详细了解国内外护栏的设计标准,特别是设计荷载、最大允许挠度、荷载分项系数的规定、锚固的设计、锚固板厚度的设计和国内外设计规范的差异等对于更好开展相应的设计工作,更好适应国外EPC总承包工程具有现实意义。
一、国内外球接栏杆设计参数比较
1.国内外规范对栏杆荷载大小的规定
国内外规范对栏杆荷载的规定见表1。由表1看出,澳大利亚采用0.55kN的集中荷载或0.33kN/m的均布荷载,英国栏杆设计一般用0.36kN或0.76kN/m均布荷载。美国标准采用0.76kN/m的线荷载和采用0.89kN集中荷载,这是适用于公路工程防护栏杆的设计荷载。中国2006年12月出版的图集,其栏杆设计荷载一般采用0.5kN/m,2015年以后,栏杆的设计荷载提高到1kN/m及其以上。
即将出版的钢格板平台球型护栏行业标准规定了三种荷载标准,即0.5kN/m、0.89kN/m和1kN/m,融合了低、中和高三种平台栏杆荷载的规定。但尚未明确规定不同的设计荷载的栏杆适用于哪种类型的工程。从表1看出,中国栏杆荷载设计标准[2-10)高于英标和澳大利亚标准,但低于美标。美标栏杆设计荷载用于道路工程,超出了平台球接栏杆应用范围。
2.国内外栏杆最大挠度值比较
国内外规范对栏杆最大挠度值的规定见表2。假定栏杆扶手跨度设计值为1200mm,栏杆立柱高 度为1100mm,各国标准允许挠度值见表2备注。
从表2可看出,中国标准对水平栏杆扶手挠度的规定最为严格,为4.8mm;第二个是国际建筑法规,为6.6mm;第三个是澳大利亚标准,为13.3mm;第四个是英国标准,为25mm;最宽限似乎是美标,但美标的荷载最大,有集中荷载和均布荷载同时作用。
对于垂直立柱的挠度,各国标准的严格程度排序为:澳标(13.3mm)>孟加拉建筑法规2006(19.6mm)>国际建筑法规2015(18.3mm)>英标(25mm)>YBT4001.2-2020(30毫米)>GB4053.3
2009(75毫米)>美国材料试验标准E 985(91毫米).
值得注意的是,专门用于平台球形护栏最新将颁布的标准YBT4001.2-2020(讨论稿)将是首个类似工程的标准,该标准对水平栏杆挠度的规定严于各国标准;而对于垂直立柱挠度的规定,略宽松于英标。其作用在立柱上荷载兼顾了美标、英标和中国现有的标准。
3.国内外规范对栏杆荷载分项系数的规定
国内外规范对栏杆荷载分项系数的规定见表3。从表3可看出,栏杆荷载分项系数,英标最高为1.50,中国标准和美国标准相同为1.40。
4.国内外规范对栏杆计算模型的规定
国内外规范对栏杆计算模型的规定相同,即水平栏杆采用简支模型计算,垂直立杆采用悬臂结构计算。根据英国规范,栏杆所受荷载不进行组合设计。
二、结论
专门用于平台球形护栏最新将颁布的标准YBT4001.2-2020(讨论稿)对水平栏杆挠度的规定严于各国标准;而对于垂直立柱挠度的规定,略宽松于英标;其作用在立柱上的荷载兼顾了美标、英标和中国现有的标准的规定。我国2015年标准图集(15J403-1),其栏杆的设计荷载和最大挠度允许值高于英美标准。