[摘要]近五年来，深圳市幕墙及外装饰工程施工图强制审查咨询过程中，发现不少轻钢雨棚设计不符合规范要求，存在安全隐患。 。本文分析了轻钢雨棚施工图设计与规范要求不一致等常见问题，并提出了相应的解决方案。
【关键词】轻钢雨篷；长期负载；悬臂;扭转
轻钢雨棚的装饰材料主要有夹层钢化玻璃、铝板、不锈钢板等，属于建筑物的外围护结构。其外观美观、新颖。常用于民用建筑和工业建筑，应用尤为广泛。适用于民用建筑、公共建筑和住宅建筑。
轻钢雨棚相关的主要规范有：《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《钢结构设计规范》GB50017-2003、《建筑结构设计技术规程》 《混凝土结构后锚固》JGJ145 -2013、《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015等
其中，对于跨内无侧向支撑点的简支梁，l1为其跨度。例如，本项目雨篷纵梁采用H300x180x10x12 H型钢，材质为Q235B，拉杆处设置横向支撑杆。载荷作用在上法兰上。简支梁跨度为4500mm，翼缘板宽度b1为180mm。那么比率为4500/180=25，大于表4.2.1中的13。整体稳定性验算应按4.2.2中公式Mx/φbWx≤f进行，其中φb为梁的整体稳定系数，应按《结构设计规范》附录B中钢材确定计算GB50017-2003。悬臂构件，当其前端仅有侧向支撑时，其l1可按其跨度计算。
1.1.3.5 遮阳篷拉杆，在深圳等基本风压较高的地区，其实并不只是“拉杆”。如果只考虑恒载和活载的共同作用，即N/A≤f，则拉杆截面较小。 ，在较大负风压的作用下，杆会变得不稳定。为了避免失稳，应考虑拉杆受压时的稳定系数系数，即N/φA≤f，其中φ为轴压杆的稳定系数，按《钢结构规范》附录采用《设计规范》GB50017-2003 C，C为0～1的值。由于受压构件的稳定系数φ是由计算的长细比λ和构件的截面特性确定的，故采用按照《钢结构设计规范》GB50017-2003附录C。根据《钢结构设计规范》第5.3.8条和表5.3.8规定，若将拉杆视为支撑，当遮阳拉杆受轴压时，其长细比λ≤200，则拉杆会比较厚。规范第5.3.9条受拉构件允许长细比表5.3.9下注5中，受拉构件在永久荷载和风荷载共同作用下受压时，其长细比不宜为大于250，即λ≤250。此解释仅适用于遮阳杆。一般情况下，建筑师不希望杆件太粗，长细比大于允许值。棒材的截面会更小，更美观。
修改优化后的雨篷钢架平面布置图如图3所示。
其中，优化修改的主要包括：
a 所有雨篷纵梁根部均与主体结构预埋件铰接；
b 纵梁前端小横梁改为全长大横梁。大横梁由带拉杆的ZL01纵梁支撑。大横梁作为ZL02、ZL03纵梁梁端的支撑点。 ZL02、ZL03纵梁前端与大方钢管梁铰接，防止大梁扭转。
c拉杆上下两端装有连接耳板和销轴，构成典型的二力杆。
d 拉杆的长细比按λ≤250考虑。
e 在纵梁两侧设置侧向支撑，保证纵梁的整体稳定性。
1.2 雨篷钢化玻璃强度设计值问题
根据《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015，表4.1.9中短期荷载作用值是错误的。例如，4mm~12mm钢化玻璃的强度设计值为84N/mm，应按第4.1.10条和第4.1.10条规定的长期荷载下的强度设计值，即钢化玻璃的强度设计值为：4mm~12mm，即42N/mm2。从字面上看，计算玻璃在长期载荷作用下的应力，只用长期载荷，即恒载荷进行计算。这种理解是错误的。规范第8.2.6条摘录如下：“遮阳篷最大应力设计值”应根据弹性力学计算，最大应力不应超过长期荷载下的强度设计值，即，恒载与活载设计值组合、风载与恒载组合设计值下玻璃的最大应力。长期荷载下玻璃强度不得超过设计值。
1.3 悬臂雨篷后预埋件普通化学螺栓计算
悬臂雨篷纵梁后预埋件采用普通化学螺栓，但未按《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.2.2条要求进行校核。一般悬挑较长（如≥1.5m）的雨篷纵梁在长期荷载作用下，会产生较大的根部弯矩，即恒载。根据规范第6.2.2条和第6.2.4条的公式，经计算，普通化学锚栓很难满足规范要求。本规范第6.2.2条摘录如下： 普通化学锚栓在长期受载作用下，发生混合破坏时，其受拉承载力应符合下列规定：
群锚 NhRd,l≤ 0.55× NRk,p/γRp(6.2.2-2)
其中，NRk,p是没有间距或边距影响时，
单根锚栓的抗拉承载力（N）标准值按本规程6.2.4计算。第6.2.4条：锚杆混合破坏拉力承载力标准值NRk，p=π×d×hef×τRK
其中，τRK为粘结强度标准值（N/mm2），按本规程6.2.5条取值。第6.2.5条摘录如下：
τRK 应根据锚栓产品的认证报告确定。若无认证报告，可按表6.2.5使用，但相应产品及基材混凝土强度等级不低于C25。
在6.2.2和6.2.4的公式中，有一个关键参数，即普通化学锚栓粘结强度的标准值τRK。如果普通化学锚栓的外部有玻璃或铝板等装饰面板，则锚栓处于与室内类似的环境，应视为室内环境；如果地脚螺栓外部只有石膏、墙砖或直接暴露，则应考虑室外环境。
例子：
悬臂遮阳篷采用M12x160普通化学螺栓和6个地脚螺栓。锚固深度为110mm。不受间距和边距因素的影响。螺杆的公称直径为12mm。它是在室外环境中。遮阳篷属于室外装饰构件，即非结构构件。长期负载（静负载）下：
锚栓混合破坏拉力承载力标准值NRk,p=π×12×110×4×0.4 = 6632(N)
群锚栓混合破坏拉伸承载力设计值NhRd,l=0.55×NRk,p/γRp=0.55×6632/1.8=2026(N)
该组锚栓混合破坏拉力承载力设计值仅为国内厂家普通化学锚栓17200N设计值的12%。可见
悬臂雨篷纵梁采用普通化学锚栓，难以满足本规程的受力要求。怎么处理呢？根据本规定，后埋锚栓可采用特种倒锥形化学锚栓、扩孔锚栓等锚栓，不受《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.2.2条的限制。限制。
2、施工图设计中预埋件存在的问题
2.1雨篷预埋件锚杆采用HRB335或HRB400，钢板采用Q235B。选择E50系列焊条是错误的。焊接不同强度的母材时，宜采用较低的焊条而不是较高的焊条，即应选用E43系列焊条。 。
2.2 雨篷预埋件锚杆长度按锚杆直径的15倍计算是错误的。摘自《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003附录C中C.0.5第3条“当锚筋拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值时fy 时，锚固长度可适当减小，但不应小于锚固钢筋直径的 15 倍。
本文中不低于15D的要求是基本条件，而不是充分条件。请注意，它是“不小于”。钢筋的抗拉强度利用率分别为30%和95%，锚杆的锚固长度要求明显不同。
2.3 锚杆与钢板采用手工焊接，但未标注角焊缝高度。按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003附录C C.0.4执行。焊缝高度不应小于0.6d（HRB335或HRB400级钢筋），d为钢筋直径。
2.4 当预埋件锚杆计算长度较长，需采用机械锚固时钢结构雨篷计算书，应按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.3.3条及GB50010-2010中机械锚固形式设置。表 8.3.3。锚杆端部机械锚固时，其锚固长度（锚固长度包括钩或锚端<投影长度>）可为计算长度La的60%。锚杆端部机械锚栓主要类型有如图4所示。
2.5当预埋件存在扭矩时，预埋件计算时不考虑扭矩对预埋件的不利影响，预埋件设计时不考虑抗扭系数。在受扭矩作用的预埋件设计中，建议采用扭剪焊接螺栓与开口型钢（如十字型钢、工字钢等）作为单独的抗扭结构，应使用抗扭结构进行扭剪计算。
3、旧建筑改造轻钢雨棚背后预埋件问题
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第3.1.3条：基础混凝土强度等级不应低于C20。对于旧建筑改造工程，主体混凝土强度往往低于C20，不允许采用后锚栓，可采用穿过混凝土梁的交叉贯穿螺栓连接。但穿越方法必须取得主体结构设计单位或具有相应资质的单位。认出。 《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.2.5条：基础混凝土强度等级不应低于C25，否则不应采用普通化学锚栓进行锚固。
4、施工图设计中的其他常见问题
4.1 遮阳篷一般用在建筑物的出入口处。它们除了遮雨外，还起到保护作用，防止上部物体坠落对人体造成伤害。玻璃倒置（即玻璃面板朝下）的点连接式遮阳篷一般难以防护。不建议使用此类遮阳篷。如果必须使用，建议在玻璃上方设置金属网，或者玻璃类遮阳篷必须按照相关规定进行冲击测试，确认安全后才能使用。
4.2 对于采用有组织排水且面积较大的雨篷，设计单位应与主体建筑设计单位共同核实上部建筑墙体和雨篷面板上的雨水量，是否在雨篷排水沟和雨篷排水沟内。落水管的容量在允许范围内。一般排水沟末端应设置溢水孔。
4.3 整体形状较粗、较宽的带拉杆的遮阳篷，若高度超过1.0m，宽度（进、出位置）大于3.0m，不应平行设置两根或多根拉杆（从侧面看）。正面）。如果平行布置，拉杆的上端和下端铰接。在侧风压的作用下，遮阳篷会产生一定的摆动量。至少两根横拉杆应优化为对称且小角度倾斜（从正面看）。
4.4 对于铝板雨篷，图纸中常常忽略铝板加强筋的截面、间距等信息，计算书也常常漏掉对铝板加强筋的校核。铝板加强筋应以铝板加工图纸的形式表达，铝板脚码的间距等信息应明确。
4.5遮阳篷整体坡度太小钢结构雨篷计算书，或玻璃、铝板太大、太薄、刚度低，导致遮阳篷积水、积尘。参照《采光顶和金属顶技术规程》JGJ255-2012第4.3.6条规定，雨篷面的坡度不应小于3%。
4.6 采用独立钢柱支撑的轻钢雨篷，按规范不作柱根保护。 《钢结构设计规范》GB50017-2003强制性规定8.9.3“柱脚低于地面的部分宜采用较低强度等级的混凝土包裹（保护层厚度不应小于50mm），且包裹混凝土应高 柱脚底面距地面不应小于150mm 柱脚底面距地面不应小于100mm。地面。”这应该按照规范执行。
5. 总结
轻钢遮阳篷的设计涉及规格较多，必须考虑施工、机械、结构、力学计算等诸多因素。根本出发点是安全。本文从轻钢雨篷施工图强制审查咨询的角度提出相关问题，指出适用规范的相关规定、确保轻钢雨篷安全应考虑的相关因素和结构措施。
作者：谢德良
中国建筑装饰协会幕墙专家
深圳市土木工程协会幕墙专家
深圳幕墙施工图审查专家
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