人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的內(nèi)容與方法

1、人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的內(nèi)容與方法【摘要】文章針對人防設(shè)計的平戰(zhàn)結(jié)合問題，從人防荷載的確定、荷載組合 和內(nèi)力分析及構(gòu)造要求等方面介紹了人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點。在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計 中也經(jīng)常會遇到平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計問題，協(xié)調(diào)好防空地下室在平戰(zhàn)兩種狀態(tài)下的不同使 用要求，已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個重要課題?！娟P(guān)鍵詞】人防地下室；人防荷載；結(jié)構(gòu)設(shè)計；平戰(zhàn)結(jié)合I _ ' /引言：人防工程是戰(zhàn)時防空、保障人民生命安全的重要措施，隨著城市的發(fā)展， 人防工程的建設(shè)越來越引起人們的重視。防空地下室是人防工程的重要組成部分。 與其它類型人防工程一樣，它具有國家規(guī)定的防護能力和各項戰(zhàn)時防空功能，是實 施人民防空的物質(zhì)基礎(chǔ)。如

2、何設(shè)計好人防工程，使人防工程在戰(zhàn)時能真正起到防空 及保障人民生命安全的功能，這就要求我們設(shè)計人員深刻理解并嚴格執(zhí)行人民防 空地下室設(shè)計規(guī)范現(xiàn)將防空地下室設(shè)計中常見的問題進行分析和探討。1 .人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點及原則' ''' ' I1.1 人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點人防地下室水平荷載作用及變形特征。（1）風(fēng)荷載計算均扣除地下室的高 度。地下室是否約束、約束的程度與風(fēng)荷載計算無關(guān)。（2）設(shè)計設(shè)定地下室部分的基本風(fēng)壓為零；在地上部分的風(fēng)荷載計算中，地下室頂板作為風(fēng)壓高度變化系數(shù)的 起算點。結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)受地下室外的回填土約束程度的影響。（3）由地下室質(zhì)量產(chǎn)生

3、的地震力，主要被室外的回填土吸收。1.2 人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則（1）對常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載，設(shè)計時均按一次作用。文章來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個人學(xué)習(xí)參考（2）平戰(zhàn)結(jié)合，取控制條件，在5級或6級人防設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的頂板基本上都由戰(zhàn) 時控制，而側(cè)墻和底板則因地下室結(jié)構(gòu)形式的不同而由實際情況確定。（3）只進行承載力的驗算，由于在核爆炸動荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已用允許延性比來 控制，因而在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不必再單獨對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與裂縫進行驗 算。（4）注意各部位的抗力（強度）協(xié)調(diào)，以免因設(shè)計控制標準不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu) 的局部先行破壞，失去整個防護建筑的作用。（5）地面與地下承重結(jié)構(gòu)體系要

4、協(xié)調(diào)， 不能出現(xiàn)兩者強弱相差較大的情況。（6）人防地下室墻、柱等承重結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量與 地面建筑物的承重結(jié)構(gòu)相互對應(yīng)，以使地面建筑物的荷載通過防空地下室的承重結(jié) 構(gòu)直接傳遞到地基上。（7）重視構(gòu)造要求，人防設(shè)計的許多構(gòu)造要求比一般的建筑 要求更為嚴格，應(yīng)充分保證結(jié)構(gòu)的延性，“強柱弱梁（板）”、“強剪弱彎”。2 .人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計內(nèi)容與方法2.1 人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計概況某甲類防空地下室總建筑面積7350m2除局部設(shè)備用房為非人防區(qū)，其余 大部分為人防區(qū)。地下室人防區(qū)分設(shè) A、B、C、D共4個六級人防單元，人防單元共 計5915m2本工程抗震設(shè)防烈度為7度，地震加速度為0.1g ,采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，

5、框架抗震等級為三級，剪力墻抗震等級為二級。地下室不考慮風(fēng)荷載作用。地下室 梁、板混凝土強度等級為C3Q墻柱混凝土強度等級按上部結(jié)構(gòu)整體計算所得，采用 C40混凝土。2.2 人防地下室底板設(shè)計（1）地下室底板人防荷載確定。本工程采用先張法高強預(yù)應(yīng)力管樁，屬有 樁基鋼筋混凝土底板，且為飽和土，底板人防荷載取值為25kNm2 （2）地下室底板反向荷載確定。依據(jù)建筑總平面布置圖及室外道路標高系統(tǒng)，本工程設(shè)計抗浮水位 標高9.2米，即相對標高為-1.05米。底板標高-4.550 ,底板厚度為0.3米，計算水深3.8米。底板疏水層為100200mm以士厚150mmh算，底板自重10.5kNm2計 算反向荷

6、載扣除底板自重為（1.35 X 38-10.5 ） 1.35=30.5kNm2。（3）底板截面設(shè)計。 按人防要求，底板最小厚度250mm因板跨、荷載較大，本工程取底板厚度為300mm 保護層厚度50mm可滿足底板承載力及裂縫寬度 0.2mm的要求。最大水頭H為3.8 米，底板厚h為0.3米，依據(jù)高規(guī)表12.1.9基礎(chǔ)防水混凝土的抗?jié)B等級確定辦 法，Hh=3.80.3=12.7 ,地下室底板設(shè)計抗?jié)B等級為0.8MPa底板設(shè)計采用PKPM吉構(gòu) 設(shè)計軟件進行計算，考慮人防荷載、水浮力的反向荷載并扣除底板自重的倒樓蓋模 型進行設(shè)計，反向荷載以恒載計算，底板自重為對結(jié)構(gòu)有利恒載，取分項系數(shù)1.0,人防荷

7、載為等效靜荷載，分項系數(shù)為 1.0。2.3 人防地下室頂板設(shè)計（1）地下室頂板概況。頂板為綠化，覆土 700mn>,設(shè)計恒載為14kNm2 小區(qū)內(nèi)設(shè)有消防車道，消防車荷載按荷載規(guī)范取值，頂板人防等效靜荷載標準值為 70KNm2地下室車庫柱跨為6X8米，經(jīng)與設(shè)備專業(yè)配合后，地下室凈高應(yīng)不小于2.8 米；（2）頂板截面設(shè)計。頂板設(shè)計采用PKPM吉構(gòu)設(shè)計軟件進行計算，考慮人防荷載、 覆土荷載，消防車荷載，活載等的單層樓蓋模型進行設(shè)計。有限制的梁高，按通常 的做法無法滿足大跨度下的大荷載。采用降低底板標高以增加地下室層高為增大梁 高拓展空間，這勢必增加地下室的開挖深度，增加工程造價。加大梁寬可以

8、解決配 筋率過大的問題，但又造成梁截面過大，形成典型的肥梁胖柱型結(jié)構(gòu)，這也是結(jié)構(gòu) 經(jīng)濟性要求所不容許的。最后經(jīng)過研究采用框架梁端加掖的構(gòu)造措施，這既解決了 配筋率超限的問題，又滿足地下室凈高的要求，既節(jié)約了工程造價，又為各設(shè)備專 業(yè)提供了足夠的空間，實現(xiàn)了工程的可行性。（3）嵌固及后澆帶設(shè)計。主樓部分地 下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，即要滿足人防荷載，覆土荷載及本層活荷載的要 求，又要滿足本層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍的要求，且采用軟件時程分析，進行補充計算，局部加強地下室及首層墻柱。在考慮有 可能塔樓有對頂板構(gòu)件水平力的傳遞，所以在地下室頂板主樓部分的設(shè)計中，按主

9、樓整體計算的結(jié)果進行截面設(shè)計。本工程總長度達到136.8米，總寬度為70.4米，如何解決溫度應(yīng)力引起的收縮裂縫則是不容忽視的問題。傳統(tǒng)的做法，地下室頂板 底板以3040米的間距設(shè)置800寬的非上下貫通后澆帶，同時注意后澆帶避開坡道 及人防口部，后澆帶在頂板覆土之前封閉，并加以養(yǎng)護。傳統(tǒng)的做法也是最有效的 做法，經(jīng)驗證明這種做法是防止超長結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的最經(jīng)濟的措施。（4）人防口部、人防隔墻及外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計。地下室層高 3.8米，口部大樣均可套用國 標07FG04圖集，人防隔墻及外墻采用單向板模型計算，上部支座為簡支端，下部支 座為固定端，人防隔墻按彈塑性模型計算.外墻按彈性模型計算，控制裂縫寬度0.2mm 在外墻施工中施工方反映出一個問題，主樓外側(cè)的柱與外墻整澆在一起，且主樓為 小柱網(wǎng)，多為3米多的柱距，柱混凝土強度等級為C40,外墻混凝土強度等級為C30, 施工中必然會造成外墻大部分都是 C40的混凝土，大面積的高強度混凝土是必然造 成大量的水化熱，容易產(chǎn)生大量的收縮裂縫。后結(jié)合塔樓荷載及塔樓與地下室外墻 結(jié)合截面，修正為整澆用 C35混凝土，有效降低裂縫和水化熱。3 .結(jié)語人防地下室