叉車作用樓面等效均布活荷載的確定方法

1、叉車作用樓面等效均布活荷載的確定方法 鄭德勝( 江蘇省化工設計院有限公司， 南京 210024)【摘 要】 采用荷載規(guī)范中樓面等效均布活荷載的確定方法對多層工業(yè)廠房樓面上的叉車作用荷載進行探討， 通過具體算例分析， 給出樓板在常用跨度時叉車作用的等效樓面活荷載， 以供設計人員參考?！娟P鍵詞】 叉車作用; 等效均布活荷載; 絕對最大彎矩1001 － 6864( 2013) 08 － 0089 － 02 【中圖分

2、類號】 TU312. 1 【文獻標識碼】 B 【文章編號】2 近些年來， 隨著土地資源的日益緊張多層廠房與 倉庫已在 各 個 開 發(fā) 區(qū) 內 廣 泛 的 應 用。工 業(yè) 廠 房 與 倉 庫在樓面水平運輸中常常需要采用叉 車， 這 就 需 要 結 構設計人員根據叉車樣本提供的參數， 采用 GB 50009－ 2012 《建筑 結 構 荷 載 規(guī) 范》 ［ 1 ］ ( 下 文 簡 稱 荷 載 規(guī) 范 ) 附錄 C 方法確定樓面等效均布活荷

3、載， 作為結構設計 的依據。1 設計依據荷載可按 qe = 8Mmax / ( bL ) ( C. 0. 4 － 1 ) 計 算; 式 中， L為板跨度; b 為荷載的 有 效 分 布 寬 度; Mmax 為 簡 支 單 向 板的絕對最大彎矩， 按叉車的最不利布置確定。簡支單向板的絕對最大彎矩 M 可用影響線的原 max理求出， 可參照簡支梁最大彎 矩 求 解 方 法 計 算。計 算 單向簡

4、支板的最大彎矩一般可按下列 步 驟 進 行: 首 先確定使板中點截面發(fā)生最大彎矩的臨界荷載 P ， 然后 K移動荷 載 組， 使 P 和 板 上 荷 載 的 合 力 R 對 稱 于 板 的 K中點， 在計算此時 PK 作用點處的彎矩， 即得絕對最大 1． 1 內燃平衡式叉車技術條件在工業(yè)建 筑 樓 面 行 駛 的 的 叉 車 額 定 起 重 量 一 般［ 2 ］， 如圖 1

5、所示。 彎矩 Mmax 在 1 ～ 2t， 具體計算參數見表 1。表 1 叉車計算參數額定起重量 / kg 1000 2000自重 / kg軸距 / mm 前輪距 / mm 后輪距 / mm2600140092092035501600960980注: 表內參數取用合力叉車樣本。叉車輪壓在滿載時， 前橋 0. 9( G + P) ， 后橋為 0. 1( G + P) ; 空載時， 前 橋 0. 4G， 后 橋 為 0. 6G

6、。P 為 叉 車 額定起重量， G 為叉車的自重， 在設計中我們可僅考慮 叉車滿載工況， 通常這樣設計 也 是 安 全 的。輪 胎 與 樓 面的接觸面積可近似考慮為 0. 15m × 0. 20m。1． 2 結構布置條件廠房與倉庫樓面一般采用 現澆鋼筋混凝土樓面， 板厚 120mm， 樓 板 頂 面 建 筑 面 層 厚 約 30mm。樓 面 次 梁常 按 單 向 板 布 置， 通 常 采 用 的

7、 樓 板 跨 度 為 1. 8～ 3. 0m。P1 × d R 2 ( L － a) ; ; Mmax = a = 4L P1 + PKR = R ( L － a) ; R = ( P + P ) A 2Lk 1式中， PK 為叉車較大輪壓; P1 為叉車較小輪壓; R為叉車荷載合力; L 為次梁之間距離。1． 3． 2 動力系數的規(guī)定荷載規(guī)范 5. 6. 2 條規(guī)定搬運和裝卸重物以及車輛 啟動和剎車的

8、動力系數可采用 1. 1 ～ 1. 3; 其動力荷載 傳遞至樓 板 和 梁。研 究 結 果 表 明 車 輛 的 動 載 系 數 隨 著路 面 不 平 度、 車 輛 速度和胎壓的增加 而 增加， 隨 著 軸重的增加而減小， 在路面條件良好情 況 下， 車 輛 的1． 3 規(guī)范規(guī)定1． 3． 1 等效荷載的規(guī)定根據荷載規(guī) 范 附 錄 C 的 C1. 0. 2 條 規(guī) 定“連 續(xù) 板 的等效均布活 荷 載， 可 按 單 跨 簡 支 計

9、 算。 ” C. 0. 4 條 規(guī) 定單向板上的均 布 荷 載 ( 包 括 集 中 力 ) 的 等 效 均 布 活［ 3 ］ 動 載 系 數 為 1. 12 ～ 1. 38 。叉 車 運 行 中 時 速 較 低 且樓面平整度良好， 動 載 系 數 取 值 1. 3 能 滿 足 設 計 安 全 的需要。在 計 算 中 一 般 將 叉 車 荷 載 先

10、 按 靜 力 荷 載 計2013 年第 8 期( 總第 182 期) 低 溫 建 筑 技 術 90算， 然后將結果乘以動力系數得出等效均布荷載。2 計算實例取額定起重量 1t 的叉車作用于板跨為 3. 0m 的樓 面， 分 別 求 出 叉 車 以 不 同 方 向 行 進 時， 樓 板 的 等 效 均 布活荷載。在實際使用過程中， 在 同一板跨內遇到兩 臺或 兩 臺 以 上 叉 車 會 車、 共同 作業(yè)的機會較小，

11、 因 此 在計算時僅考慮同一板跨內一臺叉車的作用。P1 = 0. 1( G + P) /2 = 18kN， R = 18kNd = 1. 400m， a = 0. 14m， e = 0. 92mR 2 Mmax = ( L － a) = 12. 3kN·m． 4L局部荷載作用的長邊平 行 于 板 跨 時， 簡 支 板 上 荷載有效分布寬度可按荷載規(guī)范 C. 0. 5. 1 條計算。bcy

12、 = bty + 2s + h = 0. 15 + 0. 15 = 0. 30mb = bcy + 0. 7L = 2. 4m由于兩個局部荷載相鄰且間距 e ＜ b， 此時荷載的 等效有限寬度 b' = b /2 + e /2 = 1. 66m， 等效均布活荷載2． 1 叉車行進方向與板跨方向垂直叉車平面布置圖如 圖 2 所 示， 此時板中最大絕對 彎 矩 可 以 叉 車 總 負 荷

13、計 算， 以前輪為荷載布置方式，這樣設計是偏于安全的。 2 2 qe = 8Mmax / ( b'l ) = 6. 6kN / m 。綜合以上兩種工況下的 計 算 結 果 可 以 得 出， 板 的等 效 均 布 荷 載 在 考 慮 動 力 系 數 后 應 取 值 1. 3qe9. 4kN·m。3 結語=( 1) 常用叉車在樓板下的等效均布荷載可見表2， 均 已 考 慮 荷

14、載 動 力 系 數， 可 作 為 設 計 參 考， 在 計 算時只需要根 據 結 構 的 實 際 尺 寸 和 叉 車 樣 本 的 參 數 按 計算實例過程計算即可。表 2 等效均布荷載取值 kN·m 此時， PK = P1 = ( G + P) /2 = 18. 0kNd = 0. 92m， a = 0. 460m， R = 36. 0kN 跨度 / m 額重

15、1t 額重 2t1. 82. 43. 018. 612. 99. 427. 619. 414. 1R 2 Mmax = 4L( L － a) = 19. 4kN·m當局部荷載作用的長邊 垂 直 于 板 跨 時， 單 向 簡 支板上荷載 有 效 分 布 寬 度 可 按 荷 載 規(guī) 范 C. 0. 5. 2 條 計 算。此時:bcy = bty + 2s + h = 0. 35m( 2

16、) 設計時雙向板的等效均布活荷載可按與單向板相同的原則， 按四邊簡支板的最大 彎 矩 等 值 來 確定， 但在 設 計 過 程中通常按單向板計算 取 值， 這 樣 做 便于設計取值也偏于安全的。b = 2 b + 0. 73L = 2. 42m cy 3由于計算 時， 忽 略 后 輪 荷 載 的 作 用， 此 時 有 效 板 ( 3) 在計算梁、 柱、 基礎時應考慮樓面活荷載的2 寬可以取為 2. 42m

17、。等效均布活荷載 qe = 8Mmax / ( bl )= 7. 2kN / m2 。2． 2 叉車行進方向與板跨方向平行折減系數， 可參照荷載規(guī)范 5. 1. 2 條規(guī)定取值， 這要求在設計過程中應多次試算， 確保建筑物的安全和經濟。參考文獻［ 1］［ 2］GB 5009 － 2012， 建筑結構荷載規(guī)范 ［ S ］ ．施嵐青． 一、 二級注冊結構工程師專業(yè)考試應試指南［ M］ ． 北 京: 中國建筑工業(yè)出版社， 2

18、006: 61 － 62．董忠紅， 呂彭明． 高等級路面上的車輛動荷載 ［ J ］ ． 長安大學學 報( 自然科學版) ， 2010， ( 1) : 95 － 98．［ 3］［ 收稿日期 ］ 2013 － 04 － 18［ 作者簡介 ］ 鄭德勝( 1980 － ) ， 男， 江蘇南京人， 一級注冊結構 工程師， 從事結構設計工作。 叉車平面布置圖如 圖 3 所 示， 板中最大絕對彎矩 為叉車一側前、 后輪荷載