消防车荷载分析

消防车荷载分析 车库顶板消防车布置分析 第一种消防车布置情况: 荷载简图【图三】 荷载取值说明: 231、30kN/m为考虑1.5米厚覆土恒载，根据《荷载规范》附录A取覆土容重18kN/m,板自重程序自动计算. 22、4kN/m为地下室顶板活荷载. 23、A、C、G、K板面的17 kN/m为消防车2个后轮的荷载，根据《荷载规范》条文解释P197页得2个后轮的 22 重量为120kN,平均分布到2650x2650mm的板上，即q=120kN/(2.65*2.65) m=17.0 kN/m.暂按均不荷载计算，因 梁板编号【图一】 为均不荷载对计算梁配筋不存在误差，虽然对板计算有误差，后面再考虑消防车压对把的影响。 24、B、H板面的35 kN/m为两台消防车4个后轮的荷载，根据《荷载规范》条文解释P197页得4个后轮的重 22量为2x120kN,平均分布到2650x2650mm的板上，即q=240kN/(2.65*2.65) m=34.0 kN/m,这与《荷载规范》P15 2页表5.1.1第8项双向板楼盖(跨度不小于3mx3m)取35 kN/m 基本吻合，如果仅考察消防车荷载对板四周梁 2产生的作用，2.65mx2.65m的双向板仍然可按35 kN/m 取值. 5、计算仅考虑消防车荷载对梁的作用，不考虑消防车荷载对板的作用，故可按均布荷载输. 2按20kN/m输入消防车荷载 消防车布置(一)【图二】 荷载简图【图四】 荷载取值说明: 231、30kN/m为考虑1.5米厚覆土恒载，根据《荷载规范》附录A取覆土容重18kN/m,板自重程序自动计算 22、20kN/m为地下室顶板满布消防车荷载 按消防车实际布置位置输入消防车荷载 采用PKPM2012计算，得出结果如下: 按实际消防车荷载计算结果【图五】 消防车布置(二)【图七】 按消防车实际布置位置输入消防车荷载 2按20kN/m消防车荷载计算结果【图六】 计算结果比较: KL1 KL2 KL3 KL4 荷载取值 左 中 右 左 中 右 左 中 右 左 中 右 实际荷载 55 40 56 53 39 54 58 47 58 57 47 57 220kN/m 64 47 63 62 46 61 67 59 68 65 58 66 荷载简图【图八】 荷载取值说明: L1 L2 L3 L4 23荷载取值 为考虑1.5米厚覆土恒载，根据《荷载规范》附录A取覆土容重18kN/m,板自重程序自动计算 1、30kN/m 左 中 右 左 中 右 左 中 右 左 中 右 22、4kN/m为地下室顶板活荷载 23、D、F、H板面的17 kN/m为消防车2个后轮的荷载，根据《荷载规范》条文解释P197页得2个后轮的重量实际荷载 21 12 23 21 12 23 23 16 23 21 15 23 22为120kN,平均分布到2650x2650mm的板上，即q=120kN/(2.65*2.65) m=17.0 kN/m(仅考虑消防车荷载对梁的作220kN/m 29 17 28 28 16 28 28 18 25 25 18 25 用，不考虑消防车荷载对板的效应，故可按均布荷载输) 22由以上计算结果表格相比较得知，在这种消防车布置情况下对梁产生的效应比按满布20kN/m的荷载要小。 4、E板面的35 kN/m为两台消防车4个后轮的荷载，根据《荷载规范》条文解释P197页得4个后轮的重量为 22 2x120kN,平均分布到2650x2650mm的板上，即q=240kN/(2.65*2.65) m=34.0 kN/m,这与《荷载规范》P15页表 2第二种消防车布置情况: 5.1.1第8项双向板楼盖(跨度不小于3mx3m)取35 kN/m 基本吻合，如果仅考察消防车荷载对板四周梁产生的 2作用，2.65mx2.65m的双向板仍然可按35 kN/m 取值( 中间跨板为2.7mx2.7m，为简化分析，全按2.65x2.65取) 25、G、K板面9 kN/m为消防车1个后轮的荷载，根据《荷载规范》条文解释P197页得1个后轮的重量为60kN,222平均分布到2650x2650mm的板上，即q=60kN/(2.65*2.65) m=8.54 kN/m,取9 kN/m 6、计算仅考虑消防车荷载对梁的作用，不考虑消防车荷载对板的作用，故可按均布荷载输 实际荷载 53 40 54 55 41 56 55 40 54 58 47 57 2220kN/m 62 46 61 64 47 63 68 59 67 66 58 65 按20kN/m输入消防车荷载 L1 L2 L3 L4 荷载取值 左 中 右 左 中 右 左 中 右 左 中 右 实际荷载 23 16 23 23 16 23 23 15 21 24 17 23 220kN/m 28 16 28 29 17 28 25 18 25 25 18 25 2由以上计算结果表格相比较得知，在这种消防车布置情况下对梁产生的效应比按满布20kN/m的荷载要小。 结论一: 2地下室顶板按消防车荷载按实际取值计算出的梁配筋比按满布20kN/m小。 原因分析: 22按荷载规范的规定，双向板跨度不小于3mx3m,消防车荷载取35 kN/m，双向板跨不小于6mx6m取20 kN/m，荷载简图【图九】 当双向板跨度介于3mx3m~6mx6m之间时，应按线性差值确定，一般地下室的柱网8mx8m,顶板通常有种植覆土， 荷载比较大，一般 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 成井字梁屋盖，主次梁布置如(图一)所示，这样就形成了跨度小于3mx3m的双向楼盖， 22如果按《荷载规范》取35 kN/m，整个消防车道满布35 kN/m，梁截面需要500x1100，比按2006版《荷载规 范》设计的顶板梁截面500x900大很多，消防车重量不变，怎么会引起如此大的差别,原来是我们输入荷载的范 围不准确，如图二所示，消防车的轮子下相应的楼板才有消防车荷载，相邻跨楼板则没有消防车荷载，但我们在 建模型计算的时候，往往是按满布消防车荷载考虑，导致了主次梁配筋都非常大。 实际上《荷载规范》表5.1.1附注第3条黑体字写得很清楚，车轮的局部荷载按结构效应的等效原则，换算为等 效均布荷载，对楼板而言，消防车的轮压是局部荷载，这个局部荷载的等效均布荷载可以根据板跨直接查《荷载 规范》，在计算框架梁和次梁的效应时，规范的做法是直接按楼板等效应所取的均布荷载乘一个折减系数，问题 在于，如果整个柱网内都布满消防车荷载，这样做基本不会引起太大的误差，但是正常情况下，8mx8m的柱网， 不可能每个井字楼盖区内都布满消防车荷载，如果满布消防车荷载，这个均布荷载就应该是为了计算梁效应而取 的，这种情况下就不能乘折减系数，且这个均布荷载在《荷载规范》里是查不到的，要设计者推算出来。 笔者认为，在建模计算时，如果按《荷载规范》取值时，该值只应该布置在有消防车轮子的楼板内，如图一的按实际消防车荷载计算结果【图十】 A、B、C、G、H、K，其余板跨 2 按20kN/m消防车荷载计算结果【图十一】 计算结果比较: KL1 KL2 KL3 KL4 荷载取值 左 中 右 左 中 右 左 中 右 左 中 右 计 算 书 轮压验算 条件:长度a=300mm，宽度b=200mm，板厚ho=145mm， 混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm ，ft=1.43N/mm 本计算依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002， 以下简称规范。 计算:1、局部抗压计算，如左图所示: Ab=3b×(2b+a)=3×200×(2×200+300)=420000mm AL=a×b=300×200=60000mm 根据规范式(7.8.1-2) βL=?(Ab/AL)=?(420000/60000)=2.65 根据规范式(7.8.1-1) 1.35×βc×βL×fc×AL =1.35×1×2.65×14.3×60000 =3064573N F=120kN=120,000N?1.35×βc×βL×fc×AL 满足要求～ 2、抗冲切计算: βs =a/b=300/200=1.50< 2 取βs=2 根据规范式(7.7.1-2) η=0.4+1.2/βs =0.4+1.2/2=1.00 h < 800mm 取 βh = 0.9 Um=2[(a+ho)+(b+ho)]=2×[(300+145)+(200+145)] =840mm 0.7×βh×ft×η×Um×ho =0.7×1×1.43×1×840×145 =121,922N F=120kN=120,000N?0.7×βh×ft×η×Um×ho 满足要求～