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結構設計丨消防車荷載在工程設計中應用的關鍵點探討

文化交流
2019-06-05

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消防車作為城市消防工作的中堅力量,其荷載取值在結構設計中至關重要。取值偏大,結構設計經濟性達不到要求;取值偏小,結構設計存在安全隱患,無法保障消防車安全通行、全力施救。因此,掌握消防車荷載在工程設計使用中的關鍵點是作為一名合格設計人員的必備素質。

目前,結構設計中經常用到的消防車滿載總質量一般有三種:30噸級、36噸級、55噸級。《全國民用建筑工程設計技術措施》關于各種滿載荷載級別汽車平面尺寸的描述如下圖所示。《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)中僅提供了滿載總質量為30噸級的消防車等效均布荷載,而針對36噸級、55噸級消防車未作說明。

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分析滿載總質量為30噸級消防車等效局部荷載的計算思路如下:全車總重300KN,共3軸。單個前軸重60KN,兩個后軸重120KN,荷載等效計算時,兩個后軸起控制作用。綜合考慮消防車臺數、樓板跨度、板長寬比以及覆土厚度等因素的影響,按照荷載最不利布置原則確定消防車位置,采用有限元軟件分析在消防車輪壓作用下不同板跨單向板和雙向板的等效均布活荷載值,如表1所示。

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等效均布荷載屬于結構估算的范疇,追求過高的計算精度對工程設計而言沒有必要。故采用類比法,估算36噸級、55噸級滿載總質量的消防車等效均布荷載如下:

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消防車滿載總質量36噸級,查閱相關類型消防車說明書,滿載重量為353 KN,共3軸。單個前軸重77.34KN,兩個后軸重137.83KN,荷載等效計算時,兩個后軸起控制作用。

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消防車滿載總質量55噸時,查閱相關類型消防車說明書,滿載重量為550 KN,共5軸。單個前軸重30KN,兩個中軸重120KN,兩個后軸重140KN,(中軸后軸間距7.0m,忽略中軸后軸荷載相互疊加影響),荷載等效計算時,兩個后軸起控制作用。

采用30噸級等效均布荷載計算值為依托,近似計算36噸級、55噸級對應的等效均布荷載值如表2所示。

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查閱廣東省標準《建筑結構荷載規范》DBJ15-101-2014,55噸級消防車等效均布荷載如表3所示。與剛才的估算結果對比不難發現,40<40.83<42、20<23.33<24,偏差約±10%以內,估算結果滿載工程精度要求。故36噸消防車荷載近似計算結果可以應用到工程設計中。

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文 蔡莉

建筑設計七院

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