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高处作业水平安全钢丝绳的选用标准探讨

发布时间:2022-05-28 15:14 文章来源:未知 文章作者:admin 点击数:

电力建筑安装高处作业和临边作业多。不论是土建作业或是设备安装作业,施工人员高处作业在平面内的移动防护,都需要有安全带保护,防止发生坠落,是防止施工人员高处坠落的第


电力建筑安装高处作业和临边作业多。不论是土建作业或是设备安装作业,施工人员高处作业在平面内的移动防护,都需要有安全带保护,防止发生坠落,是防止施工人员高处坠落的第一道防线。然而在结构尚未完善,构造物不具备扣、挂安全带条件时,安全带扣、挂在哪里才能防止坠落,这就需要设计安装简便、可靠的扣、挂形式,通常的做法用钢丝绳作为软梁,固定两端,中间部分扣、挂施工人员的安全带。然而由于水平安全钢丝绳的强度与载荷的大小、跨距、抗拉强度、直径结构都有密切关系,必须计算水平安全钢丝绳的张力,才能正确选择安全、合适的钢丝绳。目前国内电力建设单位尚未制定关于高处作业水平安全钢丝绳的使用标准。因此,有必要设计和研究大跨度水平安全钢丝绳的使用标准,供施工人员扣、挂安全带参考使用,明确和规范水平安全钢丝绳的使用条件,保证施工人员发生坠落意外时得到有效保护。

1基本假设
由于工程安全性和精度的需要,水平安全钢丝绳张力的计算公式可以采用抛物线理论推导,这种状况通常采用以下的假设才能满足:
a)符合可变形固体的连续性假设和均匀性假设,虽然是软梁,可视作简支梁,并且主要承受轴向张力;b)实用中水平钢丝绳的最大工作垂度fm是弦长的1/20-1/15,弧长与弦长相差较小,可以假设自身质量沿弦长均匀分布";c)确定安全带高挂低用,并且安全带的保护绳长仅1.2m,实际冲击高度较小(1m以内),所以冲击力相对张力较小,因此仅对水平安全钢丝绳进行静力计算,不考虑冲击影响;d)采用U形卡环,并可在水平安全钢丝绳上滑动,水平安金钢丝绳受力接触点为圆柱体,局部弯曲较小。
2水平安全钢丝绳的受力分析、计算及选用
水平安全钢丝绳布置在两支桂或2个固定点之间,架设的钢丝绳作为软梁。保持一定的垂度,施工作业人员在这条软梁上通过U形卡环扣,挂安全带,防止发生高处坠落的恶性事故发生,水平安全钢丝绳除自身的质量外,受力时承受集中载荷。受集中载荷后,内部产生较大的张力,水平安全钢丝绳直径的大小与跨度、垂度和集中载荷有直接的关系.水平安全钢丝绳张力计算采用悬链曲线理论较为精确(假定负荷在曲线上均匀分布),但计算过程复杂.实际运用中,采用抛物线理论进行计算,精度已满足工程的需要(假定载荷在弦长上均匀分布)。
水平安全钢丝绳张力的力学计算模型如图1所示,图1中,钢丝绳的最大垂度fasx为(1/20~
15)/,根据安全钢丝绳张力的分布,计算安全绳的最大张力Fa..后,结合安全系数、跨距等参数来选用钢丝绳规格。
Nufit第一据丝通自身的质量:1一水平安全通的跨题;Q一集中载荷:FAcm.一钢线通A点的最大张力;Fa、一钢统通A点的垂直最大张力;Fxx一钢致润A点的本平最大张力;Fua,一钢丝策B点的最大茶力;Facw.一钢线端B点的水平最大张力;Fas、一据线施B点的至直最大张力图1水平安全钢丝蝇张力的力学计算模型按照抛物线理论,水平安全钢丝绳的水平最大张力Faxth的计算式为
mQL Fash=Fuah= Famah=十。”
垂直最大张力Famv=Fximv=Favav=叫+妥.
22水平安全绳最大张力Fasx1=Fah十F品x心=
共(mi+Q)'+(0°+7.
8Tag4faa按文[习的规定,水平安全钢丝绳的使用安全系数取14.钢丝绳的选用条件为Fam/≤F'mx.
(F’ax:为钢丝绳的最大许用张力)。
3计算实例
根据钢丝绳的选用计算公式,选择几种跨距和集中载荷的计算进行说明(见表1和表2.以钢丝绳的抗拉强度1400MPa为例)。
表1不同跨距、载荷时的Fma.,及F'cm(钢丝师直径为13mm,6般,每股37丝、1芯,整根拉力为705%kg fum/m/m Q'N Fen./N F ai./N
658804615850B7.20477490047138 5097.20538392)164525037.20659829404978450B72081219604890250B7.2表2不同跨距、载荷时的Fra及F'axi(钢丝师直径为19.5mm,6股,每胶37丝、1芯,整根拉力为1587kyfom/am l/m O/kN Fan./AN FFaa/AN
0461372L0976 L13305379088210251.133067100588 L035L133093140294 1003 1.133120180196L127.L133注:取fc-/15.当实际载荷按表1选用不能满足安全时,应按表2达用或重新计算达用。
4水平安全钢丝绳的使用条件
41扣.挂安全带的方式
扣,挂安全带时,不能直接用安全带的金属钩直接扣,挂在水平安全钢丝绳上,防止金属钩与水平安全钢丝绳之间发生冲击,造成钢丝绳局部受尖角接触受力过大而受到破坏,必须采用U形卡环,作为安全带金属钩与水平安全钢丝绳的过渡。同理,也不能用安全带绳子部分与水平安全钢丝绳相扣,造成绳股的细丝相互弯曲过大套接后受力断裂,
42两端固定的方式
对于两端固定的方式,有以下要求:
a)水平安全钢丝绳两端采用绳卡固定时,绳卡的数量必须按文献[3引的要求设置。绳卡间距不得小于钢丝绳直径的6倍,对于直径分别为7~18mm、19~27mm.28~37mm.
38~45mm的钢丝绳,其对应的绳卡个数为3.
4.5.6.
b)两端以钢架立柱作为固定点时,钢丝绳与立柱之间要放置垫物.防止绳子磨损。如果以钢架连接孔连接时,应采用强度足够的卡环或连接销来连接。
c)每一条水平安全钢丝绳要独立设置,不能因为长度不够而采用绳卡搭接,或相互套挂连接。
d)水平安全钢丝绳一端与卡环连接固定时,绳端环眼要有套环,防止钢丝绳过度弯曲和磨损.
c)如果某一条水平安全钢丝绳(A绳)的一端需要固定在另一条水平安全钢丝绳(B绳)上,那么B绳承受的载荷要加上A绳的最大张力,应核算B绳的最大张力是否符合许用张力。如果在许用范围内,A.B绳连接时必须采用U形卡环A绳的端头与U形卡环连接应有绳眼。
f)每一条钩扣.挂安全带水平钢丝绳时应有标识、根据计算荷载,必须明显标识允许同时吊挂的作业人数,严禁超荷载。
g)卡环的选用可按卡环的许用载荷及结构,即首先考虑许用拉力,然后考虑卡环的直环内部尺寸为可以放进水平安全钢丝绳的大小,在钢丝绳上扣、挂安全带推荐选用卡环见表3.
5结论
将钢丝绳作为扣,挂安全带的软梁,对于构架尚未完善的施工环境是一个简便的处理方法,但是要充分认识和保证水平安全钢丝绳的抗拉强度在许用范围内,要保证水平钢丝绳两端的固定方式和安全带扣、挂在水平安全绳上的方式均符合控制范围内的条件,才能在意外发生时,保证水平安全钢丝绳和施工人员的安全带,这二者构成的第一道防线处于安全状态,才能真正起到保护作用。