塔吊附墙计算书.doc

1、编制单位： 编 制 人：审 核 人： 编制时间：塔吊附墙计算书2目 录一、塔吊附墙概况二、塔吊附墙杆受力计算三、结构柱抗剪切验算四、附墙杆截面设计和稳定性强度验算塔吊附墙计算书3一、塔吊附墙概况本工程结构高度 53.4 m，另加桅杆 15 米，总高度 68.4 米。本工程采用 FO/23B 塔吊，塔吊采用固定式现浇砼基础，基础埋设深度-5.35m，塔身设两道附墙与结构柱拉结：塔身升到 12 标准节时，设第一道附墙于第 6 标准节（结构标高 23.47 米） ，塔吊升到第 17标准节时，设第二道附墙于第 14 标准节（结构标高 42.8 米） ，然后加到第 23 标准节为止。在加第二道附墙之前，

2、第一道附墙以上有 17-6=11 个标准节，而第二道附墙以上塔身标准节数最多为 23-14=9 节，因此，第二道附墙设置之前第一道附墙受力最大。本计算书将对第一道附墙进行受力计算和构造设计。为简化计算和偏于安全考虑，第二道附墙将采用与第一道附墙相同的构造形式。本工程计划使用金环项目使用过的塔吊附墙杆。根据塔吊与结构的位置关系，附墙杆夹角较小，附墙杆与结构柱连接的予埋件分别采用不同的形式。本计算书主要包括四个方面内容：附墙杆及支座受力计算，结构柱抗剪切及局部受压验算，附墙杆予埋件锚筋设计,附墙杆型号选用。二、塔吊附墙杆受力计算（一） 、塔吊附墙内力计算，将对以下两种最不利受力情况进行：1、 塔机

3、满载工作，起重臂顺塔身 x-x 轴或 y-y 轴，风向垂直于起重臂（见图 1） ；塔吊附墙计算书42、 塔机处于非工作状态，起重臂处于塔身对角线，风向由起重臂吹向平衡臂（见图 2） 。对于第一种受力状态，塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。对于第二种受力状态，塔身附墙仅承受附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。以下分别对不同受力情况进行计算：（二） 、对第一种受力状态，附墙上口塔身段面内力为：弯矩：M=164.83（T.m）剪力：V=3.013（T）扭矩：T=12（T.m）,则:1、当剪力沿 x-x 轴时(见图 a)，由M B=0，得 T+V*L1 -L

4、B0*N1=0即： N 1=（T+ V*L 1）/ L B0=（12+3.013*3.65）/5.932=3.88（T）通过三角函数关系，得支座 A 反力为：RAY= N1*sin52.3426=3.88*sin52.3426=2.84（T）RAx= N1*cos52.3426=3.88* cos52.3426=2.64（T）由M C=0，得 N3*LG0+T+V*0.8=0塔吊附墙计算书5即：N3=-（T+ V*0.8）/ L G0=-（12+3.013*0.8）/0.966=-14.92（T）由M 0=0，得 N 2*LC0-(T+V*L6)=0即：N 2 =（T+ V*L 6）/ L C

5、 0=（12+3.013*0.027）/0.98=12.33（T）由力平衡公式N i=0，得RAY+RBY=0 和-R AX-RBX +V =0，故RBY= -RAY =-2.84（T）(负值表示力方向与图示相反,以下同)RBX = -RAX +V =-2.64+12.33=9.48（T）2、当剪力沿 y-y 轴时(见图 b)，由M B=0，得 T-（V*L 4+LB0*N1）=0即： N 1=（T-V*L 4）/ L B0=（12-3.013*4.5）/5.932=-0.263（T）通过三角函数关系，得支座 A 反力为：RAY= N1*sin52.3426=-0.263*sin52.3426

6、=-0.171（T）RAx= N1*cos52.3426=-0.263* cos52.3426=-0.2（T）由M C=0，得 N3*L C0 +T+V*0.8=0塔吊附墙计算书6即：N3=-（T+ V*0.8）/ L C0=-（12+3.013*0.8）/0.98=-14.91（T）由M 0=0，得 N 2*LC0-(T+V*L5)=0即：N 2 =（T+ V*L 5）/ L G 0=（12+3.013*0.2）/0.966=13.05（T）由静力平衡公式N i=0，得RAY +RBY+V =0 和 RAX+ RBX =0，故RBY= -(RAY +V)=-(-3.16+12)=-8.84（

7、T）RBX = -RAX =2.93（T）（二） 、对第二种受力状态(非工作状态)，附墙上口塔身段面内力为：弯矩：M=191.603（T.m）剪力：V=10.036（T） ，剪力沿塔身横截面对角线，对图 c,由M B=0，得 V*LBH +LB0*N1=0即： N 1=-V*LBH/ LB0=-10.036*0.6/5.932=-1.015（T）通过三角函数关系，得支座 A 反力为：RAY= -N1*sin52.3426=-1.015*sin52.3426=-0.8（T）塔吊附墙计算书7RAx= -N1*cos52.3426=-1.015* cos52.3426=-0.62（T）由M C=0，

8、得 N3*L0C+ V* LC0=0即：N3=- V* L C0/ L C0=-10.036*1.132/0.98=-11.6（T）由M 0=0，得 N 2*LC0-V*L7=0即：N 2 = V*L7/ L C 0=10.036*0.17/0.98=1.74（T）由力平衡公式N i=0，得RAY +RBY+V*cos450=0 和-R AX-RBX +V*sin450 =0，故RBY= -RAY- V*cos450 =0.8-10.036*cos450=-6.3（T）RBX = -RAX +V* sin450 =0.62+10.036*sin450=7.79（T）对图 d,由M B=0，得

9、V*LBG +LB0*N1=0即： N 1=-V*LBG/ LB0=-10.036*5.67/5.932=-9.6（T）由M C=0，得 N3*0+ V* LC0=0，即N3=0塔吊附墙计算书8通过三角函数关系，得支座 A 反力为：RAY= N1*sin52.3426=-9.6*sin52.3426=-7.6（T）RAx= -N1*cos52.3426=-9.6* cos52.3426=-5.87（T）由静力平衡公式，得RAY +RBY+V*sin450=0 和 RAX+RBX +V*cos450 =0，故RBY=-RAY-V*sin450=7.6-10.036*cos450=0.5（T）RB

10、X=-RAX-V*sin450=-5.87-10.036*sin450=-13（T）根据如上计算,附墙杆件和支座受力最大值见下表：A 支座 B 支座AB 杆 BC 杆 BD 杆RAX RAY RBX RBYN1=-9.6t N2=13.05t N3=-14.92t 7.6t 5.87t -13t 0.5t由于外力方向可向相反方向进行，故以上数值可正可负，均按压杆进行设计。三、结构柱抗剪切和局部压力强度验算附墙埋件受力面积为 470470,锚固深度按 450 计算，最小柱断面为 700700，柱子箍筋为 1 0200，由上面的计算结果可知，支座最大拉力（压力）为（R BX 2+RBY2） 1/2

11、=（13 2+0.52）1/2=13.01T=130.1KN。结构柱抗剪切计算公式为：式中：F t： 砼 的 轴 心 抗 拉 强 度 ， 取 1.5*75%Mpa(C30的 12天 强 度等级)um:距 集 中 反 力 作 用 面 积 周 边 h0/2处 的 周 长 um =2340h0:截面有效高度 h 0=235fyv:钢筋的抗剪强度，取 fyv =235Mpa（12，级钢）Asyu：与剪切面积相交的全部箍筋截面面积，syuvmtl AfuFK83.00塔吊附墙计算书9Asyu =2*113=226mm2K：安全系数，K=2.5故：右式/K=(1.5*0.75*2340*235+0.8*2

12、35*226)/2.5=661125.5/2.5=264450.2N=264.45KN130.1KN结论：利用结构柱已有的箍筋 12200 其抗剪强度能满足受力要求。四、附墙与结构连接予埋件锚筋强度验算附墙与结构连接予埋件受力最大值为 X 轴方向的 13T 和 Y 轴方向的 0.5T。附墙杆与予埋件的连接销栓到锚筋根部的距离取 350mm（偏大），则 X 轴方向的 5.83T 将产生弯矩M=350*5.83*104=20405000（N.mm） 。弯矩和 Y 轴方向 15.1T 拉力作用下，边锚筋抗拉强度验算如下：RBY/AS 总 +M/Wn fy其中，R BY为 15.1T=151000NA

13、S 总 为锚筋总面积，为 5890mm2(锚筋为 12 根直径为25 的二级螺纹钢)M 为 20405000N.mmWn抵抗矩，值为：塔吊附墙计算书10Wn =6*AS1*（h 12+h22）/ h 1=6*490.9*(2502+1002)/ 250=73752816mm3故此，RBY/AS 总 +M/Wn =151000/5890+20405000/73752816=26 N/mm2f=310N/mm2可知锚筋强度满足要求。五、附墙杆截面设计根据金环项目提供的附墙计算书，金环项目受最大内力的附墙杆件的计算长度为 l0=9.010m，最大轴心压力设计值（安全系数2.5）为：297.28KN，而本工程受最大内力的附墙杆件的计算长度为l0=6.012m，最大轴心压力设计值（安全系数 2.0）为：2.0*14.92=29.84 T=298.40KN，故知可以使用。结论：附墙杆采用 218a型钢拼成 180220 截面的格构件，并用-1801408 缀板，间距 640mm 与槽钢三面围焊，焊缝高度 6mm 角焊缝形式，焊条为 E43 焊条，可满足附墙杆受力要求。