如何使用satwe精确模拟消防车工况？——PKPM带你告别惯性操作，提高设计效率！

如何使用satwe精确模拟消防车工况？——PKPM带你告别
惯性操作，提高设计效率！
在使用V3.1.5及之前版本的程序时，对于一些特殊的荷载如消防车荷载，只能简化的在荷载布置中按照普通的活载进行输入，往往不能精细的模拟，而规范上有着严谨的规定，虽然按照之前常规的做法也可以近似达到目的，但是得到的结果近似性很大，同时在无形中增加了设计人员的工作量。

本文基于V3.2及之后版本程序讨论软件中对于较特殊的荷载工况—消防车荷载，在不增加我们工作量的前提下，在软件中如何的精确实现。

前言
随着软件版本的更新，功能也越来越好用，但是很多设计师虽然也更新了软件，但是在使用的过程中，未意识到这些好用的功能，还是按照以前惯性的操作，比如对一个特殊荷载工况（如消防车荷载）的实现，大多还是按照多个模型进行来实现的。

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中表5.1.1中规定，“单向板楼盖（板跨不小于2m）和双向板楼盖（板跨不小于3m x 3m），消防车荷载取值为35kN/m2；双向板楼盖（板跨不小于6m x 6m）和无梁楼盖（柱网尺寸不小于6m x 6m），消防车荷载取值为20kN/m2；介于3m x3m~6m x6m 之间的板跨时，应按跨度线性插值确定。

”我们在做实际的具体工程中，尤其在做地下车库的时候，经常会遇到消防车荷载，而对于消防车荷载的考虑，《建筑结构荷载规范》（2012版）也有着一些具体的规定：
1）设计楼面梁时，消防车荷载对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8，对单向板楼盖的主梁应取0.6，对双向板楼盖的梁应取0.8；
2）设计墙、柱时，消防车活荷载可按实际情况考虑；
3）设计基础时，可不考虑消防车荷载。

正因为这些规定，我们以往在程序中（V3.1.6之前的版本）对于消防车荷载工况的模拟就显得略微繁琐，导致一个模型要来回取不同的荷载值进行多次的计算，下面以一个案例来进行详细说明：依据2012的荷载规范中P15页，消防车活荷载取35kN/m2（假定地下室中，消防车部分的梁都是3m x 3m左右的板跨），简单来说，这个荷载是仅仅用于计算板配筋，如果有覆土的话，计算板配筋时，可以进行活荷载折减，折减系数该处取0.88（荷载规范P87页），假定板面有1米厚的覆土。

计算梁、墙、柱子时：消防车荷载取28kN/m2（荷载规范P16页，35×0.8=28kN/m2）
计算基础不考虑消防车荷载！
所以我们一般做地下室的时候是分为三个模型的：
模型一：计算板（恒荷载18kN/m2+活荷载30.8kN/m2）
模型二：计算梁柱墙（恒荷载18kN/m2+活荷载28kN/m2）
模型三：计算基础（恒荷载18kN/m2+普通活荷载）
V32版本SATWE程序的实现基础
在V32及之后版本中，如果用户定义了消防车荷载，V3.2 对消防车所在楼面的活载进行了处理（见下图），将消防车所在楼面的活载置零，即活载工况（包括梁活荷不利布置）不考虑消防车所在房间的楼面活载。

换言之，如果用户定义了消防车荷载，程序将计算两套活载工况，一套包括消防车所在房间的楼面活载（程序标记为活载工况，即LL工况），另一套剔除消防车所在房间的楼面活载（程序标记为活载(消防车)工况，即LL_XFC工况）；当普通活载与消防车工况组合时采用LL_XFC工况，不与消防车工况组合时采用LL工况。

需要注意的是，重力荷载代表值的计算考虑了消防车所在房间楼面活载。

图1 用户定义的消防车荷载和楼面活载示意图
图2 消防车与活载工况组合时的计算荷载示意图
同时，基础设计无需考虑消防车荷载，故SATWE 传基础底层内力计算考虑了消防车所在房间的楼面活载，见下图。

图3 传基础底层内力计算的楼面活荷载示意图
也就是说，在V3.2及之后版本程序中对于消防车荷载工况可以只用一个模型计算一遍即可实现针对不同构件的折减要求，且在接力基础模块的时候也不需要另复制一模型在删掉消防车荷载的繁琐工况。

消防车荷载工况的定义
对于常规的活荷载我们只需在程序中的荷载布置中定义即可，而对于一些特殊的荷载工况，如消防车荷载工况，一定要在何在荷载补充中进行定义，如下图：
图4 荷载补充定义
然后选择其他工况列表（如上图），弹出工况列表（如下图），选中消防车工况：
图5 工况列表
然后在荷载输入中输入消防车荷载（如下图）：
图6 消防车荷载的输入
这样结合SATWE参数定义中的活载折减，程序会对模型中不同构件自动执行消防车荷载工况下的折减，可以在SATWE设计模型补充（自然层）->活载折减定义中活荷折减中进行查看，如图7所示：
图7 消防车工况下的活荷折减
同时我们可以在SATWE的参数定义中进行消防车荷载参与荷载组合的信息查看，如下图所示：
图8 组合信息
板面局部消防车荷载的实现
实际的工程项目中，我们往往也会遇到某些房间的消防车荷载不是满布的，而是按照消防车道的某个范围进行布置，这种情况在程序里面也可以较好的实现，如下图，程序在荷载补充定义菜单栏里也提供了板面局部荷载及层间板的局部荷载的施加，我们选取板局部荷载定义好消防车道的长和宽，然后进行荷载的布置即可，程序在对有消防车荷载的房间，同样按照上述原则进行计算。

图9 局部消防车荷载工况的实现
图10 局部消防车荷载的布置示意图
计算完成后，我们可以查看下消防车荷载工况下的构件内力，从构件信息中可以验证程序在计算时对于消防车工况，相关构件进行了对应折减系数的折减。

图11 消防车工况下的内力查看
结语
从V3.1.6版本开始程序增加了消防车荷载工况等特殊工况，而在V3.2版本进行了完善，对于消防车荷载工况等特殊荷载工况实现起来较为方便，只需计算一个模型即可实现以往设计师来回要反复计算多
个模型的问题，提高了应用软件进行设计的效率，节约了模型计算的时间，同时准确的考虑了消防车荷载与其他活荷载之间的关系，对结构设计工作大有裨益。

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