栈桥楼面活荷载取值的应用实践

洪 海

（中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150000）

火电厂各建构筑物的楼面在计算中，由设备埋件、工艺管道等产生的局部荷载应按实际荷载作用考虑，也可采用等效均布荷载进行考虑。

建筑结构荷载设计手册中给出了如何确定楼面等效均布荷载的方法，详见下文：

（1）楼、屋面的等效均布活荷载应在其设计控制部位上，根据需要按内力（弯矩、剪力、轴力）、变形、裂缝的等值要求来确定等效均布活荷载，在一般情况下可按内力等值的方法来确定荷载。

（2）由于实际工程中工艺安装要求以及使用布置的不同，楼面活荷载差别可能很大，此情况下应该分区域，分别确定各区域的等效均布活荷载。

（3）连续梁、板的等效均布活荷载，可按单跨简支梁、板计算，但计算梁、板得实际内力时仍应按连续结构考虑。确定等效均布活荷载时，可根据弹性体系结构力学方法计算。

（4）单向板上局部荷载（包括集中荷载）的等效均布活荷载qe可按下式计算：

qe=8Mmax/b×l×l

式中：l－板的跨度；b－板上局部荷载效应的有效分布宽度值；Mmax－简支板的最大弯矩值。

上述各字母具体如何取值在《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第61页中有详尽解释，此处不再详叙。

在实际工程中，栈桥内设皮带机，皮带机支架下端均设置预埋件，并由工艺专业提供预埋件尺寸及所承受荷载大小。

《火力发电厂土建结构设计技术规定》（DL5022-93）中规定：

当栈桥中皮带宽度为1.2～1.4m时，栈桥楼面活荷载一般按4kN/㎡采用，当皮带宽度大于1.4m时按实际荷载考虑。

其楼面活荷载实质即为（全部预埋件上荷载/栈桥板面积）+无设备区域的操作荷载（一般标准值可取2.0kN/㎡）。

现就实际工程来验算此楼面活荷载是否合适。

在最近本人参与设计的某工程中，皮带宽度为1.050m，栈桥楼面即为现浇钢筋混凝土单向连续板，板厚100mm，板长跨为5470mm，板短跨即次梁间距均为2200mm，设埋件每个尺寸200mm×250mm，每个埋件上荷载为4kN。本工程栈桥楼面活荷载取4kN/㎡其上预埋件对板最不利情况应为预埋件设于板中心位置处。

现对此楼面等效荷载做计算（计算方法参见《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第61～63页）。

解：

板计算跨度lo=2.2m

埋件作用面上平行于板跨的计算宽度

bcx=btx+2s+h=0.35m

埋件作用面上垂直于板跨的计算宽度

bcy=bty+2s+h=0.30m

符合bcx＞bcy（即0.35＞0.3）

bcy＜0.6lo（即0.3＜2.2×0.6=1.32m）

bcy＜lo条件

故埋件上荷载在板上的有效分布宽度为

b=bcy+0.7lo=1.84m

bcx-荷载作用面平行于板跨的计算宽度值

bcy-荷载作用面垂直于板跨的计算宽度值

而bcx=btx+2s+h

bcy=bty+2s+h

btx-荷载作用面平行于板跨的宽度（即工艺埋铁平行于板跨的尺寸）

bty-荷载作用面垂直于板跨的宽度（即工艺埋铁垂直于板跨的尺寸）

s-埋铁垫层厚度（一般均不设，所以s取0）

h-板的厚度

由于埋件位置靠近板的非支撑边，且埋件中心之间距离小于埋件荷载有效分布宽度，因此应按照两种不同的折减埋件荷载的有效分布宽度情况确定等效楼面均布活荷载标准值，取两者中较大值作为该等效楼面均布活荷载标准值。

情况1：以位于板的非支撑边附近埋件作为计算对象，确定其折减后有效分布宽度：

bˊ=1.01+1.05/2=1.535m

板的计算简图（按简支单跨板计算）应为两处荷载叠加而成。可参考相关手册。

作用在板上的荷载（图1）：

（1）无工艺埋铁区域的荷载在折减后的有效分布宽度bˊ内产生的沿板跨的均布线荷载值：

q1=2×1.535=3.07kN/m

（2）工艺埋铁荷载乘以荷载分项系数并扣除埋件在板跨内所占面积的操作荷载后产生的沿板跨的均布线荷载值：

q2=3.583kN/m

板中绝对最大弯矩Mmax=2.492kN·m

等效楼面均布活荷载标准值：

qe1=2.684kN/㎡

情况2：以位于板中部埋件作为计算对象，确定其折减后有效分布宽度：

bˊ=0.675+1.05/2=1.200m

板的计算简图（按简支单跨板计算）如图2所示。

作用在板上的荷载：

（1）无埋件区域的操作荷载在折减后的有效分布宽度bˊ内产生的沿板跨的均布线荷载：

q3=2×1.2=2.4kN/m

（2）埋件荷载乘以分项系数并扣除埋件在板跨内所占面积的操作荷载后产生的沿板跨的均布线荷载

q4==4.583kN/m

板中绝对最大弯矩Mmax=2.264kN·m

等效楼面均布活荷载标准值：

qe2==3.119kN/㎡

由于本栈桥还与地面成一定角 度（12°），笔者在计算中并未考虑，因此实际荷载应小于此计算值。可见实际楼面活荷载小于《火力发电厂土建结构设计技术规定》（DL5022-93）中规定的荷载值。这也代表着本工程栈桥活荷载的取值还是偏于安全并有一定富余度。

图2

[1]郑华彬，韩大建，黄炎生，梁德飞.粘贴钢板法加固轴心受压柱的可靠度分析（英文）[J].科学技术与工程，2010（07）.

[2]杨义龙，李思明.不同目标使用期结构鉴定与加固相关问题探讨[J].山西建筑，2009（06）.

[3]黄炎生，邓浩，罗仁志.基于分项系数法的既有框架结构可靠性评估[J].华南理工大学学报（自然科学版），2008（12）.