塔吊附著：支座力，附著桿內力、強度，附著支座連接等計算方式

　　塔吊建筑機械廠(http://www.by2cn.com)將在本文中重點分析：塔吊附著計算計算書，詳細講述了支座力、附著桿內力、附著桿強度、附著支座連接等計算方式。

一、支座力計算

　　塔吊按照說明書與建筑物附著時，最上面一道附著裝置的負荷最大，因此以此道附著桿的負荷作為設計或校核附著桿截面的依據。附著式塔吊的塔身可以簡化為一個帶懸臂的剛性支撐連續梁，其內力及支座反力計算如下: 風荷載標準值應按照以下公式計算： ω k =ω 0 ×μ z ×μ s ×β z = 0.450×1.170×1.450×0.700 =0.534 kN/m 2 ； 其中 ω 0 —— 基本風壓(kN/m 2 )，按照《建筑結構荷載規范》(GBJ9)的規定采用：ω 0 = 0.450 kN/m 2 ； μ z —— 風壓高度變化系數，按照《建筑結構荷載規范》(GBJ9)的規定采用：μ z = 1.450 ； μ s —— 風荷載體型系數：μ s = 1.170； β z —— 高度Z處的風振系數，β z = 0.700； 風荷載的水平作用力： q = W k ×B×K s = 0.534×1.600×0.200 = 0.171 kN/m； 其中 W k —— 風荷載水平壓力，W k = 0.534 kN/m 2 ； B—— 塔吊作用寬度，B= 1.600 m； K s —— 迎風面積折減系數，K s = 0.200； 實際取風荷載的水平作用力 q = 0.171 kN/m； 塔吊的最大傾覆力矩：M = 1718.000 kN·m； 彎矩圖 變形圖 剪力圖 計算結果: N w = 100.5276kN ；

二、附著桿內力計算

　　計算簡圖: 計算單元的平衡方程: ∑F x =0 T 1 cosα 1 +T 2 cosα 2 -T 3 cosα 3 =-N w cosθ ∑F y =0 T 1 sinα 1 +T 2 sinα 2 +T 3 sinα 3 =-N w sinθ ∑M 0 =0 T 1 [(b 1 +c/2)cosα 1 -(α 1 +c/2)sinα 1 ]+T 2 [(b 1 +c/2)cosα 2 -(α 1 +c/2)sinα 2 ]+T 3 [-(b 1 +c/2)cosα 3 +(α 2 -α 1 - c/2)sinα 3 ]=M w 其中: α 1 =arctan[b 1 /a 1 ] α 2 =arctan[b 1 /(a 1 +c)] α 3 =arctan[b 1 /(a 2 - a 1 -c)] 2.1 第一種工況的計算: 塔吊滿載工作，風向垂直于起重臂，考慮塔身在最上層截面的回轉慣性力產生的扭矩和風荷載扭矩。 將上面的方程組求解，其中 θ從 0 - 360 循環， 分別取正負兩種情況，求得各附著最大 的軸壓力和軸拉力。 桿1的最大軸向壓力為: 290.03 kN； 桿2的最大軸向壓力為: 0.00 kN； 桿3的最大軸向壓力為: 88.27 kN； 桿1的最大軸向拉力為: 0.00 kN； 桿2的最大軸向拉力為: 252.73 kN； 桿3的最大軸向拉力為: 164.13 kN； 2.2 第二種工況的計算: 塔吊非工作狀態，風向順著著起重臂， 不考慮扭矩的影響。 將上面的方程組求解，其中 θ= 45， 135， 225， 315，M w = 0，分別求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。 桿1的最大軸向壓力為: 79.15 kN； 桿2的最大軸向壓力為: 51.22 kN； 桿3的最大軸向壓力為: 120.81 kN； 桿1的最大軸向拉力為: 79.15 kN； 桿2的最大軸向拉力為: 51.22 kN； 桿3的最大軸向拉力為: 120.81 kN；

三、附著桿強度驗算

　　1． 桿件軸心受拉強度驗算 驗算公式:σ= N / A n ≤f 其中 σ --為桿件的受拉應力； N --為桿件的最大軸向拉力，取 N =252.729 kN； A n --為桿件的截面面積， 本工程選取的是2×16號槽鋼； 查表可知 A n =2×2515.00 =5030mm 2 。 經計算， 桿件的最大受拉應力 σ=252729.235/5030.00 =50N/mm 2 ， 最大拉應力不大于拉桿的允許拉應力 215N/mm 2 ， 滿足要求。
　　2． 桿件軸心受壓強度驗算 驗算公式:σ= N / φA n ≤f 其中 σ --為桿件的受壓應力； N --為桿件的軸向壓力， 桿1: 取N =290.030kN； 桿2: 取N =51.218kN； 桿3: 取N =120.808kN； A n --為桿件的截面面積， 本工程選取的是 2×16號槽鋼； 查表可知 A n = 5030 mm 2 。 λ --桿件長細比，桿1:取λ=147， 桿2:取λ=160， 桿3:取λ=141 φ --為桿件的受壓穩定系數， 是根據 λ查表計算得： 桿1: 取φ=0.318， 桿2: 取φ=0.276， 桿3: 取φ=0.341； 經計算， 桿件的最大受壓應力 σ=181.321 N/mm 2 ， 最大壓應力大于拉桿的允許壓應力 215N/mm 2 ， 滿足要求。 

　　3． 預埋螺栓的直徑大于24mm；

　　4． 預埋螺栓的埋入長度和數量滿足下面要求： 0.75nπdlf=N 其中n為預埋螺栓數量；d為預埋螺栓直徑；l為預埋螺栓埋入長度；f為預埋螺栓與混凝土粘接強度（C20為1.5N/mm 2 ，C30為3.0N/mm 2 ）；N為附著桿的軸向力。

　　5． 預埋螺栓數量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只；預埋螺栓埋入長度不少于15d；螺栓埋入端應作彎鉤并加橫向錨固鋼筋。

四、附著支座連接的計算

　　附著支座與建筑物的連接多采用與預埋件在建筑物構件上的螺栓連接。預埋螺栓的規格和施工要求如果說明書沒有規定，應該按照下面要求確定：

　　1． 預埋螺栓必須用Q235鋼制作；
　　2． 附著的建筑物構件混凝土強度等級不應低于C20；
　　3． 預埋螺栓的直徑大于24mm；
　　4． 預埋螺栓的埋入長度和數量滿足下面要求： 0.75nπdlf=N 其中n為預埋螺栓數量；d為預埋螺栓直徑；l為預埋螺栓埋入長度；f為預埋螺栓與混凝土粘接強度（C20為1.5N/mm 2 ，C30為3.0N/mm 2 ）；N為附著桿的軸向力。
　　5． 預埋螺栓數量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只；預埋螺栓埋入長度不少于15d；螺栓埋入端應作彎鉤并加橫向錨固鋼筋。
　　4． 附著固定點應布設在靠近樓板處，以利于傳力和便于安裝。 6.3 3#塔吊附著計算計算書 塔機安裝位置至附墻或建筑物距離超過使用說明規定時，需要增設附著桿，附著桿與附墻連接或者附著桿與建筑物連接的兩支座間距改變時，必須進行附著計算。主要包括附著支座計算、附著桿計算、錨固環計算。