直升机停机坪荷载的取值

- 2016-12-03 -

       关于楼顶直升机停机坪的荷载取值.不同的规范有不同的要求,其内容很容易产生歧义。国标要求如下:“最终进近和起飞区必须能承受预计使用该机场的直升机的作用。直升机的动载可按其最大起飞全重的1.5倍计。设计中尚应考虑由人员、雪、货物、加油与消防设备等产生的附加荷载”。军标则要求:“屋顶强度应根据所接纳直升机的总重并考虑直升机粗猛着陆时对屋顶的冲击载荷而引起的超重现象进行计算。一般屋顶及支撑结构可按直升机总质量的l0倍设计。”“1.5倍”和“10倍”两者有着如此巨大的区别。前者若理解为动力系数还说得过去。关键是如何理解军标中10倍的含义,是全停机坪所能承受活荷载的总和为直升机总质量的10倍,还是指一个局部活荷载就应按直升机总质量的1倍来考虑呢?这对于结构的内力计算结果和支撑结构的规格断面的确定有着极大的影响。因此应该认为,两个标准的规定都过于模糊,不便操作。

  在这里我们不妨看一下国外是如何考虑的。以下引述美国规范(UNIFORM BUILDING CODE1982):

  “直升机停机坪之荷载.取下列情况中产生最大应力之一种:一是结构永久荷载加上直升机之实际重量。二是结构永久荷载加上一个集中荷载,该荷载作用面积为1平方英寸,对于装有液压减震装置之直升飞机,该荷载取直升机总重之0.75倍。对于装有刚性着陆装置或滑橇之直升机,取直升机总重之1.5倍。三是结构永久荷载加上每平方米5kN之活载。”

  笔者认为:依据我国《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)所列举的条目同时参照美国的规范精神来确定直升机的荷载是适宜的。

  《建筑结构荷载规范》4.3.2条作如下规定:“屋面直升机停机坪荷载应根据直升机总重按局部荷载考虑,同时其等效均布荷载不低于5.0kN/㎡。

  局部荷载应按直升机实际最大起飞重量确定,当没有机型技术资料时,一般可依据轻、中、重三种类型的不同要求,按下述选用局部荷载标准值及作用面积规定:

  ——轻型,最大起飞重量2t,局部荷载标准值取20kN,作用面积为0.2x0.2m。

  ——中型,最大起飞重量4t,局部荷载标准值取40kN,作用面积0.25x0.25m。

  ——重型.最大起飞重量6t,局部荷载标准值取60kN.作用面积0.3x0.3m。

  荷载的组合值系数应取0.7,频遇值系数应取0.6,准永久值系数应取0。

  《建筑结构荷载规范》4.6.3条规定:“直升机在屋面上的荷载,也应乘以动力系数,对具有液压轮胎起落架的直升机可取l.4;其动力荷载只传至楼板和梁。”

  笔者在进行设计时,首先确定好建筑形式和笔者在进行设计时,首先确定好建筑形式和结构布局,分析并找出直升机受力后会产生最大应力的着力点,作为最不利着陆点。当获得直升机的确切机型和资料时,首先,由起落架的胎压算得局部荷载和作用面积;若无有效胎压资料则根据荷载规范确定作用面积,然后将这个局部荷载分别作用于各个最不利位置,进行内力影响线分析计算,(这里可以按荷载规范附录B的方法确定等效均布活荷载)。同时考虑荷载规范规定各种荷载组合进行内力分析,以确定合适的结构断面。