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防护栏杆设计优化分析与讨论

发布时间:2020-06-19 08:44:24人气:

           防护栏杆做为房屋建筑的关键附设预制构件之一, 他尽管不危害主体工程的支承特性, 确是关联到使用人人身安全安全性的重要预制构件。 护栏毁坏经常发生, 且导致工作人员的安全事故, 因而, 防护栏杆的安全系数需造成重视。
防护栏杆的设计方案现况
         1. 防护栏杆包括了 加工厂绝大部分的状况,关键有下列几种位置: ①关键楼房平面图的空港附近; ②各维修钢结构平台的空港附近; ③室内楼梯及其室内楼梯洞边的附近; ④底坑、 孔眼等的空港附近。
         2、现行标准设计方案基本作法公共建筑, 目 前的设计构思是以安全性、 好用主导, 对美观大方规定不足高度重视。 一般防护栏杆的设计方案立即采用全新的国标图集相匹配的大样图。
防护栏杆设计方案载荷赋值的科学研究
        不一样标准的防护栏杆设计方案载荷赋值比照牵涉到防护栏杆有关的标准图集、 标准类型多种多样, 赋值进出也很大。 关键有四类, 按出版发行時间顺序归纳如下:
        1) 国标图集 02J401《钢梯》。 护栏及护栏顶端水准集中化活载指标值取 1. 0 kN/m 。
         2) 国家标准标准 GB4053. 3 - 2009《固定式钢梯及平台安全要求》。 斜钢梯护栏应能承担在除开往上的一切方位释放的不小于 890 N 的集中化荷载, 在邻近立杆间的较大拉伸应变形变应不超跨距的 1 /250。 正中间护栏应能承担先在点圆上上释放的不小于 700 N 水准集中化荷载, 较大拉伸应变形变不超 75mm。 顶端或尾端立杆应能承担在立杆顶端释放的一切方位上 890 N 的集中化荷载。 之上荷载不开展累加。防护栏杆安裝后顶端护栏应能承担水平方向和竖直往下方位不小于 890 N 集中化荷载和不小于 700 N/m 均布荷载。在邻近立杆间的较大拉伸应变形变应不超跨距的 1 /250。 水准和竖直荷载及其集中化和均布荷载均不累加。 正中间护栏和顶端或尾端立杆载荷要求与斜钢梯相匹配的一致。
       3) 国家标准标准 GB50577 - 2010《水泥工厂职业安全卫生设计规范》。 防护栏需有充足的弯曲刚度和抗压强度: 该标准未明确提出确立的设计方案载荷值, 但对应用安全性明确提出来规定。
       4) 国家标准标准 GB50009 - 2012《建筑结构荷载规范》。 室内楼梯、 内场、 生活阳台和上人屋面等的护栏活载指标值不可低于以下要求: ①住房、 寝室、 写字楼、 宾馆、 医院门诊、 幼儿园、 幼稚园, 护栏顶端的水准载荷应取 1. 5kN/m。 ②院校、饭堂、 剧院、 影院、 地铁站、 会堂、 陈列馆或体育场馆, 护栏顶端的水准载荷应取 1. 0 kN/m, 纵向载荷应取 1. 2mN/m, 水准载荷与纵向载荷应各自考虑到。
防护栏杆的设计方案提升探讨
       1、防护栏杆设计方案型号选择详细介绍
          基本设计方案时一般护栏采用国标图集 02( 03) J401《钢梯》中的 LG2 - 12。 钢梯护栏依据不一样的倾斜度和梯宽有相匹配的梯型, 护栏与梯型相匹配。 防护栏杆关键预制构件为四类:①护栏 ( 或称顶端护栏) ; ②正中间护栏; ③立杆; ④踢脚线。
          1) LG2 - 12 相匹配的预制构件信息内容: ①护栏: 无缝钢管 Φ60 ×3. 0; ②正中间护栏: 镀锌扁钢 - 30 × 4 两条; ③立杆: 无缝钢管 Φ60× 3. 5; ④踢脚线: 镀锌扁钢 - 100 × 3 一道。
          2) 钢梯护栏相匹配的预制构件信息内容。
            ( 1) 梯倾斜度≤45°时, 与护栏 LG2 - 12 设计风格最贴近的是[3]第 72 页的详图⑥。 预制构件信息内容: ①护栏: 无缝钢管 Φ60 ×3. 0; ② 中 间 栏 杆: 三 道 钢 筋 Φ20; ③ 立 柱: 钢 管Φ50X2. 5; ④踢脚线: 无。
            ( 2) 梯倾斜度 > 45 度时, 此类状况仅在独特地区应用。预制构件信息内容: ①护栏: 无缝钢管 Φ50 × 2. 5; ②正中间护栏: 三无;③立杆: 无缝钢管 Φ33. 5 × 3. 25; ④踢脚线: 无。
 按预制构件归类设计方案提升试着
           1) 外型提升。 同一房屋建筑、 同一厂区域内的全部的防护栏杆款式统一, 能够给人产生艺术美。 因而针对防护栏杆的款式必须调节一致。 以 LG2 - 12 做为原形, 开展调节提升: ①护栏选用圆钢管; ②正中间护栏选用镀锌扁钢 - 30 × 4 两条; ③立杆选用圆钢管; ④踢脚线( 必须设定处) 选用镀锌扁钢- 100 ×3 一道。
          2) 预制构件提升。 预制构件横截面存有区别的关键集中化在防护栏杆的护栏和立杆, 比照见下表 1。
                                                

                                                 


          考虑到非机动车左右钢梯的便捷、 舒服,GB50295 - 2008要求钢梯视角不适合超过 45°[2 ], 因而倾斜度 >45°的钢梯应用较少。 大部分安全防护栏杆扶手的直徑均为 60mm, 该直徑的护栏握裹不方便, 手执该直徑的护栏不可以较牢地把握住; 另外, 有关标准也是有规定: 护栏宜选用无缝钢管, 直径应不小于 30 mm, 不超 50 mm。 依据销售市场常见、易购的无缝钢管信息内容, 创建直徑在 30 ~ 50 mm 范畴内的横截面库,同表另附已采用的横截面做为比照, 如表 2。

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          因为全部标准、 标准图集都承诺立杆的间隔不超 1 m, 因而大家取 1 m 做为测算模块。 各自采用横截面库位的钢管型号开展设计方案列式计算: ①护栏充分考虑边跨要素, 简单化按跨距为1. 0 m 的组合梁在跨中集中化载荷 0. 89 kN 和均布荷载 1. 5kN/m 功效下测算; ②立杆考虑到按悬壁预制构件高宽比 1. 2 m, 顶端受 1. 0 kN 的集中化载荷功效下测算。 相匹配挠度值操纵限定,护栏按跨距的 1 /250, 即不超 4 mm; 立杆按其高宽比的 1 /100[9], 即不超 12 mm。数值统计分析见表 3。

                                            


          此次设计方案提升无法获得预置目 标, 无缝钢管直徑在 30 ~50 mm范畴内均不可以考虑立杆的抗压强度和弯曲刚度规定。 假如采用无缝钢管 Φ48 × 3. 0 或 Φ50 × 2. 5 做为立杆, 历经试算, 立杆间隔要调节到 500 mm 上下即可符合要求, 那样再用含钢量上都不经济发展。
设计方案提升试着后的再探讨
         由表 3 的试算結果能够见到, 防护栏杆的安全性重中之重在立杆, 它起着根本性的功效。 国标图集[4 ]采用的立杆预制构件考虑有关标准抗压强度和弯曲刚度规定, 其挠度计算值也贴近护栏高度的 1 /100, 并无提升室内空间。护栏倒是能够调节到较小的横截面, 可是从工程施工进行后的实际效果考虑到, 最好是护栏的直徑 > 立杆的直徑, 那样护栏能够彻底遮住立杆顶口, 不仅美观大方并且能够阻拦降水进到立杆、 避免生锈。 国标图集采用的护栏横截面与该标准一致。因而, 在工程施工全过程中随意更改预制构件尺寸将会会留有安全风险。
         根据设计方案提升的试着, 确立了防护栏杆设计风格的统一和立杆横截面的安全性道德底线, 沒有可以做到预估的提升目 标。 根据剖析, 大家也发觉了难题, 比如护栏直徑很大 Φ60 mm不方便抓握、 与有关标准矛盾等, 为进一步科学研究出示了构思。 因此明确提出构想, 假如立杆为变横截面预制构件, 即柱脚大、柱顶小, 就可以处理所述的难点, 并且合乎悬壁预制构件的支承特性。 那样的预制构件基本生产加工、 制做存有挺大的难度系数, 防护栏杆制成品化能够兼具美观大方和经济发展, 还能够大批量化生产制造。

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