編制人：
審核人：
批准人：
編制單位：中建三局三公司中南分公司裝置站
編制日期：2023年6月2日
一、工程概況
本工程位於市廣場路6號，是一座綜合性外科手術大樓，由建築設計有限責任公司武漢分公司建築勘察設計院設計。工程總建築面積約36287m2，其中地上建築面積34458m2，地下建築面積為1820m2，建築基底面積2428m2，地下1層，地上19層，地下1層層高5.1m，地上1層層高4.
5m，2-4層層高4.2m，5-頂層層高3.6m，建築總高度85m。
結構型式為框架剪力牆結構、挖孔樁基礎，±0.000相當於絕對標高20.900m。
根據工程需要，安裝的tc5510塔式起重機必須安裝附牆才能滿足施工高度的要求。
二、編制依據
本計算書主要依據施工圖紙及以下規範及參考文獻編制：
《塔式起重機設計規範》（gb/t13752-1992）
《建築結構荷載規範》（gb50009-2001）
《建築安全檢查標準》（jgj59-99）
《建築施工手冊》、《鋼結構設計規範》（gb50017-2003）
《tc5510塔式起重機說明書》
三、附牆布置及尺寸
根據工程需要，安裝五道附牆裝置。第一道在距塔吊基礎平面25公尺處安裝；第二道在距塔吊基礎平面40公尺處安裝；第三道在距塔吊基礎平面55公尺處安裝，第四道在距塔吊基礎平面70公尺處安裝，第五道在距塔吊基礎平面85公尺處安裝，第五道以上塔吊自由高度12公尺，
塔吊附牆杆由廠家按現場情況設計製造，廠家提供的塔吊附牆杆採用二根18號槽鋼拼成箱型結構，截面積為250*180，中間肋板採用-10*100*200鋼板與槽鋼焊接，為安全起見，進行需要對附著支座、附著杆等驗算。
tc5510塔吊附牆立面圖
四、支座力計算
塔機按照說明書與建築物附著時，最上面一道附著裝置的負荷最大，因此以此道附著杆的負荷作為設計或校核附著杆截面的依據。附著式塔機的塔身可以簡化為乙個帶懸臂的剛性支撐連續梁，其內力及支座反力計算如下:
風荷載標準值應按照以下公式計算：
wk=w0×μz×μs×βz = 0.350×1.170×1.540×0.700 =0.441 kn/m2；
其中 w0── 基本風壓(kn/m2)，按照《建築結構荷載規範》(gbj9)的規定採用：w0 = 0.350 kn/m2；
μz── 風壓高度變化係數，按照《建築結構荷載規範》(gbj9)的規定採用：μz = 1.540 ；
μs── 風荷載體型係數：μs = 1.170；
βz── 高度z處的風振係數，βz = 0.700；
風荷載的水平作用力：
q = wk×b×ks = 0.441×1.600×0.200 = 0.141 kn/m；
其中 wk── 風荷載水平壓力，wk= 0.441 kn/m2；
b── 塔吊作用寬度，b= 1.600 m；
ks── 迎風面積折減係數，ks= 0.200；
實際取風荷載的水平作用力 q = 0.141 kn/m；
塔吊的最大傾覆力矩：m = 1552.000 kn.m；
彎矩圖變形圖
剪力圖計算結果: nw = 134.5762kn ；
五、附著杆內力計算
計算簡圖:
計算單元的平衡方程:
其中:2.1 第一種工況的計算:
塔機滿載工作，風向垂直於起重臂，考慮塔身在最上層截面的迴轉慣性力產生的扭矩和風荷載扭矩。
將上面的方程組求解，其中 θ從 0 - 360 迴圈, 分別取正負兩種情況，求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。
杆1的最大軸向壓力為: 317.88 kn；
杆2的最大軸向壓力為: 0.00 kn；
杆3的最大軸向壓力為: 91.38 kn；
杆1的最大軸向拉力為: 0.00 kn；
杆2的最大軸向拉力為: 227.33 kn；
杆3的最大軸向拉力為: 184.21 kn；
2.2 第二種工況的計算:
塔機非工作狀態，風向順著著起重臂, 不考慮扭矩的影響。
將上面的方程組求解，其中 θ= 45， 135， 225， 315，mw = 0，分別求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。
杆1的最大軸向壓力為: 114.81 kn；
杆2的最大軸向壓力為: 25.95 kn；
杆3的最大軸向壓力為: 136.13 kn；
杆1的最大軸向拉力為: 114.81 kn；
杆2的最大軸向拉力為: 25.95 kn；
杆3的最大軸向拉力為: 136.13 kn；
六、附著杆強度驗算
1． 桿件軸心受拉強度驗算
驗算公式:σ= n / an ≤f
其中 σ --- 為桿件的受拉應力；
n --- 為桿件的最大軸向拉力,取 n =227.328 kn；
an --- 為桿件的截面面積， 本工程選取的是 18號槽鋼；
查表可知 an =2929.00 mm2。
經計算， 桿件的最大受拉應力 σ=227327.707/2929.00 =77.613n/mm2，
最大拉應力不大於拉桿的允許拉應力 215n/mm2, 滿足要求。
2． 桿件軸心受壓強度驗算
驗算公式:σ= n / φan ≤f
其中 σ --- 為桿件的受壓應力；
n --- 為桿件的軸向壓力， 杆1: 取n =317.877kn；
杆2: 取n =25.947kn；
杆3: 取n =136.131kn；
an --- 為桿件的截面面積, 本工程選取的是 18號槽鋼；
查表可知 an = 2929.00 mm2。
桿件長細比，杆1:取λ=71， 杆2:取λ=86， 杆3:取λ=71
為桿件的受壓穩定係數， 是根據 λ查表計算得：
杆1: 取φ=0.745， 杆2: 取φ=0.648， 杆3: 取φ=0.745；
經計算， 桿件的最大受壓應力 σ=145.675 n/mm2，
最大拉應力不大於拉桿的允許拉應力 215n/mm2， 滿足要求。
考慮到以後可以使用，採用二根18號槽鋼拼成箱型結構，截面積為250*180，中間肋板採用-10*100*200鋼板與槽鋼焊接，所有焊縫厚度不小於8mm，焊條採用442型。
七、附著支座與建築物構件連線的計算
附著支座與建築物的連線採用與預埋件在建築物構件上的連線採用鋼筋拉鉤與構件上的主筋連線。預埋件鋼筋的規格和施工要求如果說明書沒有規定，應該按照下面要求確定：
1． 預埋件鋼筋拉鉤必須用q235鋼製作；
2． 附著的建築物構件混凝土強度等級不應低於c20；
3． 預埋螺栓的直徑大於24mm；
4． 預埋螺栓的埋入長度和數量滿足下面要求：
其中n為預埋鋼筋數量；d為預埋鋼筋直徑；l為預埋鋼筋埋入長度；f為預埋鋼筋與混凝土粘接強度（c20為1.5n/mm^2，c30為3.0n/mm^2）；n為附著杆的軸向力。
5． 預埋鋼筋數量，單耳支座不少於4只，雙耳支座不少於8只；預埋鋼筋埋入長度不少於15d；鋼筋埋入端應作彎鉤並加橫向錨固鋼筋。
計算：本工程採用預埋鋼筋為q235圓鋼，直徑為25 mm，附著的建築物構件混凝土強度等級c30，每個預埋件鋼筋數量為6根，預埋鋼筋埋入長度為500 mm，
0.75*6*3.14*25*500*3.0=529875n=529.875kn
根據以上受力分析，附著杆最大的軸向力為317.877kn〈529.875kn
故：附著支座與建築物的連線滿足結構安全要求。
八、附著設計與施工的注意事項
錨固裝置附著杆在建築結構上的固定點要滿足以下原則:
1． 附著固定點應設定在丁字牆（承重隔牆和外牆交匯點）和外牆轉角處，切不可設定在輕質隔牆與外牆匯交的節點處；
2． 對於框架結構，附著點宜布置在靠近柱根部；
3． 在無外牆轉角或承重隔牆可利用的情況下，可以通過窗洞使附著杆固定在承重內牆上；
4． 附著固定點應布設在靠近樓板處，以利於傳力和便於安裝。
九、塔吊的附著的安裝
1、起重機附著的建築物其錨固點的受力強度滿足起重機的設計要求。附著杆高的布置方式、相互間距和附著距離等，應按出廠使用說明書規定執行。
2、裝設附著框架和附著桿件，應採用經緯儀測量塔身垂直度，並應採用附著杆進行調整，在最高錨固點以下垂直度允許偏差為2/1000。
3、在附著框架和附著支座布設時，附著杆傾斜角度不得超過10度
4、附著框架宜設定在塔身標準節連線處，箍緊塔身。塔架對角處在無斜撐時應加固。
5、塔身頂公升節高到規定錨固間距時，應及時增設支建築物的錨固裝置。塔身高出錨固裝置的自由端高度，應符合出廠說明書規定。
6、起重機作業過程中，應經常檢查錨固裝置，發現鬆動或異常情況時，應立即停止作業。故障未排除不得繼續作業。
7、拆卸起重機時，應隨著降落塔身的程序拆卸相應的錨固裝置。嚴禁在落塔之前先拆錨固裝置。
8、遇有六級及以上大風時，嚴禁安裝或拆卸錨固裝置。
9、錨固裝置的安裝、拆卸、檢查和調整，均應有專人負責，工作時應繫安全帶和戴安全帽，並應遵守高處作業有關安全操作的規定。
10、各處的銷子連線處，必須使用開中銷，嚴禁用鐵絲來代替。
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