钢结构雨棚的特点及种类分析研究

钢结构雨棚的特点及种类分析研究

张涛

山东中建八局投资建设有限公司山东省济南市250000

摘要：由于钢结构具有较好的塑造性和韧性，因此在建设中，可以发生较大程度变形，承受外界较大的压力。基于此钢结构常被应用在土建领域，较传统结构而言具有明显的优点。而随着城市发展，以钢结构框架为主结构的钢玻璃雨棚，常用于于办公区、居民区及商业区的门台、大堂出入口和车库等的出入T通道等。因此，笔者较钢结构雨棚分类和特点进行多方面的探讨。

关键词：钢结构；雨棚；分类

引言：钢结构指通过钢制材料组合构成的结构，是应用广泛的建土结构之一。钢结构整体应用的工艺比较特殊，可以将许多不同的铸件共同进行连接在一起，在连接的过程当中，具有系统性和规模性，钢结构整体的强度因此比较稳定[1]。钢结构雨棚是建在两座建筑物之间接通两座建筑物的过道雨棚，或在构筑物出入口上方雨棚或顶端露台上方等进行挡雨、增加建筑物的面积和防护的结构。考虑到钢结构雨棚在建筑行业越来越广泛的应用，笔者将对钢结构雨棚进行分类并且说明各个特点。

1.按材料分类

1.1钢结构玻璃雨棚

钢结构玻璃雨棚的上层是钢化玻璃或夹胶安全玻璃，在使用中安全性能较好。比起普通玻璃，钢化玻璃实是一种属于预应力玻璃，为了提高玻璃的强度，通常通过化学或物理的方式，在其外表面形成压应力，玻璃在承受压力时能够抵消表层应力，因此承载能力得到提高，从而增强了玻璃抗风压性、冲击性等。同时比起普通玻璃，钢化玻璃破碎后产生的冲击较小，危险系数低。夹胶玻咯外表和普通玻璃类似，然而发生危险时，玻璃碎片会紧紧粘在玻璃中的SafiexPAB膜上，不会产生冲击性玻璃渣，也难以对他人产生伤害。

钢结构玻璃雨棚有如下特征：

（1）安全性能好。玻璃刀难以对夹层玻璃进行有效切割，用工具击打保护层的时间久，声响大，因此在防盗，防破坏，防入侵等方面具有巨大优势。

（2）抗震效果明显。夹层玻璃在破裂时，碎片不会像普通玻璃一样发生炸裂四溅，扎伤群众。所以在强震或者飓风天气有较高安全性能。

（3）降噪性能好。夹层玻璃通过真空层或者隔音阻尼膜等弱化或衰减声有效地降低噪音。

（4）阻碍紫外线。夹层玻璃能够阻断紫外线，避免受紫外线辐射影响，减少对车辆、家具等影响。

（5）安装速度快。

（6）使用、替换方便。钢结构玻璃雨棚可仅进行部分拆装、重复使用，符合可持续要求。并且拆装后对原构件损伤小减少搬迁费用。

1.2钢结构铝板雨棚

图1-1钢结构铝板雨棚外形

铝塑复合板、铝单板、铝蜂窝板等经常在车站、演出场地等城市大型建筑，在近20年，我国建筑业得到快速的进步，尤其是北京奥运会与世博会的开展，铝塑复合板成为在石材（陶瓷砖）、玻璃以后的第3代幕墙体材料，并且发展迅速。而钢结铝板雨棚主龙骨架以钢结构为主，顶部采用铝板进行构建，其外形如图1-1所示。钢结构铝板雨棚具有以下特点：

（1）不易生锈。铝板本身的性质决定了它不易生锈

（2）使用寿命长。一般采用高强度的铝合金型材，表面通过静电粉末喷涂涂层，此种结构不易变形、不怕高空坠落物的冲击，因此其耐久性可达30年以上。

（3）质量轻。钢结构铝板雨棚质量为一般钢结构顶棚的1/10，因此可以让雨棚有较大的跨度。

（4）可塑性强。铝合金型材较软，即可以产生的正、负高斯曲率的双曲流线形，并且高强度的钢筋在边缘的预张力和骨架结构的支撑，可以使得以柔克刚，出现多种形状。

1.3钢结构PC板雨棚

钢结构PC板雨棚可以分为耐力板雨棚和阳光板雨棚两种：

钢结构PC板雨棚具有以下特点：

（1）质轻耐用。采用高强度铝合金作主架，上面盖PC板（阳光板）部分质保可达十年以上。

（2）容易安装。厂家按客户尺寸生产好，安装师傅直接工地拼装即可。安装过程简单易操作，无需专业安装师傅。

（3）适用场合有限。然而雨天，雨滴坠落声音大，因此可以用于温室花棚、蔬菜菜棚等。

1.4全钢结构雨棚

图1-2全钢结构雨棚

全钢结构雨棚即采用全钢结构，其具有以下特点：

（1）可靠性能高。抗震性与抗冲击性好。

（2）成本高。全钢结构的成本高，经济性价比低。

2.按与主体的连接方式分类

2.1上拉杆式雨棚

上拉杆式雨棚按主次梁平面布置形式分为整体上拉式和单杆上拉式。整体上拉式雨棚，其梁2为受力主梁，截面一般不小于梁1。单杆上拉式雨棚，梁1为受力主梁，钢梁2仅为侧向支撑构件，截面满足压杆构造要求即可。

2.2纯悬挑式（无斜拉杆）雨棚

悬挂雨棚是以雨棚为支撑，一边放于结构梁上，另一边用拉索挂于雨篷顶端的结构上，雨棚外部结构可以为玻璃，也可以为铝合金板包裹金属骨架。纯悬挑式雨蓬适用于外挑宽度较小的建筑物中，此种雨棚造价较高，其外形如图2-3。比起其他构造，悬挑结构受力不佳，其结构的冗余度较少。除了要一般的强度和变形核算外，还要抗倾覆核算，由于底部对主体结构有侧向扭矩力，其抗应力性能相比其他形式不佳。通常来说悬挑结构的允许跨度是简支结构的二分之一。

雨棚板的悬挑长度是施工要求决定的，悬挑长度较小时，通常利用悬板式，超出长度小于1.5m。挑出长度更长大，利用挑梁式。为避免雨水漏进去，梁面要大于板60mm以上，板面通过防水砂浆处理，在排水口建出1%的坡度，防水砂浆应往墙上提高大于300mm。

2.3混合式雨棚

混合式雨棚既悬挑又斜拉。该方式受力不明确，并且调查结果显示，此类雨棚大多未经过设计梁1、梁2截面亦无力学计算存在安全隐患。所以在建筑设计时应当避免此种类型的雨棚。

3.按钢梁支撑类型

3.1热轧T型钢

T型钢，是一种铸造成T字型的钢材。因其断面与英文字母“T”相同而得名。T型钢分两种：首先是通过H型钢直接切开，T型钢标准和H型钢相同（GB/T11263-2010），是替代双角钢焊接的理想材料。具有抗弯性能高、建设简单、价格低廉和钢材质量轻等优点。其次热轧一次成型的T型钢，主要使用在加工生产等小型钢中使用。

3.2热轧H型钢

H型钢以工字型钢为基础，进一步变革的价廉断面钢材，和在企业切割、电焊校正的焊接型钢比起来，热轧钢价格低，残余应力小，不需高费用检验，减少交通成本和原料损耗。

3.3方钢管

方钢管具有以下优点：

（1）柱各向等强，抗扭刚度大，承载能力高；

（2）钢管端头封闭后抗腐蚀性能好；

（3）形状平整，组成结构质量小，适合应用于土建；

（4）比H型钢结构的原料用量小，价格低

4.结语

文章分析了钢结构雨棚的分类和特证，在一定程度上帮助相关人员选择和使用钢结构雨棚的，从而实现建筑物的功能价值与欣赏价值，为建筑中钢结构的发展应用提供更广阔的空间。也为雨棚的实际使用提供参考

参考文献：

[1]高品彦.钢结构在房建项目里的应用[J].住宅与房地产,2018,No.498(13):203-204.

[2]陈显文,谭宁平,肖亮.钢结构玻璃雨蓬的简明设计[J].江苏建筑,2012(2):54-56.

[3]王军娃.热轧H型钢与其他型钢的比较及应用[C]//中国金属学会第一届青年学术年会论文集.2002.