sin(α3-β3)×(b3+c/2)/sinβ3-Tk=0 ΣMg=0
T1×sinα1×c+T2×sinα2×c+Nw×cosθ×c/2+Nw×sinθ×c/2-Tk=0 ΣMh=0
-T3×sinα3×c-Nw×sinθ×c/2+Nw×cosθ×c/2-Tk=0
(1)θ由0~360°循环,当Tk按图上方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力: 最大轴压力T1=,T2=,T3=0kN 最大轴拉力T1=,T2=0kN,T3=
(2)θ由0~360°循环,当Tk按图上反方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力: 最大轴压力T1=,T2=0kN,T3= 最大轴拉力T1=,T2=,T3=0kN
四、非工作状态下附墙杆内力计算
此工况下塔机回转机构的制动器完全松开,起重臂能随风转动,故不计风荷载产生的扭转力矩。
1、附着支座反力计算
计算简图
剪力图
得:RE=
2、附墙杆内力计算
支座9处锚固环的水平内力Nw=RE=。
根据工作状态方程组Tk=0,θ由0~360°循环,求解各杆最大轴拉力和轴压力: 最大轴压力T1=,T2=,T3= 最大轴拉力T1=,T2=,T3=
五、附墙杆强度验算
附墙杆钢管规格(mm) Φ180×16 附墙杆截面面积A(mm) 2 附墙杆截面回转半径i(mm) 附墙杆允许长细比[λ] 150 附墙杆强度设计值[f](N/mm) 2205 1、杆件轴心受拉强度验算
σ=N/A=454938/=mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
2、杆件轴心受压强度验算 附墙杆1长细比:
λ1=L0/i=(a12+b12)i=(40002+50502)=≤[λ]=150,查规范表得:φ1= 满足要求! 附墙杆2长细比:
λ2=L0/i=(a22+b22)i=(56002+51502)=≤[λ]=150,查规范表得:φ2= 满足要求! 附墙杆3长细比:
λ3=L0/i=(a32+b32)i=(40002+51502)=≤[λ]=150,查规范表得:φ3= 满足要求!
附墙杆1轴心受压稳定系数: N1/(φ1Af)=279062/××205)=≤1 满足要求!
附墙杆2轴心受压稳定验算: N2/(φ2Af)=388640/××205)=≤1 满足要求!
附墙杆3轴心受压稳定验算: N3/(φ3Af)=454938/××205)=≤1 满足要求!
六、附着杆与结构连接节点验算
附着杆与建筑物连接方式 连接钢板强度等级 铰接 Q345 连接钢板厚度dt(mm) 建筑物混凝土强度等级 25 C30 连接板固定方式 各附着点螺栓个数n 螺栓承压强度设计值fc(N/mm) 高强螺栓的有效直径 高强螺栓抗剪强度设计值fv(N/mm) 高强螺栓受剪切面数nv b2b2锚固螺栓 6 590 250 1 连接板耳板排数 锚固螺栓类型 高强螺栓的性能等级 高强螺栓公称直径 高强螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm) b22 承压型高强螺栓 级 M30 400 1、高强螺栓承载力计算
假设每个螺栓承受附着杆传来的拉力和剪力均相等,各附着点所受荷载如下: F1=N1sinα1=×°=,V1=N1cosα1=×°=; F2=N2sinα2=×°=,V2=N2cosα2=×°=; F3=N3sinα3=×°=,V3=N3cosα3=×°=;
单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=nvπd2efvb/4=1×××250/(4×1000)= 每个高强螺栓受拉承载力设计值Ntb=πd2eftb/4=××400/(4×1000)= 附着杆1: NV= V1/n=6= Nt= F1/n=6=
承压承载力设计值Ncb=d×dt×fcb/1000=30×25×590/1000= [(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]=[2+2]=≤1 NV=≤Ncb/==
承压承载力满足要求。 附着杆2: NV= V2/n=6= Nt= F2/n=6=
承压承载力设计值Ncb=d×dt×fcb/1000=30×25×590/1000= [(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]=[2+2]=≤1 NV=≤Ncb/==
承压承载力满足要求。
附着杆3: NV= V3/n=6= Nt= F3/n=6=
承压承载力设计值Ncb=d×dt×fcb/1000=30×25×590/1000= [(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]=[2+2]=≤1 NV=≤Ncb/==
承压承载力满足要求。 2、吊耳板计算
吊耳板厚S(mm) 吊耳板高L(mm) 吊孔直径D(mm) 吊耳板许用剪应力[τ](N/mm) 225 300 50 125 吊耳板宽LDP(mm) 吊耳板圆周外半径R(mm) 吊耳板许用拉应力[σ](N/mm) 连接板耳板排数 2400 100 205 2
NS=max{N1,N2,N3}/2=
吊耳板吊索方向的最大拉应力:
σL= NS/(S(2R-D))= ×103/(25×(2×100-50))=mm2≤[σ]=205N/mm2 符合要求!
吊耳板吊索方向的最大剪应力:
τL= NS/(S(2R-D))= ×103/(25×(2×100-50))=mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求! 附图如下:
塔机附着节点详图
2号楼 塔机附着验算计算书
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、塔机附着杆参数
塔机型号 QTZ80(TC5610Fz-6)塔身桁架结构类型 -徐州建机 塔机计算高度H(m) 起重臂长度l1(m) 起重臂与平衡臂截面计算高度h(m) 120 56 塔身宽度B(m) 平衡臂长度l2(m) 圆钢管 工作状态时回转惯性力产生的扭矩标 准值Tk1(kN·m) 工作状态倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 386 非工作状态倾覆力矩标准值Mk'(kN*m) 2022(反向)
附着杆数 附墙杆截面类型 塔身锚固环边长C(m) 三杆附着 钢管 附墙杆类型 附墙杆钢管规格(mm) Ⅲ类 Φ180×16 二、风荷载及附着参数
附着次数N 附着点1到塔机的横向距离a1(m) 附着点2到塔机的横向距离a2(m) 附着点3到塔机的横向距离a3(m) 工作状态基本风压ω0(kN/m) 塔身前后片桁架的平均充实率α0 28 4 4 点1到塔机的竖向距离b1(m) 点2到塔机的竖向距离b2(m) 点3到塔机的竖向距离b3(m) 非工作状态基本风压ω0'(kN/m) 2
附着点高度附着点净高h1(m) h01(m) 风压等效高工作状态风非工作状态度变化系数荷载体型系风荷载体型μz 数μs 系数μs' 工作状态风振系数βz 非工作状态风振系数βz' 工作状态风非工作状态压等效均布风压等效均线荷载标准布线荷载标值qsk 准值qsk' 第N次附着 第1次附着 第2次附着