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1、塔吊安全事故及设计计算要点分析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 塔吊事故的原因分析 引自 中国建设报 2005年9月10日 11 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 12 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
2、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 13 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 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
3、损坏 拆除或失灵引发事故 14 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 15 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 16 不同塔吊基础和附着系统设计方法 17 塔吊安全相关
4、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 18 19 20 21 电气元件 22 23 塔头系列ST80 75 50t 24 塔头系列ST80 75 50t 25 26 平头系列 STT553 24t 27 平头系列 STT553 24t 28 平头系列 STT553 24t 29 平头系列 STT553
5、 24t 30 31 动臂系列 STL203 12t 32 动臂系列 STL203 12t 33 动臂系列 STL203 12t 34 动臂系列 STL203 12t 35 36 37 38 塔吊结构示意图 39 40 41 42 43 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 44 塔吊基础 无桩 计算方法 按
6、 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 45 案例 某塔吊倾斜事故分析 塔吊基础5m 5m 1 4m高基础埋深 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 46 地层特性表 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 48 基础承
7、载力计算 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 原方案计算 49 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法假定 求解挠曲线方
8、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 50 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 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
9、抗拔力验算 52 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 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 54 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 55 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 56 塔吊稳定性验算
10、方法 有荷载时 无荷载时 57 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 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 58
