技术周刊
钢结构屋面风和雪荷载应该如何考虑？
PKPM结构系列软件常见问题解析
二零二四年第十三期
问题汇总:
Q1：对于底部框架上部门式刚架结构形式，《工程结构通用规范》4.5.1~4.5.5条需要考虑雪荷载，在程序中应该如何实现？
Q2：钢框架罩棚应四面开敞只计算屋面风，应该在软件中怎样操作计算风荷载？
Q1：对于底部框架上部门式刚架结构形式，《工程结构通用规范》4.5.1~4.5.5条需要考虑雪荷载，在程序中应该如何实现？
A：
通常考虑雪荷载的输入时，可以用结构建模中的自定义工况进行布置，如下图所示：
结构建模中的屋面雪荷载
如果模型中存在多种雪荷载的分布形式需要分别输入多组屋面雪荷才能满足要求。首先还是在结构建模自定义工况中，在工况列表里增加几组屋面雪荷载，以一顶部单跨双坡门式刚架的模型为例，如下图所示：
底部框架顶部单跨双坡门式刚架模型
该模型在雪荷载中需要考虑一组均匀分布的雪荷载、两组不均匀分布的雪荷载以及两组半跨均匀分布共五组雪荷载，此时在工况列表中除了原有的屋面雪作为均匀分布的雪荷载之外，在增加四组屋面雪荷载，即屋面雪不均匀左大右小、屋面雪不均匀右大左小、屋面雪均匀左半跨、屋面雪均匀右半跨这样四组屋面雪荷载，如下图所示：
结构建模中的多组屋面雪荷载
然后分别将当前工况切换为不同的屋面雪工况布置各个房间的均匀分布雪荷载、各个房间的不均匀分布雪荷载、半跨均匀分布雪荷载，完成布置后，例如不均匀分布左小右大的情况下图所示：
不均匀分布左小右大的雪荷载
接下来进入SATWE设置参数，在工况信息中可以定义其中一种情况下的重力荷载代表值系数，其他雪荷载重力荷载代表值系数应改为零，否则在计算地震作用时，各个雪荷载产生的质量会重复考虑。
雪荷载重力荷载代表值系数定义
由于各种雪荷载情况不会同时出现在同一个组合中的，因此不会出现屋面雪不均匀左大右小+屋面雪不均匀右大左小这样的组合，注意此时必须要设定的参数是组合信息中的“自定义工况组合方式”，此时这个参数应选择轮换，保证它们不同时出现在同一个非地震作用参与的组合当中。
模型中的自定义工况组合方式
对于地震作用组合下，程序默认对于自定义活荷载始终是叠加的关系，如果考虑地震作用组合下自定义活载之间考虑互斥关系就需要先导出组合，然后人工在导出的组合中修改各个地震作用参与组合的组合系数，然后选择“采用自定义组合”后再导入自定义组合，才能实现地震组合下各个雪荷载不同时组合。
采用用户自定义工况组合方式导入自定义组合
此时计算完成后，可以在新版文本查看和计算书中查看雪荷载的组合情况，如下图所示：
构件内力基本组合系数输出
Q2：钢框架罩棚应四面开敞只计算屋面风，应该在软件中怎样操作计算风荷载？
如下图所示的钢结构罩棚
该罩棚，四面没有围护结构，只有层顶位置有轻型屋面板，所以设计人员只想考虑屋面上风压和风吸荷载，不考虑下面的水平风荷载。
此时如果使用水平风荷载功能确定风荷载，虽然在确定风荷载受荷面积时，可以考虑结构镂空，但是计算的风荷载仅能考虑下面的水平风荷载部分，考虑不了屋面位置的风吸力和风压力；
如果考虑屋面上的风吸力和风压力就必须按照另一种风荷载确定方式计算—特殊风荷载。
计算特殊风荷载时，需要按照下列布置设置
1）在参数定义—总信息中选择“计算特殊风荷载”
2）然后在风荷载信息中定义特殊风荷载体型参数
该模型不考虑水平向的柱承担的风荷载，所以挡风系数填为0。
3）在前处理及计算中的特殊荷载—特殊风里定义屋面体型系数
4）特殊风荷载自动生成
自动生成时注意根据坡屋面方向选择结构横向方向，结构横向方向选为x向时，程序生成平行于x向梁上的风荷载，结构横向方向选为y向时，程序生成平行于y向梁上的风荷载，
如下图所示：该模型结构横向方向选为x向。
5）结果查看
特殊风荷载在配筋和应力比计算时，自动参与组合，其单工况名为C01/C02/C03/C04,对应的是+x/-x/+y/-y四个方向的风荷载
特殊风荷载下的位移指标需要在新版文本查看显示设置里选择显示，默认是不显示的，如下图所示：
供稿丨吴海楠 审稿丨刘孝国
编辑丨王蕊 责编丨张跃飞
阅读推荐
黏滞阻尼器减震结构基于时程分析的设计
10min高质量调过位移比，PKPM-AID指标灵敏度分析这样做
技术周刊 | 鉴定加固中定义为新增构件对计算究竟有哪些影响？
声明：
本分会转载文章仅作观点分享使用，版权归原作者所有；若未能联系作者和原始出处，敬请谅解；凡从分会转载，请注明出处，谢谢支持与关注！
金属屋面技术分会:
秘书处电话：010-82227582/7598
地址:北京市海淀区西土城路33号
邮箱：jswmfh2018@126.com
欢迎您的加入！
微信号｜金属屋面技术分会
