高处作业水平安全钢丝绳的选用标准探讨

荷 ；Ｆ Ａ
的 垂直 最 大 张 力 ；Ｆ ｍｘ 钢 丝 绳 Ａ 点 的 水 平 最 大 张 力 ； Ａ ． ｈ ＦＢ ， 钢 丝绳 Ｂ点 的最 大 张 力 ；Ｆ ｍ ｈ－钢 丝绳 Ｂ点 的水 平 ｔ Ｂ ， － － 最 大 张力 ；ＦＢ 钢 丝绳 Ｂ点 的垂 直 最 大 张 力 注 ：取 ｆ ｆ ］ 。 当实 际 载 荷 按 表 １选用 不 能 满足 安 全 时 ，应 ／５
‰ ¨
习 ｌ
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 为 （ ／ ０ １ １２ ～ ／
１） ，根据 安全钢 丝绳 张力 的分 布 ，计算 安 全绳 的 ５ｆ 最 大 张力 Ｆ 后 ，结 合 安 全 系数 、跨 距 等参 数 来
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 ［ ］ 要 求 设 置 。绳 卡 间 ３的
距 不 得 小 于 钢 丝 绳 直 径 的 ６倍 。对 于 直 径 分 别
为 ７～ １ ｍｍ、 １ ８ ９～ ２ ｍｍ、 ２ ７ ８～ ３ ｍｍ、 ７
ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｅ ｓ ｎ ｅ ｉ ｓｎ ａ ｅ ｙ ｂ ｌ ，ｐ ｅ ｅ ｔｎ ａ ｌ ｒ ｍ ｅ ｇ ｎ ａ ｉ ｇ ｈ ｒｚ ｎ ａ ａ ｅ ｙ ｗｉ ｅｅ ｅ ｃ ｏ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｐ ｒｏ ｎ ｌ ｗｈ ｌ ｕ ｉ ｇ ｓ ｆ ｔ ｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｖ ｎ ｉ ｇ ｆ ｌ ｆ ｏ ｈ ｉｈｔａ ｄ ｍ ｋ ｎ ｏ ｉｏ ｔ ｌｓ ｆ ｔ ｒ ｅ ｒ ｐ ｈ ｉｓ ｅ ｉ ｂ ｅ ａ ｄ ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｓ ｆ ｇ ａ ｄ ｏ ｅ ｔ ｅ ｆｒｔ ｒ ｌ ｌ ｎ ｆ ｅ ｔ ａ ｅ ｕ ｒ ． ａ ｖ
图 １ 水平安全钢丝绳张力的力学计算模型
按表 ２选用或重新计算选用 。
照 抛 韧 线 埋 ，水 半 女 全 丝 绳 明 水 ＇ 最 大 Ｖ －
张力 Ｆ 的计 算式 为
｝＝ ｆ￣ａｈ＝ Ｆ ￣ｘ ｍｌ Ｑ １ ，ｘ ｎ， ｎ ， ｈ＝ ２＋ Ｉ
，
４ 水平安全钢 丝绳 的使用条件
４ １ 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
垂最张Ｆ 一＝ ，ｍ 罢 平 安全 钢丝 在水平 安全 钢丝 绳上 ，防 止金属 钩与水 直大力一＝ ，Ｆ ｌ ， 直接扣 、挂 绳之 间发生 冲击 ，造成 钢丝 绳局 部受尖 ． ＝ ＋
假设 自身质 量沿 弦 长均匀 分 布 ；
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
ｃ ）确定 安 全 带 高挂 低 用 ，并 且 安 全 带 的保 护
绳 长仅 Ｉ ２ｍ，实 际 冲击高 度 较小 （ 以内 ） ． Ｉｍ ，所 以冲击 力相 对张 力较 小 ，因此仅 对水 平安 全钢 丝绳
Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｒｚ ｎ ａ ａ ｅ ｙ ｗｉｅ ｒ ｐ ；ｔ ｎ ｉ ｎ；ｆ ｌ ｆ ｏ ｈ ｉ ｈ ；ｓ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｉｏ ｔ ｌｓ ｆ ｔ ｒ ｏ ｅ ｅ ｓ ｏ ａ ｌ ｒ ｍ ｅ ｇ ｔ ａ
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
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
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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
。
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 １４ ０ＭＰ ０ ａ为例 ） 。
表 １ 不 同 跨距 、载 荷 时 的 Ｆ ． Ｆ 一 。 钢 丝绳 直 径 。 及 （ 为 １ ｍ。 ３ｍ ６股 ，每 股 ３ ７丝 、 １ ，整根 拉 力 为 ７ ０ ６ｋ ） 芯 ５ Ｎ
第２ ３卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ２月
广 东 电 力
ＧＵＡＮＧＤ０ＮＧ Ｅ ＣＩＲＩ ０Ⅵ Ｒ ＬＥ ＇ Ｃ ｐ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ２ １２ ．
Ｆｅ ２０１ ｂ． Ｏ
高 处 作 业水 平 安 全钢 丝 绳 的选 用 标 准探 讨
黄泽明 ，王政源
（ ．广 东 火 电 工 程 总 公 司 ，广 东 广 州 ５０ ３ ； ．广 东 电 网 公 司 ，广 东 广 州 ５ ０ ０ ） １ １７ ０ ２ １ ６ ０
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 （ 定负荷 在 曲线上均 匀分 布 ） 假 ，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 （ 定载 荷在 弦 长上 均匀 分 假
布） ［ 。
摘要 ：指 出可采用抛物线理论推 导和计算 出水平安 全钢 丝绳的 最大 张力 ，然后 依据 水平安 全铜 丝绳的 最大 张力 确定和规范水平安全铜丝 绳的选用和使 用条件 ，供有 关施 工人 员扣、挂安 全 带参 考使 用 ，防止 高 处坠落 ，使 水 平安 全铜 丝绳成为第一道安全 、可靠、有效的防线 。
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
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 全 钢丝绳 受 力接 触点 为 圆柱体 ，局 部
ＨＵＡＮＧ — ｉ ｇ ，Ｗ ＡＮＧ ｅ ｇ ｙ ａ ！ Ｚｅ ｍ ｎ Ｚｈ ｎ — ｕ ｎ （ ． Ｏｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ｒ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｒ ．， Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １ ａ ｇ ｏ ｇ Ｐ ｗｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｐ ａ ｇ ｈ ｕ，Ｇ ｕ ｎ ｄ ｎ １ ７ ０ Ｃｈｉ ａ ２ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｗｅ ｉ ｒ ．， ａ ｇ ｏ ｇ５ ０ ３ ， ｎ ； ． ａ ｇ ｏ ｇ Ｐｏ ｒ Ｇｒｄ Ｃｏ ｐ
收稿 日期 ：２ ０ ． １０ ０ ９１ －８
广 东 电 力
第 ２ 卷 ３
弯曲较小。
按文献［］ ３ 的规定 ， 水平安全钢丝绳 的使用安
ｘ’ｌ 一 “
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 支柱 或 ２个 固定 点之
一 “ ～ 一 一一… 一
水平 安 全 绳 最 大 张 力 Ｆ ａ ＝、 ｍ
（ ＋（
ｍ１ ＋ ２ ‰
＝
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
选 用钢丝 绳规 格 。
表 ２ 不 同跨 距 、载 荷 时 的 Ｆ ． Ｆ一 ． 钢 丝 绳 直 径 ～ 及 （
为 １ ５ｍ ９． ｍ， ６股 ，每股 ３ ７丝 、 １ 。整根 拉 力 为 １ ７ｋ ） 芯 ５８ Ｎ
ｍ
钢 丝 绳 自 身 的质 量 ； ｆ 水 平 安 全 绳 的 跨 距 ； Ｑ一 集 中 载 钢丝绳 Ａ点 的最大 张力 ；Ｆ ｍ Ａ 钢 丝 绳 Ａ 点
关 键 词 ： 平 安 全 铜 丝 绳 ；张 力 ； 高处 坠 落 ；垂 度 水 中 图分 类 号 ： Ｕ７ ４ Ｔ １ 文 献 标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１０ —９ Ｘ（０ （ Ｏ —０ ７０ ０ ７２ ０ ２ １ ）００ ２ —３ ）
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ ｎｄ ｒ ｏ ｏ ｓｎｇ Ｈｏ ｉｏ ｔ ｌＳ ｆ ｔ ｉｅＲｏ ｅ ｉ ｏ ｔＷ ｏ ｋ ｓ ｕ ｓｏ ｎ Ｓ ａ ａ ｄ ｆ ｒ Ｃｈ ｏ ｉ ｒｚ ｎ ａ ａ ｅｙ Ｗ ｒ ｐ ｎ Ａｌ ｆ ｒ
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４ ｒ ｆｘ ￣
第 ２期
黄泽明 ，等 ：高处作业水平安 全钢丝绳的选用标准探讨
２ ９
扣 ，造 成 绳 股 的 细 丝 相 互 弯 曲 过 大 套 接 后 受 力
断裂 。 ４ ２ 两 端 固定 的 方式 ．
表 ３ 钢 丝 绳 上 扣 、 挂 安 全 带 的 卡 环 选 用 ｍｍ
施 工人 员发 生 坠落 意外 时得 到有 效保 护 。
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
向张力 ；
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
ｂ ）实用 中 水 平 钢 丝 绳 的 最 大 工 作 垂 度 厂 是 ｍ
弦 长 的 １ ２ ～ １ ｉ ，弧 长 与 弦长 相 差 较 小 ，可 以 ／０ ／５