注：许多设计人员咨询车库顶面有很厚覆土时，消防车活荷载取之问题，现发一篇自己发表在《结构工程师》杂志上的文章的精简版，供同行参考
足够覆土下车库顶板消防车活荷载合理取值
摘要
1 引言
荷载规范[1]（2006年版）实施一年多来,争议较多的就是消防车道活荷载合理取值问题。规范[1]只规定了板跨不小于 2m单向板取35kN/m2，板跨不小于6mX6m双向板楼盖取20kN/m2，对不符合上述情况的消防车活荷载，规范只在注3中说明应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则，换算为等效均布活荷载。实际工程设计中，车库顶一般都有不同厚度的覆土，且双向板一般为3m左右，很少做到6m以上。因此设计人员在做每一项工程时，几乎都要对消防车道取值进行等效换算。从送审图纸看，相同板跨和相同覆土厚度的车库顶板，车道活荷载取值差别很大，许多设计人员不考虑实际板跨及覆土厚统一取10kN/m2、15kN/m2、20kN/m2等等。由于荷载取值不同直接关系到车库顶板梁高及配筋，因此在满足规范要求的前提下，合理的取值是工程安全和经济的重要保证。
目前有关覆土对消防车活荷载折减的介绍资料较少：邹海莉等[3]提出按照45o对消防车轮压在不同厚度覆土中进行扩散，采用扩散后的活荷载作为车库顶面均布活荷载，由于消防车轮压在土中的扩散角度与覆土的性质和路面构造有关，按45o扩散角取值，其计算结果偏小；朱炳寅[4]提出当覆土厚度足够时（对300kN消防车，相应的覆土厚度最小值为2.5m）消防车荷载可取11.25kN/m2，其结果在设计中较难采用。本文针对上述问题，按照轮压在土中的扩散角取35o计算出不同厚度覆土下，消防车活荷载合理取值，供设计人员和审查人员参考。
2
2.1 轮压在土中扩散角的确定
地下车库顶消防车道路面做法一般为：（1）180厚C25混凝土路面（2）300厚3：7灰土（3）素土夯实。参考《城市供热管网结构设计规范》[5]，轮压在混凝土中的扩散角为45o，在土中的扩散角为35o,偏于安全取消防车轮压在土中扩散角35o进行计算。
2.2 计算依据
规范[1]表4.1.1中第8项给定的消防车荷载，只能用于当轮压直接作用在楼板上时的等效荷载，当不符合规范规定的情况时，不可直接采用规范给定的数值。首先应根据汽车轮压扩散原理计算轮压（取后轴轮压）作用在楼板上的局部荷载（荷载数值及作用面积），然后根据楼面等效活荷载的等效原则（见规范[1]附录B）将轮压局部荷载等效为楼面等效均布荷载。
消防车对楼面的荷载作用，主要包括车辆满载重量和汽车轮压的动荷载效应，根据规范[1]4.1.1条的说明，一般取300kN的消防车，按最大轮压为60kN考虑。动力系数与楼面覆土厚度等因素有关，取值参照规程[2]第4.2.5条。300kN消防车平面尺寸和横向布置参照《全国民用建筑工程设计技术措施》（结构）
3 消防车等效均布荷载合理取值
工程设计中，车库顶板一般为板跨3m左右的双向板，对双向板等效均布活荷载值,规范[1]并未给出具体计算公式，附录B第B.0.6条只说可按与简支板相同的原则，按四边简支板的绝对最大弯矩值来确定。实际计算比较麻烦，也给设计人员带来了诸多不便。
3.1
参照规范[1]B.0.4条对四边支承双向板进行计算分析，局部荷载分布如图7所示，相关参数意义同B.0.5条。
3.2
为了在工程中便于运用，利用VB编制程序，计算出不同板跨、不同覆土厚度下车库顶板等效均布活荷载值（见表3所示）。表中当覆土厚度H≤1.0m时，由于轮压扩散后的荷载在 区域内未满布，偏于安全对一台车取荷载在a1Xb1区域，对二台车取荷载在a1Xb2区域内满布的轮压标准值进行计算。
4.
本文在考虑车库板顶覆土厚度对消防车轮压的扩散作用下，计算出比较接近实际的不同跨度双向板等效活荷载取值。计算结果表明，当板顶覆土厚度足够时（H≥1.1m），其对消防车活荷载合理取值影响很大。从表3中数据可以得出:若覆土厚度大于2.0m时，等效活荷载建议取值13 kN/m2；覆土厚度在1.5~2.0m之间时，建议取值15 kN/m2；覆土厚度在1.1m~1.5m时，建议取值20 kN/m2。在实际设计中当无可靠设计经验时，可参考表3相关数据，使得设计的车库既安全又经济。
联系客服
