汽車(chē)荷載與輪壓

1、對(duì)荷載規(guī)范第 4.1.1條的理解與應(yīng)用（建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)通訊2006.5 ） ?（2007-08-01 19:41:13）對(duì)荷載規(guī)范第4.1.1條的理解與應(yīng)用（注意：本文上傳過(guò)程圖及符號(hào)丟失，請(qǐng)核查原文）一規(guī)范的規(guī)定見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001（以下簡(jiǎn)稱(chēng)荷載規(guī)范）第 4.1.1條二對(duì)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(shí)，按表中數(shù)值取用3 不符合表4.1.1注3規(guī)定（如汽車(chē)總重量大于300kN等）時(shí)，按結(jié)構(gòu)效應(yīng)等效原則，將車(chē)輪的局部荷載換算為等效均布荷載三結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題1 車(chē)輛荷載尤其是消防車(chē)對(duì)樓面的荷載作

2、用，主要應(yīng)考慮車(chē)輛滿(mǎn)載重量及汽車(chē)輪壓的動(dòng)荷載效應(yīng)，動(dòng)力系數(shù)與樓面覆土厚度等因素有關(guān)，見(jiàn)表4.1.1-1表4.1.1-1?汽車(chē)輪壓荷載傳至樓板和梁的動(dòng)力系數(shù)覆土厚度（m）0.250.300.350.400.450.500.550.600.65> 0.7動(dòng)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(shí)，其動(dòng)力系數(shù)可按線性?xún)?nèi)插法確定2 表4.1.1中第8項(xiàng)實(shí)際上是汽車(chē)輪壓直接作用在樓板上的等效均布活荷載，對(duì)于跨度較大的 樓板還應(yīng)考慮多輛汽車(chē)的共同作用1）對(duì)客車(chē)荷載，不能將客車(chē)車(chē)庫(kù)的樓面等效荷載（表4.1.1中第8項(xiàng)數(shù)值）與其樓面實(shí)

3、際荷載混為一談，當(dāng)樓板的形式及支承情況不同時(shí)樓面等效荷載的計(jì)算數(shù)值也不相同等效荷載數(shù)值的不同不是樓面實(shí)際荷載的不同，而是在相同樓面荷載（客車(chē)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(jì)中將客車(chē)荷載按規(guī)范的等效荷載數(shù)值限制是不恰當(dāng)?shù)?，且容易得岀同一客?chē)停車(chē)庫(kù)（場(chǎng)）有兩種不同荷載限值的錯(cuò)誤結(jié)論；對(duì)客車(chē)車(chē)庫(kù)的荷載應(yīng)以限定客車(chē)的種類(lèi)為宜，如限定停放載人少于9人的客車(chē)（每一車(chē)位最小范圍 2.5mx4.5m ）等；2）對(duì)消防車(chē)荷載，若不考慮板頂?shù)母餐梁穸葘?duì)消防車(chē)輪壓的影響而統(tǒng)一取用表中數(shù)值，當(dāng)?shù)叵率翼敯屙斆娓餐梁穸容^厚時(shí)，顯然是不合適的，現(xiàn)舉例說(shuō)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(chē)（30t級(jí)）道貫穿其中，覆土已將消防車(chē)輪壓局部荷載基本擴(kuò)散為均布荷載，由表4.1.13 荷載規(guī)范條文說(shuō)明中指岀，對(duì) 2030t的消防車(chē)，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(yīng)按全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施（結(jié)構(gòu)）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)結(jié)構(gòu)技術(shù)措施）圖2.3.2表4.1.1-2?各級(jí)汽車(chē)荷載的主要技術(shù)指標(biāo)主要指標(biāo)單位汽車(chē)-10級(jí)汽車(chē)-超10級(jí)汽車(chē)-20級(jí)汽車(chē)-超20級(jí)主車(chē)重車(chē)主車(chē)重車(chē)主車(chē)重車(chē)主車(chē)重車(chē)一輛汽車(chē)總重力kN100150200300550一行汽車(chē)車(chē)隊(duì)中重車(chē)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(zhǎng)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(zhǎng)度m0.5 X 0.20.5 X 0.20.6 X 0.20.6 X 0.20.6 X 0.2車(chē)輛外形尺寸（長(zhǎng)X寬）m7.0 X 2.57.0 X 2.57.0 X 2.58.0 X 2.515.0 X 2.5車(chē)身投影范圍的平均重量2kN/m5.728.5711.4315.0014

6、.674 各類(lèi)汽車(chē)在其投影面積范圍（考慮汽車(chē)之間的縱向及橫向最小間距均為600mm ）內(nèi)的平均荷重見(jiàn)表4.1.1-3表4.1.1-3?覆土厚度足夠時(shí)消防車(chē)的荷載汽車(chē)類(lèi)型100kN汽車(chē)150kN汽車(chē)200kN汽車(chē)300kN汽車(chē)550kN汽車(chē)荷載(kN/m 2)4.256.348.5011.2511.385 目前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中，出于對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的考慮，地下室承受的土壓力一般均按靜止土壓力計(jì)算，土壓力系數(shù)值一般取0.5四設(shè)計(jì)建議1 對(duì)于直接承受消防車(chē)荷載的結(jié)構(gòu)樓面(屋面)板，當(dāng)符合荷載規(guī)范要求時(shí)，可進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，即直接采用表4.1.1中均布活荷載數(shù)值；當(dāng)不符合時(shí)，應(yīng)計(jì)算汽車(chē)輪壓的局部荷載效應(yīng)2 樓

7、板和梁的設(shè)計(jì)計(jì)算中，應(yīng)考慮汽車(chē)輪壓的動(dòng)力系數(shù)，可按表4.1.1-1考慮頂板板頂以上覆土對(duì)汽車(chē)輪壓動(dòng)力系數(shù)的降低作用3 考慮汽車(chē)輪壓壓力擴(kuò)散的計(jì)算方法1)在汽車(chē)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(dāng)上端自由下端固定時(shí)，在寬度范圍內(nèi)，墻底總彎矩：(4.1.1-1 )當(dāng)上端簡(jiǎn)支下端固定時(shí)，在寬度范圍內(nèi)，墻底總彎矩：(4.1.1-2 )式中汽車(chē)荷載在深度為及處的水平側(cè)壓力；汽車(chē)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(kuò)散的寬度表4.1.1-4?主動(dòng)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(jì)規(guī)范CJJ 105-2005的規(guī)定，輪壓在混凝土結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)散按單邊1 : 1考慮，即相當(dāng)于取圖 4.1.1-1中擴(kuò)散角 =450 ;輪壓在土中的擴(kuò)散按深度每增加1m，單邊擴(kuò)散寬度增加0.7m(4 )主動(dòng)土壓力系數(shù)見(jiàn)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(shí)度固結(jié)程度的增加而增加，對(duì)正常固結(jié)土取值見(jiàn)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(lèi) 堅(jiān)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(yīng)力，可以認(rèn)為與靜止土壓力相等，土體側(cè)向變形會(huì)改變其水平應(yīng)力狀態(tài)，最終的水平應(yīng)力，隨著變形的大小和方向而呈現(xiàn)岀主動(dòng)極限平衡和被動(dòng)極限平衡兩種 極限狀態(tài)事實(shí)上， 地下室的施工工藝決定了其周?chē)耐林荒苁腔靥钔?，?yīng)取用相應(yīng)的主動(dòng)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(hù)結(jié)構(gòu)，并不適合用