附录C:楼面等效均布活荷载的确定方法
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前段时间做了一个下面两层商铺的项目,对于大型超市楼面活荷载的确定个人觉得规范上面取值偏小,在网上搜索了一下,现整理出来供大家参考大型超市楼面等效活荷载的确定1 前言随着社会经济水平的不断发展,近些年来,大型超市如雨后春笋般在各地逐渐兴起。
大型超市几乎都采用敞开式货架,商品堆放与以往的商场相比要集中得多,某些区域特别是仓储区和饮料堆放区,货物的活荷载相当大。
但在传统的建筑结构设计中,依据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001),商场的楼面活荷载标准值通常取3.5kN/m2。
在对上海某大型超市的几个分店的调查研究中发现这个值在超市的很多区域已经被大大超过,某些区域实测的均布荷载值甚至超过了20kN/㎡,这些区域主要集中在仓储区和卖场的食品杂货区,而且在这些区域的楼板上都不同程度地出现了裂缝,建筑物的安全性和耐久性已经受到了极大的影响。
由于目前国内尚未有针对大型超市的楼面荷载规范,在进行大型超市的结构设计时,楼面活荷载究竟如何取值,才可以既安全又经济呢?为此,我们对某大型超市几个分店的卖场和仓储区内的商品堆放情况及楼板结构进行了调查,并对荷载的调查结果进行了归纳分析,在此基础上完成了各种结构形式在不同荷载分布情况下楼板的内力分析,归纳了针对该类超市的等效均布荷载,并提出了大型超市设计时楼面活荷载的建议取值。
2 荷载调查调查的内容主要分两部分,一是建筑物的结构,包括超市的结构形式、柱距、梁板跨度、结构构件的几何尺寸等;二是超市各区的实际荷载分布,这又包含了两方面的内容,一方面是货架及上面堆放的商品重量和设备的重量,采用了按满载情况下实测的方法,通过清点货架上堆满商品时的数量和实际称量该商品的单位重量计算得出,货架和设备的自重分别由商家和铭牌提供;另一方面是货架及设备的尺寸以及在商场内的位置情况,通过现场量测得出。
对于货架以外的过道区域按3.OkN/㎡取,货架立柱或设备支腿随间距较近的情况将其上的荷载视为均布,间距较大时考虑成集中荷载。
双向板等效均布荷载计算分析摘要:本文根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第5.1~5.2条及相应条文说明、附录C中对双向板等效荷载计算的介绍,针对工程设计中遇到的板跨小于等于3m×3m时,消防车荷载及飞机牵引车荷载作用下双向板等效均布荷载如何取值进行了计算分析,为类似工程进行受力分析提供了参考。
关键词:双向板板跨等效均布荷载计算分析前言双向板为四边支承的矩形板,其长边和短边长度之比一般不大于2。
双向楼板在房屋建筑中应用非常广泛,在一些构筑物中也普遍使用。
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)5.1.4条规定,楼面结构上的局部荷载可按附录C得规定,换算为等效均布荷载。
而附录C中仅对局部荷载作用下,如何计算等效均布荷载仅对单向板情况做了详细介绍,等效均布荷载的计算公式也仅适用于单向板的情况。
对双向板等效均布荷载计算,附录C第C.0.6条指出,双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩值来确定。
规范第5.1.1条第8项已经规定板跨不小于3mx3m时相应的消防车(满载总重为300kN)楼面均布活荷载标准值,按等效均布活荷载确定,并已确定相应取值。
本文将分析板跨小于3mx3m时,消防车荷载作用下双向板等效均布荷载如何合理取值;并进一步分析机场工程中经常遇到的板跨小于等于3mx3m电缆井、消防井等构筑物在飞机牵引车荷载作用下等效均布荷载如何合理取值。
对单向板等效均布荷载取值问题,本文不再进行讨论。
1消防车荷载作用下双向板等效均布荷载取值(板跨小于等于3mx3m)消防车荷载计算参数和《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)相同,不考虑覆土厚度影响。
消防车全车总重300kN,前轴重为60kN,后轴重为2×120kN,有两个前轮和四个后轮,轮压作用尺寸均为0.2m×0.6m。
由于板跨小于3m×3m,板上只能放置一辆消防车,当消防车后轮某个轮压位于双向板中心位置时,局部荷载作用引起的绝对弯矩值最大。
仓储建筑楼面等效均布活荷载取值分析摘要:对于长期堆载的仓储建筑,根据工艺要求和堆载的物品重量折算为等效均布活荷载是否正确,关系到整个建筑工程的安全性和经济性。
本文通过一个工程实例简单介绍一下实际荷载折算为等效均布活荷载的规范依据和计算过程,希望对今后类似仓储建筑荷载的取值提供一定的指导意义。
关键词:结构构件;仓储建筑;等效均布活荷载;取值分析一、概述随着经济的发展,社会逐渐进入电子商务时代,人们网上购物的需求越来越大,这使得物流行业对仓储的需求和要求不断的提高。
仓储类建筑的使用荷载不同与民用建筑,大部分使用功能都按照规范规定取值。
而仓储建筑只能通过实际使用情况进行等效均布活荷载折算,作为仓储使用区域的荷载取值。
因此,等效均布活荷载折算是否正确尤为重要,关系到整个建筑工程的安全性和经济性。
二、工程实例1.工程概况某物流仓库标准跨柱网为12mx12m、次梁间距为3m、楼板采用单向板板厚为150mm。
取其中一跨,考虑货架及叉车同时作用时,板、次梁、主梁、柱与基础各构件等效荷载取值的计算作为算例。
2.荷载条件(1)货架:尺寸为1.2mx2.8m,每个货架有5层,地上堆载1层,每层放置2个托盘,每个托盘最大重量1t,货架自重按货物总重的10%考虑,多层货架的满载折减系数暂不考虑。
连续货架单立柱最大压力为55KN,柱脚尺寸为100mmx100mm,并排柱最小间距为300mm。
(2)叉车:额定载荷为2.5t、自重为4.05t、轴距为1600mm、前后轮距均为970mm、前轮尺寸Φ676mmx190mm,后轮尺寸Φ540mmx160mm,满载时前轴重量为5764kg,后轴重量为786kg;空载时前轴重量为1620kg,后轴重量为2430kg;叉车按一个通道并排只通行一台考虑,纵向每格柱网内考虑同时有四台叉车作业,荷载分布情况如图1。
图13.楼板等效均布活荷载分析(货架)(1)规范依据根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012以下简称《荷载规范》)附录C规定。
库房楼面等效均布活荷载取值方法探讨王晶;赵艳青;尚建华【摘要】工业建筑中的大型仓储类库房,楼面一般都有货架和叉车共同作用.本文以某核电厂库房为例,根据规范方法分别对用于不同结构构件内力计算的楼面等效均布活荷载进行计算分析,并讨论了不同类型的楼板等效均布活荷载的取值.另外,使用有限元软件ANSYS进行对比分析,对不同计算方法的取值进行了探讨,对今后的设计工作有一定的借鉴意义.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】5页(P54-57,61)【关键词】等效均布活荷载;库房;有效分布宽度;绝对最大弯矩;有限元分析【作者】王晶;赵艳青;尚建华【作者单位】中国核电工程有限公司郑州分公司,郑州 450052;中国核电工程有限公司郑州分公司,郑州 450052;中国核电工程有限公司郑州分公司,郑州 450052【正文语种】中文【中图分类】TU3110 引言用于仓储的大型库房类建筑,根据使用功能的要求,其内部设置多排货架并有叉车用于堆放、取用及运输货物。
对于此类多层仓库,其楼面荷载的种类形式和大小的选择是否恰当,不仅关系到结构在它的使用年限内是否安全可用,还关系到建筑物建设费用是否经济合理,而工艺专业提供的条件局限于货架整体荷载及叉车样本中的有关参数。
因此,对于该类库房如何确定货架和叉车作用在结构楼板上的等效均布活荷载是结构设计人员必须面临的问题。
图1 结构平面布置图(单位:mm)本文基于某核电厂配套BOP子项中的中小型备件库的设计实例,通过计算分析,确定库房楼面等效均布活荷载的取值,并对取值方法进行探讨,以供设计人员参考。
1 工程概况本工程为现浇钢筋混凝土框架结构,采用主次梁楼盖体系,基础形式为柱下独立基础。
采用防震缝分为①~⑩轴、 [11]~ [20]轴两个结构单元,柱距为6.0m×7.5m。
该库房共2层,一层层高7.5m,二层层高5.5m,局部出屋面。
⑦~⑧轴为货运通道,其他房间均为库房。
楼面双向板等效均布活荷载的计算方法这个题目来自于《建筑结构荷载规范GB50009-2001》的附录B,要弄清它需要先知道楼面等效均布活荷载。
规范中虽然介绍了计算的原则,但究其本源,其实就是为了方便地统一处理各种类型的局部活荷载,也就是说寻找一个均布面荷载值,使它对结构产生的效果与局部活荷载产生的效果相同(也就是等效的含义),这样我们对结构荷载问题的处理就比较统一,因为我们进行结构分析时,已习惯输入KN/m2这样的荷载方式,甚至有时候对某些楼面(比如地下室顶板)进行荷载值限定时,会写下该处的荷载不能超过多少KN/m2这样的说明文字。
所谓“等效”,主要是指内力的等值,而且对于连续跨也常常是按单跨简支来考虑。
在处理单向板和悬臂板时,很容易理解,规范中也给出了计算的原则。
但是对于双向板而言,规范中仅给出一条简单的说明:“按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定”,让很多人望而却步。
有些耐心的结构工程师在针对具体的工程项目时,还是可以得到一些关于这个问题的结果的。
他可以近似地让局部荷载作用于双向板的跨中,因为这种荷载布置以及均布荷载下的四边简支双向板的绝对最大弯矩都可以在《建筑结构静力计算手册》中查表得到。
有多些耐心的结构工作者还可以通过有限元分析来得到结果,这些结构人士以高校老师诸多。
其实学过《板壳理论》的力学专业出身的人可能会有这样的印象,那就是薄板理论中首先推导的就是双向板局部荷载下的挠曲面方程,对其偏导就可以得到弯矩方程,结果是一个级数方程式。
我们可以在程序中取前面几项,就可以得到足够近似的值。
你可以通过访问的在线计算部分得到结果。
这里有两个问题需要特别强调一下,有些程序处理双向板时,可能是因为规范的嘎然而止,导致其武断地用两个方向的单向板来分别计算,取其中大者作为结果,这是偏不安全的。
(Morgain好像是这样计算的)。
还有个问题是关于绝对最大弯矩的问题,这是针对当局部荷载不是作用在板的正中间的情况。
建筑结构荷载规范GB50009-2001 第1章总则第2章术语及符号2.1术语2.2符号第3章荷载分类和荷载效应组合3.1荷载分类和荷载代表值3.2荷载组合第4章楼面和屋面活荷载4.1民用建筑楼面均布活荷载4.2工业建筑楼面活荷载4.3屋面活荷载4.4屋面积灰荷载4.5施工和检修荷载及栏杆水平荷载4.6动力系数第5章吊车荷载5.1吊车竖向和水平荷载5.2多台吊车的组合5.3吊车荷载的动力系数5.4吊车荷载的组合值,频遇值及准永久值第6章雪荷载6.1雪荷载标准值及基本雪压6.2屋面积雪分布系数第7章风荷载7.1风荷载标准值及基本风压7.2风压高度变化系数7.3风荷载体型系数7.4顺风向风振和风振系数7.5阵风系数7.6横风向风振附录A常用材料和构件的自重附录B楼面等效均布活荷载的确定方法附录C工业建筑楼面活荷载附录D基本雪压和风压的确定方法附录D.1基本雪压附录D.2基本风压附录D.3雪压和风速的统计计算附录D.4全国各城市的雪压和风压值附录D.5全国基本雪压,风压分布及雪荷载准永久值系数分区图附录E结构基本自振周期的经验公式附录E.1高耸结构附录E.2高层建筑附录F结构振型系数的近似值附录F.1结构振型系数按实际工程由结构动力学计算得出.在此仅给出截面沿高度不变的两类结构第1至第4的振型系数和截面沿高度规律变化的高耸结构第1振型系数的近似值.在一般情况下,对顺风向响应可仅考虑第1型的影响,对横风向的共振响应,应验算第1至第4振型的频率,因此列出相应的前4个振型系数.附录G本规范用词说明建筑结构荷载规范GB50009-2001第1章总则第1.0.1条为了适应建筑结构设计的需要,以符合安全实用、经济合理的要求,特制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。
第1.0.3条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。
第1.0.4条建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。
大型超市楼面等效活荷载的确定大型超市楼面等效活荷载的确定1 前言随着社会经济水平的不断发展,近些年来,大型超市如雨后春笋般在各地逐渐兴起。
大型超市几乎都采用敞开式货架,商品堆放与以往的商场相比要集中得多,某些区域特别是仓储区和饮料堆放区,货物的活荷载相当大。
但在传统的建筑结构设计中,依据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001),商场的楼面活荷载标准值通常取3.5kN/m2。
在对上海某大型超市的几个分店的调查研究中发现这个值在超市的很多区域已经被大大超过,某些区域实测的均布荷载值甚至超过了20kN/㎡,这些区域主要集中在仓储区和卖场的食品杂货区,而且在这些区域的楼板上都不同程度地出现了裂缝,建筑物的安全性和耐久性已经受到了极大的影响。
由于目前国内尚未有针对大型超市的楼面荷载规范,在进行大型超市的结构设计时,楼面活荷载究竟如何取值,才可以既安全又经济呢?为此,我们对某大型超市几个分店的卖场和仓储区内的商品堆放情况及楼板结构进行了调查,并对荷载的调查结果进行了归纳分析,在此基础上完成了各种结构形式在不同荷载分布情况下楼板的内力分析,归纳了针对该类超市的等效均布荷载,并提出了大型超市设计时楼面活荷载的建议取值。
2 荷载调查调查的内容主要分两部分,一是建筑物的结构,包括超市的结构形式、柱距、梁板跨度、结构构件的几何尺寸等;二是超市各区的实际荷载分布,这又包含了两方面的内容,一方面是货架及上面堆放的商品重量和设备的重量,采用了按满载情况下实测的方法,通过清点货架上堆满商品时的数量和实际称量该商品的单位重量计算得出,货架和设备的自重分别由商家和铭牌提供;另一方面是货架及设备的尺寸以及在商场内的位置情况,通过现场量测得出。
对于货架以外的过道区域按3.OkN/㎡取,货架立柱或设备支腿随间距较近的情况将其上的荷载视为均布,间距较大时考虑成集中荷载。
这样,通过对这些测量数据进行整理归纳得出了超市楼面上荷载分布。
叉车在楼板上运输的等效均布活荷载确定摘要:在我国工业建构的过程当中,通常都会应用到楼面叉车,这就要求我国相关的建构规划工作者们仔细严谨地按照大量的参照系数精准地计算得出叉车在楼面上传输的等效均布活荷载量。
对此,本文科学地运用了荷载条例中楼面等效均布活荷载的涉及规定,以此对多级工业建筑楼面上的叉车效用荷载信息予以详尽地阐释,然后再利用实际工作之中的案例剖析,提供楼板在一般跨度过程当中叉车效用发挥的等效楼面活荷载数值,最终希冀为将来的类似工程项目提供一定的参照价值。
关键词:叉车有关参数;叉车作用;等效均布活荷载;有效分布宽度;绝对最大弯矩1引言在每一项建筑项目单体的层级规划之中,最初都是要按照建筑主体的规模范畴、整体地海拔高度、层数的多少以及其中最为关键的荷载数值的高低,以此来清晰地确认出建筑主体的架构模式。
由于一栋栋建筑主体的架构规划都不得不按照它所适用的功效来明确荷载数值的大小,而其中的选择荷载、结构解析以及截面的钢筋配置计算是结构计算环节的主体组成成份。
荷载的类型模式以及大小程度选择是不是妥当,这直接可以影响到房屋架构在其使用周期范围内的平稳性程度,也直接影响到建筑主体所投入的资金。
由此可以看出,荷载解析已经成为了较结构分析还要关键的环节之一。
在有关的工业建筑主体架构规划过程当中,需要有关的设计工作者谨慎地按照相关的参照系数精准地计算得出叉车效用的楼面等效均布活荷载。
对此,本文将运用有关的内力影响线的理论,再引用部分案例予以详尽解析,最终提供适合用于叉车效用的楼面等效均布活荷载确定方案,希冀为将来的类似工程项目提供一定的参照价值。
2工程概况某一企业成品库项目属于双层钢筋混凝某工程项目,系一钢筋混凝土框架结构多层办公楼,建筑主体的总体占地范围为12000m2。
按照经营所有权业主的有关要求,产品要利用额定载体量是1吨的叉车于多层楼面制定的道路中开展传输工作,对此就务必要求结构设计师按照以满载总重的车轮局部荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布荷载。
楼面等效均布活荷载的计算方法建筑结构荷载规范关于双向板楼面等效荷载计算方法的表达比较含糊,引起了对规范说明不同的理解,本文根据对规范的理解提出两种不同的计算方式,经过比较分析提出正确的计算方式根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录B“楼面等效均布活荷载的确定方法”的规定,对于单向板的计算已经有比较明确的公式和规定,本文不进行叙述,对于双向板的等效均布荷载计算方法,规范仅指出可按与单向板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。
这样对规范的表述就有了不同理解,第一种理解为:按与单向板相同的计算方式进行计算;第二种理解:按四边简支板绝对最大弯矩等值的原则进行计算。
两种方法计算比较如下:1 按与单向板相同的计算原则进行计算计算简图 11.1 基本资料周边支承的双向板,板的跨度Lx=2800mm,板的跨度Ly=3500mm,板的厚度h =150mm;局部集中荷载N=42kN,荷载作用面的宽度btx=1000mm,荷载作用面的宽度bty =1000mm;垫层厚度s=100mm ;荷载作用面中心至板左边的距离x=1400mm,最左端至板左边的距离x1=900mm,最右端至板右边的距离x2=900mm荷载作用面中心至板下边的距离y=1750mm,最下端至板下边的距离y1=1250mm,最上端至板上边的距离y2=1250mm1.2 计算结果1.2.1 荷载作用面的计算宽度bcx=btx+2*s+h=1000+2*100+150=1350mmbcy=bty+2*s+h=1000+2*100+150=1350mm1.2.2 局部荷载的有效分布宽度按上下支承考虑时局部荷载的有效分布宽度当bcy≥bcx,bcx≤0.6Ly 时,取bx=bcx+0.7Ly=1350+0.7*3500=3800mm按左右支承考虑时局部荷载的有效分布宽度当bcx≥bcy,bcy≤0.6Lx 时,取by=bcy+0.7Lx=1350+0.7*2800=3310mm1.2.3 绝对最大弯矩1.2.3.1 按两端简支计算Y 方向绝对最大弯矩将局部集中荷载转换为Y 向线荷载qy=N*btx/(btx*bty)=42*1/(1*1)=42kN/m根据静力计算手册得出简支梁局部均布荷载作用下的弯矩:MmaxY=qy*bty*Ly(2-bty/Ly)/8=42*1*3.5*(2-1/3.5)/8=31.5kN·m1.2.3.2 按两端简支计算X 方向绝对最大弯矩,将局部集中荷载转换为X 向线荷载qx=N*bty/(btx*bty)=42*1/(1*1)=42kN/m根据静力计算手册得出简支梁局部均布荷载作用下的弯矩:MmaxX=qx*btx*Lx(2-btx/Lx)/8=42*1*2.8*(2-1/2.8)/8=24.15kN·m1.2.4 由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载按上下支承考虑时的等效均布荷载qey=8MmaxY/(bx*Ly^2)=8*31.5/(3.8*3.5^2)=5.41kN/m.按左右支承考虑时的等效均布荷载qex=8MmaxX/(by*Lx^2)=8*24.15/(3.31*2.8^2)=7.44kN/m.等效均布荷载qe=Max{qex,qey}=Max{5.41,7.44}=7.44kN/m.2 按四边简支板绝对最大弯矩等值的原则进行计算2.1 按四边简支计算跨中最大弯矩,计算条件同第一种计算方式2.1.1 根据计算条件,应用建筑结构静力计算手册(p227)中局部均布荷载作用下的弯矩系数表查出弯矩系数如下:泊松比μ=0;X 方向表中系数=0.1268,Y 方向表中系数=0.1017;计算跨中弯矩:Mx=表中系数×q×btx×bty=0.1268×42×1×1=5.33kN/m.My=表中系数×q×btx×bty=0.1017×42×1×1=4.27kN/m.调整为钢筋混凝土泊松比,重新计算跨中弯矩,μ=1/6Mx(μ)=Mx+μMy=5.33+4.27/6=6.04kN/m.My(μ)=My+μMx=4.27+5.33/6=5.16kN/m.2.2 根据跨中弯矩相等原则用查表法反算等效均布荷载2.2.1 根据计算条件,应用建筑结构静力计算手册(p216 页)中均布荷载作用下的弯矩系数表查出弯矩系数如下:泊松比μ=0;X 方向表中系数=0.0561,Y 方向表中系数=0.0334;计算跨中弯矩:(据公式M=表中系数×qL2,L 为Lx 与Ly 中较小者)Mx=表中系数×q×L2=0.0561×q×2.82My=表中系数×q×L2=0.0334×q×2.82调整为钢筋混凝土泊松比,重新计算跨中弯矩,μ=1/6,带入局部荷载作用下的最大弯矩得:Mx(μ)=Mx+μMy=0.0561×q×2.82+0.0334×q×2.82/6=6.04(1)My(μ)=My+μMx=0.0334×q×2.82+0.0561×q×2.82/6=5.16(2)由(1)式得q=12.49kN/m.;由(2)式得q=15.39kN/m.;取大值,等效均布荷载q=15.39kN/m.3 结果比较及结语由计算结果可以明显看出,第一种计算方法得出的计算结果比第二种小很多,根据内力等值的原则,第二种计算方法应该是合理的,应该选用第二种计算方法。
活荷载取值参考结构设计 2010-04-21 11:30:16 阅读86 评论0 字号:大中小订阅地下室小型汽车停车库:4KN/㎡地下室顶板施工活荷载:10KN/㎡(未计覆土)消防车折标等效均布荷载标准值:20KN/㎡屋面花园:3KN/㎡上人屋面:2KN/㎡裙房层面施工活荷载:4KN/㎡电梯机房:7KN/㎡空调机房:8N/㎡发电机房、变配电房:10N/㎡住宅:厅、厨房、卫生间、幼儿园:2KN/㎡;阳台:2.5KN/㎡会所:3.5N/㎡活荷载如何选取:1,活动的人较少, 2.02,活动的人较多且有设备, 2.53,活动的人很多且有较重设备, 3.04,活动的人很集中,有时很挤或有较重设备, 3.55,活动的性质很剧烈, 4.06,储存物品的仓库, 5.07,有大型的机械设备, 6.0-7.5普通瓷砖楼面:80厚4kn/m2 90厚4.2kn/m2 100厚4.5kn/m2 120厚 5.05kn/m2地暖楼面:80厚4.8kn/m2 90厚5.1kn/m2 100厚5.1kn/m2 120厚5.8kn/m2工业建筑楼面,操作荷载对板面一般取2.0KN/M2对堆料较多的车间,取2.5KN/M2如果在某个时期有成品,半成品堆放的特别严重时,取4.0KN/M2会所一般房间取2.5,活动的人较多的房间取3.0比较合适。
还有比较特殊的建筑如医院的医技楼和住院楼,设备的种类多,这类房间的活荷载取值就需要按等效换算来确定。
公共卫生间8。
0 住宅有120隔墙的我取3.0楼面活荷载:(KN/M2)设不冲按摩式浴缺的卫生间 4有分隔的蹲而公共卫生间(包括填料、隔墙) 8或按实际阶梯教室 3微机电子计算机房 3大中型电子计算机房 >5或按实际银行金库及标据仓库 10制冷机房 8水泵房 10变配电房 10发电机房 10管道转换层 4电梯井管下有人到达房间的顶板 >5通风机平台 <5号通风机 68号通风机 8贵宾休息室 2。
叉车在工业厂房楼面关于等效均布活荷载的确定方法发布时间:2022-09-26T08:48:41.969Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷10期作者:肖骏捷[导读] 采用《建筑结构荷载规范》附录C 楼面等效均布活荷载的确定方法肖骏捷中国轻工业长沙工程有限公司,长沙 410116摘要:采用《建筑结构荷载规范》附录C 楼面等效均布活荷载的确定方法,针对相应的结构布置和叉车参数,通过算例给出最终的等效楼面均布活荷载,以供结构设计人员参考。
关键词:叉车;等效均布活荷载;轮胎着地长宽;动力系数;绝对最大弯矩存量时代下很多大城市都面临着工业用地指标的紧张,生产型企业为解决这一难题,同时也能够最大化利用土地资源,逐步着手于探索“工业上楼”的新模式,于是越来越多的多层工业厂房甚至高层工业厂房建筑随之出现,与之而来有了一系列新的问题。
叉车在企业的生产全过程中都起着重要作用,从原材料的出入库、半成品的转运、最终产品的仓储和物流等都不可或缺。
荷载的种类和大小对结构的承载能力状态和正常使用状态的设计都有着极大的影响,不仅关系到结构在设计使用年限内的安全性和适用性,而且还关系到建筑物最终造价的经济性,因此多层工业厂房或高层工业厂房的楼面如何考虑叉车运行时对楼面的影响便很为关键。
但往往工艺专业提供的条件局限于叉车厂家给出的有关产品参数,这就需要结构设计人员自己根据这些参数折算出楼面的等效均布荷载。
以下以工业上面常用的CPD系列叉车之一的CPD15作为具体算例,分析叉车运行和制动时候对楼面的影响,根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012附录C确定楼面等效均布活荷载,作为结构设计人员的参考。
1.设计依据1.1叉车计算参数该型号电动叉车自重为2850kg,额定载重量为1500kg,满载时前轴重3760kg,后轴重590kg,轴距为1380mm,前轮胎距880mm,后轮胎距912.5mm,前/后轮胎数量为2/2,其中前轮为驱动轮。
楼面等效均布荷载计算程序
首先,楼面等效均布荷载计算程序会考虑到建筑的用途,比如是住宅、商业还是工业用途,因为不同用途的建筑对荷载的要求是不同的。
其次,程序会考虑到楼面自身的重量,以及可能存在的附加荷载,比如家具、人员聚集、设备等。
此外,还会考虑到楼面所在地的气候条件,比如风荷载、雪荷载等。
这些因素都会被纳入计算程序中。
在进行计算时,程序会根据建筑规范中的公式和要求,将上述各种荷载进行合成,得出楼面等效均布荷载。
这个过程可能会涉及到静荷载和动荷载的计算,以及对结构的影响进行评估。
最终,计算程序会给出楼面所承受的设计荷载数值,以供工程师在结构设计中参考和应用。
需要指出的是,楼面等效均布荷载计算程序是一个复杂的工程计算过程,需要结构工程师具备丰富的经验和专业知识来进行准确的计算和分析。
同时,计算程序也需要严格遵循相关的建筑规范和标准,以确保结构的安全性和稳定性。
因此,这个计算程序是建筑设计和结构分析中不可或缺的重要环节。
设备房顶板荷载分析研究摘要:通过对实际已完成建筑工程设备房顶板荷载,按不同建筑、不同设备用房分类统计,根据《荷载规范》GB50009-2012附录C楼面等效均布活荷载的确定方法,按楼板内弯矩等效的原则,采用有限元算法,将实际荷载换算为等效均布荷载。
以供结构设计人员在以后设计过程中参考使用。
关键词:等效均布活荷载;有限元算法;弯矩等效1 概况随着建筑工程规模越来越大,设备用房内设备密集,重量较大,结构设计时,如果不充分考虑其荷载作用,会导致梁、板竖直方向变形过大,楼板开裂,使建筑正常使用功能受到影响;对于吊装在梁、板上的设备、管道等运行也会产生不利影响,使正常使用功能降低,维护、维修费用增加。
分析其原因主要有以下几点:1、结构专业与设备专业设计不同步,结构专业电算,加荷载在前期阶段,此时设备专业设备用房布置图纸尚未完成,不能提供设备图纸,设计后期阶段,时间紧,工作多,容易忽略荷载调整;2、结构电算加荷载一般为板面加荷载,往往重视楼板上面建筑功能荷载,遗漏板底荷载;3、结构专业设计人员对于设备专业不熟悉,对设备安装方式、设备用房内都有什么设备、设备的大概重量等不清楚,固定放置在楼地面还是悬挂于屋顶楼板不了解,缺乏相应的参考依据。
鉴于此,对近几年我院所设计的建筑工程,选取具有代表性的住宅类项目五个,公建类项目五个,进行分类统计,分别计算其暖通专业、给排水专业、电气专业的主要设备用房屋顶悬挂荷载,然后将荷载折算为楼面等效均布荷载,最后汇总统计,总结出不同设备用房其屋顶需在结构设计时应考虑的荷载,以供结构设计人员在以后设计过程中参考使用。
图1 车库顶板悬吊设备管道2 成果通过分析研究,得出不同建筑功能、设备专业、结构布置时顶板等效荷载,在设计时可按下列成果分别参考:1、楼板设计时顶板等效均布荷载,可以按表二、表三采用;2、梁、柱、基础设计时顶板等效均布荷载,可以按表四采用。
3 创新3.1 选定工程住宅类项目和公建类项目分别选取五项,见下表:表一工程选取3.2确定顶板安装的设备及构件设备房内设备种类很多,安装工艺多样,主要包括以下内容。
附录C 楼面等效均布活荷载的确定方法C.0.1 楼面(板、次梁及主梁)的等效均布活荷载,应在其设计控制部位上,根据需要按内力、变形及裂缝的等值要求来确定。
在一般情况下,可仅按内力的等值来确定。
C.0.2 连续梁、板的等效均布活荷载,可按单跨简支计算。
但计算内力时,仍应按连续考虑。
C.0.3 由于生产、检修、安装工艺以及结构布置的不同,楼面活荷载差别较大时,应划分区域分别确定等效均布活荷载。
C.0.4 单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载可按下列规定计算:1,等效均布活荷载q c 可按下式计算:2max8bl M q c =(C.0.4-1)式中:l ——板的跨度;b ——板上荷载的有效分布宽度,按本附录C.0.5确定;M max ——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。
2,计算M max 时,设备荷载应乘以动力系数,并扣去设备在该板跨内所占面积上由操作荷载引起的弯矩。
C.0.5 单向板上局部荷载的有效分布宽度b ,可按下列规定计算:1,当局部荷载作用面的长边平行于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 为(图C.0.5-1):图C.0.5-1 简支板上局部荷载的有效分布宽度(荷载作用面的长边平行于板跨)当b cx ≥b cy ,b cy ≤0.6l ,b cx ≤l 时:l b b cy 7.0+= (C.0.5-1)当b cx ≥b cy ,0.6l <b cy ≤l ,b cx ≤l 时:l b b cy 94.06.0+= (C.0.5-2)2,当荷载作用面的长边垂直于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 按下列规定确定(图C.0.5-2):1)当b cx <b cy ,b cy ≤2.2l ,b cx ≤l 时:l b b cy 73.032+=(C.0.5-3) 2)当b cx <b cy ,6cy >2.2l ,bcx ≤l 时:cy b b = (C.0.5-4)式中:l ——板的跨度;b cx 、b cy ——荷载作用面平行和垂直于板跨的计算宽度,分别取b cx =b tx +2s+h ,b cy =b ty +2s+h 。
关于医疗建筑楼面均布活荷载取值的建议发表时间:2019-03-19T13:48:01.410Z 来源:《建筑细部》2018年第17期作者:吕坚1 寇岩滔2[导读] 很多房间由于所布置的仪器设备和使用功能的特殊性,其楼面均布活荷载的取值往往不能根据国家现行的结构设计规范直接确定。
本文总结了相关规范、手册和文献中关于医疗建筑活荷载的取值方法,并进行了综合分析,给出了设计建议。
吕坚1 寇岩滔2中国五洲工程设计集团有限公司1 北京西城 100053中国航空规划设计研究总院有限公司2 北京西城 100120摘要:医疗建筑中,很多房间由于所布置的仪器设备和使用功能的特殊性,其楼面均布活荷载的取值往往不能根据国家现行的结构设计规范直接确定。
本文总结了相关规范、手册和文献中关于医疗建筑活荷载的取值方法,并进行了综合分析,给出了设计建议。
关键词:医疗建筑;医疗设备;荷载1.前言我国《建筑结构荷载规范》GB50009-2012[1]的表5.1.1中与医疗建筑相关的项见表1,通常对于门诊挂号大厅、候诊厅及其他没有大型设备但人员可能出现密集情况的位置,均布活荷载按11-(3)项,取为3.5 kN/m2。
从表中可以看出,规范没有规定医疗建筑中常见的X光室、手术室、药房、血库等的荷载取值,需要结构设计人员根据具体项目资料确定。
2.医疗用房楼面活荷载经验取值对于没有给出的楼面活荷载,《建筑结构荷载规范》规定可以按其附录C的方法进行等效折算,但实际情况往往是要在相关设备还没有订货,资料不完备、不准确的情况下开展设计工作,根据以往的工程经验,相关文献中给出了楼面活荷载的经验取值,汇总后见表2,房间的楼面活荷载可根据建筑的规模等在其建议的范围内选用。
表2附注:(1)文献2和文献8在给出荷载取值的同时还给出了相应的医疗设备的型号,文献3~7仅给出了荷载取值;(2)文献2列出了楼面均布活荷载的准永久值系数和组合值系数,组合值系数统一取为0.7,准永久值系数根据房间功能取0.5~0.8;(3)房间名称中涉及的医疗术语解释如下:ICU(Intensive Care Unit)——重症监护室CT(Computed Tomography)——电子计算机断层扫描MR或MRI(Magnetic Resonance Imaging)——核磁共振成像PET(Positron Emission Computed Tomography)——正电子发射型计算机断层显像DSA(Digital Subtraction Angiography)数字减影血管造影Direct Digital Radiography(DDR)直接数字X线摄影3.存在问题3.1 关于准永久值系数和组合值系数上述文献2中建议医疗用房楼面活荷载组合值系数取0.7,准永久值系数取0.5~0.8,根据《建筑结构荷载规范》第2.1.7条、第2.1.9条对组合值和准有永久值的定义及表5.1.1实际规定的组合值系数与准永久值系数取值,组合值系数应不小于准永久值系数,而文献2中,出现了部分组合值系数取0.7、准永久值系数取0.8的情况,与规范的定义相矛盾。
附录C 楼面等效均布活荷载的确定方法
C.0.1 楼面(板、次梁及主梁)的等效均布活荷载,应在其设计控制部位上,根据需要按内力、变形及裂缝的等值要求来确定。
在一般情况下,可仅按内力的等值来确定。
C.0.2 连续梁、板的等效均布活荷载,可按单跨简支计算。
但计算内力时,仍应按连续考虑。
C.0.3 由于生产、检修、安装工艺以及结构布置的不同,楼面活荷载差别较大时,应划分区域分别确定等效均布活荷载。
C.0.4 单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载可按下列规定计算:
1,等效均布活荷载q c 可按下式计算:
2
max
8bl M q c =
(C.0.4-1)
式中:l ——板的跨度;
b ——板上荷载的有效分布宽度,按本附录C.0.5确定;
M max ——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。
2,计算M max 时,设备荷载应乘以动力系数,并扣去设备在该板跨内所占面积上由操作荷载引起的弯矩。
C.0.5 单向板上局部荷载的有效分布宽度b ,可按下列规定计算:
1,当局部荷载作用面的长边平行于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 为(图C.0.5-1):
图C.0.5-1 简支板上局部荷载的有效分布宽度
(荷载作用面的长边平行于板跨)
当b cx ≥b cy ,b cy ≤0.6l ,b cx ≤l 时:
l b b cy 7.0+= (C.0.5-1)
当b cx ≥b cy ,0.6l <b cy ≤l ,b cx ≤l 时:
l b b cy 94.06.0+= (C.0.5-2)
2,当荷载作用面的长边垂直于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 按下列规定确定(图C.0.5-2):
1)当b cx <b cy ,b cy ≤2.2l ,b cx ≤l 时:
l b b cy 73.03
2
+=
(C.0.5-3) 2)当b cx <b cy ,6cy >2.2l ,bcx ≤l 时:
cy b b = (C.0.5-4)
式中:l ——板的跨度;
b cx 、b cy ——荷载作用面平行和垂直于板跨的计算宽度,分别取b cx =b tx +2s+h ,b cy =b ty +2s+h 。
其中b tx 为荷载作用面平行于板跨的宽度,b ty 为荷载作用面垂直于板跨的宽度,s 为垫层厚度,h 为板的厚度。
图C.0.5-2 简支板上局部荷载的有效分布宽度
(荷载作用面的长边垂直于板跨)
3,当局部荷载作用在板的非支承边附近,即d <b/2时(图C.0.5-1),荷载的有效分布宽度应予折减,可按下式计算:
d b
b +=
2
; (C.0.5-5)
式中:b'——折减后的有效分布宽度;
D ——荷载作用面中心至非支承边的距离。
4,当两个局部荷载相邻且e <b 时(图C.0.5-3),荷载的有效分布宽度应予折减,可按下式计算:
图C.0.5-3 相邻两个局部荷载的有效分布宽度
2
2
;e
b
b +
=
(C.0.5-5)
式中:e ——相邻两个局部荷载的中心间距。
5,悬臂板上局部荷载的有效分布宽度(图C.0.5-4)按下式计算:
x b b cy 2+= (C.0.5-6)
式中:x ——局部荷载作用面中心至支座的距离。
图C.0.5-4 悬臂板上局部荷载的有效分布宽度
C.0.6 双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。
C.0.7 次梁(包括槽形板的纵肋)上的局部荷载应按下列规定确定等效均布活荷载:
1,等效均布活荷载应取按弯矩和剪力等效的均布活荷载中的较大者,按弯矩和剪力等效的均布活荷载分别按下列公式计算:
2
max
8sl
M q eM =
(C.0.7-1)
sl
V q eV max
8=
(C.0.7-1)
式中:s ——次梁间距;
l ——次梁跨度;
M max 、V max ——简支次梁的绝对最大弯矩与最大剪力,按设备的最不利布置确定。
2,按简支梁计算M max 与V max 时,除了直接传给次梁的局部荷载外,还应考虑邻近板面传来的活荷载(其中设备荷载应考虑动力影响,并扣除设备所占面积上的操作荷载),以及两侧相邻次梁卸荷作用。
C.0.8 当荷载分布比较均匀时,主梁上的等效均布活荷载可由全部荷载总和除以全部受荷面积求得。
C.0.9 柱、基础上的等效均布活荷载,在一般情况下,可取与主梁相同。