人防地下室结构设计的选型分析论文_张民君

人防地下室结构设计的选型分析论文_张民君

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摘要:目前,我国的综合国力在快速的发展,社会在不断的进步,人防建设的重点集中在人防地下室建设中,尤其是在高层建筑不断扩展的情况下,其人防地下室对应的建设规模也在随之扩展,而其中所存在的设计问题也较为凸显,制约着人防地下室的建设效果。需要通过实际设计问题做有效应对预防才能有效促使相关工程的建设的效果提升。

关键词:人防地下室;结构设计;问题;对策

引言

根据《中华人民共和国人民防空法》,人民防空是指国家根据国防需要,动员和组织群众采取防护措施,防范和减轻空袭灾害。人民防空工程是为保障战时人员与物资掩蔽、人防指挥、医疗救护等需要而修建的地下防护建筑。防空地下室是结合地面建筑修建的战时用于人民防空的,具有一定防护能力的地下室。防空地下室设计必须贯彻“长期准备、重点建设、平战结合”的方针,并应坚持人防建筑与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则。人防地下室的结构设计包括平时和战时两种情况下的设计,由于人防地下室工程设计的特殊性,在结构设计过程中往往存在若干问题,给人防地下室工程带来隐患,为此,必须对人防地下室结构设计存在的若干问题进行必要的分析。以便使人防地下室结构设计选型更合理,造价更经济,结构更安全,平战结合更方便。

1人防地下室设计基本原则

人防地下室在设计原则上主要遵循以下几点:①人防地下室是整体建筑的一部分,一方面需要满足日常使用状况,另一方面又能有效的满足战时需求,有利于战备运营工作的开展,在设计上要满足日常与战时情况下的荷载差异状况,依据建筑情况自身状况来合理设计,从而有效的满足实际多方面的承载需求标准。②人防地下室设计要符合应有的强度检验标准。冲击波荷载情况下的结构构件达到变形的最大限度,通过延性比做有效控制,对各构件在延性比做有效确定,对变形限制与防护密闭需求做应有关注,从而可以不必对结构变形与裂缝做独立的验算。③在防控设施上需要考虑到受到常规武器或者核武器的破坏可能性,设计中要以最强烈破坏情况做作用力后果的预想与人防地下室结构的有效设计,从而保证人防地下室设计具有较强的抗破坏能力。④在人防地下室结构设计上,需要保证各部位抗力设计的协调处理,避免设计标准不一致导致的内部结构自身的毁坏问题,避免因此而产生建筑使用寿命缩短以及人防地下室防护实际功效。

2人防地下室结构设计中若干问题分析

2.1结构选型问题

人防地下室的结构选型主要包括两方面的内容:①结构类别,分为砌体、钢筋砼结构两种,前者只有在上部为砌体结构、地下室抗力等级低、地下水位低的情况下方可使用;②结构体系,要求受力明确、传力简单,不仅可作为上部建筑基础,更可满足战时要求,如梁板结构、板柱结构、箱型结构。

2.2漏荷载与取值较小

平时运用的荷载情况中,例如漏底板上水池的自重荷载情况,漏顶板设备房荷载与隔墙的自重荷载,漏顶板的施工通道空间、消防车通道等相关活载;在顶板局部较厚的覆土位置,存在荷载取值较少的情况。在达到抗浮标准后,顶板覆土处于较厚情况下,覆土内应该增加轻质材料的设置,例如硬质泡沫或者加气混凝土砌块等材料,而不是统一采用土覆盖处理。在外墙设置上需要充分关注上部建筑所产生的影响状况,同时考虑到核武器作用力下外墙所需要等效静荷载取值,需要依据不同坡地情况做对应的经济性选择。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆漏出入口的人防通道底板与顶板荷载方面,结构构件等效荷载相应的标准取值如果查表,应该将关注取值所适合的条件状况,如果与查表条件不相符,则需要通过专家做相关论证分析,需要依照板跨大小做对应取值差异性选择。底板等效静荷载的取值上需要考虑到地质状况,同时还需要考虑桩受力类型。在《人防规范》表中所说明的“端承桩”主要是不计算摩擦力情况下的纯端承桩,而对于其他桩应该规划为“非端承桩”做对应查表。如果水反力高于建筑自重情况,需要运用JC-CAD桩筏有限元做底板计算操作中,水反力如果不能依照实际水头做有效输入,则会导致底板所受到的水土反力比实际状况更低。在运用PKPM依照按倒楼盖法计算,底板水反力在应对战时与平时的状况输入值应该有差异,其原因在于PM中所输入的水反力属于恒载状况的标准值,该取值如果和人防荷载做组合处理时,软件会自动的运用1.3恒载分项的对应系数,因此实际输入情况中,需要充分考虑到系数所具有的有利功效,反之则会形成一种浪费。

2.3人防地下室外墙配筋问题

人防地下室外墙为一侧与室外岩土接触,直接承受土中压缩波作用,另一侧为防空地下室内部的墙体。顶板与外墙之间二者刚度接近时,外墙上部可近似按固定端与铰支之间的支座情况考虑;底板刚度远大于外墙时,外墙下部支座可视作固定端,各构件之间支座条件应相互协调一致,需注意配筋及构造应与实际受力状况相符。当地下室内部横隔墙较多或上层建筑的柱子沿外墙向下直通到基础底板,外墙可按支承在内部横墙(柱子)与楼板上的双向(单向)板计算;当地下室内部横隔墙较少或无横隔墙时可考虑上下两端支承,按下端嵌固在基础底板、上端简支或嵌固在顶板的单向板计算。即地下室外墙按受弯构件计算,这与外墙所受平面外水平荷载(爆炸等效静荷载、土压力、水压力等)的作用特点是一致的。这样计算得到的配筋是受力主筋,即竖向分布筋。对于单向板或双向板而言,受力主筋应布置于墙板外侧,而非受力的水平分布筋布置于墙板内侧。这与一般剪力墙分布筋的排列方式不同。但很多设计中外墙钢筋按一般剪力墙的排列方式布置,这将造成墙体的有效厚度减小。(1)防护墙体的厚度局部削弱。人防地下室与非人防地下室之间的防护密闭隔墙(临空墙)由于设备(消防栓、配电箱、接线盒等)暗装,导致防护隔墙局部不满足防护与密闭要求的厚度。《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中第3.2.5,3.2.6,3.2.9,3.2.10,3.2.11,4.7.2等强制性条文都对防护墙体的厚度作出了明确规定。(2)门框墙上挡墙加强梁的设置位置。当防护密闭门上挡墙较长时,往往需在挡墙下端设置加强梁,作为抵抗水平冲击波荷载的加强构件。(3)防倒塌措施。城市地下空间结建式人防工程的开发,多是以经济利益为主,常常忽略人防工程的出入口防倒塌问题,多数出入口设置在建筑物倒塌范围之内,有的甚至没有采取防倒塌和堵塞措施,也没有进行战时防倒塌和堵塞的转换设计。这些对战时人防工程出入口构成了安全隐患,需要设计时合理布局出入口。

结语

人防地下室通常是当上部建筑方案得到有效确定后在开展的设计工程部分,因此其设计状况具有周期较短的情况,但是该设计所需的工作量相对较大,同时由于需要充分的做好水文与土质情况的关注,因此在人防结构设计上需要有更清晰明确的设计思路概念,同时对相关规范与计算公式有较为纯熟的掌握,明确了解相关处理技巧与注意事项,从而才能在紧迫有限的时间内完成繁复的设计工作。

参考文献:

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论文作者:张民君

论文发表刊物:《防护工程》2019年11期

论文发表时间:2019/8/29

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