消防车荷载基于YJK软件计算与普通活荷载的区别

消防车荷载基于YJK软件计算与普通活荷载的区别

刘子学刘利华刘绍谦

黄河勘测规划设计有限公司郑州450000

摘要：地下空间设计时，如何输入消防车荷载，对计算结果影响较大，本文通过对两种常用输入方式的对比分析，探讨设计时如何使用计算软件正确实现消防车荷载的布置。

关键词：消防车荷载；普通活荷载；YJK软件

消防车荷载是一种特殊的、常见的活荷载，由于荷载大，对结构构件的尺寸、层高和造价影响比较显著。旧版软件里面，设计师一直按普通活荷载模拟消防车荷载，但新版软件（YJK1.8以后的版本），消防车荷载可以作为一种特殊工况进行布置，这种荷载布置方式更为准确，计算结果更接近实际情况。

一：以新乡某工程为实例，在两种荷载工况输入下的结果进行对比。该车库地下室顶板覆土1.8m，柱网6.2x5.4m，采用大板结构形式，根据规范，消防车荷载取21kN/m2，分别按活荷载及消防车荷载两种情况进行布置。

1、按普通活荷载输入

2、按消防车荷载工况输入（此时板块普通活荷载仍存在）

定义消防车荷载的同时，程序会提供参数供选择是否折减，如本工程中的消防车荷载，对于双向板，折减系数为0.8。

3、程序对普通活荷载及消防车荷载同时存在时的处理

地下车库顶板有普通活荷载5kN/m2，同时又存在消防车荷载21kN/m2，同一块板上同时出现两种荷载，程序特殊处理。

4、荷载关系的分析

将车库模型进行整体计算，输出其中一根梁的内力计算结果，其中自定义荷载消防车，代表仅存在消防车荷载时该梁产生的内力，LL是活载，代表将布置消防车荷载的房间荷载置为0，其他房间活载对该房间产生的效应。

二：按普通活载输入消防车荷载与直接输入消防车的差别分析

YJK1.8之后的版本提供直接输入消防车荷载的功能，软件可以直接、准确、便捷的一次完成对消防车荷载的处理，准确考虑消防车荷载及其他活荷载之间的关系，对上部结构以及基础的消防车荷载都可以正确处理。不再像以前那样，需要建两个模型，一个模型计算上部结构，一个模型用来计算基础。之前的计算模型，如果房间里以普通活载的形式布置了消防车荷载，就无法再布置普通活载，按照活载输入消防车荷载和按消防车荷载单独输入的差异有以下方面：

1、消防车荷载的重力荷载代表值系数为0

如果以普通活载形式输入消防车荷载，那这部分荷载程序进行重力荷载代表值统计的时候会考虑，但以消防车荷载的形式输入，该房间同时有普通活荷载，程序会将本房间内普通活荷载作为重力荷载代表值统计，而消防车荷载重力荷载代表值系数为0。按消防车荷载的形式输入计算，全楼地震作用会变小，会影响全楼所有构件的地震作用。

2、消防车荷载下梁弯矩不调幅

按普通活载方式输入消防车荷载，该荷载对梁产生的效应要进行负弯矩调幅。按消防车荷载直接输入，程序默认对此荷载下的梁内力不进行弯矩调幅，计算结果会比原来偏大。

3、消防车荷载不考虑荷载的不利布置

按普通活载输入消防车荷载，由于是普通活载，计算时程序会考虑活荷载的不利布置，但是按消防车荷载输入，此时按规范消防车等效荷载已考虑不利布置，计算时不再考虑不利布置，计算梁内力会减小。

4、消防车荷载下板的计算结果

按普通活载输入消防车，在板的配筋计算中与按活荷载输入一样，但是在计算挠度及裂缝时，应取恒载及活载的准永久组合，会造成准永久组合不对，挠度裂缝结果偏大，因此，板设计必须在建模时以消防车荷载的形式正确输入。

5、消防车荷载的折减

若按普通活载输入消防车，程序按规范5.1.2进行活荷载折减，折减系数按从属面积为25m2或50m2判断，并进行折减，折减系数一般为0.9。但按消防车荷载输入，按规范5.1.2第3条判断折减系数，为0.6或0.8，通过此种方式比普通活载折减系数减小10%~20%。

三、在设计中仍需要注意以下问题：

1、消防车荷载输入的时候，需要考虑单向板、双向板、消防车的级别、覆土厚度等按照规范查表，并进行相应的折减作为等效荷载，并以消防车荷载的形式输入到楼板面上。

2、消防车荷载对墙、柱的折减可以通过参数来控制，按照荷载规范5.1.2条的规定，在参数设置里面输入相应的折减系数。

3、按照普通活荷载输入消防车荷载与直接按照消防车荷载的形式补充输入，这两种情况，对梁、柱、墙、板等的配筋、裂缝等均有不同程度的影响，在现有条件下，应该按照真实的情况输入，同时输入消防车荷载及楼面普通活荷载。

4、按照规范规定，设计基础时可不考虑消防车荷载，通过现有的软件程序，直接输入消防车荷载及普通活荷载，程序可以自动读取房间内的普通活荷载，正确进行基础设计步骤。

结束语

针对设计时经常遇到的消防车荷载，本文通过对两种荷载布置方式的计算对比分析，从经济合理性角度，指出荷载布置方式，希望能为同类情况设计提供借鉴。

参考文献

[1]建筑结构荷载规范GB50009-2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]王昕.消防车等效均布活荷载参数化研究[J].建筑结构，2013，43（S2），364-370.

[3]冯立燕.消防车荷载计算在YJK和PKPM中的实现和差异[J].山西建筑，2018，44（21），43-44.