文/ 張月開 貴陽建筑勘察設計有限公司 貴州貴陽 550081
消防車對結構的影響是輪壓,尤其是后輪壓,以及消防車的數量、排列等均有不同程度的影響,本文在此不敘述來源,本文著重探討關于《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)(以下簡稱荷載規范)中已很明確的消防車荷載取值和折減系數以及荷載規范未明確,需要設計人員根據自己的經驗來判斷的情況。 怎樣才能做到結構的安全可靠、經濟合理,才是我們做結構設計的責職所在。
《荷載規范》中規定:“對單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋梁應取0.8,對單向板樓蓋的主梁應取0.6,對雙向板樓蓋的梁應取0.8;”;設計墻、柱時,荷載規范沒有規定具體折減系數,要根據實際情況考慮,(個人認為應根據墻、柱所圍成的等代樓板跨度取相應的標準值以及折減系數);設計基礎時可不考慮消防車荷載。消防車活荷載按覆土厚度和板跨的折減系數可按《荷載規范》附錄B規定采用。
消防車活荷載與板跨的關系反比例關系,簡單描述為:板跨越小,荷載標準值越大,板跨越大,荷載標準值越小。《荷載規范》規定,單向板樓蓋(板跨不大于2m)和雙向板樓蓋(板跨不大于3mx3m)時取值為:35kN/㎡;雙向板樓蓋(板跨不小于6mx6m)和無梁樓蓋(柱網不小于6mx6m)時取值為:20kN/㎡;單向板板跨介于2m~4m和雙向板板跨介于3mx3m~6mx6m之間時,應按跨度線性插值確定。那針對于密肋梁樓蓋時如何取值?個人認為不管跨度多少,均應取值為:35kN/㎡,甚至大于35kN/㎡。
以8.1米X8.1米的柱網為例,結構布置大致可分為四種:①厚板結構布置(或無梁樓蓋結構):消防車活荷載標準值為:20x0.8=16kN/㎡;②十字梁結構布置:次梁消防車活荷載標準值按線性插值計算,取值為:29.75x0.8=23.8kN/㎡,墻、柱、主梁按等代樓板跨度荷載標準值為:20x0.8=16kN/㎡;③井字梁結構布置:次梁消防車活荷載標準值為:35x0.8=28kN/㎡,墻、柱、主梁按等代樓板跨度荷載標準值為:20x0.8=16kN/㎡;④單向雙次梁布置:次梁消防車活荷載標準值為:35x0.8=28kN/㎡,墻、柱、主梁按等代樓板跨度荷載標準值為:20x0.8=16kN/㎡(特別注意:平行于次梁方向的主梁,荷載取值時也得按次梁考慮,即荷載標準值為:35x0.8=28kN/㎡)。若不按等代樓板考慮,簡單套用規范,則主梁、墻、柱的等效均布荷載會大許多,造成不必要的浪費。
《荷載規范》附錄B規定了消防車活荷載考慮覆土厚度影響的折減系數。顯而易見,覆土越厚,荷載折減越多。 關于折算覆土厚度公式中的θ值,規范規定不大于45°,個人認為力在混凝土中按45°傳遞,在覆土中最大按35°考慮,否則將趨于不安全。另外覆土的荷載應按土的飽和容重考慮。
高層建筑牽涉到消防車荷載的有消防登高面和消防車道。消防登高面往往面積很大,而其緊貼建筑外邊緣。個人認為建筑外邊緣外擴3m~5m范圍內可不考慮消防車荷載,盡管建筑布置的有消防登高面,理由有三點:一、建筑外圍均布置有綠化帶以及管網,消防車不可能到達;二、建筑造型的出挑,如陽臺,雨棚等也阻礙了消防車緊貼建筑;三、消防車的云梯起降需要一定的坡度,如果緊貼建筑,則消防云梯無法升降?;谶@三點,建筑外邊緣外擴3m~5m范圍內可不考慮消防車荷載。
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⑴隨著板跨的增加,消防車荷載標準值逐漸減小,隨著覆土厚度的增加,折減作用越顯著;反之,板跨越小,消防車活荷載越大,若單向板板跨小于2m,雙向板板跨小于3mx3m,則消防車活荷載標準值應大于35kN/㎡。如密肋梁樓蓋設計時,消防車活荷載標準值荷載應適當加大。
⑵ 合理利用等代樓板概念,能有效降低消防車荷載,從而降低結構構件尺寸,降低層高,增大使用空間等等,達到安全可靠,經濟合理的目的。
⑶ 充分理解消防車工作原理以及實際的建筑情況,合理把控消防車作用范圍,能有效避免不必要的浪費。