塔吊附着计算样题.docx

塔吊附着计算 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. 参数信息塔吊型号:红旗II-16塔吊最大起重力矩:M=160.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=200kN.m塔吊计算高度:H=28.30m塔身宽度:B=2.50m附着框宽度:3.0m最大扭矩:0kN.m风荷载设计值:0.97kN/m2附着节点数:3各层附着高度分别(m):10,15,20附着杆选用：10号工字钢附着点1到塔吊的竖向距离:b1=3.00m附着点1到塔吊的横向距离:a1=3.00m附着点1到附着点2的距离:a2=9.00m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:1. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.8×1.8×1.95×0.84×0.2=0.47kN/m2 qsk=1.2×0.47×0.35×2.5=0.50kN/m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.40kN/m2) Wk=0.8×1.85×1.95×0.84×0.40=0.97kN/m2 qsk=1.2×0.97×0.35×2.50=1.02kN/m2. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=200+160=360.00kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=200.00kN.m3. 力 Nw 计算工作状态下: Nw=116.856kN非工作状态下: Nw=70.048kN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 塔机工作状态下，Nw=116.86kN, 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 θ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1的最大轴向压力为：116.86 kN杆2的最大轴向压力为：0.00 kN杆3的最大轴向压力为：116.86 kN杆1的最大轴向拉力为：116.86 kN杆2的最大轴向拉力为：0 kN杆3的最大轴向拉力为：116.86 kN五. 第二种工况的计算 塔机非工作状态，Nw=70.05kN, 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 θ=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：70.05 kN杆2的最大轴向压力为：0.00 kN杆3的最大轴向压力为：70.05 kN杆1的最大轴向拉力为：70.05 kN杆2的最大轴向拉力为：0 kN杆3的最大轴向拉力为：70.05 kN六. 附着杆强度验算1．杆件轴心受拉强度验算验算公式: σ=N/An≤f其中 N──为杆件的最大轴向拉力,取N=116.86kN；σ──为杆件的受拉应力； An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是10号工字钢,查表可知 An=1430.00mm2；经计算，杆件的最大受拉应力 σ=116.86×1000/1430.00=81.72N/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:σ=N/φAn≤f其中 σ──为杆件的受压应力；N──为杆件的轴向压力,杆1:取N=116.86kN；杆2:取N=0.00kN；杆3:取N=116.86kN； An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是10号工字钢,查表可知 An=1430.00mm2；φ ──为杆件的受压稳定系数,是根据λ 查表计算得: 杆1:取φ =0.543,杆2:取φ=0.271 ,杆3:取φ =0.543；λ ──杆件长细比,杆1:取λ =102.479,杆2:取λ=162.034,杆3:取λ=102.479。经计算，杆件的最大受压应力 σ=150.60N/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=116.860kN； lw为附着杆的周长，取440.38mm； t为焊缝厚度，t=4.50mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 N/mm2；经过焊缝强度