塔​吊​附​墻​計​算​書，塔吊附墻施工方案

一、塔吊附墻概況

　　本工程結構高度 53.4 m，另加桅桿 15 米，總高度 68.4 米。本工程采用 FO/23B 塔吊，塔吊采用固定式現澆砼基礎，基礎埋設深度-5.35m，塔身設兩道附墻與結構柱拉結：塔身升到 12 標準節時，設第一道附墻于第 6 標準節（結構標高 23.4 7 米），塔吊升到第 17 標準節時，設第二道附墻于第 14 標準節（結構標高 42. 8 米），然后加到第 23 標準節為止。 在加第二道附墻之前，第一道附墻以上有 17-6=11 個標準節，而第二道附墻以上 塔身標準節數最多為 23-14=9 節，因此，第二道附墻設置之前第一道附墻受力最 大。塔​吊​附​墻​計​算​書將對第一道附墻進行受力計算和構造設計。為簡化計算和偏于安全考慮，第二道附墻將采用與第一道附墻相同的構造形式。

　　本工程計劃使用使用過的塔吊附墻桿。根據塔吊與結構的位置關系，附墻桿夾角較小，附墻桿與結構柱連接的予埋件分別采用不同的形式。

　　塔​吊​附​墻​計​算​書主要包括四個方面內容：附墻桿及支座受力計算，結構柱抗剪切及局部受壓驗算，附墻桿予埋件錨筋設計,附墻桿型號選用。

二、塔吊附墻桿受力計算

（一）塔吊附墻內力計算，將對以下兩種最不利受力情況進行：

1、 塔吊滿載工作，起重臂順塔身 x-x 軸或 y-y 軸，風向垂直于起重臂；

2、 塔吊處于非工作狀態，起重臂處于塔身對角線，風向由起重臂吹向平衡臂。 對于第一種受力狀態，塔身附墻承擔吊臂制動和風力產生的扭矩和附墻以上自由高度下塔身產生的水平剪力。對于第二種受力狀態，塔身附墻僅承受附墻以上自由高度下塔身產生的水平剪力。以下分別對不同受力情況進行計算：

（二）對第一種受力狀態，附墻上口塔身段面內力為： 彎矩：M=164.83（T.m） 剪力：V=3.013（T） 扭矩：T=12（T.m）,則:

1、當剪力沿 x-x 軸時(見圖 a)， 由∑MB=0，得 T+V*L1 -LB0’*N1=0 即： N1=（T+ V*L1）/ LB0’ =（12+3.013*3.65）/5.932 =3.88（T） 通過三角函數關系，得支座 A 反力為： RAY= N1*sin52.3426=3.88*sin52.3426=2.84（T） RAx= N1*cos52.3426=3.88* cos52.3426=2.64（T） 由∑MC=0，得 N3*LG0’+T+V*0.8=0 即：N3=-（T+ V*0.8）/ L G0’ =-（12+3.013*0.8）/0.966 =-14.92（T） 由∑M0’=0，得 N2*LC0’-(T+V*L6)=0 即：N2 =（T+ V*L6）/ L C 0’ =（12+3.013*0.027）/0.98 =12.33（T） 由力平衡公式∑Ni=0，得 RAY+RBY=0 和-RAX-RBX +V =0，故 RBY= -RAY =-2.84（T）(負值表示力方向與圖示相反,以下同) RBX = -RAX +V =-2.64+12.33=9.48（T）

2、當剪力沿 y-y 軸時(見圖 b)， 由∑MB=0，得 T-（V*L4+LB0’*N1）=0 即： N1=（T-V*L4）/ LB0’ =（12-3.013*4.5）/5.932 =-0.263（T） 通過三角函數關系，得支座 A 反力為： RAY= N1*sin52.3426=-0.263*sin52.3426=-0.171（T） RAx= N1*cos52.3426=-0.263* cos52.3426=-0.2（T） 由∑MC=0，得 N3*L C0’ +T+V*0.8=0 即：N3=-（T+ V*0.8）/ L C0’ =-（12+3.013*0.8）/0.98 =-14.91（T） 由∑M0’=0，得 N2*LC0’-(T+V*L5)=0 即：N2 =（T+ V*L5）/ L G 0’ =（12+3.013*0.2）/0.966 =13.05（T） 由靜力平衡公式∑Ni=0，得 RAY +RBY+V =0 和 RAX+ RBX =0，故 RBY= -(RAY +V)=-(-3.16+12)=-8.84（T） RBX = -RAX =2.93（T）

（二）對第二種受力狀態(非工作狀態)，附墻上口塔身段面內力為： 彎矩：M=191.603（T.m） 剪力：V=10.036（T），剪力沿塔身橫截面對角線， 對圖 c,由∑MB=0，得 V*LBH +LB0’*N1=0 即： N1=-V*LBH/ LB0’ =-10.036*0.6/5.932 =-1.015（T） 通過三角函數關系，得支座 A 反力為： RAY= -N1*sin52.3426=-1.015*sin52.3426=-0.8（T） RAx= -N1*cos52.3426=-1.015* cos52.3426=-0.62（T） 由∑MC=0，得 N3*L0’C+ V* LC0=0 即：N3=- V* LC0/ L C0’ =-10.036*1.132/0.98 =-11.6（T） 由∑M0’=0，得 N2*LC0’-V*L7=0 即：N2 = V*L7/ L C 0’ =10.036*0.17/0.98 =1.74（T） 由力平衡公式∑Ni=0，得 RAY +RBY+V*cos450=0 和-RAX-RBX +V*sin450 =0，故 RBY= -RAY- V*cos450 =0.8-10.036*cos450=-6.3（T） RBX = -RAX +V* sin450 ==0.62+10.036*sin450=7.79（T） 對圖 d,由∑MB=0，得 V*LBG +LB0’*N1=0 即： N1=-V*LBG/ LB0’ =-10.036*5.67/5.932 =-9.6（T） 由∑MC=0，得 N3*0+ V* LC0=0，即 N3=0 通過三角函數關系，得支座 A 反力為： RAY= N1*sin52.3426=-9.6*sin52.3426=-7.6（T） RAx= -N1*cos52.3426=-9.6* cos52.3426=-5.87（T） 由靜力平衡公式，得 RAY +RBY+V*sin450=0 和 RAX+RBX +V*cos450 =0，故 RBY=-RAY-V*sin450=7.6-10.036*cos450=0.5（T） RBX=-RAX-V*sin450=-5.87-10.036*sin450=-13（T） 根據如上計算,附墻桿件和支座受力最大值見下表： AB 桿 BC 桿 BD 桿 A 支座 B 支座 RAX RAY RBX RBY N1=-9.6t N2=13.05t N3=-14.92t 7.6t 5.87t -13t 0.5t 由于外力方向可向相反方向進行，故以上數值可正可負，均按壓桿進行設計。

三、結構柱抗剪切和局部壓力強度驗算

　　附墻埋件受力面積為 470×470,錨固深度按 450 計算，最小柱斷面為 700×700，柱子箍筋為 φ10@200， 由上面的計算結果可知， 支座最大拉力 （壓力） （RBX 2 為 +RBY2）1/2=（13 2+0.52）1/2=13.01T=130.1KN。

　　結構柱抗剪切計算公式為： 式中：Ft：砼的軸心抗拉強度，取 1.5*75%Mpa(C30 的 12 天強度等級) um:距集中反力作用面積周邊 h0/2 處的周長 um =2340 h0:截面有效高度 h0=235 fyv:鋼筋的抗剪強度，取 fyv =235Mpa（φ12，Ⅰ級鋼） Asyu：與剪切面積相交的全部箍筋截面面積， Asyu =2*113=226mm2 K：安全系數，K=2.5 故： 右式/K=(1.5*0.75*2340*235+0.8*235*226)/2.5 =661125.5/2.5 =264450.2N =264.45KN>130.1KN 結論：利用結構柱已有的箍筋 φ12@200 其抗剪強度能滿足受力要求。

四、附墻與結構連接予埋件錨筋強度驗算

　　附墻與結構連接予埋件受力最大值為 X 軸方向的 13T 和 Y 軸方向的 0.5T。附墻桿與予埋件的連接銷栓到錨筋根部的距離取 350mm（偏大），則 X 軸方向的 5.83T 將產生彎矩 M=350*5.83*104=20405000（N.mm）。彎矩和 Y 軸方向 15.1T 拉力作用下，邊錨筋抗拉強度驗算如下：RBY/AS 總+M/Wn< fy　其中，RBY 為 15.1T=151000N AS 總為錨筋總面積，為 5890mm2(錨筋為 12 根直徑為 25 的二級螺紋鋼) M 為 20405000N.mm Wn 抵抗矩，值為： Wn =6*AS1*（h12+h22）/ h1 =6*490.9*(2502+1002)/ 250 =73752816mm3 故此， RBY/AS 總+M/Wn =151000/5890+20405000/73752816 =26 N/mm2<

五、附墻桿截面設計

　　根據項目提供的附墻計算書，金環項目受最大內力的附墻桿件的計算長度為 l0=9.010m，最大軸心壓力設計值（安全系數 2.5）為：297.28KN，而本工程受 最大內力的附墻桿件的計算長度為 l0=6.012m，最大軸心壓力設計值（安全系數 2.0）為：2.0*14.92=29.84 T=298.40KN，故知可以使用。

結論：

　　附墻桿采用 2[18a 型鋼拼成 180×220 截面的格構件，并用-180×140×8 綴板，間距 640mm 與槽鋼三面圍焊，焊縫高度 6mm 角焊縫形式，焊條為 E43 焊條，可滿足附墻桿受力要求。