摘要：人防地下室是战争中保护人身安全和储藏物资的重要场所，对于人防工程的设计要通过科学合理的规划来进行建造，才可以保证建筑质量达到标准。本文通过建筑设计的数据分析来选择建造人防地下室的顶板设计方案，给相关的工程建设者提供参考依据。
关键词：人防地下室；经济指标；顶板方案
人防工程用于防空战斗时人员的隐藏和物资的保护，也可以用来防灾避难，人防工程的建设需要投入大量人力和物力。起到掩蔽作用的人防地下室是保护战士安全的重要场所，对于人防地下室的建造有着十分严格的建筑标准要求，尤其对于地下室的顶板对土地承载重量的衡量使非常重要的，地下室顶板的材料选择和建构方案的计划需要通过详细的考虑，控制成本范围等方面的限制，本文将分析人防地下室顶板设计的多种方案，进行对比选择。
1研究方案制定
1.1 方案基本情况
方案制定依托长沙某项目的人防地下室进行, 地下室层数为一层, 层高为 3.6m, 东西向长约 139m, 南北向长约 98.5m, 标准柱网尺寸为 7.8m伊 8.0m,为甲六级全人防地下室,平时为停车库,建筑面积约 11960m2 , 地库上部分布着六栋 25 层的高层建筑住宅,高层住宅为剪力墙结构,主体结构设计使用年限 50 年。地下室顶板覆土厚度 1.5m,恒载取值 27kN/m2 ；活荷载考虑消防车荷载, 且考虑 1.5m 厚覆土按 GB 5009—2012《建筑结构荷载规范》的附录 B 进行折减；人防荷载取值为 70kN/m2 。
1.2 各方案拟定及主要构件参数
1.2.1 各方案的拟定
地下室标准柱网大小为 7.8m伊8.0m, 研究时按长、宽方向均为 5 跨进行计算,主要研究甲六级人防地下室顶板采用以下八种结构形式的优缺点及主要经济指标,以下八种方案基本涵盖了目前国内地下室顶板的常规做法。
方案 1：仅设置框架主梁的大板方案；方案 2：设置框架主梁和一根次梁的“十字梁”方案；方案 3：设置框架主梁和两根次梁的“井字梁”方案；方案 4：设置框架主梁和单向加一根次梁的方案;方案 5：设置框架主梁和单向加两根次梁的方案;方案 6：普通无梁楼盖方案；方案 7：预应力混凝土无梁楼盖；方案 8：无梁空心楼盖,梁板混凝土标号为 C35。各方案的布置简图见图 1。
2.2 楼盖方案各数据数值对比分析
此工程地下室层高 3.6m, 扣除梁高和板厚后,地下室结构净高见表 4,假设设备管线要求占用梁或板下 0.6m 高度,扣除设备管线高度后地下室建筑高度汇总需要拿出有针对性的方案进行优势对比。根据 JGJ 100—2015《车库建筑设计规范》4.2.5 及 4.3.6 条,方案一(大板)、方案二(十字梁)、方案三(井字梁)的建筑和结构高度达不到规范要求,采用此三个方案,需要地下室的最小层高为 3.7m；方案六(普通无梁楼板)、方案七(预应力无梁楼板)和方案八(无梁空心楼盖)则有较高的结构高度和建筑高度,地下室无压抑感,使用舒适；方案四(单个方向一根次梁)、方案五(单个方向两根次梁)则不能满足规范净高要求,采用方案四(单个方向一根次梁)要求地下室最小层高 3.8m,方案五(单个方向两根次梁)则要求地下室最小层高 3.95m。从模板指标来看,方案六(普通无梁楼板)、方案七(预应力无梁楼板)和方案八(无梁空心楼盖) 支模工程量比较少,能大大节约施工周期,其次是方案一(大板),支模工程量也不大,支模工程量最大的是方案三(井字梁)和方案五。
从含钢量方面分析,方案八(无梁空心楼盖)由于采用空心无梁楼盖,减轻了结构自重,含钢量最少；方案六(普通无梁楼板)为 59.545kg/m2 ,相比方案一(大板)、方案二(十字梁)、方案三(井字梁)分别少 13.191kg/m2 、10.579kg/m2 、9.0kg/m2 ；除去方案八(无梁空心楼盖),由于方案五(单个方向两根次梁)的主梁截面较高,钢筋用量就下降明显,为前七个方案中含钢量最少的方案,为 57.52kg/m2 ,但是此方案的主梁截面达到了 1.15m, 要求地下室净高 3.85m,因此,目前选择方案五(单个方向两根次梁) 的项目并不多。
（1）对上述的几种方案进行了详细全面的分析之后得出选择方案6能达到地下室建设的质量标准，成本消耗也能得到适当范围的控制，通过详细的其他方案的对比分析得出结论。
（2）在方案6 中，对地下室的高度控制在3.2m，通过对基坑土方工程的开挖工程量以及底板材料抗浮水头占用量的减少来进行成本限制，使地下室所用材料的造价变少，控制地下室结构的高度，将高度进行缩小，减少了顶板及其他材料的消耗，所以这项方案的可行性比较高。
（3）方案八在结构上是无梁空心的特点，这种结构使得建筑的重量减少，材料也可以得到减少，工程量小从而加快施工进度，使建造时间变短，这种结构在成本上可以进行一定的节约。在结构设计上，也存在一些缺陷，来进行相应部分的加强，在计算上，结构的设计需要通过对基本的数据进行计算分析，然后制定施工方案，数据精准可以提高建筑的质量和安全性，但是计算过程中存在着局限性，仅依靠计算机的运算功能还不能达到良好的实际参考效果，所以对建造这种结构的建筑带来了阻碍。另外，在施工过程中，需要各个环节的工作人员相互配合协调，使各部分达到最佳的的协调效果，但是如果施工中负责各个部分的工作人员不能很好地进行沟通理解，达到一致的共识，这会给建设过程带来困难，对施工队伍的团结性有不良的影响，这种建筑工程方式对团队合作的要求更加严格，通常难以达到完美的合作效果，不常采用这种方案来进行建设。
（4）方案七中采用的结构方式是预应力无梁楼板的结构，能够对缝隙的产生达到很好地控制预防效果，然而这种建筑方案所需的成本较高，对于施工的成本预算不相符合，所以不用于建设地下室的顶板的普通建设，除非是在排除缝隙存在的条件下才会使用，因而不考虑使用这种方案进行施工。
（5）通过主要分析发现，在选择方案上进行结构的优点和成本使用的结合考虑，得出方案选择的结论，要避免在材料的消耗上大量增加成本，还要考虑方案的可行性，针对结构设计的特点来衡量地下室顶板设计的方案，选择效果最佳的建造方案来采取相应建筑方式，才能更好地使地下室顶板的设计符合整个建筑的要求。
结语
在建造人民防空地下室时需要考虑很多的方面，在紧固抗压实用节约等不同要求上进行严谨的分析选择，通过对地下室顶板设计的要求和存在的问题，进一步加强施工的质量和施工人员的技能水平，减少建筑设计和搭建时容易出现的错误，导致建筑的易损，影响地下室的可利用性和持久性，对军事建设造成影响。在选择设计方案时，要加强设计者对相关建筑知识和军事常识的了解，将建筑和军事结合，全面考虑地下室的实用性，进行严谨的计算分析，得到最佳方案建构人防地下室，加强军事设施建设的质量。
参考文献
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[3]曾桂新. 人防地下室顶板的结构选型分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(11).
论文作者:康凯
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/17
标签：方案论文; 地下室论文; 顶板论文; 人防论文; 楼盖论文; 结构论文; 建筑论文; 《防护工程》2018年第1期论文;