人防工程附建式防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討

1、<p>　　人防工程附建式防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討</p><p>　　摘要：針對某防空地下室工程設(shè)計(jì)中的一些問題，從人防荷載和平時(shí)荷栽的組合、不同情況各部位人防荷載的取值，計(jì)算原理、構(gòu)造要求以及轉(zhuǎn)換措施等方面介紹了附建式防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及和平時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些區(qū)別，以及在人防規(guī)范使用過程中應(yīng)注意的問題，以供大家共同探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：防空地下室；戰(zhàn)時(shí)職能

2、；荷載組合；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)換措施 </p><p>　　Abstract: Aiming at the problems of an air defense basement in the engineering design, this paper introduces some difference with anti-aircraft basement structure design features an

3、d regulate the use of the process should pay attention to, from the value of combination, load of civil defense and normal load of different parts of civil air defense force, calculation principle, just for everyone to d

4、iscuss. </p><p>　　Keywords: air defense basement; wartime functions; load combination; structure design; conversion measures </p><p>　　中圖分類號：TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　防空地下室是人防工

5、程的重要組成部分，地下室工程的大量修建是戰(zhàn)時(shí)防空、保障人民生命安全的重要措施。某花園防空地下室為甲類防空地下室，地下兩層均為人防地下室，分為上下兩個(gè)單元，人防建筑面積為３６００平方米，戰(zhàn)時(shí)為二等人員掩蔽所，平時(shí)為汽車庫和設(shè)備用房，設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足其戰(zhàn)時(shí)對核武器、常規(guī)武器和生化武器的各項(xiàng)防護(hù)要求，防空地下室設(shè)計(jì)中均不考慮核武器和常規(guī)武器的直接命中。防空地下室作為人防工程的一類，它的顯著特點(diǎn)除了在設(shè)計(jì)中要達(dá)到規(guī)定的抗力級別（也就是相應(yīng)的人防等

6、效靜荷載級別）外，還必須滿足戰(zhàn)時(shí)密閉性的要求。這就要求設(shè)計(jì)人員必須按人防主管部門審批的抗力級別設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格按《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５００３８－２００５）的各項(xiàng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p><p>　?。比朔澜Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及原則 </p><p>　?。保狈揽盏叵率医Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) </p><p>　?。保保痹O(shè)計(jì)目標(biāo)可靠指標(biāo)可適當(dāng)降低一般的工業(yè)與民用建筑在

7、使用時(shí)的靜荷載，是其永久作用的主要荷載，一旦造成破壞，造成的后果非常嚴(yán)重，因此要求在民用工程設(shè)計(jì)中對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)要求很高，而對人防工程而言，由于炮航彈的沖擊 </p><p>　　爆炸荷載或核爆炸沖擊波荷載作用時(shí)間很短，而且是只分別考慮一次瞬時(shí)作用，所以可以允許防空地下室防護(hù)結(jié)構(gòu)有相對較低一些的安全度，承載能力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)要低很多。 </p><p>　　１．１

8、．２結(jié)構(gòu)可采用按彈塑性體系設(shè)計(jì) </p><p>　　靜荷載作用下的鋼筋混凝土構(gòu)件，如果構(gòu)件的變形進(jìn)入了塑性階段，此時(shí)構(gòu)件就會在靜載的持續(xù)作用下因失去承載能力而破壞，而防空地下室的人防荷載是動荷載，具有瞬息和短暫作用的性質(zhì)，并隨時(shí)間而衰減，因此即使結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入了塑性屈服狀態(tài)，只要動荷載作用引起的構(gòu)件最大變形不超過結(jié)構(gòu)破壞的極限變形，在荷載作用消失以后，構(gòu)件作有阻尼的自由振動，其振動變形將因阻尼的影響而不斷衰減，最

9、后恢復(fù)到一定的靜止平衡狀態(tài)，此時(shí)雖然會出現(xiàn)殘余變形，但對防空地下室而言仍能達(dá)到承載能力和密閉性的要求。 </p><p>　?。保保吃O(shè)計(jì)采用的材料強(qiáng)度值要提高 </p><p>　　人防結(jié)構(gòu)承受的是瞬間作用的動荷載，在快速加載時(shí)，由于材料達(dá)到破壞的變形來不及展開，加載的數(shù)值已經(jīng)達(dá)到最大并開始卸載，反映在材料試驗(yàn)加載的數(shù)值上，就表現(xiàn)為材料的強(qiáng)度的提高，對于地基的承載力，人防動荷載作用時(shí)，

10、其承載力也是要提高的，能提高幾倍到十幾倍，甚至更高。 </p><p>　?。保卜揽盏叵率医Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 </p><p>　　防空地下室防核武器抗力級別可分為五個(gè)抗力等級：４級、４Ｂ級、５級、６級和６Ｂ級。防常規(guī)武器抗力級別可分為二個(gè)抗力等級：５級和６級，按照人防工程“長期準(zhǔn)備、重點(diǎn)建設(shè)、平戰(zhàn)結(jié)合”的建設(shè)方針，必須使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到安全可靠。設(shè)計(jì)荷載應(yīng)全面考慮動荷載以及土體作用力、水壓力、

11、結(jié)構(gòu)自重靜荷載。防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)只考慮武器的一次襲擊作用，防空地下室結(jié)構(gòu)在武器爆炸動荷載作用下，應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)本身的強(qiáng)度（受彎、受剪、受沖切承載力等），可不驗(yàn)算地基承載力與地基變形，基礎(chǔ)平面尺寸根據(jù)平時(shí)荷載組合作用計(jì)算確定，在武器爆炸動荷載作用下可不進(jìn)行驗(yàn)算，多層或高層地面建筑的防空地下室，防空地下室是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系的一部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要同時(shí)滿足平時(shí)荷載效應(yīng)組合和戰(zhàn)時(shí)荷載效應(yīng)組合的要求，并應(yīng)取其中控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。 &l

12、t;/p><p>　　２防空地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法 </p><p>　?。玻狈揽盏叵率业装寮盎A(chǔ)設(shè)計(jì) </p><p>　?。玻保钡叵率业装迦朔篮奢d的確定 </p><p>　　以安順江山花園防空地下室工程為例，由于是兩層地下室，地下二層底標(biāo)高為－９．８００，常年地下水穩(wěn)定水位為－７．８００，基礎(chǔ)形式采用人工挖孔樁和獨(dú)立柱基，根

13、據(jù)《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》不考慮常規(guī)武器的作用，所以應(yīng)按核武器作用下的等效荷載計(jì)算，取人防底板荷載為２５ＫＮ／ｍ２，由于本工程基礎(chǔ)不是采用箱基和筏基，底板荷載組合中應(yīng)計(jì)入水浮力，且設(shè)計(jì)水頭應(yīng)為２米，在此項(xiàng)荷載組合中，人防荷載為等效靜荷載，分項(xiàng)系數(shù)為１．０，水浮力為對整體結(jié)構(gòu)是不利的，分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)為１．２，荷載計(jì)算確定后，按倒樓蓋進(jìn)行計(jì)算基礎(chǔ)梁及底板，基礎(chǔ)的截面則由平時(shí)荷載的組合確定。 </p><p>　?。玻?/p>

14、．２地下室底板的特殊情況在我們西南地區(qū)，經(jīng)常能碰到地下室沒開挖多深就見全巖了，且地下水水位較深，此時(shí)常采用獨(dú)立柱基，以中風(fēng)化巖石為持力層，底板也完全座落在巖石上，此時(shí)可以不考慮人防底板荷載，也不用考慮２００ｍｍ 的構(gòu)造厚度，完全由平時(shí)荷載控制。另一種情況是基礎(chǔ)形式為端承樁，底板下土的類型為非飽和土，也可以不考慮人防底板荷載的作用，底板完全由平時(shí)荷載控制，按平時(shí)做法做。 </p><p>　?。玻卜揽盏叵率翼敯逶O(shè)

15、計(jì) </p><p>　　地下室人防荷載可參考《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》中相應(yīng)款項(xiàng)，對于低級別的防空地下室，應(yīng)先根據(jù)人防口部距外墻的距離來判斷是否考慮常規(guī)武器的作用，然后再與核武器作用下的荷載作比較，看頂板動荷載是由常規(guī)武器控制還是由核武器控制，這里應(yīng)該注意的是在選用規(guī)范表４．８．２中核武器作用下的頂板荷載時(shí)頂板區(qū)格最大短邊凈跨１０時(shí)，對于梁板結(jié)構(gòu)１０指的是次梁間的距離，對于無梁樓蓋，１０指的是柱軸線間的距離。安

16、順江山花園為兩層地下室，地下一層考慮上部建筑的影響取為５５ＫＮ／ｍ２，地下二層的頂板應(yīng)按防護(hù)單元間隔墻的等效荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定，應(yīng)?。担埃耍危恚?。當(dāng)上下兩層為一個(gè)防護(hù)單元時(shí)，中間樓層可不考慮人防荷載的作用，但應(yīng)按構(gòu)造做２００ｍｍ的鋼筋混凝土樓板，配筋按平時(shí)荷載組合計(jì)算。 </p><p>　?。玻撤揽盏叵率铱蚣苤涂诓繅w設(shè)計(jì) </p><p>　　防空地下室框架柱主要由平時(shí)荷載控制，對于

17、高層建筑下的防空地下室可以不考慮人防荷載的作用，對于口部的門框墻，臨空墻則由人防荷載控制，其尺寸如果符合ＦＧ０１～０５的規(guī)定則可以套用圖集，否則要重新計(jì)算，在門框墻和有封堵的臨空墻計(jì)算中，我們常常會遇到門洞口有一邊或兩邊的門垛尺寸較長，超過了８００ｍｍ 時(shí)，或當(dāng)門洞上邊墻懸臂較長時(shí)，需要在門邊加豎向柱和在門洞上邊加水平梁，這時(shí)如何選擇受力模型很關(guān)鍵，如果選擇不當(dāng)則和造成加柱和加梁的截面和配筋過大，不經(jīng)濟(jì)，根據(jù)我自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，看層高和門

18、洞兩側(cè)的墻那個(gè)距離小，選距離小的為主梁，距離大的那邊加的梁或（柱）搭接在這道主梁上，這樣的計(jì)算模型為最合理的模型，也是最節(jié)約，最經(jīng)濟(jì)的。 </p><p>　?。玻捶揽盏叵率遗R戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施設(shè)計(jì) </p><p>　　防空地下室要做到平戰(zhàn)兩用才能取得更大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，這就要求防空地下室要能夠進(jìn)行平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，就要進(jìn)行封堵設(shè)計(jì)，我們目前用的人防標(biāo)準(zhǔn)圖集中對型鋼封堵洞口，都是在底板上預(yù)留一個(gè)

19、２００ｍｍｘ１５０ｍｍ 的槽，臨戰(zhàn)時(shí)將型鋼放到槽中固定，這在實(shí)際施工中很容易被遺漏，施工單位施工起來難度也比較大，因此我在設(shè)計(jì)中將留槽改為預(yù)埋鋼板，封堵時(shí)只要將型鋼下端焊在鋼板上就可以 </p><p>　　了，鋼板的厚度和焊縫的大小，由具體的計(jì)算確定，這樣就大大降低了施工的難度，實(shí)踐證明，此改進(jìn)是非?？尚械摹Ｒ陨鲜俏覍Ω浇ㄊ椒揽盏叵率医Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些看法，當(dāng)然遇到具體的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)思路和處理的辦法是可以靈活變通的

20、，但有一條原則，平戰(zhàn)結(jié)合的防空地下室設(shè)計(jì)不僅應(yīng)滿足戰(zhàn)時(shí)的防護(hù)要求和使用要求，還要滿足平時(shí)使用的各項(xiàng)要求，使其做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)、合理。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　［１］人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范［Ｓ］．國家人民防空辦公室，２００５，（１１）． </p><p>　　［２］防護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算原理與設(shè)計(jì)［Ｐ］．解