塔吊附墻計(jì)算書(shū)

1、編制單位： 編 制 人：審 核 人： 編制時(shí)間：目 錄一、塔吊附墻概況二、塔吊附墻桿受力計(jì)算三、結(jié)構(gòu)柱抗剪切驗(yàn)算四、附墻桿截面設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性強(qiáng)度驗(yàn)算一、塔吊附墻概況本工程結(jié)構(gòu)高度53.4 m，另加桅桿15米，總高度68.4米。本工程采用fo/23b塔吊，塔吊采用固定式現(xiàn)澆砼基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋設(shè)深度-5.35m，塔身設(shè)兩道附墻與結(jié)構(gòu)柱拉結(jié)：塔身升到12標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時(shí)，設(shè)第一道附墻于第6標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（結(jié)構(gòu)標(biāo)高23.47米），塔吊升到第17標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時(shí)，設(shè)第二道附墻于第14標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（結(jié)構(gòu)標(biāo)高42.8米），然后加到第23標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為止。在加第二道附墻之前，第一道附墻以上有17-6=11個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，而第二道附墻以上塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù)最多為2

2、3-14=9節(jié)，因此，第二道附墻設(shè)置之前第一道附墻受力最大。本計(jì)算書(shū)將對(duì)第一道附墻進(jìn)行受力計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)。為簡(jiǎn)化計(jì)算和偏于安全考慮，第二道附墻將采用與第一道附墻相同的構(gòu)造形式。本工程計(jì)劃使用金環(huán)項(xiàng)目使用過(guò)的塔吊附墻桿。根據(jù)塔吊與結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，附墻桿夾角較小，附墻桿與結(jié)構(gòu)柱連接的予埋件分別采用不同的形式。本計(jì)算書(shū)主要包括四個(gè)方面內(nèi)容：附墻桿及支座受力計(jì)算，結(jié)構(gòu)柱抗剪切及局部受壓驗(yàn)算，附墻桿予埋件錨筋設(shè)計(jì),附墻桿型號(hào)選用。二、塔吊附墻桿受力計(jì)算（一）、塔吊附墻內(nèi)力計(jì)算，將對(duì)以下兩種最不利受力情況進(jìn)行：1、 塔機(jī)滿(mǎn)載工作，起重臂順?biāo)韝-x軸或y-y軸，風(fēng)向垂直于起重臂（見(jiàn)圖1）；2、 塔機(jī)處于非

3、工作狀態(tài)，起重臂處于塔身對(duì)角線(xiàn)，風(fēng)向由起重臂吹向平衡臂（見(jiàn)圖2）。對(duì)于第一種受力狀態(tài)，塔身附墻承擔(dān)吊臂制動(dòng)和風(fēng)力產(chǎn)生的扭矩和附墻以上自由高度下塔身產(chǎn)生的水平剪力。對(duì)于第二種受力狀態(tài)，塔身附墻僅承受附墻以上自由高度下塔身產(chǎn)生的水平剪力。以下分別對(duì)不同受力情況進(jìn)行計(jì)算：（二）、對(duì)第一種受力狀態(tài)，附墻上口塔身段面內(nèi)力為：彎矩：m=164.83（t.m）剪力：v=3.013（t）扭矩：t=12（t.m）,則:1、當(dāng)剪力沿x-x軸時(shí)(見(jiàn)圖a)，由mb=0，得 t+v*l1 -lb0*n1=0 即： n1=（t+ v*l1）/ lb0 =（12+3.013*3.65）/5.932 =3.88（t）通過(guò)三角

4、函數(shù)關(guān)系，得支座a反力為： ray= n1*sin52.3426=3.88*sin52.3426=2.84（t） rax= n1*cos52.3426=3.88* cos52.3426=2.64（t）由mc=0，得 n3*lg0+t+v*0.8=0 即：n3=-（t+ v*0.8）/ l g0 =-（12+3.013*0.8）/0.966 =-14.92（t）由m0=0，得 n2*lc0-(t+v*l6)=0 即：n2 =（t+ v*l6）/ l c 0 =（12+3.013*0.027）/0.98 =12.33（t）由力平衡公式ni=0，得ray+rby=0和-rax-rbx +v =0，故

5、rby= -ray =-2.84（t）(負(fù)值表示力方向與圖示相反,以下同)rbx = -rax +v =-2.64+12.33=9.48（t）2、當(dāng)剪力沿y-y軸時(shí)(見(jiàn)圖b)，由mb=0，得 t-（v*l4+lb0*n1）=0 即： n1=（t-v*l4）/ lb0=（12-3.013*4.5）/5.932=-0.263（t）通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座a反力為： ray= n1*sin52.3426=-0.263*sin52.3426=-0.171（t） rax= n1*cos52.3426=-0.263* cos52.3426=-0.2（t）由mc=0，得 n3*l c0 +t+v*0.8=0

6、 即：n3=-（t+ v*0.8）/ l c0 =-（12+3.013*0.8）/0.98 =-14.91（t）由m0=0，得 n2*lc0-(t+v*l5)=0 即：n2 =（t+ v*l5）/ l g 0 =（12+3.013*0.2）/0.966 =13.05（t）由靜力平衡公式ni=0，得ray +rby+v =0和rax+ rbx =0，故rby= -(ray +v)=-(-3.16+12)=-8.84（t）rbx = -rax =2.93（t）（二）、對(duì)第二種受力狀態(tài)(非工作狀態(tài))，附墻上口塔身段面內(nèi)力為：彎矩：m=191.603（t.m）剪力：v=10.036（t），剪力沿塔身橫

7、截面對(duì)角線(xiàn)，對(duì)圖c,由mb=0，得 v*lbh +lb0*n1=0 即： n1=-v*lbh/ lb0 =-10.036*0.6/5.932 =-1.015（t）通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座a反力為： ray= -n1*sin52.3426=-1.015*sin52.3426=-0.8（t） rax= -n1*cos52.3426=-1.015* cos52.3426=-0.62（t）由mc=0，得 n3*l0c+ v* lc0=0 即：n3=- v* lc0/ l c0 =-10.036*1.132/0.98 =-11.6（t）由m0=0，得 n2*lc0-v*l7=0 即：n2 = v*l7/

8、 l c 0 =10.036*0.17/0.98 =1.74（t）由力平衡公式ni=0，得ray +rby+v*cos450=0和-rax-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）對(duì)圖d,由mb=0，得 v*lbg +lb0*n1=0 即： n1=-v*lbg/ lb0 =-10.036*5.67/5.932 =-9.6（t）由mc=0，得 n3*0+ v* lc0=0，即n3=0通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座a反力

9、為： ray= n1*sin52.3426=-9.6*sin52.3426=-7.6（t） rax= -n1*cos52.3426=-9.6* cos52.3426=-5.87（t）由靜力平衡公式，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）rbx=-rax-v*sin450=-5.87-10.036*sin450=-13（t）根據(jù)如上計(jì)算,附墻桿件和支座受力最大值見(jiàn)下表：ab桿bc桿bd桿a支座b支座raxrayrbxrbyn1=-9.6tn2=13.05tn3=-1

10、4.92t7.6t5.87t-13t0.5t由于外力方向可向相反方向進(jìn)行，故以上數(shù)值可正可負(fù)，均按壓桿進(jìn)行設(shè)計(jì)。三、結(jié)構(gòu)柱抗剪切和局部壓力強(qiáng)度驗(yàn)算附墻埋件受力面積為470470,錨固深度按450計(jì)算，最小柱斷面為700700，柱子箍筋為，由上面的計(jì)算結(jié)果可知，支座最大拉力（壓力）為（rbx 2+rby2）1/2=（13 2+0.52）1/2=13.01t=130.1kn。結(jié)構(gòu)柱抗剪切計(jì)算公式為：式中：ft：砼的軸心抗拉強(qiáng)度，取1.5*75%mpa(c30的12天強(qiáng)度等級(jí))um:距集中反力作用面積周邊h0/2處的周長(zhǎng)um =2340h0:截面有效高度 h0=235fyv:鋼筋的抗剪強(qiáng)度，取fyv

11、 =235mpa（12，級(jí)鋼）asyu：與剪切面積相交的全部箍筋截面面積，asyu =2*113=226mm2k：安全系數(shù)，k=2.5故：右式/k=(1.5*0.75*2340*235+0.8*235*226)/2.5=661125.5/2.5=264450.2n=264.45kn130.1kn結(jié)論：利用結(jié)構(gòu)柱已有的箍筋其抗剪強(qiáng)度能滿(mǎn)足受力要求。四、附墻與結(jié)構(gòu)連接予埋件錨筋強(qiáng)度驗(yàn)算附墻與結(jié)構(gòu)連接予埋件受力最大值為x軸方向的13t和y軸方向的0.5t。附墻桿與予埋件的連接銷(xiāo)栓到錨筋根部的距離取350mm（偏大），則x軸方向的5.83t將產(chǎn)生彎矩m=350*5.83*104=20405000（n.

12、mm）。彎矩和y軸方向15.1t拉力作用下，邊錨筋抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算如下：rby/as總+m/wn fy其中，rby為15.1t=151000nas總為錨筋總面積，為5890mm2(錨筋為12根直徑為25的二級(jí)螺紋鋼)m為20405000n.mmwn抵抗矩，值為： wn =6*as1*（h12+h22）/ h1=6*490.9*(2502+1002)/ 250=73752816mm3故此，rby/as總+m/wn =151000/5890+20405000/73752816=26 n/mm2f=310n/mm2可知錨筋強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。五、附墻桿截面設(shè)計(jì)根據(jù)金環(huán)項(xiàng)目提供的附墻計(jì)算書(shū)，金環(huán)項(xiàng)目受最大內(nèi)力的附墻桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為l0=9.010m，最大軸心壓力設(shè)計(jì)值（安全