塔吊附着施工方案教材.docx
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塔吊附着施工方案教材
塔吊附着施工方案
一、范围
本方案适用于南山府邸塔吊附着工程
二、编制依据
1.1《塔式起重机操作使用规程》JG/T100-1999
1.2《塔式起重机安全规程》GB5144-2006
1.3《塔式起重机技术条件》GB/T9462-1999
1.4《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2012
1.5南山府邸工程施工图纸
1.6南山府邸工程塔吊平面布置图
1.7现场地形
三、工程概况
1、概况
南山府邸工程项目位于南充市嘉陵区春江路二段旁，是由南充市嘉陵区嘉铭房地产开发有限公司投资兴建。
本工程占地面积约16万平方米，总建筑面积约459248平方米，其中地下室建筑面积约13万平方米，共计分为四个标段。
第一标段包括：
地下室西侧部分、地上1#~3#、20#、21#、31#~34#、37#、38#栋，建筑面积约118198.92㎡；第二标段包括：
地下室东侧部分、地上22#~24#、27#~30#、35#栋，建筑面积约110204.44㎡；第三标段包括：
12#~19#、36#、39#栋，建筑面积约101933.07㎡；第四标段包括4#~11#、25#、26#栋，建筑面积约113517.94㎡。
1-3#、12#、20#、21#、楼为商业楼，2~3层，其余为高层，11~26层。
本工程基础形式为人工挖孔桩基础及独立基础，结构形式为框架、剪力墙结构。
本工程根据现场实际情况安装15台TC6012-6型塔吊。
2、工程特点
2.1建筑物集中，塔吊群塔作业。
2.2工期紧张，工程量大，作业任务繁重，施工作业面间距小。
四、塔吊附着计算
8#塔机附着杆参数
塔吊第一次附着标高为9.00
第二次附着标高为27.00
塔机型号
TC6020A（QTZ160）
塔身桁架结构类型
型钢
塔机计算高度H（m）
62.9
塔身宽度B（m）
1.7
起重臂长度l1（m）
60
平衡臂长度l2（m）
11.59
起重臂与平衡臂截面计算高度h（m）
1.06
工作状态时回转惯性力产生的扭矩标准值Tk1（kN·m）
454.63
工作状态倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
270
非工作状态倾覆力矩标准值Mk'（kN*m）
355.37
附着杆数
三杆附着
附墙杆类型
Ⅳ类
附墙杆截面类型
槽钢
附墙杆型钢型号）
25a号槽钢
塔身锚固环边长C（m）
1.8
1、风荷载及附着参数
附着次数N
2
附着点1到塔机的横向距离a1（m）
2.805
点1到塔机的竖向距离b1（m）
4.15
附着点2到塔机的横向距离a2（m）
4.25
点2到塔机的竖向距离b2（m）
4.15
附着点3到塔机的横向距离a3（m）
3.158
点3到塔机的竖向距离b3（m）
4.75
工作状态基本风压ω0（kN/m2）
0.2
非工作状态基本风压ω0'（kN/m2）
0.35
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
第N次附着
附着点高度h1（m）
附着点净高h01（m）
风压等效高度变化系数μz
工作状态风荷载体型系数μs
非工作状态风荷载体型系数μs'
工作状态风振系数βz
非工作状态风振系数βz'
工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk
非工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk'
第1次附着
23.25
23.25
1.091
1.95
1.95
1.584
1.617
0.385
0.688
第2次附着
41.25
18
1.268
1.95
1.95
1.585
1.625
0.448
0.803
悬臂端
62.9
21.65
1.444
1.95
1.95
1.583
1.625
0.509
0.915
附图如下:
塔机附着立面图
2、工作状态下附墙杆内力计算
1）、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk
qk=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.583×1.444×1.95×0.2×0.35×1.06=0.265kN/m
2）、扭矩组合标准值Tk
由风荷载产生的扭矩标准值Tk2
Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/2×0.265×602-1/2×0.265×11.592=459.202kN·m
集中扭矩标准值（考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9）
Tk=0.9（Tk1+Tk2）=0.9×（454.63+459.202）=822.449kN·m
3）、附着支座反力计算
计算简图
剪力图
得：
RE=40.056kN
在工作状态下，塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性，在计算支座3处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。
4）、附墙杆内力计算
支座3处锚固环的截面扭矩Tk（考虑塔机产生的扭矩由支座3处的附墙杆承担）,水平内力Nw=20.5RE=56.648kN。
计算简图：
塔机附着示意图
塔机附着平面图
α1=arctan（b1/a1）=55.945°
α2=arctan（b2/a2）=44.318°
α3=arctan（b3/a3）=56.382°
β1=arctan（（b1+c/2）/（a1+c/2））=53.734°
β2=arctan（（b2+c/2）/（a2-c/2））=56.441°
β3=arctan（（b3+c/2）/（a3+c/2））=54.313°
各杆件轴力计算：
ΣMO=0
T1×sin（α1-β1）×（b1+c/2）/sinβ1+T2×sin（α2-β2）×（b2+c/2）/sinβ2-T3×sin（α3-β3）×（b3+c/2）/sinβ3+Tk=0
ΣMh=0
T2×sinα2×c+T3×sinα3×c+Nw×cosθ×c/2-Nw×sinθ×c/2-Tk=0
ΣMg=0
T1×sinα1×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：
最大轴拉力T1=0kN，T2=535.635kN，T3=170.878kN
最大轴压力T1=599.966kN，T2=0kN，T3=0kN
（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：
最大轴拉力T1=599.966kN，T2=0kN，T3=0kN
最大轴压力T1=0kN，T2=535.635kN，T3=170.878kN
3、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=62.895kN
2）、附墙杆内力计算
支座3处锚固环的水平内力Nw=RE=62.895kN。
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：
最大轴拉力T1=53.69kN，T2=17.347kN，T3=64.699kN
最大轴压力T1=53.69kN，T2=17.347kN，T3=64.699kN
4、附墙杆强度验算
附墙杆型钢型号
25a号槽钢
附墙杆截面面积A（mm2）
3491
附墙杆截面回转半径i（mm）
98.32
附墙杆强度设计值[f]（N/mm2）
215
1）、杆件轴心受拉强度验算
σ=N/A=599966/3491=171.861N/mm2≤[f]=215N/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）0.5/i=（28052+41502）0.5/98.32=50.946≤[λ]=100，查规范表得：
φ1=0.852
满足要求！
附墙杆2长细比：
λ2=L0/i=（a22+b22）0.5/i=（42502+41502）0.5/98.32=60.416≤[λ]=100，查规范表得：
φ2=0.805
满足要求！
附墙杆3长细比：
λ3=L0/i=（a32+b32）0.5/i=（31582+47502）0.5/98.32=58.015≤[λ]=100，查规范表得：
φ3=0.818
满足要求！
附墙杆1轴心受压稳定系数：
σ1＝N1/（φ1A）=599966/（0.852×3491）=201.715N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求！
附墙杆2轴心受压稳定系数：
σ2＝N2/（φ2A）=535635/（0.805×3491）=190.6N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求！
附墙杆3轴心受压稳定系数：
σ3＝N3/（φ3A）=170878/（0.818×3491）=59.839N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求！
12#塔吊附着计算
塔吊第一次附着为24.00
第二次附着为42.00
1、塔机附着杆参数
塔机型号
TC6020A（QTZ160）
塔身桁架结构类型
型钢
塔机计算高度H（m）
65.7
塔身宽度B（m）
1.7
起重臂长度l1（m）
60
平衡臂长度l2（m）
11.59
起重臂与平衡臂截面计算高度h（m）
1.06
工作状态时回转惯性力产生的扭矩标准值Tk1（kN·m）
454.63
工作状态倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
270
非工作状态倾覆力矩标准值Mk'（kN*m）
355.37
附着杆数
三杆附着
附墙杆类型
Ⅳ类
附墙杆截面类型
槽钢
附墙杆型钢型号）
25a号槽钢
塔身锚固环边长C（m）
1.8
2、风荷载及附着参数
附着次数N
2
附着点1到塔机的横向距离a1（m）
2.37
点1到塔机的竖向距离b1（m）
3.65
附着点2到塔机的横向距离a2（m）
3.797
点2到塔机的竖向距离b2（m）
3.65
附着点3到塔机的横向距离a3（m）
2.462
点3到塔机的竖向距离b3（m）
3.65
工作状态基本风压ω0（kN/m2）
0.2
非工作状态基本风压ω0'（kN/m2）
0.35
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
第N次附着
附着点高度h1（m）
附着点净高h01（m）
风压等效高度变化系数μz
工作状态风荷载体型系数μs
非工作状态风荷载体型系数μs'
工作状态风振系数βz
非工作状态风振系数βz'
工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk
非工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk'
第1次附着
27
27
1.15
1.95
1.95
1.588
1.623
0.407
0.728
第2次附着
45
18
1.313
1.95
1.95
1.588
1.628
0.464
0.833
悬臂端
65.7
20.7
1.47
1.95
1.95
1.582
1.624
0.518
0.931
附图如下:
塔机附着立面图
3、工作状态下附墙杆内力计算
1）、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk
qk=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.582×1.47×1.95×0.2×0.35×1.06=0.269kN/m
2）、扭矩
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