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塔式起重机三杆附着分析报告1.三杆式附着的计算模型下面(图一)给出三杆附着的基本模型，并给定相关的参数：(图一)A=80 mm B=80 mm C=80 mm D=80 mmX1=210 mm X2=210 mm X3=0 mmH=430 mm R=0 KNM=270 KN.m2. 求解各附着杆角度值αβγ、、α=69.62°β=59.04°γ=69.62°3. 求解t 1t 2t t t t H X X A C 、、、、B 、三杆附着属于静定结构,附着杆受力大小与附着杆长度无关,分析中可将各附着杆延伸至距塔身中心线H 处的一条线上，同时为了计算的方便,可将(图一)简化为以下(图二)：(图二)()(tan tan )t=tan tan A D C B H αβαβ+-+-- Ht H t =+11tan t X t X α=+ 22tan t X t X γ=+ 2tan (13)tan tan tan X X X Ct γββγ--=+ ()tan Bt B D Ct γ=--1tan H Bt At X α-=- 4. 求解附着杆内力123F F F 、、4.1. 对Q 点取矩： 0Q M =()sin cos 1sin RCt RBt M F At Ct θθα++=+4.2. 对P 点取矩： 0P M =()1sin cos 3sin 12RX t RHt M F X t X t θθγ--=+4.3. 根据0y ∑=()()()()()()()()()()()()()()()()()sin 121212sin 12cos 1212sin 12sin 12R At Ct X t X t Ct X t X t X t At Ct F At Ct X t X t R Bt X t X t Ht At Ct M X t X t At Ct At Ct X t X t At Ct X t X t θβθββ++-+-+=+++-++-+--++++5. 求解附着杆内力极值对应的θ角度值1m 2m 3m θθθ、、因θ同时存在于1、3象限或2、4象限，1F 的极大值和极小值对应的角度值分别为：1m11m2tan tan +180Ct arc BtCt arc Btθθ==︒ 2F 的极大值和极小值对应的角度值分别为：()()()()()()()()()()()()2m12m212121tan1212121tan +18012At Ct X t X t Ct X t X t X t At Ct arc Ht At Ct Bt X t X t At Ct X t X t Ct X t X t X t At Ct arc Ht At Ct Bt X t X t θθ++-+-+=+-+++-+-+=︒+-+ 3F 的极大值和极小值对应的角度值分别为：3m13m21tan 1tan +180X t arc Ht X t arc Ht θθ⎛⎫=-⎪⎝⎭⎛⎫=-︒ ⎪⎝⎭6. 求各附着杆内力极值因扭矩M 分顺时针和逆时针方向，同时R 力在上图方向可为正值和负值，当R 为正值时针对im1 i=θ（1、2、3）在一、二象限应取|M|，针对im2i=θ（1、2、3）在三、四象限应取-|M|；当R 为负值时针对im1 i=θ（1、2、3）在一、二象限应取-|M|，针对im2 i=θ（1、2、3）在三、四象限应取|M|。
塔式起重机三杆式超长附着杆受力分析随着建筑业的迅猛发展，高层建筑成为城市建筑的主流，附着式塔式起重机使用也越来越多，而建筑设计外观新颖性、创造性、艺术性造成塔机附着杆件超长，因附着不当，造成的塔机安全事故频繁发生。
而塔机原设计的常规附着装置都是距离较短，对于塔机超长附着杆，必须对其进行强度、刚度和稳定性校核。
而塔机附着形式常用的有三杆式和四杆式两种。
标签：塔式起重机;附着杆;计算工程概况本文某项目塔机型号为TC6016，建筑物高度79米，塔机布置4道附墙，在塔机约28米、43米、55米及67米高度处布置附着，塔机总高度90米，塔身中心距离墙面附着结点垂直距离达9.5米，最长附着杆长度达到11.3米。
由于塔机附着杆长度过长，影响附着杆稳定性。
为此，本方案采用在建筑物外焊接型钢支撑平台，将附着杆与钢支撑平台连接，从而减小附着杆件的长度，确保塔机的安全使用。
附着杆采用三杆式配调节螺杆，主管采用￠194×8无缝钢管，塔机最大倾覆力矩1617KN·M，最大扭矩453KN·M，风荷载0.3KN/M。
一、支座力计算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，另塔机附墙布置如图：弯矩图Nw=221kN二、附着杆内力计算计算简图：b1=7.33 a1=3.675 a2=8.4计算单元的平衡方程：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和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为：440kN;杆2的最大轴向压力为：0kN;杆3的最大轴向压力为：167kN;杆1的最大轴向拉力为：0kN;杆2的最大轴向拉力为：368kN;杆3的最大轴向拉力为：287kN;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。
塔式起重机附着（锚固）装置的构造、内力和安装要求在使用说明书中均有叙述，因此，在塔机安装和使用中，使用单位按要求执行即可，不需再进行计算，只有当塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明书规定，需增长附着杆（支承杆），或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，需进行附着计算。
塔式起重机的附着计算主要包括附着杆计算、附着支座连接计算和附着框架计算三个部分。
（1）附着杆计算附着杆按两端铰支的轴心受压杆件计算。
1）附着杆内力附着杆内力按说明书规定取用；如说明书无规定，或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，则需进行计算。
其计算要点如下：①塔机按说明书规定与建筑物附着时，最上一道附着装置的负荷最大（图14-44），因此，应以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
图14-44塔式起重机与建筑物附着情况简图1-最上一道附着装置；2-建筑物②附着式塔机的塔身可视为一个带悬臂的刚性支承连续梁，其内力及支座反力计算简图如图14-45所示，计算方法参见本手册第2章：施工常用结构计算及《建筑结构力学》有关内容。
图14-45塔身内力及支座反力计算简图Q1、Q2-风荷载；M-力矩；N-轴向力；T（T‘）-由回转惯性力及风力产生的扭矩③附着杆的内力计算应考虑两种情况：计算情况I：塔机满载工作，起重臂顺塔身X-X轴或Y-Y轴，风向垂直于起重臂，如图14-46（A）所示；计算情况II：塔机非工作，起重臂处于塔身对角线方向，风由起重臂吹向平衡臂，如图14-46（B）所示。
图14-46附着杆内力计算的两种情况（A）计算情况I；（B）计算情况II1-锚固环；2-起重臂；3-附着杆；W-风力④附着杆内力计算方法。
附着杆内力按力矩平衡原理计算。
对于计算情况I（图14-47A）：图14-47用力矩平衡原理计算附着杆内力（A）计算情况I；（B）计算情况II式中T、T‘——塔身在截面1-1处（最上一道附着装置处，见图14-44，以下同）所承受的由于回转惯性力（包括起吊构件重、塔机回转部件自重产生的惯性力）而产生的扭矩与由于风力而产生的扭矩之和。
1、该塔式起重机现场安装在拟建建筑物内西北向，轴线位置○6—○7/○R—○S，附着立面图见附图。
H1=21.5m，h2=10m。
第一层附着架在四层楼面位置，第二层附着架在六层楼面位置。
2、附着架（见附着架图及附着架大样图）3、附着架预埋大样。
（见附着架预埋大样图）4、附着架的施工方法4.1由于塔式起重机工作高度超过独立高度，对该塔式起重机塔身进行附着。
4.2附着装置由一套环梁和四个撑杆组成，它主要是把塔机固定在建筑物的梁上，起着依附作用。
使用时环梁套在塔身上，四角用八个调节螺栓通过顶块把塔身节顶紧，其撑杆长度可调整。
四根撑杆端部有耳环与建筑物附着处铰接，四根撑杆应保持在同一水平内，调整顶块及撑杆长度使塔身轴线垂直。
4.3附着架按照大样图设置，撑杆与建筑物的连接方式可以根据实际情况而定；安装附着架时，应当用经纬仪检查塔身轴线的垂直度，其偏差不得大于塔身全高的5/1000，允许用调节附着撑杆的长度来达到。
4.4附着架的四根撑杆应尽量处于同一水平面上。
但在安装附着框架和撑杆时，如与塔身标准节的某些部位发生干涉，可适当升高附着架的安装高度。
允许附着框架与连接基座的高度差不大于200㎜。
4.5附着撑杆上严禁堆放重物；附着撑杆与附着框架及连接机座必须连接可靠；各调节螺栓调整好后应将螺母可靠地拧紧；开口销应按规定张开，运行后应经常检查是否松动并及时进行调整。
1、该塔式起重机现场安装两台，分别安装在拟建建筑物内东南向，轴线位置○22—○23/○J—○K；东北向，轴线位置○19—○20/○R—○S；附着立面图见附图。
H1=21.5m，h2=15m。
第一层附着架在四层楼面位置，第二层附着架在七层楼面位置。
2、附着架（见附着架图及附着架大样图）3、附着架预埋大样。
（见附着架预埋大样图）4、附着架的施工方法4.1由于塔式起重机工作高度超过独立高度，对该塔式起重机塔身进行附着。
4.2附着装置由四套框梁和四根内撑杆组成，四套框梁由24套M24螺栓、螺母、垫圈紧固成附着框架。
塔式起重机附着杆的计算和安装要求【摘要】：塔式起重机附着杆是超过自由高度安全工作的关键性结构，在使用前必须进行强度校核和稳定性校核，本文根据拉压杆的强度设计准则和稳定性设计准则介绍了各附着杆的校核方法，并简要说明了附着杆的安装要求。
【关键词】：塔式起重机附着杆强度稳定校核安装塔式起重机是建筑行业中非常常见的起重机械，当塔式起重机的使用高度超过自由高度时，就必须增加附着框和附着杆，附着框是厂家标准配置的，而附着杆很多情况下需要单独加工（以四川建筑机械厂出的C4513为例，附着装置结构简图如图1，附着杆结构见图如图2，可为槽钢、工字钢等），由于塔式起重机是一种高危险性机械，附着杆加工之前必须先进行计算校核，即使是现成的附着杆，在安装之前也要重新进行计算校核，只有当确定该杆是安全杆之后才能安装使用。
本例以某工程的C4513塔吊为例，介绍附着杆的计算校核过程。
图 1 附着及附着杆简图图2附着杆简图1 附着杆的计算校核在本例中，附墙位置选在两根立柱上，图3所示图形为根据C4513塔机附着外框和建筑物的实际尺寸绘制而成，由于塔身所受扭矩几乎全部由最高一道附着承担，故选择最高一道附着为研究对象，以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆的依据，然后根据强度失效判据和稳定性判定准则进行检验各杆的安全性。
1.1 附着杆内力计算附着杆的结构形式一般有M,N型两种方式，本例为N型，选材可以采用工字钢、槽钢、钢管、方钢等，在这里就以槽钢对接成方钢样式、三杆连接为例分别对三个附着杆进行计算和校核。
如图1所示。
附着杆的受力主要是受拉压力，所以附着杆的计算可简化为拉压杆计算，取附着框为研究对象，三个附着杆所受内力分别为f1、f2、f3, 塔机所受的外载荷有：平衡臂和起重臂产生的不平衡力矩、动载荷，风载荷、回转惯性力等所有这些外载荷在塔身截面将合成为一剪力R,力R的最大值在塔式起重机的说明书中可直接查到使用，力R角度可以变化，力R与X轴夹角为θ，其他尺寸参数如图所示。
QTZ5513塔吊附着计算一、塔吊情况：塔吊采用广西建工集团建筑机械制造有限公司生产的QTZ80(QTZ5513）型塔吊。
该塔吊标准节中心与建筑物附着点的距离为6.76米，根据建筑物的实际结构现初步确定附墙的附着方案，该方案采用3根拉杆对塔吊进行附着，附着杆与建筑物梁面上的连接钢板（厚20）用双面贴角焊缝焊接，焊缝高度hf=10，焊缝长度320，联接钢板通过8根Φ22钢筋固定在建筑物上，其附着位置参见下图。
二、编制依据：《QTZ80塔式起重机说明书》广西建工集团建筑机械制造有限责任公司；《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）；《建筑施工手册》；《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。
三、塔吊附墙杆结构图1、拉杆1结构图：2、拉杆2结构图：3、拉杆3结构图：四、附墙杆内力计算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视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其支座反力计算结果如下:①、工作状态：水平力 Nw=190.276 kN，扭矩 Mw=129 kN∙m②、非工作状态：水平力 Nw=205.526 kN2、附墙杆内力力计算①、计算简图：②、计算单元的平衡方程为:T1[(b1 +c/2)cosα1-(a1+c/2)sinα1]+ T2[(b2 +c/2)cosα2- (a2+c/2)sinα2]+ T3[- (b3 +c/2)cosα3+ (a3 -a1 -c/2)sinα3]=M w其中:α1=60°，α2=52°，α3=60°③、工作状态计算塔机满载工作，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和风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中从0-360循环，分别取正负两种情况，分别求得各附着杆最大的轴压力和轴拉力：杆1的最大轴向压力为：262 kN杆2的最大轴向压力为：189.6 kN杆3的最大轴向压力为：216.2 kN杆1的最大轴向拉力为：262 kN杆2的最大轴向拉力为：189.6 kN杆3的最大轴向拉力为：216.2 kN④、非工作状态计算塔机非工作状态，风向顺着起重臂，不考虑扭矩的影响。
塔机超长附着装置设计塔机超高附着厂家提供的标件为：从塔身中心到建筑物外墙距离一般为4m 左右，当这距离超过10m时，附着杆件的构造应经过专门设计。
附着杆受力一般为130～200KN，个别情况也有超过300KN的，主要受力取决于塔机悬臂长度、负荷条件、附着距离、附着杆方位等。
采用非塔机配用标准附着杆时，应进行强度校核。
通常三杆附着形式的撑杆所受到的内力应较大，属单杆受力处较不利状态。
下面以庆江QTZ63塔机为例，以《图（一）附着计算图例》的情况来探讨塔机附着撑杆所受最大内力的计算方法，及撑杆稳定性校核、强度计算，F=150KN，Mn=259KN.m。
1附着布置方式及结构附着装置布置方式采用在附着平面内以三根不相交于一点的刚性附着杆所构成的静定结构，附着框采用原塔机的标准附着框。
由于塔机与建筑物之间附着距离很大，附着杆长达14m，为了保证加长后满足整体稳定性要求，附着杆采用格构式构件，设计成双肢缀条柱。
2附着杆内力的计算附着装置按非工作状态时最大风载荷组合的最不利工况计算。
在最大水平力作用下，计算每根附着杆所受的最大轴向力。
受力简图见《图（一）附着计算图例》，F为塔机作用于附着平面上的最大水平力，Mn为作用在塔机上部的扭矩，其数值由塔机原说明书提供，F=150KN，Mn=259KN.m。
（一）AC杆的内力极值RACmax由∑MB=0，得RAC.GB=Mn+8FSinθ+12.8FCosθRAC= Mn+8FSinθ+12.8FCosθGBRAC是θ的函数，求RAC对θ的导数R′AC=8FCosθ/GB-12.8FSinθ/GB,令R′AC=0得8FCosθ/GB-12.8FSinθ/GB=0即θ=arctan0.625=320时有最大值，经计算得出RACmax=189.43KN(二)DB杆的内力极值RDBmax由∑MC=0，得RDB.CH=Mn+0.8FSinθ+0.8FCosθRDB= Mn+0.8FSinθ+0.8FCosθCHRDB是θ的函数，求RDB对θ的导数R′DB=0.8FCosθ/CH-0.8FSinθ/CH,令R′DB=0得0.8FCosθ/CH-0.8FSinθ/CH=0即θ=arctan1=450时有最大值，经计算得出RDBmax=312.44KN(三) BC杆的内力极值RBCmax由∑MO=0，得RBC.OE=Mn+PM.FSinθ+OP.FCosθRBC= Mn+PM.FSinθ+OP.FCosθOERBC是θ的函数，求RBC对θ的导数R′BC=PM.FCosθ/OE-OP.FSinθ/OE,令R′BC=0得PM.FCosθ/OE-OP.FSinθ/OE=0即θ=arctan0.0935=5.340时有最大值，经计算得出RBCmax=245.43KN二、对附着支撑杆进行设计从上面的选出内力极大值杆件DB杆进行设计，从图（一）可知，l=14m，由上面计算得出DB杆受的轴心压力值为N=312.44KN,附着杆一端铰支,一端嵌固。
