塔式起重机塔身计算长度取值问题研究摘要：推导了附着式塔式起重机塔身的计算长度系数公式，并整理出相应的计算表格，供工程实际应用参考；也可以推广应用至带有悬臂梁及悬伸段的独立柱计算长度系数的取值问题。关键词：附着式；塔式起重机；计算长度系数；带有悬臂梁的独立柱的悬伸段1 概述随着工程结构建造高度的增加，塔式起重机已经成为工程建设中不可或缺的工具。对塔式起重机进行正确的受力分析是保证它安全工作的重要手段。而稳定性计算是关键环节，带有悬臂梁及悬伸段的独立柱计算长度在现行规范中无相应规定，从而给塔式起重机设计带来困难。带有悬臂梁及悬伸段的独立柱失稳时，下段柱对其有一定的转动约束，整体计算长度并不象一般独立柱那样完全嵌固，计算长度系数等于2，也不像无侧移框架柱那样，计算长度系数等于1。因此，有必要对这种结构的计算长度问题进行分析研究。本文的从理论上推导带有悬臂梁及悬伸段的独立柱的整体计算长度系数公式，并得出相应的计算表格，以供工程设计参考。2 塔式起重机理论推导和模型简化2.1 对塔身的结构计算假设对塔机结构作如下假设：（1）塔身简化为一根柱子，悬臂梁简化为一根横梁，并不考虑横梁变形的影响；（2）悬臂梁与柱子的连接为刚接；（3）塔机的底部与附着部分的连接为铰接。（4）塔身为一点附着式。2.2 对塔身的结构计算模型的选取本文所讨论结构由于平面外的支撑能保证其稳定性，故仅讨论其平面内的稳定性问题。简化模型如图1：2.3 对塔身结构公式的推导由b点转角相等的变形协调条件，可得屈曲方程：再由结构力学方法，写出简化模型的弹性一阶模型为：再利用结构达到屈曲极限荷载时两者相等，所以有：根据kl/，i1i2 代入得：表1计算长度系数与 l2/l1的关系曲线如下图4：其中（横轴为，纵轴为l2/l1 ）表1与式（1）比较，计算结果相等。3 结论通过对计算模型的分析，可以得出如下的结论。（1）通过（1）式计算两边消去a，所以构件整体的计算长度系数与悬伸段长度a无关；另外通过建立sap模型进行屈曲分析比较，也可得出相同结论。（2）的取值随着l2/l1 变小，逐渐减小，且变化趋于缓和，最终趋于1。（3）根据实际情况，当l2/l1 0时，构件为两端简支，这种构件在塔式起重机模型中很少采用；当l2/l1 1时，较大，实际结构也很少采用。所以本文对l2/l1 2时，没有作进一步的计算。参考文献1陈骥.钢结构稳定理论与设计m.北京：科学出版社，2003.2李天.附着式塔式起重机弹性二阶分析j.郑州大学学报，2006，（6）.3陈绍番.两种压杆计算长度的讨论j.钢结构，2004，（1）.