计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、塔机附着杆参数
塔机型号
塔机计算高度H(m) 起重臂长度l1(m)
起重臂与平衡臂截面计算高度h(m)
QTZ80（浙江建机） 塔身桁架结构类型 122 57 1.06
塔身宽度B(m) 平衡臂长度l2(m)
工作状态时回转惯性力产生的扭矩标准值Tk1(kN·m)
工作状态倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
792.62
非工作状态倾覆力矩标准值Mk'(kN*m)
855.49 型钢 1.8 11.8 454.63
附着杆数 附墙杆截面类型 塔身锚固环边长C(m) 四杆附着 钢管 2 附墙杆类型 附墙杆钢管规格(mm) Ⅰ类 Φ274×10 二、风荷载及附着参数
附着次数N 附着点1到塔机的横向距离a1(m) 附着点2到塔机的横向距离a2(m) 附着点3到塔机的横向距离a3(m) 附着点4到塔机的横向距离a4(m) 工作状态基本风压ω0(kN/m) 塔身前后片桁架的平均充实率α0 24 2.304 2.304 2.372 2.372 0.2 0.35 点1到塔机的竖向距离b1(m) 点2到塔机的竖向距离b2(m) 点3到塔机的竖向距离b3(m) 点4到塔机的竖向距离b4(m) 非工作状态基本风压ω0'(kN/m) 2 7.64 5.54 5.84 7.64 0.45
风压等效高度变化系数μz
工作状态风荷载体型系数μs
非工作状态风荷载体型系数μs'
工作状态风振系数βz
非工作状态风振系数βz'
工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk
非工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk' 0.927
第N次附着
附着点高度h1(m)
附着点净高h01(m)
第1次附着
31 31 1.42 1.95 1.95 1.18 1.23 0.395
第2次附着 第3次附着 第4次附着 悬臂端
55 24 1.72 1.95 1.95 1.38 1.47 0.56 1.342
79 24 1.95 1.95 1.95 1.6 1.75 0.736 1.811
100 121.5
21 21.5
2.09 2.21
1.95 1.95
1.95 1.95
1.75 1.92
1.95 2.16
0.863 1.001
2.163 2.533
附图如下:
塔机附着立面图
三、工作状态下附墙杆内力计算
1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk
qk=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.92×2.21×1.95×0.2×0.35×1.06=0.491kN/m 2、扭矩组合标准值Tk
由风荷载产生的扭矩标准值Tk2
Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/2×0.491×572-1/2×0.491×11.82=763.446kN·m
集中扭矩标准值（考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9） Tk=0.9(Tk1+ Tk2)=0.9×(454.63+763.446)=1096.268kN·m 3、附着支座反力计算
计算简图
剪力图
得：RE=87.194kN
在工作状态下，塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性，在计算支座5处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。 4、附墙杆内力计算
支座5处锚固环的截面扭矩Tk（考虑塔机产生的扭矩由支座5处的附墙杆承担）,水平内力Nw=20.5RE=123.311kN。 计算简图：
塔机附着平面图
α1=arctan(b1/a1)=73.218° α2=arctan(b2/a2)=67.418° α3=arctan(b3/a3)=67.895° α4=arctan(b4/a4)=72.752°
β1=arctan((b1-c/2)/(a1+c/2))=63.546° β2=arctan((b2+c/2)/(a2+c/2))=63.197° β3=arctan((b3+c/2)/(a3+c/2))=63.758° β4=arctan((b4-c/2)/(a4+c/2))=63.077°
四杆附着属于一次超静定结构，用力法计算，切断T4杆并代以相应多余未知力X1=1。 δ11× X1+Δ1p=0
X1=1时，各杆件轴力计算：
T11×sin(α1-β1)×(b1-c/2)/sinβ1+T21×sin(α2-β2)×(b2+c/2)/sinβ2-T31×sin(α3-β3)×(b3+c/2)/sinβ3-1×sin(α4-β4)×(b4-c/2)/sinβ4=0
T11×cosα1×c-T31×sinα3×c-1×cosα4×c-1×sinα4×c=0
T21×cosα2×c+T31×sinα3×c-T31×cosα3×c+1×sinα4×c=0
当Nw、Tk同时存在时，θ由0～360°循环，各杆件轴力计算：
T1p×sin(α1-β1)×(b1-c/2)/sinβ1+T2p×sin(α2-β2)×(b2+c/2)/sinβ2-T3p×sin(α3-β3)×(b3+c/2)/sinβ3+Tk=0
T1p×cosα1×c-T3p×sinα3×c+Nw×sinθ×c/2-Nw×cosθ×c/2+Tk=0
T2p×cosα2×c+T3p×sinα3×c-T3p×cosα3×c-Nw×sinθ×c/2-Nw×cosθ×c/2-Tk=0
δ11=Σ(T12L/(EA))=T112(a1/cosα1)/(EA)+T212(a2/cosα2)/(EA)+T312(a3/cosα3)/(EA)+12(a4/cosα4)/(EA)
Δ1p=Σ(T1×TpL/(EA))=T11×T1p(a1/cosα1)/(EA)+T21×T2p(a2/cosα2)/(EA)+T31×T3p(a3/cosα3)/(EA)
X1= -Δ1p/δ11
各杆轴力计算公式如下：
T1= T11×X1+ T1p，T2= T21×X1+T2p，T3=T31×X1+T3p，T4=X1
（1）θ由0～360°循环，当Tk按图上方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力： 最大轴拉力T1=0kN，T2=769.768kN，T3=0kN，T4=759.106kN 最大轴压力T1=781.248kN，T2=0kN，T3=740.736kN，T4=0kN
（2）θ由0～360°循环，当Tk按图上反方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力： 最大轴拉力T1=781.248kN，T2=0kN，T3=740.734kN，T4=0kN 最大轴压力T1=0kN，T2=769.769kN，T3=0kN，T4=759.105kN
四、非工作状态下附墙杆内力计算
此工况下塔机回转机构的制动器完全松开，起重臂能随风转动，故不计风荷载产生的扭转力矩。
1、附着支座反力计算
计算简图
剪力图
得：RE=151.59kN 2、附墙杆内力计算
支座5处锚固环的水平内力Nw=RE=151.59kN。
根据工作状态方程组Tk=0，θ由0～360°循环，求解各杆最大轴拉力和轴压力： 最大轴拉力T1=140.227kN，T2=309.462kN，T3=298.119kN，T4=130.524kN 最大轴压力T1=140.227kN，T2=309.46kN，T3=298.12kN，T4=130.524kN
五、附墙杆强度验算
附墙杆钢管规格(mm) 附墙杆截面回转半径i(mm)
Φ274×10 93.405
附墙杆截面面积A(mm) 附墙杆强度设计值[f](N/mm)
22
8293.805 215
1、杆件轴心受拉强度验算
σ=N/A=781248/8293.805=94.197N/mm2≤[f]=215N/mm2 满足要求！
2、杆件轴心受压强度验算
附墙杆1长细比：
λ1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(23042+76402)0.5/93.405=85.433≤[λ]=100，查规范表得：φ1=0.652 满足要求！ 附墙杆2长细比：
λ2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(23042+55402)0.5/93.405=64.236≤[λ]=100，查规范表得：φ2=0.784 满足要求！ 附墙杆3长细比：
λ3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(23722+58402)0.5/93.405=67.484≤[λ]=100，查规范表得：φ3=0.766 满足要求！ 附墙杆4长细比：
λ4=L0/i=(a42+b42)0.5/i=(23722+76402)0.5/93.405=85.646≤[λ]=100，查规范表得：φ4=0.65 满足要求！
附墙杆1轴心受压稳定系数：
σ1＝N1/(φ1A)=781248/(0.652×8293.805)=144.473N/mm2≤[f]=215N/mm2 满足要求！
附墙杆2轴心受压稳定系数：
σ2＝N2/(φ2A)=769769/(0.784×8293.805)=118.383N/mm2≤[f]=215N/mm2 满足要求！
附墙杆3轴心受压稳定系数：
σ3＝N3/(φ3A)=740736/(0.766×8293.805)=116.595N/mm2≤[f]=215N/mm2 满足要求！
附墙杆4轴心受压稳定系数：
σ4＝N4/(φ4A)=759105/(0.65×8293.805)=140.81N/mm2≤[f]=215N/mm2 满足要求！
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