护栏:设计标准、建筑规范和安装

国际建筑规范(IBC)的定义“警卫”(通常也称为“护栏”)是“建筑组件或系统的组件位于或接近开放的高架走表面,减少的可能性,从走表面下降到一个较低的水平。”A horizontal or sloping rail intended for grasping by the hand for guidance and support describes a扶手，不应与护栏混淆。

护栏系统若要按设计运作，并提供安全的环境，必须考虑以下事项:

1. 设计准则和规范
2. 设计责任
3. 适当的安装方法

设计标准和建筑规范

在建筑设计过程中，建筑师和工程师需要了解许多政府法规。有新的，更新的国际建筑规范，其中包含了诸如美国土木工程师协会(ASCE)，美国国家标准协会(ANSI)和ASTM国际等协会的参考。此外，还必须考虑职业安全和健康管理局(OSHA)和美国残疾人法案(ADA)。设计人员面临着解释这些文档并将其应用于特定情况的持续任务。有了所有这些规范、法规和标准，设计护栏系统可能是一项挑战。在安装过程中，这些规定也将对制造商和最终承包商产生重大影响。护栏系统设计规范的目的是帮助确定组件的尺寸和尺寸，确保系统满足规定的负荷和所需的使用条件，并最终在正确安装时提供防止人员坠落的保护。

根据2006年国际建筑规范(IBC 2006)，当上、下表面的高差达到或超过30英寸时，通常需要设置护栏。

以下是根据2006年IBC编制的:

• 结构性能力:扶手、护栏及其支撑物必须设计为每直线英尺50磅的重量，在顶轨顶部的任何方向施加，并在沿顶轨顶部的任何方向的任何位置施加200磅的集中荷载。
• 护栏填充和底部轨道将被设计为100磅作用在一个投影面积1平方。ft，包括组件之间的开放空间。
• 高度:在需要的地方，护栏的高度必须在胎面或行走面前缘上方至少42英寸。
• 开放限制:开放式防护装置应有栏杆或装饰图案，使直径4英寸的球体不能通过34英寸高的任何开口。距离行走面34英寸至42英寸，直径8英寸的球体不得通过。
• 机械设备:需要维修的屋顶设备，以及位于屋顶边缘10英尺内的屋顶舱口，都需要警卫。这些防护装置的构造应防止直径为21英寸的球体通过。

护栏和扶手不符合最低规范要求，或者没有正确安装或设计，这种情况比人们预期的要常见得多。不满足最小结构承载能力的护栏，或过度偏转的护栏，对公众构成真正的危险。

当护栏有很大的挠度时，它会给人一种感觉，即栏杆不安全或结构不稳定。在这种情况下，可以认为栏杆的建造或设计不当。由于重复的过度变形，连接可能会疲劳并可能失败。栏杆桩的最大允许挠度应为L/120 (h/60)。

设计责任

建筑师和工程师主要考虑的是护栏和扶手的责任。正如许多联邦法规和规范所表明的那样，为了提高公共安全水平，对栏杆系统的设计负荷提出了更严格的要求。因此，栏杆系统的结构设计变得非常重要。此外，承包商有责任证明其符合规范和参考规范所要求的所有性能语言。

最初，建筑师在咨询工程师的协助下，将绘制护栏系统所需的图纸。很多时候，原理图，加上项目规范手册的补充，对于更多的标准配置已经足够了。原理图通常会显示出制造商会提供的整体尺寸和附件位置施工图。必要时，建筑师会在构造文件中指出具体的构件尺寸、组件和细节。在这一点上，承包商和制造商将需要遵守这些细节。然而，这些确实成为有执照的设计专业人员的责任。

当只提供示意图时，需要协调项目的规范，为一个完整的系统提供必要的语言。至少，图纸应显示所有位置和护栏系统的范围，所有充分的尺寸在平面图、高程和细节。当标准构件尺寸足以满足设计意图时，通常可以在规范中涵盖保护填料的设计。

如果要求承包商承担设计责任，将在规范的性能要求一节中作出规定。规格手册的性能要求部分将概述预期要进行的必要工程分析。

安装方法

一旦护栏系统已经制造，以满足结构设计，最后一步是安装。对于任何一个特定的护栏系统来说，要想成功地发挥其提供屏障的功能，防止建筑物的使用者掉到较低的楼层，必须正确地安装护栏。安装与系统的结构设计和制造一样重要，因为安装中的任何缺陷都可能导致故障。因此，对安装和锚固的细节要特别注意。

因为它是连接到建筑支撑结构的护栏系统的柱子，柱子的基础是任何栏杆系统中最关键的点。这是最大的压力将发生的地方。在建筑结构上安装柱子可以有多种方式，而且每种情况都可能不同。一些更常见的方法包括:

• 安装在筋膜或面纵梁上的栏杆系统。这种方法有几个优点，包括扶手系统不会减少楼梯或平台的宽度。此外，标准库存配件，安装变得容易，因为没有必要现场焊接。
• 栏杆系统，设置成新的混凝土或砌筑地板。管道套管、金属片、可拆卸纤维、纸板或泡沫聚苯乙烯(由栏杆系统制造商提供)在施工过程中用于形成接杆孔。套管应足够大，以允许其间距或排列中的磁场变化，并仍留有足够的空间灌浆。套管应具有足够的深度，以提供足够的支柱支撑，并在栏杆系统安装之前保持覆盖，以防止碎片的堆积或结冰导致的水的聚集。
• 设置在现有地板上的栏杆系统。当栏杆系统被设置在现有的地板上时，柱子孔将需要钻芯钻。洞的边缘应该至少是3 1/2“从混凝土或砌体的边缘。
• 安装在地板表面或楼梯踏板上的栏杆系统。这种安装系统将需要设计承受所需的负载。支撑可以通过改变钢轨的方向来实现。如果要在轻型(MC)纵梁槽的窄法兰上安装栏杆系统，则需要对纵梁进行计算，以确定是否需要加劲。一种附在有薄混凝土的开放式立管楼梯上的栏杆系统水磨石履带和无面纵梁造成一个特殊的附件问题。这种情况将需要额外的支撑和工程计算。

规范要求，材料可用性，甚至材料成本都会影响护栏的最终设计。为了保证系统的完整性，需要对每个具体的条件进行结构设计。最后，需要从一开始就明确谁将负责确保设计。护栏的设计必须考虑到满足ADA要求的强度和使用性能。