塔吊附墻方案

1、.WD.WD.WD.中洋生態(tài)家園塔吊附墻施工方案編 制 人：劉桂堂審 核 人：宋培軍批 準(zhǔn) 人：劉 華編制單位: 江蘇江中集團(tuán)編制日期：2014年9月20日塔吊附墻施工方案目錄一、工程概況二、編制依據(jù)三、附墻布置及尺寸四、塔吊附著計(jì)算五、附著支座與建筑物構(gòu)件連接的計(jì)算六、附著支座力學(xué)計(jì)算七、附著設(shè)計(jì)與施工的本卷須知八、塔吊的附著的安裝九、附墻安裝安全措施塔吊附墻施工方案一、工程概況建設(shè)單位：南通中洲置業(yè)設(shè)計(jì)單位：南通中房建筑設(shè)計(jì)院監(jiān)理單位：江蘇建達(dá)工程工程管理總承包單位：江蘇江中集團(tuán)南通中洋生態(tài)家園工程位于南通市港閘區(qū)永和路北側(cè)，友誼路西側(cè)，本工程總面積約22萬(wàn)平米，地上建筑共計(jì)11棟，地下1

2、層，地上主樓33層，建筑總高度99.6米。根據(jù)工程需要，安裝的QTZ63塔式起重機(jī)必須安裝附墻才能滿足施工高度的要求。二、編制依據(jù)本計(jì)算書主要依據(jù)施工圖紙及以下標(biāo)準(zhǔn)及參考文獻(xiàn) ?塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB/T13752-1992?建筑構(gòu)造荷載標(biāo)準(zhǔn)?GB50009-2001?建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)?JGJ59-2011?建筑施工手冊(cè)?、?鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50017-2003?FS5510塔式起重機(jī)說(shuō)明書?三、附墻布置及尺寸根據(jù)工程需要,1#、2#樓安裝5道附墻裝置。第一道在距塔吊根基平面21米處安裝。2#樓的附墻是在梁上增加700高的支墩，該支墩長(zhǎng)是為與下部梁同長(zhǎng)，寬為200mm,配筋為816，箍筋

3、為8100，1#樓的附墻采用原有的構(gòu)造梁。塔吊附墻桿由廠家按現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)制造，為安全起見(jiàn)，進(jìn)展需要對(duì)附著支座、附著桿等驗(yàn)算。四、塔吊附著計(jì)算1、塔機(jī)附著桿參數(shù)塔機(jī)型號(hào)QTZ63 塔身桁架構(gòu)造類型型鋼塔機(jī)計(jì)算高度H(m)122塔身寬度B(m)1.68起重臂長(zhǎng)度l1(m)35平衡臂長(zhǎng)度l2(m)13.6起重臂與平衡臂截面計(jì)算高度h(m)1.06工作狀態(tài)時(shí)回轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的扭矩標(biāo)準(zhǔn)值Tk1(kNm)454.63工作狀態(tài)傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm)270非工作狀態(tài)傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kN*m)355.37附著桿數(shù)四桿附著附墻桿類型類附墻桿截面類型鋼管附墻桿鋼管規(guī)格(mm)15010塔身錨固環(huán)邊長(zhǎng)C(m)

4、22、風(fēng)荷載及附著參數(shù)附著次數(shù)N5附著點(diǎn)1到塔機(jī)的橫向距離a1(m)3.7點(diǎn)1到塔機(jī)的豎向距離b1(m)5.3附著點(diǎn)2到塔機(jī)的橫向距離a2(m)3.7點(diǎn)2到塔機(jī)的豎向距離b2(m)3.7附著點(diǎn)3到塔機(jī)的橫向距離a3(m)3.7點(diǎn)3到塔機(jī)的豎向距離b3(m)3.7附著點(diǎn)4到塔機(jī)的橫向距離a4(m)3.7點(diǎn)4到塔機(jī)的豎向距離b4(m)5.3工作狀態(tài) 基本風(fēng)壓0(kN/m2)0.2非工作狀態(tài) 基本風(fēng)壓0(kN/m2)0.45塔身前后片桁架的平均充實(shí)率00.35第N次附著附著點(diǎn)高度h1(m)附著點(diǎn)凈高h(yuǎn)01(m)風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z工作狀態(tài)風(fēng)荷載體型系數(shù)s非工作狀態(tài)風(fēng)荷載體型系數(shù)s工作狀態(tài)風(fēng)振系數(shù)z

5、非工作狀態(tài)風(fēng)振系數(shù)z工作狀態(tài)風(fēng)壓等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值qsk非工作狀態(tài)風(fēng)壓等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值qsk第1次附著21211.0881.951.951.5811.6290.3790.878第2次附著41201.281.951.951.5861.6440.4471.042第3次附著60191.4211.951.951.5851.6430.4961.156第4次附著79191.5371.951.951.5751.6420.5331.25第5次附著94151.6161.951.951.571.6380.5591.311懸臂端121.527.51.7541.951.951.5651.630.6041.416

6、 附圖如下:HYPERLINK D:PINMINGCSC2014OutPut塔機(jī)附著立面圖.dwg塔機(jī)附著立面圖3、工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計(jì)算3.1、在平衡臂、起重臂高度處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk qk=0.8zzs00h=0.81.5651.7541.950.20.351.06=0.318kN/m3.2、扭矩組合標(biāo)準(zhǔn)值Tk 由風(fēng)荷載產(chǎn)生的扭矩標(biāo)準(zhǔn)值Tk2 Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/20.318352-1/20.31813.62=165.366kNm 集中扭矩標(biāo)準(zhǔn)值考慮兩項(xiàng)可變荷載控制的組合系數(shù)取0.9 Tk=0.9(Tk1+ Tk2)=0.9(454.63+165.366)=5

7、57.996kNm3.3、附著支座反力計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖 剪力圖 得：RE=59.772kN 在工作狀態(tài)下，塔機(jī)起重臂位置的不確定性以及風(fēng)向的隨機(jī)性，在計(jì)算支座6處錨固環(huán)截面內(nèi)力時(shí)需考慮塔身承受雙向的風(fēng)荷載和傾覆力矩及扭矩。3.4、附墻桿內(nèi)力計(jì)算 支座6處錨固環(huán)的截面扭矩Tk考慮塔機(jī)產(chǎn)生的扭矩由支座6處的附墻桿承擔(dān),水平內(nèi)力Nw=20.5RE=84.53kN。 計(jì)算簡(jiǎn)圖：HYPERLINK D:PINMINGCSC2014OutPut塔機(jī)附著示意圖.dwg塔機(jī)附著示意圖HYPERLINK D:PINMINGCSC2014OutPut塔機(jī)附著平面圖.dwg塔機(jī)附著平面圖 1=arctan(b1/a1

8、)=55.081 2=arctan(b2/a2)=45 3=arctan(b3/a3)=45 4=arctan(b4/a4)=55.081 1=arctan(b1-c/2)/(a1+c/2)=42.455 2=arctan(b2+c/2)/(a2+c/2)=45 3=arctan(b3+c/2)/(a3+c/2)=45 4=arctan(b4-c/2)/(a4+c/2)=42.455 四桿附著屬于一次超靜定構(gòu)造，用力法計(jì)算，切斷T4桿并代以相應(yīng)多余未知力X1=1。 11 X1+1p=0 X1=1時(shí)，各桿件軸力計(jì)算： T11sin(1-1)(b1-c/2)/sin1+T21sin(2-2)(b2

9、+c/2)/sin2-T31sin(3-3)(b3+c/2)/sin3-1sin(4-4)(b4-c/2)/sin4=0 T11cos1c-T31sin3c-1cos4c-1sin4c=0 T21cos2c+T31sin3c-T31cos3c+1sin4c=0 當(dāng)Nw、Tk同時(shí)存在時(shí)，由0360循環(huán)，各桿件軸力計(jì)算： T1psin(1-1)(b1-c/2)/sin1+T2psin(2-2)(b2+c/2)/sin2-T3psin(3-3)(b3+c/2)/sin3+Tk=0 T1pcos1c-T3psin3c+Nwsinc/2-Nwcosc/2+Tk=0 T2pcos2c+T3psin3c-T

10、3pcos3c-Nwsinc/2-Nwcosc/2-Tk=0 11=(T12L/(EA)=T112(a1/cos1)/(EA)+T212(a2/cos2)/(EA)+T312(a3/cos3)/(EA)+12(a4/cos4)/(EA) 1p=(T1TpL/(EA)=T11T1p(a1/cos1)/(EA)+T21T2p(a2/cos2)/(EA)+T31T3p(a3/cos3)/(EA) X1= -1p/11 各桿軸力計(jì)算公式如下： T1= T11X1+ T1p，T2= T21X1+T2p，T3=T31X1+T3p，T4=X1 1由0360循環(huán)，當(dāng)Tk按圖上方向設(shè)置時(shí)求解各桿最大軸拉力和軸壓

11、力： 最大軸拉力T1=0kN，T2=229.521kN，T3=0kN，T4=224.653kN 最大軸壓力T1=225.319kN，T2=0kN，T3=230.506kN，T4=0kN 2由0360循環(huán)，當(dāng)Tk按圖上反方向設(shè)置時(shí)求解各桿最大軸拉力和軸壓力： 最大軸拉力T1=225.319kN，T2=0kN，T3=230.507kN，T4=0kN 最大軸壓力T1=0kN，T2=229.522kN，T3=0kN，T4=224.653kN4、非工作狀態(tài)下附墻桿內(nèi)力計(jì)算 此工況下塔機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器完全松開，起重臂能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，故不計(jì)風(fēng)荷載產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩。4.1、附著支座反力計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖 剪力圖 得：

12、RE=117.22kN4.2、附墻桿內(nèi)力計(jì)算 支座6處錨固環(huán)的水平內(nèi)力Nw=RE=117.22kN。 根據(jù)工作狀態(tài)方程組Tk=0，由0360循環(huán)，求解各桿最大軸拉力和軸壓力： 最大軸拉力T1=33.653kN，T2=93.709kN，T3=93.764kN，T4=33.653kN 最大軸壓力T1=33.653kN，T2=93.709kN，T3=93.763kN，T4=33.653kN5、附墻桿強(qiáng)度驗(yàn)算附墻桿鋼管規(guī)格(mm)15010附墻桿截面面積A(mm2)6565.929附墻桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)73.977附墻桿強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)2155.1、桿件軸心受拉強(qiáng)度驗(yàn)算 =N/A=23

13、0507/6565.929=35.107N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！5.2、桿件軸心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算 附墻桿1長(zhǎng)細(xì)比： 1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(37002+53002)0.5/73.977=87.375=100，查標(biāo)準(zhǔn)表得：1=0.639 滿足要求！ 附墻桿2長(zhǎng)細(xì)比： 2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(37002+37002)0.5/73.977=70.733=100，查標(biāo)準(zhǔn)表得：2=0.746 滿足要求！ 附墻桿3長(zhǎng)細(xì)比： 3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(37002+37002)0.5/73.977=70.733=100，查標(biāo)準(zhǔn)表得：

14、3=0.746 滿足要求！ 附墻桿4長(zhǎng)細(xì)比： 4=L0/i=(a42+b42)0.5/i=(37002+53002)0.5/73.977=87.375=100，查標(biāo)準(zhǔn)表得：4=0.639 滿足要求！ 附墻桿1軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 1N1/(1A)=225319/(0.6396565.929)=53.703N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿2軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 2N2/(2A)=229522/(0.7466565.929)=46.859N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿3軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 3N3/(3A)=230506/(0.7466565.929)=47.059

15、N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 附墻桿4軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)： 4N4/(4A)=224653/(0.6396565.929)=53.545N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！五、附著支座與建筑物構(gòu)件連接的計(jì)算附著支座與建筑物的連接采用與預(yù)埋件在建筑物構(gòu)件上的連接采用鋼筋拉鉤與構(gòu)件上的主筋連接。預(yù)埋件鋼筋的規(guī)格和施工要求按照下面要求確定： 1預(yù)埋件鋼筋拉鉤必須用HPB300鋼制作； 2附著的建筑物構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20； 3預(yù)埋螺栓的直徑大于24mm； 4預(yù)埋螺栓的埋入長(zhǎng)度和數(shù)量滿足下面要求：其中n為預(yù)埋鋼筋數(shù)量；d為預(yù)埋鋼筋直徑；l為預(yù)埋鋼筋埋入長(zhǎng)度；f為預(yù)埋鋼筋與混

16、凝土粘接強(qiáng)度C20為1.5N/mm2，C30為3.0N/mm2；N為附著桿的軸向力。 5預(yù)埋鋼筋數(shù)量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只；預(yù)埋鋼筋埋入長(zhǎng)度不少于15d；鋼筋埋入端應(yīng)作彎鉤并加橫向錨固鋼筋。計(jì)算：本工程采用螺栓為HPB300圓鋼，直徑為25 mm，附著的建筑物構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，每個(gè)預(yù)埋件數(shù)量為4根，0.75*4*3.14*25*400*3.0=282600N=282.6KN根據(jù)以上受力分析，附著桿最大的軸向力為112KN282.6KN故：附著支座與建筑物的連接滿足構(gòu)造安全要求。六、附著支座力學(xué)計(jì)算1、 塔機(jī)滿載工作，起重臂順?biāo)韝-x軸或y-y軸，風(fēng)向垂直于起重臂；2

17、、 塔機(jī)處于非工作狀態(tài)，起重臂處于塔身對(duì)角線，風(fēng)向由起重臂吹向平衡臂。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)展計(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=164.83T.m剪力：V=3.013T扭矩：T=12T.m,那么:1、當(dāng)剪力沿x-x軸時(shí)，由MB=0，得T+V*L1 -LB0*N1=0 即：N1=T+ V*L1/ LB0 =12+3.013*3.65/5.932 =3.88T通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系，得支座A反力為： RAY=

18、 N1*sin52.3426=3.88*sin52.3426=2.84T RAx= N1*cos52.3426=3.88* cos52.3426=2.64T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 =-14.92T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 =12.33T由力平衡公式Ni=0，得RAY+RBY=0和-RAX-RBX +V =0，故RBY= -RAY =-2.84T(負(fù)值表示力方向與圖示相反,以下同)R

19、BX = -RAX +V =-2.64+12.33=9.48T2、當(dāng)剪力沿y-y軸時(shí)，由MB=0，得T-V*L4+LB0*N1=0 即： N1=T-V*L4/ LB0=12-3.013*4.5/5.932=-0.263T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=-0.171T RAx= N1*cos52.3426=-0.263* cos52.3426=-0.2T由MC=0，得N3*L C0 +T+V*0.8=0 即：N3=-T+ V*0.8/ L C0 =-12+3.013*0.8/0.98 =-14.91T由M0=0，得N2

20、*LC0-(T+V*L5)=0 即：N2 =T+ V*L5/ L G 0 =12+3.013*0.2/0.966 =13.05T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)=-8.84TRBX = -RAX =2.93T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=191.603T.m剪力：V=10.036T，剪力沿塔身橫截面對(duì)角線，對(duì)圖c,由MB=0，得V*LBH +LB0*N1=0 即：N1=-V*LBH/ LB0 =-10.036*0.6/5.932 =-1.015T通過(guò)三角函

21、數(shù)關(guān)系，得支座A反力為： RAY= -N1*sin52.3426=-1.015*sin52.3426=-0.8T RAx= -N1*cos52.3426=-1.015* cos52.3426=-0.62T由MC=0，得N3*L0C+ V* LC0=0 即：N3=- V* LC0/ L C0 =-10.036*1.132/0.98 =-11.6T由M0=0，得N2*LC0-V*L7=0 即：N2 = V*L7/ L C 0 =10.036*0.17/0.98 =1.74T由力平衡公式Ni=0，得RAY +RBY+V*cos45=0和-RAX-RBX +V*sin45 =0，故RBY= -RAY-

22、 V*cos45 =0.8-10.036*cos45=-6.3TRBX = -RAX +V* sin45 =0.62+10.036*sin45=7.79T由MB=0，得V*LBG +LB0*N1=0 即：N1=-V*LBG/ LB0 =-10.036*5.67/5.932 =-9.6T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反力為： RAY= N1*sin52.3426=-9.6*sin52.3426=-7.6T RAx= -N1*cos52.3426=-9.6* cos52.3426=-5.87T由靜力平衡公式，得RAY +RBY+V*sin450=0

23、和RAX+RBX +V*cos450 =0，故RBY=-RAY-V*sin450=7.6-10.036*cos450=0.5TRBX=-RAX-V*sin450=-5.87-10.036*sin450=-13T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RAX RAY RBX RBYN1=-9.6t N2=13.05t N3=-14.92t 7.6t 5.87t -13t 0.5t由于外力方向可向相反方向進(jìn)展，故以上數(shù)值可正可負(fù)，均按壓桿進(jìn)展設(shè)計(jì)。三、構(gòu)造梁抗剪切和局部壓力強(qiáng)度驗(yàn)算附墻埋件受力面積為300400,錨固深度按200計(jì)算，最小梁斷面為2005

24、00，箍筋為8200，由上面的計(jì)算結(jié)果可知，支座最大拉力壓力為RBX 2+RBY21/2=13 2+0.521/2=13.01T=130.1KN。構(gòu)造抗剪切計(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 =235Mpa12，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

25、/2.5=264450.2N=264.45KN130.1KN結(jié)論：利用構(gòu)造已有的箍筋8200其抗剪強(qiáng)度能滿足受力要求。四、附墻與構(gòu)造連接予埋件錨筋強(qiáng)度驗(yàn)算附墻與構(gòu)造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栓到錨筋根部的距離取250mm，那么X軸方向的5.83T將產(chǎn)生彎矩M=250*5.83*104=154575000N.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4172mm2(錨筋為6根直徑為16的三級(jí)螺紋鋼+2根植筋為20的三級(jí)螺紋鋼)

26、M為154575000N.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 =151000/4172+154575000/73752816=38 N/mm2f=310N/mm2可知錨筋強(qiáng)度滿足要求。七、附著設(shè)計(jì)與施工的本卷須知錨固裝置附著桿在建筑構(gòu)造上的固定點(diǎn)要滿足以下原那么:1附著固定點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在丁字墻承重隔墻和外墻交匯點(diǎn)和外墻轉(zhuǎn)角處，切不可設(shè)置在輕質(zhì)隔墻與外墻匯交的節(jié)點(diǎn)處；2對(duì)于框架構(gòu)造，附著點(diǎn)宜布置在靠近柱根部；3在無(wú)外墻轉(zhuǎn)角或承重隔墻可利用的情況下，可以通過(guò)窗洞使附著桿固定在承重內(nèi)墻上；4附著固定點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在靠近樓板處，以利于傳力和便于安裝。八、塔吊的附著的安裝1、起重機(jī)附著的建筑物其錨固點(diǎn)的受力強(qiáng)度滿