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      人防地下室門框墻計(jì)算方法

      2020-09-27 08:13:40顏俊山上海民防建筑研究設(shè)計(jì)院有限公司
      門窗 2020年3期
      關(guān)鍵詞:圖集層高門框

      顏俊山 上海民防建筑研究設(shè)計(jì)院有限公司

      1 門框墻設(shè)計(jì)情況概述

      人防地下室建設(shè)正在全國各地大量展開,門框墻作為人防地下室防護(hù)結(jié)構(gòu)的的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,其設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性非常重要。常規(guī)的民用建筑人防地下室,門框墻大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),用于支撐防護(hù)密閉門,承受武器的動(dòng)荷載。人防門框墻只要控制不被結(jié)構(gòu)破壞即可,允許有塑性變形?,F(xiàn)有部分設(shè)計(jì)人員,對(duì)人防工程的抗一次打擊、武器荷載的特性、具體的荷載傳遞方式及計(jì)算方法沒有深入的認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)和研究,依賴于查詢圖集《防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》(07FG04)。但是圖集也僅給出了樓層凈高不大于3.6m門框墻的配筋結(jié)果而無具體的計(jì)算過程。而在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),采用的設(shè)置加強(qiáng)梁(柱)法作為門框墻的支座,計(jì)算較為復(fù)雜,很多項(xiàng)目未經(jīng)計(jì)算就直接參照,存在很大隱患或浪費(fèi)。

      2 現(xiàn)有的門框墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法

      2.1 懸挑構(gòu)件法(規(guī)范法)

      對(duì)于低抗力等級(jí)人防工程的門框墻,當(dāng)門框墻長(zhǎng)度較小時(shí),可用懸挑構(gòu)件法按牛腿進(jìn)行設(shè)計(jì)。懸挑構(gòu)件法計(jì)算簡(jiǎn)單,可以直接按規(guī)范公式計(jì)算或參照?qǐng)D集進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是當(dāng)計(jì)算構(gòu)件懸挑長(zhǎng)度超過一定長(zhǎng)度時(shí),常規(guī)的門框墻厚度及配筋不能滿足抗力計(jì)算要求,因此不再適用此方法進(jìn)行計(jì)算。

      2.2 增設(shè)加強(qiáng)梁柱法

      當(dāng)門框墻長(zhǎng)度較大時(shí),可考慮在門洞邊設(shè)置加強(qiáng)梁或柱直接承擔(dān)人防門及門框墻傳遞的荷載,但是增設(shè)梁柱后如何計(jì)算,人防規(guī)范未作明確規(guī)定。根據(jù)受力分析,可以采用常規(guī)的工程計(jì)算方法進(jìn)行分割,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)組成來設(shè)計(jì)計(jì)算?,F(xiàn)以一個(gè)典型加強(qiáng)做法為例,給出計(jì)算簡(jiǎn)圖(圖1)。

      圖1 門框墻計(jì)算簡(jiǎn)圖

      加強(qiáng)柱的荷載由四部分組成:q1=0.5s×qe為右側(cè)臨空墻傳來的荷載;q2=qib為按人防規(guī)范4.8.7 條確定的門框傳來的荷載;q3=0.5(a+a1)×qe為加強(qiáng)梁上側(cè)臨空墻傳來的荷載;q4=d1×為直接作用到加強(qiáng)柱上的荷載。P=0.5(a+a1)×qia為加強(qiáng)梁以集中力的方式傳給加強(qiáng)柱的荷載。加強(qiáng)梁的荷載由三部分組成:q5=0.5k×qe為上側(cè)臨空墻傳來的荷載;q6=qia為按人防規(guī)范4.8.7 條確定的門框傳來的荷載;q7=0.4×為加強(qiáng)梁上的荷載。確定荷載和計(jì)算長(zhǎng)度后,即可計(jì)算梁的彎矩和剪力,并應(yīng)驗(yàn)算支承構(gòu)件強(qiáng)度和剛度。

      2.3 整體有限元分析法

      近年來各種有限元計(jì)算分析軟件的運(yùn)用,對(duì)門框墻進(jìn)行整體有限元分析也成為了分析門框墻內(nèi)力的一種補(bǔ)充手段。但由于人防門框墻的多樣化,已及受力特殊性,對(duì)人防工程實(shí)際設(shè)計(jì)人員而言,操作性不強(qiáng),一般在對(duì)某些特殊工程上的復(fù)核驗(yàn)算上使用,常規(guī)的人防門框墻很少采用此方法。

      3 對(duì)人防圖集《07FG04》中門框墻類型進(jìn)行補(bǔ)充完善

      門框墻設(shè)計(jì)參考圖集中門框墻僅適用于層高小于3.6m的情況,對(duì)雙扇防護(hù)密閉門處的門框墻也均未考慮加強(qiáng)梁做法,而近年來實(shí)際設(shè)計(jì)的人防地下室,由于建筑要求安裝二層、甚至三層機(jī)械車位,導(dǎo)致層高遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了3.6m,但是人防門的高度是一定的,比如在作為主要出入口的汽車坡道處的門框墻,上檔墻懸挑長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于門框高度的1/2 倍,針對(duì)此種情況,筆者通過增設(shè)加強(qiáng)梁柱法,對(duì)層高4.5m~5.4m,最常用的門洞寬度為6.0m 的門框墻進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算,具體結(jié)果詳見圖2及表1。

      圖2 門框墻配筋圖

      表1 荷載類型為D型最常用MK6025型及以下(雙扇鋼門)門框墻加強(qiáng)梁配筋

      4 結(jié)語

      本文結(jié)合目前人防地下室的實(shí)際層高,參照?qǐng)D集《07FG04》,按照增設(shè)加強(qiáng)梁柱法,以列表方式補(bǔ)充了層高4.5m~5.4m 時(shí)門洞寬度分別為4.0m、5.5m、6.0m 的門框墻的門框加強(qiáng)梁配筋,設(shè)計(jì)人員可參照本文方法對(duì)圖集07FG04中未涉及的門框墻形式進(jìn)行列表歸納,在保證構(gòu)件安全的同時(shí),可減少重復(fù)計(jì)算,提高效率及準(zhǔn)確率。

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