66塔吊附着计算书.docx
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66塔吊附着计算书
北京星
城瑞景
塔
吊
附
着
计
算
书
塔吊附着计算书
1、附着装置布置
方案
根据塔机生产厂家提供的标准，附着距离一般为3～5m，附着点跨距为7～8m[1，2]，塔机附着装置由附着框架和附着杆组成，附着框架多用钢板组焊成箱型结构，附着杆常采用槽钢或无缝钢管组焊成格构式桁架结构，受力不大的附着杆也可用型钢或钢管制成。
根据施工现场提供的楼面顶板标高，按照QTZ80系列5613型塔式起重机的技术要求，需设2道附着装置，以满足工程建设最大高度70m的要求。
附着装置布置方案如图2所示。
图1塔吊简图与计算简图
塔吊基本参数
附着类型
类型1
最大扭矩
270.00kN·m
最大倾覆力矩
1350.00kN·m
附着表面特征
槽钢
塔吊高度
110m
槽钢型号
18A
塔身宽度
1800*1800*3000mm
风荷载设计值（福州地区）
0.41
附着框宽度
3.00m
尺寸参数
附着节点数
10
附着点1到塔吊的竖向距离
7.00m
第I层附着
附着高度
附着点1到塔吊的横向距离
7.00m
第8层
27m
附着点1到附着点2的距离
15.00m
第12层
45m
独立起升高度
45m
图2塔吊附着简图
2、第一道附着计算
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。
第一道附着的装置的负荷以第四道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面计算，第一道附着高度计划在第8层楼层标高为23.45米。
（一）、支座力计算
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:
风荷载取值：
Q=0.41kN；
塔吊的最大倾覆力矩：
M=1668.00kN；
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=105.3733kN；
（二）、附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
其中:
2.1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合风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中θ从0-360循环,分别取正负两种情况，求得各附着最大的。
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合。
杆1的最大轴向压力为:
344.02kN；
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN；
杆3的最大轴向压力为:
58.44kN；
杆1的最大轴向拉力为:
0.00kN；
杆2的最大轴向拉力为:
275.21kN；
杆3的最大轴向拉力为:
164.95kN；
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θ=45，135，225，315，Mw=0，分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
105.37kN；
杆2的最大轴向压力为:
21.22kN；
杆3的最大轴向压力为:
111.69kN；
杆1的最大轴向拉力为:
105.37kN；
杆2的最大轴向拉力为:
21.22kN；
杆3的最大轴向拉力为:
111.69kN；
（三）、附着杆强度验算
1．杆件轴心受拉强度验算验算公式:
σ=N/An≤f
其中σ---为杆件的受拉应力；
N---为杆件的最大轴向拉力,取N=275.21kN；
An---为杆件的截面面积，本工程选取的是18a号槽钢；
查表可知An=2569.00mm2。
经计算，杆件的最大受拉应力σ=275.21/2569.00=107.13N/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:
σ=N/φAn≤f
其中σ---为杆件的受压应力；
N---为杆件的轴向压力，杆1:
取N=344.02kN；
杆2:
取N=21.22kN；
杆3:
取N=111.69kN；
An---为杆件的截面面积,本工程选取的是18a号槽钢；
查表可知An=2569.00mm2。
λ---杆件长细比，杆1:
取λ=60，杆2:
取λ=78，杆3:
取λ=76
φ---为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得：
杆1:
取φ=0.81，杆2:
取φ=0.70，杆3:
取φ=0.71；
经计算，杆件的最大受压应力σ=165.94N/mm2，最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2，满足要求。
（四）、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C20；
3．预埋螺栓的直径大于24mm；
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/mm^2，C30为3.0N/mm^2）；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。
3、第二道附着计算
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。
第二道附着的装置的负荷以第四道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面计算，第一道附着高度计划在第16层楼层标高为46.65米。
（一）、支座力计算
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:
风荷载取值：
Q=0.41kN；
塔吊的最大倾覆力矩：
M=1668.00kN；
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=105.3733kN；
（二）、附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
其中:
2.1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合风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中θ从0-360循环,分别取正负两种情况，求得各附着最大的。
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合。
杆1的最大轴向压力为:
344.02kN；
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN；
杆3的最大轴向压力为:
58.44kN；
杆1的最大轴向拉力为:
0.00kN；
杆2的最大轴向拉力为:
275.21kN；
杆3的最大轴向拉力为:
164.95kN；
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θ=45，135，225，315，Mw=0，分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
105.37kN；
杆2的最大轴向压力为:
21.22kN；
杆3的最大轴向压力为:
111.69kN；
杆1的最大轴向拉力为:
105.37kN；
杆2的最大轴向拉力为:
21.22kN；
杆3的最大轴向拉力为:
111.69kN；
（三）、附着杆强
度验算
1．杆件轴心受拉强度验算验算公式:
σ=N/An≤f
其中σ---为杆件的受拉应力；
N---为杆件的最大轴向拉力,取N=275.21kN；
An---为杆件的截面面积，本工程选取的是18a号槽钢；
查表可知An=2569.00mm2。
经计算，杆件的最大受拉应力σ=275.21/2569.00=107.13N/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:
σ=N/φAn≤f
其中σ---为杆件的受压应力；
N---为杆件的轴向压力，杆1:
取N=344.02kN；
杆2:
取N=21.22kN；
杆3:
取N=111.69kN；
An---为杆件的截面面积,本工程选取的是18a号槽钢；
查表可知An=2569.00mm2。
λ---杆件长细比，杆1:
取λ=60，杆2:
取λ=78，杆3:
取λ=76
φ---为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得：
杆1:
取φ=0.81，杆2:
取φ=0.70，杆3:
取φ=0.71；
经计算，杆件的最大受压应力σ=165.94N/mm2，最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2，满足要求。
（四）、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C20；
3．预埋螺栓的直径大于24mm；
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/mm^2，C30为3.0N/mm^2）；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。
（一）、支座力计算
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:
风荷载取值：
Q=0.41kN；
塔吊的最大倾覆力矩：
M=1668.00kN；
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=105.3733kN；
（二）、附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
其中:
2.1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合风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中θ从0-360循环,分别取正负两种情况，求得各附着最大的。
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合。
杆1的最大轴向压力为:
344.02kN；
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN；
杆3的最大轴向压力为:
58.44kN；
杆1的最大轴向拉力为:
0.00kN；
杆2的最大轴向拉力为:
275.21kN；
杆3的最大轴向拉力为:
164.95kN；
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θ=45，135，225，315，Mw=0，分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
105.37kN；
杆2的最大轴向压力为:
21.22kN；
杆3的最大轴向压力为:
111.69kN；
杆1的最大轴向拉力为:
105.37kN；
杆2的最大轴向拉力为:
21.22kN；
杆3的最大轴向拉力为:
111.69kN；
（三）、附着杆强度
验算
1．杆件轴心受拉强度验算验算公式:
σ=N/An≤f
其中σ---为杆件的受拉应力；
N---为杆件的最大轴向拉力,取N=275.21kN；
An---为杆件的截面面积，本工程选取的是18a号槽钢；
查表可知An=2569.00mm2。
经计算，杆件的最大受拉应力σ=275.21/2569.00=107.13N/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:
σ=N/φAn≤f
其中σ---为杆件的受压应力；
N---为杆件的轴向压力，杆1:
取N=344.02kN；
杆2:
取N=21.22kN；
杆3:
取N=111.69kN；
An---为杆件的截面面积,本工程选取的是18a号槽钢；
查表可知An=2569.00mm2。
λ---杆件长细比，杆1:
取λ=60，杆2:
取λ=78，杆3:
取λ=76
φ---为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得：
杆1:
取φ=0.81，杆2:
取φ=0.70，杆3:
取φ=0.71；
经计算，杆件的最大受压应力σ=165.94N/mm2，最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2，满足要求。
（四）、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C20；
3．预埋螺栓的直径大于24mm；
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/mm^2，C30为3.0N/mm^2）；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。
4、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，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处；
2．对于框
架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；
3．在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上；
4．附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。
5、技术要求
（1）、附着点的强度应满足塔机对建筑物的荷载。
（2）、附着筐尽量设置在塔身标准节接头处，附着筐应箍紧塔身，附着杆的倾斜度应控制在10度以内。
（3）、杆件对接部位要开300破口，其焊缝厚度应大于10mm，支座处的焊缝厚度应大于12mm。
（4）、附着杆件与墙面的夹角应控制在450-600之间。
（5）、锚固点以上的自由高度应控制在说明书规定的高度之内。
（6）、附着后要用经纬仪进行检测，并通过调整附着撑杆的长度及顶块来保证塔身垂直度（塔身轴线和支撑面的垂直度误差不大于1/1000，最高锚固点以下的塔身垂直度不大于2/1000），并作好记录。
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