人防工程结构设计中应注意的问题

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1、人防工程结构设计中应注意的问题　　摘要：本文以人防工程结构设计施工图审查中常见问题：如人防工程中材料的力学性能变化、人防构件设计要点和人防工程构造要求进行重点阐述并加以分析。　　关键词：人防工程，结构设计，构造要求　　中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：　　随着社会经济的不断发展,城市建设和人防建设不断结合。防空地下室工程已日显其重要性，怎样能高质高量的建设好一个人防工程已成为设计人员需要用心研究的课题。人防工程设计是人防工程建设的关键环节之一，是人防工程建设程序中必不可少的程序。设计质量的优劣，直接关系到建设项目

2、的社会效益、战备效益和经济效益，对项目的整体质量起着决定性的作用。要保证工程质量，首先要保证设计质量，而人防工程设计中结构设计又是整个人防工程设计中的重要组成部分。下面就对人防工程结构设计审图中存在的几个问题加以说明。　　１材料性能变化　　由于人防动荷载属于偶然作用荷载，其动态量值很大，但持续的时间却非常短，仅几毫秒或几十毫秒，并且在作用过程中不断随时间迅速衰减的特点。因此在人防动荷载作用下，材料的力学性能与在静荷载作用下相比，材料的力学性质发生了明显的变化，主要表现为材料在快速加载作用下，各种材料强度的提高和结构构件承载

3、能力可靠性指标的变化。　　通过大量试验,在综合考虑了加载速率直接影响材料的动力性能的情况下,《人民防空地下室设计规范》GB50038-XX(以下提到的规范均为此规范)中,第4·2·3条给出了,在人防动荷载与静荷载同时作用或人防动荷载单独作用下,材料强度综合调整系数γd。第4·2·4条给出了,在人防动荷载与静荷载同时作用或人防动荷载单独作用下,混凝土和砌体的弹性模量,可取静荷载作用的倍,钢材的弹性模量及各种材料的泊松比均可取静荷载时的数值。以上这些材料性能的变化,都有利于减小结构断面,降低工程造价。　　２截面设计中保证构件延

4、性的问题　　在人防动荷载作用下,可以考虑利用结构的塑性变形来吸收更多的荷载能量,因而允许构件进入弹塑性工作阶段。在静荷载作用下,如果结构构件超过最大弹性抗力时,构件会产生变形,若荷载持续不变其变形就会持续发展,最后会因变形过大产生破坏。　　在人防动荷载作用下,结构构件进入了屈服状态,只要引起的最大变形不超过结构允许的最大变形,经过很短的时间,荷载消失后,振动变形将不断衰减,最后达到某一静止状态,结构虽然有一定的残余变形,但结构并没有破坏,仍有一定的承载能力和密闭性,结构就进入了塑性工作阶段,可以使结构承受更大的动荷载,因此

5、有较大的经济意义。在设计中既考虑结构的弹性工作阶段又利用其塑性工作　　阶段,这就叫按弹塑性工作阶段设计。由于人防工程各部位的受力情况不同,因此它们最后破坏的安全储备相差很远。实验表明,脆性破坏的安全储备小,延性破坏的安全储备大。所以在设计中应坚持强柱弱梁、强剪弱弯的设计原则。　　结构构件的弹塑性工作阶段是用延性比来表示的,当允许延性比等于1时,应按弹性工作阶段设计,当允许延性比大于1时,应按弹塑性工作阶段设计。　　(1)《规范》4·10·3条规定:结构构件按弹塑性工作阶段设计时,受拉钢筋配筋率不宜大于%,当大于%时,受弯构

6、件或大偏心受压构件的允许延性比[β]值应满足下式要求,且受拉钢筋最大配筋率不宜大于《规范》表4·11·8规定。　　[β]≤/h0　　x/h0=(ρ-ρ’)fyd/(αcfcd)　　为了满足上述《规范》条文要求,当结构构件按弹塑性工作阶段设计,受拉钢筋配筋率大于%时,可在受压区调整受压钢筋的配筋率来满足上式要求,其受压区钢筋面积可按下式计算。　　　当结构构件为:受弯构件α=　　大偏心受压构件α=　　(2)《规范》4·10·5条规定:按等效静荷载法分析得出的内力,进行梁、柱斜截面承载力验算时,其混凝土及砌体的动力强度设计值应乘

7、以折减系数。《规范》4·10·6条规定:按等效静荷载法分析得出的内力,进行墙、柱受压构件正截面承载力验算时,其混凝土及砌体的轴心抗压动力强度设计值应乘以折减系数。这主要是为了体现构件的强剪弱弯、强柱弱梁的设计原则,以使构件在破坏前具有较好的延性。　　由以上分析可知，对比地上普通工业与民用建筑中的构件，人防构件的特点是较低的配筋率、较小的跨高比、较高的混凝土强度等级以及较大截面尺寸，其主要目的是保证结构构件的延性，可见延性对于一个人防工程的结构设计师相当的重要的，但是地上很多设计院常忽略结构延性问题。　　3设计要点　　规范选

8、用　　《人民防空地下室设计规范》GB50038-XX只适用于新建或改　　建的属于下列抗力级别范围内的甲、乙类防空地下室以及居住小区的结合民用建筑易地修建的甲，乙类单建掘开式人防工程设计。设计人员特别注意本规范的使用范围，如地下街，及市政人防工程等不适用于本规范，其荷载及构造要求均应按《人民防空工程设计规