结构计算模型中消防车荷载的输入

2019-10-21 12:45王功江叶烨
科技风 2019年8期
关键词:消防车工况承载力

王功江 叶烨

摘 要:消防车荷载一般情况下较大,属于特殊荷载,结构建模计算时,消防车荷载直接按活荷载输入,是不合理的。本文以盈建科结构计算软件为例,阐述结构建模计算时,消防车荷载应该如何输入。

关键词:消防车荷载;结构建模计算

1 消防车荷载与普通活荷载不同

消防车荷载属于特殊荷载,在实际工程中經常遇到,尤其是有大底盘的工程。消防车与普通地面的的活荷载是不同的,主要区别为以下几点:

1)消防车荷载比较大,远大于普通活荷载,一般情况下,非消防车通道活荷载取5kN/m2,而消防车荷载可能会取到20kN/m2或者更大,因此,对结构承载力而言,一般情况下,消防车荷载起控制作用。

2)但在结构配筋计算时,消防车荷载工况的极限承载力验算的配筋值有可能不是起控制作用,可能会是普通活荷载作用下的裂缝、挠度验算起到控制作用。

3)对于普通工程,消防荷载存在时间较短,一般不对消防车荷载工况做正常使用极限状态验算,不考虑裂缝、挠度,基础设计时也不考虑消防车荷载的作用。

4)一般情况下,消防车荷载是不参与地震作用的,而活荷载还是要参与地震作用。

2 YJK建模时消防车荷载输入

以前的结构计算软件,在消防车荷载的情况下,一般要建2个或者3个模型才能满足计算要求。YJK(盈建科计算软件)建模时,可以使用自定义工况、自定义荷载组合功能,可以用一个计算模型计算具有消防车荷载的结构,计算结果直接取配筋包络值。

以一个带消防车荷载的实际工程为例,结构平面布置图见下图,其中中间跨为消防车通道,其余部分为普通活荷载。荷载按如下输入:普通活荷载:5kN/m2。

消防车活荷载:20kN/m2,恒荷载:15kN/m2。消防车的通道需要考虑两种活荷载,一种是消防车荷载,一种是没有消防车情况下的普通活荷载。

荷载按以下步骤输入:

1)转换到荷载命令菜单,楼板考虑自重,输入恒载15kN/m2,再输入活荷载5kN/m2,但此时消防车通道活荷载输入为0kN/m2。

2)在自定义荷载菜单中,定义普通活荷载和消防车荷载。普通活荷载参数设置默认即可,消防车荷载质量折减系数取0,荷载折减系数按《建筑结构荷载规范》5.1.2.3)条取。见下图:

3)布置消防车通道的活荷载,首先选择普通活荷载,在消防通道输入5kN/m2,再选择消防车荷载,在消防通道输入20kN/m2。

3 在前处理及计算中进行参数设置

在计算参数中,找到“自定义工况组合”,如消防车荷载组合系数为1.0,在参数中应输入1/1.4=0.72。见下图:

1)该图为承载力极限状态计算,组合号1为普通活荷载与承载力计算组合,不考虑消防车荷载;

组合号2为消防车荷载与承载力计算组合,消防通道处不考虑普通活荷载,只考虑消防车荷载。

下图为正常使用极限状态计算:

组合号1为普通活荷载准永久组合,不考虑消防车荷载。

2)基础计算:进入基础计算菜单,该菜单会自动不考虑消防车荷载,但基础还是要考虑普通活荷载,需要勾选车道普通活荷载。

4 结语

实际工程中,会经常遇到有消防车荷载的工程,如果不加以区分,建模时都按活荷载输入,构件截面会很大,配筋也会非常大。合理的使用计算软件,分别输入普通活荷载和消防车荷载,即满足承载要求,又可以得到合理的钢筋用量和构件的截面。

参考文献:

[1]陈岱林.结构软件难点热点问题应对和设计优化.北京:中国建筑工业出版社,2014,09.

[2]建筑结构荷载规.中国建筑工业出版社,2012.09.

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