防護欄桿標準要求

根據(jù)GB4053.3-2009《固定式鋼梯及平臺安全要求 第3部分：工業(yè)防護欄桿及鋼平臺》要求：基準面2米-20米的平臺欄桿高度不低于1.05米,20米以上的平臺欄桿高度不低于1.20米,欄桿立柱間距不大于1米,橫桿間距小于0.5米,欄桿底部應安裝2×100mm扁鋼踢腳板,以防高處落物傷及下方人員。

但大家有沒有想過為什么高度是定為1.05米、1.2米？就不能是1.1米？1.3米？0.9米嗎？

防護欄桿高度的確定

設置防護欄桿的目的特別是高處平臺上的防護欄桿在于防止人體從高處墜落事故的發(fā)生。它的高度是與人體身高的數(shù)值密切相關的。它要求站在欄桿內(nèi)側(cè)的人體意外向外傾斜時能有效的發(fā)揮保護作用不發(fā)生墜落。顯然欄桿的最低高度必須超過人體站立時的重心高度否則就起不到保護作用。可見人體身高的測量數(shù)據(jù)就是設計欄桿高度的基礎數(shù)據(jù)。

我們在確定這一數(shù)據(jù)的時候避免了不必要的大規(guī)模的人體測量工作而著重搜集、借用了國內(nèi)現(xiàn)有的人體測量數(shù)據(jù)。考慮到登高作業(yè)主要是正常男性工人進行女工較少而且男性身高大于女性身高因此在欄桿標準設計中采用男性身高值是比較妥善的。

在人體重心高度與身高的比例問題上到目前我們還未看到國內(nèi)有關這方面的材料。那么借用國外的研究成果是否可行呢？從資料中看到歐美人的身材比較高大其體形特點是長四肢短軀干型。和我國人的特點相差較大。而日本人身高的均值為1656mm和我國人身高的均值1656.03mm很相近只差0.03mm而且同屬于長軀干短四肢的亞洲型人種。這樣在考慮我國人體重心高度時供用日本人體重心高度與身高的比例關系是完全可行的。

因此我們采用了日本松井秀治著的《運動と身體の重心》一文中所介紹的資料男性的全身重心從頭頂計算位于身長的46%處換算成人體直立狀態(tài)時的重心高度是身高的54%、以此計算我國男人直立狀態(tài)時的重心高度。

取平均身高+3倍標準差得身高值：

1656.03+3×61.57=1840.74mm

則重心高度為

1840.74×54％=993.9996≈994mm

穿鞋后的重心高度：994+20=1014mm。

從統(tǒng)計學的角度看，此值已代表了我國99.73％的男人的重心高度。所以，防護欄桿的高度必須大了1014mm。此外考慮到人在欄桿附近走動或待桿行走姿勢時，在某種程度上提高了人體的重心高度。因此對高處作業(yè)的防護欄桿的最低安全高度確定為1050mm。

考慮到高空作業(yè)必然造成人的心理狀態(tài)的改變。特別是缺乏鍛煉者，在登高作業(yè)時，常常引起精神緊張，甚至產(chǎn)生恐懼心理，而造成不安全因素。如適當提高防護欄桿高度將會增加人們心理的安全感。因此，對于超過三級作業(yè)高度等特殊危險的場所，可在欄桿最低安金高度的基礎上適當加高，但不宜超過1200mm。因為我們在隨著工作高度的增加人們要求防護欄稈高度的心理和生理指標的實驗過程中，發(fā)現(xiàn)受試者對超過1200mm后欄桿高度增加的主觀感覺差異不大。

立桿間距為什么要不大于1米？

由防護欄桿整體受力來確定立技間距是一個比較復雜的問題，對這個問題我們請教了吉林工學院材力教研室的老師和吉林省建筑設計院的同志，他們的意見是：由于防護欄桿要求的精度不高，可用簡單的方法近似計算。因欄桿的主要承重構(gòu)件就是立柱，若立柱能滿足已確定的50kg／m的強度要求即可。

目前，國內(nèi)外最常用的立柱間距是：900、1000、1200mm。立柱間距與欄桿材質(zhì)有很大關系，這里我們就接已確定的材料和強度值來確定這一數(shù)據(jù)。

由于防護欄桿在起作用時都是局部受力。因此我們?nèi)∫欢?兩個立柱間距)欄桿進行計算，以材料為A3F的鋼管欄桿為例：

立柱間距為900mm時因強度值是50kg／m，所以這段欄桿上應承受90kg，按最不利的集中荷載計算，每根立柱平均承載30kg，由彎曲強度公式：

σ= M/W = PL/W = 30×105/2.45 = 1285kg.m*2*<[σ]

同理：

立柱間距為1000mm時，

M/w = 33.5×105/2.45 = 1427kg/m*2*[σ] 立柱間距為1200mm時，

M/W = 40×105/2.45 = 1714kg/m*2*[σ] 

由計算我們不難看出既安全又經(jīng)濟的數(shù)值是1000mm，確定該值為立柱的間距值還有另一個原因，就是這一值與國際標準 ISO3674—1976《造船——內(nèi)河船——甲板欄桿》中規(guī)定的立柱間距相吻合。除理論計算外，我們又通過強度試驗對這一數(shù)值進行了驗證，完全滿足安全要求。