塔式起重机附着计算DOC.docx
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塔式起重机附着计算DOC.docx
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塔式起重机附着计算DOC
福清裕荣汇
塔机附着方案
(施工、计算)
编制单位:
福州鲁福建筑机械设备租赁有限公司
编制时间:
2013年07月11日
施工组织设计(安拆方案)报审表
工程名称
福清裕荣汇1#楼
施工单位
中兴建设有限公司
编制单位
现报上塔机QTZ5613附着施工、设计、计算施工组织总设计/施工组织设计/施工方案文件,请予以审查。
主编
编制人
工程项目部/专业分包施工单位(盖章)
技术负责人
审核单位
总承包单位审核意见:
年月日
总承包单位(盖章)
审核人
审批人
审查单位
监理审查意见:
监理审查结论:
□同意实施□修改后报□重新编制
监理单位(盖章)
专业监理工程师
日期:
总监理工程师
日期:
塔吊附着计算书
一、工程概况:
工程名称:
福清裕荣汇1#楼
建设地点:
福清市
施工单位:
中兴建设有限公司
监理单位:
福建闽华洋建设监理有限公司
根据工程的需要拟在1#楼处【见塔吊位置平面图(图一)】安装一台的QTZ80(TC5613)型塔机,用于结构施工中的大宗物料(如:
钢筋、模板、砼、构件等)的水平、垂直运输塔机初装基本高度20m,最终安装高度为138m,起重臂长56m。
本次安装臂长56m,根据说明书附着锚固的架设要求,根据本工程的建筑结构,需要安装7道锚固【见塔吊立面示意图(图二)及附着大样平面图(图三)】,
二、编制依据
⒈JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》
⒉GB5144-2006《塔式起重机安全规程》
⒊JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》
⒋JGJ33—2001《建筑机械使用安全技术规程》
⒌GB/T5031-2008《塔式起重机性能测试》
⒍《QTZ80(TC5613)塔机使用说明书》
7.附着杆件A1为5米A2为5.6米A3为5.3米.
三、塔机概述
1.QTZ80(TC5613)型号的塔机是徐州建机限公司最新设计产品,一种上回转、水平臂采用单小车变幅、固定安装的中型自升塔式起重机,其额定起重量力矩800kn.m,独立式高度40m,附着式高度180m,有效工作幅度1.3~55m,最大起重量6T,其最大工作臂长为56米,最大幅度起重量1.3T。
2.该塔机由金属结构、机械传动机构、液压顶升系统、电气控制系统、安全保护装置等部分组成。
3.该塔机采用液压顶升加节,使起升高度能随着施工建筑物的升高而加高,但塔机的起重性能在各种高度下仍保持不变。
4.该塔机设有各种保护装置,包括:
起重力矩限制器、最大起升重量限制器、起升高度限位器、回转限位器和变幅限位器等,从而保证了塔机安全可靠的运行。
5.塔机起重性能
塔机起重载荷特性见表2-1。
6.塔机技术性能
塔机主要技术参数见表2-2,主要配套件技术性能见表2-3。
表2-1塔机起重载荷特性表
幅度(m)
2.5-13.7
16
18
20
26
29
吊重(t)
四倍率
3/6
3/4.68
3/3.85
3/3.02
2.85/2.79
2.49/2.43
二倍率
(续表2—1)
幅度(m)
32
35
38
41
44
47
吊重(t)
四倍率
2.20/2.14
1.96/1.90
1.75/1.69
1.58/1.52
1.43/1.37
1.30/1.24
二倍率
(续表2—1)
幅度(m)
50
50
53
56
吊重(t)
四倍率
1.19/1.13
1.19/1.13
1.09/1.03
1.30/1.24
7.塔机技术性能
塔机主要技术参数见表2-2,主要配套件技术性能见表2-3。
表2-2主要技术参数表
起重力矩
kn.m
800Kn.m
最大起重量
kn
6T
最大幅度起重量
kn
1T
工作幅度
m
1.3~55
最大起升速度
m/min
80/40/8.88
最低稳定下降速度
m/min
4.44
(续表2—2)
起重性能
二
倍
率
起升速度
m/min
80
40
8.88
起重量
t
1.5
3
3
四
倍
率
起升速度
m/min
40
20
4.44
起重量
t
3
6
6
变幅速度
m/min
50/25
回转速度
r/min
0~0.65
高度
独立式
m
40.5
附着式
m
220
整机重量
t
40T(独立式高度)
平衡重
t
14.6T
工作环境温度
℃
-20~+40
最大工作风速
m/s
20
顶升时最大风速
m/s
8
(1)塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定,需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,需要进行附着的计算。
主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。
(2)本工程塔吊位置及附着点详附图。
(3)本工程塔吊最高138米,设7道附着,分别设于标高30米50米、70米、90米、110米、125米。
故本工程就仅7道附着与最终叁道附着均完成时的两种受力状态进行验算。
四、附着计算(A1#-A5#楼处塔吊)
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=0.32kN;
塔吊的最大倾覆力矩:
M=1668.00kN;
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=102.7290kN;
2、附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
其中:
2.1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θ从0-360循环,分别取正负两种情况,求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
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:
341.38kN;
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN;
杆3的最大轴向压力为:
60.30kN;
杆1的最大轴向拉力为:
0.00kN;
杆2的最大轴向拉力为:
242.39kN;
杆3的最大轴向拉力为:
145.16kN;
2.2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θ=45,135,225,315,Mw=0,分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
102.73kN;
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN;
杆3的最大轴向压力为:
102.73kN;
杆1的最大轴向拉力为:
102.73kN;
杆2的最大轴向拉力为:
0.00kN;
杆3的最大轴向拉力为:
102.73kN;
3、附着杆强度验算
1.杆件轴心受拉强度验算
验算公式:
σ=N/An≤f
其中σ---为杆件的受拉应力;
N---为杆件的最大轴向拉力,取N=242.39kN;
An---为杆件的截面面积,本工程选取的是18a号槽钢;
查表可知An=2569.00mm2。
经计算,杆件的最大受拉应力σ=242.39/2569.00=94.35N/mm2,
最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求。
2.杆件轴心受压强度验算
验算公式:
σ=N/φAn≤f
其中σ---为杆件的受压应力;
N---为杆件的轴向压力,杆1:
取N=341.38kN;
杆2:
取N=0.00kN;
杆3:
取N=102.73kN;
An---为杆件的截面面积,本工程选取的是18a号槽钢;
查表可知An=2569.00mm2。
λ---杆件长细比,杆1:
取λ=74,杆2:
取λ=92,杆3:
取λ=74
φ---为杆件的受压稳定系数,是根据λ查表计算得:
杆1:
取φ=0.73,杆2:
取φ=0.61,杆3:
取φ=0.73;
经计算,杆件的最大受压应力σ=183.04N/mm2,
最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求。
五、七道附着计算(A1#楼处塔吊)
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=0.34kN;
塔吊的最大倾覆力矩:
M=1668.00kN;
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=133.3612kN;
2、附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
其中:
2.1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θ从0-360循环,分别取正负两种情况,求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
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:
372.01kN;
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN;
杆3的最大轴向压力为:
90.93kN;
杆1的最大轴向拉力为:
0.00kN;
杆2的最大轴向拉力为:
242.39kN;
杆3的最大轴向拉力为:
175.79kN;
2.2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θ=45,135,225,315,Mw=0,分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
133.36kN;
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN;
杆3的最大轴向压力为:
133.36kN;
杆1的最大轴向拉力为:
133.36kN;
杆2的最大轴向拉力为:
0.00kN;
杆3的最大轴向拉力为:
133.36kN;
六、七道附着计算
(A1#楼处塔吊,由以上计算可知计算四道附着即可)
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=0.34kN;
塔吊的最大倾覆力矩:
M=1668.00kN;
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=133.3612kN;
2、附着杆内
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