护栏:设计标准、建筑规范和安装

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设计和安装安全系统
几乎所有的商业和公共建筑,无论是办公楼、体育馆、礼拜场所还是学校建筑,都有护栏系统。护栏安装系统的目的是为建筑物内的住户提供安全及保护,并放置于或接近建筑物的外缘楼梯,坡道,楼梯平台,平台,阳台和屋顶进入的地区。它们也将在任何开口或可及表面,的周边边缘发现诸如用于楼梯的开口,或在其中操作条件的要求到一个指定区域的有限访问以防范意外跌落的位置。

护栏:设计标准、建筑规范、设计规范;安装 资料来源:Flickr|96dpi|CC BY 2.0

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扶手它不应该与护栏混淆。

要使护栏系统按设计运作,并提供安全的环境,需要考虑下列事项:

  1. 设计准则及准则
  2. 设计责任
  3. 适当的安装方法

设计标准和建筑规范

栏杆系统标准

ASTM国际:

  • ASTM E 894建筑物永久性金属栏杆系统和钢轨的锚固试验方法
  • ASTM E 935建筑物用永久性金属栏杆系统和栏杆性能的试验方法
  • ASTM E 985建筑物用永久性金属栏杆系统和栏杆规范
  • ASTM E 1481建筑物栏杆系统和栏杆术语

美国土木工程师协会:

  • 第3期7建筑物和其他结构的最小设计荷载

美国国家标准协会:

  • ANSI 117.1无障碍和可用的建筑物和设施的指南
  • ANSI 1264.1工作场所地板和墙壁开口、楼梯和栏杆系统的安全要求

全国消防协会:

  • NFPA 101生命安全规范

    有许多政府法规,设计建筑物的过程中,建筑师和工程师需要了解的。还有就是新的,更新的国际建筑规范,其中包含这样的协会评为美国土木工程师协会(ASCE),美国国家标准协会(ANSI)和ASTM国际标准组织引用。此外,职业安全与健康管理局(OSHA)和美国残疾人法案(ADA)必须加以考虑。设计人员面临解释这些文件,并把它们应用到具体情况的持续的任务。随着这些规范,法规和标准,设计护栏系统是具有挑战性的。这些法规也将与安装过程中,制造商和最终承包商显著的影响。这样做的目的的设计法规护栏系统是帮助确定组件的大小和尺寸,以确保系统满足特定负载的要求的服务条件,并最终提供了对正确安装时坠落者的保护。

    2006年国际建筑规范(IBC 2006)通常需要护栏时,在上,下表面之间的高度差在30英寸或更大。

    以下是基于2006年IBC的数据:

    • 结构性能力:扶手、护栏和它们的支撑必须设计成每线性英尺50磅,在顶部钢轨的任何方向上,以及在顶部钢轨的任何位置上,在任何方向上施加200磅的集中载荷。
    • 护栏填充物和底部栏杆将被设计为100磅作用于1平方英尺的预计面积。包括组件之间的开放空间。
    • 高度:如有需要,护栏的高度必须至少在踏面或步行面的前沿42英寸以上。
    • 开放限制:开放的守卫应该有栏杆或装饰图案,这样一个4英寸直径的球体不能通过任何开放,高达34英寸。从34英寸到42英寸以上的步行表面,一个直径8英寸的球体不能通过。
    • 机械设备:需要维修的屋顶设备,以及距离屋顶边缘10英尺以内的屋顶舱口都需要警卫。这些防护罩的结构应防止21英寸直径的球体通过。

    这是比人们期望找到护栏和扶手不符合最低规范要求,或不安装或设计不当更常见。不符合最低结构承载能力,或者是那些过度偏转护栏,向公众展示一个真正的危险。

    当护栏具有偏转显著量,它会给出一个意义上说,栏杆是不是安全的,或者它不是结构稳定。在这种情况下,栏杆可以被认为是不正确的构造或设计。经过反复过度变形,连接可以变得疲劳和可能的失败。栏杆立柱的设计应为L / 120(H / 60)的最大允许偏转。

    设计责任

    HTTP-www.flickr.comphotostandemracerCC_BY_2.0建筑师和工程师主要考虑的是护栏和扶手带来的责任。正如许多联邦法规和规范所表明的那样,铁路系统的设计负荷已经被采用并实施了更严格的要求,以提高公共安全水平。因此,钢轨系统的结构设计变得极为重要。此外,承包商有责任证明符合规范要求的所有性能语言,以及所有引用的代码。

    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,示意图,以及补充的项目规格手册,足以为更多的标准配置。示意图通常会指出制造商需要提供的总体尺寸和附件位置施工图.必要时,特定的成员大小、组件和细节由架构师在构建文档中指出。在这一点上,承包商和制造商将需要遵守这些细节。然而,这些确实成为了有执照的设计专业人员的责任。

    如果仅提供了示意图,这是必要的,该项目的规格进行协调,以提供一个完整的系统所需的语言。至少,图纸应显示所有的位置和护栏系统的程度,都在平面图,立面图和细节尺寸充分。警卫填充设计往往可以当普通会员的尺寸足以设计意图的规格覆盖。

    如果承包商被要求承担设计责任,这将在规范的性能要求部分中进行定义。规范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

    一旦护栏系统被制造出来以满足结构设计,最后一步就是安装。任何一种护栏系统,要想成功地发挥它的功能,防止建筑物内的住户跌落到较低的楼层,都必须正确地安装。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,必须注意安装和锚固的细节。

    http-www.flickr.comphotoskplawverCC_BY-SA_2.0

    由于护栏系统的立柱是与建筑物的支撑结构相连接的,因此立柱的基础是任何护栏系统中最关键的节点。这就是压力最大的地方。安装在建筑物结构上的立柱可以用不同的方法来完成,每一种情况可能是不同的。一些更常见的方法包括:

    • 栏杆系统安装在面板或面纵梁。这种方法可以提供多种优势,包括事实栏杆系统不会降低楼梯或平台的宽度。另外,与标准的库存配件,安装变得容易,因为没有需要现场焊接。
    • 栏杆系统设置成新的混凝土砌筑地板。管套、金属片、可移动纤维、硬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孔洞以接收柱子。套管应足够大,以适应其间距或对齐方式的现场变化,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,并应保持覆盖,直到安装栏杆系统,以防止堆积物或收集的水受到冻结。
    • 设置在现有地板上的栏杆系统。当一个栏杆系统将设置在现有的地板上,桩孔将需要钻核心钻。孔的边缘应至少离混凝土或砌体边缘3 1/2"。
    • 安装在地板表面或楼梯踏板上的栏杆系统。这种安装系统需要设计成能够承受要求的负载。支撑可以通过改变钢轨的方向来实现。如果栏杆系统要安装在轻型(MC)纵梁通道的狭窄法兰上,则需要对纵梁进行计算,以确定是否需要加强筋。一种栏杆系统,连接到一个有薄混凝土或水磨石胎面无脸桁提出了一个特殊的感情问题。这种情况将需要额外的支撑和工程计算。

    规范要求,材料的可用性,甚至材料成本可影响护栏的最终设计。结构设计将需要对每一个特定的条件,以保证系统的完整性。最后,它需要从一开始就谁负责确保设计清晰。护栏的设计必须考虑强度和符合ADA要求的适用性。

    上次修改是在2012年2月2日,星期四
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    大卫·英戈尔德

    David Ingold毕业于俄亥俄州立大学建筑学院,是建筑规范协会(CSI)的成员,拥有建筑文档技术(CDT)认证。凭借超过18年的经验,David为各种各样的项目类型带来了广泛的知识基础和对设计和施工的理解。他是一位有造诣的高级项目管理员,在开发体系结构文档的所有阶段都有经验。David作为项目负责人、规范作者和各种类型和复杂项目的协调人,包括高层和低层公寓、体育设施、高等教育和政府研究实验室、制造设施、废水处理厂、停车场和校园总体规划,承担了主要职责。David最大的愿望是提供建筑管理服务,全面执行项目设计。

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