大型超市樓面等效活荷載的確定

1、大型超市樓面等效活荷載的確定1  前言隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，近些年來，大型超市如雨后春筍般在各地逐漸興起。大型超市幾乎都采用敞開式貨架，商品堆放與以往的商場相比要集中得多，某些區(qū)域特別是倉儲區(qū)和飲料堆放區(qū)，貨物的活荷載相當(dāng)大。但在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB500092001)，商場的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值通常取3.5kNm2。在對上海某大型超市的幾個分店的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)這個值在超市的很多區(qū)域已經(jīng)被大大超過，某些區(qū)域?qū)崪y的均布荷載值甚至超過了20kN，這些區(qū)域主要集中在倉儲區(qū)和賣場的食品雜貨區(qū)，而且在這些區(qū)域的樓板上都不同程度地出現(xiàn)了裂縫，建筑物的安全性

2、和耐久性已經(jīng)受到了極大的影響。由于目前國內(nèi)尚未有針對大型超市的樓面荷載規(guī)范，在進(jìn)行大型超市的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，樓面活荷載究竟如何取值，才可以既安全又經(jīng)濟(jì)呢?為此，我們對某大型超市幾個分店的賣場和倉儲區(qū)內(nèi)的商品堆放情況及樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)查，并對荷載的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了歸納分析，在此基礎(chǔ)上完成了各種結(jié)構(gòu)形式在不同荷載分布情況下樓板的內(nèi)力分析，歸納了針對該類超市的等效均布荷載,并提出了大型超市設(shè)計時樓面活荷載的建議取值。2  荷載調(diào)查    調(diào)查的內(nèi)容主要分兩部分，一是建筑物的結(jié)構(gòu)，包括超市的結(jié)構(gòu)形式、柱距、梁板跨度、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何尺寸等；二是超市各區(qū)的實際荷載分布，這

3、又包含了兩方面的內(nèi)容，一方面是貨架及上面堆放的商品重量和設(shè)備的重量，采用了按滿載情況下實測的方法，通過清點貨架上堆滿商品時的數(shù)量和實際稱量該商品的單位重量計算得出，貨架和設(shè)備的自重分別由商家和銘牌提供；另一方面是貨架及設(shè)備的尺寸以及在商場內(nèi)的位置情況，通過現(xiàn)場量測得出。對于貨架以外的過道區(qū)域按3.OkN取，貨架立柱或設(shè)備支腿隨間距較近的情況將其上的荷載視為均布，間距較大時考慮成集中荷載。這樣，通過對這些測量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸納得出了超市樓面上荷載分布。考慮到超市在使用過程中商品的堆放區(qū)域可能會進(jìn)行調(diào)整，因此對各個區(qū)域的荷載再進(jìn)行比較分析，選取各區(qū)內(nèi)具有代表性的最大荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。整理結(jié)果見表l。

4、表1                          各區(qū)荷載計算值(最大值) 荷載分區(qū) 荷載分類貨架類型()均布荷載(kN)集中荷載(kN)食品雜貨區(qū)飲料米面懸挑1.3×0.6221.5 調(diào)味品16.5 其  他 8.3 生鮮區(qū)設(shè)  備實際面積9.8 魚  缸1.6×1.2(

5、)5.4 其  他懸挑1.3×0.622.9 電器區(qū)電視機(jī)及空調(diào) 7.6  其  他 2.9 百貨區(qū)清潔用品及碗碟 20.2 書和紙類 16.7 其  他 7.9 紡織品區(qū)床上用品 15.2  其  他 7.5 倉儲區(qū)飲  料 23 飲  料*四點2.7×0.

6、89.99.14雜  貨懸挑1.3×0.6922.1 雜  貨*四點2.7×0.811.96 紡織品四點2.7×0.95.9 電  器懸挑1.3×0.696.9  注：帶有*者貨架類型有變化；    集中荷載均指貨架單腿下的集中力。3  等效均布荷載的確定    超市等效均布荷載是按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB500092001)中附錄的“樓面等效均布活荷載的確定方法”計算確定的。也就是說，

7、樓面活載是將作用于樓面的各種形式的荷載，根據(jù)內(nèi)力等值的原則，將它們換算成均布荷載。根據(jù)被調(diào)查超市的結(jié)構(gòu)情況，并考慮到大型超市在實際中常用的結(jié)構(gòu)形式，在結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算中對三種具有代表性的結(jié)構(gòu)形式即密肋樓板、井字梁樓板以及主次梁樓板分別進(jìn)行了分析。由于今后超市在建筑時可能會出現(xiàn)差異，實際使用中商品的堆放位置也常會改變，因此必須考慮可能出現(xiàn)的最不利情況。構(gòu)件不同部位截面中的最不利內(nèi)力和同一截面上不同內(nèi)力類型的最不利值取決于不同的活荷載布置方式。因此，活荷載的不利位置是根據(jù)截面位置和內(nèi)力類型分別確定的。通過對結(jié)構(gòu)及內(nèi)力類型的分析，在最不利的位置處布置該區(qū)域的活荷載代表值,由于該區(qū)域具有代表性的活荷載可

8、能有所不同,因此在不同的工況下分別計算由最不利位置的活荷載在構(gòu)件內(nèi)引起的最大彎矩,然后按照內(nèi)力等值的原則反推出等效均布活荷載。因為材料的非線性我,荷載的內(nèi)力并不成比例，所以均布荷載是用逼近法求得的。計算采用SPA2000及理正工具箱V3.03對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了非線性有限元的分析，計算結(jié)果見表2。表2                   某大型超市等效均布荷載序號分區(qū)等效均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/)代表貨物密肋樓板井字梁樓板主次梁樓板板梁板梁1倉儲區(qū)17.518.015.018.015.

9、0可樂、啤酒、果醬2食品雜貨區(qū)7.516.57.516.57.5可樂、啤酒、米面、油3百貨區(qū)7.516.57.016.57.0書、紙、洗滌劑、碗碟3.56.03.56.03.5其他4紡織品區(qū)6.011.55.011.55.5竹席、床單3.56.03.56.03.5其他5電器區(qū)3.56.03.56.03.5電視機(jī)、空調(diào)6生鮮區(qū)3.54.03.54.03.5除設(shè)備外所有說明：對于生鮮區(qū)設(shè)備的荷載，設(shè)計時按實際的設(shè)備形式和重量計算；對于密肋樓板以及邊長小于1.2m的板，在倉儲區(qū)和賣場應(yīng)分別以40kN和18kN的集中力進(jìn)行其截面驗算，集中力的作用應(yīng)取最不利位置。      4   結(jié)  論    由于大型超市不同區(qū)域荷載差別比較大，結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)分區(qū)情況分別取荷載進(jìn)行計算，特別是倉儲區(qū)與賣場應(yīng)分別計算,分別配筋?？紤]到