塔吊安全事故及设计计算要点分析

1、兵团建工集团兵团建工集团2022-3-41塔吊安全事故及设计计塔吊安全事故及设计计算要点分析算要点分析编撰编撰 制作制作 授课人授课人：傅军傅军兵团建工集团兵团建工集团2022-3-42兵团建工集团兵团建工集团2022-3-43兵团建工集团兵团建工集团2022-3-44兵团建工集团兵团建工集团2022-3-45兵团建工集团兵团建工集团2022-3-46兵团建工集团兵团建工集团2022-3-47兵团建工集团兵团建工集团2022-3-48兵团建工集团兵团建工集团2022-3-49兵团建工集团兵团建工集团2022-3-410兵团建工集团兵团建工集团2022-3-411兵团建工集团兵团建工集团2022

2、-3-412兵团建工集团兵团建工集团2022-3-413兵团建工集团兵团建工集团2022-3-414兵团建工集团兵团建工集团2022-3-415兵团建工集团兵团建工集团2022-3-416兵团建工集团兵团建工集团2022-3-417兵团建工集团兵团建工集团2022-3-418兵团建工集团兵团建工集团2022-3-419兵团建工集团兵团建工集团2022-3-420塔吊事故的原因分析引自中国建设报2005年9月10日兵团建工集团兵团建工集团2022-3-421塔吊事故原因分析 违章操作造成事故 塔机疲劳、使用保养不当造成事故 设计、制造缺陷引发事故 塔吊产权多元化 超负荷使用造成塔机事故 违规安装

3、、拆卸造成事故 基础不符合要求引发事故 塔机附着不当引发事故 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-422力矩限制器的调整以QT40塔机为例，4倍率，40米臂长最大幅度时吊重970公斤，开动小车使幅度为3234米范围内调整螺杆，碰动报警微动开关，发出报警信号，试动作三次，幅度应基本无变化；再把小车往外开，使幅度为3739米，调整螺杆碰动断电微动开关，电路断电小车不能向外变幅，吊钩不能上升。试动作三次，幅度应基本无变化。臂根点校核，吊3400公斤，自最小幅度把小车往外开，测出报警时，幅度应在1112米之间，试动作三次，幅度应基本无变化，重新把小车往外开，测出断电点幅度应在1314米之间，试动作三

4、次，幅度应基本无变 化。如果试动作三次，不能满足规定要求，则需调整螺杆，有时还需收紧变幅钢丝绳，直到报警点和断警点在规定的范围内。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-423塔吊事故原因分析 违章操作造成事故 塔机疲劳、使用保养塔机疲劳、使用保养不当造成事故不当造成事故 设计、制造缺陷引发事故 塔吊产权多元化 钢结构疲劳造成关键部位母材产生裂纹或关键焊缝产生裂纹 连接螺栓疲劳、松动引发事故 销轴脱落引发事故 钢丝绳断裂引发事故 其他安全装置损坏、拆除或失灵引发事故 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-424塔吊事故原因分析 违章操作造成事故 塔机疲劳、使用保养不当造成事故 设计、制造缺陷引发

5、事故 塔吊产权多元化 设计方面的缺陷如塔机稳定性不足、片面追求臂长性能，塔身钢度或强度不足 制造方面的缺陷，随意代用材料或主材不符合标准 不遵守焊接工艺标准，存在夹渣、裂纹，关键焊缝不够尺寸或存在虚焊等缺陷 安全装置不合格，保护装置不健全等 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-425塔吊事故原因分析 违章操作造成事故 塔机疲劳、使用保养不当造成事故 设计、制造缺陷引发事故 塔吊产权多元化 塔吊产权结构，私人投资占主流 经营方式的变化 挂靠混乱，监管困难 塔吊安拆缺少有效的施工方案 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-426不同塔吊基础和附着系统设计方法兵团建工集团兵团建工集团2022-3-

6、427塔吊安全相关规范规程 塔式起重机分类（ JG/T5037-1993） 塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992） 塔式起重机性能试验（GB/T5031-1994 ） 塔式起重机安全规程（GB5144-94） 塔式起重机技术条件（GB/T9462-1999） 建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001） 塔式起重机操作使用规程（JBJ80012-89 ）兵团建工集团兵团建工集团2022-3-428兵团建工集团兵团建工集团2022-3-429兵团建工集团兵团建工集团2022-3-430兵团建工集团兵团建工集团2022-3-431电气元件兵团建工集团兵团建工集团2022-3-432

7、兵团建工集团兵团建工集团2022-3-433塔头系列塔头系列 ST80/75 50t 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-434塔头系列塔头系列 ST80/75 50t兵团建工集团兵团建工集团2022-3-435兵团建工集团兵团建工集团2022-3-436平头系列平头系列 STT553 24t 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-437平头系列平头系列 STT553 24t兵团建工集团兵团建工集团2022-3-438平头系列平头系列 STT553 24t兵团建工集团兵团建工集团2022-3-439平头系列平头系列 STT553 24t兵团建工集团兵团建工集团2022-3-440兵团建工集团

8、兵团建工集团2022-3-441动臂系列动臂系列 STL203 12t 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-442动臂系列动臂系列 STL203 12t 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-443动臂系列动臂系列 STL203 12t 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-444动臂系列动臂系列 STL203 12t 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-445兵团建工集团兵团建工集团2022-3-446兵团建工集团兵团建工集团2022-3-447兵团建工集团兵团建工集团2022-3-448塔吊结构示意图兵团建工集团兵团建工集团2022-3-449兵团建工集团兵团建工集团2022-3-45

9、0兵团建工集团兵团建工集团2022-3-451兵团建工集团兵团建工集团2022-3-452兵团建工集团兵团建工集团2022-3-453塔吊安全计算原理 塔吊作用一种定型建筑机械，塔体本身的强度、刚度和稳定性已经在产品设计中得到保证。使用中，应结合现场实际情况，验算其地基基础的承载力。以及塔设方式与设计条件不符合情况下，相应的力学验算，例如，一般塔吊说明书要求塔身离墙体超过长度，要求进行附着验算。当塔吊附着机构的布置间距与说明书相差较远时，也应进行相应的验算。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-454塔吊基础（无桩）计算方法 按建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)进行地基承载力验算

10、、基础的抗冲切承载力验算和承台配筋计算。 塔式起重机设计规范也有类似的规定。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-455案例：某塔吊倾斜事故分析主楼基坑塔机l塔吊基础5m5m1.4m高l基础埋深5.5m，相当于天然地坪下4.3ml标准节尺寸1.65m1.65ml塔吊距离主楼7.5m兵团建工集团兵团建工集团2022-3-456地层特性表土层编号土层名称层厚（m） 层底标高地基承载力特征值（fak）c(kPa)()1褐黄色粉质粘土0.80 1.001.201.40 1.140.98951316.02灰黄色粘土0.70 0.981.200.79 0.180.00701212.0灰色淤泥质灰色淤泥质粘

11、土粘土6.10 6.857.30-5.81 -6.64-7.0555812.0灰色淤泥质粘土8.00 8.6710.30-14.56 -15.31-16.1160910兵团建工集团兵团建工集团2022-3-457地基承载力验算 塔吊型号：TC5510 塔吊自重：Fv450.80KN 塔吊基础顶面倾覆力矩：M1350KN.m 塔吊基础顶面水平荷载：48.2KN 基础所受的扭矩：200KN.m 基础埋深：自然地面下4.1m。按地质报告进入3号灰色淤泥质粘土，fak55kPa兵团建工集团兵团建工集团2022-3-458基础承载力计算kpa1195 . 01 . 4775.171 . 1555 . 0

12、3dbffddbak基础自重：G5.021.425875KN基础底面总竖向力：FvG450.88751325.8KN 从基础剖面图及以上两式看，基础上面并未覆土，基础埋深只能取1.4，此时，按上式计算的地基承载力只有73kpa。原方案计算PmaxP（16e/a）105.8kpa，已经大于1.27387.6kpa。实际上，e=（1350+48.21.4）/1325.81.53mb/60.83m，按偏心矩较大计算，Pkmax182kpa，均远远超过地基承载力87.6kpa原方案计算：兵团建工集团兵团建工集团2022-3-459塔吊基础（单桩）计算方法 按弹性地基理论计 算，地基水平抗力系数k采用m

13、法假定。求解挠曲线方程，可以得到桩身各截面的M、V和位移x、以及土的水平抗力x。按此M、V，可以进行桩的配筋计算。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-460塔吊基础（多桩）计算方法按建筑桩基技术规范(JGJ94-94)进行桩承载力及配筋计算、单桩竖向极限承载力验算、承台斜截面抗剪切验算以及受冲切验算。按混凝土结构设计规范(GB50010-2002)进行承台正截面配筋计算。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-461塔吊基础（十字交叉梁）计算方法 按塔吊竖向力平均分配，最大弯矩M方向与十字交叉梁平行，计算每跟桩所受压力及十字交叉梁的弯矩、剪力。按混凝土结构设计规范(GB50010-2002)进

14、行交叉梁配筋，按建筑桩技术规范(JGJ94-94) 进行桩身承载力、桩竖向极限承载力及抗拔力验算。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-462塔吊基础的其它型式 包括基础与地下室顶板一起浇筑、管桩基础、地下室顶板上设塔吊基础、高层地下室桩内预埋格构柱基础。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-463塔吊附着计算方法按连续梁进行每个附着点的支座反力验算。用x轴、y轴及Mo三个平衡方程，按工作与非工作两种工况，解三跟附着杆的内力，从而进行附着杆强度附着支座连接强度的验算。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-464 当塔吊采用四根附着杆与主体结构连接时，用力法求解各附着杆内力，进而进行强度、稳定性验算。 兵团建工集团兵团建工集团2022-3-465分不同工况进行塔吊附着验算 塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合风荷载扭矩。 塔机非工作状态，风向顺着着起重臂, 不考虑扭矩的影响。兵团建工集团兵团建工集团2022-3-466塔吊稳定性验算方法有荷载时：无荷载时：兵团建工集团兵团建工集团2022-3-467临时用电新规范主要特点 1、强调了施工用电的三个原则，即三级配电、两级保护及TNS系统。增加了保护零线，做到了重复接地，把施工现场原来使用的三相四线变成了五线；要求在电器设备的首末端分别安装漏电保护器。这些措施大大地加