地下室顶板消防车活荷载取值探讨

匡良萍

（四川省林业和草原调查规划院，四川 成都 610081）

只有有效地利用地下空间才能够更好地解决城市用地紧张的问题，甚至地下空间会被直接做成车库和变电站。另外，地下建筑的顶板上都会存在不同厚度的覆土，从而更好地满足管道建设和园林绿化的要求。但是，如果地下室的上方正好存在着消防车道和消防车登高操作面，那么在设计的过程中按规范要求必须考虑消防车活荷载，确保地下室顶板安全，才能够使项目建设得更好。

1 消防车活荷载值的范围

根据《荷载规范》中的描述：在限制的条件下规定了消防车的活荷载值。对于板跨不小于2m 的单向板楼盖和板跨不小于3m×3m 的双向板楼盖而言，可以取值35kN/m2。对于板跨不小于6m×6m 的双向板楼盖和柱网不小于6m×6m 的无梁楼盖而言，可以取值20kN/m2。在实际项目设计的过程中，通常会直接设计成十字梁和井字梁体系来降低造价[2]。注意让板的跨度小于6m。另外，在《荷载规范》条文说明中，也明确地规定了对于板上有覆土的消防车活荷载可以考虑覆土的影响，一般可在原消防车轮压作用范围的基础上，取扩散角为35°，以扩散后的作用范围按等效均布方法确定活荷载标准值。但是消防车的荷载和覆土扩散作用的影响程度到底怎么取值，工程师在应用的过程中会产生较多的争议。

2 消防车荷载的主要特征

2.1 偶然性

一般只有在发生火灾时，消防车才需要出动。也只有在这个特殊的时期，建筑地下室的顶板才会需要承载相关的消防车荷载。但是失火只是一个概率较小的偶然性的事件。所以，可以将地下室顶板的消防车荷载可以被设定为偶然荷载。这些荷载不太可能会发生。在实际设计的过程中，一定要将这些载荷设计为可变载荷。

2.2 短暂性

消防车载荷本身还有短暂性的特征。这也就是说，顶板消防车的载荷时间通常较短，更不会让更多的压力在长时间内施加在地下室的顶板之上。从实际执行的情况来看，消防车也不会在火灾现场停留太长的时间。所以，从使用时间来看，消防车活载本身的所存在作用时间将会占据非常小的比例。

2.3 局部性

由于大多数消防车的载荷属于活的荷载，同时包含消防车自身的重量和充水的重量。又因为消防车本身的结构非常特殊[3]。所以，在实际作用于地下室顶板的过程中，并不会直接铺满地下室顶板内部的某一个区域。而是会以轮压为基础来作用于不同的区域。其作用的面积非常小。所以，消防车的荷载具有非常明显的局部性特征。

2.4 移动性

实际使用的过程来看，消防车不会长期固定在地下室顶板内部的某个区域中。随着火灾扑救工作的开展，消防车也会在使用的过程中出现移动的现象。从实际使用的过程来看，可以将消防车真正看作一个移动的荷载。从实际执行的过程来看，消防车的荷载作用和作用力的大小都会随着时间的推移而变化。

2.5 冲击性

消防车的活荷载和其他汽车的活荷载一样，都会在实际使用的过程中发挥出不同的作用。当消防车在道路上行驶时，需要同时考虑到车辆的启动和刹车时所产生的冲击。

3 地下室顶板消防车活荷载的合理取值

3.1 荷载的频遇组合

正是因为消防车的活荷载具有短暂性的特征，所以在极限的状态下，消防车的活荷载也不会直接和标准组合。在有关的荷载规范的过程中，一定要能够对有关极限状态进行一定的规定。在对极限状态设计的过程中，不一定非要在设计的基准范围内确定最大的荷载，而是应该依据相关的条件来进行有效地考虑。所以，从实际正常使用的过程中，需要将消防车活载和频遇组合更好地结合在一起。

3.2 荷载的偶然组合

消防车的荷载具有偶然的特征。所以，当消防车的承载力量达到极限时，尤其需要对消防车的活载进行全面地考虑。从实际运用的过程中，消防车的活载仅仅会参与到荷载的偶然组合中[4]。另外，也需要在建筑荷载规范的过程中进行明确的规定。在针对偶然荷载效应的表达式进行计算的过程中，一方面不需要对荷载分项系数全面地进行考虑，另外一方面也不需要考虑两种或者两种以上偶然的荷载。所以，在实际计算的过程中，需要取其标准值。

3.3 消防车轮压的最不利布置

消防车活荷载本身有很明显的活动性的特征。所以，一定要对消防车轮压最不利的情况先进行考虑，之后才能够有效地考虑地下室顶板消防车荷载的合理取值。如果以300KN的消防车为例子，消防车的平面尺寸和排列的间距应该满足更多的要求。对于同一个等级的消防车而言，其本身的重量加上水的重量则一定是300KN。普通的消防车一共有2 个前轮和4 个后轮组成。常规情况下，每一个前轮的重量为30KN，每一个后轮的重量为60KN，每一个轮子的作用面积主要为0.2m×0.7m。

4 结语

目前，地下室也在城市建筑中发挥着重要的作用。因此，在设计地下室的过程中，一定要结合实际的情况对消防车荷载取值进行有效地确定。根据建筑功能布局，所有消防车的荷载都确定之后，才能够有效地对地下室顶板的结构进行设计。