塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:
式中 K2──塔吊无荷载时稳定安全系数,允许稳定安全系数最小取1.15; G1──后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=400.00(kN); c1──G1至旋转中心的距离,c1=1.25(m);
b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50(m); h1──G1至支承平面的距离,h1=68.00(m); G2──使塔吊倾覆部分的重力,G2=80.00(kN); c2──G2至旋转中心的距离,c2=3.50(m); h2──G2至支承平面的距离,h2=119.15(m); W3──作用有塔吊上的风力,W3=7.00(kN); P3──W3至倾覆点的距离,P3=32.00(m);
α──塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度), α=0.50(度)。 经过计算得到K2=3.261;
由于K2≥1.15,所以当塔吊无荷载时,稳定安全系数满足要求!
六、附着计算及安装
塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时,附着式塔式起重机的塔身直接附着在建筑物上,为了减少塔身计算长度以保持其设计起重能力,设有五套附着装置。第一附着装置距基础面32m,第二附着装置距离第一附着装
置是24m,第三附着装置距离第二附着装置附着点24m,第四附着装置距离第三附着点21m,第五附着装置距离第四附着点18m。需要增设附着杆,附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,必须进行附着计算。主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。
1、支座力计算
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。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:
风荷载标准值应按照以下公式计算:
Wk=W0×μz×μs×βz = 0.450×1.170×1.450×0.700 =0.534 kN/m2; 其中 W0── 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用:W0 = 0.450 kN/m2;
μz── 风压高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用:μz = 1.450 ;
μs── 风荷载体型系数:μs = 1.170; βz── 高度Z处的风振系数,βz = 0.700; 风荷载的水平作用力:
q = Wk×B×Ks = 0.534×1.600×0.200 = 0.171 kN/m; 其中 Wk── 风荷载水平压力,Wk= 0.534 kN/m2; B── 塔吊作用宽度,B= 1.600 m; Ks── 迎风面积折减系数,Ks= 0.200; 实际取风荷载的水平作用力 q = 0.171 kN/m; 塔吊的最大倾覆力矩:M = 630.000 kN.m;
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果: Nw = 46.3800kN ;
2、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: 55.99 kN; 杆2的最大轴向压力为: 8.33 kN; 杆3的最大轴向压力为: 43.22 kN; 杆1的最大轴向拉力为: 25.99 kN; 杆2的最大轴向拉力为: 34.56 kN; 杆3的最大轴向拉力为: 52.37 kN; 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: 40.99 kN; 杆2的最大轴向压力为: 19.91 kN; 杆3的最大轴向压力为: 47.53 kN; 杆1的最大轴向拉力为: 40.99 kN; 杆2的最大轴向拉力为: 19.91 kN; 杆3的最大轴向拉力为: 47.53 kN;
3、附着杆强度验算
塔吊施工方案
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