轻钢雨篷的钢架计算对设计人员的结构设计水平要求很高，一旦雨篷出现问题或者发生事故，可能会造成严重的后果（从雨篷安全事故案例中可以看到，整体倾覆事故很多，悬臂钢梁或者拉杆支撑损坏）。
特别是大型雨棚：悬臂尺寸大钢结构雨棚拉杆，跨度大，悬臂根部受力较大，需要采用专业的结构计算软件建模计算（如3D3S、Sap2000、Midas等），对杆件的承载力、挠度、稳定性等进行计算，结合建筑效果、造价控制等要求，考虑合适的结构方案。
除计算钢架构件本身外，还应计算悬挑构件的根节点，包括焊缝、预埋件等；有拉杆的雨棚还应计算拉杆强度（当负风压较大时，拉杆与其他荷载组合后可能被压缩，还应考虑拉杆的抗压稳定性计算）、耳板连接焊缝、拉杆预埋件、耳板壁厚压力、销钉抗剪强度等；有压杆支撑的雨棚还应重点进行压杆稳定性计算。面板的计算比较简单，不管是玻璃还是铝板。
目前行业内幕墙设计师对结构计算掌握的水平参差不齐，简单的小悬挑雨棚用常规的幕墙计算软件即可解决，但大型复杂的雨棚需要考虑的情况就比较多，强烈建议由结构设计水平较高的设计师进行计算审核，否则有些荷载容易被忽略，荷载组合计算也容易出错（在很多项目的幕墙专项安全论证中发现计算书存在不少问题，荷载考虑不全面或荷载组合缺失，支撑节点计算缺失或错误等）。
↑某楼雨棚倒塌，初步判断为拉杆支撑损坏，目测耳板焊缝失效断裂（耳板竖直设置，拉杆轴线与耳板与钢梁连接点不在同一力线上），悬挑钢梁根部仍连接。图片来自网络，如有侵权请删除。
本期我们将首先讨论遮阳篷计算中需要考虑的主要载荷和影响。
不过在讲遮阳篷的承重效应之前，我们先来了解一下“遮阳篷”这个词。
在日常使用中，我们经常会看到“雨篷”、“雨篷”、“雨篷”等说法。那么哪一个才是正确的呢？
首先我们来看一下几个定义（以下内容来自百度百科搜索）：
篷：用竹、木、苇席或帆布等制成，遮挡阳光、风雨的装置（多用于车辆、船舶）：篷。篷窗（帆船窗户）。篷车。撑起篷子。
帆：拉起。
飞蓬：飞蓬为二年生草本植物，叶片似柳叶，边缘有锯齿，瘦果上有白色刺。
散乱；凌乱：头发、脸色凌乱。
棚：用竹子或木头做成的遮挡阳光或风雨的装置，上面盖上草席等：遮阴的地方。在花园里搭棚子。
简易房屋：牲畜和家畜。工人和工厂。
天花板：顶～。模糊～。
由此可见，此处的“篷”应为“竹部”，而非“草部”；“棚”则是指有柱子支撑的相对独立的棚子。
我们先来看看标准规范中关于遮阳篷这一术语的建筑术语描述：
因此专业术语中只有“雨篷”一词，并没有“雨篷”一词，但经常互换使用。“雨篷”虽然没有见过任何专业术语，但用来形容有独立立柱支撑的柱式雨篷，也不能说是错，毕竟它也是棚的一种。
享受一些美丽的遮阳篷 -
↑无柱式雨篷（无拉杆），图片来自网络
↑ 带柱子的遮阳篷，图片来自网络
↑有拉杆遮阳棚，图片来自网络
↑有压杆雨篷，图片来自网络
我们回到主题吧。
遮阳篷的承重与使用功能需要考虑哪些？
1. 永久荷载
这就是自尊。
包括雨篷本身的所有龙骨（钢龙骨或铝龙骨或玻璃肋等）、顶部及吊顶的面板（玻璃或铝板或钢板或金属格栅）及固定五金配件、内部附加的降噪隔音或防水结构层、因造型要求在吊顶上增加的灯具或其他装饰物、雨篷上方可能安装的标识等。
应根据实际情况计算相应的面荷载、线荷载和点荷载，并输入结构模型。
2. 可变负载
包括风荷载、活荷载、尘荷载、雪荷载和养护荷载。
① 风荷载
对于顶面和天花板，包括垂直正风压和负风压。
垂直正风压局部形状系数μsl-为1.0～1.4；垂直负风压局部形状系数μsl+为-2.0。
↑《DB33T 1240-2021浙江省建筑幕墙工程技术标准》相关条文截图
基本风压根据实际情况确定，一般情况下可按50年重现期取值，特殊要求可根据建筑结构设计要求或风洞试验结果确定，一般不宜小于0.3KN/㎡。
↑GB 55001-2021《工程结构通用规范》相关条文截图
对于地面粗糙度类别ABCD，确定风压高度变异系数μz；确定阵风系数βgz/放大系数1+0.7/√μz，取二者较大值（除A类地区βgz将小于1+0.7/√μz，其他类别BCD，βgz将较大）。
地形修正系数K1主要考虑是否位于山体附近、山脚、坡地、山顶、盆地、谷口等，常规平原地区视为1.0；
风向影响系数K2通常取1.0；
若雨篷较大，且整体厚度较大，则应考虑水平风荷载，参考幕墙立面风荷载局部体系数μsl，可取+1.2、-1.6。雨篷平面内应设置水平斜支撑，以增加侧向刚度，提高雨篷钢架平面稳定性。
风荷载Wk的标准值计算依据最新工程结构设计通用规范的要求：
Wk=w0基本风压*βgz阵风系数/放大系数*μz风压高度变化系数*μsl局部形状系数*K1地形修正系数*K2风向影响系数。
且要求负风压标准值≥1.0KN/㎡，正风压标准值≥0.5KN/㎡。
↑《JGJ 255-2012天窗与金属屋面技术规范》相关条款截图
↑《DB33T 1240-2021浙江省建筑幕墙工程技术标准》相关条文截图
② 活荷载
一般情况下，非可行走屋面的抗震强度为0.5KN/㎡。
若是供人行走的屋面，玻璃雨篷应按楼面板玻璃设计，活荷载按2.0KN/㎡考虑。
↑GB 55001-2021《工程结构通用规范》相关条文截图
雨棚有组织排水时，应考虑沟渠可能产生的水负荷，最不利的情况是沟渠满载溢流，根据沟渠断面和水的容重计算线负荷。
↑GB 55001-2021《工程结构通用规范》相关条文截图
② 积尘负荷
在粉尘排放量较大的工厂及相邻建筑内，雨篷顶面容易堆积灰尘，且厚度相对较大。
具体数据应根据实际情况和荷载规范中的相关要求取值。
粉尘荷载应与雪荷载或无人行走的屋顶上的均匀活荷载的较大值一起考虑！工业厂房或周边建筑的设计应仔细审查。常规民用建筑无需考虑此荷载。
↑GB 50009-2012建筑结构荷载规范相关条文截图
③ 雪荷载
需要考虑轻钢雨篷是否是雪荷载敏感结构。
若有，则应按照百年一遇的重现期采取基本雪压。
另外，雨棚位于出入口上方，上方有建筑立面，需结合建筑结构荷载规范考虑雪分布系数μsr，一般情况下高低屋面雪分布系数取2.0，若雨棚尺寸较大或形状复杂，还需结合实际情况考虑雪荷载分布不均匀的问题。
假设杭州上城区基本雪压50年一遇为0.45KN/㎡、100年一遇为0.50KN/㎡，考虑雪分配系数2.0，雪荷载应为1.0KN/㎡。
取活荷载和雪荷载中较大值，例如活荷载为0.5，雪荷载为1.0，则按1.0取，不再重复组合计算。
↑《GB55001-2021工程结构通用规范》相关条文截图
↑《TCECS 796-2020屋面结构雪荷载设计标准》相关条款截图
个人分析：
☆设想1：杭州某项目，雨棚为轻钢龙骨铝板雨棚，上下板均为3.0mm厚度的铝单板，顶板背贴25mm厚的降噪隔音棉板钢结构雨棚拉杆，总自重约为0.003*2*28+0.025*1+0.22龙骨自重=0.413KN/㎡。50年一遇基本雪压为0.45KN/㎡，雪分配系数为2.0，雪荷载标准值为0.9KN/㎡。（0.9-0.413）/0.413=1.18，即雪荷载标准值超过自重标准值118%，远远超过40%，因此该雨棚为雪荷载敏感结构。
☆假设2：杭州某工程，雨篷为轻钢框架玻璃雨篷，面板为8+1.52PVB+8mm夹层玻璃，总重量约为0.016*25.6+0.22龙骨重量=0.63KN/㎡，50年一遇基本雪压为0.45KN/㎡，雪分布系数为2.0，所以雪荷载标准值为0.9KN/㎡，（0.9-0.63）/0.63=0.428，即雪荷载标准值超过自重标准值的42.8%，若超过40%，则该雨篷为雪荷载敏感结构。
☆假设3：宁波某工程，雨篷为轻钢框架玻璃雨篷，面板为8+1.52PVB+8夹层玻璃，总重量约为0.016*25.6+0.22龙骨重量=0.63KN/㎡，50年一遇基本雪压为0.35KN/㎡，雪分配系数为2.0，因此雪荷载标准值为0.7KN/㎡。（0.7-0.63）/0.63=0.111，即雪荷载标准值超过自重标准值11.1%，但不超过40%，因此雨篷不能视为雪荷载敏感结构。
但根据实际项目经验，在审查图纸时，一般要求轻钢雨棚按雪荷载敏感结构来考虑雪荷载。
④ 维护负荷
根据建筑结构荷载规范的要求，悬臂式雨篷应考虑1.0KN的集中荷载，每隔1米布置一个，并应布置在最不利位置（一般设置在雨篷最远边梁跨度的中间，间距小于1米）。
↑《GB55001-2021工程结构通用规范》相关条文截图
3.地震影响
地震有两种类型：水平地震和垂直地震。
对于悬臂尺寸较小的雨棚，一般只考虑水平地震作用，如果悬臂尺寸较大，则应考虑竖向地震作用。为保守起见，无论悬臂多大，荷载组合中都应分别考虑水平地震和竖向地震，并分别进行组合。还应存在水平地震和竖向地震同时发生的情况。详细分析将在下一期进行。
结合工程经验，一般情况下，即使考虑竖向地震，篷顶较小的悬臂也不会起控制作用，因此，如果同时考虑竖向地震，则不会产生影响。
对于悬挑较大的悬臂，例如超过 5 米，垂直地震参与的组合可能起到控制作用。
↑《JGJ 255-2012天窗与金属屋面技术规范》相关条款截图
↑《DB33T 1240-2021浙江省建筑幕墙工程技术标准》相关条文截图
概括
本期就遮阳篷的名词术语以及遮阳篷的载荷和作用进行简单解析。
计算时，确保没有遗漏任何负载。
下一期我们将对遮篷荷载及效应的主要组合计算进行分析讨论。
