幕墙设计师如何进行雨蓬设计?
1、雨蓬的设计是一个很宽的话题,结构布置、截面选择、支座条件、荷载计算及组合、节点构造、排水等等,很难全讲清楚。我主要针对非独立雨蓬中几个有争议的问题表达一下自己的观点。
1、荷载计算
雨蓬的荷载主要包括风荷载、恒载、活载、雪载、地震荷载,其中活载和雪载不同时考虑。
1)恒载 恒载没什么好说的,计算玻璃考虑玻璃的自重,计算构件要考虑玻璃、构件等本身的自重。
2)活载 活载一般取0.5KN/m2,活载可以覆盖施工荷载,检修荷载等。
3)雪载 有积雪的地方才有雪载,按照《荷载规范取值》,雪载不与活载同时考虑,两者中应取较大者;考虑向上组合时不能考虑活载或是雪载,我看到论坛上有这样做的,这是基本概念问题,搞错了是要闹大笑话的。
4)地震荷载 6、7度设防地区的雨蓬一般可以不考虑地震荷载,如果考虑的话应该是竖向地震,不必考虑水平地震。
荷载组合
1)向上组合
1.4风荷载标准值-1.0恒载标准值
这里不能考虑活载和雪载
2)向下组合
活载起控制作用:1.2恒载标准值+1.4* Max{活载标准值,雪载标准值}
恒载起控制作用:1.35恒载标准值+1.4*0.7*Max{活载标准值,雪载标准值}
取上面两种组合的较大值。
虽然有些情况一眼就看出向上荷载起重要控制作用,但是,对于非双轴对称截面梁来说,向下组合可能会引起失稳问题。我举个例子,如果雨蓬主梁采用T型钢截面,向下组合可能导致T型梁腹板自由一侧失稳,向上组合则没有这个问题。
讲讲钢结构雨篷设计的一些心得体会:
雨篷设计可能是钢结构设计中最简单的结构了,但是其实有很多时候也是大家最容易忽视的结构。4 c5 q* C9 U X. n$ G
8 V9 ﹨$ d7 G& Z6 p
1.首先是结构体系:没有拉杆的雨篷计算的时候中间的次梁可以两端释放,这样比较安全,根部的支座反力是最.大的, 所以出埋件和预埋件采用这种建模方式做安全,有拉杆的雨篷如果不是每根主钢梁都拉的话,如果中间的次梁都是两端释放,那么拉杆就成了装饰拉杆,所以一般会在雨篷前端做一根通长的大梁,这样使拉杆可以起到作用。$ l5 L, A: W& A6 O' v9 K. I* }
建议对于中间断开的次梁都应该两端释放,通长的次梁可考虑钢接,使得拉杆起到作用。7 h) D# f# s: f' v( k
所以对于悬挑大的雨篷比如悬挑5~10米,我一定会设置一道通长的次梁,拉杆的长细比根据规范控制在250以内,这样悬挑再大都没有问题。千万不要认为中间断开的次梁可以钢接,这点真的很危险,可以看看正规的钢结构节点,主梁次梁是如何钢接的。还有就是悬挑大的雨篷——拉杆就是唯.一的结构保障了,所以可以适当减小长细比,还有要看好绘图员的螺栓连接节点,钢板的边距是否标明是2d,螺栓即使是双剪,也尽量按单剪考虑(因为螺栓很便宜),真的很重要,今年雪灾很多雨篷塌了都是拉杆螺栓断裂,还有就是拉杆的埋件注意会有附加弯矩。
2.然后就是荷载问题:自重荷载,施工荷载,雪荷载,风荷载。自重荷载不多说了;施工荷载一般可以加均布荷载0.5,也可以考虑在最不利位置加集中荷载1;雪荷载就是当地的基本雪压,但是要注意雪荷载有分布系数,雨篷一般在建筑侧边,所以类似高低屋面,分布系数是2,比如苏州的基本雪压是0.4,实际加荷载就是0.8(目前很少有计算书这样做),并且施工荷载和雪荷载不同时考虑,所以知道怎么做了吧;然后是风荷载,一直有听说有正风压之说,可是没有规范依据,所以我只加-2.0的风荷载,审图从来没有异议过,所以不知道网上那么多的正风压从何而来,为什么没人说自重是向上的呢?
' e5 h# T# K3 t' ]1 Z
3.还有就是结构的美观,有的雨篷比如悬掉3米,没有拉杆,间距小的话计算出来可能120的钢管就够了,但是建议你画一个侧面整体视图,你会发现管子看上去很小,雨篷看上去会给人一种惊心动魄的感觉,所以雨篷的截面高度适当控制在1/15~1/20,这样是一个合理的美观尺寸,有安全感,又有安全储备。还有就是挠度,现在的幕墙规范只要求1/125,$ P# g: o& s5 Q# n. W7 a
这个数值实在太松了,实际悬掉5m可以下沉40mm,到现场就会发现挠度很大,但是又满足规范,大大影响美观,所以适当控制的严格一点,还是有好处的。
4.还有考虑到实际的施工质量:图纸上壁厚是6mm,实际施工可能只有5mm多点,施工方是不会帮你买国标的,所以应力比控制的严格一点是有道理的,还有就是埋件,有图纸会标注等强焊接,简单一句话,又不用加加劲肋,但是实际施工等强就意味着二级焊缝要探伤,实际对接焊接的最.小厚度是6mm,探伤也没法探,所以根部埋件还是按照角焊缝计算,考虑施工质量,再加一些加劲钢板,给些安全储备。
5.还有就是钢结构梁开孔,T型钢梁建议开孔一定要计算,真的很危险,H型钢就可以适当放宽一点,腹板毕竟只是是抗剪。4 q- I! O5 a6 r
6.还有就是不要认为混凝土强度是无限的,当你的雨篷计算结果根部反力很大时,要适时的和设计院沟通,避免混凝土梁破坏后发生雨篷倒塌。已经遇到很多次发现混凝土梁无法承受雨篷的荷载。这也是要注意的。
) e. P1 s4 K, Y: V0 d4 i
7.还有要注意,如果主梁是方钢管而不是H型钢的话,要考虑拉杆的耳板焊接在方管的上翼缘,容易出现上翼缘钢板屈曲,所以要考虑增加加劲肋板,H型钢就没有问题了。' |,