簡述地下室人防結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計要點

權(quán)國云

摘要：隨著社會變化發(fā)展，地下室人防結(jié)構(gòu)工程以經(jīng)濟、美觀、堅固為主，逐漸的從地道式結(jié)構(gòu)演變成為現(xiàn)在的附建式結(jié)構(gòu)，地下室人防結(jié)構(gòu)工程的合理設(shè)計不僅滿足了人們正常生活需求，還有效保護了人們生命財產(chǎn)安全。為了充分發(fā)揮其作用，本文概述了地下室人防工程，闡述了地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計原則，并對地下室人防結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計要點進行了探討分析。

關(guān)鍵詞：地下室；人防結(jié)構(gòu)工程；設(shè)計原則；設(shè)計要點

地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計通常采用平戰(zhàn)結(jié)合的方法對其進行合理設(shè)計，從而充分發(fā)揮人防工程的作用。以下就地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的原則及其設(shè)計要點進行了探討分析。

一、地下室人防工程的概述

人防工程作為現(xiàn)代建筑的配套設(shè)施，其與現(xiàn)代建筑工程的單體工程相連而建，主要是因為附建式人防地下工程施工工藝比較簡便，成本消耗較低，而且可以有效節(jié)約土地資源。附建式人防工程在平時的使用過程中人們就將人防工程可以當作車庫、地下儲藏室或者地下商業(yè)來使用。而在發(fā)生戰(zhàn)爭時，人防工程可以作為避難場所使用，這樣充分發(fā)揮了建筑工程的使用價值。地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計時，要充分考慮到在戰(zhàn)爭發(fā)生過程中存在的這個因素，尤其是核彈爆炸所認識的沖擊波。因此地下室人防工程建設(shè)需要通過準確計算，合理進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。

二、地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計要求的分析

地下室人防結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計要求主要表現(xiàn)為：（1）合理劃分防護單元、抗爆單元的要求。建筑人防地下室對導彈的防護主要是將人防工程劃分防護單元和抗爆單元，這樣在導彈擊中人防工程時，由于防護單元和抗爆單元的存在就能使彈片減小對人防工程的損傷，因而科學合理的劃分防護單元和抗爆單元就成為建筑人防地下室設(shè)計中的重點。新實施的人防戰(zhàn)技規(guī)定對于指揮工程和坑、地道工程可不劃分防護單元和抗爆單元；對于掘開式人防工程，當層數(shù)為2層及以上，防核武器、防常規(guī)武器抗力級別為5級及以下時，地下2層及以下各層可不進行防護單元和抗爆單元劃分。因此設(shè)計人員在進行單元劃分時要根據(jù)地下室的具體情況來進行，以免對地下室日常使用功能造成影響。（2）平戰(zhàn)結(jié)合要求。地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計最主要的環(huán)節(jié)在于考慮其整體結(jié)構(gòu)的“平戰(zhàn)結(jié)合”特性，以能夠滿足戰(zhàn)爭時期不同載荷，如核武器、常規(guī)戰(zhàn)爭武器等的載荷需求。在進行建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應注意以下內(nèi)容：第一、底基、承重墻、頂部構(gòu)件等主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計；第二、間隔墻壁設(shè)計；第三、排水管道出入口、消防系統(tǒng)管道口以及通風出入口等管口的封閉設(shè)計。

三、地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計要點的分析

1、某人防結(jié)構(gòu)工程的概況。該人防工程為建筑地下一層，日常作為停車庫，戰(zhàn)時可以作為防空地下室使用。建筑高度為27.20米，地下室高度為4.3米，整體結(jié)構(gòu)為框架剪力墻。其中地下室的人防結(jié)構(gòu)為6級，甲級防護級別，總面積約7700平方米，人防面積約4500平方米。

2、地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的主要內(nèi)容。地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計首先需要明確上部建筑的結(jié)構(gòu)特征，保證二者之間的協(xié)調(diào)性。按照人防地下室設(shè)計原則，上部與下部載荷承受位置要對應，此時地下室的承重構(gòu)件相當于承上啟下作用，將上部建筑載荷傳遞到地基上，從而提升建筑穩(wěn)定性。其設(shè)計內(nèi)容主要包括：主體結(jié)構(gòu)以及孔口防護設(shè)計，孔口防護設(shè)計包括基本防護系統(tǒng)和消波系統(tǒng)。

3、明確人防結(jié)構(gòu)工程載荷。以國家相關(guān)法規(guī)作為依據(jù)，根據(jù)有可能會遇到的空襲威脅對地下室人防等級進行劃分，該人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計要求達到甲類人防級別。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，一是要考慮到核武器爆炸時的防護要求，二是要考慮到常規(guī)武器的防護要求，三是要考慮到生化武器的防護要求。對工程防護需要以及建筑所處具體位置，決定將地下室設(shè)計為全埋式，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土。為了滿足美觀需求，需要對頂板進行覆土綠化處理，覆土厚度大約在1米左右。人防工程地下室各部位等效靜載荷分析：（1）頂板，對該工程上部建筑結(jié)構(gòu)進行分析發(fā)現(xiàn)，其底層為填充墻，具體結(jié)構(gòu)為框架，而墻面開孔面積在一半以上，所以在計算載荷時，可以忽略上部建筑的超壓作用。具體等效靜載荷的確認要參考相關(guān)規(guī)范，最終確認為每平米70KN；（2）側(cè)墻，對該工程勘察后發(fā)現(xiàn)，地下室位置在地下水位以下，地基主要土質(zhì)為淤泥，確認載荷時同樣要參考相關(guān)規(guī)范，最終確認為每平米60KN；（3）底板，上述說明該工程為甲類防護，設(shè)計樁基時，要將單樁承載力的特征值作為依據(jù)，等效靜載荷最終確認為每平米25KN；最后是其他位置，其中門框窗與墻體之間的作用載荷為每平米200KN，標準值要根據(jù)實際情況來確定，要看門窗型號，同時也要看門窗尺寸。臨空墻的等效靜載荷被確認為每平米130KN。對于隔墻來說，防護單元如果相鄰，等效靜載荷可以確認為每平米50KN，人防單元與普通地下室之間的等效靜載荷可以確認為每平米110KN。

4、地下室人防結(jié)構(gòu)工程的構(gòu)件設(shè)計要點分析。由于地下室人防工程需要承受的荷載較大，而且需要承受核彈爆炸的動荷載作用，因此其結(jié)構(gòu)材料、抗?jié)B等級、構(gòu)件的最小厚度等都要高于普通結(jié)構(gòu)的要求。地下室人防結(jié)構(gòu)工程構(gòu)件的截面尺寸往往比較大，因此需要合理進行配筋設(shè)計，以防止結(jié)構(gòu)物在荷載的作用下出現(xiàn)壓潰現(xiàn)象。地下室人防工程的板、墻等都應該采用雙面配筋，并且按照規(guī)范要求設(shè)置梅花形拉結(jié)筋，確保構(gòu)件在震動狀態(tài)下鋼筋與混凝土結(jié)合良好，共同受力。地下室人防工程不宜在防護單元內(nèi)設(shè)置沉降縫、伸縮縫，而應該在室外出入口和主體結(jié)構(gòu)相連接的位置設(shè)置沉降縫。

5、地下室人防結(jié)構(gòu)工程的構(gòu)造要求與平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計要點分析。地下室人防工程設(shè)計時要滿足兩個基本要求，一是完整性，二是密封性，因此施工時要設(shè)置后澆帶，不單獨留有沉降縫，后澆帶設(shè)置完成、沉降結(jié)束以后在開展?jié)仓ぷ?。頂板以及底板都要采用雙面配筋，內(nèi)層與外層之間拉結(jié)鋼筋的數(shù)量要足夠，與混凝土結(jié)構(gòu)保持一致性。平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的設(shè)計思想，就是兼顧日常需求與戰(zhàn)時需求，一些特殊部位能夠滿足地下室日常使用需要，戰(zhàn)時又能起到防護作用，采取簡單措施就能夠?qū)崿F(xiàn)二者之間的轉(zhuǎn)換。設(shè)計時需要考慮到以下幾個問題：首先，設(shè)計轉(zhuǎn)換構(gòu)件時，要計算好轉(zhuǎn)換前后受力發(fā)生了怎樣的變化，圖紙中要表明轉(zhuǎn)換構(gòu)件的位置以及具體轉(zhuǎn)換方法；其次，轉(zhuǎn)換步驟要求盡量簡便，花費時間短，即使沒有專業(yè)的技術(shù)人員和專業(yè)設(shè)備也能順利完成。

四、結(jié)束語

綜上所述，地下室人防結(jié)構(gòu)工程主要是為了在戰(zhàn)爭發(fā)生過程中，為人們提供醫(yī)療救護及物質(zhì)補給等避難場所。因此為了充分發(fā)揮地下室人防結(jié)構(gòu)工程的作用，其設(shè)計要根據(jù)人防結(jié)構(gòu)工程特征及當?shù)匾?，結(jié)合實際進行合理設(shè)計。

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[3]韋浩文.關(guān)于人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的探討[J].裝飾裝修天地，2018（17）.

（作者單位：青海寧靚鋼結(jié)構(gòu)有限公司）