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1、·工程结构·消防车等效均布荷载的计算杨宏(成都市建筑设计研究院,四川成都610015)【摘要】消防车荷载的取值,一直比较混乱,为使消防车荷载有一个较为合理的取值,对消防车等效荷载进行了常见的几种情况的计算,供设计界同仁参考。【关键词】消防车;等效荷载;轮压;扩散角;动力系数+【中图分类号】TU31211【文献标识码】A消防车荷载的取值,就目前来说,一直比较混乱,有按《建筑1荷载计算结构荷载规范(2006年版)》(以下简称《荷载规范》)要求单向板22(板跨度≥2m)取35kN/m、双向板(板跨度≥6m)取20kN
2、/m消防车荷载均沿消防车道布置。小2的,也有取等效均布荷载为26kN/m的,还有主梁取018×20=区道路通常不是很宽,一般在5m左2216kN/m次梁为0195×20=19kN/m的,如此等等,各种取法右,所以消防车按单列布置(当小区消都有。而消防车荷载的取值又属“强条”。《荷载规范》表41111防通道宽度≥6m时,应按并列两辆消注第3条:“⋯⋯当不符合本表的要求的时候,应将车轮的局部防车的布置进行等效均布荷载计算。此荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布荷载。”即消防车种情况,不在本文叙述范围)。为求最荷
3、载的取值大小应按等效均布荷载计算。这些对每一个设计人不利情况,按两车尾对尾的排列,两车员来说,都是清楚的。但是在实际工程中,由于等效均布荷载计图2横向排列尾间净距按500mm计,消防车总重量算过程较为繁琐,设计周期又短等各种原因,大都未进行等效均轮压示意按《荷载规范》要求,以300kN计算。布荷载的计算。一般来说,凡取等效均布荷载的,都没有相应的消防车荷载前、后桥轮压及车列布置见图1～图3,轮压面计算资料,大都采取“估算”的办法。积按200mm×600mm计。就目前成都建筑市场而言,基本上都采用大底盘地下室,其
4、上部修建若干栋多、高层建筑,这样必然出现小区内的消防通道置于地下室的顶板上。而地下室的顶板设计,一般采用井字梁楼盖或十字梁楼盖,板跨大都小于610m×2610m,故消防车荷载是不能取20kN/m,而应按规范要求进行等效均布荷载计算(单向板或密肋楼盖较少采用,所以此处仅就双向板进行分析)。为使消防车荷载有一个较为图3300kN汽车平面尺寸及布置图合理的取值,笔者对消防车等效均布荷载进行了常见的几种情况的计算,供设计界同仁参考。2楼板计算211有填土地下室柱网尺寸一般为616～718m,结构布置常采用井字梁楼盖或十
5、字梁楼盖,如图4～图7。地下室顶板上部,由于绿化需要,均有填土,填土厚度一般为600～900mm,计算时考虑了填土层压力扩散影响,其压力扩散角θ取22°,钢筋混凝土顶板厚度按160mm计,压力扩散角θ取45°,如图8。[收稿日期]2007-09-26图1纵向排列轮压示意[作者简介]杨宏,高级工程师,一级注册结构工程师。92四川建筑第28卷3期2008106·工程结构·图4主梁,次梁等效均布荷载计算平面(井字梁楼板)图8有填土时一个汽车轮压荷载分布计算图5楼板等效均布荷载计算平面(井字梁楼板)图9汽车轮压荷载分布
6、计算平面当采用井字梁楼盖时从图9可以看出,后桥轮压由于填土(未考虑道路面层的影响),局部压力扩散后,基本连成一片,且其覆盖面积已超出井字楼盖中一块板的面积。所以可将后桥轮压直接除以面积,就得到板的等效均布荷载,见表1。当采用十字梁楼盖时,板跨为(313×313)～(319×319),从图9中可以看出,轮压扩散后面积基本覆盖全板,故可以按板面积平均,则得表2。表1有填土井字梁楼盖板等效均布荷载填土厚(mm)后桥扩散面积(m2)板等效均布荷载(kN/m2)600214×312=716831图6主梁,次梁等效均布荷载
7、计算平面(井字梁楼板)7002148×3128=8113308002156×3136=816289002164×3144=91126表2有填土十字梁楼盖板等效均布荷载板跨(m)313314531631753192)222018151716等效均布荷载(kN/m212无填土当板上无填土时,对于井字梁楼盖则以后桥轮压计算板的等效均布荷载。由于当一个轮子放在板中心时,另一个轮子已在板外,所以只须考虑板中心一个轮压进行计算,如图10。如果板厚度仍按160mm计,扩散角θ取45°,不考虑道路面层的影响,计算时以局部荷载在
8、板跨中心处所引起图7楼板等效均布荷载计算平面(十字梁楼板)的弯矩与等效均布荷载在板跨中心处所产生的弯矩相等的93四川建筑第28卷3期2008106·工程结构·原则确定。计算结果见表3(计算过程从略)。表5十字梁次梁等效均布荷载当采用十字梁楼盖时,利用“影响线”原理,板跨中柱网(m×m)616×616619×619712×712715×715718×718心最大弯矩时的轮压位置按图10布
