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户外绳索横渡技术分析

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户外绳索横渡技术分析

2021-01-29 22:11:27 7128

户外绳索横渡技术分析

一、 固定点:

绳结打在圆柱状固定点上(固定点直径大于绳索直径3倍以上)打交叉连接结,禁止绳结打在有棱角的固定点上。

如绳索联接安全环,应用双股八字结

二、绳子张紧:

绳索简单受力分析

固定点跨度20米,绳子拉直,(施加张紧力使绳子下承重后下垂1m),承重点变形不考虑

根据勾股定理

绳索长度²=L ²+(S/2) ²=1+100=101m 绳索长度≈10m

根据三角函数和矢量力平行四边形法则(下垂距离L除以斜边长S=sinA)

绳索受力/人重量=绳索长度/下垂距离(根据绳索下垂)

绳索受力=mg*(S/2)/L=(1000*20)/2*1=10kN

(我未查到中国标准,绳索吊人安全系数需要多少,参考电梯钢丝绳的安全系数,和人体横渡时绳索上下震荡原因,单绳最安全得情况下取10,最小取5)

10KN

国内绳索破断拉力(8字结后破断拉力不得小于80%)

9mm 破断拉力18KN 有绳结14.4KN

10.5mm 破断拉力23KN 有绳结18.4KN

12mm 破断拉力25KN 有绳结20KN

符合CE认证的A类常用户外绳索破断拉力(8字结后破断拉力不得小于83.3%)

8mm 破断拉力12.8KN 有绳结10.6KN

9mm 破断拉力22KN 有绳结18.3KN

10.5mm 破断拉力25KN 有绳结20.8KN

12mm 破断拉力30KN 有绳结25KN

12mm以下绳索,非紧急情况不能当横渡主绳,特殊情况应双绳横渡

通过上面理论计算可得出:

1、符合CE认证的8mm绳索,单绳横渡(跨度20m),在拉直绳索的情况下,施加(承重后下垂1m)张紧力,人员到达中心点对绳索施加的力为10KN,已达到绳索破断拉力(10.6KN),任何情况下都会导致绳子断裂,找死!

2、符合CE认证的12mm绳索,单绳横渡(跨度20m),在拉直绳索的情况下,施加(承重后下垂1m)张紧力,人员到达中心点对绳索施加的力为10KN,考虑横渡时人在绳子上的晃动取最小安全系数5,(10KN/5=50KN)远远大于绳子的破断拉力(25KN),非常危险!

3、国内绳索12mm及以下,单绳横渡(跨度20m),在拉直绳索的情况下,施加(承重后下垂1m)张紧力,人员到达中心点对绳索施加的力为10KN,考虑横渡时人在绳子上的晃动取最小安全系数5,(10KN/5=50KN)远远大于绳子的破断拉力(20KN),极度危险!

三、 户外架设绳索横渡施加最小张紧力情况分析:(见上图)

跨度20米,绳子拉直,(克服绳子自重大概需要张紧力10KG),承重点变形不考虑,

CE认证绳子承重150KG的伸长率在5%-3%之间,取5%

则承重人体后:绳子实际下垂根据勾股定理

L ²=(绳索长度/2) ²—(固定点跨度/2)²=(10*105%) ²—10 ²=10.25

绳索下垂L=3.2m

绳索受力/人重量=绳索长度/下垂距离

绳索受力=[(10*105%)/3.2]*100kg*9.8=3.2KN

(我未查到中国标准,绳索吊人安全系数需要多少,参考电梯钢丝绳的安全系数,和人体横渡时绳索上下震荡原因,单绳最安全得情况下取10,最小取5)

安全情况下:绳索破断拉力应大于3.2×10=32KN

特殊情况下:绳索破断拉力应大于3.2×5=16KN

通过上面理论计算可得出:

1、符合CE认证的12mm绳索,单绳横渡(跨度20m),在拉直绳索的情况下,不额外施加张紧力,他的自然下垂后(3.2m),对绳索施加的力(3.2KN),远小于破断拉力(25KN)符合安全要求。

2、符合CE认证的9mm绳索,单绳横渡(跨度20m),在拉直绳索的情况下,不额外施加张紧力,他的自然下垂后(3.2m),对绳索施加的力(3.2KN),小于破断拉力(18.3KN),基本符合安全要求。

3、国内绳索,10.5mm及以上的绳索,单绳横渡(跨度20m),在拉直绳索的情况下,不额外施加张紧力,他的自然下垂后(3.2m),对绳索施加的力(3.2KN),小于破断拉力(18.4KN),基本符合安全要求。

总 结

1、专业户外活动需要横渡时,横渡绳索如需张紧,推荐双绳横渡。如特殊情况单绳张紧横渡则:

绳索应符合CE标准 A类认证并且直径应大于等于10.5mm,下垂距离应大于固定点之间跨度S/20(20m跨度下垂1m以上,10m跨度下垂0.5m以上)横渡人员不得大于100KG。

2、业余爱好者户外活动需要横渡时,横渡绳索不推荐张紧,推荐双绳横渡。如用普通绳子单绳横渡则:

直径应大于等于10.5mm,下垂距离应大于固定点之间跨度S/10(20m跨度下垂2m以上,10m跨度下垂1m以上)横渡人员不得大于100KG。

3、特殊情况普通绳子如需张紧单绳横渡则:

直径应大于等于12mm,下垂距离应大于固定点之间跨度S/20(20m跨度下垂1m以上,10m跨度下垂0.5m以上)横渡人员不得大于100KG。

以上数据引用、参考,CE认证,欧盟标准EN1891-1998,天猫店的绳索破断拉力宣传资料,分析属于个人(雨田)浅显计算,只做参考,不得用于实际用途和商业展示。



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