湖北程力-足够覆土下车库顶板消防车活荷载合理取值

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。参考《城市供热管网结构设计规范》[5],轮压在混凝土中的扩散角为45o,在土中的扩散角为35o,偏于安全取消防车轮压在土中扩散角35o进行计算。­

2.2 计算依据­

规范[1]表4.1.1中第8项给定的消防车荷载,只能用于当轮压直接作用在楼板上时的等效荷载,当不符合规范规定的情况时,不可直接采用规范给定的数值。首先应根据汽车轮压扩散原理计算轮压(取后轴轮压)作用在楼板上的局部荷载(荷载数值及作用面积),然后根据楼面等效活荷载的等效原则(见规范[1]附录B)将轮压局部荷载等效为楼面等效均布荷载。­

消防车对楼面的荷载作用,主要包括车辆满载重量和汽车轮压的动荷载效应,根据规范[1]4.1.1条的说明,一般取300kN的消防车,按最大轮压为60kN考虑。动力系数与楼面覆土厚度等因素有关,取值参照规程[2]第4.2.5条。300kN消防车平面尺寸和横向布置参照《全国民用建筑工程设计技术措施》(结构)­

­

3 消防车等效均布荷载合理取值­

工程设计中,车库顶板一般为板跨3m左右的双向板,对双向板等效均布活荷载值,规范[1]并未给出具体计算公式,附录B第B.0.6条只说可按与简支板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩值来确定。实际计算比较麻烦,也给设计人员带来了诸多不便。­

3.1    双向板等效均布活荷载计算分析­

参照规范[1]B.0.4条对四边支承双向板进行计算分析,局部荷载分布如图7所示,相关参数意义同B.0.5条。­

3.2    不同覆土下双向板等效均布活荷载值­

为了在工程中便于运用,利用VB编制程序,计算出不同板跨、不同覆土厚度下车库顶板等效均布活荷载值(见表3所示)。表中当覆土厚度H≤1.0m时,由于轮压扩散后的荷载在 区域内未满布,偏于安全对一台车取荷载在a1Xb1区域,对二台车取荷载在a1Xb2区域内满布的轮压标准值进行计算。本文在考虑车库板顶覆土厚度对消防车轮压的扩散作用下,计算出比较接近实际的不同跨度双向板等效活荷载取值。计算结果表明,当板顶覆土厚度足够时(H≥1.1m),其对消防车活荷载合理取值影响很大。从表3中数据可以得出:若覆土厚度大于2.0m时,等效活荷载建议取值13 kN/m2;覆土厚度在1.5~2.0m之间时,建议取值15 kN/m2;覆土厚度在1.1m~1.5m时,建议取值20 kN/m2。在实际设计中当无可靠设计经验时,可参考表3相关数据,使得设计的车库既安全又经济湖北程力主要生产压缩消防车压缩消防车价格请咨询湖北程力官方网站:http://www.chengliauto.com/,主要产品有:泡沫水罐消防车,消防车