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消防车道·消防车登高操作场地-承载力要求!

发布时间:2020-12-11 15:44消防资源网 进入公众号阅读

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石峥嵘,消防资源网创始人,消防大讲堂主讲人,从业消防 25年,参与近千项目设计施工验收,主导专利数十项,答疑解惑数万条,资深实践经验,深厚理论基础,汇集金典,奉献大家!
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吴亮:通常情况下,根据所服务的建筑类别(高度、规模、火灾危险性等级)不同,消防车道承载力有650kpa(约6.5kg/cm²)及975.0kpa(约10.0kg/cm²)两个取值要求;消防车登高操作场地承载力有800kpa(约8.0kg/cm²)及975.0kpa(约10.0kg/cm²)两个取值要求。

关于消防车道及消防车登高场地的承载力要求,在现行建筑设计防火规范中仅有寥寥数语,在实际工程设计中,尤其是对于100m以下高层建筑其配套的消防车道及登高场地承载力缺乏指导性条文及取值要求。本文主要针对小区、厂(园)区内设置的消防车道及消防车登高操作场地承载力要求,跟大家做一个探讨。

本文综合《建筑设计防火规范》第7.1.97.2.2.3条,以及《建筑高度大于250m民用建筑加强防火技术要求》(试行)第十条等相关要求,通过查阅大量资料,对“建筑高度超过100m的建筑,灭火救援场地的承载力不小于10kg/cm²”的要求(《建规》第7.2.2.3条),进行了求证推导;同时,也提出了不大于100m的建筑的消防车道及消防登高操作场地的承载力要求。

综合结论:

对于非《建规7.1.2条及7.1.3条范畴内的多层、小规模建筑,为其服务的消防车道承载力应不小于650kpa(约6.5kg/cm²);对于建筑高度大于24m(住宅为27m)且建筑高度小于50m的高层建筑或《建规7.1.2条及7.1.3条范畴内的大规模建筑,为其服务的消防车道承载力应不小于650kpa(约6.5kg/cm²),消防车登高操作场地承载力应不小于800kpa(约8.0kg/cm²);而对于建筑高度大于50m(含建筑高度大于100m的超高层)的建筑,需考虑现役或未来可能配备的高吨位超重消防车(举高车),为其服务的消防车道及消防车登高操作场地承载力应不小于975.0kpa(约10.0kg/cm²)。另,考虑到基层消防队举高消防车的配备情况,即使是为建筑高度小于50m的高层建筑设置的消防车道及消防车登高操作场地承载力也宜按不小于975.0kpa(约10.0kg/cm²)取值。

详述如下:

消防车道是火灾时供消防车通行的道路,在建筑周围设置的消防车道可被利用作为灭火救援操作场地;而消防车登高操作场地,不光是供普通消防车通行和停靠,也供举高消防车登高救援使用。因此,消防车登高操作场地不光要满足消防车道的承载力要求,同时也要满足举高消防车展开救援时的承载力要求。

关于消防车道及消防车登高场地的承载力的设计要求及验算,考虑建筑的高度和规模以及当地现役或未来可能配备的消防车型号和满载总重量。在火灾实际救援时,建筑高度大于50m的建筑,除个别城市外,其灭火救援时到场的消防车类型与超高层建筑基本一致(根据火情,可能出动当地现役最大重载消防举高车进行救援)。因此对于服务于建筑高度大于50m的建筑(含超过100m的超高层),其消防车道及消防车登高场地的承载力要求应保持一致(即规范所要求的10.0kg/cm²)。对于非《建规》第7.1.2条及7.1.3条范畴内的规模相对较小、火灾危险性相对较低的多层建筑,其灭火救援时到场的消防车一般为满载车重小于15t的轻、中型消防车;而对于《建规》第7.1.2条及7.1.3条范畴内的大规模、火灾危险性相对较高的多层建筑,虽然不出动举高消防车,但也有可能出动满载约30t的重型供水消防车或水罐车。

一、消防车道的承载力要求:

城市消防车道的承载力要求需根据消防车满载时的重量,按照国家行业标准《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012第3.6.1条计算标准轴压后,再根据国家行业标准《城镇道路路面设计规范》CJJ169-2012的规定设计消防车道的路面承载。

考虑到消防车进入小区(厂、园区)的偶然性、短暂性,根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012第5.6.1条:建筑结构设计的动力计算,在有充分依据时,可将重物或设备的自重乘以动力系数后,按静力计算方法设计。及第5.6.2条:搬运和装卸重物以及车辆启动和刹车的动力系数,可采用1.1~1.3;其动力荷载只传至楼板和梁。因此本文中考虑的消防车道承载力,仅按消防车满载重量乘以1.3的动力系数后按静力计算方法进行核算。

目前常见的轻、中型消防车总质量小于15t,重型消防车总质量一般在(20~30)t。对于住宅、宾馆等建筑物,灭火时以中型消防车为主,当建筑物总高在30m以上或建筑物面积较大时,应考虑重型消防车。在《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第5.1.1条楼面均布荷载取值时,其均布荷载标准值参考的是满载重量为30t的常规重型消防车。

而当前,国内许多城市已采购高吨位(63t)消防举高车,此消防车最高有效救援高度101m,为曲臂式结构,适用于69m~101m高度建筑物的灭火救援工作。该消防举高车本身并没有储水功能,灭火救援时一般会有供水消防车为其供水或者取水于消防栓。当其展开进行登高救援作业时,周围约20m范围内不允许停放其它任何车辆(包括为其供水的供水消防车)。

以下就63t消防举高车【参考博浪涛101m曲臂云梯车技术规格,具体各项参数详:60吨消防车参数F-HLA-101及国家消防装备质量监督检验中心检验报告(编号:Zb2016C0460)】与《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中选用的30t消防车各项参数及轮压压强做个对比(消防车相关参数均来源于规范或网络)



综上,现役30t消防举高车的最大静力压强为500kpa,考虑动力系数后的单侧轮压最大压强为500kpa×1.3=650kpa(约6.5kg/cm²);现役63t消防举高车的最大静力压强为750.0kpa,考虑动力系数后的单侧轮压最大压强为750kpa×1.3=975.0kpa(约10.0kg/cm²)。

对于满载车重小于15t的轻、中型消防车(底盘承载能力在8000kg以下),其后轴单侧双轮轴荷一般不超过50kn,后轴单侧双轮压着地尺寸为0.5m×0.2m(参常规中型消防车数据:东风天锦7吨消防车,总重15.55t,后轴轴荷100kn;庆铃6吨消防车,总重14.95t,后轴轴荷100kn;豪沃6吨消防车,总重15.52t,后轴轴荷98.1kn,消防车详细参数可查:消防车产品参考),可以得出常规轻、中型消防车单侧轮压动力最大压强为50kn÷(0.5m×0.2m)×1.3=650kpa(约6.5kg/cm²)

另外,考虑到未来配备的高吨位超重消防车虽然整车重量较重,但是轴荷限值都应满足每侧单胎小于90kn,每侧双胎小于130kn(参《消防车 第1部分:通用技术条件》GB7956.1-2014第5.1.5.1条)。据此可得出结论,无论未来所配备何种消防车,在执行现行通用技术条件的前提下,其单侧轮压动力最大压强都不会超过975.0kpa(约10.0kg/cm²)。

二、消防车登高操作场地的承载力要求:

消防车登高操作场地的承载力要求及核算应根据举高消防车的类型,按照其轮压或支腿的作用压强进行,取大值作为设计要求值。根据《高层建筑火灾扑救行动指南》GA/T 1191-2014第6.19条:举高车作业位置应满足支腿伸展点的承载能力,避开化粪池、井盖和地沟上方(场地下面的建筑结构、管道和暗沟等仅需考虑轮压值的影响)……,因此只需核算场地处承载力是否满足举高车展开后的支腿承载要求;另根据《消防车 举高消防车》GB7956.12-2015第4.4.1.12条的要求:举高车应配置与支腿数量相等的支承垫板,支承垫板的面积应保证支承面所受的压强不大于800kpa(约8.0kg/cm²)。因此消防车登高操作场地面层在消防举高车展开救援时所受静态压强不会大于800kpa(约8.0kg/cm²),但因该场地同时供消防举高车通行和停靠,故同时需满足其单侧轮压动力荷载压强的要求。

三、消防车道及消防车登高操作场地的构造要求:

以下例举常规C25混凝土面层道路做法,推导混凝土面层在不同承载力取值要求下的最小厚度值,其它道路做法需根据规范要求对构造做法进行承载力核算。

根据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010(2015年版),查表可得C25混凝土抗压强度标准值fck为16.7N/mm²,抗剪强度ft为4N/mm²,经计算,均大于消防车道及消防车登高操作场地承载力975.0kpa(约10.0kg/cm²)的要求。另根据常规小区道路垫层做法(参国标12J003-1/C1及4/C1)一般为300厚的级配砂石垫层或3:7灰土垫层,常规垫层承载力特征值取值(参《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》JTG/TD31-02-2013第5.2.8条)最小可达150kpa,根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2承载力计算章节相关内容计算并结合构造要求,满足承载力不小于650kpa(约6.5kg/cm²)时C25混凝土道路面层厚度不宜小于180mm;满足承载力不小于975.0kpa(约10.0kg/cm²)时C25混凝土道路面层厚度不宜小于250mm。


作者:吴亮 北京中建建筑设计院长沙分院  
微信号:WL56042

 

 

申明:建筑千差万别,规范不可能详尽所有可能,本人已发近千专题和视频,期待用一种相对合理的思路来解决普遍性问题,欢迎留言! 

 

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消防网友75012 2020-12-18 16:020 喜欢    0 踩 [回复]

吴老师:

       我是化工专业背景,不清楚道路承载计算办法。能不能说一下沥青面层的消防车道和消防车登高操作场地的厚度。

谢谢!

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