熱力工程中預(yù)制蓋板抗彎設(shè)計理論探討

郭 蒙 康吉民

(太原市熱力公司，山西 太原 030012)

熱力工程中預(yù)制蓋板抗彎設(shè)計理論探討

郭 蒙 康吉民

(太原市熱力公司，山西 太原 030012)

簡單介紹了預(yù)制蓋板的概念，利用汽車輪壓擴散理論和影響線原理對熱力工程中預(yù)制蓋板荷載作用的各種受力情況進行了分析，然后驗算了預(yù)制蓋板的抗彎承載力，使預(yù)制蓋板的設(shè)計更加合理。

預(yù)制蓋板，抗彎計算，汽車輪壓擴散理論，影響線原理

由于汽車荷載、覆土厚度、蓋板長度等因素影響小室、地溝預(yù)制蓋板的安全性，設(shè)計時要考慮永久、可變荷載的作用，將汽車輪壓擴散理論和影響線理論應(yīng)用于預(yù)制蓋板抗彎承載力的計算中，計算出預(yù)制蓋板在各種情況下的最大彎矩，使預(yù)制蓋板的設(shè)計更加合理。

1 預(yù)制蓋板的概念

預(yù)制蓋板是指在工廠加工成型后直接運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行安裝的混凝土蓋板，本文簡稱蓋板。

2 參數(shù)取值

1)汽車荷載見表1。2)動力系數(shù)μd見表2。當(dāng)覆土厚度H<0.7 m時，應(yīng)考慮汽車荷載的動力系數(shù)μd。

表1 汽車荷載表

表2 汽車荷載動力系數(shù)表

3 基本公式

1)蓋板的計算長度L0=1.05Ln。其中，Ln為蓋板凈長，m。2)蓋板的截面有效高度h0=Lh-as。其中，Lh為蓋板厚度，m。3)汽車輪壓設(shè)計值P=γQμdp′。其中，γQ為可變荷載分項系數(shù)，取1.4；p′為汽車輪壓標準值，kN。

4 荷載作用

4.1 永久荷載

永久荷載作用按均布荷載。1)蓋板自重qb=γGttLhLb。其中，γG為永久荷載分項系數(shù)，取1.2；tt為混凝土容重，kN/m3，取25 kN/m3；Lb為蓋板寬度，m。2)土荷載自重qt=γGγttcHLb。其中，γt為土荷載系數(shù)，取1.1；tc為土容重，kN/m3，取20 kN/m3；H為蓋板上覆土厚度，m。3)永久荷載自重qy=qb+qt。

4.2 可變荷載

1)汽車荷載。a.當(dāng)H>0.44 m時，汽車荷載按均布荷載，用汽車輪壓擴散理論。當(dāng)0.44 m

2)堆積荷載。地面堆積荷載的豎向壓力標準值可取10 kN/m2。堆積荷載線荷載qf=γQ×10×Lb。

3)消防車荷載。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，消防車面荷載標準值取35 kN/m2。 消防車線荷載qx=γQ×35×Lb。

4)可變荷載的選取。當(dāng)覆土很厚時，汽車輪壓的影響小于消防車荷載的影響時，消防車荷載起主要作用，可不考慮汽車荷載。

當(dāng)覆土很厚又在庭院、花池、小路上不能通過消防車時，則堆放荷載起主要作用。

5 彎矩計算

只考慮可變荷載為汽車荷載。

5.1 當(dāng)H>0.44 m時

1)理論。蓋板上的覆土厚度對汽車輪壓具有擴散作用，覆土越厚，汽車輪壓擴散越充分，當(dāng)覆土厚度足夠厚，輪壓擴散足夠充分時，汽車輪壓荷載可按均布荷載考慮。

其中，a為輪胎著地長度，取0.25m；b為輪胎寬度，取0.6m；d為相鄰兩個車輪間的凈距，取0.7m。

其中，c為一輛汽車的輪距，取1.8 m。

4)汽車輪壓線荷載qc=qvLb。

5)均布荷載設(shè)計值q=qy+qc。

5.2 當(dāng)H≤0.44m時

1)理論。影響線是指單位集中移動荷載P=1作用下，某截面某量值變化規(guī)律的圖形。根據(jù)影響線原理，當(dāng)板上所有荷載的合力R與Pk恰好位于梁的跨度中點C兩側(cè)的對稱位置時，Pk作用截面的彎矩達到最大值。

6 配筋計算

7 結(jié)語

該文利用汽車輪壓擴散理論和影響線原理對蓋板的抗彎性能進行計算進而完善蓋板配筋的方法，在我們近幾年的熱力工程小室、地溝蓋板的設(shè)計中得到廣泛應(yīng)用，實踐證明此設(shè)計理論使設(shè)計工作更加合理，安全。

[1] GB 50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[2] GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[3] GB 50332-2002，給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[4] 《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》編委會.給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[5] 施嵐青.注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試答題指導(dǎo)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012：1246-1247.

[6] 朱炳寅.汽車等效均布荷載的簡化計算[J].建筑結(jié)構(gòu)·技術(shù)通訊，2006(5)：17.

Discussion on prefabricated plate bending resistance design theory in heating power engineering

GUO Meng KANG Ji-min

(TaiyuanHeatingPowerCompany,Taiyuan030012,China)

This paper simply introduced the concept of prefabricated plate, this paper analyzed various force situation using the automobile wheel pressure diffusion theory and influence lines principle to prefabricated plate load role, then calculated the bending resistance bearing capacity of prefabricated plate, made the design of prefabricated plate more reasonable.

prefabricated plate, bending resistance calculation, automobile wheel pressure diffusion theory, influence line principle

1009-6825(2014)11-0056-02

2014-01-26

郭 蒙(1980- )，女，工程師； 康吉民(1961- )，男，高級工程師

TU318.1

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