汽車等效均布荷載的簡化計(jì)算.pdf

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1、BuildingStructure設(shè)計(jì)交流汽車等效均布荷載的簡化計(jì)算朱炳寅/中國建筑設(shè)計(jì)研究院汽車（消防車）輪壓以其荷載數(shù)值大、作用位置不確定夠厚，輪壓擴(kuò)散足夠充分時(shí)，汽車輪壓荷載可按均布荷載考及一般作用時(shí)間較短而倍受結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者關(guān)注。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)慮。當(dāng)覆土層厚度足夠時(shí)，可按汽車在合理投影面積范圍內(nèi)鍵問題在于汽車輪壓等效均布荷載數(shù)值的確定。輪壓荷載作的平均荷重計(jì)算汽車的輪壓荷載，見表2。用位置的不確定性，給等效均布荷載的確定帶來了一定難覆土厚度足夠時(shí)消防車的荷載表2度，一般情況下，要精確計(jì)算輪壓的等效均布荷載是比較困汽車類型100kN150kN2

2、00kN300kN550kN2荷載/kN/m4.36.38.511.311.4難的，且從工程設(shè)計(jì)角度看，也沒有必要。“等效”和“折覆土厚度最小值hmin/m2.52.42.42.32.6減”的本質(zhì)都是“近似”，且其次數(shù)越多，誤差就越大。本足夠的覆土厚度指：汽車輪壓通過土層的擴(kuò)散、交替和文推薦滿足工程設(shè)計(jì)精度需要的汽車輪壓等效均布荷載的重疊，達(dá)到在某一平面近似均勻分布時(shí)的覆土層厚度。足夠簡化計(jì)算方法，供讀者參考。的覆土厚度數(shù)值應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)無可靠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)1影響等效均布荷載的主要因素時(shí)，可按后軸輪壓的擴(kuò)散面積不小于按荷重比例劃分的汽車1.1

3、跨度等效均布荷載的數(shù)值與構(gòu)件的跨度有直接的關(guān)系，在相投影面積（圖1）確定相應(yīng)的覆土厚度為hmin，當(dāng)實(shí)際覆土同等級(jí)的汽車輪壓作用下，板的跨度越小，則等效均布荷載厚度h≥hmin時(shí)，可認(rèn)為覆土厚度足夠。以300kN級(jí)汽車為例（圖1）：的數(shù)值越大；而板的跨度越大，則等效均布荷載數(shù)值越小?？紤]汽車合理間距（每側(cè)600mm）后汽車的投影面積為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意“等效均布荷載”及“效應(yīng)相等”的特點(diǎn)，2（8+0.6）×（2.5+0.6）=26.66m汽車輪壓荷載具有荷載作用位置變化的特性，是移動(dòng)的活荷后軸輪壓占全車重量的比例為240/300=0.8載，其最大

4、效應(yīng)把握困難，且效應(yīng)類型（彎矩、剪力等）不2取后軸輪壓的擴(kuò)散面積為0.8×26.66=21.33m同，等效均布荷載的數(shù)值也不相同，等效的過程就是一次近根據(jù)后軸輪壓的擴(kuò)散面積不小于按荷重比例劃分的汽似的過程。車投影面積有：1.2動(dòng)力系數(shù)0002(2+2htan30)(2+2htan30)=(2+2htan30)≥21.33汽車荷載屬于動(dòng)力荷載，板頂填土或面層對(duì)汽車動(dòng)力荷則：h≥2.28m，取h=2.3m，此時(shí)可確定為覆土層厚度足夠，載起緩沖和擴(kuò)散作用，板頂覆土或面層太薄時(shí)，一般可不考車身合理投影范圍內(nèi)的平均重量為300/26.66慮其有利影響。而

5、當(dāng)板頂覆土厚度較大時(shí)，輪壓荷載對(duì)頂板2=11.3kN/m。的動(dòng)力影響已經(jīng)不明顯，可取動(dòng)力系數(shù)為1.0(表1)?！逗奢d規(guī)范》表4.1.1中給出的車輛荷載，是一種直接作用在樓板上的等效均布荷載，已考慮了動(dòng)力系數(shù)，可直接采用。汽車輪壓荷載傳至樓板及梁的動(dòng)力系數(shù)表1覆土厚度/m0.250.300.350.400.450.500.550.600.65≥0.70動(dòng)力系數(shù)1.301.271.241.201.171.141.101.071.041.00圖1足夠的覆土層厚度計(jì)算示意/m注：1）覆土厚度不為表中數(shù)值時(shí)，其動(dòng)力系數(shù)可按線性內(nèi)插法確2等效均布荷載的折減

6、定；2）當(dāng)直接采用《荷載規(guī)范》表4.1.1中第8項(xiàng)規(guī)定的數(shù)值時(shí)，無需1）《荷載規(guī)范》按跨中彎矩相等的原則進(jìn)行等效荷載的再乘以表中數(shù)值。計(jì)算，并將其用于所有的各類構(gòu)件（板、梁、柱和墻等）全1.3覆土層厚度部效應(yīng)（彎矩、剪力、軸力等）的設(shè)計(jì)計(jì)算。采用的是按構(gòu)1）《荷載規(guī)范》表4.1.1中第8項(xiàng)所規(guī)定的汽車荷載，件類型及從屬面積折減的方法。是輪壓直接作用在樓板上的等效均布荷載。2）對(duì)現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，汽車輪壓荷載在地下結(jié)構(gòu)頂板及2）結(jié)構(gòu)板面的覆土及面層對(duì)汽車輪壓具有擴(kuò)散作用(車頂板梁內(nèi)都有分布和傳遞，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可將輪壓荷載按：樓輪壓力擴(kuò)散角，在混凝土按4

7、5°考慮，在覆土中可按30°板→次梁→主梁的路徑傳遞，以簡化設(shè)計(jì)過程。樓板傳遞給考慮)，覆土越厚，汽車輪壓擴(kuò)散越充分，當(dāng)覆土層厚度足Welearnwego17BuildingStructure設(shè)計(jì)交流相應(yīng)支承構(gòu)件（次梁、主梁、柱或墻等）的等效均布荷載應(yīng)（300kN級(jí)）輪壓作用下，滿足工程設(shè)計(jì)精度要求的等效荷按《荷載規(guī)范》第4.1.2條的要求進(jìn)行相應(yīng)的折減。載計(jì)算表，供設(shè)計(jì)者選擇使用。3）由于等效均布荷載與其效應(yīng)具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，（1）不同板跨時(shí)，雙向板等效均布荷載見表3。不同效應(yīng)之間的等效均布荷載不同，原則上不能通用。可以消防車輪壓直接作用下

8、雙向板的等效均布荷載表3發(fā)現(xiàn)，此處對(duì)等效均布荷載的折減又是一次更大程度的近似板跨/m2.02.53.03.54.04.55.05.5≥6.0過程。同時(shí)