1、塔吊基础及其附着验算TC5610-6塔机基础及其附着验算1.塔机基础验算1.1支腿固定式基础载荷如下1.2塔机抗倾覆验算6级以上风停止作业,6级风以下的工作状态的水平荷载18.3KN,非工作状态的水平荷载73.9KN,用于塔机独立高度的基本风压荷载。塔机基础尺寸长宽高为5米5米1米。混凝土重度为。验算公式:工况:非工况:则工况满足要求,非工况满足要求。1.3塔机基础地耐力验算 验算公式: 工况: 非工况: 现场实际地耐力为200KPa,则工况满足要求,同样非工况满足要求。2.塔机附着验算2.1附着立面、平面控制 附着立面控制附着平面控制2.2附着受力计算(此部分为本公司用专业计算软件PKPM进
2、行的受力计算)2.2.1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简化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 = 0.27kN; 塔吊的最大倾覆力矩:M = 1552.00kN; 计算结果: Nw = 95.4182kN ; 2.2.2 附着杆内力计算 计算简图 计算单元的平衡方程: 其中: 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合风荷载扭矩。 将上面的方程组求解,其中 从 0 - 360 循环, 分
3、别取正负两种情况,求得各附着最大的。 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合。 杆1的最大轴向压力为: 228.52 kN; 杆2的最大轴向压力为: 0.00 kN; 杆3的最大轴向压力为: 66.06 kN; 杆1的最大轴向拉力为: 0.00 kN; 杆2的最大轴向拉力为: 190.44 kN; 杆3的最大轴向拉力为: 176.27 kN;第二种工况的计算: 塔机非工作状态,风向顺着着起重臂, 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和轴拉力。 杆1的最大轴向压力为: 7
4、0.32 kN; 杆2的最大轴向压力为: 50.18 kN; 杆3的最大轴向压力为: 113.16 kN; 杆1的最大轴向拉力为: 70.32 kN; 杆2的最大轴向拉力为: 50.18 kN; 杆3的最大轴向拉力为: 113.16 kN;2.3 附着各部件设计2.3.1 埋件设计埋件制作图埋件受力图根据混凝土设计规范:GB50010-2002预埋件计算。当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时,应按以下两个公式计算,并取较大者。其中:fy:锚筋的抗拉强度设计值,Q345取300Mpa; fc:混凝土抗压强度,按C30取值14.3Mpa; t:锚板厚度,t=16mm; d:锚筋直径,d=20mm;
5、av:锚筋的受剪承载力系数,当av0.7时,取av=0.7时; av=(4.0-0.08d)fc/ fy =0.52 ab:锚板的弯曲变形折减系数; ab=0.6+0.25t/d =0.8 ar:锚筋层数影响系数,两层取1.0.三层取0.9,四层取0.85; Z:沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离;双耳座埋件实际使用钢筋截面积【As】=r2=4712.4mm2则:As【As】,满足要求。单耳座埋件实际使用钢筋截面积【As】=r2=1885mm2则:As【As】,满足要求。2.3.2 耳座设计耳座制作图耳座、拉杆封头计算:注:涉及到附着角度、拉杆干涉问题,耳板长度根据实际情况而定,耳板长度
6、较长时,在耳板内侧布置加劲肋,将两块耳板做成箱型。此处所需计算的只是拉杆封头及耳座的圆弧尺寸: 曲梁公式:耳座、封头计算简图计算公式:对a-a截面: 对b-b截面: 耳板孔壁承压计算:(d为销孔直径)式中:耳板承受的最大轴向力,由于是两个耳座同时受力,取拉杆受力的一半Pmax=114250N; h 销孔边缘至同一侧耳板边缘距离; R 耳板厚度中间; 耳板钢板的厚度;A 面积,为耳板钢板厚度总和; K 系数,则:Pmax=114250N,h=65mm,R=(90+50)/2=70mm,=20mm, =36mm,d=16mm,A=3665=2340mm2, =5.39 耳板孔壁承压计算:=198.
7、35Mpa1.4则耳座满足受力要求。2.3.3 拉杆设计 拉杆制作图附着拉杆计算:本次拉杆采用两个热轧普通槽钢对扣式组合截面,拉杆两端铰接,钢材为Q235B。根据塔式起重机设计手册,取Q235钢材的强度设计值,直接承受动力荷载构件容许长细比。以最长拉杆,轴心受力F=228.5KN为计算依据按实腹式单向压弯构件验算截面。单个槽钢截面几何特性选取截面:16b截面面积:cm2惯性矩: ,重心距:整个拉杆截面几何特性截面尺寸:截面面积:cm2惯性矩: 回转半径: ,截面模量:,拉杆自重:,按均布荷载考虑自重弯矩:腹板厚度:,翼缘板平均厚度:整个拉杆截面强度验算弯矩作用平面内的稳定性验算长细比:板件宽厚比,属C类截面,查表得:欧拉临界力:取等效弯矩系数,截面塑性发展系数弯矩作用平面外的稳定验算长细比:板件宽厚比:,属C类截面,查表得:压弯整体稳定系数:取等效弯矩系数,截面影响系数则,拉杆抗拉、抗压稳定性满足要求。
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