5塔吊附牆方案

2021-10-29 22:35:47 字數 3427 閱讀 4355

1.《結構施工圖》

2.《建築施工圖》

3.《塔式起重機設計規範》(gb/t13752-1992)

4.《建築施工安全檢查標準》(jgj59-2011)

5.《建築結構荷載規範》(gb50009-2012)

6.《鋼結構設計手冊》(第三版)

7.《建築施工手冊》等

1.附著裝置由四套框梁、四套內撐桿和三根附著撐桿組成,四套框梁由24套m20高強(8.8級)螺栓、螺母、墊圈緊固成附著框架(預緊力矩為370n·m)。附著框架上的兩個頂點處有三根附著撐桿與之鉸接,三根撐桿的端部與建築物附著處的預埋件焊接,本工程三根撐桿選取的是兩個16a號槽鋼組合。

三根撐桿應保持在同一水平內,通過調節螺栓可以推動內撐桿頂緊塔身四根主弦。

2.塔吊基礎頂面標高為-7.800(1502.400),附著高度為附著點到塔吊基礎頂面的垂直距離。

塔吊總計算高度為120m,共43個標準節。塔吊附著道數共為六道,附著點分別在第5f、10f、15f、20f、25f、30f。塔吊附著的具體位置見下表:

3.附牆杆採用兩塊16a號槽鋼組合,用150mm×60mm×10mm鋼板每隔500mm用e43型焊條焊接成封閉型,附牆杆兩端分別焊接在剪力牆和鉸接在附著框架上。

4.塔吊附著位置見附圖

塔機安裝位置至附牆或建築物距離超過使用說明規定時,需要增設附著杆,附著杆與附牆連線或者附著杆與建築物連線的兩支座間距改變時,必須進行附著計算。主要包括附著支座計算、附著杆計算、附牆剪力牆牆體計算。

塔吊引數:最大傾覆力:1552kn·m 塔吊計算高度:120m

最大扭矩:269.3kn·m 塔身寬度:1.6m

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:

ωk=ω0×μz×μs×βz = 0.330×1.170×2.210×0.700 =0.597 kn/m2;

其中 ω0── 基本風壓(kn/m2),按照《建築結構荷載規範》(gbj9)的規定採用:ω0 = 0.330 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 = 2.210 ;

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 = 0.597×1.600×0.200 = 0.191 kn/m;

其中 wk── 風荷載水平壓力,wk= 0.597 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 = 0.191 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 = 142.2594kn ;

計算簡圖:

計算單元的平衡方程:

σfx=0

t1cosα1-t2cosα2-t3cosα3=-nwcosθ

σfy=0

t1sinα1+t2sinα2+t3sinα3=-nwsinθ

σm0=0

t1[(b1+c/2)cosα1-(α1+c/2)sinα1]+t2[-(b1+c/2)cosα2+(α2-α1-c/2)sinα2]+t3[-(b1+c/2)cosα3+(α2-α1-c/2)sinα3]=mw

其中:α1=arctan[b1/a1] α2=arctan[b1/(a2-a1)] α3=arctan[b1/(a2- a1-c)]

ɑ1=5.5m2=12.1mb1=4.8m

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: 178.00 kn;

杆2的最大軸向壓力為: 258.61 kn;

杆3的最大軸向壓力為: 0.00 kn;

杆1的最大軸向拉力為: 110.31 kn;

杆2的最大軸向拉力為: 0.00 kn;

杆3的最大軸向拉力為: 392.78 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: 144.16 kn;

杆2的最大軸向壓力為: 10.29 kn;

杆3的最大軸向壓力為: 149.74 kn;

杆1的最大軸向拉力為: 144.16 kn;

杆2的最大軸向拉力為: 10.29 kn;

杆3的最大軸向拉力為: 149.74 kn;

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 =392.777 kn;

an --為桿件的截面面積, 本工程選取的是兩個16a號槽鋼組合;

查表可知 an =4391.00 mm2。

經計算,桿件的最大受拉應力σ=392777.150/4391.00 =89.45n/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 =178.004kn;

杆2: 取n =258.613kn;

杆3: 取n =149.738kn;

an --為桿件的截面面積, 本工程選取的是兩個16a號槽鋼組合;

查表可知 an = 4391.00 mm2。

桿件長細比,杆1:取λ=94, 杆2:取λ=130, 杆3:取λ=111

為桿件的受壓穩定係數, 是根據 λ查表計算得:

杆1: 取φ=0.594, 杆2: 取φ=0.387, 杆3: 取φ=0.487;

經計算, 桿件的最大受壓應力 σ=152.186n/mm2,最大壓應力不大於拉桿的允許壓應力 215n/mm2, 滿足要求。

3. 焊縫計算

焊縫計算公式:n / helw≤

n --為桿件的最大軸向拉力,取杆3 n =392.78kn;

he --為角焊縫的有效高度,hf取10mm,則he為7mm;

lw --為焊縫長度,附牆杆3上每側10塊鋼板焊接;

--為角焊縫的強度設計值,取160n/mm2;

焊縫承載力: he lw=160×7×(150-2×10)×2×10×2=5824kn>392.78kn

滿足要求。

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