塔吊基础设计计算方案(2)

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

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六、抗倾覆验算

倾覆点

根据上图所示，可得：

倾覆力矩M倾=M+Fh×H=2172.80+73.9×1=2246.7KN.m 抗倾覆力矩M抗=（Fk+Gk）×0.5α+2Rta×bi

=(666.56+480)×(0.5×4)+2×3215.36×3.2=22861.4KN.m 故由上述计算结果，得

M抗/M倾=22871.4/2246.7=10.18>1.6 (抗倾覆满足要求)

七、桩配筋计算

根据DB33/1001—2003中的9.1.10的要求，本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩，所以桩身配筋按最小配筋率计算。 灌注桩桩身按最小配筋率0.65%计算。

As=ρA=0.65%×π×400=3265.5mm

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所以桩身按最小配筋率配筋，桩身配筋为16A20， A’si=254.5×16=4072mm>Asi

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第二部分：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：

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WK=W0×uz×us×βz=0.600×1.170×1.350×0.700=0.633KN/M;

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其中W0——基本风压（KN/m）,按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：

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W0=0.600KN/m;

uz——风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：uz=1.350; us——风荷载体型系数：us=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=0.663×1.600×0.200=0.212KN/m;

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其中WK——风荷载水平压力，WK=0.663KN/m; B——塔吊作用宽度，B=1.600m; 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=0.212KN/m; 塔吊的最大倾覆力矩：

M=882.00KN/m;

弯矩图

变形图

剪力图

计算结果：NW=77.7189KN

二、附着杆内力计算

计算简图：

计算单元的平衡方程： ΣFX=0

T1COSα1+T2COSα2-TCOSα3=-NWCOSθ ΣFY=0

T1sin1+T2sinα2+T3sinα3=-NWsinθ ΣM0=0

T1[(b1+c/2)cosα1-(α1+c/2)sinα1]+T2[(b1+c/2)cosα2-(α1+c/2)sin2] +T3[-(b1+c/2)cosα3+(α2-α1-c/2)sinα3]=MW 其中：

α1=αrctg[b1/α1] α2=αrctg[b1/(α1+c)]

α3=αrctg[b1/(α2-α1-c)]

第一种工况的计算

塔机满载工作，风向垂直于起重重臂，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。 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。 杆1的最大轴向压力为：88.29KN; 杆2的最大轴向压力为：1.47KN; 杆3的最大轴向压力为：75.87KN;

杆1的最大轴向拉力为：43.37KN; 杆2的最大轴向拉力为：43.62KN; 杆3的最大轴向拉力为：85.08KN;

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和轴拉力。

杆1的最大轴向压力为：65.83KN; 杆2的最大轴向压力为：15.94KN; 杆3的最大轴向压力为：79.34KN; 杆1的最大轴向拉力为：65.83KN; 杆2的最大轴向拉力为：15.94KN; 杆3的最大轴向拉力为：79.34KN;

三、 附着杆强度验算

1. 杆件轴心受拉强度难验算 验算公式：σ=N/An≤f

其中：σ——为杆件的受拉应力；

N——为杆件的最大轴向拉力，取N=85.084KN;

An——为杆件的截面面积，本工程选取的是钢管A159×6mm； An=π/4×[159-（159-2×6）]=2883.982mm。

经计算，杆件的最大受拉应力σ=85083.744/2883.98=29.502N/mm, 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm,满足要求。 2. 杆件轴心受压强度验算 验算公式：σ=N/φAn≤f

其中：σ——为杆件的受拉应力；

N——为杆件的最大轴向拉力,杆1：取N=88.29KN; 杆2：取N=15.942KN;

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杆3：取N=79.337KN;

An——为杆件的截面面积，本工程选取的是钢管A159×6mm；

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An=π/4×[159-（159-2×6）]=2883.982mm。

I——钢管的惯性矩，I=π/64×[159-（159-2×6）]=8451869.913

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i ——钢管的回旋半径，i=(8451869.913/2883.982)=54.135 λ——杆件长细比，杆1：取λ=104，杆2：取λ=123，杆3：取λ=104

φ——为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得： 杆1：取φ=0.529,杆2：取φ=0.421, 杆3：取φ=0.529; 经计算，杆件的最大受压应力σ=57.874N/mm，

最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm,满足要求。

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四、 附着支座连接的计算

附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件的螺栓连接。预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定，应该按照下面要求确定： 1.

2. 3. 4.

预埋螺栓必须用Q235钢制作；

附着的建筑物构成件混凝土强度等级不应低于C20； 预埋螺栓的直径大于24mm ；

预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求： 0.75nπdlf=N

其中 n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；1为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混凝土粘接强度（C20为1.5N/mm,C30为3.0N/mm）;N为附着杆的轴向力。 5.

预埋螺栓数量，单耳支座不少于4只，双耳支座不少于8只；预埋螺栓埋入长度不少于15d;螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。

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五、 附着设计与施工的注意事项

锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则：

1. 附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻

质隔墙与外墙汇交的节点处；

2. 对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；

3. 在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上； 4. 附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。