的设计与研究
黄泽明 王政源
广东火电工程总公司 广东省电网公司
内容提要：
在电力建设施工过程中，大量存在高处作业和临边作业。施工人员在平面内移动时，都必须扣好安全带，防止发生坠落的安全责任事故。在结构尚未完善时，安全带扣在哪里是关键问题。实践中采用的水平安全绳作为扣挂安全带的大跨度软梁，是有效的方式之一。通过分析和阐述水平安全绳的受力状态，指出水平安全绳计算应采用抛物线理论的计算模型计算出最大张力，然后确定和规范水平安全绳的选用和使用条件，建立实用标准，可以保证防止高处坠落的第一道防线可靠和有效。
关键词：
水平安全绳 实用标准
1.前言
在电力建筑安装作业中，大量存在高处作业和临边作业。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，以防止发生坠落事故。这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的地方，安全带扣挂在哪里才能防止坠落，需要设计安装简便，使用可靠的形式。实践中采用了两端固定的钢丝绳作为软梁，即采用了¢13-6×37+1钢丝绳，固定两端，中间部分作为扣挂施工人员的安全带之用。然而由于水平安全绳的强度与负荷的大小、跨距、钢丝绳的抗拉强度以及直径结构都有密切的关系。必须通过计算，才能正确的选择合适的钢丝绳。目前国内电力建设单位尚未有关于高处作业水平安全绳的企业标准。因此，有必要设计和研究大跨度的水平安全绳使用标准，供施工人员扣挂安全带使用。既明确和规范水平安全绳的使用条件，以保证施工人员发生坠落意外时得到保护。
2.基本假设
从工程安全性和精度需要，水平安全绳的张力计算可以采用抛物线理论推导张力计算公式，这种状况通常采用以下的假设。
2.1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。并且主要受轴向张力。
2.2实用中水平钢丝绳的最大工作垂度fmax是弦长的（1/15～１/2０），弧长与弦长相差较小，可以假设自重延弦长均匀分布；
2.3确定安全带高挂低用，并且安全带的保护绳长仅1.2米,实际冲击高度较小（1米以内），所以冲击力相对张力较小,因此仅对水平安全绳进行静力计算，不考虑冲击影响；
2.4采用U型卡环在水平安全绳上滑动，水平安全绳受力接触点为圆柱体，局部弯曲较小。
3.水平安全绳的受力分析及计算及选用
水平安全绳是在两支柱或二个固定点之间，架设钢丝绳作为软梁，并保持一定的小垂度，施工作业人员在这条软梁上通过U型卡环扣挂安全带，以防止发生高处坠落的恶性事故。水平安全绳除自身的重量外，受力时承受集中载荷。 力学模型受集中载荷后，内部产生较大的张力。水平安全绳直径的大小，与跨度、垂度和集中载荷有直接的关系。水平安全绳张力计算如果采用悬链曲线理论，假定负荷在曲线上均匀分布，这种计算较为精确，但计算过程复杂。实际运用中采用抛物线理论，假定负荷在弦长上均匀分布，这种转换精度实际上已满足工程的需要⑴。
汽车安全带扣因此，我们计算水平安全绳张力的计算简图如下：
计算出水平安全绳最大张力Tmax的大小，结合安全系数、跨距等参数来选用钢丝绳。
q:钢丝绳的自身的重量；
L：水平安全绳的跨距；
Q：集中载荷；
fmax: 钢丝绳的垂度；
按照抛物线理论推导出最大的水平张力Hmax，保持垂度famx为（1/15~1/20）L，L为钩挂安全带水平钢丝绳的跨距。计算公式(1)如下。
4.根据以上钢丝绳的选用计算步骤，选择几种跨距和集中载荷的实例如下表,（钢丝绳的抗拉强度1400Mpa）为例。
通过以上表1至表4第三行，我们可以看到，每一种规格的水平安全绳当Q增加1个人的重量时，即便在跨距为2米的情况下，水平安全绳的内力就超过许用的拉力[T]，处于不安全状态。
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