消防车荷载是结构设计经常遇到的问题,《建筑结构荷载规范》GB90009-2012给出的是30t的消防车的等效均布荷载,但在实际工程中,经常会碰到41吨及跟大的消防车荷载取值的问题。
如何合理的取值呢,是不是消防车吨位的简单换算呢?之前有设计人员认为是40t的消防车是30t消防车重量的4/3=1.33倍,那么等效荷载也是30t的1.33倍,比如30t的为35kN/m2,40t的就是35*1.33=46.6 kN/m2。
显然数值这么大是不合理的,那么该如何计算呢?01荷载规范的规定我们看规范的规定,荷载规范表5.1.1的小注第3条规定:消防车活荷载适用于满载总重为300KN的大型车辆;当不符合本表的要求时,应将车轮的局部荷载按结构爱效应的等效原则,换算为等效均布荷载。
规范计算选用的消防车是三轴重型消防车。
前轴重60kN,后轴重2x120kN。
有两个前轮,四个后轮,轮压作用尺寸均为0.2mx0.6m。
02各级消防车的轮压示意(1)300kN消防车轮压示意:300kN的消防车轮压示意图30t泡沫消防车(2)410kN消防车轮压示意:410kN的消防车轮压示意图41t泡沫消防车(3)550kN消防车轮压示意:550kN的消防车轮压示意图03等效均布荷载分析从上述消防车的轮压示意,及规范的规定,41t的消防车是四轴的,后轴重130kN,是30t消防车后轴重的130/120=1.083倍,可近似取1.08倍,比1.33倍小很多。
当为55t级消防车时,是5轴的,一个后轴重140kN,是30t消防车后轴重的140/120=1.17倍。
如果还是按开头的那种思路55/30=1.83倍,显然更加的不合理了。
因为多了一个车轴后,每个后轴的轴重就减小了。
消防车的荷载计算时,不仅要看整车的重量,还要看轴数和布置。
04关于消防车荷载的思考(1)根据规范,消防车荷载已经考虑了不利布置,虽然是活荷载,但在设计中可以不再像普通活载那样考虑不利布置了。
(2)当采用更重的消防车时,根据上述分析,可以根据最重的轴重与规范的300kN消防车的轴重比值来确定均布荷载。
(3)当车库顶板覆土超过0.7m后,可不考虑动力作用,可以考虑覆土的扩撒作用,对规范中的荷载进行折减。
(4)规范中的等效均布荷载是根据简支板跨中弯矩等效的原理确定的,对楼板的计算属于简化和估算,用于梁柱和墙体时,是更大程度的近似。