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让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理?

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来源:  土木工程结构设计 作者:工程师雷东宝 如有侵权请联系 删 除 本文预计阅读时间6分钟 文/工程师雷东宝 阳光明媚,风景正好! 某天中午午休时,我在工位上放松的刷着朋友圈,瞬间被冯工发的一则消息吸引:学校的图书馆终于建完了,颜值爆表!配图是图书馆,大气、国际范,令人神往。随即我说道:你大学的图书馆很漂亮啊!


来源:  土木工程结构设计

作者:工程师雷东宝

如有侵权请联系


本文预计阅读时间6分钟

文/工程师雷东宝


阳光明媚,风景正好!

某天中午午休时,我在工位上放松的刷着朋友圈,瞬间被冯工发的一则消息吸引:学校的图书馆终于建完了,颜值爆表!配图是图书馆,大气、国际范,令人神往。随即我说道:你大学的图书馆很漂亮啊! 如果让你来设计,你知道怎么处理书库荷载吗? 冯工脱口而出:这有何难!?直接查荷规,查到书库的荷载,输到PKPM模型中即可!


1


书库荷载取值

听到冯工的答案,我微微一笑,说道: 书库荷载,哪有这么简单!

不理会冯工略显吃惊的表情,我接着说道:荷规表5.1.1民用建筑楼面均布活荷载标准值,你一定看过N遍了,可以说如数家珍。

今天的 “家珍”是书库,一般只有图书馆或档案馆才有。

设计图书馆,确定荷载时,首要任务就是区分哪些是普通书库,哪些是密集柜书库,二者的荷载差距很大。 荷规的条文说明说的很清楚:

说实话, 在设计阶段,结构专业当然不清楚哪些是普通书库,哪些是密集柜书库。 这时,我们必须要求建筑专业在建筑图上注明哪些是普通书库,哪些是密集柜书库,功能分区本身就是建筑专业的事情。 因此,实际设计时,我们这么取值:

1)   密集柜书库,取值 12KN/M 2

2)   普通书库,先取值 5KN/M 2 ,再问建筑专业书架高度,若高于 2m ,每米高度取 2.5KN/M 2

我看你朋友圈中的图片,是普通书库,假设书架高度小于 2m ,那么书库活载取值 5KN/M 2 为更好的说明如何处理书库荷载,下文假设该图书馆仅有普通书库,没有密集柜书库。 密集柜书库活载的处理方式与普通书库活载相同)

若直接将书库荷载按照普通活载输入到PKPM模型中,当你查看活载组合值系数时,发现它是0.7;当你查看活荷载重力荷载代表值系数时,发现它是0.5, 如下图:

发现有哪里不对了吗?我反问道,说完看向冯工,只见她正极力的思考,希冀发现一些蛛丝马迹。


冯工拍了拍自己脑袋,似乎在寻找灵感,突然她大声说道:哦,我发现了, 书库的活载组合值系数应该是0.9而非0.7,其准永久值系数是0.8而非0.5,其频遇值系数是0.9而非0.6。另外,抗规5.1.3规定,其重力荷载代表值系数是0.8而非0.5。

正解!你很机敏啊!我笑着说道。

2


书库荷载特殊之处

得到肯定,冯工开心不已。随即我补充道:相比普通活荷载,书库荷载比较特殊。

你想想看,学校的图书馆建成后,基本上在服役期内,那些书架就静静的呆在那里,几乎不动,陪你度过你的黄金年代。书架上面的图书尽管会被同学们借出些,但比例并不大。

因此尽管书库荷载是活载,在设计基准期内,它基本上以标准值的大小矗立在那里。其组合值系数、频遇值系数、准永久系数均比普通活载大,且这些系数均接近1。

举个例子,教室活载标准值为2.5 KN/M2,上课及晚自习期间,教室坐满了同学,熙熙攘攘;晚自习后,大家回去休息了,教室里空荡荡的。 教室的活载并不总是以标准值的大小出现,是变化的,因此教室活载组合值系数0.7,准永久值系数是0.5。

同理,在地震来临时,地震的大小同建筑物的质量有关。 此时,书库大概率是接近标准值的形态出现,因此其地震重力荷载代表值系数是0.8,比普通活载重力荷载代表值系数0.5要大 ,我一鼓作气的说道。

是啊,雷工。我羡慕我们图书馆的富丽堂皇,却不知实际设计时,书库荷载组合值系数、准永久值系数、重力荷载代表值系数比普通荷载要大,真惭愧啊!冯工略显尴尬的说道。

3


实际项目中,如何布置书库活载

每个人进步都有一个过程嘛!

PKPM常规活载组合值系数默认是0.7,重力荷载代表值系数默认是0.5。之所以这么设置,是因为大部分项目活载取值确实如此。

若遇到书库荷载,不能直接按普通活载输到模型中。也不能按普通活载输入到模型中后,修改组合值系数和重力荷载代表值系数。 因为一修改,所有的活载组合值系数和重力荷载代表值系数就全变了。毕竟,不可能图书馆里全部是书库,肯定还有别的功能,比如看书的地方,比如卫生间,肯定有普通的活荷载。



正确的方法是先输入普通的活荷载,书库区域普通活载输0:



然后在PKPM “荷载补充”中,自定义一个活载,命名为书库荷载(可随意命名)。



接着在“荷载补充”的”书库荷载工况”下,布置书库区域荷载5KN/M2,普通区域布置荷载0。



此时,荷载布置已经完成,取得阶段性胜利。不过革命尚未成功,同志仍须努力。

转到SATWE中,查看工况信息, 工况中多了“书库荷载工况”,但自动生成的荷载组合值系数、重力荷载代表值系数等与普通活载一样:



此时, 最关键的一步:我们手动修改书库荷载工况(ULL1)的荷载系数 ,你肯定了如指掌:



现在还不是高兴的时候,行百里,半九十。

为了让PKPM同时考虑书库荷载与普通活载,选择“自定义活载工况”为叠加,这样二者就会同时考虑了。 若选择轮换,荷载组合中,二者互斥:有普通活载没有书库荷载,或有书库荷载没有普通活载。



经过这一番猛如虎的操作,书库荷载才算是正确的考虑了。这样设计出来的图书馆安全可靠,是同学们心灵的港湾,我稳稳的说道。


感谢雷工,听您细致入微的讲解,书库荷载我整的明明白白。我也能设计我们学校图书馆了,冯工高兴的说道,眉宇间充满了自信与坚定。 

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  • jszxwsw
    jszxwsw 2020年11月20日 14:49:10 2楼

    书库荷载才算是正确的

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  • xgcg
    xgcg 2020年11月21日 10:23:36 3楼

    谢谢分享...........

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  • 天涯居士
    天涯居士 2020年11月21日 11:28:34 4楼

    直接查荷规,查到书库的荷载,输到PKPM模型中即可!


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  • 加倍努力
    加倍努力 2020年11月21日 18:04:00 5楼

    很好的学习资料,车载荷载的计算,多谢了。

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  • ab_cd10
    ab_cd10 2020年11月21日 21:33:03 6楼

    真是学习了,谢谢楼主的上传!

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  • doushengf
    doushengf 2020年11月22日 13:34:15 7楼

    谢谢楼主分享好资料谢谢啦

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  • zyj2013
    zyj2013 2020年11月23日 08:35:40 8楼

    谢谢楼主,看来荷载规范不能包罗万象,一切从实际出发,还有很多类似的工业活荷载需要设计者认真思考。可惜老板不给你时间

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  • 天涯居士
    天涯居士 2020年11月23日 09:48:47 9楼

    在设计阶段,结构专业当然不清楚哪些是普通书库,哪些是密集柜书库。

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  • 清一土木
    清一土木 2020年11月23日 16:59:52 10楼

    看来今天又学到了不得了的知识呀,非常感谢楼主的分享。

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  • shrill2000
    shrill2000 2020年11月24日 09:10:12 11楼

    很好的学习资料,车载荷载的计算,多谢了。

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