塔吊附墻計(jì)算書.doc

1、編制單位: 編制人: 審核人:編制時(shí)間：塔吊附墻計(jì)算書一. 塔吊附墻概況二. 塔吊附墻桿受力計(jì)算三. 結(jié)構(gòu)柱抗剪切驗(yàn)算四附墻桿截面設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性強(qiáng)度驗(yàn)算一. 塔吊附墻概況本工程結(jié)構(gòu)高度53.4 m,另加桅桿15米，總高度68.4米.本工 程采用FO/23B塔吊，塔吊采用固定式現(xiàn)澆砼基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋設(shè)深度-5.35m,塔身設(shè)兩道附墻與結(jié)構(gòu)柱拉結(jié)：塔身升到12標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時(shí)，設(shè)第一道附墻于第6標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（結(jié)構(gòu)標(biāo)高23.47米），塔吊升到第17標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 時(shí),設(shè)第二道附墻于第14標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（結(jié)構(gòu)標(biāo)高42.8米），然后加到第 23標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為止.在加第二道附墻之前，第一道附墻以上有17-6=11個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，而 第二道附墻以上塔身標(biāo)

2、準(zhǔn)節(jié)數(shù)最多為23-14=9節(jié),因此,第二道附墻設(shè)置之前第一道附墻受力最大.本計(jì)算書將對(duì)第一道附墻進(jìn)行受力計(jì) 算和構(gòu)造設(shè)計(jì).為簡(jiǎn)化計(jì)算和偏于安全考慮，第二道附墻將采用與第 一道附墻相同地構(gòu)造形式.本工程計(jì)劃使用金環(huán)項(xiàng)目使用過(guò)地塔吊附墻桿.根據(jù)塔吊與結(jié)構(gòu)地位置關(guān)系，附墻桿夾角較小，附墻桿與結(jié)構(gòu)柱連接地予埋件分別 采用不同地形式.本計(jì)算書主要包括四個(gè)方面內(nèi)容：附墻桿及支座受力計(jì)算，結(jié)構(gòu) 柱抗剪切及局部受壓驗(yàn)算，附墻桿予埋件錨筋設(shè)計(jì)，附墻桿型號(hào)選用.二. 塔吊附墻桿受力計(jì)算（一）.塔吊附墻內(nèi)力計(jì)算，將對(duì)以下兩種最不利受力情況進(jìn)行：1、塔機(jī)滿載工作，起重臂順?biāo)韝-x軸或y-y軸,風(fēng)向垂直于起重臂（見圖

3、1）；2、 塔機(jī)處于非工作狀態(tài)，起重臂處于塔身對(duì)角線，風(fēng)向由起重臂吹向平衡臂(見圖2).對(duì)于第一種受力狀態(tài)，塔身附墻承擔(dān)吊臂制動(dòng)和風(fēng)力產(chǎn)生地扭矩 和附墻以上自由高度下塔身產(chǎn)生地水平剪力.對(duì)于第二種受力狀態(tài)，塔身附墻僅承受附墻以上自由高度下塔身 產(chǎn)生地水平剪力.以下分別對(duì)不同受力情況進(jìn)行計(jì)算：(二).對(duì)第一種受力狀態(tài)，附墻上口塔身段面內(nèi)力為：彎矩：M=164.83 ( T.m)剪力：V=3.013( T)扭矩：T=12( T.m),則：1當(dāng)剪力沿x-x軸時(shí)(見圖a),由刀MB=0,得T+V*Li -L bo*Ni=0即：N 1= (T+ V*Li) / L bo'=() /5.932=3

4、.88(T)通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座A反力為：R ay= N1(T)R ax= N1*cos52.3426=3.88* cos52.3426=2.64(T)由刀M=0,得N3*Lgo+T+V*0.8=0即：N3=- (T+ V*0.8 ) / L go'=-() /0.966=-14.92(T)由刀 M，=0,得 N 2*Lco，-(T+V*L 6)=0即：N2 = (T+ V*L6)/ L c 0，=() /0.98= 12.33(T)由力平衡公式刀N=0,得RAy+FBy=0 和-Rax-Rbx +V =0,故RBy= -Ray =-2.84( T)(負(fù)值表示力方向與圖示相反,以下

5、同)RBx = -R ax +V =-2.64+12.33=9.48(T)2.當(dāng)剪力沿y-y軸時(shí)(見圖b),由刀MB=0,得T- (V*L4+Lbo，*NJ =o即：N1= (T-V*L4)/ L B0'=() /5.932=-0.263 (T)通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座A反力為：R ay= N1(T)R ax= N1*cos52.3426=-0.263* cos52.3426=-0.2(T)由刀mc=o,得N3*L co，+T+V*0.8=0即：N3=- (T+ V*0.8 ) / L co'=-() /0.98=-14.91(T)由刀 M，=0,得 N 2*Lco，-(T+V

6、*L 5)=0即：N2 = (T+ V*L5)/ L g 0，=() /0.966= 13.05(T)由靜力平衡公式刀N=0,得Ray +Rby+V =0 和 RAx+ Rbx =0,故RBy= -(R ay +V)=-(-3.16+12)=-8.84(T)Rjx = -R ax =2.93 (T)(二).對(duì)第二種受力狀態(tài)(非工作狀態(tài)),附墻上口塔身段面內(nèi)力為:彎矩：M=191.603 (T.m)剪力：V=10.036 (T),剪力沿塔身橫截面對(duì)角線，對(duì)圖c,由刀MB=0,得V*Lbh +Lbo，*N1=O即：N 1=-V*Lbh/ L bo，=-1.015(T)通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座A反力

7、為：R AY= -N 1(T)R ax= -N 1*cos52.3426=-1.015* cos52.3426=-0.62(T)由刀MC=0,得N3*L，c+ V* L co=O即：N3=- V* L c(/ L co，(T)=-11.6由刀 M，=0,得 N 2*Lco，-V*L7=O即：N2 = V*L 7/ L c 0= 1.74(T)由力平衡公式刀N=0,得RAy +Rby+V*cos45 =0 和-Rax-Rbx +V*sin45=0,故RBy= -Ray- V*cos45 0 =0.8-10.036*cos45 0=-6.3 (T)FBx = -R ax +V* sin45 0 =

8、0.62+10.036*sin45 0=7.79 (T)對(duì)圖d,由刀MB=0,得V*Lbg + LB0，*N1=0即： N 1=-V*Lbg/ L B0，=-9.6( T)由刀Mc=0,得N3*0+ V* L c0=0,即N3=0通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座A反力為：R ay= N1(T)R ax= -N i*cos52.3426=-9.6* cos52.3426=-5.87(T)由靜力平衡公式，得RAy +RBv+V*sin45 0=0 和 Rxx+Rjx +V*cos45 0 =0,故0 0RBY=-RAY-V*sin45 =7.6-10.036*cos45 =0.5 (T)RBx=-RAx-

9、V*sin45 °=-5.87-10.036*sin450=-13 （T）根據(jù)如上計(jì)算，附墻桿件和支座受力最大值見下表：AB桿BC桿BD桿A支座B支座RaxRayRjxR3Y2= -9.6tN2=13.05tN3=-14.92t7.6t5.87t-13t0.5t由于外力方向可向相反方向進(jìn)行，故以上數(shù)值可正可負(fù)，均按壓桿進(jìn)行設(shè)計(jì) 三.結(jié)構(gòu)柱抗剪切和局部壓力強(qiáng)度驗(yàn)算附墻埋件受力面積為470X 470,錨固深度按450計(jì)算，最小柱斷 面為700X 700,柱子箍筋為© 10200由上面地計(jì)算結(jié)果可知，支座最 大拉力（壓力）為（FBx2+FB；） 1/2二（13 2+0.52） 1

10、/2 = 13.01T=130.1KN.結(jié)構(gòu)柱抗剪切計(jì)算公式為：KF| E0.3FtUmh°0.8fyvAsyu式中：Ft:砼地軸心抗拉強(qiáng)度取1.5*75%Mpa（C地12天強(qiáng)度等級(jí)）um距集中反力作用面積周邊hM2處地周長(zhǎng)um=2340h。:截面有效高度h 0=235fyv:鋼筋地抗剪強(qiáng)度，取fyv =235Mpa （ © 12, I級(jí)鋼）Ayu :與剪切面積相交地全部箍筋截面面積，Ayu =2*113=226mrnK:安全系數(shù),K=2.5故：右式 =661125.5/2.5=264450.2N=264.45KN>130.1KN結(jié)論：利用結(jié)構(gòu)柱已有地箍筋©

11、 1220其抗剪強(qiáng)度能滿足受力 要求.四.附墻與結(jié)構(gòu)連接予埋件錨筋強(qiáng)度驗(yàn)算附墻與結(jié)構(gòu)連接予埋件受力最大值為X軸方向地13T和丫軸方向地0.5T.附墻桿與予埋件地連接銷栓到錨筋根部地距離取350mm偏大)則 X軸方向地 5.83T 將產(chǎn)生彎矩 M=350*5.83*104=20405000( N.mm .彎矩和Y軸方向15.1T拉力作用下，邊錨筋抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算如下：Rby/As 總+M/vn< f y其中,Rb丫為 15.1T =151000NAs總為錨筋總面積，為5890mm錨筋為12根直徑為25 地二級(jí)螺紋鋼)M為 20405000N.mmW氐抗矩，值為：W =6*A si* (hi2+h22) / h i2 2=6*490.9*(250 +100)/ 2503=73752816mm故此，F(xiàn)By/As 總+M/W=151000/5890+20405000/73752816=26 N/mm<vf=310N/mm可知錨筋強(qiáng)度滿足要求.五附墻桿截面設(shè)計(jì)根據(jù)金環(huán)項(xiàng)目提供地附墻計(jì)算書，金環(huán)項(xiàng)目受最大內(nèi)力地附墻 桿件地計(jì)算長(zhǎng)度為l°=9.010m,最大軸心壓