一文分析無窗臺玻璃幕墻的室內側是否設置護欄?玻璃幕墻室內側耐撞擊性能設計及計算
?此次梳理關于玻璃幕墻室內側耐撞擊性能設計及計算相關內容
一、相關文章資料
【參考借鑒】建筑幕墻或落地窗室內欄桿是否可以不設置?
【規范梳理】梳理施工圖中欄桿高度等相關構造是否符合規范條文
論文 | 兼顧結構安全與美觀:欄桿結構設計過程中的注意事項【幕墻技術】落地玻璃幕墻、門窗室內側防護欄桿的設置要求
二、引發無窗臺玻璃幕墻的室內側是否設置護欄引述
出于外觀效果需求,玻璃幕墻所在部位的建筑構造不設置窗臺已然非常普遍。其帶來的高通透效果和優異的采光能力顯而易見,而備受建筑師和用戶青睞。然而在面對可能發生的室內側撞擊問題時,這種做法也屢受爭議。很多地區要求必需在室內側設置護欄,但這又與建筑設計意圖相違…
出于外觀效果需求,玻璃幕墻所在部位的建筑構造不設置窗臺已然非常普遍。其帶來的高通透效果和優異的采光能力顯而易見,而備受建筑師和用戶青睞。然而在面對可能發生的室內側撞擊問題時,這種做法也屢受爭議。很多地區要求必需在室內側設置護欄,但這又與建筑設計意圖相違背。那么這種無窗臺的玻璃幕墻是否必須在室內側設置護欄呢?
其實從安全需求的角度來看,在足夠大的撞擊力作用下,對玻璃幕墻幕墻室內側的撞擊無非造成兩個結果,一個是玻璃被撞碎,另一個是玻璃完好。
當玻璃能被撞碎時,設置護欄或防護措施就是必需的手段,反之,當玻璃不被撞壞時,護欄或防護措施就不是必需的防護手段。事實上這一原則也在一些規范中予以體現,比如上海市幕墻標準中就明確規定了在某些情況下,無窗臺的玻璃幕墻可以不設置護欄。所以在判斷無窗臺玻璃幕墻的室內側是否設置護欄時,應進行計算校核和試驗驗證來作為決策的依據。
三、相關標準規范對幕墻室內側耐撞擊性能指標的規定或要求
在現有的標準和規范中,對幕墻室內側撞擊性能指標的要求是比較高的。
《建筑幕墻》GB/T 21086-2007
第5.7.1.1條規定:建筑幕墻的耐撞擊性能應滿足設計要求,人員流動密度大或青少年、幼兒活動的公共建筑的建筑幕墻,不應低于表22中2級(即900N·m);
上海市地方標準《建筑幕墻工程技術規范》DGTJ08-56-2019
4.2.7條也規定:建筑幕墻的耐撞擊性能應滿足設計要求,耐撞擊性能指標應不小于700N·m。
《建筑防護欄桿技術標準》JGJT 470-2019
4.5.5條:護欄抗軟重物撞擊性能檢測時,撞擊能量E為300N·m。
之所以對幕墻的室內側撞擊性能給予較高的指標,主要也是考慮玻璃的易碎特性,所以給予其更高的安全裕度。
當然,以上的計算假定了撞擊作用時間為常數,但事實上撞擊作用時間還受到很多其他因素的影響,甚至撞擊部位是否存在橫梁都會顯著改變這一數值,所以實際情況與計算結果之間是存在出入的,這可能是為什么在GB/T21086中只給出試驗方法而未提供計算方法的一個原因。
不過,在上海市標準《建筑幕墻工程技術規范》DGTJ08-56-2019中對各種情況的撞擊水平荷載取值卻有明確的規定:
通過比較,我們可以直觀地感受到,不同的幕墻構造條件下,抗沖擊計算的荷載取值差異較大;進一步分析該規范的相關內容,可以發現在護欄高度位置有沒有橫梁對幕墻的抗撞擊性能的要求也是存在差異的。
接下來,我們拋開玻璃幕墻的撞擊荷載取值,來看一下相關規范對防護欄桿的撞擊荷載取值情況:
1、《建筑防護欄桿技術標準》JGJT 470-2019
2、《中小學建筑設計規范》GB50099-2011
3、《建筑結構荷載規范》GB 50009-2012