塔吊附墙计算
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8#（B3）塔吊附墙杆设计
1、第三道附墙
1.1支座反力计算
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:
风荷载标准值应按照以下公式计算：
ωk=ω0×μz×μs×βz = 0.400×1.170×1.790×0.700 =0.586 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 = 0.400 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 = 1.790 ；
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 = Wk×B×Ks = 0.586×1.700×0.200 = 0.199 kN/m；
其中 Wk── 风荷载水平压力，Wk= 0.586 kN/m2；
B── 塔吊作用宽度，B= 1.700 m；
Ks── 迎风面积折减系数，Ks= 0.200；
实际取风荷载的水平作用力 q = 0.199 kN/m；
塔吊的最大倾覆力矩：M = 1743.000 kN·m；
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果: Nw = 121.6407kN ；
1.2 附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
ΣFx=0
T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-Nwcosθ
ΣFy=0
T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-Nwsinθ
ΣM0=0
T1[(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]=Mw
其中:
α1=arctan[b1/a1] α2=arctan[b1/(a1+c)] α3=arctan[b1/(a2- a1-c)]
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。
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。
杆1的最大轴向压力为: 516.50 kN；
杆2的最大轴向压力为: 0.00 kN；
杆3的最大轴向压力为: 84.78 kN；
杆1的最大轴向拉力为: 0.00 kN；
杆2的最大轴向拉力为: 428.83 kN；
杆3的最大轴向拉力为: 168.73 kN；
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: 108.44 kN；
杆2的最大轴向压力为: 35.14 kN；
杆3的最大轴向压力为: 127.66 kN；
杆1的最大轴向拉力为: 108.44 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 35.14 kN；
杆3的最大轴向拉力为: 127.66 kN；
2、第四道附墙
2.1支座反力计算
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:
风荷载标准值应按照以下公式计算：
ωk=ω0×μz×μs×βz = 0.400×1.170×1.810×0.700 =0.593 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 = 0.400 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 = 1.810 ；
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 = Wk×B×Ks = 0.593×1.700×0.200 = 0.202 kN/m；
其中 Wk── 风荷载水平压力，Wk= 0.593 kN/m2；
B── 塔吊作用宽度，B= 1.700 m；
Ks── 迎风面积折减系数，Ks= 0.200；
实际取风荷载的水平作用力 q = 0.202 kN/m；
塔吊的最大倾覆力矩：M = 1743.000 kN·m；
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果: Nw = 130.0822kN ；
2.2 附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
ΣFx=0 T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-Nwcosθ
ΣFy=0
T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-Nwsinθ
ΣM0=0
T1[(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]=Mw
其中:
α1=arctan[b1/a1] α2=arctan[b1/(a1+c)] α3=arctan[b1/(a2- a1-c)]
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。
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。
杆1的最大轴向压力为: 185.75 kN；
杆2的最大轴向压力为: 368.24 kN；
杆3的最大轴向压力为: 0.00 kN；
杆1的最大轴向拉力为: 88.31 kN；
杆2的最大轴向拉力为: 0.00 kN；
杆3的最大轴向拉力为: 455.80 kN；
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: 137.03 kN；
杆2的最大轴向压力为: 35.46 kN；
杆3的最大轴向压力为: 108.18 kN；
杆1的最大轴向拉力为: 137.03 kN；
杆2的最大轴向拉力为: 35.46 kN；
杆3的最大轴向拉力为: 108.18 kN； 3、附墙杆强度及稳定性验算
由于附墙杆较长，采用截面较大的槽钢做成的格构式附墙杆重量较大，因此在附墙杆对应的墙体上焊接用工字钢组成的支架，在支架端部焊接钢板用于连接附墙杆，从而减小附墙杆的长度，保证附墙杆的稳定性，支架组成如下图：
300*300*20钢板与埋件同其余附墙杆埋件，150*146*6*8H型钢14#工字钢型钢及附墙杆焊接300*300*20钢板与型钢及附墙杆焊接150*146*6*8H型钢与型钢坡口焊牛腿支架侧面图牛腿支架平面图
3.1 杆2设计计算
杆1在第三道附墙时受力最大，杆1按此进行验算。
附墙杆采用格构柱20a#槽钢和缀板焊接, 截面如下图：
（1）受拉杆件强度验算
杆2的最大拉力为428.83KN；
fmmNAN≤2/45.741006.57100083.428，满足要求
（2）压弯杆件整体稳定性验算
1）杆1的轴向压力最大N=516.50KN，对杆件1进行稳定性验算 ①弯矩绕X轴作用，格构式构件平面内的整体稳定性验算公式：
fEXNNWMAN≤′x1x1xmxβx）（+
杆件自重为54.2kg/m
自重产生的弯矩为MKNxM•34.98276.1154.082ql
杆件与附墙框为铰接，与附着建筑物为焊接，计算长度mll2.876.117.07.00
绕虚轴x-x换算长细比计算：
截面面积A =29×2×100=57.6cm2
对弱轴的惯性矩1I=128 cm4
xI=2×（128+29×9×9）=4954cm4
3cm4501149541W==x
回转半径cm2.9584954i==x
长细比x=820/9.2=89.13cm
对弱轴的惯性矩1I=128 cm4，对弱轴的回转半径1i=2.11 cm，
单肢长细比1=40/2.11=19
换算长细比9121928921λ2xλoxλ
查表的杆件的受压稳定系数φx=0.614
KNEAEXN141229157602060002π20xλ2π
2/215≤2/77.17214125.516614.01100045061034.90.11006.57614.010005.516′x1x1xmxβxmmNmmNEXNNWMAN）（）（ 满足要求 （3）单肢稳定性验算
mMe018.05.51634.9N
两分肢所受的轴力
KNyyeyNN310998.195.51621021）（）（
KNN5.2063105.5162
受压分肢在平面内的长细比
1911.240x1i1x1λ===xl
受压分肢在平面外的长细比，杆件中间加支撑计算长度为410
5286.7410y1i1y1λyl
查表的847.0y1
fmmNAN≤2/12610029847.010003101y11，满足要求
3.1 杆2、杆3设计计算
杆2在第四道附墙时所受压力最大，杆2、杆3按此进行验算。
附墙杆采用格构柱
格构柱采用18a#槽钢和缀板焊接, 截面如下图
（1）受拉杆件强度验算
