消防车荷载取值对造价的影响
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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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2018年第8期墙材网2018.8关于消防车荷载设计取值的探讨张萍萍1任家福1宋方方2(1.陕西省建筑设计研究院有限责任公司,陕西西安710018;2.上海中建建筑设计院有限公司西安分公司,陕西西安710068)摘要:工程设计时,关于消防车荷载的取值大小,直接影响到工程的经济性,合理的取值既保证了结构的安全性,又减少材料用量,提高了结构设计的经济性。
关键词:消防车荷载;荷载等效;折减系数1引言工程中涉及到消防车荷载作用的多为地下室顶板,本文主要针对于民用建筑地下室顶板的设计。
现阶段,在小区地面规划设计未完成的情况下就先行完成地库结构施工图设计很普遍,这也给结构计算时消防车荷载的布置带来了问题,小区道路和消防登高面的不确定,导致了消防车荷载分布区域的不确定。
此时,设计者大多考虑消防车荷载满布,而消防车荷载的取值亦是范围值,若直接按规范上限取用必然带来很大的材料投入和浪费,极为不经济。
满足规范[1]精神要求下,最大限度地减小消防车均布荷载值,能够较可观的降低构件内力,减少材料用量。
2荷载等效计算消防车荷载是通过车轮压作用在楼面上的局部荷载,为便于工程应用,需要通过荷载效应等效的原则换算成均布(满布)荷载。
规范[1]附录C 明确了等效均布荷载的计算方法,即一般情况下,可仅按内力的等值来确定。
连续梁、板的等效均布活荷载可按单跨简支计算。
下面以2m 跨的单向板和3m 跨的双向板为例计算,板厚200mm ,板顶面层建筑做法s=250mm ,其上作用300KN 级消防车,后轴轮压F=60KN ,轮压面积为0.2m×0.6m ,考虑动力系数1.3,则简支单向板跨中最大弯矩M max1=FL/4=1.3×60×2.0/4=39.0kN·M单向板:①轮压着地面长方向与板跨平行时,btx=0.6m ,bty=0.2m ,bcx=0.6+2×0.25+0.20=1.3m <L=3m ,bcy=0.2+2×0.25+0.2=0.9m <0.6L=0.6×2.0=1.2m ,b=bcy+0.7L=0.9+0.7×2.0=2.3m 。
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
消防车道的荷载问题。
实际上在工程界没有一个统一的处理意见。
根据权威人士分析(2005年11月4日,中国建筑科学研究院在山东的讲座)指出:消防车荷载考虑20,是指那些消防车队,以及消防部门,消防车频繁经过的地方。
在一些普通的地方,如地下车库的顶部,只有发生火灾时,才走消防车时,消防车荷载不用取很大,15就已经足够了。
如果有浮土,考虑浮土的扩散作用,消防车荷载可以根据再度减小到10左右。
另外,在消防车经过的地方,荷载为短暂的瞬时荷载,在消防车停留灭火的地方,水会减少,荷载肯定也会减小。
因此,消防车荷载考虑到12~15已经足够安全了。
详细的确定方法可以根据消防车的载重,轮压,浮土扩散等指标,复核一下,使结构设计更合理。
关于消防车荷载取值的问题说明关于消防车荷载取值的问题说明对于消防车荷载取值比较混乱,规范叙述也不详细,现就新的荷载规范,在以后工程中,消防车荷载暂按以下方法取用,如有调整再行通知。
车库顶有覆土时,消防荷载应如何取值?(柱梁板是否应区别对待?)理解如下:以8.1m某8.1m柱跨为例,居中布置十字次梁,双向板楼盖板跨和次梁跨度为4.05m某4.05m,柱网和主梁跨度为8.1m某8.1m,板顶覆土为1.5m。
楼盖板设计取值:根据荷载规范第5.1.1条可知,当双向板板跨不小于6.0m某6.0m时,消防车荷载标准值可取20KN/m2;当双向板板跨不小于3.0m某3.0m时,可取35KN/m2,通过线性插值可知本例消防车荷载标准值可取30KN/m2;根据荷载规范附录B中的表B.0.2可知覆土折减系数为0.83,故楼盖板设计时消防车荷载取30某0.83=24.9KN/m2。
主梁设计取值:因主梁跨度不小于6.0m某6.0m,故消防车荷载标准值可取20KN/m2;覆土折减系数为1.00,根据荷载规范第5.1.2条可知双向板楼盖的梁活荷载折减系数取0.80,故主梁设计时消防车荷载取20某1.00某0.80=16.0KN/m2。
次梁设计取值:因次梁跨度为4.05m某4.05m,故消防车荷载标准值可取30KN/m2;覆土折减系数为0.83,双向板楼盖的梁活荷载折减系数取0.80,故次梁设计时消防车荷载取30某0.83某0.80=19.9KN/m2。
墙、柱设计时,根据荷载规范第5.1.3条和对应的条文解释可知,在墙、柱设计时可做较大的折减,由设计人员根据经验确定折减系数。
根据前一版荷载规范,建议该折减系数统一取0.8,这样墙、柱设计时消防车荷载取20某1.00某0.80=16.0KN/m2。
基础设计时可不考虑消防车荷载,依据是荷载规范第5.1.3条。
计算楼板裂缝时不考虑消防车荷载,因为其准永久值系数为0.00。
地下室顶板消防车活荷载的设计取值探讨地下室顶板消防车活荷载的设计取值探讨摘要:随着城市用地的紧张,地下空间得到了充分使用。
在现代建筑中,往往会开辟出地下的1~3层作为地下室。
为满足整体规划需要,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顶板在设计中必须考虑消防车活荷载的取值,而规范对有覆土情况下的取值并不明确。
因此研究地下室顶板上消防车活荷载的取值问题具有重大的意义。
本文首先分析了目前地下室顶板消防车活荷载的设计取值中存在的问题,并对其中的设计取值计算问题进行了探讨。
关键词:地下室;顶板;消防车荷载;取值Abstract: with the urban tension, underground space has made full use of. In the modern buildings, often can hew out underground 1 ~ 3 layer as the basement. To meet the overall planning needs, the basement roof tend to earth up to meet the greening, network embedded and fire for passing. The fire going need to decide the roof in the design must consider truck live load values, but the standard of overlying soil under the condition of value is not clear. So the basement roof truck live load values of the problem is of great significance. This paper first analyzes the present basement roof truck live load values of the design problems in it, and the design value calculation problem is discussed.Key words: the basement; Roof; Fire truck load; value 中图分类号:TU998.1文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)一、目前地下室顶板消防车活荷载的设计取值中存在的问题在目前城市建设的项目中,主要以高层住宅建筑居多,其中绝大部分都需要设置大面积的地下停车场,地下室顶板往往作为小区绿化层的底板,绿化层通常情况覆土较厚,上部植被及环境荷载较大,绿化层内设备管线布置较多住宅建筑的消防车荷载与后期绿化荷载重合。
荷载分项系数提高对结构设计及成本的影响作者:史杏丽来源:《装饰装修天地》2019年第14期摘 ; ;要:当前我国对于建筑结构的可靠性设计有着一定的标准以及要求,其内部的恒荷载分项系数已经从原本的1.2调整到1.3,并且活荷载分项系数也从原本的1.4改变为1.5了,总体的说来综合分项系数都大致的提高了11%,这种提高会使得造成结构成本的相应增加以及加大幅度面等问题出现,因此这一个问题的出现在当前已经引起了重点的关注以及人们的激烈讨论。
我们从这一个问题的角度出发,对其进行对比以及分析,然后得出具有科学化的数据信息,能够有效的用于知道地产成本、利润测算等工程,从而可以更好的掌控工作。
关键词:荷载;分项系数;对比分析1 ;引言就对当前建筑结构的可靠性设计进行了统一的标准规划,相比较于2001年标准规划来讲,2019年新制定的标准规划的提高了荷载分项系数,其内部的恒荷载分项系数已经从原本的1.2调整到1.3,并且活荷载分项系数也从原本的1.4改变为1.5综合分项系数都大致的提高了百分之十一左右,这种提高从而会造成结构成本的相应增加等问题出现。
因此这一个问题在当前已经引起了重点的关注以及人们的激烈讨论。
2 ;当前现状分析在当前的房地产开发过程中,建安成本大致占据了百分之四十左右的比例,因此造成地价和建安造价不断提高,让房地产行业的利润不断的下降,并且如今分项系数的不断提高也引起结构成本的增加,在一定的程度上也导致影响到了房地产行业的成本预算,因此我们需要准确的了解到当前结构成本的增加幅度有多大,这一个问题是十分关键的,它可以直接的影响到房地产开发的利益以及如何作出有效的投资决策。
在当前对于这一次的分项系数提高了百分之十一这一个问题上,有着很多的观点都认为这必将会引起结构成本相应的有所增长百分之十一左右,甚至会是更多,那么就对这一个问题进行探讨,探讨它是否会进行增长,相应的增长幅度有着多大?因此,在本篇文章中,我们就对这一个问题进行有效的分析和讨论。
高吨位消防车等效荷载取值研究随着城市建设的不断发展,消防车成为城市管理中不可或缺的一部分。
而高吨位消防车的等效荷载取值对于道路和桥梁的设计和使用具有重要的意义。
本文旨在对高吨位消防车等效荷载取值进行研究,从而为道路和桥梁的设计提供科学依据。
一、研究背景在城市建设中,消防车的使用频率和数量日益增长。
随之而来的问题是,消防车的高吨位对道路和桥梁造成的影响也越来越大。
对高吨位消防车的等效荷载取值进行研究,成为当前急需解决的问题之一。
通过对消防车的荷载特性和道路、桥梁的荷载响应进行研究,可以为城市道路和桥梁的设计和使用提供科学的依据和参考。
二、研究现状目前对于高吨位消防车等效荷载取值的研究还相对较少,存在一定的空白。
已有的部分研究主要集中在消防车荷载特性的研究上,对于消防车荷载对道路、桥梁的影响研究相对较少。
有必要对此进行进一步深入的研究和探讨。
三、研究内容1. 高吨位消防车的荷载特性分析对高吨位消防车的车辆结构、荷载分布以及荷载变化等方面进行详细的分析和研究,为后续的等效荷载取值研究提供基础。
2. 高吨位消防车对道路的影响分析通过对不同道路结构和材料的影响研究,探讨高吨位消防车对道路的破坏程度以及对道路使用寿命的影响。
3. 高吨位消防车对桥梁的影响分析通过对不同桥梁结构和材料的影响研究,探讨高吨位消防车对桥梁的振动响应、变形以及对桥梁结构稳定性的影响。
四、研究方法1. 实地调研通过实地对高吨位消防车的使用情况进行调研,获取真实的消防车荷载数据和对道路、桥梁的影响情况。
2. 数值模拟利用有限元分析软件对高吨位消防车对道路、桥梁的影响进行数值模拟,探讨其对结构的影响程度。
3. 现场试验通过在实际道路和桥梁上进行消防车通过的现场试验,获取真实的荷载响应数据,用于验证数值模拟的准确性。
五、预期成果1. 得出高吨位消防车的等效荷载取值通过对高吨位消防车的荷载特性以及对道路、桥梁的影响进行研究,得出高吨位消防车的等效荷载取值,为道路和桥梁的设计提供科学依据。
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。
关于消防车荷载的分析消防车的等效均布活荷载应根据消防车规格、楼板覆土层厚度等因素综合取值:1、楼板的消防车等效均布活荷载数值可按2.2.1-1表取值2楼面次梁的消防车等效均布活荷载,应将楼板等效均布活荷载数值乘以0.8确定.3设置双向次梁的楼盖主梁,消防车等效均布活荷载应根据主梁所围成的“等代楼板”确定的等效均布活荷载,乘以折减系数0.8确定.4墙、柱的消防车等效均布活荷载,应先根据墙、柱所围成的“等代楼板”确定的等效均布活荷载,乘以折减系数0.8确定.【说明】1.注意等效和均布的不可分割性,等效一定是等效成均布的活荷载,表2. 2.1-1按300kN级消防车,以简支板模型跨中弯矩相等的原则等效.2.消防车对结构影响的关键是轮压(一般是后轴轮压),各级消防车对结构的等效均布活荷载可以按轮压大小进行简单换算.3.消防车的等效均布活荷载具有效应的一一对应性,理论上不同效应之间不可互用,《建筑结构荷载规范》GB 50009按简支板跨中弯矩相等的原则得出的等效均布活荷载,也只能应用于简支楼板的跨中弯矩计算,将其应用于楼板的所有效应计算,则属于结构设计中的简化和估算,而将楼板的等效均布活荷载应用于梁、柱等各类支承构件的所有效应计算,则是一种更大程度的近似,因此对消防车等效均布活荷载的取值应以概念设计为主,以考虑结构构件可能出现的最大内力.4.按《建筑结构荷载规范》GB50009规定计算时,在同一消防车作用下,单向板的等效均布活荷载数值要小于同样跨度的双向板,而按表 2. 2.1-1取值时可避免此类问题的出现.5.楼面次梁的等效均布活荷载,依据楼板的等效均布活荷载乘以折减系数后确定,为简化设计计算取统一折减系数为0.8,以图 2. 2.1-1为例,柱网6m×6m的楼盖结构设十字次梁,消防车轮压直接作用在地下室顶板,次梁的等效均布活荷载按次梁所围成3m×3m的楼板查表 2.2.1-1确定为3lkN/m2,再乘以折减系数为0.8,即31x0.8=24. 8kN/m26.设置双向次梁的楼盖主梁,其等效均布活荷载计算时,楼板的等效均布活荷载按楼面主梁所围成的“等代楼板”计算(注意不适用于设置单向次梁的楼盖),以图 2. 2.1-1为例,柱网6m×6m的楼盖结构设十字次梁,消防车轮压直接作用在地下室顶板,对应于主梁等效均布活荷载计算时的“等代楼板”应为6m×6m,相应的等效均布活荷载应按“等代楼板”6m×6m查表 2. 2.1-1确定为20kN/m2,则在消防车轮压直接作用下主梁的等效均布活荷载为20×0.8=16kN/m2(若简单套用规范规定,则主梁的等效均布活荷载为31×0.8=24.8kN/m2,比本条规定大55%).为简化设计计算取统一折减系数为0.807.墙、柱的等效均布活荷载计算时,楼板的等效均布活荷载按墙、柱所围成的“等代楼板”计算,以图 2. 2.1-1为例,柱网6m×6m的楼盖结构的柱,消防车轮压直接作用在地下室顶板,对应于柱等效均布活荷载计算时的“等代楼板”应为6m×6m,相应的等效均布活荷载应按“等代楼板”6m×6m确定为20kN/m2,则在消防车轮压直接作用下柱的等效均布活荷载为20×0.8=16kN/m2(若简单套用规范规定,则柱的等效均布活荷载为31×0.8=24.8kN/m2,比本条规定大55%).为简化设计计算取统一折减系数为0.8.8.上消防车的地上结构,进行结构整体计算时,消防车荷载不应采用等效均布活荷载,应根据可能出现的消防车数量,确定消防车的总荷载,构件设计时,按表 2.2.1-1确定的等效均布活荷载计算.9.消防车荷载的效应组合见第 2.8节.。
消防车道荷载取值问题之马矢奏春创作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分歧,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.分歧板跨时,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,分歧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. 分歧覆土厚度时,消防车轮压等效均布荷载的简化计算分歧覆土厚度时,对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采纳简化方法,考虑分歧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,分歧覆土厚度时的等效均布荷载调整系数3. 综合考虑板跨和分歧覆土层厚度时,消防车轮压等效均布荷载的确定考虑板跨和分歧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,可采取简化计算方法,参考表-3,表-4确定分歧板跨、分歧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需要。
实际工程中应注意效应的统一性,即注意在分歧效应时,等效荷载不成通用。
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。
足够覆土下车库顶板消防车活荷载合理取值注:许多设计人员咨询车库顶面有很厚覆土时,消防车活荷载取之问题,现发一篇自己发表在《结构工程师》杂志上的文章的精简版,供同行参考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。
消防车荷载取值对造价的影响
问题阐述
本篇文章继续讨论消防车荷载/覆土作用下,不同结构布置方式对配筋的影响。
问题分析
消防车作用或者覆土作用下的楼板,板格的划分有大板、十字梁、井字梁等多种方式。
按照通常的设计习惯,直觉上会认为应该将跨度较大的板进行分割,从而降低板的厚度、挠度、裂缝。
这种思维本身并没有问题,通过划分板格,的确可以降低以上三种数值。
相应板块的配筋也会降低不少。
但是我们往往忽视了另一个重要的问题——不同的板跨,消防车的折算荷载取值是不同的,板跨越大,取值越小。
这部分荷载的差值会对配筋产生很大的影响。
比如柱距为8m时,大板的板跨为8m,十字梁板跨为4m,按照之前秋刀鱼提供的《消防车折算荷载表格》,当覆土厚度为1m时,荷载取值分别为17和22。
精
我们建立两个计算模型来比较大板和十字梁划分方式计算结果的不同。
大板模型:柱距8m;
柱截面600*600;
主梁截面300*800/400*800;
板厚300。
十字梁模型:柱距8m;
柱截面600*600;
主梁截面300*800/400*800;
次梁截面300*600;
板厚150。
但计算结果表明,中间400宽的主梁截面不满足抗剪要求,故将梁高改为900mm。
覆土厚度假定为1m
恒荷载=20
活荷载=4
消防车荷载折减后
大板=17,十字梁=22
墙柱、主次梁折减系数均取0.8
消防车荷载按照上篇文章方法,以自定义工况输入。
在前处理-自定义工况组合当中,需要将活荷载组合值系数设为包络设计。
这样会在活荷载作用和消防车作用的配筋计算结果中取大值。
两种算例板厚分别为150和300mm,按照刚性楼板计算,双向板计算方法按照手册取值,对消防车荷载采用塑性算法。
经过对比两个算例的计算结果可见,
大板较十字梁模型:
1.边柱的轴压比增大,而中柱的轴压比明显减小。
2.边柱和角柱的配筋减小
3.边梁剪扭效应明显减弱
4.中梁纵筋面积显著减小
再对比二者在板施工图计算结果发现大板较十字梁模型:
1.板中弯矩和支座弯矩增大数倍
2.板中、支座配筋明显增大
3.挠度明显增大
4.中梁纵筋面积显著减小
楼板配筋结果:
最后,统计一下结构含钢量(kg):
单方含钢量kg/m2
大板65.5;十字梁73.9
按钢材价格4000/t计算,一万平米大板要比十字梁造价降低
4000*(73.9-65.5)*10000/1000=33.6w
这已经远远超过了设计相应工程所需的费用了。
以上数据均基于YJK给出的钢筋统计结果,且仅按照默认配筋计算,是钢筋造价的差值。
如果考虑板顶筋通长布置还会有一些误差,另外,消防车荷载也不会满布与
结构顶板。
按照一般经验,造价由低到高依次是无梁楼盖、大板、十字梁,而井字梁目前的使用频率比较低,也是由于经济因素的制约。