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让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理?

来源:  土木工程结构设计 作者:工程师雷东宝

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本文预计阅读时间 6 分钟 文/工程师雷东宝 让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理?
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!
让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理?

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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。 让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理? 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: 让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理? 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: 让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理? 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。
让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理? 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。 让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理? 正解!你很机敏啊!我笑着说道。

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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。 让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理? 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。

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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。
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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:
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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)。
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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。
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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:
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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:
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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。 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。
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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。
让你设计你大学的图书馆,书库荷载如何处理? 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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