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1、1 工程概况 1.1 工程地理位置 本工程位于本市静安区 002-E 号街坊,南依永源路,沿永源路向东西两面延伸,呈狭长形布局,东接南京西路,西邻协和城一期。场地的东、西、北三面部分被上世纪 2040 年代的 23 层砖木结构房屋(优秀历史保护建筑)环抱,大部分为大放脚基础,部分为上世纪 80、90 年代的 56 层砖混结构房屋。地下有已建成运行的地铁 2 号线穿过,地铁将工地一分为二,分为东侧的北地块,与西侧的北地块。施工阶段将布置 2 台 QTZ80 型塔机,及一台 F0/23C 型塔机。1.2 编制依据 塔式起重机安全规程(GB51442006)塔式起重机技术条件(GB/T9462199
2、9)起重机用纲丝绳检验和报废实用规范(GB597286)建筑机械使用安全技术规程(JGJ 33-2001)施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)FO/23B 塔机安装使用说明书 QTZ80G 型塔式起重机安装使用说明书 施工图纸 2 塔机选型及定位 2.1 QTZ80G 塔机技术参数 塔机型号:QTZ80G 塔机(1700 塔身)制造厂家:本宝达工程机械有限公司 本项目要求塔机安装臂长 50 米,臂端起重量 1.76 吨;2.514.2 米范围达到最大起重量 8 吨。塔机标准节规格为 160016003000 塔机自由高度为 8 标
3、准节。最终安装高度 78 个标准节。2.2 FO/23C 塔机技术参数 塔机型号:FO/23B 塔机(2000 塔身)制造厂家:四川建筑机械厂 本项目要求塔机安装臂长 40 米,臂端起重量 3.1 吨;2.514.5 米范围达到最大起重量 10 吨。塔机标准节规格为:160016003000。塔机最大自由高度为 10 标准节。最终安装高度 78 个标准节。3 塔机基础形式 3.1 塔机基础定位 详见附图 01 02 03 塔机基础为 4 根800 的中心距为 2m2m 钻孔灌注桩(桩长 25m、23m)上接钢格构柱,格构柱外包尺寸 450450,采用 416014 等边角钢及 38020016
4、 的缀板焊接而成,长度分别为14.5、17 米左右,埋入钻孔灌注桩内3 米,具体详见见基础施工方案中附图,在中心距为 2m2m 的四根格构柱的顶部各焊接一块 72072020 的封口板,并将两台塔机配套钢平台焊接在封口板上,塔机的固定支脚焊接在钢平台上。格构柱的上口需要做水平处理,以确保钢平台的水平误差控制在 1mm 以内。钢平台均为成品,在其他工程均应用于同型号或更大型号的塔机。格构柱与封口板焊接时,每个面要加 2 块筋板,共 24432 块。筋板尺寸和焊接位置见附图。所有焊缝宽度均不小于 20mm。格构柱开挖后,每隔 2 米用 16 号槽钢做一道支撑,将四根格构柱连成一整体,两支撑间设斜撑
5、增加其整体刚度。最后一道支撑的高度按实际空间决定,并打入建筑物的底板内。4 塔机基础施工 各塔机基础的定位依照塔机平面布置图中的标示的与轴线关系进行定位。桩顶标高必须按照设计标高进行严格控制。支撑立柱在坑底以下为800工程桩,坑底以上为4L16014 钢格构柱。钢格构柱均采用Q335b钢,焊条采用E50 型。焊缝均为通长满焊,焊缝厚度 12mm。格构柱穿过底板时设置止水板,开挖后位于地下室底板中间。钢平台将事先场外焊接,必须严格复核各相关资料,确保符合现场实际尺寸。钢平台基础:在格构柱的顶部焊接一块封口板,并将十字梁钢平台焊接在封口板上,塔机的固定支脚焊接在钢平台上,其中的所有焊缝宽度均不小于
6、 20mm。雷接地和电气重复接地安装 利用塔机自身钢结构另增加专门的接地体组成避雷接地和电气重复接地系统,并安装一组3 根接地极,其中接地极距离塔机接地点 5m 远,3 个接地极之间的距离5m,接地极采用2.5m长的 L505 角钢,接地带采用扁铁,所有接地带之间以及接地带与接地极之间的焊接要符合相关规范规定,将接地电阻控制在4以内。塔机钢格构柱穿过底板时,其做法与其它钢格构柱穿过底板做法相同,穿过支撑时将与支撑砼浇筑在一起,穿过地下室顶板时将在顶板上预留出洞口,洞口周边预留出钢筋,待塔机拆除,经过处理后将此位置砼浇筑完成。塔机的安装将在土方开挖前完成,首先将塔机基础位置将土方开挖,找出格构柱
7、,然后进行钢平台焊接施工,然后进行塔身与平台的连接施工,最后进行塔机标准节的安装。5 施工注意要点 塔机验收合格投入使用后,定期对塔机的垂直度和钢平台的水平度进行监测,一般为每周监测三次,如监测数据稳定可减少为每周一次,如偏差较大(垂直度偏差超过 2)则加大监测频率,每天监测一次或两次;另对钢平台上下连接的焊缝进行监测,如有开裂或垂直度偏差超过 3或其他情况出现,立即停止使用塔机,并对薄弱部位进行加强;塔机格构柱在与第二道混凝土支撑相交处,做一道混凝土圈梁与支撑整体连接,圈梁截面同支撑截面,以加强塔机的稳定性;随土方开挖,对格构柱进行连梁加固,开挖过程中注意格构柱四边的土体对称开挖,以防土体压
8、力不均匀对塔机造成影响;在每道加固体系焊接完成后,组织相关人员对焊接进行验收,验收合格后,再进行下一层土方的开挖和格构柱的加固;土方开挖至设计标高后,先将塔机部位(5 米5 米)区域的底板先行施工,该处底板按照结构底板和塔机基础中较大的来施工,及时完成有利于塔机基础的稳定。6 应急预案 6.1 成立应急领导小组 项目经理:李子宰联系电话:生产经理:费魏联系电话:项目总工:张德标联系电话:质安总监:王举忠联系电话:6.2 联系电话 根据实际情况填写 6.3 应急措施 6.3.1 塔机垂直度偏差大 如果塔机垂直度偏差超过 2,提高塔机垂直度监测频率,看塔机垂直度是否稳定控制在 2左右;如果塔机垂直
9、度偏差仍继续发展,立即停止使用塔机;将垂直度监测情况上报公司技术部及工程部,商讨纠偏措施,如有条件则首选附墙加固处理;如不具备附墙条件,采取其他措施与周围其他固定结构拉接固定,拉接前需堆固定结构承载力进行验算。6.3.2 焊接焊缝开裂 定期堆塔机的钢平台、上下焊缝进行表面观察,如发现焊缝变形或局部钢材有异常变化,立即停止使用塔机,将观测的现象上报公司技术部及工程部及专家组,商讨相应的措施对钢平台及焊接部位进行加固。附录 附录 1 1#塔机 QTZ80 桩及格构柱计算书 1.1 参数信息 塔机型号:QTZ80,自重(包括压重)F1=389.00kN,最大起重荷载F2=100.00kN,塔机倾覆力
10、距M=926.00kN.m,塔机起重高度H=40.00m,塔身宽度B=1.7m,桩直径 d=0.80m,桩间距a=2.00m 1.2 塔机桩受力计算 计算简图:图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1.桩顶竖向力的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条)其中 n单桩个数,n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1.2489.00=586.80kN;G桩基钢承台的自重,实际刚承台自重50KN,G=1.2x50=62kN;Mx,My承台底面的弯矩设计值(kN.m);xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni单桩桩顶竖向力设计
11、值(kN)。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:Nmax=(586.80+62)/4+1296.40(2.001.414/2)/2(2.001.414/2)2=614.0kN 最大拔力:Nmax=(586.80+62)/4-1296.40(2.001.414/2)/2(2.001.414/2)2=-302.6kN 1.3 桩竖向极限承载力验算及桩长计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=980.12kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中 R最大极限承载力;Qsk单
12、桩总极限侧阻力标准值:Qpk单桩总极限端阻力标准值:s,p分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;s,p分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk极限端阻力标准值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.513m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号 土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 4 2.54 20 0 粘性土 5 1-1 6.1 25 0 粘性土 5 1-2 6.6 35 0 粘性土
13、6 4.2 60 0 粘性土 7-1 6.7 80 2000 粉土或砂土 由于桩的入土深度为25m,所以桩端是在第7-1层土层。最大压力验算:R=2.51(2.54200.8+6.1250.8+6.6350.8+4.2600.8+5.56801.2)/1.65+1.262000.000.50/1.65=2417.01kN 上式计算的R的值大于最大压力980.12kN,所以满足要求!最大拔力验算:R=2.51(2.54200.8+6.1250.8+6.6350.8+4.2600.8+5.56801.2)/1.65=1647.2 kN 上式计算的R的值大于最大拔力-302.6kN,所以满足要求!1
14、.4 桩式基础格构柱计算 依据钢结构设计规范(GB50017-2003)。1.格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.450.45m;主肢选用:16号角钢bdr=1601616mm;缀板选用(mm):0.400.40 主肢的截面力学参数为 A0=49.07cm2,Z0=4.55cm,Ix0=1175.08cm4,Iy0=1175.08cm4;格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=41175.08+49.07(45/2-4.55)2=67938.36cm4;Iy=41175.08+49.07(45/2-4.55)2=67938.36
15、cm4;2.格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中 H 格构柱的总高度,取14.35m;I 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=67938.36cm4,Iy=67938.36cm4;A0 一个主肢的截面面积,取49.07cm2。经过计算得到x=77.13,y=77.13。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中 b 缀板厚度,取 b=0.40m。h 缀板长度,取 h=0.20m。a1 格构架截面长,取 a1=0.45m。经过计算得 i1=(0.402+0.202)/48+50.452/80.5=0.36m。1=14.35/0.36=39.69。换算长细比计算公式:经过计算得到
16、kx=86.74,ky=86.74。3.格构柱的整体稳定性计算:格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:其中 N 轴心压力的计算值(kN);取 N=980.12kN;A 格构柱横截面的毛截面面积,取449.07cm2;轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;根据换算长细比 0 x=86.74,0y=86.74,查钢结构设计规范得到x=0.65,y=0.65。经过计算得到 X方向的强度值为77.1N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!Y方向的强度值为77.1N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!由于单根钢格构柱的强度能满足要求,故格构柱间的斜撑和水平撑及
17、水平剪刀撑等联系杆件可以按构造设置,联系杆件采用16号槽钢,水平撑竖向每隔2米设置一道,中间设置平面斜撑,每两道水平撑处设置一道水平剪刀撑,联系杆件与格构柱采用16mm满焊焊接。附录 2 2#塔机(FO/23C)塔机桩及格构柱计算书 2.1 参数信息 塔机型号:FO/23C,自重(包括压重)F1=591.00kN,最大起重荷载F2=100.00Kn,塔机倾覆力距M=1634.00kN.m,塔机起重高度H=40.00m,塔身宽度B=1.6m。2.2 塔机桩受力计算 计算简图:图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1.桩顶竖向力的计算(依据建筑桩技术规范JGJ9
18、4-94的第5.1.1条)其中 n单桩个数,n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1.2691.00=829.20kN;G桩基承台的自重,G=62kN;Mx,My承台底面的弯矩设计值(kN.m);xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:N=(829.20+62)/4+2287.60(2.001.414/2)/2(2.001.414/2)2=1031.45kN 最大拔力:N=(829.20+62)/4-2287.60(2.001.414/2)/2(2.001.414/2)2=-585.95kN 2.3
19、 桩竖向极限承载力验算及桩长计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1391.21kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中 R最大极限承载力;Qsk单桩总极限侧阻力标准值:Qpk单桩总极限端阻力标准值:s,p分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;s,p分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk极限端阻力标准值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.513m;Ap
20、桩端面积,取Ap=0.50m2;li第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号 土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 5 1-1 4.43 25 0 粘性土 5 1-2 8 35 0 粘性土 6 3.6 60 0 粘性土 7-1 8.7 80 2000 粉土或砂土 由于桩的入土深度为23m,所以桩端是在第7-1层土层。最大压力验算:R=2.51(4.43250.8+8350.8+3.6600.8+6.97801.2)/1.65+1.272000.000.50/1.65=2529.43kN 上式计算的R的值大于最大压力1031.45kN,所以满足要
21、求!最大拉力验算:R=2.51(4.43250.8+8350.8+3.6600.8+6.97801.2)/1.65=1756.3kN 上式计算的R的值大于最拔力585.95kN,所以满足要求!2.4 桩式基础格构柱计算 依据钢结构设计规范(GB50017-2003)。1.格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.450.45m;主肢选用:16号角钢bdr=1601416mm;缀板选用(mm):0.400.40 主肢的截面力学参数为 A0=43.30cm2,Z0=4.47cm,Ix0=1048.36cm4,Iy0=1048.36cm4;格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x
22、-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=41048.36+43.30(45/2-4.47)2=60492.25cm4;Iy=41048.36+43.30(45/2-4.47)2=60492.25cm4;2.格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中 H 格构柱的总高度,取17.00m;I 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=60492.25cm4,Iy=60492.25cm4;A0 一个主肢的截面面积,取43.30cm2。经过计算得到x=90.96,y=90.96。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中 b 缀板厚度,取 b=0.40m。h 缀板长度,取 h=0.20m。a1
23、格构架截面长,取 a1=0.45m。经过计算得 i1=(0.402+0.202)/48+50.452/80.5=0.36m。1=17.00/0.36=47.02。换算长细比计算公式:经过计算得到kx=102.39,ky=102.39。3.格构柱的整体稳定性计算:格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:其中 N 轴心压力的计算值(kN);取 N=1391.21kN;A 格构柱横截面的毛截面面积,取443.30cm2;轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;根据换算长细比 0 x=102.39,0y=102.39,查钢结构设计规范得到x=0.54,y=0.54。经过计算得到 X方向的强度值为14
24、8.0N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!Y方向的强度值为148.0N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!由于单根钢格构柱的强度能满足要求,故格构柱间的斜撑和水平撑及水平剪刀撑等联系杆件可以按构造设置,联系杆件采用16号槽钢,水平撑竖向每隔2米设置一道,中间设置平面斜撑,每两道水平撑处设置一道水平剪刀撑,联系杆件与格构柱采用16mm满焊焊接。附录 3 3#塔机(QTZ800)塔机桩及格构柱计算书 3.1 参数信息 塔机型号:QT80A,自重(包括压重)F1=389.00kN,最大起重荷载F2=80.00kN,塔机倾覆力距M=926.00kN.m,塔机起
25、重高度H=40.00m,塔身宽度B=1.6m 3.2 塔机基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1.塔机自重(包括压重)F1=389.00kN 2.塔机最大起重荷载F2=80.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2(F1+F2)=562.80kN 塔机的倾覆力矩 M=1.4926.00=1296.40kN.m 3.3 塔机桩受力计算 计算简图:图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1.桩顶竖向力的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条)其中 n单桩个数,n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1.2469.00=562.80kN
26、;G桩基承台的自重,G=1.250=62kN;Mx,My承台底面的弯矩设计值(kN.m);xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:Nmax=(586.80+62)/4+1296.40(2.001.414/2)/2(2.001.414/2)2=614.0kN 最大拔力:Nmax=(586.80+62)/4-1296.40(2.001.414/2)/2(2.001.414/2)2=-302.6kN 3.4 桩竖向极限承载力验算及桩长计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条
27、根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=974.12kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中 R最大极限承载力;Qsk单桩总极限侧阻力标准值:Qpk单桩总极限端阻力标准值:s,p分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;s,p分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk极限端阻力标准值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.513m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号 土厚度(m)土
28、侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 5 1-1 4.74 25 0 粘性土 5 1-2 7.3 35 0 粘性土 6 3.7 60 0 粘性土 7-1 8.5 80 2000 粉土或砂土 由于桩的入土深度为23m,所以桩端是在第7-1层土层。最大压力验算:R=2.51(4.74250.8+7.3350.8+3.760.8+7.26801.2)/1.65+1.272000.000.50/1.65=2558.74kN 上式计算的R的值大于最大压力614.0kN,所以满足要求!最大抜力:R=2.51(4.74250.8+7.3350.8+3.760.8+7.26801.2)/1.6
29、5=1784.6 kN 上式计算的R的值大于最大拔力302.6kN,所以满足要求!3.5 桩式基础格构柱计算 依据钢结构设计规范(GB50017-2003)。1.格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.450.45m;主肢选用:16号角钢bdr=1601416mm;缀板选用(mm):0.400.40 主肢的截面力学参数为 A0=43.30cm2,Z0=4.47cm,Ix0=1048.36cm4,Iy0=1048.36cm4;格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=41048.36+43.30(45/2-4.47)2=60492.25
30、cm4;Iy=41048.36+43.30(45/2-4.47)2=60492.25cm4;2.格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中 H 格构柱的总高度,取17.00m;I 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=60492.25cm4,Iy=60492.25cm4;A0 一个主肢的截面面积,取43.30cm2。经过计算得到x=90.96,y=90.96。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中 b 缀板厚度,取 b=0.40m。h 缀板长度,取 h=0.20m。a1 格构架截面长,取 a1=0.45m。经过计算得 i1=(0.402+0.202)/48+50.452/80.5
31、=0.36m。1=17.00/0.36=47.02。换算长细比计算公式:经过计算得到kx=102.39,ky=102.39。3.格构柱的整体稳定性计算:格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:其中 N 轴心压力的计算值(kN);取 N=974.12kN;A 格构柱横截面的毛截面面积,取443.30cm2;轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;根据换算长细比 0 x=102.39,0y=102.39,查钢结构设计规范得到x=0.54,y=0.54。经过计算得到 X方向的强度值为103.7N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!Y方向的强度值为103.7N/mm2,不大于设计
32、强度215N/mm2,所以满足要求!由于单根钢格构柱的强度能满足要求,故格构柱间的斜撑和水平撑及水平剪刀撑等联系杆件可以按构造设置,联系杆件采用16号槽钢,水平撑竖向每隔2米设置一道,中间设置平面斜撑,每两道水平撑处设置一道水平剪刀撑,联系杆件与格构柱采用16mm满焊焊接。附录 4 钢平台稳定计算 4.1 F0/23B 钢平台验算书 1)使用参数:自由悬臂10个标准节高度下,(非工作状态)塔机所承受的:最大倾覆力矩:M=1876KNm 最大剪切力:F剪=111KN 基础所受最大压力:N=851KN(以上数据由塔机说明书提供)钢结构焊接Q235材料的焊接许用应力:=118N/mm2 ,考虑焊缝0
33、.7的折减系数;钢结构Q235材料的抗压许用应力:f=160N/mm2(机械设计手册提供)H400型钢:Wx=3124cm3,Ix=62479cm4 焊缝宽度:不小于20mm 2)焊接强度验算 a、钢平台和封口板的焊缝计算 首先,焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm 焊缝长度Lw=81601240mm(保守计算,仅计算角钢与封口板焊缝长度)根据角焊缝的强度公式:f=N/(He*Lw)代入数据,得:f=1876/(2*1.414)*1000/1240/14=38.2N/mm2 相似地,对于剪力:=F剪/(He*Lw)=111*1000/1240/14=6.4N/mm2 对于拉力和剪力的共
34、同作用,合2=f2+2=38.22+6.42=38.7N/mm20.711882.6 N/mm2 b、固定支脚与钢平台连接的焊缝计算 首先,焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm 焊缝长度Lw=1100mm(现场实际长度0.7折减系数)根据角焊缝的强度公式:f=N/(He*Lw)代入数据,得:f=1876/(2*1.414)*1000/1100/14=43.1N/mm2 相似地,对于剪力:=F剪/(He*Lw)=111*1000/1100/14=7.2 N/mm2 对于拉力和剪力的共同作用,合2=f2+2=43.12+7.2 2=43.7N/mm20.711882.6 N/mm2 3)钢
35、平台强度验算 c=F/tx lz=1*1876/(2*1.414)*1000+1115/4*1000/(0.012*3*0.6*106)=43.6N/mm2 f=0.7*160=112N/mm2 结论:以上计算的应力数据均小于给出的Q235材料的折减焊接许用应力=82.6N/mm2,以及抗压许用应力f=112 N/mm2。因此,本设计的钢平台及焊接强度是符合强度要求的。4.2 QTZ80G 钢平台验算书 1)使用参数:自由悬臂8个标准节高度下,(非工作状态)塔机所承受的:最大倾覆力矩:M=1147.3KNm 最大剪切力:F剪=32.3KN 基础所受最大压力:N=46.9KN(以上数据由塔机说明
36、书提供)钢结构焊接Q235材料的焊接许用应力:=118N/mm2 ,考虑焊缝0.7的折减系数;钢结构Q235材料的抗压许应力:f=160N/mm2(机械设计手册提供)抗剪许应力:f=160N/mm2 H400型钢:Wx=3124cm3,Ix=62479cm4,A净219.5 cm2 焊缝宽度:不小于20mm 2)焊接强度验算 a、钢平台和封口板的焊缝计算 首先,焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm 焊缝长度Lw=81601240mm(保守计算,仅计算角钢与封口板焊缝长度)根据角焊缝的强度公式:f=N/(He*Lw)代入数据,得:f=1147.3/(2*1.414)*1000/1240/
37、14=23.4N/mm2 相似地,对于剪力:=F剪/(He*Lw)=32.3*1000/1240/14=1.9N/mm2 对于拉力和剪力的共同作用,合2=f2+2=23.42+1.92=23.5N/mm20.711882.6 N/mm2 b、固定支脚与钢平台连接的焊缝计算 首先,焊缝有效厚度He=焊缝宽度*0.7=14mm 焊缝长度Lw=1100mm(现场实际长度0.7折减系数)根据角焊缝的强度公式:f=N/(He*Lw)代入数据,得:f=1147.3/(2*1.414)*1000/1100/14=26.4N/mm2 相似地,对于剪力:=F剪/(He*Lw)=32.3*1000/1100/14
38、=2.1 N/mm2 对于拉力和剪力的共同作用,合2=f2+2=26.42+2.1 2=26.5N/mm20.711882.6 N/mm2 2)钢平台强度验算 c=F/tx lz=1*1147.3/(2*1.414)*1000+46.9/4*1000/(0.012*3*0.6*106)=19.4N/mm2 f=0.7*160=112N/mm2 3)钢平台抗剪验算 本塔机基脚与承力格构柱中心偏差300mm,按最不利情况及保守考虑,钢平台十字梁承受单桩最大压力值的剪力,本计算模型忽略所有的筋板及增设的支撑,如计算简图如下:Nmax=717.6kN钢平台 F剪max=Nmax=717.6KN,钢平台十字梁H400型钢抗剪净截面尺寸为A净219.5 cm2,F剪max/A净=1.5717.6/219.515N/mm2f=0.7*160=112N/mm2 结论:以上计算的应力数据均小于给出的Q235材料的折减焊接许用应力=82.6N/mm2,以及抗压许用应力f=112 N/mm2。因此,本设计的钢平台及焊接强度是符合强度要求的。