为(wèi)什(shén)麼(me)防護欄杆高度(dù)不(bù)低(dī)于(yú)1.05米(mǐ)、1.2米(mǐ)？

防護欄杆标(biāo)準要求

根(gēn)據(jù)GB4053.3-2009《固定(dìng)式鋼(gāng)梯(tī)及(jí)平台(tái)安全要求 第3部(bù)分(fēn)：工業防護欄杆及(jí)鋼(gāng)平台(tái)》要求：基準面(miàn)2米(mǐ)-20米(mǐ)的平台(tái)欄杆高度(dù)不(bù)低(dī)于(yú)1.05米(mǐ),20米(mǐ)以(yǐ)上(shàng)的平台(tái)欄杆高度(dù)不(bù)低(dī)于(yú)1.20米(mǐ),欄杆立柱(zhù)間(jiān)距不(bù)大(dà)于(yú)1米(mǐ),橫杆間(jiān)距小于(yú)0.5米(mǐ),欄杆底部(bù)應(yìng)安装2×100mm扁鋼(gāng)踢腳(jiǎo)闆,以(yǐ)防高處(chù)落(là)物(wù)傷及(jí)下(xià)方(fāng)人(rén)員。

但大(dà)家(jiā)有沒(méi)有想(xiǎng)过(guò)为(wèi)什(shén)麼(me)高度(dù)是(shì)定(dìng)为(wèi)1.05米(mǐ)、1.2米(mǐ)？就(jiù)不(bù)能(néng)是(shì)1.1米(mǐ)？1.3米(mǐ)？0.9米(mǐ)嗎？

防護欄杆高度(dù)的确定(dìng)

設置防護欄杆的目的特(tè)别是(shì)高處(chù)平台(tái)上(shàng)的防護欄杆在(zài)于(yú)防止人(rén)體(tǐ)從高處(chù)墜落(là)事(shì)故的發(fà)生。它(tā)的高度(dù)是(shì)與(yǔ)人(rén)體(tǐ)身(shēn)高的數值密切(qiè)相關(guān)的。它(tā)要求站在(zài)欄杆內(nèi)側的人(rén)體(tǐ)意(yì)外(wài)向(xiàng)外(wài)傾斜时(shí)能(néng)有效的發(fà)揮保護作(zuò)用(yòng)不(bù)發(fà)生墜落(là)。顯然欄杆的最(zuì)低(dī)高度(dù)必須超过(guò)人(rén)體(tǐ)站立时(shí)的重(zhòng)心高度(dù)否則就(jiù)起(qǐ)不(bù)到(dào)保護作(zuò)用(yòng)。可(kě)見(jiàn)人(rén)體(tǐ)身(shēn)高的測量數據(jù)就(jiù)是(shì)設計(jì)欄杆高度(dù)的基礎數據(jù)。

我(wǒ)们(men)在(zài)确定(dìng)这(zhè)一(yī)數據(jù)的时(shí)候避免了(le)不(bù)必要的大(dà)規模的人(rén)體(tǐ)測量工作(zuò)而(ér)着重(zhòng)搜集、借(jiè)用(yòng)了(le)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的人(rén)體(tǐ)測量數據(jù)。考慮到(dào)登高作(zuò)業主(zhǔ)要是(shì)正(zhèng)常男性(xìng)工人(rén)進(jìn)行女工較少(shǎo)而(ér)且(qiě)男性(xìng)身(shēn)高大(dà)于(yú)女性(xìng)身(shēn)高因(yīn)此(cǐ)在(zài)欄杆标(biāo)準設計(jì)中(zhōng)采用(yòng)男性(xìng)身(shēn)高值是(shì)比較妥善的。

在(zài)人(rén)體(tǐ)重(zhòng)心高度(dù)與(yǔ)身(shēn)高的比例問(wèn)題(tí)上(shàng)到(dào)目前我(wǒ)们(men)還(huán)未看(kàn)到(dào)國(guó)內(nèi)有關(guān)这(zhè)方(fāng)面(miàn)的材料。那(nà)麼(me)借(jiè)用(yòng)國(guó)外(wài)的研究成(chéng)果(guǒ)是(shì)否可(kě)行呢？從資料中(zhōng)看(kàn)到(dào)歐美人(rén)的身(shēn)材比較高大(dà)其(qí)體(tǐ)形特(tè)點(diǎn)是(shì)长(cháng)四(sì)肢短(duǎn)軀干(gàn)型。和(hé)我(wǒ)國(guó)人(rén)的特(tè)點(diǎn)相差較大(dà)。而(ér)日(rì)本(běn)人(rén)身(shēn)高的均值为(wèi)1656mm和(hé)我(wǒ)國(guó)人(rén)身(shēn)高的均值1656.03mm很相近(jìn)只(zhī)差0.03mm而(ér)且(qiě)同(tóng)属于(yú)长(cháng)軀干(gàn)短(duǎn)四(sì)肢的亞洲(zhōu)型人(rén)種(zhǒng)。这(zhè)樣(yàng)在(zài)考慮我(wǒ)國(guó)人(rén)體(tǐ)重(zhòng)心高度(dù)时(shí)供用(yòng)日(rì)本(běn)人(rén)體(tǐ)重(zhòng)心高度(dù)與(yǔ)身(shēn)高的比例關(guān)系(xì)是(shì)完全可(kě)行的。

因(yīn)此(cǐ)我(wǒ)们(men)采用(yòng)了(le)日(rì)本(běn)松井秀治著的《運動(dòng)と身(shēn)體(tǐ)の重(zhòng)心》一(yī)文(wén)中(zhōng)所(suǒ)介绍的資料男性(xìng)的全身(shēn)重(zhòng)心從头(tóu)頂計(jì)算位(wèi)于(yú)身(shēn)长(cháng)的46%處(chù)換算成(chéng)人(rén)體(tǐ)直(zhí)立狀态时(shí)的重(zhòng)心高度(dù)是(shì)身(shēn)高的54%、以(yǐ)此(cǐ)計(jì)算我(wǒ)國(guó)男人(rén)直(zhí)立狀态时(shí)的重(zhòng)心高度(dù)。

取平均身(shēn)高+3倍标(biāo)準差得身(shēn)高值：

1656.03+3×61.57=1840.74mm

則重(zhòng)心高度(dù)为(wèi)

1840.74×54％=993.9996≈994mm

穿鞋(xié)後(hòu)的重(zhòng)心高度(dù)：994+20=1014mm。

從統計(jì)學(xué)的角(jiǎo)度(dù)看(kàn)，此(cǐ)值已代(dài)表(biǎo)了(le)我(wǒ)國(guó)99.73％的男人(rén)的重(zhòng)心高度(dù)。所(suǒ)以(yǐ)，防護欄杆的高度(dù)必須大(dà)了(le)1014mm。此(cǐ)外(wài)考慮到(dào)人(rén)在(zài)欄杆附近(jìn)走(zǒu)動(dòng)或(huò)待杆行走(zǒu)姿勢时(shí)，在(zài)某種(zhǒng)程度(dù)上(shàng)提(tí)高了(le)人(rén)體(tǐ)的重(zhòng)心高度(dù)。因(yīn)此(cǐ)对高處(chù)作(zuò)業的防護欄杆的最(zuì)低(dī)安全高度(dù)确定(dìng)为(wèi)1050mm。

考慮到(dào)高空(kōng)作(zuò)業必然造成(chéng)人(rén)的心理(lǐ)狀态的改變(biàn)。特(tè)别是(shì)缺乏鍛煉者(zhě)，在(zài)登高作(zuò)業时(shí)，常常引起(qǐ)精神緊张(zhāng)，甚至(zhì)産生恐懼心理(lǐ)，而(ér)造成(chéng)不(bù)安全因(yīn)素。如(rú)适當提(tí)高防護欄杆高度(dù)将会(huì)增加人(rén)们(men)心理(lǐ)的安全感。因(yīn)此(cǐ)，对于(yú)超过(guò)三(sān)級作(zuò)業高度(dù)等特(tè)殊危險的场(chǎng)所(suǒ)，可(kě)在(zài)欄杆最(zuì)低(dī)安金(jīn)高度(dù)的基礎上(shàng)适當加高，但不(bù)宜超过(guò)1200mm。因(yīn)为(wèi)我(wǒ)们(men)在(zài)随着工作(zuò)高度(dù)的增加人(rén)们(men)要求防護欄稈高度(dù)的心理(lǐ)和(hé)生理(lǐ)指标(biāo)的實(shí)验(yàn)过(guò)程中(zhōng)，發(fà)現(xiàn)受試者(zhě)对超过(guò)1200mm後(hòu)欄杆高度(dù)增加的主(zhǔ)觀感覺差异(yì)不(bù)大(dà)。

立杆間(jiān)距为(wèi)什(shén)麼(me)要不(bù)大(dà)于(yú)1米(mǐ)？

由(yóu)防護欄杆整體(tǐ)受力来(lái)确定(dìng)立技間(jiān)距是(shì)一(yī)个(gè)比較複雜的問(wèn)題(tí)，对这(zhè)个(gè)問(wèn)題(tí)我(wǒ)们(men)請教了(le)吉林(lín)工學(xué)院(yuàn)材力教研室(shì)的老(lǎo)师(shī)和(hé)吉林(lín)省(shěng)建築設計(jì)院(yuàn)的同(tóng)志，他(tā)们(men)的意(yì)見(jiàn)是(shì)：由(yóu)于(yú)防護欄杆要求的精度(dù)不(bù)高，可(kě)用(yòng)簡單的方(fāng)法(fǎ)近(jìn)似計(jì)算。因(yīn)欄杆的主(zhǔ)要承重(zhòng)構件(jiàn)就(jiù)是(shì)立柱(zhù)，若立柱(zhù)能(néng)滿足已确定(dìng)的50kg／m的強(qiáng)度(dù)要求即可(kě)。

目前，國(guó)內(nèi)外(wài)最(zuì)常用(yòng)的立柱(zhù)間(jiān)距是(shì)：900、1000、1200mm。立柱(zhù)間(jiān)距與(yǔ)欄杆材質(zhì)有很大(dà)關(guān)系(xì)，这(zhè)里(lǐ)我(wǒ)们(men)就(jiù)接已确定(dìng)的材料和(hé)強(qiáng)度(dù)值来(lái)确定(dìng)这(zhè)一(yī)數據(jù)。

由(yóu)于(yú)防護欄杆在(zài)起(qǐ)作(zuò)用(yòng)时(shí)都是(shì)局(jú)部(bù)受力。因(yīn)此(cǐ)我(wǒ)们(men)取一(yī)段(duàn)(两(liǎng)个(gè)立柱(zhù)間(jiān)距)欄杆進(jìn)行計(jì)算，以(yǐ)材料为(wèi)A3F的鋼(gāng)管(guǎn)欄杆为(wèi)例：

立柱(zhù)間(jiān)距为(wèi)900mm时(shí)因(yīn)強(qiáng)度(dù)值是(shì)50kg／m，所(suǒ)以(yǐ)这(zhè)段(duàn)欄杆上(shàng)應(yìng)承受90kg，按最(zuì)不(bù)利的集中(zhōng)荷载(zài)計(jì)算，每根(gēn)立柱(zhù)平均承载(zài)30kg，由(yóu)彎曲(qū)強(qiáng)度(dù)公(gōng)式：

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

同(tóng)理(lǐ)：

立柱(zhù)間(jiān)距为(wèi)1000mm时(shí)，

M/w = 33.5×105/2.45 = 1427kg/m*2*[σ] 立柱(zhù)間(jiān)距为(wèi)1200mm时(shí)，

M/W = 40×105/2.45 = 1714kg/m*2*[σ] 

由(yóu)計(jì)算我(wǒ)们(men)不(bù)难看(kàn)出既安全又經(jīng)濟的數值是(shì)1000mm，确定(dìng)該值为(wèi)立柱(zhù)的間(jiān)距值還(huán)有另(lìng)一(yī)个(gè)原因(yīn)，就(jiù)是(shì)这(zhè)一(yī)值與(yǔ)國(guó)際标(biāo)準 ISO3674—1976《造船——內(nèi)河(hé)船——甲闆欄杆》中(zhōng)規定(dìng)的立柱(zhù)間(jiān)距相吻合。除理(lǐ)論計(jì)算外(wài)，我(wǒ)们(men)又通(tòng)过(guò)強(qiáng)度(dù)試验(yàn)对这(zhè)一(yī)數值進(jìn)行了(le)验(yàn)證，完全滿足安全要求。