作者简介：左晓明，中国IPPC国际工程有限公司高级工程师、一级注册结构工程师
一级注册建造师，PMP，从事结构设计及工程管理相关工作。 1 简介
在公共建筑中，大型悬臂式钢结构遮阳篷被广泛使用。在实际工程中，由于主体建筑的限制以及建筑对雨篷各方面的不同建模要求，大型悬臂钢结构雨篷的设计需要不同的加工方法，因此对应不同的计算模型。现有的钢结构雨篷往往不合理。例如，结构在较大的风荷载或雪荷载作用下很容易损坏，而这种雨篷的损坏在雪灾和地震中并不少见。 。本文对此类遮阳篷的情况进行了总结和分类，分析了每种遮阳篷适应的主要场合以及建筑美观的优缺点，并提出了各种遮阳篷类型相应的设计要点。
2 大型悬臂雨篷主要连接条件
对于大型悬挑遮阳篷，一般高度定为一层的顶层标高，即二层的地面标高。因此，钢梁可以直接与2层框架梁连接，钢梁之间的距离也可以小于柱距。至于拉杆上连接点，一般是因为2楼的高度比较大（一般大于4m），而建筑物对上拉杆拉杆点的高度有一定的限制，上连接点拉杆一般不能设置在3层框架梁上，只能设置在立柱上；基于以上特点，拉杆的位置和数量受到一定的限制。
大型悬臂遮阳篷的3种受力系统
根据实际情况，提出以下六种雨篷结构形式（见图1至图6）。
各类遮阳篷关键节点的连接方式及受力特征如表1所示。
为了描述方便，现将垂直于建筑物方向的梁定义为横梁，将平行于建筑物方向的梁定义为纵梁。
各类遮阳篷的特点如下：
A型遮阳篷：为了使两根拉杆支撑整个遮阳篷，垂直杆和水平杆均采用刚性接头。遮阳篷支撑节点设计为铰接节点，拉杆考虑为拉杆和压缩杆，以抵抗风吸力。此类雨篷支架的接头设计和制作都比较简单；纵、横横杆尺寸均匀，比较美观，但纵、横梁刚性节点的加工较为复杂。
B型遮阳篷：与A型基本相同，不同之处在于遮阳篷支撑节点设计为刚性连接节点，而拉杆则考虑为单拉杆，吸风作用由A型的刚性连接节点来抵抗。支撑物。此类雨篷支架的节点设计和制作相对复杂；但由于拉杆为单拉杆，长细比较小，因此较细，手感较轻。
C型遮阳篷：竖向和水平横杆的尺寸相差较大。横向构件具有较大的横截面，而纵向构件具有较小的横截面。为了使两根拉杆能够支撑整个遮阳篷，整个遮阳篷的上方设有一根全长的圆管杆。纵、横向构件采用铰接节点，纵向构件作为横向构件的侧向支撑，以减小横向构件的长细比。支撑节点和拉杆考虑与A型相同。该型雨篷的纵向拉杆很细，在一定程度上可以满足建筑对雨篷结构轻量化的要求；但上横拉杆较粗，长圆管杆稍显复杂。
D型遮阳篷：与C型基本相同，不同之处在于遮阳篷支撑节点设计为刚性节点；拉杆被视为单拉杆。在风吸力的作用下，雨篷支撑承受负弯矩。此时拉杆被认为在压缩作用下失效。这种类型的遮阳篷除了具有C型遮阳篷的优点和缺点外，还提高了拉杆的厚度，使遮阳篷变得更轻。
E型遮阳篷：也与C型遮阳篷类似。不同的是，这种遮阳篷配备了四根空间拉杆，因此减少了上部长圆管杆的厚度。同时，在建筑美感方面，该遮阳篷比C型遮阳篷更轻，但拉杆数量增加，从正面看，出现斜线。
F型遮阳篷：也与E型遮阳篷类似。所不同的是，该类型的雨篷支撑节点设计为刚性节点；拉杆被视为单拉杆。这种类型进一步减小了横拉杆的厚度，使其比E型更轻。
4.1.5 地震影响
根据《建筑抗震设计规范》，可按竖向地震反应谱法计算或按5.3.3简化计算。采用反应谱法计算时，可采用0.65倍水平地震影响系数来定义竖向反应谱。
4.2 荷载组合
根据《建筑结构荷载规范》，采用荷载作用的基本组合来校核结构承载力的极限状态。基本组合规定如下：
屋顶活荷载和雪荷载与风荷载方向相反，因此不会同时组合；
当永久荷载对结构有利时，分项系数取1.0
由上述得到的基本组合如下。
5 会员分区控制
5.1 遮阳篷横梁
它主要由计算应力和变形控制，变形一般是控制因素。长细比控制一般为150。
5.2 遮阳篷纵梁
对于A型和B型，仍然通过应力和变形控制，一般长细比为150。其余通过支撑控制在200。
5.1 遮阳杆
对于A、C、E三种类型的遮阳篷，都需要通过拉杆来控制，但由于风载下压力控制为250。
对于B、D、F三种类型，拉杆的长细比控制为400，并考虑拉杆在风载荷作用下的破坏。
6 关键节点处理
5.1 纵梁、横梁刚性节点
纵横梁连接节点如图7所示。
对于A、B型雨篷，可采用方法1连接，但对于A型，由于连接板在风吸作用下受到压缩，应采用适当的加强板，以减小连接板的宽厚比满足压力要求。连接板可设置在雨篷玻璃缝处，方便安装。 C、D两种类型的遮阳拉杆可以采用2、3两种连接方式。对于E、F两种类型的遮阳拉杆，应采用2种连接方式。由于拉杆对连接板有面外拉力，因此可采用2路与长圆管平衡力。篷梁通过连接板与长圆管连接。管道连接，此时连接板仍保持轴向力钢结构雨棚拉杆，避免了平面外弱方向的受力，受力合理。
7 计算实例对比分析
以北京地区雨篷为例进行分析，基本荷载及参数如表2所示。
8 结论
大型悬挑钢结构雨篷往往结构不合理，在各种灾害或满载情况下发生事故的情况并不少见。本文对大悬臂钢结构雨篷的设计过程进行了详细的总结，提出了杆件控制因素和关键节点设计方法钢结构雨棚拉杆，并通过具体实例给出了设计建议，为今后大悬臂钢结构雨篷提供指导。为设计提供参考。
