摘要：根据温州市泰顺县公安局业务用房工程地下室（含人防）设计实例，对该项目人防地下室结构设计中遇到的相关问题结合《人民防空地下室设计规范》GB 50038—2005 进行了分析和探讨。
关键词：人防地下室；门框墙；临空墙；人防外墙；荷载取值
人民防空地下室简称人防地下室，是人防工事的一种，包括人防外墙、临空墙、防爆门、门框墙、防护隔墙等部分组成，主要用于人民防空临时掩体、战时防空指挥中心、通讯中心、隐蔽所等；部分永备防御工事还具有三防功能。为保障人民防空指挥、通信、掩蔽等需要，具有预定防护功能的地下室，同时还具有在紧急时刻储存粮食淡水的作用。随着我国各方面实力的发展，对人防地下室需求也越来越大，越来越多的人防地下室建设并投入使用。
1 人防地下室结构设计的特点
（1）人防地下室结构设计必须考虑核武器、常规武器爆炸产生冲击波与压缩波的作用。爆炸产生的作用属于偶然荷载，偶然荷载具有量值大作用时间短的特点。外露的防空地下室结构，比如高出地面的人防外墙、口部的门框墙、临空墙等将直接承受空气中冲击波的作用，埋入土中的防空地下室结构，比如地下室底板、埋入土中的人防外墙以及顶板等则将直接承受土中压缩波的作用。
（2）住宅，公共建筑的人防地下室结构是整个建筑的重要组成部分，此类人防地下室结构不仅要满足战时的抗力需求，而且要能承受上部结构传来的荷载以及满足平时使用的要求。
（3）上部建筑物受空气中冲击波作用，在人防地下室结构上产生的附加荷载，这个荷载在设计时一般不再考虑。
（4）人防钢筋混凝土构件可按弹塑性理论设计。对于人防地下室中钢筋混凝土构件（临空墙、门框墙、人防外墙）来说，处于屈服后开裂状态仍属于正常工作状态，这样可以充分利用材料的强度，达到节约资源的目的。
（5）人防结构的材料强度可适当提升。一般设计时，人防结构的材料强度设计值可取静荷载作用下材料强度设计值乘以材料强度，综合调整系数：HPB300级钢一般为1.5；HRB335级钢一般为1.35；HRB400级钢一般为1.2；混凝土一般取1.5（不得采用早强剂；否则一般为1.35）。
（6）在核武器、常规武器爆炸动荷载作用下，建筑物地基承载力有较大提升，在这种瞬间荷载作用下，一般不会产生因地基承载力不足产生的结构破坏。所以人防地下室在各类武器动荷载作用下，可不验算地基承载力与地基变形。
（7）重视构造要求，人防设计的许多构造要求与一般设计不同，要求更为严格，故仅仅考虑受力计算，不考虑构造措施是不合理的。
2 工程案例
温州市泰顺县公安局业务用房位于浙江省温州市泰顺县北临湖滨北路，南临廊桥大道。总用地面积10494平方米 ，总建筑面积为18053平方米，总占地面积1407平方米，建筑密度13.4%，容积率1.30。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中地上面积13542平方米，地下面积4511平方米.绿地率39.4%，建筑高度为59.7米，其中地下一层，地上十六层，结构形式为框架剪力墙结构，地震设防烈度为6度，框架，剪力墙抗震等级均为三级，人防设置在地下一层，地下室层高为5.4米，人防面积976.8平方米，抗力等级为核6，常6级，属于甲类防空地下，战时用途为：二等人员掩蔽所，平时用途为：机动车停车库。基础形式采用钻孔灌注桩基础。
2.1人防地下室结构设计内容
防空地下室的结构设计必须考虑上部建筑结构体系。墙、柱等承重结构应尽量于上部建筑墙、柱相对应，尽量减少梁抬柱，梁抬墙的情况出现，这样可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给基础。
防空地下室的结构设计的内容主要有两大类：一是主体结构设计，包括顶板，顶板梁，人防外墙，底板等结构构件的设计。二是口部设计，包括出入口防护和消波系统，其中出入口的防护包括防护密闭门的设计，门框墙，临空墙，人防区与非人防区隔墙，临战封堵，风井的计算；而消波系统的设计包括防护密闭门，活门槛的设计和扩散室的设计。了解上述人防地下室结构设计内容后，首先就必须确定计算所需的荷载值。
2.2人防荷载取值
《人民防空地下室设计规范》GB 50038-2005明确规定人防工程按可能受到的武器威胁大小分为甲，乙两类，泰顺县公安局业务用房项目是按甲类防空地下室设计的，因此该工程防空地下室必须满足其预定的战时对核武器、常规武器、生化武器的各项防护要求。
该工程人防地下室是全埋式地下室，考虑到上部地面绿化以及排水问题，该地下室顶板覆土厚度为0.8米。根据《人民防空地下室设计规范》GB 50038-2005各结构部位等效静荷载取值如下：
地下室顶板：因为本项目顶板覆土厚度为0.8米，查本工程地质勘察报告又得本工程所在地基土为饱和土工况，顶板区格最大短边净跨度lo=4.5米，而且本工程需考虑上部建筑的影响，按核6取值，根据这些数据查《人民防空地下室设计规范》表4.8.2得顶板等效静荷载标准值为70KN/m2.
地下室底板：因为本项目顶板覆土厚度为0.8米，地基土又为饱和土工况，基础形式为端承桩基，按核6取值，根据这些数据查《人民防空地下室设计规范》表4.8.15得底板等效静荷载标准值为25KN/m2.
人防外墙：因为本工程地基土为粉质黏土层，且位于地下水位以下，属于饱和土工况，按核6取值，查《人民防空地下室设计规范》表4.8.3-2得人防外墙等效静荷载标准值可取60KN/m2.
门框墙：按核6取值，而且本项目需考虑上部建筑的影响。而本项目直通、单向出入口坡道的坡度角小于30度，所以查《人民防空地下室设计规范》表4.8.7得室外直通、单向出入口直接作用在门框墙上的等效静荷载值为240 KN/m2；顶板荷载考虑上部建筑影响的室内出入口与顶板荷载不考虑上部建筑影响的室内出入口，室外竖井，楼梯，穿廊出入口这两种情况直接作用在门框墙上的等效静荷载值均为200 KN/m2
临空墙：按核6取值，而且本项目需考虑上部建筑的影响。而本项目直通、单向出入口坡道的坡度角小于30度，所以查《人民防空地下室设计规范》表4.8.8得室外直通、单向出入口直接作用在临空墙上的等效静荷载值为160 KN/m2；顶板荷载考虑上部建筑影响的室内出入口的临空墙上的等效静荷载值均为110 KN/m2，顶板荷载不考虑上部建筑影响的室内出入口，室外竖井，楼梯，穿廊出入口的临空墙上的等效静荷载值均为130 KN/m2
隔墙：本项目隔墙有两类，一类是相邻防护单元之间的隔墙，该隔墙荷载按核6取值，查《人民防空地下室设计规范》表4.8.9-1得为50 KN/m2；另外一类是人防地下室与普通地下室之间的隔墙，该隔墙荷载也按核6取值，查《人民防空地下室设计规范》表4.8.9-1得为10 KN/m2；
2.3构造要求
本工程基础，底板 侧墙的设计抗渗等级均为P6，人防墙混凝土强度等级为C35，人防柱为了满足轴压比以及其他要求，其混凝土强度等级为C45，非人防柱子的混凝土强度等级为C40，其他结构的混凝土强度等级均为C30。地下室内没有设伸缩缝和沉降缝，而是设了多条沉降后浇带。对钢筋混凝土顶板，底板，侧墙，为保证震动环境共同作用，在两层主筋之间增设了间距300x300的梅花形拉结筋。
3 结束语
通过该工程的设计，我深刻意识到人防地下室结构设计的关键是不仅要满足平时正常使用要求，而且要满足战时核武器，常规武器，生化武器等作用下的防护要求，通过平战结合这一设计理念，重点设计，使人防地下室在确保战备效益的前提条件下充分发挥社会效益和经济效益
参考文献
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论文作者:贺宇峥
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/11
标签：人防论文; 地下室论文; 荷载论文; 顶板论文; 出入口论文; 结构论文; 结构设计论文; 《防护工程》2017年第35期论文;