建筑工程人防地下室结构设计分析

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1、建筑工程人防地下室结构设计分析　　摘要：以《人民防空地下室设计规范》所提出的要求为准则，浅谈人防地下室结构的设计特点、原则以及具体内容。　　关键词：等效静载法；围护结构；人防荷载　　0前言　　人民防空地下室是人防工程的重要组成部分，是战时提供人员、车辆、物资等掩蔽的主要场所，在平时由于地下室的特殊性，也是作为防灾、减灾指挥所及避难所。人防地下室和普通地下室有着很多相同点，这使很多人认为普通地下室就是人防地下室。人民防空地下室在战时可对人员、车辆、物资等起到掩护的作用，是重要的人防工程。　　1人防地下

2、室结构设计特点　　人防地下室结构可靠度比一般建筑结构要低。《建筑结构可靠度设计统一标准》规定一般混凝土结构构件延性破坏时可靠指标β=，失效概率为pf=%，脆性破坏可靠指标β=，失效概率为pf=%；《人民防空地下室设计规范》规定人防地下室结构构件延性破坏时可靠指标β=，失效概率为pf=%，脆性破坏可靠指标β=，失效概率为pf=%。　　常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载作用下，人防地下室结构动力分析可采用等效静荷载法，在等效静荷载和静荷载确定后按静力计算方法进行结构内力分析。　　由于核爆炸荷载和常规武

3、器爆炸荷载均只按一次作用考虑，因此结构构件可考虑进入塑性工作状态，按弹塑性工作阶段计算结构内力，以便节约建筑材料，充分发挥结构的潜力。　　人防地下室结构设计时材料设计强度可以提高。材料设计强度的提高在设计中是通过考虑材料强度综合调整系数来完成的，如钢材=～，混凝土=。　　一般钢筋混凝土结构，依其性能和使用要　　求，要进行两种极限状态的验算，即:承载能力极限状态和正常使用极限状态。而人防工程结构一般只验算结构强度，可不进行结构变形和结构裂缝宽度的验算，同时地基承载力与地基变形也可不进行验算。　　人防结

4、构的许多构造要求，如保护层厚度、最大配筋率、钢筋锚固长度等与一般的结构不同，要求更为严格，设计中仅仅考虑受力计算，不考虑构造措施是不行的。　　2人防结构设计的原则　　可用“等效静载法”简化考虑人防荷载作用，可拆开为单个构件进行计算。　　平战结合，取控制条件，在一般的5级或6级人防设计中，结构的顶板基本上都由战时控制，而侧墙和底板则因地下室结构形式的不同而由实际情况确定；当平时使用要求与战时防护要求不一致时，应采取平战功能转换措施。　　只进行强度的验算，由于在人防荷载作用下，结构构件变形极限已用允许延

5、性比来控制，因而在防空地下室结构设计中，不必再单独验算结构构件的变形与裂缝。　　注意各部件的抗力协调，以免因设计控制标准不一致而导致结构的局部先行破坏，失去整个防护建筑的作用。　　人防地下室墙、柱等承重结构，应尽量与地面建筑物的承重结构相互对应，以使地面建筑物的荷载通过防空地下室的承重结构直接传递到地基上。　　重视构造要求，人防设计的许多构造要求是与一般的建筑设计不同的，要求更为严格，应充分保证结构的延性，“强柱弱梁”、“强剪弱弯”􀀁　　3人防地下室结构设计　　人防地下室结构设计内

6、容　　人防地下室结构设计包括围护结构设计、人防口部设计、平战转换设计。人防地下室围护结构包括人防地下室顶板、底板、外墙、临空墙、人防隔墙等。人防口部包括主要出入口、次要出入口、备用出入口及其它战时需要的各种竖井。　　人防口部设计　　人防口部设计包含三部分内容:一是出入口通道内临空墙、门框墙的设计，二是防护密闭门与消波系统的设计，三是孔口其它构件，如风井、防倒塌棚架、开敞式通道、相邻单元之间的隔墙等的设计。　　临空墙、相邻单元之间的隔墙可按一般墙体的计算模型，考虑人防设计的特点计算出内力和钢筋；而门框

7、墙的设计一般是按悬臂梁计算，但需注意的是因平时使用时需要的出入口通道均较宽，而战时又相应较窄，这样有可能会使门框墙的悬臂长度过长，而使水平筋过大。横向力即动压设计值qe，由《规范》第条确定，这两项受力作用时间存在间隔，故不考虑同时作用。防护密闭门设计。为方便工程设计人员，国家已将防密门进行系列化处理，设计人员可根据设计压力和门洞尺寸选择定型的防密门。　　消波系统设计。消波系统一般由防爆波活门及扩散室组成，防爆波活门的选用和扩散室各部分的尺寸均可在《规范》中找到相应的表格和公式来确定。扩散室一般由建筑

8、专业依据防空地下室的抗力等级、通风量、设备容许压力以及扩散室所处位置的建筑条件等因素确定。具有特殊要求的扩散室，其内部空间尺寸由结构专业按规范的相关规定计算确定。　　扩散室前墙即安装悬板活门的墙面为临空墙，墙面本身受的荷载及活门传来的荷载均按临空墙等效静荷载标准取值，扩散室与土直接接触的顶板、底板及外墙可按土中压缩波压力确定荷载。　　平战转换设计　　人防地下室平战兼顾设计是深入贯彻“平战结合”建设方针一个重要环节，由于人防工程是战时遭受敌袭击时作为保障城市居民生命安全