专版ｌＩ结构与规划设计 中小学校舍非结构构件的基本抗震措施 舒达维 （重庆市教育建筑规划设计院） 摘要：主要以《建筑抗震设计规范》及中小学学校设计规范ＧＢ５００９９—２０１１版为依据，对中小学校舍最容易出安全事故的非结构构件 中栏杆、栏板、上人屋面女儿墙的设计、施工及加固工作进行讨论，以期在实践中加以提高。 关键词：校舍；非结构构件；抗震措施 概述 中小学校舍建筑中，女儿墙、栏板、栏杆、隔墙、围护墙、幕 墙等均属非结构构件，其中栏杆、栏板、上人屋面女儿墙是使用 最广泛的部位，这些非结构构件与主体结构的连接、预埋、锚固 应根据《建筑抗震设计规范》（Ｃ０ｄｅ ｆｏｒ ｓｅｉｅｍｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｂｗｌｌｄｉｎｇｓ）１３－３—１中规定，采取加强措施，以承受非结构构件连 接主体结构的地震力矩传递作用，并能适应主体结构不同方向 的位移和形变。中小学学校设计规范ＧＢ５００９９—２０１１版也专篇 针对上人屋面、外廊、楼梯、平台、阳台等临空部位安全进行强 制性要求，其防护栏杆、栏板必须牢固安全，高度不应低于 １．１ｍ，防护栏杆、栏板最薄弱处承受的最小水平推力应不小于 １５０ｋＮ／ｍ。但目前中小学校舍中，以上非承重结构部位和设施无 法满足抗震要求和使用安全的还存在不少，特别是２０００年以 前的校舍，未严格执行抗震规范设计的校舍，非结构构件的连 接、预埋、锚固存在安全隐患。在中小学抗震加固工作中虽已大 量消除，但经检查部分学校不少地方仍需加固整改，为在今后 校舍的新建和抗震加固设计施工中进一步取得经验，更好的完 成中小学抗震加固工作。现就中小学校舍最容易出安全事故的 非结构构件中栏杆、栏板、上人屋面女儿墙的设计、施工及加固 工作进行讨论，以期在实践中加以提高。 １中小学校舍非结构构件栏杆、栏板、上人屋 面女儿墙存在的主要问题 在中小学校舍中，最主要的非结构构件出现最多的部位是 上人屋面（下同）女儿墙及走廊栏杆、栏板的防护结构和措施， 特别是教室和宿舍外廊栏杆、栏板临空面宽，位置较高，是学生 接触最多的部位，也是最易发生安全事故的地方，除了在修建 时对栏杆、栏板、挡墙、女儿墙的设计、施工严格执行相关规范 以及在使用管理都需高度重视外，对目前仍存在以上部位的安 全隐患应及时进行仔细排查、整改，以策安全。 中小学校舍中，常用的栏杆、栏板主要是外走廊、楼梯、楼 梯平台、落地窗防护栏杆和堡坎栏杆以及栏板，这些栏杆、栏板 所处的部位不同，形式各异，但功能都一样需确保安全。当前在 上述各类栏杆、栏板中存在的问题，首先是设计及施工未严格 执行相关规范，在常用的两类防护设施中：①砖砌栏板墙，历次 检查中发 ，有的学校砖砌栏板墙通长几十米未设置构造立 柱，两端也无钢筋拉结，好一点的中间设一两根砖柱，也未与地 梁和楼板进行结构连接，这种栏板墙就是不遭遇震害，平时使 用也很危险。这类栏板多见于教室外走廊或挑阳台、围护墙等； ⑦金属栏杆，常用的有不锈钢栏杆和型钢栏杆，这些栏杆的制 安通常有两种情况：ａ．立柱管管壁厚度不够，＜２ｍｍ，强度达不到 规范要求水平推力．ｂ．立柱根部无焊接，无锚固，有的仅简单的 钻孔筋入，未预埋铁件。女儿墙的砌筑和制安情况与之相似，也 万方数据是未设构造柱，顶部无压顶，墙体无拉结，有的高度低于安全要 求。下面就如何加固处理以上几类栏杆、栏板、上人屋面女儿墙 在设计和施工构造连接中基本要求和方法进行讨论。 ２外廊栏杆、栏板及上人屋面女儿墙的设计和 施工要求 ２．１外廊栏杆、栏板墙结构的设计、制安 中小学教室外廊栏杆、栏板设计中，不管采用栏板或栏杆， 应采用钢筋混凝土或金属立柱，且间距不宜过大，一般不超过 ２．５ｍ，立柱不光是一个构造需要，而是要承受栏杆、栏板水平推 力的主要结构受力构件，其立柱截面及配筋按水平推力要求， 通过设计计算确定，其根部应与梁、板、柱可靠焊接，学校按二 类栏杆考虑，一般做法如下： ２。１．１金属立柱栏杆预埋件 采用１６０ｍｍｘ１６０ｒａｍ￣１２ｒａｍ预埋钢板，预埋筋为＋１２，预埋 深度应≥１５０ｍｍ，预埋铁件应予平台梁主筋焊接，然后整体现 浇，上部栏杆、栏板做法再根据不同形式和材质进行制安，不管 何种做法均应与预埋铁件可靠焊接，并应满足中小学校设计规 范所规定的１５０ｋＮ／ｍ水平推力，作法也可参照国家建筑标准设 计图集（ｏ６Ｊ４０３１－）相关部分制安（如图１）。 图１不锈钢栏杆立柱做法示意图 ２．１．２钢筋混凝土立柱栏板墙 钢筋混凝土立柱栏板墙立柱主筋应与平台梁、板、主筋可 靠焊接，其立柱筋为不小于４＋１２，上部与栏板压顶水平筋可靠 焊接，立柱中部与墙体应设拉结筋，然后全部钢筋经检查无误 后与梁板整体现浇，具体实施应先设立柱筋，再砌砖关模，然后 整体现浇（如图２）。 ２．２上人屋面女儿墙构造与安全要求 女儿墙在整幢建筑中同样是易被忽视的地方，特别是上人 屋面，安全高度，砌筑构造，２０ｏｏ年前的校舍中，相当一部分未 广东科技２０１２１第２期 ５９ 专版Ｉ１结构与规划设计 图２栏板墙构造柱做法示意图 严格执行规范，主要有以下问题： （１）上人屋面的净高不够，有的上人屋面只有９００ｍｍ，而中 小学设计规范要求１．１ｍ高度才能满足要求，９００ｍｍ显然不行； （２）无构造柱，且顶部无混凝土压顶，无法满足抗震及使用 安全要求。 根据建筑抗震设计规范ＧＢ５００１１—２０１０１３．３条明确指出， 对女儿墙应有构造柱且应与主体结构钢筋拉结，预埋件、锚固 件的部位应采取加强措施，以承受非结构构件传递连接主体结 构的地震作用。根据历次地震的经验，构造柱能提高砌体受剪 承载力１０～３０％左右，构造柱能有效的对砌体起约束作用，使之 有较高的变形和剪切能力，因此，在女儿墙中，应重视构造柱的 作用，并应按规定设置，同时应注意水平拉结钢筋的设置和固 定可靠方式，立柱主筋应与压顶钢筋焊接一并现浇，保证安全 高度。 ２＿３水平扶手与墙端连接 水平扶手与墙连接十分重要，主要为两种形式。 ２．３．１钢筋混凝土栏板墙压顶与墙端连接 钢筋混凝土的压顶在净高１ｌＯｍ的高度，如墙体有钢筋混 凝土结构构件，其拉接筋可直接与墙体混凝土结构主筋焊接， 如无，则应在相应位置墙体开孔２００ｘ２００￣１５０，将其预埋铁安放 好后用Ｃ３０混凝土密实封闭，或靠墙边设置一根立柱并与墙体 可靠连接（如图３）。 图３栏板墙与墙连接示意图 ２．３．２金属栏杆的扶手与墙体连接 金属栏杆与墙端的连接基本做法与混凝土压顶连接相似， 如连接处相同高度墙端有钢筋混凝土构件，可将扶手管预埋铁 板与柱、墙主筋焊接牢固，然后封闭，扶手管直接焊在预埋铁板 上，铁板尺寸为１２０ｘ１２０￣１０预埋筋为４＋１０深度≥１５０，注意采 用满焊，此时应注意下横管也应采取同样方法连接，也可在靠 墙处设一根立柱管，但扶手管则必须与墙体用上述方法连接。 金属扶手管直径应≥６３ｍｍ，厚度不小于３ｒａｍ，具体作法可参照 国标０６Ｊ４０３—１相关部分内容（如图４）。 万方数据６０广东科技２０１ ２１第２期 图４不锈钢栏杆扶手与端墙连接做法示意图 ２．４中小学建筑栏杆形式选用 中小学建筑教学楼、宿舍多采用外廊式，其通道临空面高， 少不了防护设施，过去由于经费制约，多采用砖砌栏板墙。此类 墙做法简单、经济，农村学校偏多，但多数无构造柱，欠安全，现 在资金宽裕一些，有了较多选择，作为防护设施，首先以安全为 主，其次注意美观、经济、可行。当前，主要有以下三类： ①钢木结构，此类栏杆安装荷载轻，较为方便、美观，但维 护费用偏高；②钢筋混凝土栏板及立柱板墙。此类栏板制安较 繁琐，荷载较重，维护费用低，但在南方地区不透风；③钢结构 与墙、混凝土的连接组合式。该种方法结合以上两种形式的优 点，可进行丰富的建筑造型，选用逐渐偏多。城市学校也有选用 钢化玻璃栏杆，但造价偏高，较少采用。 总之，学校栏杆、栏板、上人屋面女儿墙看似虽小，但却事 关师生安全，且修建时由于不是主体结构，容易忽视，因此，从 设计、施工以及使用管理都应高度重视，把这些重要部位作为 检查重点，确保安全。随着全社会对教育战略地位的不断认可， 国家对教育的投入，教育建筑除满足教育教学功能外，将向标 准化、艺术化、高质量、可持续方面发展，栏杆、栏板、上人屋面 女儿墙作为安全防护设施也将会更加安全、实用、美观。 ３结束语 中小学校舍非抗震结构设施的安全应高度重视，从设计到 施工，以及验收交付后的使用维护都应密切注意，随时检查栏 板、栏杆的安全状况，有破损及异常时应及时检修，同时教育学 生安全使用各类防护设施，注意爱护，避免有意的冲撞和摇动 栏杆、栏板立柱，只要做到建好、用好、管理好，学生安全是可以 保证的。 参考文献： ［１］ＧＢ５００９９—２０１１，中小学校设计规范［ｓ］． ［２］ＧＢ５００１ １－２０１０，建筑抗震设计规范［Ｓ］． ［３１１１Ｇ３２９—１，建筑物抗震构造详ＩＮ［ｚ］．中国建筑标准设计研究院 中小学校舍非结构构件的基本抗震措施
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
舒达维
重庆市教育建筑规划设计院广东科技
GUANGDONG SCIENCE &TECHNOLOGY2012,21(2)
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