关于消防车荷载的简化计算
消防车荷载计算PPT
考虑了车辆动态效应，更接近实际情况。
计算复杂，需要更多的数据和参数支持，可能存在不确定性。
有限元分析法
定义
有限元分析法是一种数值分析方法，通过将结构离散化为 有限个小的单元（有限元），对每个单元进行受力分析， 进而得到整个结构的受力状态。
优点
可以模拟结构的复杂性和细节，得到更精确的计算结果。
某高层住宅楼的消防车荷载计算
总结词
高层住宅楼的消防车荷载计算需要结合建筑物的特点，考虑消防车停放位置和消防通道的特殊要求。
详细描述
在进行某高层住宅楼的消防车荷载计算时，需要考虑高层住宅楼的特点，如楼层高度、楼面用途等。同时，需要 结合当地的消防规范和标准，考虑消防车停放位置和消防通道的特殊要求。根据这些因素，可以确定各楼层楼面 的活荷载和消防车荷载。
新型消防车及装备研发
高效灭火装备
研发新型高效灭火装备，提高灭 火效率，减少灭火过程中对消防 车的载重压力。
多功能集成
将多种功能集成于消防车及装备 中，如救援、运输、通信等，提 高消防车的综合性能和应对复杂 灾害的能力。
绿色环保的消防车荷载技术
节能减排
采用绿色环保的发动机和传动系统，降低消防车的能耗和排放，减少对环境的影 响。
消防车荷载计算
目录
• 消防车荷载概述 • 消防车荷载计算方法 • 消防车荷载实例分析 • 消防车荷载的优化设计 • 消防车荷载的未来发展
01
消防车荷载概述
消防车荷载的定义
01
消防车荷载是指在消防车行驶或 停放时，对路面或结构物产生的 垂直压力或水平推力。
02
消防车荷载属于可变作用，其值 随消防车的类型、载重、轮胎压 力和路面状况等因素而变化。
关于消防车荷载的简化计算
关于消防车荷载的简化计算规范明确规定了等效均布荷载的计算原则，但由于消防车轮压位置的不确定性，实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大，对双向板问题更加突出.为方便设计，并应网友的要求，此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表（此为博主正在编辑整理的书稿内容），供设计者选择使用。
1．不同板跨时，双向板等效均布荷载的简化计算表格表1中列出了在消防车（300kN级）轮压直接作用下，不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值，供读者参考。
表1 消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载2. 不同覆土厚度时，消防车轮压等效均布荷载的简化计算不同覆土厚度时，对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法，考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响，近似可按线性关系按表2确定。
表2 消防车轮压作用下，不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时，消防车轮压等效均布荷载的确定考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时，可采用简化计算方法，参考表-3，表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3 消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)表4 消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴，追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性，即注意在不同效应时，等效荷载不可通用。
自从我的《建筑结构设计规范应用图解手册》出版以来，常有读者就第13页表4.1.1-3的“覆土厚度足够”提出量化要求，今补充说明如下：表4.1.1-3 覆土厚度足够时消防车的荷载足够的覆土厚度指：汽车轮压通过土层的扩散、交替和重叠，达到在某一平面近似均匀分布时的覆土层厚度。
足够的覆土厚度数值应根据工程经验确定，当无可靠设计经验时，可按后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分的汽车投影面积确定（如：300kN级汽车，汽车的合理投影面积为（8+0.6）×（2.5+0.6）=26.66m2，后轴轮压占全车重量的比例为240/300=0.8，取后轴轮压的扩散面积为0.8×26.66=21.33m2，相应的覆土厚度为hmin，当实际覆土厚度h≥hmin时，可认为覆土厚度足够）取表中hmin 数值。
消防车荷载计算
消防车荷载对基础的影响
基础沉降
消防车荷载可能引起基础的不均 匀沉降，导致建筑物倾斜或开裂。
基础承载力
消防车荷载对基础承载力有要求， 如果基础承载力不足，可能发生破 坏。
基础稳定性
消防车荷载可能影响基础的稳定性， 导致基础失稳，影响建筑物安全。
消防车荷载对道路的影响
道路承载力
消防车荷载对道路的承载力有要求， 如果道路承载力不足，可能发生沉陷 或损坏。
中型消防车
介于轻型和重型之间，适 用于城市和乡镇的灭火救 援工作。
重型消防车
载水量大，设备齐全，适 用于大型火灾的扑救和救 援工作。
消防车荷载的组成
01
02
03
04
消防车自重
指消防车本身的重量，包括车 体、设备、水箱等。
消防员及装备重量
指参与灭火救援的消防员及其 携带的装备重量。
灭火剂重量
指消防车水箱中的水量或干粉 、泡沫等灭火剂的重量。
谢谢
THANKS
要点一
总结词
要点二
详细描述
工业设施、特殊设备、复杂环境
工业园区通常包含各种工业设施和特殊设备，这些设施和 设备的布局和结构对消防车荷载计算产生一定影响。此外 ，工业园区的环境相对复杂，地面状况、建筑物之间的距 离等也会对消防车的行驶和作业造成一定影响。因此，在 计算消防车荷载时，需要充分考虑这些因素，以确保消防 车在紧急情况下能够快速有效地进行灭火和救援工作。
动力有限元法
总结词
动力有限元法是一种基于数值模拟的计算方法，通过建立结 构的有限元模型，模拟消防车行驶时对结构的动态响应。
详细描述
动力有限元法考虑了消防车行驶过程中产生的动荷载，能够 模拟结构在不同频率和幅值的振动下的响应。该方法精度高 ，适用于复杂结构和非线性分析，但计算量大，需要高性能 计算机和专业的数值分析软件。
《荷载规范2012》计算消防车荷载
墙柱：
折减系数 0.6 活荷载
17.2 (kN/m2)
基础：可不考虑消防车活荷载，0.0(kN/m2)。
双向板消防车荷载计算
双向板消防车活荷载标准值
板跨(m) 3
6
荷载
35
20
表B.0.2 双向板楼盖楼面消防车活荷载折减系数
折算覆
楼板跨度(m)
土厚度S1
3
4
5
6
0.0
1.00 1.00 1.00
1.00
主次梁：
折减系数 0.8 活荷载
16.0 (kN/m2)
墙柱：
折减系数 0.6 活荷载
12.0 (kN/m2)
基础：可不考虑消防车活荷载，0.0(kN/m2)。
受力类别
板跨度
工程汇总
覆土厚度 楼板计算
消防车活荷载
主梁
次梁
墙柱
备注
单向板消防车荷载计算
单向板消防车活荷载标准值
板跨(m) 2
4
荷载
35
25
表B.0.1 单向板楼盖楼面消防车活荷载折减系数
折算覆
规 范
土厚度S1
表
0.0
格
0.5
楼板跨度(m)
2
3
4
1.00 1.00 1.00
0.94 0.94 0.94
1.0
0.88 0.88 0.88
1.5
0.82 0.80 0.81
1.50 (m)
覆土应力扩散角θ =
35.0 º
35
根据板跨度确定荷载标准值：
荷载标准数值 =
20 (kN/m2)
根据覆土情况确定活荷载折减系数：
折算覆土厚度 s1=
06消防车均布荷载计算书
局部均布荷载:
编号荷载属性荷载数值(kN/m2)
1活载19.20
配筋条件:
材料类型:混凝土__支座配筋调整系数: 1.00
混凝土等级: C30__跨中配筋调整系数: 1.00
纵筋级别: HRB400__跨中配筋方向(度): 0.00
纵筋保护层厚:15mm
2计算结果
2.1单位说明
弯矩:kN.m/m_钢筋面积:mm2/m
根据以上轮压扩散后后轴四轮重合。则
沿行车方向(短边)的计算宽度bcx:
bcx=btx+2s=1.6+2x0.78=3.16m
垂直行车方向（长边）的计算宽度bcy:
bcy=bty+2s=2.4+2x0.78=3.96m
三、车轮作用面的局部荷载q：
q=1.0*n*Q/( bcx*bcy)=1.0*4*60/(3.16x3.96)=19.2KN/m2
二、车轮作用面的计算宽度：
s= h1*tg30°+ h2* tg45°=780mm＞(Lk1－btx)/2=600mm
故后轴前后两轮应合并计算，btx应取Lk1＋btx＝1.4+0.2=1.6m。
s= h1*tg30°+ h2* tg45°=780mm＞(W－bty)/2=600mm
故后轴左右两轮应合并计算，bty应取W＋bty＝1.8+0.6=2.4m。
3．车轮轮压动力系数1.0；
4．人员活动荷载2.0KN/m2, (人员活动)空隙率按n=25%。
5．沿行车方向的计算跨度Lx=8.1m；
垂直行车方向的计算跨度Ly=8.1m；
6.板面覆土厚h1=1000mm,混凝土道路厚h2=200mm；
不同板跨的消防车荷载取值(考虑覆土厚度)
关于消防车荷载的简化计算
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则，但由于消防车轮压位置的不确定性，实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大，对双向板问题更加突出.为方便设计，并应网友的要求，此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表（此为博主正在编辑整理的书稿内容），供设计者选择使用。
1．不同板跨时，双向板等效均布荷载的简化计算表格
2．表1中列出了在消防车（300kN级）轮压直接作用下，不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值，供读者参考。
表1 消防车轮压直接作用下双向板的等效均布荷载
2. 不同覆土厚度时，消防车轮压等效均布荷载的简化计算
不同覆土厚度时，对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法，考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响，近似可按线性关系按表2确定。
表2 消防车轮压作用下，不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数
3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时，消防车轮压等效均布荷载的确定
考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时，可采用简化计算方法，参考表-3，表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
表3 消防车轮压作用下单向板的等效均布荷载值(kN/m2)
表4 消防车轮压作用下双向板的等效均布荷载值(kN/m2)
4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴，追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性，即注意在不同效应时，等效荷载不可通用。
消防车荷载计算
2、特点：一一对应
等效一定是针对某个特定的效应进行，效应不同时， 等效均布活载的数值也不同。
比如按剪力相等原则确定的等效均布活荷载，与按 跨中弯矩相等原则确定的等效均布活荷载不同。
2）考虑动力系数和覆土的影响
消防车荷载属于动力荷载，规范已考虑动力系数， 表5.1.1中的数值是按消防车荷载直接作用于楼板 的情况下计算而来。
覆土对汽车动力荷载起到缓冲和扩散作用，计算楼 板、梁、柱、墙时均可考虑覆土的有利影响，按规 范附录B确定折减系数。
附录B.0.2，板顶折算覆土厚度，当同时存在土层 和混凝土层时，可分别折算各自的折算覆土厚度， 总的折算厚度取两部分之和。
际情况考虑；
5.1.2条文说明：消防车荷载标准值很大，但 出现概率小，作用时间短。在墙、柱设计时应容许 做较大的折减，有设计人员根据经验确定折减系数。
5、计算实例
图为一住宅小区地下室其中一板块，柱距7m，布 置十字梁，覆土厚度为1,0m，板块上经过300kN 级消防车，计算消防车荷载。
1）设计楼板时的消防车荷载 查表5.1.1，按照线性插值法计算得32.5kN/m2， 查表B.0.2，考虑覆土厚度影响的折减系数为
双向板：
板跨小于3mx3m，按轮压换算，并且不小于 35kN/m2；
板跨3mx3m， 35kN/m2； 板跨不小于6x6， 20kN/m2； 板跨3x3~6x6，线性插值确定 规范只给出正方形板块的取值，对于长方形板块
对于长方形板块，规范未明确，可分别按短边边长
和长边边长确定相应的数值，并取其平均值作为等 效均布活荷载，如3mx5m的板块，可按3mx3m 和5mx5m分别确定为35kN/m2和25kN/m2，取 平均值30kN/m2作为3mx5m的等效均布活荷载
消防车荷载计算课件
适用范围
适用于当地的消防车通道建设和管理工作，以及相关企业 的消防车使用和管理。
05 实际案例分析
CHAPTER
某大型商业综合体的消防车荷载计算
总结词：复杂多样
详细描述：该大型商业综合体包括商场、办公楼、酒店等多种功能，其消防车荷 载计算需要考虑不同建筑物的特点和使用功能，同时需结合当地的消防规范和标 准，进行细致的分析和计算。
02 消防车荷载计算方法
CHAPTER
静态计算方法
计算公式
消防车总荷载 = 总重量 × 载重系 数 + 附加重量 × 附加系数
适用范围
适用于对精度要求不高的消防车 荷载计算，如初步设计或概念设 计阶段。
动态计算方法
计算公式
消防车总荷载 = (总重量 + 附加重量) × (1 + 动载系数)
适用范围
适用于对精度要求较高的消防车荷载 计算，如施工图设计或详细设计阶段。
有限元分析方法
计算过程
建立消防车的有限元模型 → 定义材料属性和边界条件 → 施加荷载 → 求解有 限元方程 → 分析结果
适用范围
适用于对精度要求极高的消防车荷载计算，如复杂结构或特殊工况下的消防车 设计。
03 消防车荷载对结构的影响
04 消防车荷载规范与标准
CHAPTER
国家标准《建筑结构荷载规范》
概述
国家标准《建筑结构荷载规范》 是用于规定建筑结构荷载要求的 国家强制性标准，其中对消防车 的荷载要求也进行了明确规定。
主要内容
规定了消防车的静载、动载和冲 击载等不同工况下的荷载值，以 及相应的计算方法和安全系数要 求。
适用范围
谢谢
THANKS
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关于消防车荷载的简化计算(2008-12-01 18:19:41)
规范明确规定了等效均布荷载的计算原则，但由于消防车轮压位置的不确定性，实际计算复杂且计算结果有时与规范数值出入很大，对双向板问题更加突出.为方便设计，并应网友的要求，此处提供满足工程设计要求的等效荷载计算表（此为博主正在编辑整理的书稿内容），供设计者选择使用。
1．不同板跨时，双向板等效均布荷载的简化计算表格
表1中列出了在消防车（300kN级）轮压直接作用下，不同板跨的双向板其等效均布荷载简化计算数值，供读者参考。
2. 不同覆土厚度时，消防车轮压等效均布荷载的简化计算
不同覆土厚度时，对消防车轮压等效均布荷载数值的计算可采取简化方法，考虑不同覆土厚度对消防车轮压等效均布荷载数值的影响，近似可按线性关系按表2确定。
3. 综合考虑板跨和不同覆土层厚度时，消防车轮压等效均布荷载的确定
考虑板跨和不同覆土层厚度确定消防车轮压作用下的等效均布荷载数值时，可采用简化计算方法，参考表-3，表-4确定不同板跨、不同覆土层厚度时的等效均布荷载数值。
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4. 等效均布荷载属于结构估算的范畴，追求过高的计算精度对工程设计而言没有必要。
实际工程中应注意效应的统一性，即注意在不同效应时，等效荷载不可通用。