地下室顶板消防车活荷载计算研究.pdf

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1、四川建筑科学研究第4l卷第2期SichuanBuildingScience2015年4月地下室顶板消防车活荷载计算研究关立军(大连城建设计研究院有限公司，辽宁大连116011)摘要：对于车库顶盖的结构设计，消防车荷载对经济性和安全性影响很大，新荷载规范规定了常用板跨的消防车等效均布活荷载，对地下室顶板覆土时荷载的折减方法作出明确规定，但对梁的设计荷载是否同样考虑消防车活荷载的覆土厚度折减系数，以及大吨位消防车的荷载设计计算方法需进一步分析。本文利用有限元软件分析了覆土厚度对梁内力的影响，另参考公路桥梁专业对于车道荷载的相关规定，提出利用影响线原理，采用车辆荷载计算梁在移动消

2、防车荷载下内力的方法，同时分析大吨位消防车的荷载作用，为设计提供了经济安全的分析思路。关键词：消防车；影响线；车辆荷载；等效均布荷载；覆土厚度中图分类号：TU312文献标志码：B文章编号：1008—1933(20l5)o2—048一o3度对其的影响。然后参考公路桥梁专业对于车道荷0引言载的相关规定，将桥梁专业的车道概念引入民用建现行的GB50009-2012(建筑结构荷载规范》筑中，利用有限元软件的影响线功能，计算车辆荷载(以下简称《荷载规范》)明确了消防车在不同板跨下的框架梁次梁的内力，对比楼板等效面荷载传来单向板双向板的等效均布荷载，以及考虑顶板覆土的梁的受力。为计算支

3、撑构件的消防车荷载找到经的扩散作用的折减系数，为结构设计提供指导。对济合理的设计方法。利用上述方法对大吨位消防车梁板整体结构，汽车轮压荷载在地下结构顶板及顶荷载进行估算，为结构设计提供依据。板梁内都有分布和传递，结构设计时可将轮压荷载1覆土厚度对梁内力的影响按：楼板一次梁一主梁的路径传递，以简化设计过程。楼板传递给相应支撑构件(次梁、主梁、柱或墙文献[2]详述对覆土厚度对楼板上等效消防车等)的荷载(无论是否考虑动力系数)应按《荷载规荷载计算过程，依据前文的成果，主要分析不同覆土范》u的5．1．2条的要求进行相应的折减。但对考厚度对梁内力的影响。采用SAP2000软件建立如虑

4、覆土作用的折减是否应该一并考虑，并没有涵盖。下的计算模型：8．4m×8．4m柱网，十字次梁中分，是否继续考虑覆土影响的折减系数作为梁的设计荷楼板跨度4．2m×4．2In，主梁400×800，次梁250×载应进一步分析。根据文献[1]可以看出，规范规650，楼板250mm厚，梁采用杆元，楼板为薄壳元，定的等效面荷载是基于影响线原理，将作用于最大模型见图1。对于4．2m跨的板依据影响线原理，影响线位置的集中荷载按照内力等效为均布面荷30t消防车最不利位置为后轮作用在板跨中间，故载。依据此得到车辆作用位置对于楼板的支撑梁不消防车作用在如图所示位置。选取考察图1中KL一定是内力的最

5、不利位置，传给梁内力的楼板同时和L及最不利楼板的跨中最大弯矩在不同覆土厚去车辆的最不利荷载，对于梁的受力是不符合实际度时的情况，归一化计算结果如图2所示。情况的。此外关于消防车还有一个问题，随着经济发展，各地相继配备大吨位消防设备，如101m的云梯消防车，重量63t已经超过规范考虑的重型消防车，针对这类荷载应按照5．1．1条注3的要求，按照实际具体情形考虑。本文主要工作为利用有限元软件计算次梁主梁在不同覆土厚度下消防车荷载的内力，比较覆土厚图1消防车平面布置收稿日期：2014-03-06作者简介：关立军(1977一)，男，高级工程师，硕士，主要从事结构设通过计算可以看出，覆

6、土厚度对板的受力影响计。m较大，对次梁和框架梁的内力影响较小。楼板内力E—ag：guanlocust@126．eom。／、’’V、／。仁‘、．7’H／。。^。。／四川建筑科学研究第41卷200匿．震匪．善26lO14l8222610141822梁编号梁编号图5两种模型梁内力对比图7弯矩对比图8剪力对比4大吨位消防车5结论随着国民经济的发展，高层建筑越来越多，各地1)覆土厚度对轮压的发散作用能够使楼板等区纷纷根据经济发展的要求配置了高性能的消防设效荷载折减，对梁的折减效应并不明显，梁设计时不备。尤其近几年配置的大型消防车，如各地配置的应考虑该折减系数。i01m的登高消防车，整

7、车重量为63t，已经远远大2)地下室顶楼板的消防车计算荷载可按照荷于规范的重型消防车30t的荷载要求。对大吨位消载规范的规定直接选取，地下室顶板梁的消防车荷防车的荷载在设计中应该充分考虑，做到安全经济。载计算应参考公路桥梁专业对于车辆荷载的相关规63t消防车采用6轴卡车商用底盘，前轴轴距定，考虑车辆荷载的不利布置，利用影响线(面)包1．8m，轮压9OkN，后轴轴距1．4In，轮压450kN，车络分析设计。影响线(面)方法符合实际的传力模辆数据如图6所示，其数据同路桥规范的汽车一I式，可以作为安全经济的设计依据。级也