一、固定式塔机对支座螺栓受力情况分析
现代塔机所产生的荷载对其塔身根部底面的影响,应该在该塔机处在未附着状态下所产生的各种荷载为最大。该类荷载数据可以从塔机的使用说明书中得到。现以使用较广泛的QT80型塔机为例,参阅表1,XX牌QT80E型塔机固定式基础承受的载荷,对表中各种荷载进行分析:其中压力G一项,应该是直接传给混凝土基础承受,对塔机支座螺栓不直接影响,一般可不必考虑。因此,塔机所产生的荷载对支座螺栓有直接影响的荷载有三项:由各种不平衡重荷、风载荷等所产生的弯矩M,工作时塔机产生的扭矩M:以及水平推力W。图1为该塔机的支座螺栓的平面布置。
1.塔机非工作状态时支座螺栓的受力情况
塔机的现场安装架设后,空载,小车退回最小幅度时,设边长为b的方形塔机底座四个固定点A、B、C、D,在起重臂转至主塔身对角线方位时,如图2示,在塔机荷载即弯矩M的作用下,C支点的螺栓应处在最大受拉状态,其拉力应是:
二、塔机支座螺栓群的受力概念探讨
1.荷载分析
按表1所提供的四种主要荷载,支座螺栓群除不直接承受塔机的重力C外,其余的三种荷载均有直接的作用,其中推力W及扭矩M,的数值从表1中看到不是很大,而另一荷载即弯矩M,则显示的数值很大,支座螺栓应主要平衡此荷载。
这里还有明确一个观念,虽然支座螺栓是采用高强度螺栓,在安装时也要求有一定的预紧力,但它的连接情况却是将塔机底座钢梁压板压紧的混凝土基础上,在一般的预紧力下混凝土是不会有变形的,故塔机支座螺栓只能按普通螺栓群来计算。
普通螺栓群在偏心弯矩M的作用下,受力情况应如图4a示。将受压最边缘的一排“5”号螺栓作为转轴,各排螺栓所受拉力则与其到转轴的距离成下比,最边远一排螺栓“1”号受力最大,应有
2.实例计算
以前述的XX牌QT80E塔机为例,从其使用说明书中提供的资料知,其支座螺栓为螺纹M33,材料为40Cr调质T150。下面只进行校核计算。
按(1)式