I13y?12?25?400?133333333.3
中和轴以上面积矩Sz1?400?25?135.7?123.2?25?123.2?2?1546728 上翼缘下端面积矩Sz2?400?25?135.7?1357000 截面抵抗矩
W563081291.7z1?148.2?3799468.9 W563081291.7z2?500?148.2?1600572.2 ①工况1
最大正应力?Mzz?W?221.5?106?138.39N/mm2?295N/mm2 z21600572.2最大剪应力??VS?1206.91?103?1546728?132.77N/mm2?170N/mm2It563081291.7?25
w上翼缘下端处剪应力
?VS11206.91?103?135700021?It?563081291.7?25?116.48N/mm
w上翼缘下端正应力
?MzW?221.5?1061?3799468.9?58.29N/mm2?295N/mm2
z1上翼缘下端折算应力
?2?3?2=58.292?3?116.482=210?1.1?295=324.5N/mm2
②工况2 63最大正应力??MzNx221.5?10472.9?10W?A?1600572.2?21875?149.19N/mm2?295N/mm2z2最大剪力
??VS?1206.91?103?1546728?132.77N/mm2?170N/mm2It563081291.7?25
wⅣ、牛腿与埋件连接计算
牛腿翼缘与埋件采用对接焊,腹板与埋件采用贴脚焊。焊缝质量二级,角焊缝尺寸
hf?12mm。
角焊缝每侧计算长度lw?475?2?12?451 ①工况1
Mz由对接焊缝及角焊缝承担,V由角焊缝承担;My,Fy由对接焊缝承担。对接焊缝为等强焊不必计算。
②工况2
Mz由对接焊缝及角焊缝承担,V由角焊缝承担;Nx由对接焊缝承担。对接焊缝为等强焊不必计算。
V1206.91?103角焊缝剪应力?f?2?0.7h?2?79.74N/mm2?200N/mm2
flw2?0.7?12?451?对接焊缝Ix1?112?400?253?400?25??148.2?12.5?2mm?184665733 角焊缝I?2???1?475?2?x2??0.7?12?4753?0.7?12?478??12??25?2?148.2?????254953706
?Wx2?254953706500?148.2?724712.1
角焊缝分担弯矩MIx11?IM?184665733?211.5?88.84kN?m
x1?Ix2184665733?254953706角焊缝正应力??M88.84?106W??122.6N/mm2?200N/mm2 x2724712.1?2角焊缝综合应力???22f?122.62?79.74?146.3N/mm2?200N/mm2 fh、埋件设计计算
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)9.7.2条埋件锚筋总截面
AVs???N?Mr?vfy0.8?bfy????r?bfyz?1196.5?103
?472.9?1036?211.5?10?9535.01mm20.85?0.55?3600.8?0.85?3601.3?0.85?0.85?360?4502-17
As?NM0.8??bfy????r?bfyz
?472.9?103211.50.8?0.85?360??1060.4?0.85?0.85?360?450?5484mm2取较大值A2s?9535.01mm
选择8C20+PL500*25+PL400*25,A2s?25013.6m?9535.01mm2,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)9.7构造要求,埋件板及锚筋尺寸布置如下:
图2-2-35 埋件正立面图
i、剪力墙受冲切截面验算
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)6.5.3条,剪力墙配有钢筋时受冲切截面应满足下列要求:
Fl?1.2ft?umh0
其中Fl?N?472.9kN,
f2t?2.04N/mm,h0?285mm,um?(450?285?500?285)?2?3040mm
??0.4?1.22?1
1.2ft?umh0?1.2?2.04?1?3040?285?2121kN?Fl,满足。
j、经计算内爬塔支撑体系选择如下:
表2-2-11 内爬塔吊支撑体系明细
塔吊 塔吊 钢材 支撑体系截面尺寸 用钢量 编号 选型 牌号 600D Q345 主梁:□600*350*30*35/1000*350*30*35 约11.8t/每道 6# (10m) Q235 水平连接构件:T500*300*20*20 牛腿及埋件0.8t/每道 660D Q345 主梁:□600*350*30*35/900*350*20*30 约7.3t/每道 5# (8.25m) Q235 水平连接构件:T500*300*20*20 牛腿及埋件0.8t/每道 220D Q345 主梁:□600*350*30*35/1000*350*20*30 约7.3t/每道 7# (8.25m) Q235 水平连接构件:T500*300*20*20 牛腿及埋件0.8t/每道 塔吊支撑鱼腹梁遇洞口时在洞口位置设置钢梁,鱼腹梁支撑在钢梁上,经计算钢梁截面为H500*200*20*30。(总用钢量0.76*3=2.28t) 2、外爬塔支撑体系设计计算
a、设计计算条件
厂家提供ZSL1250塔吊荷载条件如下图所示:
图2-2-36 ZSL1250塔吊荷载条件
b、支撑布置
塔吊支撑体系采用4角钢组合格构梁,主要承担塔吊施加水平荷载及加强塔吊稳定性。格构
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梁角钢及缀条截面尺寸如下所示
表2-2-12 格构梁角钢及缀条截面尺寸
钢构件 钢材牌号 截面尺寸 格构梁 Q345 600*600 角钢 Q345 L100*8 缀条 Q345 L30*3 首先采用Midas 通用有限元程序建立模型对上述构件分析验算,模型如下图所示。再通过手算对电算进行验证。
图2-2-37 外爬塔吊计算模型
c、工况选取 Ⅰ、结构自重
考虑塔吊支座架结构自重,由程序自行计算。 Ⅱ、塔吊活载
根据上述塔吊厂家提供的塔吊支座反力标准值为:
ZSL1250塔吊工作状态和非工作状态下最不利荷载参数取值:
表2-2-13 工作状态和非工作状态下最不利荷载
工况 Hx(KN) Hy(KN) 第一种工况 1050 0 第二种工况 0 1050 第三种工况 -1050 0 第四种工况 742.6 742.6 第五种工况 -742.6 742.6 本塔吊水平荷载以四个集中力形式作用在塔吊上,然后塔吊传给格构梁,前三种工况为主要工况,则其计算取值为:
H1=Hx/4=1050/4=262.5KN
或H1=Hy/4=1050/4=262.5KN 或H1=185.6KN,H2=185.6KN
对于塔吊最大支反力为1050KN,取三种工况作用在塔吊四点上,如下表所示
表2-2-14 三种不利工况最大反力
HX(KN) FY(KN) 形式 工况一 262.5 0 X方向 工况二 -262.5 0 X负方向 工况三 0 262.5 Y方向
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图2-2-38 三种工况荷载示意图
Ⅲ、荷载组合原则
按照《建筑结构荷载规范》,对结构进行荷载系数取值,基本组合系数如下表所示。
表2-2-15 结构荷载系数取值
组合系数 塔吊活载 钢梁架自重 正常使用状态 1.0 1.0 极限使用状态 1.4 1.2 d、格构梁设计计算 Ⅰ、位移计算
荷载工况组合一的格构梁X方向和竖向位移:
图2-2-39 X方向位移
图2-2-40 竖向位移
荷载工况组合二的格构梁竖向位移:
图2-2-41 X方向位移
图2-2-42 竖向位移
荷载工况组合三的格构梁竖向位移:
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