(0.8×0.7×lw2×hf2)=2321.804×103/(0.8×0.7×1560×20)=132.887n/mm2f=160n/mm2 满足要求! 四、桩顶作用效

22、应计算基础布置桩数n4下承台高度h(m)1.2下承台长l(m)5下承台宽b(m)5下承台长向桩心距al(m)1.6下承台宽向桩心距ab(m)1.6桩直径d(m)0.8下承台参数下承台混凝土等级c35下承台混凝土自重c(kn/m3)25下承台上部覆土厚度h'(m)0下承台上部覆土的重度'(kn/m3)19下承台混凝土保护层厚度(mm)50 承台及其上土的自重荷载标准值: gk=bl(hc+h'')=5×5×(1.2×25+0×19)=750kn 承台及其上土的自重荷载设计值:g=1.2gk=1.2×750=900k

23、n 桩对角线距离:l=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.26m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下:qk=(fk+gk+gp1+gp2)/n=(929.9+750+15+30)/4=431.225kn 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下: qkmax=(fk+gk+gp1+gp2)/n+(mk+fvkh)/l =(929.9+750+15+30)/4+(3693.36+12.52×7.55)/2.26=2105.25kn qkmin=(fk+gk+gp1+gp2)/n-(mk+fvkh)/l =(929.9+750+15+30)/4-(3693.36+12

24、.52×7.55)/2.26=-1242.8kn 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下: qmax=(f+g+1.35×(gp1+gp2)/n+(m+fvh)/l =(1127.88+900+1.35×(15+30)/4+(4604.69+17.53×7.55)/2.26=2615.646kn qmin=(f+g+1.35×(gp1+gp2)/n-(m+fvh)/l =(1127.88+900+1.35×(15+30)/4-(4604.69+17.53×7.55)/2.26=-1571.331kn 五、格构

25、柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)480格构式钢柱计算长度h0(m)10缀板间净距l01(mm)300格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)2.5格构柱分肢参数格构柱分肢材料l140x14分肢材料截面积a0(cm2)37.57分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)2.75格构柱分肢平行于对称轴惯性矩i0(cm4)688.81分肢形心轴距分肢外边缘距离z0(cm)3.98分肢材料强度设计值fy(n/mm2)235分肢材料抗拉、压强度设计值f(n/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料420×300×10格构式钢柱缀件截面积a1x'(m

26、m2)3000焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)20焊缝计算长度lf(mm)200焊缝强度设计值ftw(n/mm2)160 1、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对x、y轴惯性矩: i=4i0+a0(a/2-z0)2=4×688.81+37.57×(48.00/2-3.98)2=62987.52cm4 整个构件长细比:x=y=h0/(i/(4a0)0.5=1000/(62987.52/(4×37.57)0.5=48.85 分肢长细比:1=l01/iy0=30.00/2.75=10.91 分肢毛截面积之和:a=4a0=4×37.57×102

27、=15028mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比:0 max=(x2+12)0.5=(48.852+10.912)0.5=50.05 0max=50.05=150 满足要求! 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=10.91min(0.50max,40)=min(0.5×50.05,40)=25.02 满足要求! 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=50.05×(215/235)0.5=47.87 查表钢结构设计规范gb50017附录c:b类截面轴心受压构件的稳定系数:=0.865 qmax/(a)=2615.65×103/(0.865&

28、#215;15028)=201.22n/mm2f=215n/mm2 满足要求! 4、缀件验算 缀件所受剪力:v=af(fy/235)0.5/85=15028×215×10-3×(235/235)0.5/85=38.01kn 格构柱相邻缀板轴线距离:l1=l01+30=30.00+30=60cm 作用在一侧缀板上的弯矩:m0=vl1/4=38.01×0.6/4=5.7kn·m 分肢型钢形心轴之间距离:b1=a-2z0=0.48-2×0.0398=0.4m 作用在一侧缀板上的剪力:v0=vl1/(2·b1)=38.01×

29、;0.6/(2×0.4)=28.48kn 角焊缝面积:af=0.8hflf=0.8×20×200=3200mm2 角焊缝截面抵抗矩:wf=0.7hflf2/6=0.7×20×2002/6=93333mm3 垂直于角焊缝长度方向应力:f=m0/wf=5.7×106/93333=61n/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力:f=v0/af=28.48×103/3200=9n/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(61/1.22)2+92)0.5=51n/mm2ftw=160n/mm2 满足要求! 根据缀板的构造要求 缀板高

30、度:300mm2/3 b1=2/3×0.4×1000=267mm 满足要求! 缀板厚度:10mmmax1/40b1,6= max1/40×0.4×1000,6=10mm 满足要求! 缀板间距:l1=600mm2b1=2×0.4×1000=801mm 满足要求! 六、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级c40桩基成桩工艺系数c0.75桩混凝土自重z(kn/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)40桩间侧阻力折减系数0.8桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋hrb400 1622地基属性

31、是否考虑承台效应否土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kpa)端阻力特征值qpa(kpa)抗拔系数承载力特征值fak(kpa)杂填土2.58000.75-粘性土1.61100.75-淤泥质土1.5600.75-粘性土2.52500.75-粉土8.21700.75-粘性土9.22700.75-粘性土4.62100.75-粉土3.62800.75-细砂43600.6-砾砂10.74840000.55- 考虑基坑开挖后,格构柱段外露,不存在侧阻力,此时为最不利状态 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长:u=d=3.14×0.8=2.51m 桩端面积:ap=d2/4=3.14

32、15;0.82/4=0.5m2 ra=uqsia·li+qpa·ap =0.8×2.51×(0.68×25+8.2×17+9.2×27+4.6×21+3.6×28+4×36+2.22×48)+4000×0.5=3725.2kn qk=431.22knra=3725.2kn qkmax=2105.25kn1.2ra=1.2×3725.2=4470.23kn 满足要求! 2、桩基竖向抗拔承载力计算 qkmin=-1242.8kn<0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔

33、力:qk'=1242.8kn 桩身的重力标准值:gp=lwapz=(40-10+2.5)×0.5×25=408.41kn ra'=uiqsiali+gp=0.8×2.51×(0.75×0.68×25+0.75×8.2×17+0.75×9.2×27+0.75×4.6×21+0.75×3.6×28+0.6×4×36+0.55×2.22×48)+408.41=1608.06kn qk'=1242.8

34、knra'=1608.06kn 满足要求! 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积:as=nd2/4=16×3.14×222/4=6082mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:q=qmax=2615.65kn cfcap+0.9fy'as'=(0.75×19×0.5×106 + 0.9×(360×6082.12)×10-3=9390.09kn q=2615.65kncfcap+0.9fy'as'=9390.09kn 满足要求! (2)

35、、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:q'=-qmin=1571.33kn fyas=360×6082.12×10-3=2189.56kn q'=1571.33knfyas=2189.56kn 满足要求! 4、桩身构造配筋计算 as/ap×100%=(6082.12/(0.5×106)×100%=1.21%0.45% 满足要求! 七、下承台计算承台配筋承台底部长向配筋rrb400 22200承台底部短向配筋rrb400 22200承台顶部长向配筋hrb335 18200承台顶部短向配筋hrb335 18

36、200 1、板底面长向配筋面积 梁底需要配筋:a1=bh0=0.0015×5000×1139=8543mm2 板底面长向配筋面积:as1'=9884mm2a1=8543mm2 满足要求! 2、板底面短向配筋面积 梁底需要配筋:a2=lh0=0.0015×5000×1139=8543mm2 板底面短向配筋面积:as2'=9884mm2a2=8543mm2 满足要求! (3)、板顶面长向配筋面积 板顶面长向配筋面积:as3'=6617mm20.5as1'=0.5×9884=4942mm2 满足要求! (4)、板顶面短

37、向配筋面积 板顶面短向配筋面积:as4'=6617mm20.5as2'=0.5×9884=4942mm2 满足要求! 八、示意图矩形桩式承台配筋图 矩形桩式桩配筋图 矩形桩式钻孔灌注桩详图 矩形桩式格构柱详图 矩形桩式格构柱逆作法加固图 矩形桩式格构柱截面图 矩形桩式格构柱止水片详图 矩形桩式柱肢安装接头详图 矩形桩式水平剪刀撑布置图 矩形桩式水平剪刀撑连接详图 钢平台平面图 钢平台节点图塔吊稳定性计算书 计算依据: 1、塔式起重机设计规范gb/t13752-1992 2、建筑结构荷载规范gb50009-2012 3、建筑安全检查标准jgj59-2011 4、建筑施工

38、计算手册(江正荣 编著) 一、塔吊有荷载时稳定性验算 塔吊有荷载时,计算简图:稳定性计算有荷载 塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中k1塔吊有荷载时稳定安全系数,允许稳定安全系数最小取1.15; g塔吊自重力(包括配重,压重),g=400.00(kn); c塔吊重心至旋转中心的距离,c=1.50(m); ho塔吊重心至支承平面距离, ho=6.00(m); b塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50(m); q最大工作荷载,q=40.00(kn); g重力加速度(m/s2),取9.81; v起升速度,v=0.50(m/s); t制动时间,t=20.00(s); a塔吊旋转中心至悬挂

39、物重心的水平距离,a=15.00(m); w1作用在塔吊上的风力,w1=4.00(kn); w2作用在荷载上的风力,w2=0.30(kn); p1自w1作用线至倾覆点的垂直距离,p1=8.00(m); p2自w2作用线至倾覆点的垂直距离,p2=2.50(m); h吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=95.00m(m); n塔吊的旋转速度,n=1.00(r/min); h吊杆端部到重物最低位置时的重心距离,h84.00(m); 塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度), =2.00(度)。 经过计算得到k1=2.825; 由于k11.15,所以当塔吊有荷载时,稳定安全系数满足要求! 二、塔吊无荷载时稳定性

40、验算 塔吊无荷载时,计算简图:稳定性计算无荷载 塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中k2塔吊无荷载时稳定安全系数,允许稳定安全系数最小取1.15; g1后倾覆点前面塔吊各部分的重力,g1=200.00(kn); c1g1至旋转中心的距离,c1=3.00(m); b塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.00(m); h1g1至支承平面的距离,h1=6.00(m); g2使塔吊倾覆部分的重力,g2=100.00(kn); c2g2至旋转中心的距离,c2=3.50(m); h2g2至支承平面的距离,h2=30.00(m); w3作用有塔吊上的风力,w3=5.00(kn); p3w3至倾覆点

41、的距离,p3=10.00(m); 塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度), =2.00(度)。 经过计算得到k2=3.144;由于k21.15,所以当塔吊无荷载时,稳定安全系数满足要求!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qtz80(浙江建机)塔身桁架结构类型型钢塔机计算高度h(m)95塔身宽度b(m)1.6起重臂长度l1(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tk1(kn·m)454.

42、63工作状态倾覆力矩标准值mk(kn·m)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格构柱塔身锚固环边长c(m)1.8 二、风荷载及附着参数附着次数n3附着点1到塔机的横向距离a1(m)2.6点1到塔机的竖向距离b1(m)4.2附着点2到塔机的横向距离a2(m)2点2到塔机的竖向距离b2(m)2.5附着点3到塔机的横向距离a3(m)2点3到塔机的竖向距离b3(m)2.5附着点4到塔机的横向距离a4(m)2.6点4到塔机的竖向距离b4(m)4.2工作状态基本风压0(kn/m2)0.2非工作状态基本风压0'(k

43、n/m2)1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30.530.51.421.951.951.181.230.3511.831第2次附着53.3522.851.721.951.951.381.470.4982.651第3次附着76.1522.81.951.951.951.61.750.6543.577悬臂端94.718

44、.552.211.951.951.922.160.895.004 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=0.8×1.92×2.21×1.95×0.2×0.35×1.06=0.491kn/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=1/2×0.491×572-1/2×0.491×12.92=756.776kn·m 集中扭矩标准值(考虑两项可

45、变荷载控制的组合系数取0.9) tk=0.9(tk1+ tk2)=0.9×(454.63+756.776)=1090.265kn·m 3、附着支座反力计算 计算简图 剪力图 得:re=42.764kn 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=60.477kn。 计算简图:塔机附着平面图 1=arctan(b1/a1)=58.241° 2=arctan(b

46、2/a2)=51.34° 3=arctan(b3/a3)=51.34° 4=arctan(b4/a4)=58.241° 1=arctan(b1-c/2)/(a1+c/2)=43.315° 2=arctan(b2+c/2)/(a2+c/2)=49.538° 3=arctan(b3+c/2)/(a3+c/2)=49.538° 4=arctan(b4-c/2)/(a4+c/2)=43.315° 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

47、计算: t11×sin(1-1)×(b1-c/2)/sin1+t21×sin(2-2)×(b2+c/2)/sin2-t31×sin(3-3)×(b3+c/2)/sin3-1×sin(4-4)×(b4-c/2)/sin4=0 t11×cos1×c-t31×sin3×c-1×cos4×c-1×sin4×c=0 t21×cos2×c+t31×sin3×c-t31×cos3×c+1&#

48、215;sin4×c=0 当nw、tk同时存在时,由0360°循环,各杆件轴力计算: t1p×sin(1-1)×(b1-c/2)/sin1+t2p×sin(2-2)×(b2+c/2)/sin2-t3p×sin(3-3)×(b3+c/2)/sin3+tk=0 t1p×cos1×c-t3p×sin3×c+nw×sin×c/2-nw×cos×c/2+tk=0 t2p×cos2×c+t3p×sin3×c-

49、t3p×cos3×c-nw×sin×c/2-nw×cos×c/2-tk=0 11=(t12l/(ea)=t112(a1/cos1)/(ea)+t212(a2/cos2)/(ea)+t312(a3/cos3)/(ea)+12(a4/cos4)/(ea) 1p=(t1×tpl/(ea)=t11×t1p(a1/cos1)/(ea)+t21×t2p(a2/cos2)/(ea)+t31×t3p(a3/cos3)/(ea) x1= -1p/11 各杆轴力计算公式如下: t1= t11×x1+ t1

50、p,t2= t21×x1+t2p,t3=t31×x1+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=467.302kn,t3=0kn,t4=504.199kn 最大轴压力t1=504.014kn,t2=0kn,t3=466.938kn,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=504.014kn,t2=0kn,t3=466.939kn,t4=0kn 最大轴压力t1=0kn,t2=467.301kn,t3=0kn,t4=504.199kn 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=173.59kn 2、附墙杆内力计算 支座4处锚固环的水平内力nw=re=173.59kn。 根据工作状态方程组t

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