消防车荷载计算

3、消防车荷载的选用

问题 设计住宅小区大地下室时，消防登高面一般只在大 楼的南面或北面，如果另一面为草坪或低矮灌木， 不能阻挡消防车进入，紧急情况下也不可能禁止消 防车通行，消防车道及消防登高面以外区域是否要 考虑消防车荷载？


4、消防车活荷载折减 1）考虑覆土厚度按照附录B 2）计算楼面梁时，按照5.1.2折减 3）5.1.2：设计墙、柱时，消防车活荷载可按实 际情况考虑； 5.1.2条文说明：消防车荷载标准值很大，但 出现概率小，作用时间短。在墙、柱设计时应容许 做较大的折减，有设计人员根据经验确定折减系数。



2）考虑动力系数和覆土的影响 消防车荷载属于动力荷载，规范已考虑动力系数， 表5.1.1中的数值是按消防车荷载直接作用于楼板 的情况下计算而来。 覆土对汽车动力荷载起到缓冲和扩散作用，计算楼 板、梁、柱、墙时均可考虑覆土的有利影响，按规 范附录B确定折减系数。 附录B.0.2，板顶折算覆土厚度，当同时存在土层 和混凝土层时，可分别折算各自的折算覆土厚度， 总的折算厚度取两部分之和。



双向板： 板跨小于3mx3m，按轮压换算，并且不小于 35kN/m2； 板跨3mx3m， 35kN/m2； 板跨不小于6x6， 20kN/m2； 板跨3x3~6x6，线性插值确定 规范只给出正方形板块的取值，对于长方形板块

对于长方形板块，规范未明确，可分别按短边边长 和长边边长确定相应的数值，并取其平均值作为等 效均布活荷载，如3mx5m的板块，可按3mx3m 和5mx5m分别确定为35kN/m2和25kN/m2，取 平均值30kN/m2作为3mx5m的等效均布活荷载




2、特点：一一对应 等效一定是针对某个特定的效应进行，效应不同时， 等效均布活载的数值也不同。 比如按剪力相等原则确定的等效均布活荷载，与按 跨中弯矩相等原则确定的等效均布活荷载不同。 不同效应之间，等效均布活载的数值一般不能通用。 如果采用，也只能是近似计算。 不同构件计算时的等效均布活荷载不能通用。如计 算楼板的等效均布活荷载与计算梁、柱及基础等的 等效均布活荷载不能通用。

第2个界面默认柱墙设计时活荷载折减，不准确 2、从属面积 楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁 间距的范围内的设计面积确定。



3、如何实现折减 1）对于第1（1）项的建筑，按第一界面第一条一 次性折减，即可实现计算梁、柱、墙、基础的折减， PKPM可以实现（屋面活荷载除外）； 2）对于第1（2）~7项的建筑，则应计算两次： 算梁时，按第一界面第二条折减，PKPM可以实现 （屋面活荷载除外） ； 算柱、墙、基础时，第一界面不折减，第二界面折 减，对于有错层及有主群楼的建筑，PKPM软件无 法正确折减。

2、消防车荷载合理取值 1）按跨度根据表5.1.1取值 单向板： 规范只规定板跨不小于2米，取35kN/m2； 跨度小于2米时，应按轮压计算等效均布活荷载，并且 不小于35kN/m2； 跨度不小于4米，取25kN/m2 跨度2~4米，按跨度在35~25的范围内线性插值确定。
1、概念 荷载规范2.1.18 等效均布荷载：结构设计时，楼面上不连续分布的 实际荷载，一般采用均布荷载代替；等效均布荷载 系指其在结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效 应保持一致的均布荷载。


在结构设计控制部位，将复杂荷载或无规律分布活 荷载，根据其荷载效应与“假想的均布活荷载”效 应相等的原则来确定这一“假想均布活荷载”的数 值，其中的“假想均布活荷载”就是等效均布活荷 载。 采用等效均布活荷载的目的在于将复杂的荷载作用 情况予以简化，在保证荷载效应总值不变的情况下， 用等效均布活荷载来代替实际的复杂荷载，以解决 结构设计中的复杂问题，简化设计。

当改变楼面梁布置时，重新计算


1）设计楼板时的消防车荷载 查表5.1.1，得20kN/m2， 查表B.0.2，考虑覆土厚度影响的折减系数为 0.905 20x0.905=18.1kN/m2，取18kN/m2 2）设计楼面梁时的消防车荷载 按照5.1.2，双向板楼盖的梁取0.8 18x0.8=14.4kN/m2 ，取15kN/m2 3）设计柱时未具体规定，暂按梁取 4）设计基础时，取5.0kN/m2
十字梁布置
计算楼板的荷载 计算楼面梁的荷载 计算柱的荷载 计算基础的荷载 30 24 24 5
大板布置
18 15 15 5

问题：计算主梁时，相同的消防车作用，荷载相差 较大，如何解决？


1、PKPM中荷载折减界面 第1个界面对应5.1.2第1条，为计算楼面梁的折减 第2个界面对应5.1.2第2条，为计算墙、柱、基础 的折减 两个折减不能重复进行

3、计算

4、小结 1）、附录C.0.2、 C.0.6 ：按单跨简支计算 2）、相同荷载时，效应不同，等效均布活荷载的 数值不同 3）、相同荷载时，计算部位不同，等效均布活荷 载的数值不同


1、计算 1）、简支单向板

2）、双向板



3）注意事项 （1）《荷载规范》中消防车活荷载按简支板计算 而来。 （2）计算依据的荷载作用是300KN级消防车，最 大轮压60kN，着地面积0.2mx0.6m。一般住宅小 区最大就是300KN，如果更大则需另外计算确定。 （3）规范5.1.1中数值按照消防车荷载直接作用 于楼板上计算而来。

5、计算实例



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图为一住宅小区地下室其中一板块，柱距7m，布 置十字梁，覆土厚度为1,0m，板块上经过300kN 级消防车，计算消防车荷载。 1）设计楼板时的消防车荷载 查表5.1.1，按照线性插值法计算得32.5kN/m2， 查表B.0.2，考虑覆土厚度影响的折减系数为 0.905 32.5x0.905=29.41kN/m2，取30kN/m2 2）设计楼面梁时的消防车荷载 按照5.1.2，双向板楼盖的梁取0.8 30x0.8=24kN/m2 3）设计柱时未具体规定，暂按梁取 4）设计基础时，取5.0kN/m2



（4）等效均布活荷载的数值与构件的跨度直接相 关。《荷载规范》中，汽车荷载的取值直接根据跨 度来取。跨度小时，数值更大。 跨度1.5米的简支 单项板，消防荷载达到55kN/m2 （5）一一对应，不同构件的等效均布活荷载不能 通用。 《荷载规范》中消防荷载的取值根据简支情 况下的跨中最大弯矩计算而来，计算梁、柱时要折 减，只是近似计算。 对于其它效应如裂缝、挠度、支座弯矩、剪力等也 是近似计算。