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消防车荷载模型实现
浏览:0 发布日期:2019/6/27 11:22:08

——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33x3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

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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)

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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

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参数设置完成后点击楼板,仅对方案三进行布置。

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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。

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2. 梁柱计算结果比较:

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查看计算结果,方案一未设置消防车荷载,梁计算结果远小于方案二三。而方案三比方案二略小,查看构件信息可知,方案二起控制作用的荷载工况为1.3恒载+1.5活载,方案三起控制作用工况为1.3恒载+1.05消防车荷载,由于方案二按活载直接布置,结果稍大;柱计算结果中方案三与方案一相同,起控制作用的荷载工况为1.3恒载+1.5活载。

3. 楼板计算结果比较:

板施工图计算时,需勾选“消防车荷载采用塑性算法”,模型默认采用“消防车荷载”的指定。

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由上可知,采用塑性计算方法配筋结果更合理。

4. 基础计算结果比较:

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基础计算时,取标准组合工况下的柱底轴力。方案二中,程序未识别作为活载输入的消防车荷载,输出轴力较大。而方案一和三则完全相等,默认不考虑消防车荷载,与规范要求一致。

三、结束语

通过以上对比分析,从经济合理的角度,我司建议消防车荷载按照“自定义工况”的形式进行布置,对于构件(包括板、梁柱、基础)的计算结果也更真实。