消防车覆土等效荷载2010规范取值
(整理)消防车道荷载取值问题
消防车道荷载取值问题最近审查的高层带地下车库项目比较多,为了满足规划对绿地的要求,车库顶板上一般都有1m-3m不等的覆土,上有消防车道,许多设计人员计算时由于板顶活荷载取值不同,导致计算结果和配筋相差较大,现把朱炳寅老师对消防车荷载的取值问题解析转录于后,供设计人员参考。
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表(此为博主正在编辑整理的书稿内容),供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
表1消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载2. 不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按线性关系按表2确定。
表2消防车轮压作用下,不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)表4消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在不同效应时,等效荷载不可通用。
关于地下室顶板上消防车活荷载设计值的探讨
第30卷第3期Vol.30No.32009青岛理工大学学报Journal of Qingdao Technological University关于地下室顶板上消防车活荷载设计值的探讨马宗玺1,刘爱娟2,江奎一1(1.青岛市民用建筑设计院有限公司,青岛266071;2.青岛香根温泉置业有限公司,青岛266071)摘 要:为达到设计更为经济、合理的目的,针对地下室顶板上消防车活荷载的取值进行了探讨.通过对消防车队的车轮作用方式和覆土垫层的扩散角选择,建立起合理的计算模型.按照荷载最不利布置原则布置消防车荷载,分别针对单向板和双向板计算了常见板跨及覆土层厚度条件下折减后的等效均布荷载值,并给出合理的设计取值.结果表明:覆土对地下室顶板的消防车荷载起明显的折减作用.折减后的消防车等效均布荷载,远小于规范中类似条件下未考虑覆土层时对应的荷载值.关键词:地下室顶板;消防车活荷载;覆土层;折减中图分类号:TU312+.1 文献标志码:A 文章编号:1673—4602(2009)03—0145—05Equ al Load C alculation of Fire E ngine on the R oof of B asementMA Zong 2xi 1,L IU Ai 2juan 2,J IAN G Kui 2yi 1(1.Qingdao Civil Architecture Design Institute Co.Ltd ,Qingdao 266071,China ;2.Qingdao Xianggenwenquan Real Estate Co.Ltd ,Qingdao 266071,China )Abstract :For t he sake of more economical and reasonable design ,t he paper analyses t he e 2qual load of fire engine o n t he roof of basement.Wit h t he selection of wheel ’s mode and t hediff usion angle ,a reasonable calculation model is established.The equal load of fire engine isdispo sed based on t he principle of mo st disadvantage arrangement ,and t he equal load on one 2way slab and two 2way slab are calculated separately.The result shows t hat t he load valuewas reduced by overbarden.The reduced equal load of fire engine is much less t han t hat int he similar conditions wit hout overbarden in codes.K ey w ords :t he roof of basement ;equal load of fire engine ;overbarden ;reduction收稿日期:2009—03—06作者简介:马宗玺(19762 ),男,山东青岛人.工程师,主要从事建筑结构方面的研究.E 2mail :mazongxi @.1 地下室顶板上消防车活荷载设计值的选择随着社会的发展,住宅小区中地下空间的应用越来越广泛.为满足小区整体规划需要,这些地下室的顶板上往往会覆土以满足绿化、管网埋设及消防通行等要求.其中消防通行的需要决定了此类顶板在设计中必须考虑消防车活荷载的取值,而一些常见情况下该值的取值在现行规范中并未明确,笔者拟对此进行探讨.《建筑结构荷载规范》(G B 5000922001)(以下简称《荷载规范》)中规定了消防车活荷载标准值:双向板(板跨不小于6m ×6m )采用20kN/m 2,单向板(板跨不小于2m )采用35kN/m 2[1].但对于工程中常用的青岛理工大学学报第30卷3~5m 板跨的双向板,规范并未给出明确的荷载取值;对于常见的板顶覆土的情况,规范也未对荷载的折减做出明确规定.通常情况下,结构工程师在设计中取值方法有两种:①不论板跨、填土厚度,全部按照单向板35kN/m 2、双向板20kN/m 2取值;②不考虑板跨大小,均凭主观判断,根据覆土厚度,在10~20kN/m 2之间取值,甚至无论覆土厚度,直接取10kN/m 2.前者往往板配筋过大,造成不必要的浪费,后者虽然可以达到节省工程投资的目的,但因为缺乏理论依据,仅凭主观判断随意性较大.《荷载规范》第4.1.1条注l 注明:“本表所给各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载较大或情况特殊时,应按实际情况采用.”注3注明:“消防车活荷载是适用于满载总重力为300kN 的大型车台;当不符合本表的要求时,应将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.”实际工程中,作为室外地面的地下室顶板上一般都有一定厚度的覆土层[223],因此,可按上述规定,利用覆土层对消防车轮压的扩散作用,对消防车活荷载进行适当的折减.根据折减后的活荷载进行计算,以减小板构件的结构高度及配筋量,大大降低工程造价.笔者的目的是针对规范盲区,为设计常规覆土地下室提供荷载取值的理论依据,使设计师在地下室设计过程中既不至于因取了较大消防车荷载而造成过度浪费,也不会因消防车荷载取值较小而造成危险.2 计算依据根据《荷载规范》4.1.1条的条文说明,消防车全车总重力取300kN ,最大轮压为P =60kN ,轮胎着地尺寸为016m ×012m [1].因《荷载规范》颁布时间在《公路桥涵设计通用规范》(J T G D6022004)之前,且J T G D6022004中无300kN 汽车的尺寸和横向布置[4],故计算中所有消防车尺寸、布置及荷载分布均应参照《公路桥涵设计通用规范》(J TJ 021289)的规定.按照该规范2.3.1条,仅汽车—20级车队荷载中含300kN 车台[5],故车队布置取汽车—20级车队.板跨取值范围考虑工程常见情况:工程上常见的覆土地下室一般为地下车库,其常见板跨为:2~3m 的单向板(一般仅用于出入口通道)及3~5m 的双向板,偶尔可见5~8m 的双向板或无梁楼板.地下室常见覆土厚度一般在015~215m.故分析集中在上述范围内进行.3 计算方法3.1 车队、车道及车轮数选取按照J TJ 021289中汽车—20级车队布置,300kN 车台与前、后车相距至少10m ,故沿车道纵向范围同一板跨只需考虑一台消防车的荷载即可;根据J TJ 021289中第2.3.1条第二款,仅当车道宽度大于9m 时才考虑按三列车队布载,三列车队以下无需考虑汽车荷载折减,而小区内消防道通常都不会大于9m ,故此计算中沿道路横向范围仅分析一、二列车队的荷载作用即可;根据图1,车前轮荷载较后轮小,距离也较远,对于本次分析范围内的单、双向板,若消防车4个后轮作用于板跨中心,则2个前轮荷载作用范围已超出该板跨范围,故计算中仅考虑较大的后轮荷载即可.因此,仅需考虑一至二台消防车的后轮荷载作用.图1 300kN 汽车的平面尺寸3.2 车库顶覆土压力扩散角的选择《荷载规范》附录B 楼面等效均布活荷载的确定办法中规定,考虑垫层扩散作用后的局部荷载的计算宽度为b cx =b tx +2s +h;b cy =b ty +2s +h实际上,上式仅适用于当垫层扩散角θ=45°时的情况;当扩散角θ≠45°时,公式应为b cx =b tx +2s ×tan θ+h;b cy =b ty +2s ×tan θ+h 式中:b cx ,b cy 为荷载作用面在两个方向的计算宽度;b tx ,b ty 为荷载作用面在两个方向的实际宽度;s 为垫层厚度;h 为板厚;θ为垫层扩散角.对于θ的取值,《荷载规范》中并无相应规定,文献中常常取θ=45°[6],而该情况仅适用于垫层为混凝土等刚性垫层,当垫层为回填土等柔性垫层时无疑过大.而实际工程中,绝大部分为回填土柔性垫层,因此641第3期 马宗玺,等:关于地下室顶板上消防车活荷载设计值的探讨θ取值可参照《城镇供热管网结构设计规范》中附录C 规定取θ=35°[7].对于b cx 、b cy 的取值,考虑到消防车后轮轮距较近,每只轮胎下的荷载在经过一定厚度填土扩散后,作用面基本都能发生交叠,且一般消防车道均为刚性路面,也能起到协调相邻车轮荷载的作用,故可认为所有需要考虑的消防车后轮均作用在一个共同平面上,见图2.根据《荷载规范》4.1.1条的条文说明,轮胎着地尺寸为016m ×012m ,参照J TJ 021289中第2.3.1条300kN 汽车的平面尺寸及平面布置图,b tx ,b ty 的取值应为单车道:b tx =114+016=210m ;b ty =118+012=210m双车道:b tx =114+016=210m ;b ty =118×2+113+012=511mh 在工程中常见值为160~250mm ,本次分析取200mm.经计算,相对于本次计算分析结果取值精度,h 换为此范围内的其他板厚取值后,计算结果几乎无变化.图2 消防车中、后轮扩散后荷载作用范围3.3 等效均布活荷载的计算方法仅考虑消防车荷载相对于板构件的折算,单向板按照《荷载规范》附录B 中B.04、B.05中规定计算,双向板按照B.06中规定计算.3.4 计算结果根据上述方法,考虑工程中常见板跨的单、双向板及常见覆土厚度,按照荷载最不利布置原则布置消防车荷载,荷载扩散折减后对应的折算值见表1—表5.741青岛理工大学学报第30卷4 计算结果分析4.1 单向板从表1—表3(阴影部分数据为三种情况下的最大值)可见,两台消防车并排沿板跨方向经过覆土单向板的折算荷载最大,但与一台消防车作用下的折算荷载相差不大.在同样情况下,折算荷载随覆土厚度的增加而减小.但同样的覆土厚度下,由于汽车荷载扩散范围基本都超出常规单向板板跨范围,折算荷载不随板跨度的增加而减小或减小很少.由此可见,经过覆土层的折减后,等效均布消防车荷载远小于规范未考虑覆土层折减作用的35kN/m 2,但多数情况下远大于部分设计人员常用的10kN/m 2.为免除繁琐的计算过程,提高工作效率,设计过程中常规情况下的地下室单向板取值可参照表6.表6 覆土厚度不小于500mm 、板跨不小于2m 的单向板消防车的折算活荷载覆土厚度h /mm500≤h <10001000≤h ≤15001500<h ≤2500h >2500等效均布荷载/(kN ・m -2)30201510841941第3期 马宗玺,等:关于地下室顶板上消防车活荷载设计值的探讨4.2 双向板从表4—表5(阴影部分数据为两种情况下的最大值)可见,除板跨为3m、覆土厚度为500mm时一台消防车作用的折算荷载较大以外,在同样板跨及覆土厚度条件下两台消防车同时作用时的折算荷载均略大于一台消防车,这是因为在板跨约3m,覆土约500mm时,虽然两台车的荷载大于一台车,但其作用面积却大于一台车的2倍,因而出现实际均布荷载两台车小于一台车的情况.在同样条件下,折算荷载随板跨度、覆土厚度的增加而减小.但当覆土厚度达到一定深度时(尤其是板跨度较小时),折算荷载随覆土层厚度减小很少或不减小,这是由于具备了一定覆土层厚度后,汽车荷载扩散范围基本都超出常规双向板板跨范围,所以同样的覆土厚度条件下,常规双向板的折算荷载相同.在不小于6m的双向板中,经过覆土层的折减后,单台消防车作用时的等效均布荷载均小于规范未考虑覆土层折减作用的20kN/m2,但两台车时的部分数据大于20kN/m2,可见规范考虑消防车作用时未考虑双车道情况.由于到地下室顶的消防车道有可能出现双车道的情况,且多数情况下消防车作业时可轻易进入消防车道附近区域,故实际设计时应考虑多车道情况.但无论是哪种情况,多数覆土、板跨条件下的消防车折算活荷载均远大于部分设计人员常用的10kN/m2.为免除繁琐的计算过程,提高工作效率,设计过程中常规情况下的地下室双向板取值可参照表7.板跨约6m,覆土厚度约500mm,双车道时表中计算值稍大于规范中无覆土层时规定的20kN/m2,但相差较小.考虑有覆土层时的折算荷载不应大同样条件下无覆土层时的荷载,故下表中板跨≥6m,500≤h< 800对应的折算荷载取20kN/m2.表7 覆土厚度不小于500mm、板跨不小于3m的双向板消防车的折算活荷载kN/m2覆土厚度h/mm板跨/m500≤h<800800≤h<10001000<h≤15001500<h≤2500h>2500板跨<63025201510板跨≥620202015105 结束语笔者的目的是为覆土地下室设计提供一定的依据,分析结果表明覆土对地下室顶的消防车荷载起明显的折减作用,覆土越厚、板跨越大,折减作用越明显.消防车等效均布荷载经过覆土层的折减后,远小于规范中类似条件下未考虑覆土层时对应的荷载值,但多数情况下也远大于部分设计人员常用的10kN/ m2.需要注意的是,笔者仅计算了板构件的等效均布荷载,对于梁、柱等构件未予考虑,实际设计工作中,设计师应根据实际情况进行计算;在消防车荷载的计算过程中,消防车冲击力也未予考虑,设计工作中,设计师应根据不同条件取相应冲击系数进行计算;消防车荷载作为较少出现的荷载,在实际设计工作中,只要地下室顶不作为消防车停车场使用,就不应将其视为常规的可变荷载,将其视为偶然荷载比较合适,若不注意这一点,设计师可能在裂缝计算等过程中算得过大配筋.参考文献(R eferences):[1] G B5000922001,建筑结构荷载规范[S].2006版.G B5000922001,Load Code for t he Design of Building St ructures[S].2006ed.[2] 李永康,马国祝.足够覆土下车库顶板消防车活荷载合理取值[J].结构工程师,2008,24(5):22226.L I Y ong2kang,MA Guo2zhu.Reasonable Value of Live Load for Fire Engines on t he Garage Roof wit h Enough Soil Cover[J].Struc2 tural Engineers,2008,24(5):22226.[3] 谢青吟.消防车等效荷载计算随想[J].山西建筑,2008,34(13):78280.XIE Qing2yin.On t he Equal Load Calculation of Fire Engine[J].Shanxi Architecture,2008,34(13):78280.(下转第154页)青岛理工大学学报第30卷图7 柱、梁焊接顺序图3.4.2 螺栓连接(1)安装临时螺栓.钢梁安装就位后先采用临时螺栓固定,其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上;并每个接头不少于2个,冲钉穿入数量不多于临时螺栓的30%.组装时先用冲钉对准孔位,在适当位置插入临时螺栓,用扳手拧紧.(2)安装高强螺栓.安装时高强螺栓应自由穿入孔内,螺栓穿入方向一致,穿入高强螺栓用扳手紧固后,再卸下临时螺栓.高强螺栓的紧固必须分两次进行,第一次为初拧,第二次为终拧,终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉[5].4 结束语通过工程实例,介绍了高层建筑钢结构安装的施工顺序和技术及质量控制措施:定位钢板的使用保证了地脚螺栓预埋的准确;调节丝杠可有效调节钢柱的标高、垂直度及轴线位置;吊装耳板和安装限位钢板既提高了安装精度又确保了施工安全;合理确定焊接顺序减小了应力变形,保证了焊接质量等.通过各项关键技术及质量控制措施在莱钢大厦工程中的实际应用,高层钢结构安装实现了安装精度高、施工速度快的目标.参考文献(R eferences):[1] 张海升,王康强.高层办公楼钢结构安装的施工方法[J ].建筑技术,2004,35(2):1232125.ZHAN G Hai 2sheng ,WAN G Kang 2qiang.Construction Met hods of Steel Structure Installation for High 2Rise Office Buildings[J ].Ar 2chitecture Technology ,2004,35(2):1232125.[2] 徐刚.高层建筑钢结构安装施工技术探讨[J ].四川建材,2008(6):2072209.XU Gang.Installation Construction Technology of High 2Rise Steel Structure [J ].Sichuan Building Materials ,2008(6):2072209.[3] 金天德,郁庆浩,汪灏.高层钢结构工程施工技术[J ].浙江建筑,2002(5):23225.J IN Tian 2de ,YU Qing 2hao ,WAN G Hao.Steel Construction Technology of High 2Rise Building[J ].Zhejiang Construction ,2002(5):23225.[4] 郭淑珍.钢结构的施工技术及应用[J ].林业科技情报,2004,6(1):14.GUO Shu 2zhen.Application and Construction Technique of Steel Structure [J ].Forestry Science and Technology Information ,2004,6(1):14.[5] 朱桐生.工业钢结构施工技术及质量控制[J ].安徽建筑,2003,10(1):66267.ZHU Tong 2sheng.Construction Technology and Quality Control of Industrial Steel[J ].Anhui Architecture ,2003,10(1):66267.(英文校审 高 嵩)(上接第149页)[4] J T G D6022004,公路桥涵设计通用规范[S].J T G D6022004,General Code for Design of Highway Bridges and Culvert [S].[5] J TJ 021289,公路桥涵设计通用规范[S].J TJ 021289,General Code for Design of Highway Bridges and Culvert s[S].[6] 邹海莉,郑妮娜,陈昌松.地下室顶板上消防车活荷载合理取值的探讨[J ].四川建筑,2006,26(1):1052106.ZOU Hai 2li ,ZH EN G Ni 2na ,CH EN Chang 2song.Load Calculation of Fire Engine on t he Basement Roof [J ].Sichuan Architecture ,2006,26(1):1052106.[7] CJJ 10522005,城镇供热管网结构设计规范[S].CJJ 10522005,Code for Structural Design of Heating Pipelines in City and Town[S].(英文校审 高 嵩)451。
覆土时消防车活荷载取值
足够覆土下车库顶板消防车活荷载合理取值摘要《建筑结构荷载规范》(2006版)实施一年多来,人们对4.1.1条第8项消防车活荷载取值争议颇多,尤其在考虑覆土厚度影响时,从送审的图纸看,不同设计人员取值差别很大。
本文针对此问题,考虑到覆土对消防车轮压的扩散作用,计算出当履土达到足够厚度时消防车活荷载折减及合理取值,这些计算结果可作为结构设计人员和审查人员参考。
1引言荷载规范[1](2006年版)实施一年多来,争议较多的就是消防车道活荷载合理取值问题。
规范[1]只规定了板跨不小于 2m单向板取35kN/m2,板跨不小于6mX6m双向板楼盖取20kN/m2,对不符合上述情况的消防车活荷载,规范只在注3中说明应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布活荷载。
实际工程设计中,车库顶一般都有不同厚度的覆土,且双向板一般为3m左右,很少做到6m以上。
因此设计人员在做每一项工程时,几乎都要对消防车道取值进行等效换算。
从送审图纸看,相同板跨和相同覆土厚度的车库顶板,车道活荷载取值差别很大,许多设计人员不考虑实际板跨及覆土厚统一取10kN/m2、15kN/m2、20kN/m2等等。
由于荷载取值不同直接关系到车库顶板梁高及配筋,因此在满足规范要求的前提下,合理的取值是工程安全和经济的重要保证。
目前有关覆土对消防车活荷载折减的介绍资料较少:邹海莉等[3]提出按照45o对消防车轮压在不同厚度覆土中进行扩散,采用扩散后的活荷载作为车库顶面均布活荷载,由于消防车轮压在土中的扩散角度与覆土的性质和路面构造有关,按45o扩散角取值,其计算结果偏小;朱炳寅[4]提出当覆土厚度足够时(对300kN消防车,相应的覆土厚度最小值为2.5m)消防车荷载可取11.25kN/m2,其结果在设计中较难采用。
本文针对上述问题,按照轮压在土中的扩散角取35o计算出不同厚度覆土下,消防车活荷载合理取值,供设计人员和审查人员参考。
2消防车轮压扩散作用计算2.1轮压在土中扩散角的确定地下车库顶消防车道路面做法一般为:(1)180厚C25混凝土路面(2)300厚3:7灰土(3)素土夯实。
消防车道荷载取值问题
消防车道荷载取值问题最近审查的高层带地下车库项目比较多,为了满足规划对绿地的要求,车库顶板上一般都有1m-3m不等的覆土,上有消防车道,许多设计人员计算时由于板顶活荷载取值不同,导致计算结果和配筋相差较大,现把朱炳寅老师对消防车荷载的取值问题解析转录于后,供设计人员参考。
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表(此为博主正在编辑整理的书稿内容),供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
表1 消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载2. 不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按线性关系按表2确定。
表2 消防车轮压作用下,不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3 消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)表4 消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在不同效应时,等效荷载不可通用。
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【2017年整理】覆土时消防车活荷载取值
足够覆土下车库顶板消防车活荷载合理取值摘要《建筑结构荷载规范》(2006版)实施一年多来,人们对4.1.1条第8项消防车活荷载取值争议颇多,尤其在考虑覆土厚度影响时,从送审的图纸看,不同设计人员取值差别很大。
本文针对此问题,考虑到覆土对消防车轮压的扩散作用,计算出当履土达到足够厚度时消防车活荷载折减及合理取值,这些计算结果可作为结构设计人员和审查人员参考。
1引言荷载规范[1](2006年版)实施一年多来,争议较多的就是消防车道活荷载合理取值问题。
规范[1]只规定了板跨不小于 2m单向板取35kN/m2,板跨不小于6mX6m双向板楼盖取20kN/m2,对不符合上述情况的消防车活荷载,规范只在注3中说明应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布活荷载。
实际工程设计中,车库顶一般都有不同厚度的覆土,且双向板一般为3m左右,很少做到6m以上。
因此设计人员在做每一项工程时,几乎都要对消防车道取值进行等效换算。
从送审图纸看,相同板跨和相同覆土厚度的车库顶板,车道活荷载取值差别很大,许多设计人员不考虑实际板跨及覆土厚统一取10kN/m2、15kN/m2、20kN/m2等等。
由于荷载取值不同直接关系到车库顶板梁高及配筋,因此在满足规范要求的前提下,合理的取值是工程安全和经济的重要保证。
目前有关覆土对消防车活荷载折减的介绍资料较少:邹海莉等[3]提出按照45o对消防车轮压在不同厚度覆土中进行扩散,采用扩散后的活荷载作为车库顶面均布活荷载,由于消防车轮压在土中的扩散角度与覆土的性质和路面构造有关,按45o扩散角取值,其计算结果偏小;朱炳寅[4]提出当覆土厚度足够时(对300kN消防车,相应的覆土厚度最小值为2.5m)消防车荷载可取11.25kN/m2,其结果在设计中较难采用。
本文针对上述问题,按照轮压在土中的扩散角取35o计算出不同厚度覆土下,消防车活荷载合理取值,供设计人员和审查人员参考。
2消防车轮压扩散作用计算2.1轮压在土中扩散角的确定地下车库顶消防车道路面做法一般为:(1)180厚C25混凝土路面(2)300厚3:7灰土(3)素土夯实。
地下室顶板消防车等效荷载(参考数据)
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表(此为博主正在编辑整理的书稿内容),供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格
表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
表1 消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载
2. 不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算
不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按
线性关系按表2确定。
表2 消防车轮压作用下,不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系
数
3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定
考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层
厚度时的等效均布荷载数值。
表3 消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)
表4 消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)
4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在不同效应时,等效荷载不可通用。
不同板跨的消防车荷载取值(考虑覆土厚度)
关于消防车荷载的简化计算
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表(此为博主正在编辑整理的书稿内容),供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格
2.表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
表1 消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载
2. 不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算
不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按线性关系按表2确定。
表2 消防车轮压作用下,不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数
3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定
考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3 消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)
表4 消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)
4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在不同效应时,等效荷载不可通用。
朱丙寅《建筑结构分析》消防车等效均布荷载取值
消防车等效均布荷载取值规定
地下室顶板消防车荷载对地下室设计影响很大,经济性问题尤
为突出。
关于消防车在覆土顶板上等效均布荷载取值,规范未作规定,在实际工作中具体取值天差地别。
针对这种情况,参考了多方资料,
并作了相关分析后,规定消防车等效均布荷载按下表取值。
2
2
注:板跨和覆土值与表中不同时,按线性插值取值。
消防车等效均布活荷载折减系数应按《建筑结构荷载规范》(2006
结构专业技术统一标准
年版)GB50009-2001第4.1.2.1第3)条的规定取值。
【说明】
参考朱炳寅著《建筑结构设计问答及分析》,和《建筑结构》2011年3月刊范重等人著《消防车等效均布活荷载取值研究》。
应该说范重等人的《消》一文分析较全面和透彻。
和朱炳寅《建》一书的推荐取值比较,朱推荐的取值稍稍偏小。
因为《建》书中建议值跟规范结合较好;而《消》文中建议值比规范偏大,且所列数据不完整,给操作带来了很大困难。
另外,根据《建筑结构荷载规范》(2006年版)GB50009-2001条文说明“对于20~30t的消防车,作用在0.6mX0.2m 的局部面积上的条件确定”,如果只考虑一个车轮作用,按与《建》《消》两文相同的荷载扩散计算,得到等效均布荷载比前两文中建议值小相当多。
分析这些情况,规范条文说明中并未说明是否考虑车轮影响范围叠合的影响,且这种情况实际存在。
综合考虑,我们建议消防车等效均布荷载取值按朱炳寅著《建》书中的建议取值。
浅谈消防车活荷载的取值
浅谈消防车活荷载的取值工程设计中避免不了和消防车打交道,由于消防车荷载重大,这给结构设计带来了诸多难题,如建筑空间、结构造价等等。
现目前各大房开公司对结构的含钢量、经济性均有明确且较高的要求。
如何合理地取用消防车活荷载?是每个结构设计工程师都应特别关注的问题。
标签:消防车活荷载;等代板跨;结构布置,消防车作用范围消防车对结构的影响是轮压,尤其是后轮压,以及消防车的数量、排列等均有不同程度的影响,本文在此不叙述来源,本文着重探讨关于《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)(以下简称荷载规范)中已很明确的消防车荷载取值和折减系数以及荷载规范未明确,需要设计人员根据自己的经验来判断的情况。
怎样才能做到结构的安全可靠、经济合理,才是我们做结构设计的责职所在。
1、消防车活荷载的折减《荷载规范》中规定:“对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋梁应取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;” ;设计墙、柱时,荷载规范没有规定具体折减系数,要根据实际情况考虑,(个人认为应根据墙、柱所围成的等代楼板跨度取相应的标准值以及折减系数);设计基础时可不考虑消防车荷载。
消防车活荷载按覆土厚度和板跨的折减系数可按《荷载规范》附录B 规定采用。
2、消防车活荷载与结构跨度的关系消防车活荷载与板跨的关系反比例关系,简单描述为:板跨越小,荷载标准值越大,板跨越大,荷载标准值越小。
《荷载规范》规定,单向板楼盖(板跨不大于2m)和双向板楼盖(板跨不大于3mx3m)时取值为:35kN/㎡;双向板楼盖(板跨不小于6mx6m)和无梁楼盖(柱网不小于6mx6m)时取值为:20kN/㎡;单向板板跨介于2m~4m和双向板板跨介于3mx3m~6mx6m之间时,应按跨度线性插值确定。
那针对于密肋梁楼盖时如何取值?个人认为不管跨度多少,均应取值为:35kN/㎡,甚至大于35kN/㎡。
2.1消防车活荷载与结构布置的关系以8.1米X8.1米的柱网为例,结构布置大致可分为四种:①厚板结构布置(或无梁楼盖结构):消防车活荷载标准值为:20x0.8=16kN/㎡;②十字梁结构布置:次梁消防车活荷载标准值按线性插值计算,取值为:29.75x0.8=23.8kN/㎡,墙、柱、主梁按等代楼板跨度荷载标准值为:20x0.8=16kN/㎡;③井字梁结构布置:次梁消防车活荷载标准值为:35x0.8=28kN/㎡,墙、柱、主梁按等代楼板跨度荷载标准值为:20x0.8=16kN/㎡;④单向双次梁布置:次梁消防车活荷载标准值为:35x0.8=28kN/㎡,墙、柱、主梁按等代楼板跨度荷载标准值为:20x0.8=16kN/㎡(特别注意:平行于次梁方向的主梁,荷载取值时也得按次梁考虑,即荷载标准值为:35x0.8=28kN/㎡)。
消防车荷载取值问题解析
消防车荷载取值问题规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表(此为博主正在编辑整理的书稿内容),供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
表1消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载板跨(m) 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5≥6.0等效均布荷载35.033.131.329.427.525.623.821.920.0 (kN/m2)2.不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按线性关系按表2确定。
表2消防车轮压作用下,不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数覆土厚度≤0.250.500.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25≥2.50(m)调整系数 1.000.920.850.770.700.620.550.470.400.32 3.综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)板跨(m)覆土厚度(m)≤0.250.500.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25≥2.50≥235.032.429.727.124.521.819.216.613.911.3表4消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)板格的短边跨度(m)覆土厚度(m)≤0.250.500.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25≥2.502.035.032.429.727.124.521.819.216.613.911.32.533.130.728.325.823.421.018.616.113.711.33.031.329.126.924.622.420.218.015.713.511.33.529.427.425.423.421.419.317.315.313.311.34.027.525.723.922.120.318.516.714.913.111.34.525.624.022.420.819.217.716.114.512.911.35.023.822.421.019.618.216.915.514.112.711.3 5.521.920.719.518.417.216.014.813.712.511.3≥6.020.019.018.117.116.115.214.213.212.311.3 4.等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
消防车荷载的取值问题
【转】消防车荷载的取值问题2011-08-15 22:13:19| 分类:默认分类 | 标签: |字号大中小订阅最近审查的高层带地下车库项目比较多,为了满足规划对绿地的要求,车库顶板上一般都有1m-3m不等的覆土,上有消防车道,许多设计人员计算时由于板顶活荷载取值不同,导致计算结果和配筋相差较大,现把朱炳寅老师对消防车荷载的取值问题解析转录于后,供设计人员参考。
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表(此为博主正在编辑整理的书稿内容),供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
2. 不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按线性关系按表2确定。
3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
2表4 消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在不同效应时,等效荷载不可通用。
(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
请预览后才下载,期待你的好评与关注!)。
消防车荷载取值技术表
关于消防车荷载的简化计算
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表,供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格
表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
表1 消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载
2. 不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算
不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按线性关系按表2确定。
表2 消防车轮压作用下,不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数
3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定
考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3 消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)
表4 消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)
4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在不同效应时,等效荷载不可通用。
消防车荷载取值
消防车道荷载取值问题最近审查的高层带地下车库项目比较多,为了满足规划对绿地的要求,车库顶板上一般都有1m-3m不等的覆土,上有消防车道,许多设计人员计算时由于板顶活荷载取值不同,导致计算结果和配筋相差较大,现把朱炳寅老师对消防车荷载的取值问题解析转录于后,供设计人员参考。
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则,但由于消防车轮压位置的不确定性,实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大,对双向板问题更加突出.为方便设计,并应网友的要求,此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表(此为博主正在编辑整理的书稿内容),供设计者选择使用。
1.不同板跨时,双向板等效均布荷载的简化计算表格表1中列出了在消防车(300kN级)轮压直接作用下,不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值,供读者参考。
表1消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载2. 不同覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算不同覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法,考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响,近似可按线性关系按表2确定。
表2消防车轮压作用下,不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时,可采用简化计算方法,参考表-3,表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)表4消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴,追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在不同效应时,等效荷载不可通用。
本工程为布吉九年一贯制学校,总建筑面积23112.96㎡,其中A栋综合教学楼14987.89㎡,B栋风雨操场及其他用房4219.91㎡,C栋综合教学楼2656.65㎡,门卫及垃圾房49.1平方米。
浅谈消防车荷载的取值的优化设计
浅谈消防车荷载的取值的优化设计摘要:关于消防车的荷载取值现行规范表述比较笼统,相同的柱网,不同的板跨,消防车荷载的取值相差较大,导致相同柱网的主梁配筋相差很大。
本文结合工程实际,对消防车荷载取值进行一定的优化设计。
关键词:地下室顶板;消防车荷载;取值;优化设计引言消防车荷载作为一种特殊的荷载,与普通活荷载相比,既有联系又有区别,由于其本身荷载较大,对于结构构件的截面大小、配筋影响非常大,经济性影响显著,因此,处理好消防车荷载,是非常重要的。
在房屋建筑结构设计中,作为结构设计人员经常碰到这样一种情况,在考虑消防车荷载时,根据《建筑结构荷载规范》,表5.1.1.8项次,(1)单向板楼盖(板跨L≥2m)和双向板楼盖(板跨不小于3mx3m),消防车荷载标准值取值为35kN/m2,(2)双向板楼盖(板跨不小于6mx6m)和无梁楼盖(柱网不小于6mx6m),消防车荷载标准值取值为20kN/m2。
这造成设计师很大的疑惑,相同跨度,增加次梁,划分较小板跨,消防车荷载取值不同,导致配筋结构差异很大。
因此,研究地下室顶板上消防车活荷载取值问题有重大的意义。
1 工程概况方案一,地下室柱网跨度为7.2mx7.2m,考虑1.2m的平均覆土,根据《建筑结构荷载规范》,消防车荷载可以取值为20kN/m2。
用盈建科软件进行计算,框架主梁计算结果如图一所示。
方案二,地下室柱网跨度为7.2mx7.2m,考虑1.2m的平均覆土,在柱网中间各个方向均增设一道次梁将板跨分为3.6mx3.6m,根据《建筑结构荷载规范》,消防车荷载取值则为35kN/m2。
用盈建科软件进行计算,框架主梁计算结果如图二所示。
图一(方案一配筋图)图二(方案二配筋图)2配筋计算结果分析通过图一和图二,可以看出,相同的柱网,两种情况下计算出来的框架主梁配筋差别很大。
根据《建筑结构荷载规范》的等效均布荷载的原理,柱与柱之间的主梁分担的荷载面积没有发生变化,其对应的等效均布活荷载也应相同,是什么原因导致计算结果配筋差异如此之大呢?对比上述两种方案,方案二和方案一相比较,仅仅增设了次梁,改变了板跨的大小,就影响了消防车荷载的取值,导致主梁的配筋发生较大变化,可以看出这里有不够合理的情况存在。