中文词条名:附着式塔式起重机的附着计算 英文词条名: 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II 1-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。风力按工作风压0.25KN/M2取用。|T|=|T‘|,但方向相反,系考虑回转方向不同之故; VX、V‘X——塔身在截面1-1处在X轴方向的剪力,|VX|=|V‘X|,方向相反,原因同上; VY、V‘Y——塔身在截面1-1处在Y轴方向的剪力,|VY|=|V‘Y|,方向相反,原因同上; A、L1~L5——力臂,见图14-47A。 对于计算情况II(图14-47B)同样用力矩平衡原理,由ΣMB=0、ΣMC=0、ΣMO‘=0,分别求得塔机在非工作状态下的RAC、RBC和RAD之值。需注意的是,此计算情况下无扭矩作用,风力按塔机使用地区的基本风压值计算 ,VX1、V‘X1为非工作状态下的截面1-1处的剪力。 2)附着杆长细比计算 附着杆长细比Λ不应大于100。实腹式附着杆的长细比按Λ=L:R计算(L——附着杆长度;R——附着杆截面的最小惯性半径);格构式附着杆的长细比Λ按《钢结构设计规范》计算,这里从略。 3)稳定性计算 附着杆的稳定性按下列公式计算: 式中 N——附着杆所承受的轴心力,按使用说明书取用或由计算求得; A——附着杆的毛截面面积; Φ——轴心受压杆件的稳定系数,按《钢结构设计规范》采用; F——钢材的抗压强度设计值,按上述规范取用。 (2)附着支座连接计算 附着支座与建筑物的连接,目前多采用与预埋在建筑物构件上的螺栓相连接。预埋螺栓的规格、材料、数量和施工要求,塔机使用说明书一般也有规定。如无规定,可按下列要求确定: 1)预埋螺栓(以下简称螺栓)必须用Q235镇静钢制作。 2)附着的建筑物构件的混凝土强度等级不应低于C20。 3)螺栓的直径不宜小于24MM。 4)螺栓埋入长度和数量按下列公式计算: 0.75NΠDLFΤ=N (14-35) 式中 0.75——螺栓群不能同时发挥作用的降低系数; N——螺栓数量; D——螺栓直径; 1——螺栓埋入混凝土长度; FΤ——螺栓与混凝土的粘接强度,对于C20混凝土取1.5N/MM2;对于C30混凝土取3.0N/MM2; N——附着杆轴向力,按使用说明书取用或计算求得。 5)上述计算结果,尚需符合下列要求: ①螺栓数量,单耳支座不得少于4只;双耳支座不得少于8只; ②螺栓埋入长度不应少于15D; ③螺栓埋入混凝土的一端应作弯钩并加焊横向锚固钢筋; ④螺栓的直径和数量尚应按《钢结构设计规范》验算其抗拉强度。 6)附着点应设在建筑物楼面标高附近。 (3)附着框架计算 附着框架按方形钢架计算,其计算简图如图14-48所示;为便于计算,可将其分解,如图14-49所示。图中P为作用于附着框架的荷载;根据最大单根附着杆内力计算,作用点为顶紧螺栓(附着框架与塔身连接用)与附着框架的接触点。具体计算方法可参阅建筑结构力学有关内容,这里从略。 图14-48 附着框架计算简图 如果您认为本条内容需要改进,请点击这里编辑修改 |
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