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简述玻璃护栏的前世今生

文章来源:嘉德利金属制品有限公司   文章发布时间:2018/03/07   作者:[field:writer/] 点击:[field:click/]

概要:玻璃护栏是现在市面上运用比较广泛的一种类型,所能体现的好处就是可以通过玻璃让人们都可以享受到阳光。“玻璃”在常温下是一种透明的固体,在熔融时形成网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。玻璃广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。随着科技的进步产生了“有色玻璃”“钢化玻璃”“有机玻璃”。

玻璃护栏是现在市面上运用比较广泛的一种类型,所能体现的好处就是可以通过玻璃让人们都可以享受到阳光。“玻璃”在常温下是一种透明的固体,在熔融时形成网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。玻璃广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。随着科技的进步产生了“有色玻璃”“钢化玻璃”“有机玻璃”。
把玻璃应用到护栏上具有很多优点,得到了人们的广泛喜爱和认可,首先从外观来说,它的色泽鲜艳、不褪色。加上它坚固耐用、抗冲击强度高。玻璃护栏的使用寿命高,一次性投入,终生享用。科技的法杖是的生产的厂家使用更为优质的原材料,因而做出来的玻璃护栏耐候性好,能耐高温、抗低寒、耐盐雾、抗潮湿,还有维护成本低,免维修、易清洗等优点。无论从基材、配件还是到涂装,都采用优质产品,从根本上保证产品品质。
玻璃护栏可以说是民宅、商场护栏、楼梯等地新宠儿,可以让路人看到一部分景象,美观、实用、通透,是您购买的最佳产品之一。
 
随着人们对建筑装饰美观要求的不断提高,越来越多的现代建筑开始使用玻璃护栏。在对建筑室外玻璃护栏以下简称玻璃护栏)的工程设计中,设计师通常会直接采用现行的荷载规范、工程设计规范以及部分产品标准对其构配件的采用、结构分析以及功能设计等方面进行综合考虑。虽然国内现行规范对室外建筑护栏的建筑设计要求及安全规定已具备,但可全国通用并且覆盖各常见结构形式的玻璃护栏工程技术规范目前仍处于缺失状态。因此,从事玻璃护栏工程设计的从业人员应当掌握相关专业知识及经验,而理清该领域的关键设计技术要点,是保证玻璃护栏的结构安全,以及能否满足正常使用功能的前提。以下就建筑室外玻璃护栏设计中的技术重点进行分析和案例说明
1建筑空外玻璃护栏的结构形式
为对其结构性能进行进一步的研究,本文对现行的国内外规范标准(国外主要为英、美标进行分析,再结合国内的实际使用情况,以玻璃栏板的固定方式分类,常见的玻璃护栏大致可分为以下三大类
1.1框支承破璃护栏
玻璃栏板镶嵌固定于护栏系統內所形成框体之中,形成框攴承面板结构,玻璃栏板所受的荷载可完全传递到其相邻的扶手、立柱、边框等受力构件,再由这些构件传递给建筑物主体结构。玻璃面板主要用于实现安全防护功能,不作为支承结构。
1.2点支承玻璃护栏
玻璃栏板通过点支承的方式固定于护栏系统,玻璃栏板所受的荷载由点支承装置和支承结构承受并传递至建筑主体结构。和框支承玻璃护栏相似,点支承玻璃栏板也主要起到安全防护作用,并非系统的支承结构。
1.3玻璃结构护栏
玻璃结构护栏(又称全玻璃护栏, Freestanding Glass Balustrade或 Structural glass Balustrade),是一种采用玻璃作为主要受力构件,玻璃栏板既直接承受外部荷载又将荷载传递至主体结构的护栏形式。因此,玻璃面板集围护功能与支承作用为一体。
2结构设计所依据的标准和规范
目前,国内的玻璃护栏一般按建筑物外围护结构进行结构设计。在实际工程中,国内玻璃护栏的结构设计通常会按照《建筑结构荷载规范》GB50009的规定执行,同时还应遵从《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102等相关行业规范以及地方标准等的要求。本文将涉及到玻璃护栏结构安全的主要现行标准及规范整理如表1所示。
序号 标准名称及编号 相关规定概要
1 建筑建构荷载规范
(GB50009-2012) 1)、规定了楼梯、看台、阳台何上人屋面等栏杆的活荷载标准取值;2)、规定了施工荷载、检修
和在其栏杆荷载组合系数、频遇系数、准永久值系数
2 建筑玻璃应用技术规范
(JGJ113-2015) 1)、规定了建筑玻璃的荷载取值及其效应、设计准则、材料选择及强度设计等; 2)、规定了室外栏板玻璃的抗风压设计、抗震设计方法;
3)、规定了建筑玻璃的防热炸裂设计方法、防人体冲击选材。
3 玻璃幕墙工程技术规范
(JGJ102-2003) 与玻璃目前相邻的楼面外缘无实体墙时,应设置防
撞设施(注:此处防撞设施包括护栏形式,并应符合建筑护栏相关的建筑和结构设计要求)。
4 建筑用玻璃与金属护栏
(JG/T342-2012) 规定了金属栏秆和金属或玻璃材料栏板所组成建筑护栏的各项力学性能要求及试验方法:包括抗水平荷载性能、抗垂直荷载性能、抗软重物体撞击性能、抗硬物撞击性能以及抗风压性能
5 建筑玻璃点支承装置
(JG/T138-2010) 规定了包括护栏在内的建筑用玻璃店支承装置的各项载能力要求、力学性能以及试验方法。
表1  国内玻璃护栏结构设计的主要实用标准及规范依据
3两类常见玻璃护栏的结构分析
某项目位于广州市海珠区,由裙楼及A、B两栋塔楼组成,总建筑面积192万平方米,总建筑高度A栋159.4米,B栋1335米,塔楼结构形式为框架核心筒结构。幕墙工程包括:A栋塔由隐框单元式幕墙及竖明横隐单元式幕墙,B栋竖明横隐单元式幕墙及东西面凹槽部位竖明横隐框架式玻璃幕墙;裙楼由框架式幕墙、全玻幕墙、铝板幕墙、玻璃雨棚及其他幕墙系统组成。其中建筑室外玻璃护栏均位于塔楼楼顶及裙楼女儿墙位置,塔楼部位的室外玻璃护栏用途均作为其外侧玻璃幕墙的防护结构,裙楼则有部分直接承担女儿墙功能,以满足裙楼楼顶人员活动的需要
本工程基本风压Wo=0.55kN/m2,地面粗糙度(词条“地面粗糙度”由行业大百科提供) 取B类,地震设防烈度:7度,设计基本地震加速度(词条“设计基本地震加速度”由行业大百科提供)值:0.1g。
3.1点支承破璃护栏受力分析
裙楼玻璃护栏采用点支承玻璃护栏的结构形式,玻璃栏板为四点支撑,栏杆有独立扶手抵抗冲击荷载计算标高(词条“标高”由行业大百科提供)按裙楼最大标高17.3m,玻璃配置为1+152pvb+10mm夹胶玻璃。玻璃栏板竞度1195mm,栏板高度1150mm。
玻璃护栏结构的受力分析,其重点在于玻璃栏板能否满足工程的结构安全需要,而常规玻璃护栏的立柱、扶手等部件的结构计算均可采用普通悬挑或简支梁模型,按现行规范要求进行构设计及力学验算即可,本文不再熬述。本项目采用有限元软件 ANSYS对裙楼室外玻璃护栏进行受力分析,采用she163单元,按照国际单位制尺寸建模。计算模型取单片10mm玻璃加载,面荷载为1600N/m2;约束为四点约束。
 
玻璃护栏的安装
1、施工工艺流程
测量放线→护栏安装、固定→上下凹槽镶嵌氯丁橡胶垫→安装玻璃→注胶密封
(1)测量放线
玻璃栏杆的安装位置要准确,在栏杆安装固定时,测量放线要考虑结构施工的偏差,对原设计尺寸进行微调,在确定具体尺寸后要严格按该尺寸安装固定,以减少材料下料、安装过程中的偏差和损耗。
(2)护栏安装、固定
玻璃栏杆安装时应与周围固定件吻合,无缝隙、扭曲,接头处理严密,表面平直光滑,洁净美观,造型符合设计要求。
(3)玻璃下料、生产
施工现场提供的钢化玻璃的尺寸应经现场实测实量,反复核对,以防止钢化玻璃的尺寸等安装时不合适,钢化后又无法重新加工。
(4)安装玻璃
栏杆玻璃的块与块之间,宜留出8mm间隙,间隙内注入硅酮系列密封胶。玻璃的下部不得直接落在金属板上,应使用氯丁橡胶块将其垫起。玻璃两侧的间隙也应用橡胶条塞紧,缝隙外边注胶密封。
(5)注胶密封
玻璃栏杆与基座饰面等相交部位的缝隙处,均应注入密封胶固定。
2、设计、加工、安装过程中应注意事项
(1)钢化玻璃栏杆在使用中要承受荷载,因此在设计过程中必须严格按照国家有关建筑和结构设计规范对玻璃栏杆的每一个部件和节点进行设计和计算,在此基础上进行玻璃和有关配件的选型。
(2)加工过程中,玻璃的周边一定要磨光倒角,同时周边切口必须平整。
(3)在玻璃栏杆的施工过程中,按照装饰施工图放线时,必须根据现场实际尺寸调整装饰施工图,以便消除土建施工产生的偏差;同时,在实际测量、放线所得精确尺寸的基础上还应绘制施工放样详图,作为玻璃及各种配件加工选型和现场安装的准确依据。
(4)玻璃栏杆安装时一定要注意不要在玻璃周边造成破损或缺陷,玻璃周边的这些缺陷的存在,在不均匀的温度作用下,很可能发生自爆。对于用螺栓固定的玻璃栏杆,玻璃上预先钻孔的位置必须十分准确,并用胶垫圈或毡垫圈隔开。玻璃边缘与立杆的距离不得大于110mm。
3、成品验收
(1)玻璃的安装尺寸要求应符合《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113)中的规定,立放玻璃的下部要垫有氯丁橡胶垫,玻璃与边框、玻璃与玻璃之间都要留有空隙,以适应玻璃热胀冷缩的变化。玻璃上部和左右的空隙大小,应便于玻璃的安装和更换。
(2)玻璃栏杆验收标准玻璃栏杆安装时应与周围固定件吻合,无缝隙、扭曲,接头处理严密,表面平直光滑,洁净美观,造型符合设计要求,并应符合相关验收规范及施工工艺要求。
4、成品保护
(1)由于玻璃多在工厂加工成型运至现场,故玻璃在运输过程中要轻拿轻放;面积在1平方米以上的玻璃在安装时宜使用玻璃吸盘。玻璃安装到位后应及时粘贴塑料薄膜进行保护,以防止土建施工过程中砂浆、涂料等的二次污染。
(2)在大块玻璃安装时,在设计时应考虑玻璃与边框要留有5mm的空隙;同时在安装过程中要防止玻璃与金属边框或砂浆抵死,而积聚内部应力,使玻璃产生自爆的现象。
(3)玻璃和扶手必须采用不污染玻璃的塑料薄膜纸双面保护,薄膜离玻璃边缘距离为10~20mm,便于玻璃安装。五金采用的塑料薄膜纸验收之前不能拆掉。
(4)安装玻璃栏杆时,严禁破坏已经施工完毕的外墙砖及外墙涂料饰面,对于必须局部切割的,应预先弹好切割线,用专用切割机切割,确保边缘整齐,施工完毕后,要及时恢复切割部位的饰面。
5、安全措施?
1)进入施工现场前必须戴好安全帽。系好下领带。
2)玻璃安装属于高空临边作业、严禁恐高症、高血压、心脏病患者进行作业:.?
3)安装工必须穿防滑鞋,以免滑倒。
4)施工前必须把施工面周圃的垃圾清理干净,包括方木、塑料薄膜等,以免施工中工人滑倒、或者被拌倒。
5)搬抬、安装玻璃时必须戴手套、以免手被划伤、玻璃摔碎伤人事故。施工时要系好安全带,没有地方悬挂时必须围着结构绑系16mm的麻绳,将安全带系挂在麻绳上。
6)由于玻璃太重、将玻璃运到施工位置,进行安装之前,必须用麻绳将玻璃捆缚结实,两个人在后面牵住绳子,,然后进行安装,避免安装工失手、玻璃坠落,造成严重的物体打击事故,待玻璃初步稳固后再将绳子撤掉。
7)必须在施工面周围拉起警戒线、放置警示牌并有专人在周围巡逻,提醒行人绕道行走,禁止长时间在施工面下方停留。
 
玻璃栏杆的分类
1、全玻璃栏杆
即玻璃与玻璃之间没有任何连接材料,玻璃块与块之间在安装时宜留8mm左右的空隙,以免玻璃块之间互相碰撞或因温度变化产生应力而损坏玻璃。玻璃的固定由上边的扶手和下边的地面通过与玻璃的连接来实现。
2、夹板式栏杆
通过立柱上焊接的卡槽把玻璃卡住。金属柱上每根至少要设置两个或两个以上卡槽,卡槽与立柱焊好后要打磨光滑,手感或目测无焊痕。在一根立柱上的所有卡槽必须在一条垂线上,每条栏板所有立柱也必须确保垂直和顺直。
此外,安装玻璃时一定要玻璃入槽卡紧,但应适当控制夹紧力,不得超过设计的要求范围,避免因夹力过大而损坏玻璃。
3、吊挂式栏杆
吊挂式主要是指玻璃的重量通过扶手所设置的吊件来承受的一种形式。无论采用什么扶手都要在扶手的下边设置不锈钢吊挂卡,卡子的数量一般玻璃护栏按每块玻璃安装两个或三个考虑。或在立柱上焊接卡子把玻璃卡住,最后用玻璃胶注入槽口或卡口内,以便把玻璃牢牢地固定住。

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