江苏建筑 ２０１０年第２期（总第１３３期） 地下室顶板考虑覆土影响后的消防荷载取值 殷宝才．魏大平 （南京长江都市建筑设计股份有限公司。江苏南京２１０００２） 【摘 要】 文章计算了几种常用厚度覆土下地下室顶板的消防车产生的等效均布荷栽，提出可供工程设计人员参考的几 种常用厚度覆土下的消防荷栽数值。 ［关键词】 地下室顶板；消防荷载；等效均布荷载 【中图分类号ｌＴＵ９３【文献标识码］Ｂ【文章编＂￣－］１００５—６２７０（２０１０）０２—００８８—０３ Ｌｏａｄ Ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｉｒｅ Ｅｎｇｉｎｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｂａｓｅｍｅｎｔ Ｒｏｏｆ 、 ｔｈ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｖｅｒｉｎｇ Ｅａｒｔｈ Ｙｉｎ Ｂａｏ—ｃａｉ ＷＥＩ Ｄａ—ｐｉｎｇ （Ｎａｎｊｉｎｇ Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｕｒｂａｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ，２１０００２ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｕｎｉｏｆｒｍｌｙ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄ ｌｏａｄ ｂｙ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｅｎｇｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｒｏｏｆ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｕｓｅｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｅａｒｔｈ．Ｔｈｅ ｌｏａｄ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｅｎ￣ｎｅ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ— ｍｅｎｔ ｒｏｏｆ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｕｓｅｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｅａｒｔｈ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔａｆｆ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｓｅｍｅｎｔ ｒｏｏｆ；ｌｏａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｅｎｇｉｎｅ；ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｌｏａｄ ０引言 等效均布荷载的计算方法按《建筑结构荷载规范》 《建筑结构荷载规范）ＧＢ５０００９—２００１表４．１．１第８项规 ＧＢ５０００９—２００ｌ附录Ｂ，以３０ ｔ的消防车为例，按最大轮压 定消防车荷载：单向板楼盖（板跨不小于２ ｍ）取３５ ｋＮ，ｍｚ， 为６０ ｋＮ作用在０．６ ｍｘ０．２ ｍ的局部面积上考虑，汽车的平 双向板楼盖和无梁楼盖（柱网尺寸不小于６ ｍｘ６ ｍ）取 面尺寸见图１。假设楼面板厚ｈ＝２００ ｍｍ，计算得板跨为 ２０ ｋＮ／ｍ２。对于直接承受消防车荷载的结构楼面板，当符合 ２．０ ｍ单向板．表２列出了在几种厚度覆土下消防车轮压作 该条要求时。可直接按该表中均布荷载取值。在实际工程 用板面产生的等效均布荷载数值和消防荷载建议值。 中。为了绿化和埋设设备管道，地下室顶板上多数是需要覆 Ｔ＿＿ 』 土的．在设计中．若不考虑顶板的覆土厚度对消防车轮压的 影响而统一按表４．１．１第８项取值，当地下室顶板面覆土厚 度较厚时．显然是不合适的。为了方便设计，本文计算了几 ｌＩ Ｌ—＿塑 — ｊＩ 种常用覆土厚度下地下室顶板的消防车产生的等效均布荷 载．可供工程设计人员参考使用。 图１汽车的的平面尺寸 １ 动力系数与楼面覆土厚度的关系 ３板跨６．０ ｍｘ６．０ ｍ双向板消防荷载数值 车辆荷载尤其是消防车对楼面的荷载作用．主要应考 等效均布荷载的计算原则按《建筑结构荷载规范》 虑车辆满载重量及汽车轮压的动荷载效应，动力系数与楼 ＧＢ５０００９—２００１附录Ｂ，计算方法按《建筑结构荷载设计手 面覆土厚度的关系【，岘表ｌ。 册》附录四查表计算。按一个后轮作用在板处，分别求 ２板跨为２．０ ｍ单向板消防荷载数值 出每个轮压所产生的两个方向的等效均布荷载．并分别按 两个方向各自迭加得出消防车轮压产生的等效均布荷载。 表ｌ 消防车荷载动力系数与楼面覆土厚度的关系 表３列出了板跨６．０ｍｘ６．０ｍ双向的板，楼板厚ｈ＝２００ｍｍ， 在几种厚度覆土下消防车轮压作用板面产生的等效均布荷 载数值和消防荷载建议值。 【收稿Ｅｔ￣１２００９－１０—２６ 注：覆土厚度不为表中数值时。其动力系数可按线性内 【作者简介】殷宝才，（１９７７一），南京长江都市建筑设计股份有限公 插值法确定。 司．工程师。 江苏建筑 表２ ２０１０年第２期（总第１３３期） 板跨为２．０ ｍ单向板常用覆土下的消防荷载建议值 ４设计单向楼盖主、次粱的消防荷载数值 在计算简支粱肘一和 时，取消防车两后轮直接作 《建筑结构荷载规范》４．１。２条规定：设计单向板楼盖的 次梁时，表４，１．１中楼面消防荷载数值乘以折减系数Ｏ．８。设 计单向板楼盖的主梁时乘以折减系数０．６。在采用表２建议 的消防荷载建议值能否按此规定乘以折减系数．本文用 ６．０ ｍｘ６．０ ｍ主框架。中间设两道次粱的模型计算进行讨 论。 用在次梁上方．并考虑相邻后轮通过板传来的荷载。表４列 出分别考虑以下两种工况下的最大弯距：（１）采用上述表２ 中消防荷载建议值并乘以折减系数Ｏ．８时计算次梁的最大 弯距；（２）考虑消防车后轮直接作用在次梁上方处粱的最大 弯距。 根据分析计算，发现部分覆土厚度下两种工况下的最 大弯距和最大剪力相差较大，需要调整．调整后的设计单向 楼盖次梁时消防荷载建议值见表５。 ４．２设计单向楼盖主梁的消防荷载数值 （１） ４．１设计单向楼盖次梁的消防荷载数值 作用在次梁上的局部荷载，按下列公式口｝分别计算弯矩 和剪力的等效均布荷载．且取其中较大者。 ９ Ｆ８肘一ｓ 考虑消防车两后轮直接作用在主梁上，计算方法同次 粱。表６列出以下两种工况下的主梁最大剪力：（１）采用上 述表２中消防荷载建议值并乘以折减系数０．６时计算主梁 的最大剪力；（２）考虑消防车后轴直接作用在主梁上方处粱 的最大剪力。 ｑ ８ ＩＴ√ｓｆ０ 式中ｑ扩按最大弯矩计算的等效均布荷载 口 按最大剪力计算的等效均布荷载 ｓ一次梁的间距 次梁的计算跨度 一（２） 根据分析计算。发现部分覆土厚度下两种工况下的最 大弯距和最大剪力相差较大，需要调整，调整后的设计单向 楼盖主梁时消防荷载建议值见表７。 两种工况下次梁的最大弯距 简支次梁的绝对最大弯矩 简支次梁的绝对最大剪力 ～一表４ 江苏建筑 表７ 设计单向楼盖主梁时消防荷载建议值 ２０１０年第２期（总第１３３期） ５设计双向楼盖梁的消防荷载值 用．分析所得的等效均布荷载比直接采用荷载规范表４．１．１ 中均布荷载数值要小。 《建筑结构荷载规范》４．１．２条规定：设计双向板楼盖 的梁时．表４．１．１中消防荷载建议取值乘以折减系数Ｏ．８。为 ２）根据具体工程情况，本文表２、表３、表５、表７的消 防荷载建议取值在工程设计中可供设计人员参考选用。 ３）本文计算所建议的消防荷载数值仅考虑一辆消防车 了探讨在采用上述表３建议的荷载下该折减系数是否可用 的问题．本文以６．０ ｍｘ６．０ ｍ双向板为例分析计算，表８列 出了考虑以下两种工况下的最大弯距：（１）采用上述表３建 的单独作用．对于有多辆消防车共同作用的地下室顶板应 按实际情况重新计算。 参考文献 议的标准值并乘以折减系数０．８时计算梁的最大弯距；（２） 考虑消防车后轮直接作用在梁上方处梁的最大弯距。 根据分析计算．发现几种覆土厚度下两种工况下的最 大弯距和最大剪力相差不大，故认为在用表３双向楼盖梁 【１］ 朱炳寅．建筑结构设计规范应用图解收藏【Ｍ】．中国建筑 工业出版社．２００５． 时消防荷载建议取值可乘以折减系数０．８。 ６结论 ［２】 陈基发，沙志国，等．建筑结构荷载设计手册【Ｍ］．２版．中 国建筑工业出版社．２Ｏｏ４． １）对于有覆土的地下室顶板，在设计其梁板时，应考虑 覆土对车轮压动力系数的降低作用和消防车轮压的扩散作 （上接第８７页） ４处理方法 【３］ＧＢ５００９—２００１建筑结构荷载规范（２００６年版）【Ｓ】．中国 建筑工业出版社。２０ｏ６． 抗浮措施。设计时宜采用较高的水位，发生上浮的可能性较 大．设计时宜按高水位进行设计。 ２１地下室覆土厚度及重度、基坑周边回填土的土性及 质量对地下室的抗浮十分重要，往往是控制地下室上浮与 ４．１紧急处理方法 由于地下室上浮是因为水浮力大于结构自重造成的。 因此减小水浮力是最直接的方法。降水可以降低地下水位。 以达到减小浮力的目的，但是由于场地的原因无法进行降 水，采用了解压的方法。现场在地下室底板凿穿，以释放出 底板下的水压，实际的效果也很明显，通过解压，地下室的 上浮明显减小。 否的直接因素，施工中应严格执行规范。顶板覆土和周边回 填土应及时回填到位．而且要具有一定的密实度。 参考文献 ［１］张在明．地下水与建筑基础工程【Ｍ】．中国建筑工业出版 社，２ｏｏ１，８． ４．２长期方案 降水减浮只是一种暂时性的抢险措施，若不采取有效 的永久性措施．该地下室仍可能随时出现裂缝甚至上浮等 现象。针对本工程实际情况，长期抗浮可采取以下措施： １、立即进行覆土。由于不覆土时抗浮力远不能满足要 求．因此必须尽快按原设计要求进行覆土分层夯实，覆土厚 度至少０．９ ｍ。另外。夯实后覆土重度应能达到规定的重度。 ２１注浆加固地下室底板下填土，针对底板下在地下室 【２】 史佩栋，高大钊，桂业砚．高层建筑基础工程手册［Ｍ】，中 国建筑工业出版社，２０ｏ０，８． ［３】张莉．杨桦，虞兴福．某筏板基础地下室上浮事故原因 及补救处理【Ｊ】．地质与勘探，２００８，４４（４）：９３－９６． ［４］张季平，周剑渡．单层地下室上浮事故原因及处理［Ｊ］．住 宅科技．２００５。８：４０～４２． 【５】ＧＢ５０００７—２００２建筑地基基础设计规范【ｓ］．中国建筑工 业出版社．２００２． 上浮期间进入的少量填土及可能存在的底板与垫层间的脱 空情况，采用注浆进行加固和充填。 ５结语 ［６】ＧＢ５０００９—２００１建筑结构荷栽规范ＩＳ］．中国建筑工业出 版社．２００１． １）单层地下室由于荷重较小，上覆压力较轻，在设计时 就应该根据具体情况进行抗浮设计，一般未采用抗拔桩等 ［７】ＧＢ ５００２１—２００１岩土工程勘察规范【Ｓ】．中国建筑工业 出版社．２０ｏ１．
