有关井字梁车库消防车荷载取值的探讨

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1、有关井字梁车库消防车荷载取值的探讨［摘要］消防车荷载对结构设计的安全和经济影响很大，而现行《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）在针对06版规范做了进一步补充后,仍有未提及Z处。考虑覆土跨度等各方面影响，并按最不利布置确定各口的荷载，提出了相应的设计建议。［关键字］消防车井字梁等效荷载覆土厚度中图分类号：S776.29+3文献标识码：A文章编号：一、问题的提出随着城市建设的高速发展，地下车库应运而生。车库顶板覆土可满足绿化、管网埋设的要求，同时既解决了停车难又缓解了用地紧张。然而在实际工程中笔者发现，许多设计人员其至包括审图人员，对规范的理解以及对荷载的取值出入较大，造成了不

2、必要的浪费的同时，也产生了一些隐患。二、规范要求及基本概况《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）（以下简称《荷规》）相对06版《荷规》，扩大补充了楼板跨度的取值范围，并考虑了覆土厚度的影响。常见中型消防车总重量小于15t,重型消防车一般在20t〜30t。本文讨论30t消防车，总重300KN,前轴重30KN（两个前轮），后轴重2xl20KN（四个后轮），最大轮压为60KN,作用面积0.2mX0.6mo车平面布置图见图一。三、工程实例及荷载取值一・般地下车库采用柱网尺寸为8m左右的框架结构，本文取8.4x8.4的局部网格，顶板覆土1.5m做小区绿化及道路，消防车道宽4m,仅能单辆

3、消防车同行，山于荷载较大，网格内加设次梁4X2.Im（比8・4m网格只做主梁或做无梁楼盖更加经济，对比计算过程略）。1楼板荷载此时板跨度为2.Imx2.Im的双向板，按《荷规》表5.1.1无此范围板荷载取值。应按60KN作用在0.2mX0.6m的局部面积上，扩散如取30。（注:车轮压力的扩散角，在妊中按45。,在土中按《荷规》附录B可按35。；另按《城镇供热管网结构设计规范》CJJ105-2005附录C取45°；本文取30。偏安全）。此时扩散后作用面积已经满布于2.lmX2.Im板上，活荷载为60/1.932X2.332=13.3KN/m2（见图二）；但是此时由于车后轮较近，扩散后土压

4、力部分重叠，所以取四个后轮总扩散面积后取平均值，此时应为60X4/3.732X3.732=17.23KN/m2（见图三）；而重叠范围压力最大为13.3x2=26.6KN/m2；此时应将重叠区多出的荷载26.6-17.23二9.37KN/打按重叠的面积作为局部面积根据《荷规》附录C等效后叠加到17.23上,但考虑过高的精度对实际工程没有太大意义,可折中取平均值（26.6+17.23）/2=22KN/m2o板荷载初步结论：如果顶板没冇覆土，则可直接将60KN作用在0.2mX0.6m的局部顶板上，按《荷规》附录C计算出等效荷载；如果顶板覆土较薄，扩散后未铺满板跨，则可按扩散后尺寸按《荷规》附

5、录C计算等效荷载；如果覆T：较厚，扩散后已满铺板跨，则按上述过程计算；如果覆土厚度足够，轮压可认为近似均匀的扩散时，轮压可直接按均布荷载考虑。另不同板跨可分别根据《荷规》表5.1.1及条文说明P197的要求分别线性插值确定。详细表格可另参见朱炳寅编著的《建筑结构设计问答及分析》P6-P11,本文不再重复。上述荷载仅为单辆消防车荷载取值，如若场地为两辆或多辆消防车使用，则计算折减后的均布活荷载不应小于15KN/m2（原因：300KN消防车平面尺寸8.0mX2.5m=20.0m2,车挨车不考虑扩散平均重量为300KN/20.0nV二15KN/m2）o2次梁荷载《荷规》表5.1.2第3条，对

6、双向楼盖的梁应取0.8的折减系数。此时规范并未规定主次梁，在满足《荷规》板跨要求的情况下，应根据具体情况具体分析：1）十字交叉梁或井字梁满布消防车道，则仅主梁乘折减系数；2）单向次梁，如果对板来说就是主梁，对次梁也应乘折减系数。如果实际工程中无法定性且不满足《荷规》要求的板跨，则应按荷载最不利布置及每个梁的影响线，计算出梁的最大剪力和最大弯矩，反算出相应的等效荷载。考虑实际情况中，有单跨梁（简支梁），有连续梁（固端梁），所以分别计算出最不利布置时，单跨简支梁的最大正弯矩和单跨固端梁的最大弯矩，然后分别反算出等效的均布荷载。示例分别见图四和图五。简支梁：消防车荷载后轮轮压直接作用在梁上，

7、此时最人正弯矩为396KN*m,最大剪力为120KN；按最大弯矩396KN*m反算梁均布线荷载为45KN/m,板跨2.Im,则梁均布荷载为45/2.l=21.4KN/m2；此时最大剪力满足要求。固端梁：消防车荷载后轮轮压直接作用在梁上，此吋最大负弯矩为240KN*m,最大正弯矩155.7KN*m,最人剪力为120KN；按最人负弯矩240KN*m反算梁均布线荷载为41KN/n）,板跨2.Im,则梁均布荷载为41/2.1=19.5KN/m2；按最大