为什么防护栏杆高度不低于1.05米、1.2米？

防护栏杆标准要求

根据GB4053.3-2009《固定式钢梯及平台安全要求 第3部分：工业防护栏杆及钢平台》要求：基准面2米-20米的平台栏杆高度不低于1.05米,20米以上的平台栏杆高度不低于1.20米,栏杆立柱间距不大于1米,横杆间距小于0.5米,栏杆底部应安装2×100mm扁钢踢脚板,以防高处落物伤及下方人员。

但大家有没有想过为什么高度是定为1.05米、1.2米？就不能是1.1米？1.3米？0.9米吗？

防护栏杆高度的确定

设置防护栏杆的目的特别是高处平台上的防护栏杆在于防止人体从高处坠落事故的发生。它的高度是与人体身高的数值密切相关的。它要求站在栏杆内侧的人体意外向外倾斜时能有效的发挥保护作用不发生坠落。显然栏杆的最低高度必须超过人体站立时的重心高度否则就起不到保护作用。可见人体身高的测量数据就是设计栏杆高度的基础数据。

我们在确定这一数据的时候避免了不必要的大规模的人体测量工作而着重搜集、借用了国内现有的人体测量数据。考虑到登高作业主要是正常男性工人进行女工较少而且男性身高大于女性身高因此在栏杆标准设计中采用男性身高值是比较妥善的。

在人体重心高度与身高的比例问题上到目前我们还未看到国内有关这方面的材料。那么借用国外的研究成果是否可行呢？从资料中看到欧美人的身材比较高大其体形特点是长四肢短躯干型。和我国人的特点相差较大。而日本人身高的均值为1656mm和我国人身高的均值1656.03mm很相近只差0.03mm而且同属于长躯干短四肢的亚洲型人种。这样在考虑我国人体重心高度时供用日本人体重心高度与身高的比例关系是完全可行的。

因此我们采用了日本松井秀治著的《运动と身体の重心》一文中所介绍的资料男性的全身重心从头顶计算位于身长的46%处换算成人体直立状态时的重心高度是身高的54%、以此计算我国男人直立状态时的重心高度。

取平均身高+3倍标准差得身高值：

1656.03+3×61.57=1840.74mm

则重心高度为

1840.74×54％=993.9996≈994mm

穿鞋后的重心高度：994+20=1014mm。

从统计学的角度看，此值已代表了我国99.73％的男人的重心高度。所以，防护栏杆的高度必须大了1014mm。此外考虑到人在栏杆附近走动或待杆行走姿势时，在某种程度上提高了人体的重心高度。因此对高处作业的防护栏杆的最低安全高度确定为1050mm。

考虑到高空作业必然造成人的心理状态的改变。特别是缺乏锻炼者，在登高作业时，常常引起精神紧张，甚至产生恐惧心理，而造成不安全因素。如适当提高防护栏杆高度将会增加人们心理的安全感。因此，对于超过三级作业高度等特殊危险的场所，可在栏杆最低安金高度的基础上适当加高，但不宜超过1200mm。因为我们在随着工作高度的增加人们要求防护栏秆高度的心理和生理指标的实验过程中，发现受试者对超过1200mm后栏杆高度增加的主观感觉差异不大。

立杆间距为什么要不大于1米？

由防护栏杆整体受力来确定立技间距是一个比较复杂的问题，对这个问题我们请教了吉林工学院材力教研室的老师和吉林省建筑设计院的同志，他们的意见是：由于防护栏杆要求的精度不高，可用简单的方法近似计算。因栏杆的主要承重构件就是立柱，若立柱能满足已确定的50kg／m的强度要求即可。

目前，国内外最常用的立柱间距是：900、1000、1200mm。立柱间距与栏杆材质有很大关系，这里我们就接已确定的材料和强度值来确定这一数据。

由于防护栏杆在起作用时都是局部受力。因此我们取一段(两个立柱间距)栏杆进行计算，以材料为A3F的钢管栏杆为例：

立柱间距为900mm时因强度值是50kg／m，所以这段栏杆上应承受90kg，按最不利的集中荷载计算，每根立柱平均承载30kg，由弯曲强度公式：

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

同理：

立柱间距为1000mm时，

M/w = 33.5×105/2.45 = 1427kg/m*2*[σ] 立柱间距为1200mm时，

M/W = 40×105/2.45 = 1714kg/m*2*[σ] 

由计算我们不难看出既安全又经济的数值是1000mm，确定该值为立柱的间距值还有另一个原因，就是这一值与国际标准 ISO3674—1976《造船——内河船——甲板栏杆》中规定的立柱间距相吻合。除理论计算外，我们又通过强度试验对这一数值进行了验证，完全满足安全要求。