很多幕墻設(shè)計(jì)師往往被一個(gè)小小的雨蓬難倒，雨蓬的計(jì)算對(duì)結(jié)構(gòu)概念的要求確實(shí)很高，本話題詳細(xì)剖析雨蓬玻璃及構(gòu)件的荷載計(jì)算、荷載組合、撓度控制、強(qiáng)度控制、拉桿長(zhǎng)細(xì)比等等。
雨蓬的設(shè)計(jì)是一個(gè)很寬的話題，結(jié)構(gòu)布置、截面選擇、支座條件、荷載計(jì)算及組合、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、排水等等，很難全講清楚。我主要針對(duì)非獨(dú)立雨蓬中幾個(gè)有爭(zhēng)議的問題表達(dá)一下自己的觀點(diǎn)。
1、荷載計(jì)算
雨蓬的荷載主要包括風(fēng)荷載、恒載、活載、雪載、地震荷載，其中活載和雪載不同時(shí)考慮。
1）恒載 恒載沒什么好說的，計(jì)算玻璃考慮玻璃的自重，計(jì)算構(gòu)件要考慮玻璃、構(gòu)件等本身的自重。
2）活載 活載一般取0.5KN/m2，活載可以覆蓋施工荷載，檢修荷載等。
3）雪載 有積雪的地方才有雪載，按照《荷載規(guī)范取值》，雪載不與活載同時(shí)考慮，兩者中應(yīng)取較大者；考慮向上組合時(shí)不能考慮活載或是雪載，我看到論壇上有這樣做的，這是基本概念問題，搞錯(cuò)了是要鬧大笑話的。
4）地震荷載 6、7度設(shè)防地區(qū)的雨蓬一般可以不考慮地震荷載，如果考慮的話應(yīng)該是豎向地震，不必考慮水平地震。
5）風(fēng)荷載 風(fēng)荷載是最難也最有爭(zhēng)議的荷載；我先談一下高度變化系數(shù)，得到高度變化系數(shù)有兩種方法，
一是采用《荷載規(guī)范》條文說明中的公式，
二是直接查《荷載規(guī)范》的表7.2.1；但高度比較小時(shí)，兩者得到的數(shù)據(jù)有較大的差異，應(yīng)該以《荷載規(guī)范》表7.2.1為準(zhǔn)。
負(fù)風(fēng)壓體型系數(shù)取為－2.0，這基本上沒有爭(zhēng)議，正風(fēng)壓體形系數(shù)則無(wú)相關(guān)規(guī)范可以遵循，大家莫衷一是，有人不考慮，有人取0.2，有人取0.6，還有人取1.0，前幾天在論壇上還看到有人取為1.5；有人認(rèn)為可以參考《荷載規(guī)范》中“單坡及雙坡頂蓋”，獨(dú)立雨蓬正風(fēng)壓體形系數(shù)可以遵循此條取為1.0（也可以稍微保守一點(diǎn)取為1.3或1.4），我認(rèn)為大門口的雨蓬和獨(dú)立雨蓬不一樣，雖然說建筑物周圍氣流的方向是非常紊亂的，很難把握，但是我相信氣流在建筑物周圍主要還是向上的，所以正風(fēng)壓體形系數(shù)應(yīng)該比獨(dú)立雨蓬要小，正風(fēng)壓體形系數(shù)應(yīng)該小于1.0，至于具體是多少絕對(duì)不是我們幾個(gè)搞幕墻的人在這里討論討論就可以決定的，這是要經(jīng)過大量的風(fēng)洞試驗(yàn)才能確定的，如果《荷載規(guī)范》不對(duì)此做出規(guī)定，此爭(zhēng)議將長(zhǎng)期存在；另外，從工程事故來(lái)看，也從來(lái)都是聽說雨蓬被掀翻，從來(lái)沒聽說過被風(fēng)吹掉下來(lái)過，如果按照有些網(wǎng)友把體形系數(shù)取為1.5的話，那么向下組合比向上組合還大，應(yīng)該是向下破壞，顯然與實(shí)際不符。 因?yàn)闅饬飨蛏?，非?dú)立雨蓬考慮向下組合時(shí)我個(gè)人一般不考慮風(fēng)荷載，下面的荷載組合可以看到。
2、荷載組合
1）向上組合
1．4風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值－1.0恒載標(biāo)準(zhǔn)值
這里不能考慮活載和雪載
2）向下組合
活載起控制作用：1.2恒載標(biāo)準(zhǔn)值＋1.4* Max{活載標(biāo)準(zhǔn)值,雪載標(biāo)準(zhǔn)值}
恒載起控制作用：1.35恒載標(biāo)準(zhǔn)值＋1.4*0.7*Max{活載標(biāo)準(zhǔn)值,雪載標(biāo)準(zhǔn)值}
取上面兩種組合的較大值。
雖然有些情況一眼就看出向上荷載起重要控制作用，但是，對(duì)于非雙軸對(duì)稱截面梁來(lái)說，向下組合可能會(huì)引起失穩(wěn)問題。我舉個(gè)例子，如果雨蓬主梁采用T型鋼截面，向下組合可能導(dǎo)致T型梁腹板自由一側(cè)失穩(wěn)，向上組合則沒有這個(gè)問題。
3、拉桿長(zhǎng)細(xì)比問題
《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》規(guī)定長(zhǎng)細(xì)比不宜大于150，但是對(duì)于雨蓬的拉桿來(lái)說，這個(gè)要求太苛刻了，拉桿粗了笨重難看，細(xì)了又不滿足150的要求。我覺得我們要好好領(lǐng)會(huì)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范“不宜”這兩個(gè)字，“不宜”不是不可以，只是要慎重對(duì)待，既作為受力構(gòu)件又作為裝飾構(gòu)件的拉桿就“宜”適當(dāng)放寬，建議長(zhǎng)細(xì)比在200以內(nèi)，當(dāng)然也不是一定不能超過，我就曾經(jīng)做過長(zhǎng)細(xì)比是220的，只要考慮實(shí)際的長(zhǎng)細(xì)比所對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算通過即可。我經(jīng)?？吹接信笥芽紤]負(fù)風(fēng)壓時(shí)“假設(shè)”或者“認(rèn)為”拉桿（其實(shí)是壓桿）不起作用了，這是要不得的，假設(shè)都是有條件的，拉桿只要不失穩(wěn)，就仍然起著主要的作用，你這一假設(shè)，就與實(shí)際情況相差十萬(wàn)八千里了。
4、玻璃強(qiáng)度許用問題
我們知道雨蓬和幕墻玻璃的需用強(qiáng)度不一致，這確實(shí)是一個(gè)令人困擾的問題，對(duì)于12mm的鋼化玻璃，幕墻的需用強(qiáng)度是84MPa，而雨蓬的是42MPa，我猜想規(guī)范制定者是考慮到雨蓬或采光頂玻璃破碎傷害力更大的原因，所以把安全系數(shù)定得更高，但是我們采用夾膠玻璃后就不存在這一問題了，即使破碎也掉不下來(lái)。但是既然規(guī)范是這樣，建議大家計(jì)算雨蓬玻璃時(shí)還是按照《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》來(lái)吧。
5、玻璃撓度控制問題
幾個(gè)原則：小于1/60，不積水（和坡度相關(guān)），自重下不能讓人肉眼能容易觀察出來(lái)（這個(gè)和撓度及雨蓬高度都相關(guān)）。
