地下室人防結構設計

袁剛

摘? 要：地下室的人防結構設計非常關鍵，平時可以作為車庫或商業(yè)的往來場所，戰(zhàn)時可以作為人民群眾躲藏的空間，具有不可忽視的重要作用。如果沒有合理設計地下室人防結構，將會導致其作用得不到有效的發(fā)揮。基于此，該文首先針對地下室人防結構設計的主要特征進行分析，并將其作為切入點，探尋設計工作開展期間存在的主要不足與相關改進策略，從而為相關從業(yè)人員開展工作提供依據和幫助。

關鍵詞：地下室;人防結構;頂板

中圖分類號：TU318? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

對于地下室的人防結構設計工作而言，主要包含戰(zhàn)時以及平時2種狀況，設計期間對戰(zhàn)時必須要做出承載能力極限狀態(tài)的計算，對平時必須要做出承載能力極限狀態(tài)的計算和正常使用極限狀態(tài)的驗算。地下室的人防結構在設計期間，會涉及眾多內容，例如圖集、規(guī)范等，也需要對繁雜的設計內容展開充分的考量。如果沒有充分地展開地下室人防結構設計工作，將會導致其作用得不到有效的發(fā)揮。由此可見，發(fā)現(xiàn)地下室人防結構設計期間存在的主要不足，并且作出相應的改正，是當前相關從業(yè)人員迫在眉睫需要處理的問題。

1 地下室人防結構設計的主要特征

地下室人防結構，是我國政府相關部門以國防建設的相關要求為依據，組織與動員群眾開展的一項防護對策，從而對防范、減輕空襲危害的地下室進行建設。相對于普通性質的地下室而言，地下室人防結構在設計期間，必須要對各個負載的程度有著極為充分的考量，必須要對戰(zhàn)時武器引爆所造成的動荷載作用大小進行全面的考慮[1]?？梢哉f，地下室組織結構同負載能力的高低有著密不可分的關聯(lián)。因此，對于設計人員來講，必須要對地下室人防結構設計進行更深層次的強化，從而為人民群眾的生命安全帶來更有力的保障。

由于地下室人防結構在戰(zhàn)時能夠起到防范生化武器、核武器、 常規(guī)武器和高空襲擊等作用，因此其在展開設計、作業(yè)以及設施配備方面同普通的地下室之間存在較大的差異。由于需要在戰(zhàn)時承受巨大的荷載，因此地下室人防的梁、柱子、底板、外墻以及頂板的尺寸都需要大于普通的地下室的相應尺寸[2]。由于地下室人防結構只能全部埋于地下，并同時需要具備對突然施加的動荷載的承受能力，因此對結構材料的強度有較高的要求，具體提高標準見表1。

將其特殊性作為依據，在開展地下室人防結構的設計作業(yè)期間，必須遵循以下的原則。1）充分做好戰(zhàn)時、平時的地下人防結構荷載計算工作，并且選取更加合理、科學的管控條件。2）由于武器爆炸造成動荷載的出現(xiàn)，因此必須要做好動力分析工作，利用等效靜荷載方法對設計進行簡化，同時又能夠滿足戰(zhàn)時防范的相關精度需求。3）在設計結構期間，可以不對結構構建的裂縫以及變形程度單獨展開驗算，但是要對變形的限制有著極為全面的考量。4）在進行地下室人防結構設計時，對于地基的變形與基礎不需要展開驗算，但需要格外注意各個部件之間的協(xié)調，防止因與控制標準不符而出現(xiàn)結構局部破壞的狀況[3]。

總而言之，對地下室人防結構展開設計，是維護我國社會發(fā)展和穩(wěn)定的重要因素。

2 地下室人防結構設計的改進策略

2.1 人防荷載設計

2.1.1 頂板

如果將地下室人防的位置設計在地下一層，那么其頂板等效靜荷載標準值的取值方式見表2。

如果防常規(guī)武器5 級、6 級地下室人防結構的頂板分別是>2.5 m、>1.5 m的覆土厚度，頂板可以不在常規(guī)武器地面爆炸所造成的等效靜荷載中計入。但是，在某些較為特殊的狀況下，如果將地下室人防位置設立在地下一層及以下的位置，由于常規(guī)武器爆炸作用對此時的地下室頂板造成較小的等效靜荷載，因此在此刻不需要考量其頂板的等效靜荷載。

2.1.2 外墻

對于外墻來講，存在眾多的建造工藝，其中鋼筋混凝土、砌體外墻最為常見。在常規(guī)武器的爆炸作用中，直接承受作用的就是外墻。而此時外墻的等效靜荷載會遭受到眾多因素的影響。以飽和土式外墻為例，其等效靜荷載選取標準值時，可以采取的方式見表3。

如果防常規(guī)武器5級、6級地下室人防結構的頂板板面比室外地面高，對于比地面高的外墻來講，會遭受到爆炸的直接沖擊。由此可見，對于此刻的外墻，通常都是采取在彈塑性工作階段的計算方法，外墻等效靜荷載標準值對于5級應該取400 kN/㎡;對于6級應該取1 800 kN/㎡。

2.1.3 底板

地下室人防結構的底板由于距離爆炸沖擊波比較遠，其等效靜荷載標準值是通過頂板遭受爆炸動荷載而出現(xiàn)的反力來明確的。在開展設計工作期間，必須要對所受攻擊并非直接碰撞，只是出現(xiàn)在頂板局部范圍中受到強烈動荷載作用進行考量，將作用至底板的動荷載減小。針對防常規(guī)武器5級、6級地下室人防結構來講，設計底板之時，絕大多數(shù)狀況下不受常規(guī)武器爆炸動荷載作用控制，因此可以不在常規(guī)武器地面爆炸造成的等效靜荷載中計入。

2.2 地下室柱網結構的強化

在設計結構期間，設計人員必須要通過當前的實際需要開展對柱網結構相應的優(yōu)化。例如在對無梁樓蓋結構展開設計期間，必須要將柱網的結構進行優(yōu)化，并且對頂板的厚度格外注意。通常來講，不宜選取過大的頂板厚度，并且選取最小的配筋率來對頂板的配筋展開管控。為了能夠收獲預期的成效，設計人員在頂板厚度的選取方面可以盡量小一點，而對于柱帽的尺寸來講，必須要大一點。另外，需要控制柱帽鋼筋一次截斷的面積在1/3的范圍內，并且對多次截斷問題進行充分的考量，從而滿足我國相關的設計規(guī)范要求。以相關的設計規(guī)范要求以及實際的工程狀況作為依據，通常柱距為7.8 m～8 m。同時，當?shù)叵率铱缍瘸^12 m時，應設置臨戰(zhàn)加柱的預埋件，且加柱數(shù)量應控制在4根以內。

2.3 結構型式的優(yōu)選

將地下室頂板荷載及板厚作為依據，對無梁樓板、十字梁和井字梁等各種頂板結構進行對比，從而選取造價資金低、施工便捷的方式。在人防設計中應結合地下室結構受力及不同防護等級等因素的要求來確定相關結構件的尺寸（見表4），具體數(shù)值應根據計算分析結果來確定。

在主梁梁高適宜的情況下，十字梁要比井字梁的樓蓋更加節(jié)省[4]。同時，在將基礎深埋及功能滿足的條件下，地下室人防結構應該盡可能的淺埋，從而將地下室人防結構外墻外側的壓力大幅減少。另外，還需要對地下室底板板厚較大的情況做出充分考慮，從而選取筏板基礎或者無梁樓蓋底板。

2.4 地下室人防結構出入口的高效設計

想要將地下室人防結構的出入口設計環(huán)節(jié)做好，通常需要采取以下3種方式。1）將出入口通道當中的臨空墻、門框墻等設計工作充分做好。在此期間，設計人員還可以將普通的墻體計算模型加以運用，從而對鋼筋及內力做出考量，而在開展門框墻的設計工作期間，必須要按照懸臂梁實施設計。2）將消波系統(tǒng)、防護密閉門的設計工作充分做好。設計工作人員需要將地下室人防結構設計的門洞尺寸大小、壓力作為依據，從而有效選取定型的密閉門。3）將孔口以及其他構件的設計工作充分做好。其中主要包含風井以及開敞式通道等。

同時要加強對出入口結構的戰(zhàn)時設計。一般在每個防護單元應設置1個具備洗消功能的主要出入口，同時應將出入口平臺板及踏步板的厚度控制在200 mm左右。此外應采用雙面對稱配筋方式，且配置相應的拉結筋。

總而言之，地下室人防結構展開設計工作期間，設計人員必須要格外細致、認真，嚴格遵循相關的規(guī)范標準展開設計，從而為地下室人防結構的后續(xù)施工做出最全面的保障，確保地下室人防結構的日后使用能夠更加有效。

3 結語

綜上所述，地下室中的人防結構具有不可忽視的重要地位，在平時能夠為人民群眾帶來車庫或商業(yè)往來的空間，在戰(zhàn)時能夠為人民群眾帶來庇護的場所。如果沒有合理展開設計，將會造成地下室人防結構的作用無法充分發(fā)揮。因此，必須要不斷地對設計水平、設計方案做出創(chuàng)新與改善，才能夠推動地下室人防結構設計的高效，進而推動設計企業(yè)長遠、穩(wěn)健的發(fā)展。

參考文獻

[1]戴曉杰.淺談人防地下室結構設計中存在的問題分析及應對策略[J].中國住宅設施，2019（10）：42-43.

[2]徐云中.人防地下室結構設計中存在的若干問題分析[J].建筑設計管理，2018，35（3）：68-70.

[3]劉付華，覃銀輝，朱騰宇，等.人防地下室頂板結構設計多方案比選分析[J].混凝土與水泥制品，2016（7）：68-71.

[4]汪梅，吳炯，顏世亮，等.人防地下室樓蓋體系結構設計有關問題的探討[J].江蘇建筑，2013（4）：51-53.