带一个塔箍的塔的受力分析和实用计算

一、荷载计算
1、盖梁砼计算：G1=35.87m3×26KN/m3=。

2、模板自重：G2=。

3、施工荷载与其它荷载：G3=20KN。

总荷载:G=(G1+G2+G3)×=++20=.
二、抱箍承载力计算
1、荷载计算
每个盖梁按墩柱设两个抱箍支撑上部荷载，每个抱箍受竖向压力N=2=.该值为抱箍需产生的摩擦力。

2、抱箍受力计算
采用材质45号钢的M27螺栓,屈服强度为355MPa。

抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积，
即F=f×N
式中F－抱箍与墩柱间的最大静摩擦力；
N－抱箍与墩柱间的正压力；
f－抱箍与墩柱间的静摩擦系数(砼与钢之间垫一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数f=
抱箍与墩柱间的正压力为N＝n×F1（每个螺栓预紧力为F1），每个螺栓的允许拉力为 :
[F]＝As×[σ]= [σ]πr2＝355××=；
抱箍与墩柱间的最大静摩擦力为
F＝f×N＝f×n×F1＝×n×≥
n≥
取安全系数为λ=，则n=*=,实际n为18.。

分离式立体交叉抱箍使用的受力计算
抱箍与墩柱间的最大静摩檫力等于正压力与摩檫系数的乘积，即f=μ×N
式中f——抱箍与墩柱间的最大静摩檫力；
N——抱箍与墩柱间的正压力；
μ——抱箍与墩柱间的静摩檫系数
抱箍与墩柱间的正压力N与螺栓的预紧力产生的，根据抱箍的结构形式，每排螺栓个数为n，则螺栓总数为4n，若每个螺栓预紧力为F1,则抱箍与墩柱间的总压力为N＝4×n×F1。

在实际施工中采用45号钢的M30大直径螺栓。

每个螺栓的允许拉力为[F]=As ×[G]
式中：As——螺栓的横截面积，As=πd2/4
[G]——钢材允许应力。

对于45号钢，[G]=2000kg/cm2
于是，[F]=[G]πd2/4=2.0×3.14×32/4=14.13t；取F1=14t
钢材与砼间的摩檫系数为0.3~0.4，取μ=0.3，于是抱箍与墩柱间的最大摩檫力为
f=μ×N=μ×4×n×F1=0.3×4×n×14=16.8n 盖梁混凝土重量G1
G1＝1.5×1.6×21.45-(0.8×2.188×1.5)×2.5 =122.1 吨受力计算重量G = 122.1×1.2＝147 吨
混凝土比重取2.5吨/方
模板、施工荷载等安全富余系数取1.2 则每个抱箍承受的荷载为Q＝G/3。

有G/3＝16.8n；n＝2.9
故可取n为整数，取n=4
可见抱箍受力满足要求。

带顶箍的塔设备简化设计计算法
沈宏
【期刊名称】《化工生产与技术》
【年(卷),期】1994(001)001
【摘要】本文给出了一种带塔顶箍的塔设备的强度、刚度、稳定性的简化计算方法。

在实际设计中碰到的塔体，其约束力往往是未知的，而设计时却要求予先知道某些参数，来完成相应的计算，这与实际设计存在着矛盾。

考虑到实际支承塔体框架的刚度远大于塔体的刚度，由此，本文通过分析推导，得出了克服这一矛盾的一连串简式，并最后以实例验证。

【总页数】7页(P39-45)
【作者】沈宏
【作者单位】规划设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ053.502
【相关文献】
1.Z箍缩软X射线辐射能量薄膜量热计改进技术 [J], 李沫;王亮平
2.带塔箍的塔设备设计的简化计算 [J], 沈宏
3.筛管顶注双级箍防提前打开装置的研制与应用 [J], 杜鹏德;孙泽秋
4.带导向支撑塔设备强度、挠度的计算 [J], 邢玲;谢腾腾;解德甲;于啸;孙冬来
5.采用液压千斤顶施压检验盖梁抱箍承载力施工技术 [J], 杨鹏;祁明军;杨柳;许鹏;程杭
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塔式起重机附着装置受力计算及使用要求伴随我国经济实力的增加，现代建筑施工技术的快速进步，土地资源的减少，城市中高层建筑施工日趋增多，塔式起重机（以下简称塔机）附着装置的使用也越来越频繁。

为了更好、更安全的使用塔式起重机的附着装置，下面通过对附着装置在使用过程中附着处支座的受力及附着杆的受力进行计算、分析，浅析它在安装、使用中的注意事项。

计算塔机附着装置的受力时按如下2种工况进行附着处支座和附着杆的受力计算：计算工况Ⅰ 塔机满负荷工作，起重臂顺着塔身方向，风垂直吹向起重臂、风载作用产生的扭矩与旋转机构作用产生的扭矩方向一致。

计算工况Ⅱ 塔机处于非工作状态，起重臂位于塔身对角线方向，起重臂能随风回转，风由起重臂吹向平衡臂，不考虑扭矩的影响。

1.附着处支座的受力计算计算塔机附着处支座的受力时，可以将其塔身简化成多点支承的悬臂连续梁，如图A所示。

由于塔机最上一道附着处附着装置受力最大，并以此道附着装置的荷载分析附着装置受力，对附着装置进行设计计算。

因此实际计算其附着处支座的受力时，为了简化计算，可以将多点支承的悬臂连续梁简化成2点支承的悬臂连续梁。

计算简图如图B。

图A 塔身受力图 图B 塔身简化受力图M1=（8×M×Lb+8×Pw×Lc×Lb-q1×La3-2×q2×Lb3+4×q3×Lc2×Lb）/（12×La+16×Lb） （1）Fv=［2×M1+2×M+2×Pw×（Lc+Lb）+q2×Lb2+q3×Lc×（Lc+2×Lb）］/（2×Lb） （2）式中： M-作用于塔身端部的弯矩，塔身上部各部件的自重与工作载荷对塔身回转中心的力矩之和；Pw-作用于塔身上部各部件的风载之和；q1、q2、q3-作用在塔身各部段上的风载，计算工况Ⅰ时，风吹向塔身方向，不考虑高度变化的影响，q1=q2=q3；计算工况Ⅱ时，风吹向塔身对角线方向，考虑高度变化的影响, q1取平均值，q2、q3取大值；La、Lb、Lc塔身各部段的高度，如仅有一道附着装置、令La=0；M1-多余约束弯矩；Fv-塔身最上面一道附着处的作用力。

抱箍计算（1）、荷载计算每个盖梁按墩柱设抱箍支承上部荷载，由上面的计算可知：每个抱箍承受的竖向压力N：N=92×13.3/2=612kN 即为抱箍体需产生的摩擦力。

(2)、抱箍受力计算①螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=612kN 抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》：M24螺栓的允许承载力：[NL]=Pμn/K 式中：P---高强螺栓的预拉力，取225kN; μ---摩擦系数，取0.4；n---传力接触面数目，取1；K---安全系数，取1.7。

则：[NL]= 225×0.4×1/1.7=52.9kN 螺栓数目m计算：m=N’/[NL]=612/52.9=11.6≈12个，取计算截面上的螺栓数目m=12个。

则每条高强螺栓提供的抗剪力：P′=N/12=612/12=51KN＜[NL]=52.9kN 故能承担所要求的荷载。

②螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ=0.4计算抱箍产生的压力Pb= N/μ=612kN/0.4=1530kN由高强螺栓承担。

则：N’=Pb=1530kN 抱箍的压力由12条M24的高强螺栓的拉力产生。

即每条螺栓拉力为N1=Pb/12=1530kN /12=128kN＜[S]=225kNσ=N”/A= N′（1-0.4m1/m）/A式中：N′---轴心力m1---所有螺栓数目，取：12个A---高强螺栓截面积，A=4.52cm2σ=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/A=1530×(1-0.4×12/12)/12×4.52×10-4=169.2MPa＜[σ]=200MPa 故高强螺栓满足强度要求。

③求螺栓需要的力矩M1)由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1 u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015力臂M1=0.15×128×0.015=0.288KN.m2)M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10° M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2 [式中L2=0.011 (L2为力臂)] =0.15×128×cos10°×0.011+128×sin10°×0.011=0.456(KN·m)M=M1+M2=0.288+0.456=0.744(KN·m) =74.4(kg·m) 所以要求螺栓的扭紧力矩M≥75(kg·m)3）抱箍体的应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=7.5N1=7.5×128=960（KN）抱箍壁采用面板δ20mm的钢板，抱箍高度为0.7m。

铁塔计算分析及运用摘要：通过对110kV平东线光缆改造工程铁塔采用不同规范建模计算，对比分析，实现既合理利用已运行多年现有铁塔资源，又使铁塔满足现行的设计规范，并为这类工程提供有效的解决办法。

关键词：计算；改造；对比分析；1概述随着电力建设及电网建设迅速发展，电力通信主干光缆通信网开始形成，它将承担电力系统生产调度、生产管理、调度自动化、电费计量、计算机数据、线路保护、会议电视及图文等信息、信号的传输。

主干光缆通道建设，主要通过在新建110kV及以上线路上使用光缆复合架空地线（OPGW）,以及利用已有线路将钢绞线地线更换为OPGW光缆,或在已有线路上加挂全介质支承式光缆（ADSS），形成电力系统的通信网。

利用已有线路将钢绞线地线更换为OPGW 光缆，一方面这给输电线路上的铁塔资源再利用创造了条件，起到事半功倍的效果，同时对节省土地，降低工程投资，提高输电线路走廊的利用率将有积极的经济效益和社会效益；另一方面由于已有线路的建设年限不一，铁塔设计执行标准也不一样，近年来相关设计规范不断更新，按现行的标准去验算旧铁塔已不满足要求。

本文将通过实际工程为例，实现既合理利用已运行的现有铁塔资源，又使铁塔满足现行的设计规范。

2工程概况110kV平东线OPGW光缆工程拟将原110kV平富岗至110kV东平站线路中的一根普通地线GJ-50型钢绞线更换为24芯的OPGW光缆，形成平富岗站至东安站24芯OPGW光缆通信通道，新建OPGW光缆路径长1×5.9km，拆除原线路上的一根GJ-50钢绞线，长度为5.9km。

原线路导线采用LGJ-240/30型钢芯铝绞线，安全系数取2.5，地线采用两根GJ-50型镀锌钢绞线，安全系数取3.3，设计气象条件为Vmax=30 m/s（离地15m基准高度），覆冰0 mm，通过查看《杆塔明细表》，该工程共采用ZM1、JG2、JG3三种塔型。

本工程地线力学参数变化情况见下表1所示：表1 地线力学参数对照表3计算结果及分析采用经电力规划设计总院鉴定的北京道亨兴业科技发展有限公司《自立式铁塔多塔高，多接腿满应力分析软件》软件，执行现行设计国家标准GB50545-2010《110kV～750kV架空输电线路设计规范》(以下简称10规程)建模，按实际使用条件计算，计算结果得出以下结论：（1）JG2、JG3单回路转角塔仅有较少杆件应力超限，这部分杆件由安装工况控制。

设　计　与　结　构　置于框架塔器对框架的水平作用力计算及塔体的局部稳定性探讨A n Exp lo rato ry Investigati on fo r Calcu lati on M ethod of Ho rizon talA cting Fo rce P roduced by the A cti on of Tow er V esselson F ram e and L ocal Stab ility of Tow er Body华东石油勘察设计研究院王书旭　陈永明　秦泗平　徐　智 T he article ,in acco rdance w ith m echan ical p rinci p les of m aterials ,conducts an anal 2ysis to the stress featu res of tow er vessels w h ich are p laced in fram e and fixed by tow er clam p and advances a so lu ti on m ethod .Si m u ltaneou sly ,the artical also gives an ex 2p lo rato ry investigati on fo r local stab ility of tow er w all under the fo rce . 关键词:塔式容器　塔箍　水平作用力　局部稳定 1　问题的提出在石油化工装置中,大直径的塔均采用裙座自承方式固定,而直径较小或长径比较大的塔,则安置在土建框架中。

此时设备的固定大多采用裙座支承,并用固定在框架上的塔箍进行限制性定位。

其优点是将载荷分开承担,即塔设备的自重等产生的轴向载荷由裙座承受,而风载荷和地震载荷的作用将通过塔箍传递给框架承担。

这不仅降低了塔体及裙座所承受的载荷,可以节省塔体材料,而且塔箍的限制性定位,只允许塔体在轴向自由伸缩,不允许塔体径向摆动,使塔顶的挠度大大下降,有利于工艺介质的平稳操作。

目录一、说明.................................................................................. 错误!未指定书签。

二、内拉线组塔受力分析及计算公式.................................. 错误!未指定书签。

1.起吊绳、调整大绳受力..................................................... 错误!未指定书签。

2.抱杆轴向压力..................................................................... 错误!未指定书签。

3.下拉线受力......................................................................... 错误!未指定书签。

4.上拉线受力......................................................................... 错误!未定义书签。

5.腰滑车、底滑车受力......................................................... 错误!未指定书签。

三、外拉线组塔受力分析及计算公式.................................. 错误!未指定书签。

组塔受力分析及计算一、说明1.附件为Excel 计算表及AutoCAD 做的图解法验算，另附了用于受力分析的立体示意图。

已应用AutoCAD图解法对计算表中公式分四种情况进行了校验（吊件重均按1000kg计算），计算结果均能吻合：第一种情况：抱杆垂直，不反滑轮组；第二种情况：抱杆垂直，反1-0滑轮组；第三种情况：抱杆向吊件侧倾斜5°，不反滑轮组；第四种情况：抱杆向吊件侧倾斜5°，反1-0滑轮组；2.图解法中力的比例为1:100，即图中的10表示1000kg，以此类推；3.图解法中长度单位为1:1，长度单位为米，即图中的5表示5m，以此类推；4.计算表及图解法中吊件与塔身距离均按0.5米进行计算；5.计算表用于受力分析后归纳出的公式测试，不是真正的组塔计算；二、内拉线组塔受力分析及计算公式1.起吊绳、调整大绳受力1)请参见“受力分析图”中的“图（一）”及“图解法验算图”中的“图1-1”及“图1-2”；2)依正弦定理，有：可得， 调整大绳受力：)cos(sin ωββ+•=G F ………………………….公式（1） 起吊绳受力：)cos(cos ωβω+•=G T ，考虑反动滑轮组时，起吊绳受力递减情况，因反1个动滑轮受力减少为原来的一半，可得：)cos(2cos ωβω+⨯•=n G T ……………………………………公式（2）式中：G ：吊件重；F ：调整大绳受力；T ：起吊绳受力；β：起吊绳与铅垂线夹角；ω：调整大绳与水平夹角；n ：反动滑轮组时动滑轮个数，例如：反1-0时，n=1。