建筑钢结构雨篷的设计与应用.pdf

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1、CMYK设计与装饰建筑钢结构雨篷的设计与应用郑姝（上海领路人装饰工程有限公司珠海分公司）【摘要】介绍了现代钢结构雨篷的主要应用与构件形式。通过对某上下拉杆式玻璃钢雨篷进行设计，以雨篷钢结构中主受力型钢构件为对象进行了受力计算，计算可得型钢构件满足钢结构强度要求，截面设计合理。案例为钢雨篷的设计与计算提供了一定参考。【关键词】钢结构雨篷；型钢；钢结构设计；钢结构计算；荷载[1]表1钢结构雨篷钢构件参数钢结构雨篷在现代建筑中的应用十分广泛。钢雨篷可建在两座建筑物之间，用于接通两座建筑物。可设构件编号断面(mm

2、)长度(mm)数量(个)重量(kg)ZLHN175×90×5×836002129.6在建筑物出入口门头或顶部、阳台上方用来防止高空坠FBLHN125×60×6×83500291.7落物。亦可设于建筑物中起遮阳、挡雨的作用。随着中国CLHN125×60×6×860004314.4钢材产量的大幅度提高，钢结构设计建造技术的不断进FGLHN125×60×6×83300143.2步，钢结构雨篷以其强度高、自重小、抗震性、抗倾覆能SLGD34×42825216.4力强等特点越来越受关注。钢结构雨篷既能较好地满足XL

3、GD34×42588215.1雨篷的使用功能，又能对建筑物起到装饰作用，使建筑整体和周围环境相协调，已成为建筑物中不可缺少的构件。钢结构雨篷根据材料的不同可分为：钢结构玻璃雨篷、钢结构铝板雨篷、钢结构PC板雨篷。本文以钢结构玻璃雨篷为案例，对钢雨篷中的主要受力构件进行设计[2]与计算。1钢结构玻璃雨篷体系介绍钢雨篷类型按与建筑主体结构的连接方式分为：纯悬挑式和上拉压杆式、上下拉杆式三大类型，挑出长度1200～6000mm、宽度1500～6000mm、每隔300mm为一种计算模数。雨篷永久荷载标准值取0.8

4、KN/m（不包括受力构件2图1钢雨篷平面布置自重），计算风吸力时雨篷附加永久荷载标准值取0.3KN/m2，雨篷风荷载基本风压0.75KN/m2，风荷载标准按围护结构计算。钢结构构件截面形式有：热轧窄翼缘剖分T型钢、热轧窄翼缘H型钢、方形冷弯空心型钢。钢雨篷饰面材料采用钢化夹层玻璃或半钢化夹层玻璃。夹层玻璃应符合《夹层玻璃》GB9962-1999的规定。2钢结构雨篷计算案例某上下拉杆式的钢雨篷平面布置及剖面如图1、图2所示，相关钢构件参数属性详表1。图2钢雨篷剖面CMYK设计与装饰3现取钢构件ZL进行受力计

5、算，钢构件型号为中和轴和面积矩Sx0=75920mmHN175×90，荷载受力简图如图3所示，具体受力计算过净截面惯性矩：[3]24程如下。Inx=Ix-∑(Aki×yj)=12200000-0=12200000mm24Iny=Iy-∑(Aki×xi)=970000-0=970000mm⑵受弯强度验算Mx/(γx×Wnx)+My/(γx×Wny)≤f截面应力最大值到截面形心的距离：x=0，y=0≤2f=215N/mm，满足受弯强度要求。⑶受剪强度验算3由τmax=V×10×Sx/(Ix×tw)≤fv，得：

6、3τmax=21.50×10×75920/(12200000×5)图3钢雨篷荷载受力简图=26.76N/mm2≤f=125N/mm2，满足受剪强度要v求。2.1主受力构件材料属性及相关参数⑷折算应力验算主受力构件H型钢截面简图如图4，依据《钢结构腹板上边缘折算应力验算：[4]设计规范》(GB50017-2003)可得：正应力：σ=(M×y2)/Ix6=(0×10×(79.50))/122000002=0N/mm2腹板边缘面积矩：Sx2=60120N/mm图4H型钢截面简图剪应力：3⑴荷载信息τ=V×10×

7、Sx2/(Ix×tw)3型钢承受最大剪力V=21.50kN=21.50×10×60120.00/(12200000×5)2⑵计算参数=21N/mm221/2221/22钢构件截面尺寸及特性如表2：则：(σ+3×τ)=(0+3×(21))=36N/mm≤2β1f=1.10×215=236N/mm，满足强度要求。钢构件具有表2H型钢截面尺寸及截面特性较大强度富余值。参数参数值参数参数值No.HN175×90ix(mm)72.603结论B(mm)90.00iy(mm)20.50H(mm)175.00W(mm3)

8、140000xo1通过对该钢雨篷构件的设计与构件受力计算可知：t(mm)8.00W(mm3)140000fxo2型钢构件满足钢结构强度要求，构件截面设计合理，钢t(mm)5.00W(mm3)21000wyoL43结构设计满足建筑使用要求。本文为类似钢结构雨篷的Ix(mm)12200000WyoR(mm)21000[5]I(mm4)970000x(mm)45.00设计提供了一定的参考。●yoA(mm2)2321y(mm)87.5