塔吊的相关计算

塔吊的相关计算按规范规定，塔吊安装时对基础的抗倾覆和地基承载力，附着杆及其预埋件进行验算，当附着按《塔吊使用说明书》要求的距离和角度进行施工时，可不用计算，，但在实际施工中，附着的施设往往和说明书要求不同，故需进行设计和验算。第一部分附着的设计验算一、 附着的受力说明：附着主要是承受风载形成的水平剪力和扭矩，以及塔吊运行时自身产生的扭矩。二、 附着计算式的两种状态：1、 塔基满载工作时，起重臂顺着塔身的x轴或y轴，风向垂直于起重臂，如下图1.2、 塔基非工作时，起重臂处于塔身对角线处，风由起重臂吹向平衡臂，如下图2.说明：按规定状态图1情况下，风压采用工作风压，w=0.25KN/血，状态图2情况下没有扭矩，只有风压产生的水平剪力，故风压采用当地的基本风压W.三、 当塔吊在允许自由高度处，设第一道附着时，附着上部的自由端为最大允许值时，此时的附着受力最大，如图3所示。四、计算1、 大臂所受的风载pP=1.4(L1+L2)XhXWki状态1Wki=UsXWP=1.4XSXWk 状态2Wk=BzXUsXUzXWo式中：L1：平衡臂长 L2:起重臂长h:大臂臂身高度 W：工作风压Wo：基本风压 Bz：风振系数Us：风载体型系数 Uz：风压高度变化系数Wo、Bz、Us、Uz俱可由《建筑结构荷载规范》中查取和计算。2、 塔身承受的风载q=1.4XbiXWk1 状态1q=1.4Xb2XWk其中：七.塔身高度 b2.塔身的角线长度3、 附着处，塔身截面所受的剪力和扭矩计算由p产生的剪力V=P/2(2+3a/L)1由q产生的剪力V=qL/8(3+8a/L+ba2/L2)2总剪力V=Vi+V2大臂上风力而产生扭矩TjhWki(L22/2-Li2/2)总扭矩T=Ti+T2 T2塔身工作时最大扭矩可由说明书上查设4、 附着杆内力计算状态i情况下计算简图如图4

|叫利用力矩平衡原理QZM=O 贝上RXL=T+VxiL+VyiLB AC 1 2 3QSM=O贝I］：RXL=Ti+0.5a(Vx+Vyi)匕 c BD 403£M1=0 贝lj：RBCXL5=T+VxL6其中：T、Ti绝对值相同，只是方向不同，Vx、Vy、Vxi、Vyi、其值具等于V只是大臂处于X轴或Y轴时，风向不同而产生剪力方向不同，故上式中，Vx和Vy只能取其中一个，不能两个同时取。另：每个附着杆在不同状态下可能受拉，也可能受压，但BC杆和BD杆永远是一个受拉，另一个受压。在状态2下，用于T=0而V是按状态2的风力计算而设，可设V分解成Vx、Vy代入上面3个公式，此时，Vx、Vy同时起作用，而后计算出3个支座反力。5、 附着杆在压弯状态下的受力验算。a、 。=R/A+M/WW［。］其中：R：取两种状态下最大值 A：杆件截面积冲：自重和风载形成弯矩 W:杆件抗截面矩b、 预埋件计算(1)预埋件处的焊缝计算将支座反力R分解成平行于预埋件的Rx和垂直于预埋件的Ry.则该焊缝受拉剪作用。f=Ry/hexLw tf=Rx/heLw其中：he：焊缝高度Lw：焊缝长度［(。/R)2+T2】1/2Wftw其中：ftw：角焊缝允许内力值Rf:增大系数，动载取1.0,静载取1.22(2)预埋件的锚固筋验算：LaNa.Ry/nft.df其中：La:锚固筋长度n：锚固筋根数ft：砼轴心抗拉强度d：钢筋直径a=0.16光圆钢及，a=0.14带肋钢筋第二部分基础计算塔吊基础分为整体式基础和分高式基础，分高式的比较简单，只需验算下面第一是即可，而整体式基础较复杂，我处目前大部分为整体式基础。1、 地基承载力验算，需满足以下公式1、公司2.QP=(F+G)/AWfa 公式1Pmax1.2fa 公式2其中：F为塔吊工作的自重，起吊物和压力G为基础自重A为基础底面积Fa为地基允许应力QPmax的计算，如图6,当偏心距eWb/。时，Pmax=(F+G)/A+M/W其中：M为上部传来最大弯矩，可有说明书查设W为基础坑截面当偏心距e>b/。时