ANSIASSP Z359.6-2016 主动式坠落防护系统规范与设计要求

这是标准 ANSI/ASSP Z535.6‑2016 主动式型防护系统标识规范与设计要求的思维导图，覆盖从基础概念定义到具体落地实施的全部内容。内容首先包含范围、目的、应用、例外与解释，术语定义，通用规范和程序要求；之后展开材料、设备和设计要求，打印和标签的强制效力要求，强度要求；同时还梳理了净空（Clearance）相关条款、设计假设和分析方法、系统认证、图表、参考文献，以及附录 A（资料性）过程、关键的注意点条文。导图细化展开各章节下的细分要点，梳理标准内部各项技术约束、实施流程、材料设备指标、校验认证事项与附录补充说明，把篇幅庞大的标准文件拆解成层级清晰的分支，便于快速浏览整体结构，定位对应的技术条款，快速把握这份防护标识标准的条目逻辑。无论安全工程师研读标准文本、做项目合规核查，还是技术人员开展资料梳理、标准学习笔记整理，都可以借助这份思维导图理清整套标准的章节脉络。

ANSI/ASSP Z359.6-2016 主动式坠落防护系统规范与设计要求

• 中文全文摘要
  • > 标准信息：ANSI/ASSP Z359.6-2016（第二版，首版 2009 年），2016 年 12 月 21 日批准，2017 年 3 月发布。属于 ANSI/ASSE Z359 坠落防护规范体系的一部分。起草机构为美国安全专业人员协会（ASSP，原 ASSE）。 > > 适用范围：仅适用于职业活动，不适用于登山等体育运动。本标准是系统设计标准，不是产品标准。
• 第 1 节 范围、目的、应用、例外与解释
  • 1.1 范围
    • 本标准面向具备资质人员（qualified person）资格、在主动式坠落防护系统设计方面有专业知识的工程师。规定了完整主动式坠落防护系统的设计与性能要求，包括：
    • 行进限制系统（Travel Restraint Systems）
    • 垂直和水平坠落制动系统（Vertical and Horizontal Fall Arrest Systems）
  • 1.2 目的与应用
    • 作为共识文件，为主动式坠落防护系统设计提供统一实践。
    • 涉及的系统类型按 ANSI/ASSE Z359.0 定义。
    • 度量单位：首先给出的值为要求值，括号内等效值仅为近似参考。
    • 公差：除温度限值外，未标明最大/最小值的标称值公差为 ±5%。
    • 环境温度：默认设计环境温度为 35°F (2°C) 至 100°F (38°C)，温度精度 ±2°F (1°C)。
    • 术语用法："shall"（应）= 必须遵守的要求；"should"（宜）= 建议；"may"（可）= 允许的选项。
    • E 栏注释：旁注解释性内容（E-column）不包含要求，仅用于说明。
  • 1.3 例外
    • 已有产品标准的组件：若 Z359 体系中已有针对某组件或系统的鉴定和验证测试标准，则本标准不再规定其设计或性能要求。组件/系统不得标记为符合本标准以替代其他相关 Z359 标准。
    • 被动式防护系统：不涵盖护栏、安全网等被动式系统的设计，除非被动系统同时被设计为主动系统的锚点。
    • 定位系统（Positioning Systems）：不涵盖。
    • 组件与锚点设计强度：本标准规定系统所需强度，但不涵盖组件和锚点设计强度的确定方法。可通过经验测试、数值技术或设计规范（如 ACI 318、ACI 530、AISC 360、NDS）确定。
    • 用户体重范围：用户体重超过 310 磅 (140 kg) 或低于 130 磅 (59 kg) 的系统设计超出本标准范围。
  • 1.4 解释
    • 对本标准的解释请求须以书面形式提交给标准秘书处。
• 第 2 节 定义
  • 术语定义参见 ANSI/ASSE Z359.0《坠落防护与坠落制动所用定义和术语》。
• 第 3 节 图纸、规范和程序要求
  • 3.1 总则
    • 符合本标准的主动式坠落防护系统须具备由资质人员编制或在其监督下编制的图纸、规范和程序。许多司法管辖区要求设计或评估物理结构的人员注册为专业工程师。
  • 3.2 图纸与规范要求
    • 施工文件须描述待制造、装配和安装的系统组件。图纸和规范须包括但不限于：
      • 编号 要求内容 3.2.1.1 声明系统类型及设计符合本标准；若有例外须明确说明 3.2.1.2 声明系统变更须在资质人员监督下进行 3.2.1.3 声明系统允许的最大用户数、最大制动力和允许使用的能量吸收器平均制动力 3.2.1.4 声明施加于锚点的最大制动载荷 3.2.1.5 系统布置图，包括位置和所有组件的完整装配；多位置使用的系统须说明并描绘所有允许配置 3.2.1.6 所有组件的规范，包括尺寸、接口要求、最小断裂强度和材料性能；须引用适用标准和/或完整指定制造商和型号 3.2.1.7 要求的验证测试（proof testing）和验收标准规范 3.2.1.8 永久性系统须最终确定竣工图（record drawings）；资质人员须在认证文件中声明安装符合竣工图和规范
  • 3.3 使用与救援程序要求
    • 使用和救援程序须符合 ANSI/ASSE Z359.2，并补充以下要求：
    • 设计符合性声明：声明设计符合本标准，例外须明确说明。
    • 环境限制声明：声明任何可能暂时或永久影响系统性能或使系统不安全使用的环境限制（化学、温度、天气等因素）。
    • 检查与再认证频率：声明系统检查和再认证的频率。再认证间隔不得超过 5 年。
      • 旁注建议：无论再认证周期如何，系统应在每次使用前由授权人员检查，并由资质人员或合格人员至少每年检查一次（按 ANSI/ASSE Z359.2）。
• 第 4 节 材料、设备和设计要求
  • 4.1 材料
    • 4.1.1 材料组成
      • 主动式坠落防护系统的承重组件须由金属或合成材料，或分级规格木材制成。有机材料可用于非承重组件（如标签）。
    • 4.1.2 材料延性
      • 金属或合成材料须能在拉应力下变形，在系统预期使用温度范围内断裂应变至少为 10%。
      • 一般最低温度不低于 -40°F (-40°C)，最高温度不高于 130°F (54°C)。
      • 焊接可能改变基材延性，应采用不降低延性的焊接工艺和设计方法。
    • 4.1.3 环境考虑
      • 所有组件须规定能在系统可能使用的环境中提供安全耐用的服务。环境因素包括但不限于：腐蚀、化学侵蚀、风化、磨损、紫外线暴露或生物侵蚀。此外，所有永久隐藏不可见的锚点部分须由具备所需耐久性和耐腐蚀性的材料制成。
  • 4.2 组件
    • 4.2.1 总则
      • 用于系统设计的坠落防护设备组件须符合其适用的 ANSI/ASSE Z359 组件标准。若不存在相应标准，须提供描述组件功能性能要求的规范。
    • 4.2.2 兼容性
      • 所有直接连接的组件须兼容，以确保按预期工作且在使用或坠落事件中不会自行意外脱开。允许组合不同制造商的设备，前提是组件兼容。
      • 兼容性问题示例：挂钩/安全钩门加载导致脱开、异种金属接触产生电偶腐蚀、绳索抓绳器与绳索不匹配。
    • 4.2.3 钢丝绳
      • 钢丝绳须由镀锌碳素钢股或不锈钢股制成。
      • 碳素钢丝绳须符合 ASTM A1023/A1023M
      • 不锈钢钢丝绳须符合 ASTM A492-95
    • 4.2.4 合成绳和织带
      • 合成绳和织带须由纯净的非回收合成材料制成，其强度、老化、耐磨性和耐热性等同于或优于聚酰胺（尼龙）或聚酯。
      • 其他合成材料仅在通过测试证明满足所有要求且耐久性、可靠性等性能经测试评估合格后允许使用。
      • 任何限制须标记在系统上。
      • 聚丙烯因耐热和老化性能不达标，不满足等效特性要求。
    • 4.2.5 能量吸收器
      • 能量吸收器（包括个人能量吸收器、自回缩装置和水平生命线能量吸收器）须以牺牲方式耗散坠落过程中产生的动能，不得将储存的能量释放回系统或用户。
      • 此要求不适用于水平生命线系统的钢丝绳或合成绳。
      • 弹簧、弹力绳和其他弹性装置不得用作能量吸收器。
      • 绳索和织带的应变能吸收特性可用于水平生命线系统设计。
  • 4.3 全身式安全带
    • 主动式坠落防护系统用户须佩戴符合 ANSI/ASSE Z359.11 的全身式安全带。第 7.4 节净空计算中使用的伸展量须考虑允许与系统配合使用的全身式安全带类型的拉伸。
  • 4.4 用户设计体重
    • 每个用户的体重须等于系统允许的最重用户体重（包括工具和设备），但不得低于 310 磅 (140 kg)。
  • 4.5 行进限制系统
    • 4.5.1 总则
      • 行进限制系统仅可用于朝向坠落危险方向下坡度小于 4:12（18°） 的工作表面。
    • 4.5.2 自回缩装置
      • 自回缩装置可用于行进限制系统，前提是挂绳组件的总展开长度（包括备用绳，如适用）不允许用户到达并暴露于坠落危险。用于行进限制系统的自回缩装置须符合 ANSI/ASSE Z359.14。
    • 4.5.3 使用性能载荷
      • 当行进限制系统承受第 5.1.1 节规定的主动载荷 ATRS 时，用户不得能够到达并暴露于坠落危险。
  • 4.6 坠落制动系统
    • 4.6.1 用户制动力
      • 坠落制动系统对每个用户的最大制动力不得超过 1,800 磅 (8.0 kN)。
    • 4.6.2 能量吸收器
      • 坠落制动系统须使用符合 4.6.3 或 4.6.4 要求的能量吸收器，除非在有限可用净空内需要移除能量吸收器以制动坠落（按 4.6.8.3）。
    • 4.6.3 个人能量吸收挂绳
      • 用于坠落制动系统的个人能量吸收挂绳须符合 ANSI/ASSE Z359.13。
    • 4.6.4 自回缩装置
      • 用于坠落制动系统的自回缩装置须符合 ANSI/ASSE Z359.14 及以下条件：
      • 4.6.4.1 自由坠落距离：当系统自由坠落距离超过自回缩装置的激活距离时，自回缩装置须：
      • 包含内部能量吸收机构以充分耗散坠落能量；或
      • 包含与装置挂绳组件集成的外部个人能量吸收器，其额定值适用于指定的自由坠落距离。
      • 4.6.4.2 柔性锚点：当自回缩装置用于柔性锚点（如水平生命线系统）时，装置在用户坠落制动后系统回弹期间，或多用户系统后续坠落期间，不得发生棘轮（ratchet）现象。
    • 4.6.5 水平生命线能量吸收器
      • 水平生命线能量吸收器可用于水平生命线系统，以降低系统组件和锚点承受的最大制动载荷。
      • 4.6.5.1 展开力：
      • 强度计算用最大力 (TSTR)：可假设能量吸收器在制造商规定的最大力下，在其可用展开距离上展开。
      • 净空计算用平均力 (TCLR)：须假设在制造商规定的最小平均力下展开；或当制造商规定了完全展开时吸收的总能量时，按下式计算：
      • TCLR = UMax / XHEAMax
      • 其中：
        • TCLR = 水平生命线能量吸收器净空计算用平均展开力（磅）
        • UMax = 水平生命线能量吸收器完全展开时吸收的总能量（磅-英寸）
        • XHEAMax = 水平生命线能量吸收器最大可用展开量（英寸）
      • > 旁注：一般应避免使用水平生命线能量吸收器，因为它们会显著增加系统的净空要求。
    • 4.6.6 力管理锚点连接器
      • 力管理锚点连接器须符合 4.2.5 规定的能量吸收器要求。用于支撑水平生命线系统端部的力管理锚点连接器须按 4.6.5 建模为水平生命线能量吸收器。
      • 力管理锚点连接器通过变形减小施加于底层锚点的倾覆力矩，使水平生命线系统的峰值载荷平行于且靠近锚点连接器安装表面的平面。
    • 4.6.7 多用户坠落
      • 4.6.7.1 允许多个用户同时连接的坠落制动系统，在计算最大制动力、最大制动载荷和净空要求时，须考虑可能同时或连续坠落的影响。多用户坠落须通过以下方法之一计算：
      • 同时坠落法（按 5.4.1）
      • 仅水平生命线系统：连续坠落法（按 5.4.2）
      • 4.6.7.2 多用户坠落结果须在系统每个跨度上考虑。除非使用程序禁止用户聚集在单点，否则须假设单个跨度内允许的所有用户均在该跨度中心坠落。计算锚点横向最大制动载荷时，须在每个锚点考虑多用户坠落。
    • 4.6.8 净空
      • 4.6.8.1 按第 7 节计算的坠落制动系统净空要求不得超过可用净空。
      • 4.6.8.2 用于净空计算的个人能量吸收器和自回缩装置制动力分别按 5.3.1.2 和 5.3.2.2 确定。
      • 4.6.8.3 有限可用净空：若坠落所需净空超过可用净空，须修改系统以降低所需净空。仅当使用个人能量吸收器会导致净空要求超过可用净空时，才可从系统中省略个人能量吸收器。用户最大制动力仍不得超过 4.6.1 的要求。
      • 降低净空要求的方法包括：增加锚点刚度、使用低拉伸全身式安全带、限制净空不足区域用户数量或最大允许体重、移除个人能量吸收器。
    • 4.6.9 摆动坠落
      • 头顶锚点须使用户与锚点连接点之间的连线尽可能接近垂直。在前沿（leading edge）情况下，锚点须使用户与锚点连接点之间的连线尽可能接近与无保护边缘垂直。
      • 4.6.9.1 当摆动坠落无法实际避免且用户可能在钟摆式坠落路径中撞击障碍物时，自由坠落距离（按 7.2）+ 安全带拉伸距离（按 7.4）+ 摆动下降距离（按图 1 确定）之和不得超过 4.0 英尺 (1.2 m)。
    • 4.6.10 配重式和压载式锚点连接器的稳定性
      • 4.6.10.1 总则：配重式和压载式锚点连接器仅可用于朝向坠落危险方向下坡度小于 1:12（5°） 的表面。
      • 4.6.10.2 配重式锚点连接器的倾覆：当系统连接到未固定在支撑锚点上、依靠配重防止倾覆的锚点连接器时，设计须基于以下配置之一，并具有相应的抗静力倾覆安全系数：
        • 配置 抗静力倾覆最小安全系数 条件 4.6.10.2.1 1.5 设计防止配重重量改变或支点移动；使系统达到倾翻点所需能量至少为用户坠落总势能的 4 倍 4.6.10.2.2 2.0 设计防止配重重量改变或支点移动（不满足能量要求时） 4.6.10.2.3 4.0 不满足 4.6.10.2.1 和 4.6.10.2.2 的设计要求时
      • 4.6.10.3 压载式锚点连接器的滑移：当系统连接到压载式、仅依靠锚点连接器与支撑锚点表面之间摩擦系数的锚点连接器时，须具有抗静力滑移安全系数，设计基于以下分析方法之一：
        • 方法 抗静力滑移最小安全系数 附加要求 动态分析 (8.3.1) 或能量分析 (8.3.2) 0.5 动力滑移阻力至少为用户体重的 1.5 倍；锚点连接器最近边缘距无保护边缘的距离至少为计算滑移距离的 2 倍或 8 英尺 (2.4 m)，取较大值 静力分析 (8.3.3) 2.0 —
      • > 安全系数 0.5 允许压载锚点连接器在施加的制动力下滑移，坠落能量由个人能量吸收器展开和摩擦吸收。
      • 4.6.10.4 摩擦系数：用于计算滑移阻力的静摩擦和动摩擦系数须从接触材料的工程数据表中获取，或通过在使用位置所有允许滑移方向上的现场测试确定。须考虑影响摩擦的表面和环境条件，包括：湿表面、冰表面、润滑剂、松散颗粒材料、灰尘。
      • 4.6.10.5 能量吸收器：若压载锚点连接器包含能量吸收器或力管理锚点连接器，设计须考虑能量吸收器的展开及其对系统性能的影响。
    • 4.6.11 救援
      • 对于坠落制动系统，拟用于救援的锚点须符合 ANSI/ASSE Z359.2 中救援系统锚点的要求。为便于及时救援，系统设计和救援计划须考虑坠落事件导致的载荷和几何变化。
  • 4.7 组件强度
    • 按 6.2.1 计算的每个组件所需强度不得超过按 6.4 计算的设计强度。
• 第 5 节 行进限制和坠落制动系统力要求
  • 5.1 主动力 (A)
    • 施加于系统的主动力 ATRS 或 AFAS 须使用行进限制力 FTRS（按 5.2）或坠落制动力 FSTR（按 5.3），以及集中系数 m（按 5.4）确定：
      • 计算类型 公式 行进限制系统强度和使用性能计算 ATRS = m × FTRS 坠落制动系统强度计算 AFAS = m × FSTR 刚性锚点系统净空计算 ACLR = FCLR 水平生命线系统净空计算（按 7.7） ACLR = m × FCLR
  • 5.2 行进限制系统
    • 5.2.1 强度和使用性能计算 (FTRS)
      • 动态/能量分析：可使用动态分析 (8.3.1) 或能量分析 (8.3.2) 确定移动用户最大动态冲击产生的行进限制力。
      • 静力分析（仅水平面）：对于朝向坠落危险方向下坡度小于 5° 的水平面，可使用静力分析 (8.3.3) 抵抗 400 磅 (1.8 kN) 的行进限制力。
  • 5.3 坠落制动系统
    • 5.3.1 个人能量吸收器的制动力
      • 5.3.1.1 强度计算 (FSTR)
      • 符合 ANSI/ASSE Z359.13 的个人能量吸收器可假设在 1,800 磅 (6 kN) 的制动力下展开，或根据能量吸收器类别和使用环境条件确定：
        • 能量吸收器类型 正常环境最小 FSTR 恶劣环境/湿冻条件最小 FSTR 6 英尺自由坠落 900 磅 (4 kN) 1,125 磅 (5 kN) 12 英尺自由坠落 1,350 磅 (6 kN) 1,575 磅 (7 kN)
      • 不符合 Z359.13 的个人能量吸收器，FSTR 须从制造商获取（针对使用环境条件）。
      • 5.3.1.2 净空计算 (FCLR)
      • 符合 ANSI/ASSE Z359.13 的个人能量吸收器，FCLR 根据类别确定：
        • 能量吸收器类型 FCLR（可假设值） 6 英尺自由坠落 700 磅 (3.1 kN) 12 英尺自由坠落 950 磅 (4.2 kN)
      • > 也可从制造商获取。净空计算用制动力是制动 282 磅测试重量、6 英尺自由坠落、4 英尺减速距离所需的计算恒力（6 英尺型）；12 英尺型为 12 英尺自由坠落、5 英尺减速距离。
      • 不符合 Z359.13 的，FCLR 须从制造商获取，或基于制造商提供的测试曲线（力-距离或力-时间）检查，该曲线代表因制造公差能量吸收器可预期吸收的最低总能量。
    • 5.3.2 自回缩装置的制动力
      • 5.3.2.1 强度计算 (FSTR)
      • 符合 ANSI/ASSE Z359.14 的自回缩装置，FSTR 根据系统自由坠落距离确定：
      • (A) 自由坠落限于激活距离（锚点位于用户背部 D 形环正上方时）：
      • 动态/能量分析：假设自回缩装置展开其激活距离，但啮合后不吸收能量。制动力不超过静力分析所用值。
      • 静力分析（仅刚性锚点）：假设在 1,800 磅 下展开，或根据装置类别和环境确定：
        • 装置类别 正常环境最小 FSTR 恶劣环境/湿冻条件最小 FSTR Class A 1,350 磅 (6 kN) 1,575 磅 (7 kN) Class B 900 磅 (4 kN) 1,125 磅 (5 kN)
      • (B) 自由坠落超过激活距离（锚点位于用户背部 D 形环下方时）：
      • 内部能量吸收机构：FSTR 根据装置类别和环境确定（Class A ≥1,350 磅/6 kN，恶劣环境 ≥1,575 磅/7 kN；Class B ≥900 磅/4 kN，恶劣环境 ≥1,125 磅/5 kN）。
      • 外部个人能量吸收器：按 5.3.1 确定 FSTR。
      • 5.3.2.2 净空计算 (FCLR)
      • 内部能量吸收机构：FCLR 可从制造商获取，或基于测试曲线检查，或假设在 450 磅 (2 kN) 下展开。
      • 外部个人能量吸收器：按 5.3.1.2 确定 FCLR。
  • 5.4 多用户坠落
    • 5.4.1 同时坠落
      • 多用户坠落可通过将用户重量集中为单个重量、将主动力集中为单个力来建模，分别为单个用户体重与集中系数 m 的乘积，以及单用户坠落主动力与同一集中系数 m 的乘积。
      • 刚性锚点系统集中系数：
        • 用户数 集中系数 m 1 人 1.0 2 人 2.0 3 人 2.35 4 人 2.7
      • 水平生命线系统集中系数：
        • 用户数 集中系数 m 1 人 1.0 2 人 1.75 3 人 2.25 4 人 2.75
    • 5.4.2 水平生命线系统连续坠落
      • 对于水平生命线系统上的多用户坠落，最大制动力、最大制动载荷和净空要求可通过以下方式确定：将因先前坠落导致水平生命线能量吸收器展开而预下垂的水平生命线系统，加载所有先前坠落用户的体重之和与最后一个用户坠落的制动力之和。
      • > 最后一个用户的自由坠落和减速距离通常大于先前坠落用户，因为能量吸收器已展开且系统承受先前用户的重量。
• 第 6 节 强度要求
  • 6.1 载荷工况
    • 须使用 8.3 中适当的分析方法，分别计算以下施加载荷产生的合成载荷效应：
      • 载荷 符号 说明 恒载 D 系统材料自重，以及适用时锚点连接器或锚点的自重 主动力 A 按第 5 节确定的坠落制动或行进限制力 活载 L 屋顶积雪等，按 ASCE/SEI 7-10 确定 侧向载荷 H 地震、流体压力、土压力、风等，按 ASCE/SEI 7-10 确定 自应变载荷 T 温度变化、收缩、湿度变化、徐变、差异沉降等 设备载荷 Q 悬挂式立面访问设备载荷，取以下较大者：提升机额定载荷的 2.5 倍、提升机失速载荷、1,250 磅
  • 6.2 强度设计（承载力极限状态设计）
    • 所有组件和锚点须具有足够强度，满足：
    • RU ≤ φRn
    • 其中：
    • RU = 由分项载荷效应组合确定的所需强度
    • Rn = 按组件材料设计规范确定的标称强度
    • φ = 特定极限状态的抗力系数
    • φRn = 设计强度
    • 6.2.1 所需强度的确定
      • 所需强度由以下分项载荷效应组合确定（取最不利者）：
      • 1.4D*
      • 1.2(D
      • + T ) + 1.6(A* + Q*) + 0.5L***
      • 1.2D
      • + 1.1(A + L* + Q*)**
      • 1.2D
      • + 1.1(A + Q*) + 0.5L* + H***
      • 当恒载效应与主动载荷效应相反时，恒载效应系数使用 0.9 代替 1.2。
  • 6.3 容许应力设计
    • 所有组件和锚点须具有足够强度，满足：
    • Ra ≤ Rn / Ω
    • 其中：
    • Ra = 由载荷效应组合确定的所需强度
    • Rn = 标称强度
    • Ω = 特定极限状态的安全系数
    • Rn/Ω = 容许强度
    • 6.3.1 所需强度的确定
      • 须考虑以下载荷效应组合（取最不利者），并考虑一个或多个载荷不作用的效应：
      • D
      • + 0.7H + A* + Q* + T***
      • D
      • + 0.7H + 0.75(A* + Q* + L* + T*)**
      • 当恒载效应与主动载荷效应相反时，组合 (1) 和 (2) 中的 D* 替换为 0.6D*。
  • 6.4 标称强度的确定
    • 6.4.1 ANSI 认可设计规范覆盖的材料
      • 当存在适用于所用材料的 ANSI 认可设计规范或其他国家认可设计规范时，其强度须按第 10 节中适用设计规范的要求确定。
    • 6.4.2 未被 ANSI 认可设计规范覆盖的材料
      • 6.4.2.1 组件标称强度须基于组件测试或使用已知材料性能计算组件强度。
      • 6.4.2.2 载荷抗力系数 φ：
        • 材料类型 φ 符合 4.2.3 的钢丝绳端接 0.8 符合 4.1.2 的延性材料 0.6 符合 4.2.4 的合成材料 0.5 脆性材料 0.3
      • 6.4.2.3 安全系数 Ω：
        • 材料类型 Ω 符合 4.2.3 的钢丝绳端接 2.0 符合 4.1.2 的延性材料 2.5 符合 4.2.4 的合成材料 3.0 脆性材料 5.0
      • > 脆性材料可能包括玻璃纤维、铸造金属、高强度钢和无筋混凝土。
• 第 7 节 净空（Clearance）
  • 7.1 净空要求 (CP 或 CA)
    • 净空要求须考虑最坏情况下的自由坠落距离、减速距离、伸展量、摆动坠落距离（如适用）和第 7.2 至 7.6 节规定的净空裕度之和（见图 1、2、3）。
    • CP：从工作表面（平台）起算的净空。
    • CA：从锚点上指定连接点起算的净空（便携式或临时系统可能需要）。
    • 多用户系统采用同时坠落法分析时，净空要求按 7.7 调整。
  • 7.2 自由坠落距离 (FF)
    • 自由坠落是用户无阻碍的坠落距离，当系统中所有松弛被消除、用户进一步位移将受到系统中产生的力抵抗时结束。自由坠落距离包括但不限于：挂绳松弛、激活距离和水平生命线松弛。
    • 7.2.2 挂绳松弛 (LY)
      • 挂绳松弛取挂绳长度加上用户安全带背部 D 形环高于挂绳或生命线另一端的高度。
    • 7.2.3 激活距离 (FFA)
      • 坠落制动器或自回缩装置的激活距离须包含在自由坠落距离中。
    • 7.2.4 水平生命线松弛 (FFC)
      • 对于水平生命线系统，初始下垂与尖点下垂之间的变化量须包含在自由坠落距离中。
  • 7.3 减速距离 (DD)
    • 减速距离是坠落制动系统反应以将坠落用户完全停止所经过的距离。包括适用的生命线和挂绳拉伸、最大锚点系统挠度以及个人能量吸收器和自回缩装置的展开。
    • 7.3.2 挂绳拉伸 (XL)
      • 须包含在减速距离中。
    • 7.3.3 最大锚点系统挠度 (MASD)
      • 柔性锚点的挠度、垂直生命线的拉伸或水平生命线系统的挠度须包含在减速距离中。
    • 7.3.4 个人能量吸收器和自回缩装置的展开 (XPEA)
      • 7.3.4.1 可使用动态分析 (8.3.1)、能量分析 (8.3.2) 或测试与插值分析 (8.3.4) 确定。
      • 7.3.4.2 静力分析时：
      • 刚性锚点：个人能量吸收器展开距离按下式计算（不超过最大可用展开量）：
      • XPEA = w × (FF + XW(harness)) / (FCLR - w)
      • 其中：
        • XPEA = 个人能量吸收器展开距离（英尺）
        • w = 最重用户体重（磅，按第 4.4 节）
        • FF = 自由坠落距离（英尺）
        • XW(harness) = 安全带拉伸导致的伸展距离
        • FCLR = 个人能量吸收器净空计算用展开力（磅，按 5.3.1.2 或 5.3.2.2）
      • 柔性锚点：个人能量吸收器须假设完全展开。
      • 7.3.4.3 静力分析时自回缩装置：须假设展开其最大制动距离：
      • Z359.14 Class A 自回缩装置：最大制动距离 = 24 英寸
      • Z359.14 Class B 自回缩装置：最大制动距离 = 54 英寸
  • 7.4 伸展量 (XW)
    • 伸展量包括用户身体的伸长和拉直 (XW(user)) 以及安全带拉伸 (XW(harness))（见图 3）。
    • 用户身体伸长由减速力作用下身体的反应产生；身体拉直发生在从跪姿或卧姿坠落时。
    • 安全带拉伸由用户身体对安全带的反应产生。可从安全带制造商获取数据，或在系统允许的最大制动力下测试安全带性能确定。
    • 若安全带拉伸信息既不可用也未指定，则安全带对伸展量的贡献须至少假设为 1.5 英尺 (0.46 m)。
  • 7.5 摆动坠落距离 (SFD)
    • 净空要求须包括适用的摆动坠落距离裕度。摆动坠落距离等于用户安全带 D 形环从摆动开始到摆动期间到达最低高程的高程变化（见图 1）。
  • 7.6 净空裕度 (CM)
    • 净空要求须包括净空裕度，即坠落制动时用户身体最低末端与坠落方向最高障碍物之间的距离。
    • 7.6.1 刚性锚点
      • 刚性锚点的净空裕度不得小于 2.0 英尺 (0.61 m)。
    • 7.6.2 柔性锚点
      • 柔性锚点系统的净空裕度不得小于下式给出的值：
      • CM = 2.0 + CMASD × MASD（英尺）
      • 其中 CMASD 取决于确定最大锚点系统挠度 (MASD) 的方法：
        • 分析方法 CMASD 动态分析 (8.3.1) 或能量分析 (8.3.2) 0.1 静力分析 (8.3.3) 0.3 测试与插值分析 (8.3.4) 0.05
  • 7.7 同时坠落
    • 当水平生命线系统按同时坠落法 (5.4.1) 为多用户设计时，计算的净空要求须增加以考虑最后一个坠落用户的自由坠落和减速距离增加。
    • 按下式计算总坠落距离最大用户的净空要求：
    • C = 1.6Cm - 0.6C1
    • 其中：
    • C = 总坠落距离最大用户的净空要求
    • Cm = 同时坠落的净空要求（使用 ACLR = m × FCLR 计算）
    • C1 = 单用户坠落的净空要求（使用 ACLR = FCLR 计算）
    • 当使用动态或能量分析时，总坠落距离最大用户增加的减速距离 (C - Cm) 不得导致用户能量吸收器展开超过其最大展开距离。若发生此情况，分析结果可能无效，须执行连续坠落的动态分析。
• 第 8 节 设计假设和分析方法
  • 8.1 绳索的弹性
    • 8.1.1 钢丝绳
      • 钢丝绳可假设为线弹性行为。特定直径、材料、股数和每股钢丝排列的钢丝绳的横截面面积和弹性模量可从制造商或行业认可标准中获取。
    • 8.1.2 合成绳
      • 合成绳可假设为线弹性行为。在缺乏更精确分析方法时，可使用在绳索将承受的最大制动力或最大制动载荷下给出正确拉伸 (±5%) 的弹性模量。拉伸性能可从制造商获取或通过测试确定。
      • > 许多制造商发布循环加载绳索的拉伸性能，可能约为原始绳索初始加载时发生拉伸的一半。
  • 8.2 水平生命线系统
    • 对于水平生命线系统，由自重和预张力引起的钢索下垂可使用悬链线或抛物线方程计算。由施加的集中载荷引起的钢索位移可理想化为钢索支撑点与施加集中载荷之间的直线弦，因此忽略自重引起的下垂（见图 6）。
  • 8.3 分析方法
    • 须使用 8.3.1 至 8.3.4 所述分析方法确定系统性能：
    • 8.3.1 动态分析
      • 可用于所有主动式坠落防护系统。动态分析是确定结构在任何一般时变载荷作用下动态响应的技术。
    • 8.3.2 能量分析
      • 可用于所有主动式坠落防护系统。能量分析使用能量守恒定律。
    • 8.3.3 静力分析
      • 仅在满足以下所有要求时可使用：
      • 使用个人能量吸收器 (4.6.3) 或自回缩装置 (4.6.4) 控制最大制动力。
      • 个人能量吸收器不得完全展开。若完全展开，须改用动态或能量分析。
      • 个人能量吸收器的展开力不得随展开距离变化 (±50 磅)。若变化，须改用动态或能量分析。
      • 自回缩装置须锚固在用户背部 D 形环上方，使系统自由坠落距离限于装置的激活距离。
      • 水平生命线能量吸收器不得完全展开。若完全展开，须改用动态或能量分析。
      • 水平生命线能量吸收器的展开力不得随展开距离变化。若变化，须改用动态或能量分析。
      • > 静力分析计算结构在稳态加载条件下的效应，忽略惯性和阻尼效应。
    • 8.3.4 测试与插值分析
      • 坠落制动系统的最大制动力、最大制动载荷和净空要求可基于对实际系统原型进行坠落测试，或对包围所设计系统的类似系统坠落测试结果进行插值。
      • 需要插值时，须测试足够范围的配置，每个变化参数不少于 3 次测试，以允许 ±5% 精度的插值。
      • 刚性测试重量须为 282 磅 (128 kg) ±2 磅 (1 kg)。
      • 坠落测试须使用指定与系统配合使用的实际个人防护装备执行。
    • 8.3.5 其他可接受方法
      • 其他分析或经验方法仅在基于经过验证的科学原理且被确立能准确预测主动式坠落防护系统性能时才可接受。
• 第 9 节 系统认证
  • 9.1 主动式坠落防护系统的认证
    • 9.1.1 系统认证须记录系统的设计、制造、安装和使用。资质人员须随文件提供书面声明，说明系统符合本标准及其他引用标准（如适用）建立的准则。
    • 9.1.2 认证文件须说明系统由资质人员再认证的频率。该频率不得超过 5 年。
  • 9.2 主动式坠落防护系统的再认证
    • 9.2.1 系统须由资质人员按 9.1.2 规定的频率彻底审查。再认证须包括审查原始认证文件及其持续适用性。再认证准则包括但不限于：
    • 系统所应对危害和任务的变化。
    • 影响系统的法规、标准或其他因素的变化。
    • 来自使用系统的授权人员和合格人员代表性样本的反馈。
• 第 10 节 参考文献
  • 本标准引用以下出版物（包括所有修正案）：
    • 编号 标准 10.1.1 CSA Z259.16-04 (R2014)，主动式坠落防护系统设计 10.1.2 ASTM D6775-13，纺织织带、带和编织材料断裂强度和伸长率标准测试方法 10.1.3 FED-STD-191/6015.1，绳索强度和伸长率（拼接试样法） 10.1.4 Cordage Institute CI 1801:07，低拉伸和静态 kernmantle 生命安全绳 10.1.5 ASTM A1023/A1023M-09，通用绞合碳素钢丝绳标准规范 10.1.6 ASTM A492-95 (2013)，不锈钢绳丝标准规范 10.1.7 ASTM E8/E8M-13a，金属材料拉伸测试方法 10.1.8 2015 国际建筑规范 (IBC) 10.1.9 ASCE/SEI 7-10，建筑物和其他结构最小设计载荷 10.1.10 ACI 318-11，结构混凝土建筑规范要求和注释 10.1.11 ACI 530/530.1-13，砌体结构建筑规范要求和规范 10.1.12 ANSI/AISC 360-10，建筑结构钢规范 10.1.13 2012 国家木结构设计规范 (NDS) 10.1.14 A. C. Sulowski, Toronto (2001)，坠落制动系统 - 实用要点
• 第 11 节 图表
  • 本标准包含 6 幅图，均为说明性图示：
    • 图号 标题 内容说明 图 1 摆动坠落 (Swing Falls) 摆动下降距离 (SDD) 和摆动坠落距离 (SFD) 的定义，假设用户 D 形环在固定绷紧长度的生命线上做圆形（钟摆）运动 图 2 净空（不含摆动坠落距离） 从锚点起算净空 CA 和从平台起算净空 CP 的组成：FF（自由坠落）+ DD（减速距离）+ XW（伸展量）+ CM（净空裕度）；DD = MASD + XL + XPEA 图 3 伸展量 (Stretch Out) D 形环翻转和滑动、安全带拉伸和用户身体拉直导致的伸展量 图 4 挂绳松弛导致的自由坠落 FF = HDA + LY（D 形环高于/低于锚点两种情况） 图 5 垂直生命线上挂绳松弛和坠落制动器移动导致的自由坠落 FF = FFA + HDA + LY（含激活距离 FFA） 图 6 水平生命线下垂和力 初始下垂 SI、尖点下垂 SC、最大下垂 SMAX、自由坠落距离 FFC、最大锚点系统位移 MASD = SMAX - SC、平均制动力 AAF、最大制动载荷 MAL
• 附录 A（资料性）注释
  • 附录 A 为解释性注释，不包含要求。主要注释章节包括：
  • A.1：用户制动力（4.6.1 节）的附加说明
  • A.2：摆动坠落（4.6.9.1 节）的附加说明
  • A.3：自回缩装置净空计算（5.3.2.2 节）的附加说明
  • A.4：同时坠落（5.4.1 节）的附加说明
  • A.5：载荷效应（6.2.1 节）的附加说明
  • A.6：伸展量（7.4 节）的附加说明
  • A.7：净空裕度（7.6 节）的附加说明
  • A.8：同时坠落净空（7.7 节）的附加说明
  • A.9：水平生命线能量吸收器最大跨度和展开量的附加说明
• 关键数值速查表
  • 参数 要求值 用户体重范围 130–310 磅 (59–140 kg) 设计最小用户体重 310 磅 (140 kg) 用户最大制动力 ≤ 1,800 磅 (8.0 kN) 行进限制系统表面坡度 < 4:12 (18°) 配重/压载锚点表面坡度 < 1:12 (5°) 摆动坠落总距离限值 ≤ 4.0 英尺 (1.2 m) 刚性锚点净空裕度 ≥ 2.0 英尺 (0.61 m) 安全带伸展最小假设值 1.5 英尺 (0.46 m) 再认证最大间隔 5 年 材料断裂应变最小值 10% 水平表面行进限制静力 400 磅 (1.8 kN) 坠落测试刚性重量 282 磅 (128 kg) ±2 磅 Class A 自回缩装置最大制动距离 24 英寸 Class B 自回缩装置最大制动距离 54 英寸
  • 本摘要基于 ANSI/ASSP Z359.6-2016 全文整理，涵盖全部 11 个规范性章节、6 幅图表和附录 A 的要点。所有数值和公式均来自标准原文。如需完整原文条款，请参阅标准正式出版物。