塔吊建筑物附着处强度验算

塔吊附着计算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。

一. 参数信息二. 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，其内力及支座反力计算如下:1. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2q sk=1.2×0.34×0.35×1.8=0.25kN/m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.30kN/m2)W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.30=0.50kN/m2q sk=1.2×0.50×0.35×1.80=0.38kN/m2. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M k=-2450+800=-1650.00kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M k=-2450.00kN.m3. 力 Nw 计算工作状态下: N w=0.000kN非工作状态下: N w=0.000kN三. 附着杆内力计算塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题,采用结构力学计算个杆件内力: 计算简图:方法的基本方程：计算过程如下：其中:∑1p为静定结构的位移；T i0为F=1时各杆件的轴向力；T i为在外力M和P作用下时各杆件的轴向力；l i为各杆件的长度。

考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去，可以得到：各杆件的轴向力为：考虑工作状态和非工作状态两个工况，以上的计算过程将θ从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力：杆1的最大轴向拉力为：102.2kN；杆2的最大轴向拉力为：62.57kN；杆3的最大轴向拉力为：62.57kN；杆4的最大轴向拉力为：102.2kN；杆1的最大轴向压力为：102.20kN；杆2的最大轴向压力为：62.57kN；杆3的最大轴向压力为：62.57kN；杆4的最大轴向压力为: 102.20kN。

塔吊附着验算计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机附着杆参数二、风荷载及附着参数附图如下:塔机附着立面图三、工作状态下附墙杆内力计算1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值q kq k=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.685×1.262×1.95×0.2×0.35×1.06=0.246kN/m2、扭矩组合标准值T k由风荷载产生的扭矩标准值T k2Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/2×0.246×602-1/2×0.246×15.22=414.382kN·m集中扭矩标准值（考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9）Tk =0.9(Tk1+ Tk2)=0.9×(454.63+414.382)=782.111kN·m3、附着支座反力计算计算简图剪力图得：R E=37.396kN在工作状态下，塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性，在计算支座7处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。

4、附墙杆内力计算支座7处锚固环的截面扭矩T k（考虑塔机产生的扭矩由支座7处的附墙杆承担）,水平内力Nw =20.5RE=52.886kN。

计算简图：塔机附着示意图塔机附着平面图α1=arctan(b1/a1)=52.231°α2=arctan(b2/a2)=41.918°α3=arctan(b3/a3)=54.924°β1=arctan((b1+c/2)/(a1+c/2))=50.816°β2=arctan((b2+c/2)/(a2-c/2))=53.662°β3=arctan((b3+c/2)/(a3+c/2))=52.93°各杆件轴力计算：ΣM O=0T1×sin(α1-β1)×(b1+c/2)/sinβ1+T2×sin(α2-β2)×(b2+c/2)/sinβ2-T3×sin(α3-β3)×(b3+c/2)/sin β3+T k=0ΣM h=0T2×sinα2×c+T3×sinα3×c+N w×cosθ×c/2-N w×sinθ×c/2-T k=0ΣM g=0T1×sinα1×c-N w×sinθ×c/2-N w×cosθ×c/2+T k=0（1）θ由0～360°循环，当T k按图上方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力：最大轴拉力T1=0kN，T2=539.578kN，T3=153.24kN最大轴压力T1=596.925kN，T2=0kN，T3=0kN（2）θ由0～360°循环，当T k按图上反方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力：最大轴拉力T1=596.925kN，T2=0kN，T3=0kN最大轴压力T1=0kN，T2=539.578kN，T3=153.24kN四、非工作状态下附墙杆内力计算此工况下塔机回转机构的制动器完全松开，起重臂能随风转动，故不计风荷载产生的扭转力矩。

TC5610-6塔机基础及其附着验算1.塔机基础验算1.1支腿固定式基础载荷如下 1.2塔机抗倾覆验算6级以上风停止作业,6级风以下的工作状态的水平荷载18.3KN,非工作状态的水平荷载73.9KN,用于塔机独立高度的基本风压荷载。

塔机基础尺寸长×宽×高为5米×5米×1米。

混凝土重度为3/24m KN 。

验算公式：/3M Ph be a Pv Pg+•=≤+ 工况：67.13522.1241552.51113.181335=≤=⨯⨯⨯+⨯+=e非工况：67.13553.1241551.46419.731552=≤=⨯⨯⨯+⨯+=e则工况满足要求,非工况满足要求。

1.3塔机基础地耐力验算 验算公式：[]2()3B B Pv Pg P P al+=≤工况：28.122.1252/=-=-=e a l非工况：97.053.1252/=-=-=e a l现场实际地耐力为200KPa,则工况满足要求,同样非工况满足要求。

2.塔机附着验算2.1附着立面、平面控制桥墩承台123456789101112131415161718附着立面控制节点1节点2附着平面控制2.2附着受力计算〔此部分为本公司用专业计算软件PKPM进行的受力计算2.2.1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 = 0.27kN；塔吊的最大倾覆力矩：M = 1552.00kN；= 95.4182kN ；计算结果: Nw2.2.2 附着杆内力计算计算简图计算单元的平衡方程:其中: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。

附着计算计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《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。

塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时，需要增设附着杆，附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，必须进行附着计算。

主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。

一、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:风荷载标准值应按照以下公式计算：ωk=ω0×μz×μs×βz= 0.390×1.170×1.450×0.700 =0.463 kN/m2；其中ω0──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：ω0 = 0.390 kN/m2；μz──风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：μz = 1.450 ；μs──风荷载体型系数：μs = 1.170；βz──高度Z处的风振系数，βz = 0.700；风荷载的水平作用力：q = W k×B×K s = 0.463×1.600×0.200 = 0.148 kN/m；其中 W k──风荷载水平压力，W k= 0.463 kN/m2；B──塔吊作用宽度，B= 1.600 m；K s──迎风面积折减系数，K s= 0.200；实际取风荷载的水平作用力 q = 0.148 kN/m；塔吊的最大倾覆力矩：M = 1090.000 kN·m；弯矩图变形图剪力图计算结果: N w = 60.8891kN ；二、附着杆内力计算计算简图:计算单元的平衡方程:ΣF x=0T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-N w cosθΣF y=0T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-N w sinθΣM0=0T1[(b1+c/2)cosα1-(α1+c/2)sinα1]+T2[(b1+c/2)cosα2-(α1+c/2)sinα2]+T3[-(b1+c/2)cosα3+ (α2-α1-c/2)sinα3]=M w其中:α1=arctan[b1/a1] α2=arctan[b1/(a1+c)] α3=arctan[b1/(a2- a1-c)]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和风荷载扭矩。

塔吊建筑物附着处强度验算QTZ80G附着式塔吊的第一次附着距离地面25m，所受荷载值如下：载荷工况建筑物承载（吨力）F1（t）F2（t）F3（t) F4（t)工作状态2。

25 4。

62 12.71 7.29非工作状态4。

74 6。

73 13。

5 10.24附着锚固区设在混凝土剪力墙下部，距楼板300mm，锚固点区段(上下个1m区域)设置螺纹12加强筋，间距20cm,双向双层。

附着锚固区设在7层，14层，21层，28层外墙连梁上，连梁主筋2Φ22/2Φ22，箍筋2ф12＠100，厚度220mm,跨度1200mm,高1400mm。

塔吊附着连杆固定在T型板上，T型板的尺寸为600×300×12mm，M30普通螺栓。

冲切破坏角为45o垂直于墙面的最大力为135KN根据《现行建筑结构规范大全》第4。

4.2条F l ≤0.8 f v A vf v = 125 N/mm2A v-与呈45o冲切破坏锥体斜面相交的全部钢筋界面面积A v ≥ Fl/0.8f v = 13.5×104 /(0。

8×125） = 1350 mm2通过冲切斜截面的钢筋截面数为 4×2×2 ＝ 16根,其中竖直方向的钢筋考虑上方锚固不足，不计入抗剪钢筋内，Φ12截面面积113mm2，总抗剪面积为 16×113＝1808 mm2,该附着区增补构造筋满足抗冲切破坏的要求。

备注：1.由于连梁的混凝土与钢筋本身承受很大的竖向的结构自身的重力，所以在考虑抗从切破坏时不考虑连梁的混凝土与钢筋的作用.规范4.4.2条 F l ≤0。

3 f t μm h0+0.8 f yv A svu不考虑混凝土及箍筋的抗剪，只考虑加强钢筋Φ22＠200的抗冲切作用，所以以公式F l ≤0.8 f yv A svu 计算。

2.钢筋安装尺寸如下图所示。

塔吊附墙验算计算书塔机附着验算计算书本文的计算依据为《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》/T187-2019和《钢结构设计标准》GB-2017.一、塔机附着杆参数塔机型号为QTZ63(TC5610)-中塔身桁架结构类型，计算高度为98m，起重臂长度为56m，起重臂与平衡臂截面计算高度为1.06m。

塔身宽度为1.6m，平衡臂长度为12.9m。

工作状态时扭矩标准值Tk1为269.3kN·m，包含风荷载。

非工作状态下不平衡自重引起的倾覆力矩标准值Mk'为1940kN·m（反向），工作状态下不平衡自重引起的倾覆力矩标准值Mk为1720kN·m。

附着杆数为四杆附着，附墙杆截面类型为格构柱，附墙杆类型为Ⅰ类，塔身锚固环边长为1.8m。

二、风荷载及附着参数附着次数为2，附着点1到塔机的横向距离为5m，附着点2到塔机的横向距离为2.2m，附着点3到塔机的横向距离为2.2m，附着点4到塔机的横向距离为2.2m。

工作状态基本风压ω为0.2kN/m，塔身前后片桁架的平均充实率α为0.35.点1到塔机的竖向距离为2m，点2到塔机的竖向距离为4.8m，点3到塔机的竖向距离为3.2m，点4到塔机的竖向距离为3.2m。

非工作状态基本风压ω'为0.35kN/m。

工作状态和非工作状态的风压等效高、工作状态和非工作状态的附着点高度、附着点净高、工作状态风压等效均布荷载等参数均有具体数值，这里不再赘述。

285.472kN时，支座6处附墙杆内力计算如下：考虑塔机产生的扭矩由支座6处的附墙杆承担，因此需要计算支座6处锚固环的截面扭矩T。

根据扭矩组合标准值T kTk1269.3kN·m，可得到T的值。

同时考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩，需要将水平内力Nw计算出来。

根据计算简图和塔机附着示意图、平面图，可以得到α和β的值，并用力法计算各杆件轴力。

最终得到支座6处附墙杆的水平内力Nw20.5RE285.472kN。

塔吊附着计算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。

一、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:风荷载标准值应按照以下公式计算：W k=W0×μz×μs×βz=0.600×1.170×1.350×0.700=0.663 kN/m2；其中W0──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：W0=0.600kN/m2；μz──风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：µz= 1.350；μs──风荷载体型系数：µs= 1.170；βz──高度Z处的风振系数，βz=0.700；风荷载的水平作用力：q=W k×B×K s=0.663×1.600×0.200=0.212kN/m；其中W k──风荷载水平压力，W k=0.663kN/m2；B──塔吊作用宽度，B= 1.600m；K s──迎风面积折减系数，K s=0.200；实际取风荷载的水平作用力q=0.212kN/m；塔吊的最大倾覆力矩：M=882.000kN·m；弯矩图变形图剪力图计算结果:N w=77.7184kN；二、附着杆内力计算计算简图：图2-2附着杆内力计算图计算单元的平衡方程:其中: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。

一、计算书塔机附着验算（32层）计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机附着杆参数二、风荷载及附着参数第2次附着40 15 0.832 1.95 1.95 1.763 1.801 0.308 0.471 第3次附着55 15 0.922 1.95 1.95 1.755 1.792 0.339 0.52 第4次附着70 15 1.008 1.95 1.95 1.733 1.766 0.366 0.56 第5次附着85 15 1.087 1.95 1.95 1.708 1.746 0.389 0.597 第6次附着100 15 1.16 1.95 1.95 1.699 1.734 0.413 0.633 悬臂端121 21 1.254 1.95 1.95 1.686 1.728 0.443 0.681 附图如下:塔机附着立面图三、工作状态下附墙杆内力计算1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值q kq k=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.686×1.254×1.95×0.2×0.35×1.06=0.245kN/m2、扭矩组合标准值T k由风荷载产生的扭矩标准值T k2T k2=1/2q k l12-1/2q k l22=1/2×0.245×562-1/2×0.245×12.92=363.775kN·m集中扭矩标准值（考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9）T k=0.9(T k1+ T k2)=0.9×(269.3+363.775)=569.768kN·m3、附着支座反力计算计算简图剪力图得：R E=146.645kN在工作状态下，塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性，在计算支座7处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。

塔吊附着架法兰盘链接螺栓强度验算
为了加强附着架衔接强度将法兰盘厚度由15mm加厚至20mm,24套M20*8.8高强度螺栓加强为16套M24*8.8以减少受力分部不均而造成螺栓受力不均对螺栓的影响。

螺栓强度验算：
计算截面积见规范GBT_16823.1-1997
M20螺栓的有效截面积为227平方毫米
M24螺栓的有效截面积为353平方毫米
8.8级高强度螺栓公称抗拉强度800MPa公称屈服强度640Mpa
材料抗剪力T=t*A式中:t为抗剪强度,由材料和热处理和表面其状态决定;A为受剪面积
8.8级螺栓,按屈服强度为640,则抗剪强度为640*0.7=448Mpa
M20*8.8
最大断裂拉力=800*227 N = 181600 N 折合重量18.16 吨*6套 = 108.96 吨
最大屈服拉力=640*227 N = 145280 N 折合重量14.528 吨*6套 = 87.168 吨
抗剪力=448*227 N=- 101696 N 折合重量10.1696 吨*6套= 61.0176 吨
M24*8.8
最大断裂拉力=800*353 N = 282400 N 折合重量28.24 吨*4套 =112.96 吨
最大屈服拉力=640*353 N = 225920 N 折合重量22.592 吨*4套 =90.368 吨
抗剪力=448*353 N=- 158144 N 折合重量15.8144 吨*4套=63.2576 吨
经计算满足要求。

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