Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

ГОСТы, правила, инструкции, способы и приёмы работы.
Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения

Сообщение ADK » 16 окт 2016, 20:26

Приложение Q (справочное приложение) правил ИРАТА
Факторы падения, высота падения и связанные с ними риски


Q.1 Фактор падения определяется отношением высоты потенциального падения к длине веревки или страховочного уса, предназначенного для остановки падения.

Q.2 Понимание факторов падения и их влияния очень важно как для планирования, так и для применения методов промышленного альпинизма. Те, кто понимают влияние этих факторов, смогут сделать правильный выбор снаряжения или найти альтернативные методы в случае непринятия потенциальных рисков.

Q.3 На Рисунке Q.1 изображен работник, прикрепленный к жесткой горизонтальной неподвижной балке в трех разных положениях. Жесткая горизонтальная релься обозначена на рисунке пунктиром только для того, чтобы проиллюстрировать ее наличие и облегчить восприятие и четкость. Рисунок справа с) показывает работника в ситуации «фактор падения 2» (FF2), центральный в) показывает работника в ситуации «фактор падения 1» (FF1), а рисунок слева, а) показывает ситуацию «очень низкий фактор падения» (почти FF0). Вариант развития событий фактора падения, изображенный на иллюстрации, может иметь место также при использовании других методов крепления, например, когда строп крепится к анкерному устройству, закрепленному в каменной кладке.

Q.4 Если работник крепится к страховочным усом, скажем, 1 м длиной, а точка крепления страховочной обвязки находится с ним на одном уровне (например, как показано на рис. Q.1), потенциальная высота падения составляет 1 метр. (В этом примере и в пункте Q.5 не принимается во внимание коэффициент удлинения страховочного уса). Высота падения (1 метр) делится на длину страховочного уса, предотвращающую падение (1 метр.), полученный результат равен единице (1/1 = 1), то есть фактор падения — один (FF1);

Q.5 Используя такую же длину страховочного уса, как в пункте Q.4, то есть 1 метр, в случае, если работник поднялся над анкером на максимальную высоту, которую допускает страховочный ус (то есть как показано в С) на рисунке Q.1), высота потенциального падения составляет 2 метра, длина страховочного уса остается прежней, 1 метр, и фактор падения равен двум (2/1 = 2);

Q.6 Хотя длина страховочного уса одинакова в обеих примерах, приведенных в Q.4 и Q.5, высота двух падений значительно отличается, а это значит, что отличаются и ее последствия. Сила воздействия на работника и анкер, в примере, приведенном в Q.5 (FF.2) намного выше, чем приведенная в примере пункта Q.4 (FF.1), к тому же потенциальный удар работника о землю или конструкцию также увеличивается;

Q.7 В случае, если положение работника такое, как показано в, А) на рисунке 1, результат падения будет гораздо менее серьезный, чем при положениях, показанных в) и С). Падение будет очень коротким, сила воздействия на работника и на анкер будет уравнена, и тем самым, вероятность удара работника о конструкцию или землю сведена к минимуму, также как и сила, с которой работник может удариться;

Q.8 Высота потенциального падения и ее последствия и/или подсчет фактора падения иногда не совсем столь очевидны, как кажется с первого взгляда. В некоторых ситуациях высота потенциального падения и вероятная сила воздействия могут неожиданно увеличиться. К примеру, обычной практикой является закрепление обвязки, такой как металлический тросс или ленточный строп, вокруг конструкции и соединение соединительным элементом, который потом служит работнику в качестве анкерной точки, непосредственно или через строп. Если работник двигается над анкерной точкой (что не рекомендуется делать), вероятнее всего, что обвязка поднимется выше своего естественного (самого низкого) положения, см. рисунок Q.2. Это влияет на потенциальную высоту падения.

Q.9 В ситуации, описанной в Q.8, высота потенциального падения не связана непосредственно с длиной стропа, но связана с сочетанием длины стропа и расстоянием от самой нижней точки, на которой должна висеть обвязка (анкерная петля) естественным образом к самой высокой точке в эксплуатации. Объединенный эффект увеличения потенциальной высоты падения и плохих амортизационных характеристик стропа или обвязки скорее всего станет результатом значительной силы ударного воздействия на работника при падении, тем самым увеличивая риски увечий. Увеличенная высота потенциального падения также увеличит риск столкновения работника с землей или конструкцией.

Q.10 Увеличение высоты падения может также привести к ситуации, отличной от той, которая описана в Q.8 и Q.9. К примеру, если металлический тросс или анкерная петля крепятся к конструкции с возможностью свободного скольжения, например, в случаях крепления к вертикальной или диагональной секции стальной решетки (не рекомендуется), см. рис. 3. Более того, к увеличению высоты падения добавляется также опасность неправильной нагрузки и поломка соединительных элементов.

Q.11 Важно, чтобы факторы падения имели как можно более низкое значение на протяжении всего времени выполнения задания, тогда сила удара на работника будет сведена к минимуму в случае падения. Объединенная длина всех соединенных элементов (строп + соединительные элементы + анкерные петли должна быть максимально короткой, что обеспечит более низкий фактор падения, например, всегда работая ниже анкерной точки, специалист промышленного альпинизма вряд ли столкнется с конструкцией или землей, а потенциальная сила удара должна быть гораздо ниже;

Q.12 Необходимо помнить, что ожидаемая сила удара зависит не только от фактора падения и высоты падения, но также от характеристик соединительных элементов и от их способности поглощать энергию. Способность поглощать энергию очень важна, особенно в ситуациях с высоким фактором падения, не смотря на то, что этот уровень может считаться приемлемым (изменяется в зависимости от страны), увеличение высоты падения, например, удлинение соединительных элементов, может представлять собой опасность.

Q.13 Для сведения к минимуму силы удара на работника при падении могут понадобиться амортизаторы, особенно в случаях, когда энергопоглощающие характеристики стропов низкие и/или потенциальное расстояние падения считается высоким. Когда амортизаторы активируются, они удлиняют или позволяют двигаться плавно, например, вдоль веревки, тем самым увеличивая эффективную длину стропа и сокращая ударную силу за счет более долгого падения с увеличением риска столкновения и повреждения;

Q.14 Существуют примеры индивидуальной защиты от падения, в которых понимание фактора падения позволяет безопасно применять снаряжение с уменьшенными амортизационными свойствами, так как значения факторов падения сводятся к нулю насколько это возможно. Это предпочтительнее в ряде случаев, например: применение малоэластичных веревок позволит более точную фиксацию работника на рабочем месте и более эффективный подъем; применение коротких неэластичных соединительных элементов во время лазанья с использованием ИТО поможет работнику сохранить энергию и работать более эффективно. Таким образом, предпочтительнее выбирать снаряжение с низкими амортизационными характеристиками в сочетании с очень низким фактором падения, чем высокий фактор падения с увеличенными амортизационными характеристиками с увеличением дистанции потенциального падения и риска повреждений, вызванных столкновением с землей или конструкцией.
http://krok.biz/info/docs/svod-pravil-irata#
Вложения
Рисунок1.jpg
Рисунок2.jpg

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 19 янв 2020, 10:33

С одной стороны, очень полезная статья "КАКИЕ НАГРУЗКИ ВОЗНИКАЮТ ПРИ СРЫВЕ" напечатана на https://4sport.ua/articles?id=30078

При всём уважении к коллегам из Франции, но Третий закон Ньютона или закон равенства действия и противодействия требует, чтобы, или в точке перегиба верёвки в верхней точке страховки сила была выше на разность между нагрузками на падающего и страхующего. Или на страхующего должна действовать ещё более меньшая сила. Наверное, значения уж сильно округлили, позабыв, что часть энергии рассеивается на перегибах и растяжениях.
Чтобы понять, какие нагрузки возникают при срыве, мы провели серию тестов с людьми на скалодроме. Тестировали ситуации с фактором рывка от 0,3 до 1.
Результаты тестов нельзя обобщить для всех ситуаций. При этом они дают представление о силах, действующих на упавшего лидера, страхующего и верхнюю точку в страховочной цепи. Чтобы удостовериться в воспроизводимости данных, мы повторили каждый тест минимум три раза.
Мы постарались сделать наблюдения максимально точными, однако показатели прыгают в диапазоне ± 0,3 кН. Для простоты округлили их до 0,5 кН.
Мы измеряли нагрузку на лидере, страхующем и верхней точке страховочной цепи. Тесты проводились с такими условиями:
Вес лидера — 80 кг
Вес страхующего — 80 кг
Диаметр верёвки — 9,2 мм
Страховочное устройство — Григри2
1_c.jpg
Результат
Нагрузка на лидера — 2,5 кН. Остановился после срыва довольно мягко.
Нагрузка на страхующего — 1,5 кН, он легко удержал срыв
Нагрузка на точку — 4 кН
2_c.jpg
Результат
Нагрузка на лидера — 3 кН. Срыв неприятный, но не болезненный.
Нагрузка на страхующего — 2 кН. Усилие не очень большое, но страхующего сильно дёрнуло, когда натянулась самостраховка. Если срыв внезапный, страхующий может не успеть среагировать.
Нагрузка на верхнюю точку страховки — 5 кН
3_c.jpg
Результат
Нагрузка на лидера — 4 кН. Срыв неприятный, может быть опасным, если ниже есть полки.
Нагрузка на страхующего — 2 кН. Как и в случае с фактором рывка 0,7 страхующего сильно дёрнуло на самостраховке. Удержать напарника в такой ситуации может быть трудно.
Нагрузка на верхнюю точку — 6 кН.
Остальные выводы и рекомендации вполне разумны. А вот в итоговой таблице нижний ряд точек должен сместиться вниз. :ugeek:
Вложения
Нагрузки при падениях.jpg


Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 13 фев 2020, 19:08

Фото и видео из дискуссии на ФБ: https://www.facebook.com/groups/promalp ... 789940345/
Так вот, при испытаниях при сбросе груза массой 100 кг висящего на стропе из статической верёвки с шитыми конечными петлями, пиковая нагрузка в 10 кН достигается при падении всего на глубину ВНИМАНИЕ в 500мм.

phpBB [video]
Вложения
84242787_566158177304960_8037306106415939584_o.jpg
85161475_566157897304988_3511188751491530752_o.jpg

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 29 фев 2020, 09:45

Сложно людям не отличающим ЭНЕРГИЮ от СИЛЫ. :-) Но, "безумству храбрых поём мы песню". :hi:

phpBB [video]

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 10 мар 2020, 18:33

Паша Куликов
10 февраля в 21:49https://www.facebook.com/groups/promalp ... 789940345/
Всем привет!
Часто в промальпе обсуждается такое понятие как фактор рывка. Понятно, чем он больше, тем больше нагрузка при рывке.
Подскажите, как рассчитать нагрузку на страхующую цепь при FF= 0,5 / 1 / 2 ? И есть ли какие либо зафиксированые эксперименты, с конкретными числами?
...
Например:
Чувак вместе со снарягой весит 100кг. При срыве он пролетает на глубину 1метр. Ус самостраховки 1метр. Какое усилие будет передано точке закрепления уса в момент остановки падения?
P.S. Такие моменты как поглощения энергии срыва системой и усом самостраховки, можно пока не учитывать. Но интересно и про это узнать:)

Специально для людей интересующихся ТМ KROK провёл серию динамических испытаний и результаты свёл в таблицу:
Вложения
85171375_1548330775333898_1432335713059209216_n.jpg
Стропа на динамику.jpg

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 11 мар 2020, 21:36

В дополнение к предыдущему, сегодня провели серию бросков груза массой 100 кг на 2х метровом стропе из такой же верёвки, как и в серии с метровым стропом (диаметр 10мм, статика). Только не стали использовать строп с узлами, а только с шитыми петлями. Кидали с каждой высоты по два раза. Результаты смотрите в сводной таблице №3. Много интересного! ;)
Вложения
Стрропы 1.jpg

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 12 мар 2020, 19:51

Выкладываю дополненные и объединённые в один документ таблицы и результаты прроведённых испытаний по определению нагрузок на анкерную точку при падении жёсткого тела с различных высот с различными верёвочными статическими стропами.
В дополнение позже выложу графики нагрузок.
Но уже из выложенного материала можно сделать много интересных наблюдений и выводов! Например, наблюдается явное расхождение теории с практикой. :?
Вложения
Стропы все.jpg

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 13 мар 2020, 18:11

krab писал(а):
13 мар 2020, 16:56
ADK писал(а):
12 мар 2020, 19:51
из выложенного материала наблюдается явное расхождение теории с практикой.
Какие расхождения?
То что сшитые петли прочнее завязанных восьмеркой?
Нет. Не об узлах речь. А в том, что по теории строп 2х метровый и строп метровый при одинаковых факторах падения должны были показать примерно равные значения: "Поглощаемая энергия падения одинакова для каждого сантиметра веревки и вызывает одинаковое удлинение равных участков. Поэтому и общее удлинение веревки в сантиметрах пропорционально ее длине. Следовательно, способность веревки поглощать энергию будет тем больше, чем больше ее длина. Вот почему нагрузка на веревку, принимающую на себя динамический удар, зависит не от абсолютной, а от относительной высоты, т.е. фактора падения." :pardon:
Наверное, дело в нелинейности коэффициента растяжения верёвки (используемой для испытаний) в целом. И в том, что в метровом стропе растягивается только 700 мм, а в двухметровом: 1700мм. 300 мм ушло ведь на сшивки конечных петель, а это совсем не растягивается. :yes:
Ну, а насчёт узлов, то да. Они работают как амортизатор. При первом сбросе. При втором - уже нет. А при высоких нагрузках ещё и перебивают верёвку.

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 13 мар 2020, 18:17

Демонстрирующее фото к тому, что 2х метровый строп из верёвки 10мм с вязанными концами (узлами «восьмёрка»), при падении груза массой 100 кг на глубину 4 метра (с фактором 2) ПОРВАН на узле со следами явного пережёга с пиковой нагрузкой всего 1936 кГ. Слева направо: узел до нагружения, затянутый после нагружения, пережжёный после нагружения.
Вложения
P00313-120303.jpg

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 14 мар 2020, 10:42

Имитация падения первого на статическую верёвку вызвало усилие на анкер в месте перегиба верёвки 2139 кН. Длина верёвки от станции до перегиба 2,2 метра. Глубина падения составила 2,9 метров. Фактор падения Ф=2,9:(2,2+2,9)= 0,57.
Понятно, что на анкерную точку действует двойная сила от реакции двух концов верёвки: от страховочной станции и от падавшего груза. Но и 2139:2=1069.5 кгс, это немало.
Так что пользуйтесь, господа, динамическими верёвками и(или) амортизаторами рывка. ;)
И, пожалуй, забудьте о равенстве нагрузок при одинаковых факторах падения. Как видим, теория с практикой не совсем дружат. :pardon:
Вложения
Срыв первого.jpg

krab
Сообщения: 147
Зарегистрирован: 07 ноя 2012, 10:39
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение krab » 14 мар 2020, 12:18

ADK писал(а):
14 мар 2020, 10:42
И, пожалуй, забудьте о равенстве нагрузок при одинаковых факторах падения. Как видим, теория с практикой не совсем дружат.
Неправильные выводы из за полной каши возникшей по незнанию теории, и физики…

ADK писал(а):
14 мар 2020, 10:42
Пользуйтесь, господа, динамическими верёвками и амортизаторами рывка.
А вот с этим согласен полностью.


Большое спасибо ТМ КРОК за проделанную работу и выложенные циферки
подтверждающие теорию, и показывающие абсолютную величину величин.

krab
Сообщения: 147
Зарегистрирован: 07 ноя 2012, 10:39
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение krab » 17 мар 2020, 06:42

Есть смысл продолжить.
Дать ответ; как уменьшают нагрузку амортизирующие узлы, и
сколько нужно протравить верёвки через решётку чтобы снизить нагрузку на анкер скажем килограмм до 300.

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 19 мар 2020, 04:43

Насчёт амортизирующих свойств узлов - так таблица №2 и посткриптум информационного письма от 12 мар 2020 вам в помощь.
Ко всему почитайте о косичке Саратовкина и фрикционных амортизаторах на форуме в подразделе Амортизаторы разрывные и фрикционные (viewtopic.php?f=16&t=15263&p=27884&hili ... %B0#p27871), тогда второй вопрос у вас отпадёт желание задавать. :yes:

krab
Сообщения: 147
Зарегистрирован: 07 ноя 2012, 10:39
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение krab » 19 мар 2020, 08:54

Восьмёрка не относится к амортизирующим узлам.
Какие способы более эффективны…
...
В общем,
полный постскриптум.

Аватара пользователя
ADK
Сообщения: 3270
Зарегистрирован: 21 дек 2011, 02:28
Контактная информация:

Re: Фактор падения и какие нагрузки возникают при срыве

Сообщение ADK » 20 мар 2020, 04:09

А не проще написать так:
Амортизирующие узлы — узлы, применяемые в спелетуризме и альпинизме, которые вяжутся на верёвке, соединяющим дополнительную (дублирующую) точку крепления (страховки) с основным, и используются в случае, если при ....
Короче, читайте на viewtopic.php?f=16&t=15263&p=30825#p30825
Вложения
Узлы аморт..jpg

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 6 гостей