工作聯(lián)系單塔吊附墻桿計算

11工作聯(lián)系單（監(jiān)理處）工程名稱：交流中心二期工程樓 編號：【技術(shù)專】致：工程咨詢管理有限公司內(nèi)容:我單位在充分考慮現(xiàn)場條件以及施工過程中垂直運輸量后，確定在現(xiàn)場布置兩臺塔吊0塔吊采用外附著式，兩臺塔吊均附著在外框筒鋼柱上，現(xiàn)已完成附著拉桿、連接耳板的設(shè)計及相關(guān)計算，請各單位予以審核。附件：1塔吊定位圖；、附著拉桿平面布置圖；、附著拉桿與鋼柱連接節(jié)點設(shè)計；、附著拉桿設(shè)計、附著牛腿有限元分析施工單位： 項目負(fù)責(zé)人： 日期： 監(jiān)理單位意見:監(jiān)理單位： 總專業(yè)監(jiān)理工程師： 日期： 建設(shè)單位意見:建設(shè)單位： 負(fù)責(zé)人： 日期： 設(shè)計單位意見:設(shè)計單位： 負(fù)責(zé)人： 日期： --#-附件：1、塔吊定位圖2、附著拉桿平面布置（1#、2#塔吊附著形式相同）第一道附著桿平面布置圖（11層）第二道附著桿平面布置圖（22層）第三道附著桿平面布置圖（34層）4HoM陶 中L0QME0輛青泡凝上林 管混蕤i-fi第四道附著桿平面布置圖（42層）3、附著桿與鋼管柱連接節(jié)點設(shè)計厚5 7厚5 7三角加勁肋350130連接板立面圖1）耳板與鋼柱連接計算TOC\o"1-5"\h\z635厚鋼板抗壓強度為5耳板與鋼柱連接采用兩塊厚的35鋼板焊接在鋼柱上，焊條采用5o焊縫質(zhì)量為二級，焊縫形式采用單面坡口全熔透焊，坡口角度為35。，焊角尺寸為 m附著桿最大受力為 77,單塊鋼板承受的最大拉力為37耳板最小焊縫長度為 。焊縫正應(yīng)力計算o=N—=387.21*103=20.17N/mm2<fw=0.9x295=265.5N/mm2\o"CurrentDocument"lxt640x30 tw式中鋼——軸心拉力或軸心壓力；

l——焊縫長度；w看一一對接接頭中連接件的較小厚度;fw——對接焊縫的抗拉強度設(shè)計值。t計算結(jié)果可知滿足設(shè)計要求。4、附著拉桿設(shè)計附著桿立面圖附著桿平面圖本計算書主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻編制：《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》（ 5、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ 9、2建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（ 9《《建筑施工手冊》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ 7等編制。塔機安裝位置至附墻或建筑物距離超過使用說明規(guī)定時，需要增設(shè)附著桿，附著桿與附墻連接或者附著桿與建筑物連接的兩支座間距改變時，必須進行附著計算。主要包括附著支座計算、附著桿計算、錨固環(huán)計算。塔機按照說明書與建筑物附著時，最上面一道附著裝置的負(fù)荷最大，因此以此道（41層附著）附著桿的負(fù)荷作為設(shè)計或校核附著桿截面的依據(jù)。1）支座力計算附著式塔機的塔身可以簡化為一個帶懸臂的剛性支撐連續(xù)梁，其內(nèi)力及支座反力計算如下:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算：,W<MxpXp=0.800x1.170x2.740x0.700=1.795kN/m2；k0zsz其中 °——基本風(fēng)壓 2/按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 的規(guī)定采用：0 2；P—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 的規(guī)z定采用：pz=2.740；ps—風(fēng)荷載體型系數(shù)：ps=1.170；Bz—高度處的風(fēng)振系數(shù)，Pz=0.700；風(fēng)荷載的水平作用力：TOC\o"1-5"\h\zqXX XX .ks其中 k——風(fēng)荷載水平壓力，k 2;—塔吊作用寬度， ； 迎風(fēng)面積折減系數(shù)， ；ss實際取風(fēng)荷載的水平作用力 q=0；8；98kN/m塔吊的最大傾覆力矩： ；

計算結(jié)果: N=w2）附著桿內(nèi)力計算計算簡圖:計算單元的平衡方程看CGS%+芍CQS%一與CQS的=一練COS&工”?看,in￡E,+($ina.+7^"sina3=一M,sin8IX=0'T：@i+c:/ 的-(a,+七/2)sinci；1+T2E囪+c<2)c'as%-(^+c/2)sin的+4[-(瓦+eJ21cos%+(a.-a---c/Sjsina3]=M,?其中%=即c阻囪/aj a2=(3此￡目,/(8+c?)] %=劭以或①l(a2一七一切2.1第一種工況的計算:塔機滿載工作，風(fēng)向垂直于起重臂，考慮塔身在最上層截面的回轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的扭矩和風(fēng)荷載扭矩。將上面的方程組求解，其中e從循環(huán)分別取正負(fù)兩種情況，求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。桿1的最大軸向壓力為:484.；07kN桿2的最大軸向壓力為:374.；86kN桿3的最大軸向壓力為:655.；90kN桿1的最大軸向拉力為:156.；08kN桿2的最大軸向拉力為:604.；28kN桿3的最大軸向拉力為:774.；42kN2.第2二種工況的計算:塔機非工作狀態(tài)，風(fēng)向順著著起重臂,不考慮扭矩的影響。將上面的方程組求解，其中e=45， 1，352，2531，5M=，0分別求w得各附著最大的軸壓力和軸拉力。桿1的最大軸向壓力為:320.；07kN桿2的最大軸向壓力為:355.；04kN桿3的最大軸向壓力為:635.；13kN桿1的最大軸向拉力為:320.；07kN桿2的最大軸向拉力為:355.；04kN桿3的最大軸向拉力為:635.；13kN3)附著桿強度驗算3.桿1件軸心受拉強度驗算驗算公式o=N/An<其中O―為桿件的受拉應(yīng)力；為桿件的最大軸向拉力取 ；n為桿件的截面面積，本工程選取的是鋼管①273x16mm；22。nn/4x[2732—(22。經(jīng)計算，桿件的最大受拉應(yīng)力0=774418.692/12918.23=59.948N/mm2,最大拉應(yīng)力不大于拉桿的允許拉應(yīng)力 2滿足要求。3.2桿件軸心受壓強度驗算驗算公式o=N/^AnW其中。一為桿件的受壓應(yīng)力；TOC\o"1-5"\h\z為桿件的軸向壓力，桿取 ；桿取 ；桿取 ；n 為桿件的截面面積本工程選取的是鋼管①273x16mm；\o"CurrentDocument"nn/4x[2732—（ 義）2 2。鋼管的慣性矩， n/64x[2734-（273-2x16）4]=107067896.661m4\o"CurrentDocument"鋼管的回旋半徑， 1/2九一桿件長細(xì)比，桿取為=103,桿取為二112,桿取為二1049—為桿件的受壓穩(wěn)定系數(shù)，是根據(jù)大查表計算得：桿 取9=0.536,桿 取9=0.481,桿 取9=0.529；經(jīng)計算，桿件的最大受壓應(yīng)力。=95.979N/mm2,最大拉應(yīng)力不大于拉桿的允許拉應(yīng)力 2,滿足要求。4）附著設(shè)計與施工的注意事項錨固裝置附著桿在建筑結(jié)構(gòu)上的固定點要滿足以下原則:4.附1著固定點應(yīng)設(shè)置在丁字墻（承重隔墻和外墻交匯點）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)點處；4.對2于框架結(jié)構(gòu),附著點宜布置在靠近柱根部；4.在3無外墻轉(zhuǎn)角或承重隔墻可利用的情況下,可以通過窗洞使附著桿固定在承重內(nèi)墻上；4.附4著固定點應(yīng)布設(shè)在靠近樓板處,以利于傳力和便于安裝。5、附著牛腿有限元分析1）分析依據(jù)分析依據(jù)見下表。設(shè)計依據(jù)序號名稱1《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）2《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）3其他相關(guān)規(guī)范與圖紙、資料）節(jié)點材料及力學(xué)性能（）材料牌號：（2）材料強度設(shè)計值：見下表所示。表材料強度設(shè)計值序號密度7850kg/m31彈性模量2.06x105N/mm22剪變模量7.9x104N/mm23泊松比0.304屈服強度設(shè)計值295N/mm23）荷載說明海峽交流中心節(jié)點問題可采用離散化的數(shù)值計算方法并通過計算機得到數(shù)值解。本次計算對節(jié)點的結(jié)構(gòu)分析主要是利用有限元數(shù)值計算方法，借助有限元軟件 對節(jié)點在設(shè)計載荷作用下的工作狀態(tài)進行模擬分析。節(jié)點設(shè)計反力通過塔吊計算模型提取得出，針對最上層塔吊附著桿設(shè)計工況組合，并選取最不利組合作為各節(jié)點邊界條件施加于計算模型上，各節(jié)點荷載統(tǒng)計見表。（1）單位制長度單位為毫米（），力的單位為牛頓（），應(yīng)力單位為兆帕（）a（2）荷載工況及組合：荷載組合主要考慮恒載（L、活載（L、風(fēng)荷載（）等作為牛腿節(jié)點驗算依據(jù)。根據(jù)牛腿設(shè)計圖紙，將節(jié)點和 高勁性柱整體建模，在牛腿端部

施加塔吊計算中提取的節(jié)點反力，荷載增大系數(shù)取為1.，5進行結(jié)構(gòu)設(shè)計載荷作用下的非線性分析。各工況組合及編號如下表所示。設(shè)計工況匯總編號1#桿端2#桿端3#桿端1-484.07-374.862-655.903156.08604.284774.425320.07355.04注：以上荷載設(shè)為拉力為“”，壓力為“”，單位為。4）邊界條件各設(shè)計載荷作用下的牛腿邊界條件的定義與整體有限元模型的邊界條件基本保持一致，本計算模型從初始狀態(tài)開始比例加載至設(shè)計載荷；節(jié)點模型中柱端等小位移部位根據(jù)實際結(jié)構(gòu)進行固定。各牛腿模型邊界約束見下圖所示，各模型最大施加荷載見圖所示。圖節(jié)點模型邊界約束

a.工況組合1b.工況組合2CSCEC_HaiXiaANc.工況組合3d.工況組合4有限元模型材料模型彈塑性材料進入塑性的特征是當(dāng)載荷卸去以后會存在不可恢復(fù)的永久變形，因而在涉及卸載的情況下，應(yīng)力和應(yīng)變之間不再存在唯一的對應(yīng)關(guān)系，這是區(qū)別于非線性彈性材料的基本屬性。本次計算假定所研究的鑄鋼節(jié)點模型為彈塑性材料， 鋼材屈服強度為，極限強度為，正切模量取為彈性模量的，具有相當(dāng)長的屈服階段及良好的塑性，其本構(gòu)關(guān)系選取見下圖的模型。二折線彈塑性模型單元選取及模型端部處理根據(jù)海峽交流中心工程鑄鋼節(jié)點的工程特點，以及單元的基本特征和適用范圍，在實際分析中，鑄鋼節(jié)點由 I及 單元建模。建模時，將各節(jié)點單肢端頭剛化，并將剛化區(qū)域內(nèi)節(jié)點自由度耦合于位于端頭截面形心處的主節(jié)點處。施加荷載時，加在主節(jié)點上。單元是一種構(gòu)造三維實體結(jié)構(gòu)的單元，具有塑性、蠕變、膨脹、應(yīng)力強化和大變形能力，有用于沙漏控制的縮減積分選項。該單元由八個結(jié)點組成，每個結(jié)點有三個自由度：XYZ本次分析中， 單元主要用來模擬鋼材； 單元具有類似的屬性，可添加開裂、壓碎等屬性設(shè)置，以模擬勁性柱中的混凝土，本次分析中混凝土按計算。單元是一個具有六個自由度的點元素：即，，和方向的移動和繞，，和軸的轉(zhuǎn)動。每個方向可以具有不同的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量。有限元模型本次計算將設(shè)計工況組合下各節(jié)點承受的荷載放大多倍，分階段施加于節(jié)點模型上，本次分析時設(shè)置30~個5子0載荷步，對模型初步施加設(shè)計荷載，以此提取節(jié)點在各工況組合下的荷載反應(yīng)。節(jié)點的有限元模型及空間、、坐標(biāo)方向設(shè)置見下圖所示。

有限元模型節(jié)點極限承載力分析結(jié)果模型前處理結(jié)束后，進入極限承載力分析階段。以下分別介紹 在承載過程中的荷載反應(yīng)。工況1設(shè)計工況下，牛腿節(jié)點的應(yīng)力和變形如圖所示。根據(jù)計算結(jié)果可知，該工況下計算模型向最大變形為 ，向最大變形為，向最大變形為7最大變形矢量和 ，最大 折算應(yīng)力為2滿足設(shè)計要求。

APR6201020:22:57NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=10TIME=1UX (AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.40532SMN=".005395SMX=.136337005395.010353.026101——.041849——j.057597.073345——.089093——.104841.120589.136337CSCEC_HaiXiaa.結(jié)構(gòu)x向變形圖（mm）APR6201020:23:08NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=10TIME=1UY (AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.40532SMX=.188128.020903.041806.062709.083613.104516.125419.146322.167225.188128b.結(jié)構(gòu)y向變形圖（mm）APR6201020:23:15NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=10TIME=1UZ (AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.40532SMN=-.029268SMX=.373183029268.015448.060165.104882.149599.194315.239032.283749.328466.373183c.結(jié)構(gòu)z向變形圖（mm）CSCEC_HaiXiaCSCEC_HaiXiaAPR6201020:22:38NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=10TIME=1USUM(AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.40532SMX=.40532.024319.048638.064851.08917| 1.105383| 1.129702.154022| 1.170234.194554| 1.210766?235086.251298| 1 .275618| 1 .299937| 1 .31615| 1 .340469| 1 .356682| 1 .381001I 1 .40532d.結(jié)構(gòu)變形矢量和（mm）ANCSCEC_HaiXiaANCSCEC_HaiXiaAPR6201020:21:30NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=10TIME=1SEQV(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.40532=.052357=116.0386.96213.92518.56625.52830.1737.13244.09448.73655.69860.3467.30271.94478.90685.86890.5197.472102,113109.076116.038e.vonmises應(yīng)力分布云圖（N/mm2）工況2設(shè)計工況下，牛腿節(jié)點的應(yīng)力和變形如圖所示。根據(jù)計算結(jié)果可知，該工況下計算模型向最大變形為 ，向最大變形為，向最大變形為0最大變形矢量和 5最大 折算應(yīng)力為2滿足設(shè)計要求。APR6201020:09:38NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=9TIME=.9UX (AVG)RSYS=0Powe〔GraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.352699SMN=-.106425SMX=.012509-.106425-.09321-.079995-.06678-.053565--04035-.027135-.013921-.706E-03.012509a.結(jié)構(gòu)x向變形圖（mm）APR6201020:09:28NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=9TIME=.9UYRSYS=0(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=Mat=.352699=.156185.017354.034708.052062.069416.086769.104123.121477.138831.156185b.結(jié)構(gòu)y向變形圖（mm）APR6201020:09:20NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=9TIME=.9UZ (AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.352699SMN=-.01936SMX=.309562-.01936.017187■■.053734.090281三.126828.163374.199921.236468.273015.309562CSCEC_HaiXiac.結(jié)構(gòu)z向變形圖（mm）ANCSCEC_HaiXiaANCSCEC_HaiXiaAPR6201019:54:08NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=9TIME=.9USUM(AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.352699SMX=.352699.021162.042324.063486.084648| 1.10581r 1.126972| 1.148134r 1.169296.183403..204565| 1 .225727| 1 .246889| 1 .268051| 1 .289213| 1 .310375| 1 .331537門.352699-■■呂-■■呂呂呂呂呂呂呂d.結(jié)構(gòu)變形矢量和（mm）APR6201019:52:50NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=9TIME=.9SEQV(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.352699SMN=.016265=111.5796.69513.38920.08426.77933.47440.16846.86353.55858.02164.71671.41178.10584.891.49598.19104.884111.579e.vonmises應(yīng)力分布云圖（N/mm2）工況3設(shè)計工況下，牛腿節(jié)點的應(yīng)力和變形如圖所示。根據(jù)計算結(jié)果可知，該工況下計算模型向最大變形為，向最大變形為 ，向最大變形為，最大變形矢量和 ，最大 折算應(yīng)力為2滿足設(shè)計要求。

APR6201022:21:11NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UX (AVG)RSYS=0Pov/erGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.512914SMN=-.062311SMX=.001374-.062311=-.055235-.048159-.041082-.034006-.02693曰-.019854-.012778CSCEC_HaiXiaa.結(jié)構(gòu)x向變形圖（mm）APR6201022:21:22NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UYRSYS=0(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatCSCEC_HaiXiaa.結(jié)構(gòu)x向變形圖（mm）APR6201022:21:22NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UYRSYS=0(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.512914SMN=-.165736-.165736-.147321--128906-.110491--092076-.07366-.055245-.03683-.018415CSCEC_HaiXiab.結(jié)構(gòu)y向變形圖（mm）ANAPR6201022:24:28NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UZRSYS=0(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.512914SMN=-.48803=.021139-.48803-.431455-.374881--318307ANAPR6201022:24:28NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UZRSYS=0(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.512914SMN=-.48803=.021139-.48803-.431455-.374881--318307-.261733-.205158-.148584--09201-.035436.021139CSCEC_HaiXiac.結(jié)構(gòu)z向變形圖（mm）APR6201022:20:47NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1USUM (AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.512914SMX=.512914.030775.06155.092325.123099.153874| 1.184649| 1.215424.246199.266715.29749| 1 .328265| 1 .35904| 1 .389815| 1 .420589| 1 .451364| 1 .482139■.512914d.結(jié)構(gòu)變形矢量和（mm）霓■■■呂□呂呂呂呂霓■■■呂□呂呂呂呂呂二SMX呂呂呂呂.APR6201022:16:58NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1SEQV(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.512914=.019569=255.14615,30930,61845.92661.23576.54491.853107.161122.47132.676147.985163.293178.602193.911209.22224.528239.837255.146e.vonmises應(yīng)力分布云圖（N/mm2）工況4設(shè)計工況下，牛腿節(jié)點的應(yīng)力和變形如圖所示。根據(jù)計算結(jié)果可知，該工況下計算模型向最大變形為，向最大變形為 ，向最大變形為，最大變形矢量和 8最大 折算應(yīng)力為2滿足設(shè)計要求。APR6201022:28:22NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UX (AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.580573SMN=-.010763=.047128-.010763-.004331.002102.008534.014966.021399.027831.034263.040696.047128a.結(jié)構(gòu)x向變形圖（mm）APR6201022:28:32NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UYRSYS=0(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.580573SMN=-.21186APR6201022:28:32NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UYRSYS=0(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.580573SMN=-.21186-.21186-.18832-.16478-.14124-.1177--09416-.07062-.04708-.02354b.b.結(jié)構(gòu)y向變形圖（mm）APR6201022:28:39NODALSOLUTIONSTEP=1APR6201022:28:39NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UZ (AVG)RSYS=0PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.580573SMN=-.550929SMX=.023446-.550929-.487109■■-.42329-.35947-.295651-.231832-.168012-.104193-.040373.023446c.c.結(jié)構(gòu)z向變形圖（mm）APR6201022:27:51NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1APR6201022:27:51NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1USUM(AVG)RSYS=0Powe「GraphicsEFACET=1BURES=Mat=.580573=.580573.046446.08128.116115.150949.185783.220618.255452.290286.325121.359955.39479.429624.464458.499293.534127.580573DMX.■呂呂呂呂呂呂呂.d.結(jié)構(gòu)變形矢量和（mm）APR6201022:27:11NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1SEQV(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.580573=.021459=282.81522.62539.59456.56373.53290.501107.47124.439141.407158.376175.345192.314209.283226.252243.221260.19282.815e.vonmises應(yīng)力分布云圖（N/mm2）工況5設(shè)計工況下，牛腿節(jié)點的應(yīng)力和變形如圖所示。根據(jù)計算結(jié)果可知，該工況下計算模型向最大變形為 ，向最大變形為 ，向最大變形為，最大變形矢量和 ，最大 折算應(yīng)力為2滿足設(shè)計要求。

SMX呂呂呂呂.APR6SMX呂呂呂呂.23:35:36NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=20TIME=1UX (AVG)RSYS=0PowerGr