到底要几个模型才能算清楚消防车荷载
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【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注,我们将会做得更好】到底要几个模型才能算清楚消防车荷载问题阐述本篇文章讨论怎么样使用自定义工况实现消防车荷载在不同计算过程中是否参与计算的目的。
问题分析对于传统计算方式,在面对有消防车荷载的计算时,通常会建两个模型,一个只添加普通活荷载,用于计算基础配筋;另一个将消防车荷载按照活荷载输入,用于计算梁板柱等构件的配筋、挠度等。
虽然这样的建模方式可以将两种工况下的结构计算的很清楚,但仍旧存在两个弊端:当需要修改模型的时候,必须同时修改两个模型,从而达到统一的效果。
若修改的工作量比较大,必然会影响效率,出现误差的几率也会变大。
将两个模型合并,有利于模型的调整试算。
在进行楼板配筋的时候,消防车荷载是可以按照塑性理论计算的,允许消防车作用下,楼板出现裂缝和塑性铰,从而降低楼板的配筋;而将消防车荷载按照普通活荷载输入后,计算软件并不能识别为消防车荷载,无法按照塑性计算。
精我们通过一个对照计算模型来讲解如何使用这个功能。
建立一个计算模型,布置如下图:然后复制两次,形成三个塔楼。
从左往右依次编号为1、2、3号。
恒荷载均取1m覆土厚度,按20赋值。
1号活荷载=42号活荷载=223号活荷载=4另外,在盈建科“自定义工况”分页下,添加一个工况。
自定义工况命名为“消防车荷载”,其中几个系数的取值需要进行修改:荷载类型选择“消防车”,只有这样,后面计算板的时候才能将其识别从而进行塑性计算。
重力荷载代表值系数=0,消防车不参与抗震计算。
因为着火的同时发生地震的概率实在是太低了。
非地震组合系数=0.7频遇值系数=0.5,3和4都是按照规范取值准永久值系数=0,消防车不参与基础的计算,所以取为0墙柱活荷载折减系数=0.8楼面梁活荷载折减系数均=0.8参数设置完毕时,和下图是一致的。
接着要布置消防车荷载,点击第二个图标“楼板”,输入消防车荷载22。
然后仅布置在3号塔楼。
结构计算模型中消防车荷载的输入作者:王功江叶烨来源:《科技风》2019年第08期摘要:消防车荷载一般情况下较大,属于特殊荷载,结构建模计算时,消防车荷载直接按活荷载输入,是不合理的。
本文以盈建科结构计算软件为例,阐述结构建模计算时,消防车荷载应该如何输入。
关键词:消防车荷载;结构建模计算1 消防车荷载与普通活荷载不同消防车荷载属于特殊荷载,在实际工程中經常遇到,尤其是有大底盘的工程。
消防车与普通地面的的活荷载是不同的,主要区别为以下几点:1)消防车荷载比较大,远大于普通活荷载,一般情况下,非消防车通道活荷载取5kN/m2,而消防车荷载可能会取到20kN/m2或者更大,因此,对结构承载力而言,一般情况下,消防车荷载起控制作用。
2)但在结构配筋计算时,消防车荷载工况的极限承载力验算的配筋值有可能不是起控制作用,可能会是普通活荷载作用下的裂缝、挠度验算起到控制作用。
3)对于普通工程,消防荷载存在时间较短,一般不对消防车荷载工况做正常使用极限状态验算,不考虑裂缝、挠度,基础设计时也不考虑消防车荷载的作用。
4)一般情况下,消防车荷载是不参与地震作用的,而活荷载还是要参与地震作用。
2 YJK建模时消防车荷载输入以前的结构计算软件,在消防车荷载的情况下,一般要建2个或者3个模型才能满足计算要求。
YJK(盈建科计算软件)建模时,可以使用自定义工况、自定义荷载组合功能,可以用一个计算模型计算具有消防车荷载的结构,计算结果直接取配筋包络值。
以一个带消防车荷载的实际工程为例,结构平面布置图见下图,其中中间跨为消防车通道,其余部分为普通活荷载。
荷载按如下输入:普通活荷载:5kN/m2。
消防车活荷载:20kN/m2,恒荷载:15kN/m2。
消防车的通道需要考虑两种活荷载,一种是消防车荷载,一种是没有消防车情况下的普通活荷载。
荷载按以下步骤输入:1)转换到荷载命令菜单,楼板考虑自重,输入恒载15kN/m2,再输入活荷载5kN/m2,但此时消防车通道活荷载输入为0kN/m2。
消防车荷载模型实现——文|邱陈凯,博牛结构优化工程师一、前言:你还在为消防车设计需要建的多个模型而苦恼吗,现有软件(以YJK1.9.3版为例)能将消防车荷载准确布置的方式,计算结果还更接近实际,且看如何实现。
二、消防车荷载模型布置我司以某项目地下室车库为例,针对模型不同布置方式进行分析。
柱网为8mx8m,采用十字次梁布置,其上覆土取1.0m。
柱截面为600x600,板厚150mm,附加恒载20kN/m2。
消防车等效活荷载取为22kN/m2。
1. 模型布置:为便于比较分析,在同一模型中分别建立3个3x3跨塔楼,详细布置如下:方案一:无消防车荷载,活荷载取4kN/m2方案二:消防车荷载按照活载布置,取22kN/m2方案三:消防车荷载仅采用“自定义工况”布置,取22kN/m2首先,方案二中消防车荷载作为活载布置,而方案三仅在“自定义工况”下指定消防车荷载。
(另附上软件PKPM中消防车荷载布置按钮)相关参数设置:A. 重力荷载代表值系数:短期荷载不参与抗震计算,取为0;B. 非地震分项系数:按《建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2018》取1.5;C. 地震组合值系数:该系数对构件的计算结果影响较大,需特别注意!数值在规范中无明确规定,有观点认为应按照抗规5.1.3条取0.5。
我司则认为同时发生地震和火灾的概率实在较低,宜取为0。
朱炳寅在《建筑抗震设计规范应用与分析GB50010-2010》一书中亦认为,结构设计中一般可不考虑消防车荷载效应与地震作用效应的组合。
D. 墙柱构件活荷载折减:虽然规范无明确规定,但是荷载规范5.1.3条条文说明指出,应容许作较大的折减。
理论上来说,荷载折减宜大于梁。
此处为便于方案二三比较,暂取0.8;E. 楼面梁活荷载折减:按照荷载规范5.1.2条取0.8;参数设置完成后点击楼板,仅对方案三进行布置。
由于在自定义工况中已设置折减系数,故在计算参数中不重复考虑活荷载折减,仅在“活载折减”选项中对方案二单独指定。
消防车等效均布荷载的计算【摘要】消防车荷载的取值,一直比较混乱,为使消防车荷载有一个较为合理的取值,笔者对消防车等效荷载进行了常见的几种情况的计算,供设计界同仁参考。
【关键词】消防车等效荷载轮压扩散角动力系数消防车荷载的取值,就目前来说,一直比较混乱, 有按《建筑结构荷载规范》(下面简称《荷载规范》)要求单向板(板跨度≥2m)取35kN/㎡、双向板(板跨度≥6m)取20kN/㎡的,也有取等效均布荷载为26kN/㎡的, 还有主梁取0.8X20=16kN/㎡次梁为0.95X20=19kN/㎡的,如此等等,各种取法都有。
而消防车荷载的取值又属“强条”。
《荷载规范》表4.1.1注第3条:“……;当不符合本表的要求的时候,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。
”即消防车荷载的取值大小应按等效均布荷载计算。
这些对每一个设计人员来说,都是清楚的。
但是在实际工程中,由于等效均布荷载计算过程较为繁琐, 设计周期又短等各种原因,大都未进行等效均布荷载的计算。
一般来说,凡取等效均布荷载的,都没有相应的计算资料, 大都采取“估算”的办法。
就目前成都建筑市场而言,基本上都采用大底盘地下室,其上部修建若干栋多、高层建筑,这样必然出现小区内的消防通道置于地下室的顶板上。
而地下室的顶板设计,一般采用井字梁楼盖或十字梁楼盖,板跨大都小于6.0mX6.0m,故消防车荷载是不能取20kN/㎡。
而应按规范要求进行等效均布荷载计算(单向板或密肋楼盖较少采用,所以此处仅就双向板进行分析)。
为使消防车荷载有一个较为合理的取值,笔者对消防车等效均布荷载进行了常见的几种情况的计算,供设计界同仁参考,以飨读者。
1.荷载计算消防车荷载均沿消防车道布置。
小区道路通常不是很宽,一般在5m左右,所以消防车按单列布置(当小区消防通道宽度≥6 m时,应按并列两辆消防车的布置进行等效均布荷载计算。
此种情况,不在本文叙述范围)。
为求最不利情况,按两车车尾对车尾的排列,两车尾间净距按500㎜计,消防车总重量按《荷载规范》要求,以300 kN计算。
申明一下,我也正好想搞懂这个问题,只知道要按等效荷载折算。
一下是我找到的资料,我觉得有用。
关于消防车道楼盖设计:1、楼板采用等效均布荷载方法按目前国内最大的“火鸟”版登高消防车计算作用于多跨单向板上的最大等效均布荷载为:跨度L 1800 2000 2200 2400 2600板厚h 150 180 150 180 150 180 200 180 200 220 200 220 240qe 42.9 42.5 36.9 36.6 32.2 31.9 31.7 28.1 27.9 27.8 24.8 24.7 24.52、次梁采用活动荷载影响线方法以多部消防车后轮同时作用于一次梁上为不利情况:轮距1800,不同车轮距1300,每轮压力120KN。
分别以一轮作用于跨中及一轮作用于支座附近两种情况计算等效荷载。
3、主梁采用折算荷载方法以主梁承担面积内布满消防车计算300X0.8(0.9)/2.5*8=12(13.5)kN/m*m,主梁间距大时取折减系数为0.8,反之取0.94、软件计算时输入的荷载值建议按主梁采用的折算荷载输入,这样可以保证框架梁的配筋准确,然后附加手算单向板和次梁配筋,由于板、次梁种类不多,工作量比较小。
以板跨为4.0X4.0m计算如下:一、已知基本条件:1.由《荷载规范》条文说明第4.1.2条(P140):车轮轮压:Q=60KN,作用面积:btx*bty=0.6*0.2m;2.车轮轮距:W=1.8m,车轮轴距:Lk=4.0m,Lk1=1.4m,L=3.3m,a=1.4m;3.车轮轮压动力系数1.15;4.人员活动荷载2.0KN/m2,(人员活动)空隙率按n=25%。
5.沿长边方向的计算跨度Lx=4.0m;沿短边方向的计算跨度Ly=4.0m;6. 板厚h=160mm,板面覆土厚s1=500mm,混凝土道路厚s2=200mm;7. 轮压在混凝土中的扩散角取45°;轮压在土中的扩散角取30°。
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。
自从我的《建筑结构设计规范应用图解手册》出版以来,常有读者就第13页表4.1.1-3的“覆土厚度足够”提出量化要求,今补充说明如下:表4.1.1-3 覆土厚度足够时消防车的荷载足够的覆土厚度指:汽车轮压通过土层的扩散、交替和重叠,达到在某一平面近似均匀分布时的覆土层厚度。
足够的覆土厚度数值应根据工程经验确定,当无可靠设计经验时,可按后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分的汽车投影面积确定(如:300kN级汽车,汽车的合理投影面积为(8+0.6)×(2.5+0.6)=26.66m2,后轴轮压占全车重量的比例为240/300=0.8,取后轴轮压的扩散面积为0.8×26.66=21.33m2,相应的覆土厚度为hmin,当实际覆土厚度h≥hmin时,可认为覆土厚度足够)取表中hmin 数值。
消防车荷载输入消防车荷载是指消防车辆能够携带的负荷量。
消防车作为应急救援的重要装备之一,其荷载能力直接影响到救援行动的效果和范围。
本文将从消防车荷载的定义、分类、荷载要求和荷载设计等方面进行介绍。
一、消防车荷载的定义消防车荷载是指消防车辆能够携带的人员、装备和物资等重量。
消防车荷载的大小决定了消防车在救援现场的工作能力和持续时间。
消防车荷载一般由车辆的结构和承载能力决定,同时也受到法律法规的限制。
二、消防车荷载的分类根据携带物品的不同,消防车荷载可以分为人员荷载、装备荷载和物资荷载。
人员荷载是指消防车能够携带的人员数量,包括司机、消防员和其他救援人员。
装备荷载是指消防车携带的灭火器材、救援工具等设备的重量。
物资荷载是指消防车携带的灭火剂、救生器材、医疗药品等物资的重量。
三、消防车荷载的要求消防车荷载要求符合车辆的结构和承载能力,同时也要满足实际救援需求。
具体要求包括:1. 人员荷载要根据消防车的座位数量和安全要求确定,确保车上人员的安全和舒适。
2. 装备荷载要根据实际救援工作的需要确定,确保消防车能够携带足够的灭火器材和救援工具。
3. 物资荷载要根据救援行动的规模和持续时间确定,确保消防车能够携带足够的灭火剂、救生器材和医疗药品等物资。
四、消防车荷载的设计消防车荷载的设计需要考虑车辆的结构和承载能力,以及实际救援需求。
具体设计包括:1. 车辆结构设计要合理,确保车身和车架的强度和刚度满足荷载要求。
2. 载重平台和储物空间设计要充分利用空间,确保荷载的安全固定和快速装卸。
3. 荷载分布设计要合理,确保消防车在行驶过程中的稳定性和操控性。
4. 荷载传递设计要考虑消防车的悬挂系统和轮胎的承载能力,确保荷载能够均匀传递到地面。
消防车荷载是指消防车辆能够携带的负荷量,包括人员荷载、装备荷载和物资荷载。
消防车荷载的大小直接影响到救援行动的效果和范围。
消防车荷载的设计要求符合车辆的结构和承载能力,同时也要满足实际救援需求。
关于消防车荷载取值的探讨目前,我院的设计任务中,主要以高层建筑为主,而多数住宅小区设有大面积的地下车库。
对如何确定消防车荷载的问题,设计人员存在模糊认识。
下面说明几点需要注意的问题,供大家参考。
1.消防车荷载与板的跨度有关《建筑结构荷载规范》表4.1.1中第8项所规定的消防车荷载,是轮压直接作用在楼板上的等效均布荷载,与板的跨度有直接关系。
规范规定单向板楼盖(板跨不小于2m)为35KN/m2,双向板楼盖(板跨不小于6mx6m)为20KN/m2。
可见板的跨度越小,等效均布荷载越大,板的跨度越大,等效均布荷载越小。
目前设计中对规范有两种误解,一种为不管什么情况均取35KN/m2,造成很大浪费,一种为只要是双向板均取20KN/m2,忽略了板跨不小于6mx6m的前提,留下了安全隐患。
对于板跨在2m~6m之间的情况,可采取线性插入法,通常板跨多为 4.2m,等效均布荷载为26.75 KN/m2。
2. 消防车荷载与覆土层厚度有关《建筑结构荷载规范》条文说明中指出“对于20~30t的消防车,可按最大轮压60KN,作用在0.6mx0.2m的局部面积上的条件确定”,也就是说要用轮压值扩散,不能直接用规范 4.1.1给出的值扩散。
有的设计人员,不管覆土多厚,仍取规范给出的荷载值,这样做是错误的。
一般情况荷载在土中的扩散角为30度,如1.8m覆土,4.2m板跨,消防车的等效均布荷载可取14.5 KN/m2。
3.对消防车荷载应进行折减《建筑结构荷载规范》4.1.2条规定,对消防车荷载设计基础时单向板取0.5,对双向板和无梁楼盖取0.8;设计楼盖梁时单向板取0.6,双向板取0.8。
当应用软件计算时,应勾选荷载折减项,如不勾选,应在荷载输入时折减。
PKPM计算消防车荷载的三个模型很多人一直是对于消防车道荷载不太了解,该不该折减,又应该怎么折减!鄙人简单说说个人观点:在2012的荷载规范中P15页,消防车x3米左右的板跨)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,折减系数本人取0.88(荷载规范P87页)-板面有1米的覆土。
计算梁,墙,柱子时:消防车荷载本人取28(荷载规范P16页,5.1.2第三小点,35*0.8)总结:没错,你猜得对,本人做地下室的时候是分为三个模型的!模型一:计算板(恒荷载18+活荷载30.8)模型二:计算梁柱墙(恒荷载18+活荷载28)模型三:计算基础(恒荷载18+活荷载4.0)活荷载时只考虑普通客车!地下室柱网为6.6X8.1米,顶板梁格为3.3X4.05米。
地下室顶有1.5米覆土和消防车荷载,那么顶梁、顶板消防车荷载取值分别是多少呢?1. 当计算顶板时,按照2012版荷载规范,双向板楼盖板跨不小于3.0X3.0时消防车荷载为35KN/M^2,双向板楼盖板跨不小于6.0X6.0时消防车荷载为20K N/M^2,本工程板跨为3.3X4.05米,应采用插入值,消防车荷载取值为32KN/ M,再根据覆土厚度按照荷载规范附录B进行折减,最后消防车荷载取值为32 X0.81=26.0KN/M^2。
2. 当计算顶梁时,对双向板楼盖的荷载减系数为0.8,那就是说计算地下室顶梁是消防车荷载取值应为26X0.8=20.8KN/m^2。
3. 我认为计算顶梁时消防车荷载取值应按照柱距取值,即20KN/M^2。
然后再根据覆土厚度折减,然后再乘以0.8的主梁活载折减系数,即20X1.0X0.8=16. 0KN/M。
4. 以上问题问谁也没能给我一个满意的回答,包括朱丙寅。
跪求高人指点……1.楼主计算顶板正确,2.计算顶梁应分主梁和次梁,计算次梁时按楼主2计算,计算主梁时按楼主3和主梁的一半作用楼主2荷载的不利情况计算。
到底要几个模型才能算清楚消防车荷载
问题阐述
本篇文章讨论怎么样使用自定义工况实现消防车荷载在不同计算过程中是
否参与计算的目的。
问题分析
对于传统计算方式,在面对有消防车荷载的计算时,通常会建两个模型,一个只添加普通活荷载,用于计算基础配筋;另一个将消防车荷载按照活荷载输入,用于计算梁板柱等构件的配筋、挠度等。
虽然这样的建模方式可以将两种工况下的结构计算的很清楚,但仍旧存在两个弊端:
当需要修改模型的时候,必须同时修改两个模型,从而达到统一的效果。
若修改的工作量比较大,必然会影响效率,出现误差的几率也会变大。
将两个模型合并,有利于模型的调整试算。
在进行楼板配筋的时候,消防车荷载是可以按照塑性理论计算的,允许消防车作用下,楼板出现裂缝和塑性铰,从而降低楼板的配筋;而将消防车荷载按照普通活荷载输入后,计算软件并不能识别为消防车荷载,无法按照塑性计算。
精
我们通过一个对照计算模型来讲解如何使用这个功能。
建立一个计算模型,布置如下图:
然后复制两次,形成三个塔楼。
从左往右依次编号为1、2、3号。
恒荷载均取1m覆土厚度,按20赋值。
1号活荷载=4
2号活荷载=22
3号活荷载=4
另外,在盈建科“自定义工况”分页下,添加一个工况。
自定义工况命名为“消防车荷载”,其中几个系数的取值需要进行修改:
荷载类型选择“消防车”,只有这样,后面计算板的时候才能将其识别从而进行塑性计算。
重力荷载代表值系数=0,消防车不参与抗震计算。
因为着火的同时发生地震的概率实在是太低了。
非地震组合系数=0.7
频遇值系数=0.5,3和4都是按照规范取值
准永久值系数=0,消防车不参与基础的计算,所以取为0
墙柱活荷载折减系数=0.8
楼面梁活荷载折减系数均=0.8
参数设置完毕时,和下图是一致的。
接着要布置消防车荷载,点击第二个图标“楼板”,输入消防车荷载22。
然后仅布置在3号塔楼。
至此建模的步骤结束,进入前处理阶段。
由于三个塔楼在一个模型里,其他的计算参数发挥的作用一致,不需要特别设定。
仅有一项需要注意:活荷载信息。
活荷载信息当中包含两种折减设定:墙柱和梁的活荷载折减。
但是这里输入0.8,双向板折减系数取0.8,均不能实现活荷载的折减。
而是需要在“活荷折减”功能当中单独指定梁、柱的折减系数。
感兴趣的同学可以自己试验一下。
同时,这个折减系数对于自定义工况并不起作用,自定义工况的折减系数在前面的荷载输入过程已经定义。
在活荷折减当中,设置2号塔楼的梁、柱折减系数均为0.8,3号塔楼均为1。
计算结果如下图所示:
1号塔楼由于没有消防车荷载,配筋较小,不具参考性。
2号和3号塔楼梁、柱计算结果几乎完全相同。
可见自定义工况的应用方式正确。
再来看一下板施工图。
由于板厚=150mm,属于较厚的楼板,计算之前先定义楼板类型为弹性板6,这样更接近实际情况。
另外在计算参数当中选取有限元方式,并且勾选消防车荷载塑性计算。
经过计算后,三个塔楼的结果均不相同。
其中,2号塔楼的配筋最大,1号塔楼最小,3号塔楼配筋约为2号的70%左右。
可见塑性算法起到了作用,并且很大程度上降低了楼板的配筋。
当然,是否采用塑性算法,还需要同学们自行斟酌。
梁、柱施工图,2号、3号的配筋是一样。
在基础计算中,仍旧采取默认参数计算。
结果是1号和3号完全一致,而2号的独基尺寸要大一些,这是2号的消防车荷载是按照活荷载输入的,参与了基础计算。
以上就是使用自定义工况在一个模型当中根据不同的计算内容确定是否采用消防车荷载的方法。