塔吊安全事故PPT
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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。
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53
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。
2、增加强制性的条款。细节的改动如：对进入楼内的电缆进行了新的要求，如 电缆入地下，走预留洞口等要求；开关箱里必须装有明显可断点的短路器和 漏电保护器，而不必有空气开关等； 对架空线路的间距，做出了明确的要求， 等等。 3、强化持证上岗。电工必须经过按国家现行标准考核合格后，持证上岗工作； 其他用电人员必须通过相关安全教育培训和技术交底，考核合格后方可上岗 工作。同时对其他各类用电人员提出了要求，即应掌握安全用电基本知识和 所用设备的性能，并应符合相应的规定。
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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。
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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。
主楼基坑
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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）
95
c(kPa)
φ(°)
②1
褐黄色粉质 粘土 灰黄色粘土
0.80 ~ 1.00 1.20 0.70 ~ 0.98 1.20 6.10 ~ 6.85 7.30 8.00 ~ 8.67 10.30
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塔吊结构示意图
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Fra Baidu bibliotek
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塔吊安全计算原理
原方案计算Pmax＝P（1＋6e/a）＝105.8kpa，已经大于1.2×73＝ 87.6kpa。 实际上，e=（1350+48.2×1.4）/1325.8＝1.53m>b/6＝0.83m，按偏心 矩较大计算，Pkmax＝182kpa，均远远超过地基承载力87.6kpa
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塔吊基础（单桩）计算方法
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兵团特检中心
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电气元件
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塔头系列 ST80/75 >> 50t
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塔头系列 ST80/75 >> 50t
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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
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16
不同塔吊基础和 附着系统设计方法
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。
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51
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。
1.40 ~ 1.14 0.98 0.79 ~ 0.18 0.00 -5.81 ~ -6.64 -7.05 -14.56 ~ -15.31 -16.11 兵团特检中心
13
16.0
②2
70
12
12.0
③
灰色淤泥质 粘土 灰色淤泥质 粘土
55 60
8
12.0
④
9
10
47
地基承载力验算
• • • • • • 塔吊型号：TC5510 塔吊自重：Fv＝450.80KN 塔吊基础顶面倾覆力矩：M＝1350KN.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，fak＝55kPa
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•
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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、 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
按弹性地基理论计 算，地基水平抗力系 数k采用m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、φ以 及土的水平抗力σx。 按此M、V，可以进行 桩的配筋计算。
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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。
• 最大幅度时吊重970公斤，开动小车使 幅度为32～34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37～39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 11～12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13～14米之间，试动作三 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。
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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、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
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力矩限制器的调整
以QT40塔机为例，4倍率，40米臂长
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塔吊稳定性验算方法
有荷载时：
无荷载时：
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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TN—S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。这些措施大大地加强了临时用 电的安全性。
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塔吊安全事故及设计计 算要点分析
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塔吊事故的原因分析
制造技术不足 35% 顶升过程 20%
拆装过程 22% 使用操作 23%
引自《中国建设报》2005年9月10日
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48
基础承载力计算
原方案计算：
f = f ak + ηb ⋅ γ (b − 3) + η d ⋅ γ d (d − 0.5) = 55 + 1.1×17.775(4.1 − 0.5) = 119kpa
基础自重：G＝5.02×1.4×25＝875KN 基础底面总竖向力：Fv＋G＝450.8＋875＝1325.8KN F G 450.8 875 1325.8KN 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。
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44
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、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。
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案例：某塔吊倾斜事故分析
塔吊基础5m×5m×1.4m高
塔机
基础埋深－5.5m，相当于天然 地坪下4.3m 标准节尺寸1.65m×1.65m 塔吊距离主楼7.5m
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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 ）
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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
» 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
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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。
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53
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。
2、增加强制性的条款。细节的改动如：对进入楼内的电缆进行了新的要求，如 电缆入地下，走预留洞口等要求；开关箱里必须装有明显可断点的短路器和 漏电保护器，而不必有空气开关等； 对架空线路的间距，做出了明确的要求， 等等。 3、强化持证上岗。电工必须经过按国家现行标准考核合格后，持证上岗工作； 其他用电人员必须通过相关安全教育培训和技术交底，考核合格后方可上岗 工作。同时对其他各类用电人员提出了要求，即应掌握安全用电基本知识和 所用设备的性能，并应符合相应的规定。
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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。
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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。
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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）
95
c(kPa)
φ(°)
②1
褐黄色粉质 粘土 灰黄色粘土
0.80 ~ 1.00 1.20 0.70 ~ 0.98 1.20 6.10 ~ 6.85 7.30 8.00 ~ 8.67 10.30
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塔吊安全计算原理
原方案计算Pmax＝P（1＋6e/a）＝105.8kpa，已经大于1.2×73＝ 87.6kpa。 实际上，e=（1350+48.2×1.4）/1325.8＝1.53m>b/6＝0.83m，按偏心 矩较大计算，Pkmax＝182kpa，均远远超过地基承载力87.6kpa
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塔吊基础（单桩）计算方法
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» 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
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不同塔吊基础和 附着系统设计方法
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。
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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。
1.40 ~ 1.14 0.98 0.79 ~ 0.18 0.00 -5.81 ~ -6.64 -7.05 -14.56 ~ -15.31 -16.11 兵团特检中心
13
16.0
②2
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灰色淤泥质 粘土 灰色淤泥质 粘土
55 60
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地基承载力验算
• • • • • • 塔吊型号：TC5510 塔吊自重：Fv＝450.80KN 塔吊基础顶面倾覆力矩：M＝1350KN.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，fak＝55kPa
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» 违章操作造成事故 » 塔机疲劳、使用保养 塔机疲劳、 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
按弹性地基理论计 算，地基水平抗力系 数k采用m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、φ以 及土的水平抗力σx。 按此M、V，可以进行 桩的配筋计算。
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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。
• 最大幅度时吊重970公斤，开动小车使 幅度为32～34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37～39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 11～12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13～14米之间，试动作三 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。
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» 超负荷使用造成塔机事故 » 违规安装、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
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力矩限制器的调整
以QT40塔机为例，4倍率，40米臂长
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塔吊稳定性验算方法
有荷载时：
无荷载时：
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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TN—S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。这些措施大大地加强了临时用 电的安全性。
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塔吊安全事故及设计计 算要点分析
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塔吊事故的原因分析
制造技术不足 35% 顶升过程 20%
拆装过程 22% 使用操作 23%
引自《中国建设报》2005年9月10日
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基础承载力计算
原方案计算：
f = f ak + ηb ⋅ γ (b − 3) + η d ⋅ γ d (d − 0.5) = 55 + 1.1×17.775(4.1 − 0.5) = 119kpa
基础自重：G＝5.02×1.4×25＝875KN 基础底面总竖向力：Fv＋G＝450.8＋875＝1325.8KN F G 450.8 875 1325.8KN 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。
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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、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。
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塔吊基础5m×5m×1.4m高
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基础埋深－5.5m，相当于天然 地坪下4.3m 标准节尺寸1.65m×1.65m 塔吊距离主楼7.5m
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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 ）
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» 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
» 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