建筑结构荷载规范 GB 50009-2012

8.3.3 计算围护构件及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数μs1：

  2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0；

JGJ3-2010层建筑混凝土结构技术规程

《高规》第4.2.8条规定：檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件，计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜小于2.0。

【条文说明】4.2.8 高层建筑表面的风荷载压力分布很不均匀，在角隅、檐口、边棱处和在附属结构的部位(如阳台、雨篷等外挑构件)，局部风压会超过按本规程4.2.3条体型系数计算的平均风压。根据风洞实验资料和一些实测结果，并参考国外的风荷载规范，对水平外挑构件，取用局部体型系数为－2.0。

07SG528-1雨篷(一)

07SG528-1雨篷(一)

广东DBJ/T15-92-2021高层建筑混凝土结构技术规程

第4.2.10条也明确了雨篷正风压体型系数数值“檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件,计算局部向上风荷载时,风荷载体型系数不宜小于2.0,计算局部向下风有载时，风荷载体型系数μs不宜小于1.0

上海市DG-TJ08-56-2019建筑幕墙工程技术标准

10.2.5悬挑雨篷负风压体型系数取-2.0。正风压体型系数按悬挑长度确定,当悬挑长度小于1.0m时取+1.0.悬挑长度大于4.0m时取+1.4.悬挑长度在1.0m~4.0m之间时可线性插值。

【条文说明】10.2.5雨篷的尺寸、所处位置及雨篷与水平面夹角不同，作用于雨篷上的正风压会存在较大差异，可根据《建筑结构荷载规范》GB50009的相关规定取值。雨篷正风压直接影响雨篷的安全使用，本条内容参考了部分风洞试验结果。

浙江省 建筑幕墙工程技术标准 DB33 T1240-2021

12.3.3采光顶、雨篷与金属屋面风荷载应符合下列规定:

1面板、直接连接面板的屋面支承构件的风荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定计算确定;

2跨度大、形状或风荷载环境复杂的采光顶、金属屋面,宜通过风洞试验确定风荷载;

3风荷载负压标准值不应小于1.0kN/m2,正压标准值不应小于0.5kN/m2。

江苏省 建筑幕墙工程技术标准DB32_T4065-2021

13.4.4 采光顶、雨篷与金属屋面风荷载应按下列规定确定：

a) 面板、直接连接面板的支承构件的风荷载标准值应按 GB 50009 的有关规定计算确定；

b) 跨度大、形状或风荷载环境复杂的采光顶、雨篷与金属屋面，宜通过风洞试验确定风荷载。支承结构应按风洞试验和 GB 50009 二者荷载较大者进行取值；

c) 风荷载负压标准值不应小于 1.0kN/m2，正压标准值不应小于 0.5kN/m2。

结论

1、悬挑雨篷负风压体形系数-2.0。

2、悬挑雨篷应该考虑正风压体型系数。该体型系数不应小于+1.0，建议按照上海幕墙规范，按悬挑长度确定,当悬挑长度小于1.0m时取+1.0.悬挑长度大于4.0m时取+1.4.悬挑长度在1.0m~4.0m之间时可线性插值。

3、正压标准值不应小于 0.5kN/m2。

 轻钢雨篷的饰面材料主要有夹胶钢 化玻璃、铝板、不锈钢板等，属于建筑 的外围护结构，其外型美观、新颖，常被用于民用建筑和工业建筑中，尤其广泛应用于民用建筑的公共建筑和居住建筑。

与轻钢雨篷有关的规范主要有:《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、《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2013、《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015等。

其中，对跨中无侧向支撑点的简支 梁，l1 为其跨度。如本工程雨篷纵梁选用 H300x180x10x12 的 H 型钢，材质为 Q235B，在拉杆处设置侧向支撑杆件， 荷载作用在上翼缘，简支梁的跨度为 4500mm，翼缘板宽度 b1 为 180mm， 则其比值为 4500/180=25，比表 4.2.1 的 13 大，应按 4.2.2 条公式 Mx/φbWx ≤ f 进行整体稳定性验算，其中 φb 为梁的 整体稳定系数，应按《钢结构设计规范》 GB50017-2003 的附录 B 确定。对悬挑 构件，仅其前端有侧向支撑时，其 l1 可 按其跨度取值计算。

1.1.3.5 雨篷拉杆，在深圳等基本风压较大的地区，并非真的仅是“拉杆”， 如果只考虑恒载与活载的组合作用，即N/A ≤ f，拉杆截面较小，在较大的负风压作用下，杆件会失稳。为避免失稳， 应考虑拉杆在受压力作用时的稳定系数因素，即 N/φA ≤ f，其中 φ 为轴心受 压杆件的稳定系数，按《钢结构设计规范》GB50017-2003 的 附 录 C 采 用，C 为 0~1 的数值。因受压杆件的稳定系数 φ 是由计算出来的长细比 λ 及杆件截面属性，按《钢结构设计规范》GB50017- 2003 的附录 C 采用的。《钢结构设计规范》 的第 5.3.8 条及 5.3.8 表，如果拉杆按支撑类考虑，雨篷拉杆在轴心受压作用时， 其长细比取 λ ≤ 200，则杆件会比较粗。在该规范第 5.3.9 条的受拉构件的容 许长细比取值表 5.3.9 下的注释第 5 条， 受拉杆件在永久荷载作用与风荷载组合作用受压时，其长细比不宜大于 250，即 λ ≤ 250，雨篷拉杆刚好适用该条解释。一般情况下，建筑师不希望杆件太粗大， 长细比容许值大，其杆件截面会小些， 相对美观些。

经过修改优化后的雨篷钢架平面布 置图，见图 3。

其中，经过优化、修改的， 主要有:

a 所有的雨篷纵梁根部与主体结构预 埋件铰接;

b 纵梁前端的小横梁改成通长的大横梁，大横梁由带拉杆的 ZL01 纵梁支承， 大横梁作 ZL02、ZL03 纵梁的梁端的支承点。ZL02、ZL03 纵梁的前端与方钢 管大横梁铰接，避免大横梁的扭转。

c 拉杆的上端和下端设置连接耳板和销轴，形成典型的二力杆。

d 拉杆的长细比按照 λ ≤ 250 考虑。

e 在纵梁的侧向设置侧向撑杆，确保纵梁的整体稳定。

1.2 雨篷钢化玻璃的强度设计值问题

按《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2015 的 4.1.9 表的短期荷载作用取值有误，如 4mm~12mm 钢化玻璃的强度设计值为 84N/mm ，应按 4.1.10条及 4.1.10 表的长期荷载作用下的强度设计值取值，即钢化玻璃的强度设计值 分 别 为:4mm~12mm 为 42N/mm2。从字面看，玻璃长期荷载作用下的应力计算，只需取长期荷载即恒载进行计算， 这样的理解是错误的，该规范的 8.2.6 条 抄摘内容如下:“雨篷的最大应力设计 值应按弹性力学计算，且最大应力不得超过长期荷载作用下的强度设计值”， 即在恒载与活载的设计值组合、风荷载与恒载的设计值组合作用下，玻璃的最 大应力不得超过长期荷载作用下的玻璃 强度设计值。

1.3 悬挑雨篷后埋件普通化学螺栓的计算问题

悬挑雨篷纵梁后埋件采用普通化学 螺栓，但没有按照《混凝土结构后锚固 技 术 规 程》JGJ145-2013 的 第 6.2.2 条 的要求进行校核。一般悬挑较长(如 ≥ 1.5m)的雨篷纵梁，在长期荷载即恒载作用下，其根部弯矩较大，按照该规 范的第 6.2.2 条和第 6.2.4 条的公式计算， 普通化学锚栓难以满足规范要求。该规 范第 6.2.2 条内容抄摘如下:普通化学锚 栓承受长期荷载作用，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 为无间距、边距影响时，

单个锚栓的受拉承载力标准值(N)， 按本规程第6.2.4条计算。第6.2.4 条:锚栓混合破坏受拉承载力标准值 NRk,p=π×d×hef×τRK

其中 τRK 为粘结强度标准值(N/ mm2), 按本规程第 6.2.5 条取用。第 6.2.5 条抄摘如下:

τRK 应根据锚栓产品的认证报告确 定，无认证报告时，在符合相应产品及 基材混凝土强度等级不低于 C25 等规定 情况下，可按表 6.2.5 取用。

第 6.2.2 条和第 6.2.4 条的公式中， 有一个关键参数，即普通化学锚栓粘结 强度标准值 τRK，如果普通化学锚栓的 外侧有玻璃、铝板等装饰面板，锚栓处 于类似室内的环境，则应认为属于室内 环境;如果锚栓外侧只有抹灰、墙砖或 直接裸露，则应属于室外环境。

举例:

悬挑雨篷采用 M12x160 普通化学螺 栓，6 个锚栓，锚固深度 110mm，没有间距及边距因素影响，螺杆公称直径为 12mm，处于室外环境，雨篷属于外装饰构件，即非结构构件。在长期荷载(恒载) 作用下:

锚栓混合破坏受拉承载力标准值 NRk,p=π×12×110×4×0.4 = 6632(N)

群锚栓混合破坏受拉承载力设计值 NhRd,l=0.55× NRk,p/γRp=0.55×6632/1.8 = 2026(N)

该群锚栓混合破坏受拉承载力设计 值数值仅为国内厂家的普通化学锚栓的 抗拉力设计值 17200N 的 12%，可见，

悬挑雨篷的纵梁采用普通化学锚栓，很难满足该规程的受力要求。怎么处理? 按照该规程，后埋件锚栓可采用特殊倒锥形化学锚栓、扩孔型锚栓等锚栓，则不受《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2013 的第 6.2.2 条的约束。

2. 施工图设计的预埋件问题

2.1 雨篷预埋件锚筋为 HRB335 或 HRB400，钢板为 Q235B，选用 E50 系列焊条，是错误的，不同强度等纸的母材焊接，其焊条应就低不就高，即应选择 E43 系列焊条。

2.2 雨篷预埋件的锚筋长度都按 15 倍锚筋直径的长度取值是错误的，《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 的 附录 C 的 C.0.5 之第 3 条的抄摘内容“当 锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度 设计值 fy 时，其锚固长度可适当减小， 但不应小于 15 倍锚固钢筋直径。”

该条文的不应小于 15D 是基本条件， 不是充分条件，注意是“不应小于”， 钢筋的抗拉强度利用率分别为 30% 和 95%，其锚筋锚固长度要求明显是不同的。

2.3 锚筋与钢板采用手工焊，但没有标注角焊缝的焊脚高度，应按《玻璃幕 墙工程技术规范》JGJ102-2003 的附录 C 的 C.0.4 条执行，焊缝高度不宜小于 0.6d(HRB335 或 HRB400 级钢筋)，d 为钢筋直径。

2.4 当预埋件的锚筋计算长度较长时，需要采用机械锚固时，应按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的 第 8.3.3 条及表 8.3.3 的机械锚固形式设 置。锚筋末端采用机械锚固时，其锚固长度(包括弯钩或锚固端头在内的锚固 长度 < 投影长度 >)可按计算长度 La 的 60%。锚筋末端主要的机械锚类型，如 图4所示。

2.5 当预埋件存在扭矩时，在预埋件计算时，漏考虑扭矩对预埋件的不利影响，预埋件的设计也未考虑抗扭转因素。在存在扭矩作用的预埋件设计中，建议采用扭剪焊栓、开口型钢(如十字型钢、 工字钢等)单独作为抗扭构造，并应抗 扭构造进行扭剪验算。

3. 旧楼改造的轻钢雨篷后埋件问题

《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2013 的 第 3.1.3 条: 基材混凝土强度等级不应低于 C20。对于旧楼改造项目，主体混凝土强度经常低于 C20，则不允许采用后锚栓，可改用穿过 砼梁的对穿螺栓连接，但对穿做法应征 得主体结构设计单位或具有相应资质单位的认可。《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2013 的 第 6.2.5 条: 基材混凝土强度等级不应低于 C25，否则，不应采用普通化学锚栓锚固。

4. 施工图设计的其他常见问题

4.1 雨篷一般用于建筑的出入口，除有遮雨作用，还起着防止其上部物体 掉落对人体伤害等保护作用。玻璃倒置 (即玻璃面板朝下)的点驳接雨篷，一般难以起到保护作用，建议不采用该种 类型的雨篷，如果一定要使用，则建议在玻璃上方设置金属网，或对该类玻璃雨篷按相关规定进行撞击试验，确认安全后方可使用。

4.2 对采用有组织排水、面积较大的 雨篷，设计单位应与主体建筑设计单位 共同核实其上部建筑墙面落下的雨水量及雨篷板面的雨水量，是否在雨篷排水天沟及落水管的容纳量许可范围内。一 般应在排水天沟的端头设置溢水孔。

4.3 对于整体外形较厚且较宽的带拉杆雨篷，如高度超过 1.0m，宽度(进出位) 大于 3.0m，其两个及以上的拉杆不应平行(正看)设置。如果平行设置，拉杆上下端为铰接，在侧风压作用下，雨篷会有一定量的摆动，至少应有两个拉杆应优化为对称的小角度倾斜(正看)。

4.4 铝板雨篷，图纸中常忽略铝板加强筋的截面、间距等信息，计算书也常漏掉了铝板加强筋的校核。铝板加强筋宜用铝板加工图的形式表达，并应明确铝板脚码的间距等信息。

4.5 雨篷整体斜水过小，或玻璃及铝板板块过大、板块较薄、板块刚度较小， 导致雨篷积水积灰。参照《采光顶与金 属屋面技术规程》JGJ255-2012 的 4.3.6 条，雨篷表面的斜水坡度不应小于 3%。

4.6 由独立钢柱支承的轻钢雨篷，立柱根部没有按规范采用保护措施。《钢结构设计规范》GB50017-2003 的 8.9.3 强制性条文“柱脚在地面以下的部分应 采用强度等级较低的混凝土包裹(保护 层厚度不应小于 50mm)，并应使包裹 的混凝土高出地面不小于 150mm。当柱 脚底面在地面以上时，柱脚底面应高出 地面不小于 100mm”，应按规范要求执行。

5. 小结

轻钢雨篷的设计，牵涉到较多的规范，要考虑建筑、机械、结构、力学计 算等诸多方面的因素，其根本的出发点 就是安全。本文从轻钢雨篷施工图强制 性审查及咨询的角度，提出相关问题， 指出适用规范的相关条文，应考虑的相 关因素及构造措施，确保轻钢雨篷的安全。

前言

一、计算依据 1.《建筑结构荷载规范》 2.《钢结构设计规范》GB50017-2003 3.《玻璃幕墙工程技术规范》 4.《建筑抗震设计规范》

二、计算基本参数 1.本工程位于青岛市市，基本风压按 50 年一遇取值，Wo=0.6KN/m。基本雪压按 50 年一遇取值，So=0.2KN/m2.地面粗糙度类别按B类考虑，风压高度化系数取4.5米处(标高最高处)，查表知，该处风压高度变化系数为Uz=1.0。依据《玻璃幕墙工程技术规范》，风荷载体形系数，对于挑风荷载向上取Uz=-2.0，瞬时风压的阵风

雨棚计算简图如下图:

一、计算依据

1.《建筑结构荷载规范》

2.《钢结构设计规范》GB50017-2003

3.《玻璃幕墙工程技术规范》

4.《建筑抗震设计规范》

二、计算基本参数

1.本工程位于青岛市市，基本风压按 50 年一遇取值，Wo=0.6KN/m。基本雪压按 50 年一遇取值，So=0.2KN/m2。    

2.地面粗糙度类别按B类考虑，风压高度化系数取4.5米处(标高最高处)，查表知，该处风压高度变化系数为Uz=1.0。依据《玻璃幕墙工程技术规范》，风荷载体形系数，对于挑风荷载向上取Uz=-2.0，瞬时风压的阵风系数Bz=1.88

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2010，第8.3.4条

Us:风荷载体型系数，取 S=-2.0，因构件从属面积1.7*2.6=4.42m2<25m2，

log4.42 =0.65

负风压时: Us1(A)=-[2.0+(2.0*0.6-2.0)*0.65]=-1.48

正风压时: Us1(A)=1.0

三、结构受力分析

该处雨棚是以钢架作为承重结构的悬臂体系。

四、荷载组合

1、面板 (8+1.52+8 钢化胶)荷载:

自重荷载标准:GK1=16*10^(-3)*26.5=0.42 KN/m2

考虑其他构件，玻璃面板自重面荷载标准值取 Ggk=0.72 KN/m2

2、风荷载标准值: Wk= Bz*Uz*Us*W0

其中:Bz—瞬时凤压的风震动系数取为1.88

Uz—风压高度变化系数按地而粗糙B类取1.0

Us—风荷载体型系数,正风时取 1.0，负风时取-1.48

W0—青岛地区基本风压根据规范取0.6KN/m2

则Wk=1.88*2*1.0*0.6=2.26 KN/m2

负风压时: WK1=Bgz*Us*Uz*W0=1.88X(-1.48)X1.0X0.6=-1.67KN/m2

正风压时:WK2=Bgz*Us*Uz*W0=188*1.0*1.0*0.6=1.13KN/m2

负风压线荷载:-1.67X1.7=-2.84KN/m

正风压线荷载:1.13X1.7=1.921KN/m

3、活荷载，按0.5 KN/m2考虑，活荷载产生的线荷载为0.5X1.7=0.85KN/m

4、考虑检修荷载作用，对单根钢梁取最不利位置处集中荷裁为 2KN (1.7 米跨内 1.0X2=2.0KN)

5、组合

雨篷按照悬挑 2.6m 计算

取：1.0恒载+1.0风载(正)

       1.0恒载+1.0风载(负)

两种荷载组合校核挠度。

取：1.2 恒载+1.4风载(正)+1.4X0.77 活载

       1.0载恒+1.0风载(负)

两种荷载组合校核强度。

强度校核组合

1.0恒载+1.4风载(负)=0.72-1.4X1.67=-1.68 KN/m2 (方向与自重荷相反)

1.2恒载+1.4风载(正)+1.4X0.7活载=1.2*0.72+1.4*1.13+1.4*0.7*0.5=2.94 KN/m2

取1.2恒+1.4风(正)+1.4*0.7活载荷载组合校核强度

线荷载：2.94*1.7=4.99KN/m

挠度校核组合

1.0恒载+1.0风载(负)=0.72-1.67=-0.95 KN/m2 (方向与自重荷截相反)

1.0恒载+1.0风载(正) =0.72+1.13=1.85 KN/m2

取1.0恒载+1.0风(正)荷载组合校核挠度。

线荷载:1.85*1.7=3.15KN/m

五、面板玻璃计算

1.玻璃选用玻璃采用夹层玻璃，四点支承。

支承点间玻璃面板尺寸1700*1300mm，与水平面水角 0.0度。

玻璃外片厚度为8mm，内片厚度为8mm。

玻璃大面强度为 84MPa。

3.板块校核

玻璃面板选用TP8+1.52PVB+TP8的钢化胶玻璃，夹胶玻璃的内外片厚度一样，只验算外片玻璃的强度外片玻璃受到的等效荷载:

强度验算:  

挠度验算时，夹胶玻璃的等效厚度:

(1)、强度校核

短边长度a=1700.0 mm

查表(JGJ102-2009)得弯矩系数m=0.0799

外片强度校核:

查表(JGJ102-2009)得折减系数门=0.840

应力σ=6mga^2n/t^2=6*0.0799*1.47*1700^2*0.84/0.008^2=35.263MPa

强度满足!

(2)刚校核

刚度D=Et^3/12/(1-v^2)=6400000Nmm

查表(JGJ102-2009)得挠度系数u=0.00791

查表(JGJ102-2009)得折减系数n=0.873

挠度 d=uqka^4n/D

=0.00791*2.829*1700^4*0.873/6400000*10^-3=25.475 mm

提度限值 dmin=a/60=1700/60=28.33 mm

挠度满足!

六、主钢梁挠度和强度验算

主钢龙骨构件截面为HN300X150截面特性如下:

主钢的抗弯强度计算:

检修荷载产生的弯矩值为: Mmax=2*2.6=5.2 KN·M

(正)风荷载产生的弯矩值为: Mmax=0.5*1.92*2.6*2.6=6.49 KN·M

活荷载产生的弯矩值:Mmax=0.5*1.7*2.6*1.35=2.98 KN·M

荷载组合:

1.2恒载+1.4风载(正)+1.4X0.7活载

Mmax1=(1.2*0.72+1.4*1.92+1.4*0.7*1.7*0.5)*0.5*2.6^2=14.82 KN·M

1.0恒载+1.0风载(负)

Mmax2 =(1.0*0.72-1.0*2.84)*0.5*2.6^2=-7.16 KN·M

1.2恒载+1.4检修荷载+1.4X0.7活载

Mmax3=(1.2*0.72+1.4*5.2+1.4*0.7*2.98)*0.5*2.6^2=15.30 KN·M

综上计算得:

当荷载组合为 1.2 恒载+1.4 检修荷载+1.4*0.7活载时为最不利组合。

即：Mmax=15.30 KN·M

抗弯强度应满足:

N/A+Mmax/γW≤f

上式中:

N: 梁受到的轴力(N):

A:梁的截面面积(mm);

Mmax:梁的最人弯矩设计值(N·m);

W:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm);

γ:塑性发展系数，取 1.05;

f:材料的抗弯强度设计值，取 215MPa:

则:

Mmax/γW=15.30X10^6/(1.05*462160)

=31.52MPa≤215MPa

应力比:31.52/215=0.15<1.0 满足要求

悬臂梁抗弯强度满足要求。

主钢梁的挠度验算:

取 1.0恒载+1.0风载(正)荷载组合校核挠度。

线荷载:1.85*1.7=3.15 KN/m

f=gL^4/8EI=3.15*2600^4/(8*2.1*10 ^5*6932.51X10^4)=1.29mm<2*2600/250=20.8mm

悬臂梁挠度满足设计要求。