汽車荷載與輪壓

1、對荷載規(guī)范第 4.1.1條的理解與應用（建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)通訊2006.5 ） ?（2007-08-01 19:41:13）對荷載規(guī)范第4.1.1條的理解與應用（注意：本文上傳過程圖及符號丟失，請核查原文）一規(guī)范的規(guī)定見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001（以下簡稱荷載規(guī)范）第 4.1.1條二對規(guī)范規(guī)定的理解荷載規(guī)范表4.1.1可從以下三方面理解：1 表4.1.1直接作用？2 符合表4.1.1注3規(guī)定時，按表中數(shù)值取用3 不符合表4.1.1注3規(guī)定（如汽車總重量大于300kN等）時，按結(jié)構(gòu)效應等效原則，將車輪的局部荷載換算為等效均布荷載三結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)問題1 車輛荷載尤其是消防車對樓面的荷載作

2、用，主要應考慮車輛滿載重量及汽車輪壓的動荷載效應，動力系數(shù)與樓面覆土厚度等因素有關(guān)，見表4.1.1-1表4.1.1-1?汽車輪壓荷載傳至樓板和梁的動力系數(shù)覆土厚度（m）0.250.300.350.400.450.500.550.600.65> 0.7動力系數(shù)1.301.271.241.201.171.141.101.071.041.0注：覆土厚度不為表中數(shù)值時，其動力系數(shù)可按線性內(nèi)插法確定2 表4.1.1中第8項實際上是汽車輪壓直接作用在樓板上的等效均布活荷載，對于跨度較大的 樓板還應考慮多輛汽車的共同作用1）對客車荷載，不能將客車車庫的樓面等效荷載（表4.1.1中第8項數(shù)值）與其樓面實

3、際荷載混為一談，當樓板的形式及支承情況不同時樓面等效荷載的計算數(shù)值也不相同等效荷載數(shù)值的不同不是樓面實際荷載的不同，而是在相同樓面荷載（客車荷載）下，不同形式樓板按跨中彎矩相等折算出的等效荷載數(shù)值不同，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計中將客車荷載按規(guī)范的等效荷載數(shù)值限制是不恰當?shù)模胰菀椎脤缤豢蛙囃＼噹欤▓觯┯袃煞N不同荷載限值的錯誤結(jié)論；對客車車庫的荷載應以限定客車的種類為宜，如限定停放載人少于9人的客車（每一車位最小范圍 2.5mx4.5m ）等；2）對消防車荷載，若不考慮板頂?shù)母餐梁穸葘ο儡囕唹旱挠绊懚y(tǒng)一取用表中數(shù)值，當?shù)叵率翼敯屙斆娓餐梁穸容^厚時，顯然是不合適的，現(xiàn)舉例說明之例如：某工程純地下室（頂

4、板為板跨小于2m的單向板）頂面為覆土厚度3m的綠化地面，消防車（30t級）道貫穿其中，覆土已將消防車輪壓局部荷載基本擴散為均布荷載，由表4.1.13 荷載規(guī)范條文說明中指岀，對 2030t的消防車，可按最大輪壓為 60kN作用在0.6m X0.2m 的局部面積上的條件確定，為此，應按全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施（結(jié)構(gòu)）（以下簡稱結(jié)構(gòu)技術(shù)措施）圖2.3.2表4.1.1-2?各級汽車荷載的主要技術(shù)指標主要指標單位汽車-10級汽車-超10級汽車-20級汽車-超20級主車重車主車重車主車重車主車重車一輛汽車總重力kN100150200300550一行汽車車隊中重車數(shù)量輛1111前軸重力kN305070

5、6030中軸重力kN2X 120后軸重力kN701001302X 1202X 140軸距m4.04.04.04.0+1.43+1.4+7+1.4輪距m1.81.81.81.81.8前輪著地寬度及長度m0.25 X 0.200.25 X 0.200.3 X 0.20.3 X 0.20.3 X 0.2中、后輪著地寬度及長度m0.5 X 0.20.5 X 0.20.6 X 0.20.6 X 0.20.6 X 0.2車輛外形尺寸（長X寬）m7.0 X 2.57.0 X 2.57.0 X 2.58.0 X 2.515.0 X 2.5車身投影范圍的平均重量2kN/m5.728.5711.4315.0014

6、.674 各類汽車在其投影面積范圍（考慮汽車之間的縱向及橫向最小間距均為600mm ）內(nèi)的平均荷重見表4.1.1-3表4.1.1-3?覆土厚度足夠時消防車的荷載汽車類型100kN汽車150kN汽車200kN汽車300kN汽車550kN汽車荷載(kN/m 2)4.256.348.5011.2511.385 目前結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中，出于對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的考慮，地下室承受的土壓力一般均按靜止土壓力計算，土壓力系數(shù)值一般取0.5四設(shè)計建議1 對于直接承受消防車荷載的結(jié)構(gòu)樓面(屋面)板，當符合荷載規(guī)范要求時，可進行簡化計算，即直接采用表4.1.1中均布活荷載數(shù)值；當不符合時，應計算汽車輪壓的局部荷載效應2 樓

7、板和梁的設(shè)計計算中，應考慮汽車輪壓的動力系數(shù)，可按表4.1.1-1考慮頂板板頂以上覆土對汽車輪壓動力系數(shù)的降低作用3 考慮汽車輪壓壓力擴散的計算方法1)在汽車荷載作用下，管溝壁或地下室外墻的側(cè)向壓力如圖4.1.1-1 ;圖4.1.1-1管溝壁或地下室外墻的側(cè)向土壓力圖 4.1.1(=)?( < )當上端自由下端固定時，在寬度范圍內(nèi)，墻底總彎矩：(4.1.1-1 )當上端簡支下端固定時，在寬度范圍內(nèi)，墻底總彎矩：(4.1.1-2 )式中汽車荷載在深度為及處的水平側(cè)壓力；汽車荷載在深度為及處的水平側(cè)壓力分布寬度，其值=輪寬+兩側(cè)各按300角向下擴散的寬度表4.1.1-4?主動土壓力系數(shù)土的內(nèi)

8、摩擦角A廠0152002503003504004500.5880.4900.4060.3330.2700.2170.1712)依據(jù)城市供熱管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范CJJ 105-2005的規(guī)定，輪壓在混凝土結(jié)構(gòu)中的擴散按單邊1 : 1考慮，即相當于取圖 4.1.1-1中擴散角 =450 ;輪壓在土中的擴散按深度每增加1m，單邊擴散寬度增加0.7m(4 )主動土壓力系數(shù)見表4.1.1-5 ;靜止土壓力系數(shù)取 0.5(5 )靜止土壓力系數(shù)隨土體密實度固結(jié)程度的增加而增加，對正常固結(jié)土取值見表4.1.4-5表 4 1 1-5?靜止土壓力系數(shù)硬一可塑粘性土粉質(zhì)粘土、砂土類 堅硬土可一軟塑粘性土軟塑粘性土流塑粘性土土0.20.40.40.50.50.60.60.750.750.8自然狀態(tài)下的土體內(nèi)水平向有效應力，可以認為與靜止土壓力相等，土體側(cè)向變形會改變其水平應力狀態(tài)，最終的水平應力，隨著變形的大小和方向而呈現(xiàn)岀主動極限平衡和被動極限平衡兩種 極限狀態(tài)事實上， 地下室的施工工藝決定了其周圍的土只能是回填土，應取用相應的主動土壓力系數(shù)，而靜止土壓力一般可用在不允許有位移的支護結(jié)構(gòu)，并不適合用