7塔機(jī)附著計(jì)算書(shū)

1、7#塔機(jī)附著驗(yàn)算計(jì)算書(shū)計(jì)算依據(jù)：1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T187-20192、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50017-2017、塔機(jī)附著桿參數(shù)塔機(jī)型號(hào)QTZ63南通大力神塔身桁架結(jié)構(gòu)類(lèi)型方鋼管塔機(jī)計(jì)算高度H(m)102.5塔身寬度B(m)1.6起重臂長(zhǎng)度11 (m)56平衡臂長(zhǎng)度l2(m)11.31起重臂與平衡臂截面計(jì)算高度h(m)1.1工作狀態(tài)時(shí)扭矩標(biāo)準(zhǔn)值 Tk1(包含風(fēng)荷 載扭矩)(kN m)67工作狀態(tài)下不平衡自重引起的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值M k(kN m)941.55非工作狀態(tài)下不平衡自重引起的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk'(kN*m)36.85附著桿數(shù)四桿附著附墻桿類(lèi)型I類(lèi)附墻桿截

2、面類(lèi)型格構(gòu)柱塔身錨固環(huán)邊長(zhǎng)C(m)1.8、風(fēng)荷載及附著參數(shù)附著次數(shù)N4附著點(diǎn)1到塔機(jī)的橫向距離a1(m)4.65點(diǎn)1到塔機(jī)的豎向距離b1(m)6.17附著點(diǎn)2到塔機(jī)的橫向距離a2(m)3.6點(diǎn)2到塔機(jī)的豎向距離b2(m)4.57附著點(diǎn)3到塔機(jī)的橫向距離a3(m)3.6點(diǎn)3到塔機(jī)的豎向距離b3(m)4.57附著點(diǎn)4到塔機(jī)的橫向距離a4(m)4.65點(diǎn)4到塔機(jī)的豎向距離b4(m)6.17 2工作狀態(tài)基本風(fēng)壓30(kN/m )0.2 2非工作狀態(tài)基本風(fēng)壓30'(kN/m )0.5塔身前后片桁架的平均充實(shí)率«00.35第N 次附著附著點(diǎn)高度h1(m)附著點(diǎn)凈高h(yuǎn)01(m)風(fēng)壓等效高

3、度變化系數(shù)必工作狀態(tài)風(fēng) 荷載體型系數(shù)成非工作狀態(tài) 風(fēng)荷載體型 系數(shù)同工作狀態(tài)風(fēng) 振系數(shù)依非工作狀態(tài) 風(fēng)振系數(shù)國(guó)工作狀態(tài)風(fēng) 壓等效均布 線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)(Kqsk非工作狀態(tài) 風(fēng)壓等效均 布線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值qsk第1次附著26.926.91.4091.951.951.4721.5250.4351.126第2次附著44.9181.5791.951.951.4821.5380.4911.273第3次附著62.9181.7061.951.951.4881.5530.5321.389第4次附著80.9181.8111.951.951.4861.5520.5641.473懸臂端102.521.61.8951.951.

4、951.4931.5570.5931.547附圖如下:的堵正立面（b）附墻倒立面塔機(jī)附著立面圖三、工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計(jì)算1、扭矩組合標(biāo)準(zhǔn)值Tk回轉(zhuǎn)慣性力及風(fēng)荷載產(chǎn)出的扭矩標(biāo)準(zhǔn)值:Tk=Tki=67kN m2、附著支座反力計(jì)算941.55KN-fr0.4350.415k Ny-Q.435k.N.'r '叫廿 .；丁口卻 1 c h.'rO, 53Z<h'ir D. 532N .'rD.564kU；rrO. 564<K,'r3.5#門(mén).一4 0 I I J1 1 11111 1 l 41 | J 1 | J I l 小J J *L 1

5、111 J 1 J 1魯1 I 1 l1 J1 % J J J 1 J 111 I26W41KXX3 IWO計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力圖得：RE=92.328kN在工作狀態(tài)下，塔機(jī)起重臂位置的不確定性以及風(fēng)向的隨機(jī)性，在計(jì)算支座5處錨周環(huán)截面內(nèi)力時(shí)需考慮塔身承受雙向的風(fēng)荷載和傾覆力矩及扭矩。3、附墻桿內(nèi)力計(jì)算支座5處錨周環(huán)的截面扭矩Tk （考慮塔機(jī)產(chǎn)生的扭矩由支座5處的附墻桿承擔(dān)），水平內(nèi)力 Nw=2O.5RE=130.572kN計(jì)算簡(jiǎn)圖:塔機(jī)附著示意圖24,317破網(wǎng)-7.£2iJAK,塔機(jī)附著平面圖od=arctan(bi/ai)=52.997 0c2=arctan(b/a2)=51.771

6、0o3=arctan(b3/a3)=51.771 0o4=arctan(b4/a4)=52.997 0=arctan(bi-c/2)/(ai+c/2)=43.518 ° 色=arctan(t2+c/2)/(a2+c/2)=50.557 0 0s=arctan(b3+c/2)/(a3+c/2)=50.557 ° =arctan(b4-c/2)/(a4+c/2)=43.518 ° 四桿附著屬于一次超靜定結(jié)構(gòu)，用力法計(jì)算，切斷 T4桿并代以相應(yīng)多余未知力X1=1 0&1X X1 +A1p=0X1=1時(shí)，各桿件軸力計(jì)算：T11 x sin(1-必)(b1-c/2)

7、/sin 1+ T21 x sin(2-陀)>(b2+c/2)/sin 2-T31 x sin(3- a油3+c/2)/sin 3-0X sin(4-購(gòu))油4-c/2)/sin 4=0T11 >tos 1 >c-T31 >Sin oe><c-1 cos o4>C-1 Sin o4XC=0T21 >Cos 02 >C+T 31 Kin 03 >C-T 31 >Cos «3><C+1 >Sin 04 >C=0當(dāng)Nw、Tk同時(shí)存在時(shí)，8由0360°循環(huán)，各桿件軸力計(jì)算：TpX sin(1-岫

8、) >(b1-c/2)/sin 1+ T2pX sin(2-部)>(b2+c/2)/sin 2-ip3pX sin(3- a網(wǎng)獨(dú)3+c/2)/sin 3-聯(lián)=0TpX cos1 型-T3Px sin3c-NwX sin 0 x c/2+bCos 0 x-Ck=0T2Px cos2型-T3Px sin3/+T3Px cos3屹-NwX sin 0 ANw2>< cos 0 X-Ck=031= NT12L/(EA)=T 112(a1/cos m)/(EA)+T 212(a2/cos m)/(EA)+T 312(a3/cos *)/(EA)+12(a4/co s 04)/(E

9、A)Aip= NT1 kpL/(EA)=T 11 k1p(a1/cos w)/(EA)+T 21 刈2P(a2/cos a)/(EA)+T31 燈3P(a3/cos 瑜/(EA)Xi= - Aip/ 各桿軸力計(jì)算公式如下：Ti= T11 歡i+ Tip, T2= T21 垓i+T2p, T3=T3i>Xi+T3p, T4=Xi(1) 8由0360°循環(huán)，當(dāng)Tk按圖上方向設(shè)置時(shí)求解各桿最大軸拉力和軸壓力：最大軸壓力 Ti=73.564kN, T2=97.269kN, T3=156.624kN, T4=12.838kN最大軸拉力 Ti=12.747kN, T2=155.832kN,

10、 T3=97.475kN, T4=73.041kN(2) 8由0360°循環(huán)，當(dāng)Tk按圖上反方向設(shè)置時(shí)求解各桿最大軸拉力和軸壓力：最大軸壓力 Ti=12.746kN, T2=155.833kN, T3=97.474kN, T4=73.041kN最大軸拉力 Ti=73.564kN, T2=97.27kN, T3=156.625kN, T4=12.838kN四、非工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計(jì)算此工況下塔機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器完全松開(kāi)，起重臂能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，故不計(jì)風(fēng)荷載 產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩。1、附著支座反力計(jì)算l.L26kTJ/m 11而小，門(mén).2川尸L E 了,N；巾茸樂(lè)N F,湖門(mén)口燈北弗rr I用北N

11、1, 871門(mén)L11 I J 以 'U L & i 旦 I H “ u *' 11 幾口 1(1.LWD018000計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力圖得：RE=70.494kN2、附墻桿內(nèi)力計(jì)算支座5處錨固環(huán)的水平內(nèi)力 Nw=RE=70.494kNo根據(jù)工作狀態(tài)方程組Tk=0,曲0360 °循環(huán)，求解各桿最大軸拉力和軸壓 力：最大軸壓力 Ti=23.299kN, T2=68.323kN, T3=68.592kN, T4=23.183kN最大軸拉力 Ti=23.299kN, T2=68.324kN, T3=68.593kN, T4=23.183kN五、附墻桿強(qiáng)度驗(yàn)算格構(gòu)柱參數(shù)格構(gòu)柱

12、截面類(lèi)型四肢格構(gòu)柱綴件形式綴條綴件間凈距l(xiāng)01(mm)200格構(gòu)柱截面邊長(zhǎng)a(mm)240格構(gòu)柱分肢參數(shù)格構(gòu)柱分肢材料L63X6 2分肢材料截面積A0(cm )7.29分肢對(duì)最小剛度軸的回轉(zhuǎn)半徑iy0(cm)1.244分肢平行于對(duì)稱(chēng)軸慣性矩I0(cm4)27.12分肢形心軸距分肢外邊緣距離Z0(cm)1.78分肢材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm 2)210格構(gòu)柱綴件參數(shù)綴條材料L40X4綴條最小回轉(zhuǎn)半徑inim(cm)0.79 2綴條截面積Az(cm )3.09角焊縫焊腳尺寸hf(mm)10焊縫計(jì)算長(zhǎng)度lf(mm)250一 2焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw(N

13、/mm )160附圖如下:12 /、rCO X- n11 X一 y塔機(jī)附著格構(gòu)柱截面1、桿件軸心受拉強(qiáng)度驗(yàn)算A=4A 0=4X7.29 100=2916mm2產(chǎn)N/A=156624/2916=53.712N/mm20f=210N/mn2滿(mǎn)足要求！2、格構(gòu)式鋼柱換算長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算桿件 1 的計(jì)算長(zhǎng)度：L0=(a12+b12)0.5=7726.021mm整個(gè)格構(gòu)柱截面對(duì)X、Y軸慣性矩：Ix=4I0+A0(a/2-Z0)2=4 >27.12+7.29 (24/2-1.78)2=3154.195cm4整個(gè)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比： /y=L0/(Ix/(4A0)0.5=772.602/(3154.195/(4 7

14、.29)0.5=74.286分肢長(zhǎng)細(xì)比：?1=l01/i y0=20/1.24=16.129分肢毛截面積之和：A=4A 0=4 X7.29 100=2916mm2構(gòu)件截面中垂直于X軸的各斜綴條的毛截面積之和：Aix=2Az=2 X309=618mm2格構(gòu)式鋼柱繞兩主軸的換算長(zhǎng)細(xì)比：；0max=( 2x2+40A/A 1x)0.5=(74.2862+40>2916/618)0.5=75.546附墻桿1長(zhǎng)細(xì)比：；01max=75.546 < 入=150規(guī)范表得：5=0.716滿(mǎn)足要求！附墻桿2長(zhǎng)細(xì)比：滿(mǎn)足要求！附墻桿3長(zhǎng)細(xì)比：滿(mǎn)足要求！附墻桿4長(zhǎng)細(xì)比：滿(mǎn)足要求！附墻桿1軸心受壓穩(wěn)定驗(yàn)算

15、：滿(mǎn)足要求！附墻桿2軸心受壓穩(wěn)定驗(yàn)算：滿(mǎn)足要求！附墻桿3軸心受壓穩(wěn)定驗(yàn)算：滿(mǎn)足要求！附墻桿4軸心受壓穩(wěn)定驗(yàn)算：滿(mǎn)足要求！3、格構(gòu)式鋼柱分肢的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算附墻桿1鋼柱分肢的長(zhǎng)細(xì)比：滿(mǎn)足要求！附墻桿2鋼柱分肢的長(zhǎng)細(xì)比：滿(mǎn)足要求！附墻桿3鋼柱分肢的長(zhǎng)細(xì)比：滿(mǎn)足要求！附墻桿4鋼柱分肢的長(zhǎng)細(xì)比：；02max=57.599；03max=57.599X)4max=75.546< 入=150規(guī)范表得:< 入=150規(guī)范表得:< 入=150規(guī)范表得:N1/(幟f)=73564/(0.716N2/( 2Af)=155832/(0.82N3/( 3Af)=156625/(0.82N4/( 4Af)=

16、73041/(0.7162=0.823=0.824=0.716X 2916X210)=0.168 <1X 2916X210)=0.31 <1X 2916X210)=0.312 <1X 2916X210)=0.167 <1用=16.129 00.71譙x=0.7 漢5.546=52.88222=16.12900.72隔x=0.7 )57.599=40.31923=16.129 00.73&x=0.7 )57.599=40.319%=16.129 < 0.74max=0.7 漢5.546=52.882滿(mǎn)足要求！4、綴件驗(yàn)算綴件所受剪力：V=Af(f y/235

17、)0.5/85=2916 210.00 103 X235.00/235)0.5/85=7.204kN格構(gòu)柱相鄰綴板軸線(xiàn)距離：li=l0i+4=20.00+4=24cm作用在一側(cè)綴板上的彎矩：M0=Vl i/4=7.204 (X24/4=0.432kN m -分肢型鋼形心軸之間距離：bi=a-2Z0=0.24-2 0.0178=0.204m斜綴條軸向壓力值：N0=V/(2cos a )=V/(2a/(ali2)0.5)=7.204/(2 0；24/(0.242+0.242)0.5)=5.094kN綴條計(jì)算長(zhǎng)度：lt=(a2+li2)0.5=(240.002+2402)0.5=339.4iimm綴

18、條長(zhǎng)細(xì)比：入=/imin=33.94i/0.79=42.963 <80查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB500i7-20i7附錄D : b類(lèi)截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)：小=0.887等邊角鋼計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)：于min(0.6+0.00i5A, i.0)=min(0.6+0.00i5 42狗63, i.0)=0.664綴條穩(wěn)定驗(yàn)算：N0/(小 詞=5.094 i燎/(0.887 饒64 3.09 i02 X 2i5)=0.i3 <1滿(mǎn)足要求！需要焊縫長(zhǎng)度：2w=N0/(0.7hfX.85ffw)=5.094 W3/(0.7 義 i0X 0.85 義 i60)=5m250)mm滿(mǎn)足要求！六、附著桿與

19、結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算附著桿與建筑物連接方式較接連接鋼板厚度dt(mm)20連接鋼板強(qiáng)度等級(jí)Q345建筑物混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30連接板固定方式錨固螺栓連接板耳板排數(shù)i各附著點(diǎn)螺栓個(gè)數(shù)n4錨固螺栓類(lèi)型承壓型高強(qiáng)螺栓螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb(N/mm2)590高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓的有效直徑26.72高強(qiáng)螺栓公稱(chēng)直徑M30高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm 2)250高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)400高強(qiáng)螺栓受剪切面數(shù)nvii、高強(qiáng)螺栓承載力計(jì)算假設(shè)每個(gè)螺栓承受附著桿傳來(lái)的拉力和剪力均相等，各附著點(diǎn)所受荷載如下：Fi=Nisina1=73.564 Sin52.997 =58.

20、748kN,Vi=Nicosa1=73.564 C0s52.997 =44.275kN; F2=N2Sino2=155.832 S1n51.771 = °122.413kN,V2=N2coso2=155.832 C0s51.771 *96.43k N；F3=N3sino3=156.625 sin51.771 = °123.036kN,V3=N3coso3=156.625 C0s51.771 *96.921 kN;F4=N4sino4=73.041 sin52.997 =58.331kN,V4=N4cos o4=73.041 C0s52.997 =43.961kN; 單個(gè)高強(qiáng)

21、螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=nvTt2efvb/4=1 >3.142 26.722 >250/(4 1000)=140.185kN每個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=7t2eftb/4=3.142 26.722 >400/(4 1000)=224.297kN附著桿 1:Nv= V1/n=44.275/4=11.069kNNt= F1/n=58.748/4=14.687kN承壓承載力設(shè)計(jì)值 Ncb=dMtMcb/1000=30 20 >590/1000=354kN(N v/Nvb)2+(N t/Ntb)20.5=(11.069/140.185)2+(14.687/224.

22、297)20.5=0.103 < 1Nv=11.069kN < Mb/1.2=354/1.2=295kN承壓承載力滿(mǎn)足要求。附著桿 2:Nv= V2/n=96.43/4=24.108kNNt= F2/n=122.413/4=30.603kN承壓承載力設(shè)計(jì)值 Ncb=dMtMcb/1000=30 20 >590/1000=354kN(N v/Nvb)2+(N t/Ntb)20.5=(24.108/140.185)2+(30.603/224.297)20.5=0.22 < 1Nv=24.108kN < Nb/1.2=354/1.2=295kN承壓承載力滿(mǎn)足要求。附著桿

23、 3:Nv= V3/n=96.921/4=24.23kNNt= F3/n=123.036/4=30.759kN承壓承載力設(shè)計(jì)值 Ncb=dMtMcb/1000=30 20 >590/1000=354kN(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(24.23/140.185)2+(30.759/224.297)20.5=0.221 <1Nv=24.23kN < icb/1.2=354/1.2=295kN承壓承載力滿(mǎn)足要求。附著桿 4：Nv= V4/n=43.961/4=10.99kNNt= F4/n=58.331/4=14.583kN承壓承載力設(shè)計(jì)值 Ncb=dXdtXfcb/1000=30 20 >590/1000=354kN(N v/Nvb)2+(N t/Ntb)20.5=(10.99/140.185)2+(14.583/224.297)20.5=0.