不銹鋼內(nèi)襯固定式復(fù)合管工業(yè)防護(hù)欄桿
發(fā)布時(shí)間：2020-03-28 17:22:21 瀏覽量：3382
本標(biāo)準(zhǔn)是為固定式工業(yè)防護(hù)欄桿的設(shè)計(jì)、制作和安裝提供主要技術(shù)依據(jù)，以保證勞動(dòng)者的安全。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般工業(yè)企業(yè)中的平臺(tái)、人行通道、升降口等有跌落危險(xiǎn)的場所，不適用于船舶和民用建筑。
1定義
1.1固定式工業(yè)防護(hù)欄桿：沿平臺(tái)等場所敞開邊緣固定安裝的防護(hù)裝置(如圖)。
1.2立柱：欄桿的垂直構(gòu)件。
1.3扶手：固定于立柱上端的防護(hù)構(gòu)件。
1. 4橫桿：固定于立柱中部的連接構(gòu)件。
1.5擋板：固定于立柱下部的防護(hù)板。
2技術(shù)要求
2. 1防護(hù)欄桿的高度不得低于1050mm，在疏散通道等特殊危險(xiǎn)場所的防護(hù)欄桿可適當(dāng)加高，但不應(yīng)超過1200mm。
2.2欄桿的全部構(gòu)件采用性能不低于 A3F的鋼材制作。
2.3欄桿的結(jié)構(gòu)座全部采用焊接，焊接要求應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》。當(dāng)不便焊接時(shí)也可用螺栓連接，但須保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
2.4所有構(gòu)件表面應(yīng)光滑、無毛刺，安裝后不應(yīng)有歪斜、扭曲、變形及其他缺陷。
2.5立按和扶手宜采用外徑φ33.5mm的鋼管或50×4角鋼，立柱間距不得大于1000mm。
2.6橫桿采用不小于30×4扁鋼或φ16圓鋼。橫桿與上下構(gòu)件的間距不得大于380mm。
2.7擋板采用不小于100×3扇鋼。
2.8室外欄桿的擋板與平臺(tái)面的間隙宜為10mm，室內(nèi)不宜留間隙。
2.9欄桿端部須設(shè)置立校或與建筑物牢固連接。
2.10欄桿須涂防銹漆。并按 GB2894-82《安全標(biāo)志》涂表面漆。
3強(qiáng)度檢驗(yàn)
欄桿整體組裝后，在所有相鄰兩根立往間的扶手中點(diǎn)處，從水乎方向垂直施加50kg／m的荷載，持續(xù)2min，卸載后不得有損壞和變形，
4標(biāo)記
欄桿型號(hào)表示法：
標(biāo)記示例：LG-1050
表示高度為1050mm的防護(hù)欄桿。
-《固定式工業(yè)防護(hù)欄桿》編制說明
一、編制過程
《固定式工業(yè)防護(hù)欄桿》國家標(biāo)準(zhǔn)，是原國家勞動(dòng)總局委托吉林省勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所制訂的。接受任務(wù)后，我們對(duì)國內(nèi)工業(yè)欄桿的使用情況進(jìn)行了**調(diào)查，并收集了有關(guān)的國內(nèi)外資料，經(jīng)過了一系列的實(shí)驗(yàn)、研究和測試，編寫了《固定式工業(yè)防護(hù)欄桿》國家標(biāo)準(zhǔn)。
二、編寫標(biāo)準(zhǔn)的目的及意義
欄桿在工業(yè)生產(chǎn)中是應(yīng)用廣泛但又簡單、基本的安全防護(hù)設(shè)施。在工廠或礦山中到處可見。但我國工業(yè)使用的防護(hù)欄桿，一直沒有一個(gè)統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。所以，在使用過程中，因高度不夠或強(qiáng)度不夠以及其它原因，造成了一些傷亡事故和不應(yīng)有的損失。為此，本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ)，從安全生產(chǎn)的角度出發(fā)，確定欄桿的基本尺寸數(shù)據(jù)，作為各工業(yè)企業(yè)部門統(tǒng)一的防護(hù)欄桿標(biāo)準(zhǔn)。
三、制定一個(gè)什么樣的標(biāo)準(zhǔn)
通過對(duì)國內(nèi)外防護(hù)欄桿使用情況的具體分析，我們認(rèn)為：對(duì)于防護(hù)欄桿，只作高度、扶手尺寸等參數(shù)的規(guī)定為好。這是因?yàn)椴还軝跅U用于什么行業(yè)，都是為了預(yù)防人員從高處跌落，所以關(guān)鍵的問題是欄桿的高度和強(qiáng)度。因此，我們決定抓住實(shí)質(zhì)，對(duì)細(xì)節(jié)不作詳細(xì)的規(guī)定，不過多考慮特殊情況，制訂一個(gè)各行業(yè)通用的欄桿標(biāo)準(zhǔn)。
四、確定主要參數(shù)尺寸的依據(jù)
1.防護(hù)欄桿高度的確定
設(shè)置防護(hù)欄桿的目的，特別是高處平臺(tái)上的防護(hù)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(guān)的。它要求站在欄桿內(nèi)側(cè)的人體意外向外傾斜時(shí)，能有效的發(fā)揮保護(hù)作用，不發(fā)生墜落。顯然，欄桿的低高度須超過人體站立時(shí)的重心高度，否則，就起不到保護(hù)作用。可見，人體身高的測量數(shù)據(jù)就是設(shè)計(jì)欄桿高度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我們在確定這一數(shù)據(jù)的時(shí)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)?？紤]到登高作業(yè)主要是正常男性工人進(jìn)行，女工較少，而且男性身高大于女性身高，因此，在欄桿標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中采用男性身高值是比較妥善的?，F(xiàn)將國內(nèi)在建筑、服裝、家具、空軍、體育和中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物古人類研究所與北京勞動(dòng)保護(hù)研究所等單位對(duì)有關(guān)人體身高的測量數(shù)據(jù)列入表1。
對(duì)表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較后，我們選用了1980年中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物古人類研究所與北京勞保所聯(lián)合測定，經(jīng)中國科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所處理的我國14個(gè)省的人體測量數(shù)據(jù)。這組數(shù)據(jù)是近年來新的數(shù)據(jù)，樣本大，測量的地區(qū)廣泛，特別是包括了朝、蒙、維、回、藏、彝、壯等較多的少數(shù)民族，能較好的代表我國人群的特點(diǎn)。
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(guān)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(diǎn)是長四肢短軀干型。和我國人的特點(diǎn)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(shí)供用日本人體重心高度與身高的比例關(guān)系是完全可行的。因此，我們采用了日本松井秀治著的《運(yùn)動(dòng)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(jì)算位于身長的46％處，換算成 人體直立狀態(tài)時(shí)的重心高度是身高的54％、以此計(jì)算我國男人直立狀態(tài)時(shí)的重心高度：
取平均身高+3倍標(biāo)準(zhǔn)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(jì)學(xué)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(hù)欄桿的高度須大了1014mm。此外考慮到人在欄桿附近走動(dòng)或待桿行走姿勢時(shí)，在某種程度上提高了人體的重心高度。因此對(duì)高處作業(yè)的防護(hù)欄桿的低安全高度確定為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(shí)，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(dāng)提高防護(hù)欄桿高度將會(huì)增加人們心理的安全感。因此，對(duì)于超過三級(jí)作業(yè)高度等特殊危險(xiǎn)的場所，可在欄桿低安金高度的基礎(chǔ)上適當(dāng)加高，但不宜超過1200mm。因?yàn)槲覀冊谧麟S著工作高度的增加人們要求防護(hù)欄稈高度的心理和生理指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)受試者對(duì)超過1200mm后欄桿高度增加的主觀感覺差異不大。
2.扶手外徑的確定
欄桿上部扶手的外徑應(yīng)采用人手握力量大的外徑。在日本“人間工學(xué)船裝技術(shù)基準(zhǔn)”中所應(yīng)用和介紹的日本手握柄的力量大時(shí)的外徑為30～40mm，佳值是34mm。我們采用了這個(gè)尺寸以保證人在高空平臺(tái)上手握扶手時(shí)的舒適感和安全感。因此，扶手外徑確定為33.5mm(公稱直徑為“1”)鋼管為理想。
3.鋼欄桿允許強(qiáng)度值的確定
對(duì)防護(hù)欄桿水平橫向的承載能力搜集到的國內(nèi)外資料來看多少有些差異。? 美國標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定欄桿頂部水平負(fù)載為34kg／m，末端立樁頂部應(yīng)能承受90.72kg／m的負(fù)載。
日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定欄桿頂部橫向承載50kg／m。
法國對(duì)人流集中場所的欄桿規(guī)定水平推力為80kg／m。
我國《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(TJ9-74)中規(guī)定樓梯看臺(tái)，陽臺(tái)和上人的平頂屋面等的欄桿水平載荷應(yīng)按所屬房屋分別采用：
住宅、宿舍、辦公室、旅館 ................................50kg／m；
學(xué)校、劇場、商店、體育場 …………………………………………100kg／m。
綜上所述考慮到工業(yè)平臺(tái)上的人流并不集中，并根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中介紹的人的大推、拉作用是30kg和38kg，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)防護(hù)欄桿的承載能力遵循國家《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中規(guī)定的50kg／m這一強(qiáng)度值。
4.立柱、橫桿間隙的確定
(1)立柱間距
由防護(hù)欄桿整體受力來確定立技間距是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，對(duì)這個(gè)問題我們請(qǐng)教了吉林工學(xué)院材力教研室的老師和吉林省建筑設(shè)計(jì)院的同志，他們的意見是：由于防護(hù)欄桿要求的精度不高，可用簡單的方法近似計(jì)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(qiáng)度要求即可。
目前，國內(nèi)外常用的立柱間距是：900、1000、1200mm。立柱間距與欄桿材質(zhì)有很大關(guān)系，這里我們就接已確定的材料和強(qiáng)度值來確定這一數(shù)據(jù)。
由于防護(hù)欄桿在起作用時(shí)都是局部受力。因此我們?nèi)∫欢?兩個(gè)立柱間距)欄桿進(jìn)行計(jì)算，以材料為A3F的鋼管欄桿為例：
立柱間距為900mm時(shí)因強(qiáng)度值是50kg／m，所以這段欄桿上應(yīng)承受90kg，按不利的集中荷載計(jì)算，每根立柱平均承載30kg，由彎曲強(qiáng)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(shí)，
M/w = 33.5×105/2.45 = 1427kg/m*2*[σ] 立柱間距為1200mm時(shí)，
M/W = 40×105/2.45 = 1714kg/m*2*[σ] 由計(jì)算我們不難看出既安全又經(jīng)濟(jì)的數(shù)值是1000mm，確定該值為立柱的間距值還有另一個(gè)原因，就是這一值與國際標(biāo)準(zhǔn) 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(jì)算外，我們又通過強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)這一數(shù)值進(jìn)行了驗(yàn)證，完全滿足安全要求。
(2)橫桿間隙
參考1966年關(guān)于滿載吃水線的國際條約(INTERNATIONAL CONVENTION ON LOAD LINES1966)的第25條“船員防護(hù)”中對(duì)欄桿、橫桿間隙的規(guī)定。把該規(guī)定簡略成下圖所示：
此規(guī)定是對(duì)船上的欄桿所做的要求，它在有效防護(hù)船員安全方面考慮的很周密。低層隔欄與甲板距離不大于23Omm是考慮到船員在甲板上滑倒時(shí)也不至于從欄桿下邊滾落海中。這對(duì)在高處平臺(tái)作業(yè)的人員也適用。我們決定本標(biāo)準(zhǔn)的橫桿間隙參照該規(guī)定，橫桿間隙大不應(yīng)超過380mm。對(duì)于防護(hù)欄桿的底部，為防止人員或物料滑落，增設(shè)了100mm高的防護(hù)擋板。對(duì)高的1200mm的防護(hù)欄桿底部間隙就由380mm減少到280mm，雖然已比條約的規(guī)定大一些，但防護(hù)擋板彌補(bǔ)了這一不足。我國的男女平均肩寬都在400mm左右，胸廓前后徑是200mm，存取動(dòng)作時(shí)的低身高是800mm，由此看來，我們確定的防護(hù)欄桿間隙，若不是人為有意識(shí)的往外鉆的話，人無論是站立、下蹲、還是發(fā)生意外情況時(shí)都不可能從防護(hù)欄桿的間隙中漏出去。
另外，考慮到室外平臺(tái)上的流水問題，本標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定室外平臺(tái)的防護(hù)板與平臺(tái)面留有10mm的間隙。
五、實(shí)驗(yàn)及分析
在已固定好的防護(hù)欄桿試件的兩根立柱間的扶手上橫向施加試驗(yàn)荷載，2min后卸載觀察其結(jié)構(gòu)變化及變形。
加載順序：20、50、80、100、200kg／m。
實(shí)測結(jié)果與理論計(jì)算值整理見表2：(理論計(jì)算值公式見附錄2)
1.承載能力
根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，設(shè)計(jì)荷載是50kg／m，實(shí)際實(shí)驗(yàn)加至200kg／m時(shí)欄桿才出現(xiàn)變形1mm，卸載后沒有破壞現(xiàn)象。這說明欄桿的水平承載能力距欄桿破壞還有很大潛力，安全系數(shù)大于4。
2.變形
各試驗(yàn)階段的實(shí)測值與理論計(jì)算值相比較均未超過理論計(jì)算值。從實(shí)測記錄上看，隨著載荷量的增加變形量增加，但卸載后立刻恢復(fù)原狀，這說明欄桿一直處在彈性變形階段。由此可以肯定欄\桿有足夠的安全度。
六、其他
各行業(yè)根據(jù)其生產(chǎn)的不同特點(diǎn)在本標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加防護(hù)措施，應(yīng)該認(rèn)為是合理的。
以上是工業(yè)防護(hù)欄桿的編制說明，由于我們在制訂安全標(biāo)準(zhǔn)方面缺少經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一些問題還考慮的不夠周到，有待補(bǔ)充和修訂。
附錄 1
防護(hù)欄桿的國內(nèi)外情況
一、國內(nèi)情況
對(duì)防護(hù)欄桿，建國后早的文字材料是56年國務(wù)院通過的《工廠安全衛(wèi)生規(guī)程》中第十一條：“升降口和走臺(tái)應(yīng)設(shè)圍欄，走臺(tái)欄桿高度不能低于一公尺?！背艘酝庖粰C(jī)部、六機(jī)部、建工部、冶金部均頒布過部頒標(biāo)準(zhǔn)。我們在調(diào)研中許多單位對(duì)防護(hù)欄桿的高度說法不一，沒有做過強(qiáng)度試驗(yàn)或沒有確切的數(shù)據(jù)，都希望有一個(gè)具體的指導(dǎo)性文件。
二、國外情況
從搜集到的資料看，目前世界上制定了欄桿安全標(biāo)準(zhǔn)的國家有：美國、聯(lián)邦德國、日本、挪威、瑞典，這些標(biāo)準(zhǔn)都在隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)研究的深入，不斷的充實(shí)修訂。
