塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定,需要增长附着杆或附着杆
与建筑物连
接的两支座间距改变时,需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支
座计算和锚固
环计算。
一. 参数信息
塔吊高度:50.00(m) 附着塔吊最大倾覆力距:1058.00(kN.m) 附着塔吊边长:1.60(m)
附着框宽度:1.75(m) 回转扭矩:360.00(kN/m) 风荷载设
计值:0.10(kN/m)
附着杆选用:[16b槽钢附着节点数:1 各层附着高度分
别:24.0(m)
附着点1到塔吊的竖向距离:6.00(m) 附着点1到塔吊的横向距
离:2.00(m)
附着点1到附着点2的距离:6.00(m)
二. 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视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:
风荷载取值 q=0.10kN/m
塔吊的最大倾覆力矩 M=1058kN.m
24.0m 26.0m
q
M
计算结果: N w =71.737kN
三. 附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程为:
其中:
四. 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和
风荷载扭矩。
将上面的方程组求解,其中 从0-360循环, 分别取正负两种情况,分别求得各
附着最大的轴压力和轴拉力:
杆2的最大轴向压力为:226.50 kN
杆3的最大轴向压力为:159.25 kN
杆1的最大轴向拉力为:270.31 kN
杆2的最大轴向拉力为:226.5 kN
杆3的最大轴向拉力为:159.25 kN
五. 第二种工况的计算
塔机非工作状态,风向顺着起重臂,不考虑扭矩的影响。
将上面的方程组求解,其中=45,135,225,315, Mw=0,分别求得各附着最大的轴压
力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:53.47 kN
杆2的最大轴向压力为:39.88 kN
杆3的最大轴向压力为:88.04 kN
杆1的最大轴向拉力为:53.47 kN
杆2的最大轴向拉力为:39.88 kN
杆3的最大轴向拉力为:88.04 kN
六. 附着杆强度验算
1.杆件轴心受拉强度验算
验算公式:
=N/A n≤f
其中 N──为杆件的最大轴向拉力,取N=270.31kN;
──为杆件的受拉应力;
A n──为杆件的的截面面积,本工程选取的是[16b槽钢,查表可知
A n=2515.00mm2;
经计算,杆件的最大受拉应力=270.31×1000/2515.00=107.48N/mm2。
最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求!
2.杆件轴心受压强度验算
验算公式:
=N/A n≤f
其中──为杆件的受压应力;
N──为杆件的轴向压力,杆1:取N=270.31kN;杆2:取N=226.50kN;杆3:取N=159.25kN;
A n──为杆件的的截面面积,本工程选取的是[16b槽钢,查表可知
A n=2515.00mm2;
──为杆件的受压稳定系数,是根据查表计算得,杆1:取 =0.536,杆2:取=0.465 ,杆3:取 =0.524;
──杆件长细比,杆1:取 =103.681,杆2:取=115.992,杆3:取
=105.049。
经计算,杆件的最大受压应力=200.37N/mm2。
最大压应力不大于拉杆的允许压应力215N/mm2,满足要求!
七. 焊缝强度计算
附着杆如果采用焊接方式加长,对接焊缝强度计算公式如下:
其中 N为附着杆的最大拉力或压力,N=270.313kN;
l w为附着杆的周长,取563.00mm;
t为焊缝厚度,t=8.50mm;
f t或f c为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取 185 N/mm2;
经过焊缝强度 = 270312.56/(563.00×8.50) = 56.49N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!