詳細了解國內外護欄的設計標準,特別是設計荷載、最大允許撓度、荷載分項系數的規定、錨固的設計、錨固板厚度的設計和國內外設計規范的差異等對于更好開展相應的設計工作,更好適應國外EPC總承包工程具有現實意義。
一、國內外球接欄桿設計參數比較
1.國內外規范對欄桿荷載大小的規定
國內外規范對欄桿荷載的規定見表1。由表1看出,澳大利亞采用0.55kN的集中荷載或0.33kN/m的均布荷載,英國欄桿設計一般用0.36kN或0.76kN/m均布荷載。美國標準采用0.76kN/m的線荷載和采用0.89kN集中荷載,這是適用于公路工程防護欄桿的設計荷載。中國2006年12月出版的圖集,其欄桿設計荷載一般采用0.5kN/m,2015年以后,欄桿的設計荷載提高到1kN/m及其以上。
即將出版的鋼格板平臺球型護欄行業標準規定了三種荷載標準,即0.5kN/m、0.89kN/m和1kN/m,融合了低、中和高三種平臺欄桿荷載的規定。但尚未明確規定不同的設計荷載的欄桿適用于哪種類型的工程。從表1看出,中國欄桿荷載設計標準[2-10)高于英標和澳大利亞標準,但低于美標。美標欄桿設計荷載用于道路工程,超出了平臺球接欄桿應用范圍。
2.國內外欄桿最大撓度值比較
國內外規范對欄桿最大撓度值的規定見表2。假定欄桿扶手跨度設計值為1200mm,欄桿立柱高 度為1100mm,各國標準允許撓度值見表2備注。
從表2可看出,中國標準對水平欄桿扶手撓度的規定最為嚴格,為4.8mm;第二個是國際建筑法規,為6.6mm;第三個是澳大利亞標準,為13.3mm;第四個是英國標準,為25mm;最寬限似乎是美標,但美標的荷載最大,有集中荷載和均布荷載同時作用。
對于垂直立柱的撓度,各國標準的嚴格程度排序為:澳標(13.3mm)>孟加拉建筑法規2006(19.6mm)>國際建筑法規2015(18.3mm)>英標(25mm)>YBT4001.2-2020(30毫米)>GB4053.3
2009(75毫米)>美國材料試驗標準E 985(91毫米).
值得注意的是,專門用于平臺球形護欄最新將頒布的標準YBT4001.2-2020(討論稿)將是首個類似工程的標準,該標準對水平欄桿撓度的規定嚴于各國標準;而對于垂直立柱撓度的規定,略寬松于英標。其作用在立柱上荷載兼顧了美標、英標和中國現有的標準。
3.國內外規范對欄桿荷載分項系數的規定
國內外規范對欄桿荷載分項系數的規定見表3。從表3可看出,欄桿荷載分項系數,英標最高為1.50,中國標準和美國標準相同為1.40。
4.國內外規范對欄桿計算模型的規定
國內外規范對欄桿計算模型的規定相同,即水平欄桿采用簡支模型計算,垂直立桿采用懸臂結構計算。根據英國規范,欄桿所受荷載不進行組合設計。
二、結論
專門用于平臺球形護欄最新將頒布的標準YBT4001.2-2020(討論稿)對水平欄桿撓度的規定嚴于各國標準;而對于垂直立柱撓度的規定,略寬松于英標;其作用在立柱上的荷載兼顧了美標、英標和中國現有的標準的規定。我國2015年標準圖集(15J403-1),其欄桿的設計荷載和最大撓度允許值高于英美標準。