防雨棚施工技术研究应用

杨荣灿

引言

随着国家战略决策建设“一带一路，沿边开放”的开展，工程建设项目成为经济社会发展，产业开发的重要组成部分，项目建设过程中，有一个重要的组成部分，就是临建设施防雨棚的建设与使用（如：钢筋加工厂防雨棚、料仓防雨棚、拌合站防雨棚等）。防雨棚建设的标准性、适用性、安全性对于项目的建设起着重要作用。本文以大理-漾濞-云龙-兰坪高速公路云龙至兰坪段建设项目为背景，以项目建设中钢筋加工场防雨棚为基础结合相关施工技术论文做实际应用。

一、项目背景

云龙至兰坪高速公路土建施工某分部，起止里程为K128+220～K133+351.5；本分部线路呈南北走向，路线全长5.13km，里程段内有停车区1处，桥梁5座涵洞6道。项目所需临建设施有拌合站、钢筋加工厂等，其中钢筋加工厂需进行防雨棚搭设。

二、雨棚施工技术受力分析

1、计算参数

Φ60×3㎜钢管：（弧梁主杆）：截面积-A=537㎜2；惯性矩I=218780mm4；截面模量W=7292mm3；单位重量:4.22Kg/m。

Φ219×4.0mm钢管：截面积A=2536mm2；惯性矩I=14691040mm4；截面模量W=134165mm3；回转半径i=76mm；单位重量:19.9Kg/m。

Φ32×1.5㎜钢管：截面积-A=145㎜2；惯性矩I=9630mm4；截面模量W=770mm3；单位重量:1.13Kg/m。

40×80×1.5 ㎜方管：截面积-A=625㎜2；惯性矩I=1390000mm4；截面模量W=23160mm3；单位重量:6.25Kg/m。

Q235钢材的[σg]=235÷1.2=195Mpa

彩钢瓦厚度0.35 ㎜：单位重量:2.25Kg/㎡。

大理地区十年一遇的最大风压=250N/㎡，雪压取大理地区十年一遇的最大雪压=350N/㎡。

2、棚顶脊条受力计算

棚顶脊条采用40×80x1.5㎜方管，布设间距为1.1m，跨度为6m。棚顶脊条受到彩钢瓦的压力，自重和雪载：q=（1.1m6m2.25Kg/㎡÷6m＋6.25Kg/m）9.8＋350N/㎡1.1m =471N/m。

其最大弯矩产生在跨中：

(合格)

3、棚顶钢架受力计算

棚顶由14跨25米桁架组成。25米跨桁架高度为0.6米，上、下主弦管均采用3根φ60×3㎜钢管，腹杆采用φ32×1.5㎜钢管焊接而成。桁架受到彩钢瓦、脊条压力和自重：q=(4716+(6.253+1.51.13)9.8)1.0636=3219(N/m)

其最大弯矩产生在跨中：

桁架的惯性矩：I桁=I3=2187803=656340mm4

(合格)

4、立柱桁架受力计算

立柱采用φ219×3.5㎜钢管，立柱高度均为9米，中间立柱受力最大：立柱桁架受到的压力:F=3219*20/2=41042(N)

计算长度：l0=0.5×L=0.5×11.5=5.75(m) （以一端固定，一端铰接）

长细比：λ= l0/ i=5.75÷0.076=75

钢管为 a类截面，查表得稳定系数为：ψ=0.801ψ[σg]= 0.801×195 =156MPa 

σ= F/A=41042÷0.002536=16183852Pa=16.2Mpa＜ψ[σg]=156Mpa(合格)

5、抗风计算

大理地区十年一遇的最大风压P=250N/㎡

（1）侧边脊条抗风计算：侧边脊条采用40×80×1.5㎜方管，布设间距为1.15m，跨度为6m。所承担的迎风最大面积：S=6×1.15=7(㎡)；风荷载强度:Q=K1×K2×K3×P=1.3×1×1×250=279(N/㎡)；1 根立柱桁架受到的最大风力:F=s×Q=279×6.9=1925(N)；1 根立柱桁架受到最大风力时产生的均布荷载:q=1925÷6=321(N/m)

其最大弯矩：

(合格)

（2）立柱桁架抗风计算：立柱的间距为6 米，所承担的迎风最大面积：S=6×11.5=69(㎡)；风荷载强度:Q=K1×K2×K3×P=1.3×1×1×250=279(N/㎡) ；

1根立柱桁架受到的最大风力:F=s×Q=279×6.9=1925(N)；1根立柱桁架受到最大风力时产生的均布荷载: q=1925÷11=167(N/m)

其最大弯矩：

(合格)

根据计算无需在四角拉设缆风绳，雨棚抗风能力满足稳定要求。

四、应用

根据以上应力计算分析，确定了立柱间距、立柱材料、棚顶的设计满足使用要求。雨棚构架为单层钢柱、钢屋架组成的门式钢架结构，钢筋加工场构架采用钢结构车间形式，拱形屋面，全封闭设计。雨棚为单跨双坡弧形门式钢架，主架采用型钢，钢架横跨度25m，棚长80m，檐高12m。基础采用梯形条基，在立柱位置预埋钢板，两边各设14根钢立柱，立柱间距为6m；立柱采用φ219×3.5㎜钢柱，立柱基础为C30钢筋混凝土独立基础，尺寸180×150×180。纵向间距6m，拱形梁采用∅60*3mm和∅32*1.5mm，拱高为3m，檩条采用40*80*1.5mm方管，立柱之间使用加强拉筋加固，棚顶及屋面四周采用0.35mm彩钢瓦包围，顶棚及四周围墙每隔6m安装1.5mm厚900型FRP采光瓦。屋檐伸出50cm。

施工顺序为：①安装主骨架安装：根据弹出的骨架位置线，先安装两端后中间部分，两端主骨架安好后，拉中间和两侧三条纵向通线后，从一端向另一端逐个安装至全部完成。②安装次骨架，并调准位置与主骨架焊接固定。③安装外层阳光板。④边安装外层阳光板，边打耐候胶，再安装铝合金压条。⑤安装内层阳光板。

参考文献

1、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001

2、《钢结构设计规范》GB 50017-2003

3、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002

4、高速公路施工标准化技术指南-第一分册

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