淺談消防車活荷載的取值

張?jiān)麻_(kāi)

【摘要】工程設(shè)計(jì)中避免不了和消防車打交道，由于消防車荷載重大，這給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了諸多難題，如建筑空間、結(jié)構(gòu)造價(jià)等等。現(xiàn)目前各大房開(kāi)公司對(duì)結(jié)構(gòu)的含鋼量、經(jīng)濟(jì)性均有明確且較高的要求。如何合理地取用消防車活荷載？是每個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師都應(yīng)特別關(guān)注的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】消防車活荷載;等代板跨;結(jié)構(gòu)布置 ，消防車作用范圍

消防車對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是輪壓，尤其是后輪壓，以及消防車的數(shù)量、排列等均有不同程度的影響，本文在此不敘述來(lái)源，本文著重探討關(guān)于《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）（以下簡(jiǎn)稱荷載規(guī)范）中已很明確的消防車荷載取值和折減系數(shù)以及荷載規(guī)范未明確，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷的情況。 怎樣才能做到結(jié)構(gòu)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，才是我們做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的責(zé)職所在。

1、消防車活荷載的折減

《荷載規(guī)范》中規(guī)定：“對(duì)單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋梁應(yīng)取0.8，對(duì)單向板樓蓋的主梁應(yīng)取0.6，對(duì)雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.8;” ;設(shè)計(jì)墻、柱時(shí)，荷載規(guī)范沒(méi)有規(guī)定具體折減系數(shù)，要根據(jù)實(shí)際情況考慮，（個(gè)人認(rèn)為應(yīng)根據(jù)墻、柱所圍成的等代樓板跨度取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值以及折減系數(shù)）;設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)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(shù)可按《荷載規(guī)范》附錄B規(guī)定采用。

2、消防車活荷載與結(jié)構(gòu)跨度的關(guān)系

消防車活荷載與板跨的關(guān)系反比例關(guān)系，簡(jiǎn)單描述為：板跨越小，荷載標(biāo)準(zhǔn)值越大，板跨越大，荷載標(biāo)準(zhǔn)值越小。《荷載規(guī)范》規(guī)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(shí)取值為：35kN/㎡;雙向板樓蓋（板跨不小于6mx6m）和無(wú)梁樓蓋（柱網(wǎng)不小于6mx6m）時(shí)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(shí)，應(yīng)按跨度線性插值確定。那針對(duì)于密肋梁樓蓋時(shí)如何取值？個(gè)人認(rèn)為不管跨度多少，均應(yīng)取值為：35kN/㎡，甚至大于35kN/㎡。

2.1消防車活荷載與結(jié)構(gòu)布置的關(guān)系

以8.1米X8.1米的柱網(wǎng)為例，結(jié)構(gòu)布置大致可分為四種：①厚板結(jié)構(gòu)布置（或無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)）：消防車活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：20x0.8=16kN/㎡;②十字梁結(jié)構(gòu)布置：次梁消防車活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按線性插值計(jì)算，取值為：29.75x0.8=23.8kN/㎡，墻、柱、主梁按等代樓板跨度荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：20x0.8=16kN/㎡;③井字梁結(jié)構(gòu)布置：次梁消防車活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：35x0.8=28kN/㎡，墻、柱、主梁按等代樓板跨度荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：20x0.8=16kN/㎡;④單向雙次梁布置：次梁消防車活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：35x0.8=28kN/㎡，墻、柱、主梁按等代樓板跨度荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：20x0.8=16kN/㎡（特別注意：平行于次梁方向的主梁，荷載取值時(shí)也得按次梁考慮，即荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：35x0.8=28kN/㎡）。若不按等代樓板考慮，簡(jiǎn)單套用規(guī)范，則主梁、墻、柱的等效均布荷載會(huì)大許多，造成不必要的浪費(fèi)。

2.2消防車活荷載與覆土厚度的關(guān)系

《荷載規(guī)范》附錄B規(guī)定了消防車活荷載考慮覆土厚度影響的折減系數(shù)。顯而易見(jiàn)，覆土越厚，荷載折減越多。 關(guān)于折算覆土厚度公式中的θ值，規(guī)范規(guī)定不大于45°，個(gè)人認(rèn)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(yīng)按土的飽和容重考慮。

3、消防車活荷載作用的有效范圍

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(gè)人認(rèn)為建筑外邊緣外擴(kuò)3m～5m范圍內(nèi)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(diǎn)：一、建筑外圍均布置有綠化帶以及管網(wǎng)，消防車不可能到達(dá);二、建筑造型的出挑，如陽(yáng)臺(tái)，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(wú)法升降。基于這三點(diǎn)，建筑外邊緣外擴(kuò)3m～5m范圍內(nèi)可不考慮消防車荷載。

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結(jié)論：

⑴隨著板跨的增加，消防車荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于35kN/㎡。如密肋梁樓蓋設(shè)計(jì)時(shí)，消防車活荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載應(yīng)適當(dāng)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(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸，降低層高，增大使用空間等等，達(dá)到安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的目的。

⑶ 充分理解消防車工作原理以及實(shí)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(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）