中建三局第二建设工程有限责任公司（浙江建筑设计院） 浙江省杭州市 310000
摘要：目前，人们愈加关注人防工程结构设计，其整体性能与人们生命财产息息相关。所以为了进一步发挥人防地下室建筑的安全性能，相关设计人员在实际操作时，就要严格按照相应的设计规范和要求来进行，确保地下室设计方案的合理性，并针对一些常见问题进行全面分析，进而针对性的制定出对应的解决方案，以便在保证人防地下室质量的同时，更好的增强其使用的安全性和实效性。
关键词：人防工程；结构设计；关键点
引言
随着现代化快速发展，我国生活质量水平得到显著提高，促使建筑工程得到显著发展，其中人防工程结构设计重点是建筑工程重要一环，所以人防工程结构设计重点非常重要的，要做好建筑工程，那就需要将人防工程结构设计重点放在首位，人防工程结构设计才是建筑工程第一要素，只要不断提高人防工程结构设计并进行大力完善，加大管理，促进建筑工程发展，同时也能降低成本、提高经济利益，将人防工程结构设计重点保护作为发展重点可以促进建筑工程事业的快速发展。
1人防工程结构简介
人防工程是为战时开展防空袭斗争准备的，人防工程的开挖方式分为明挖与暗挖，按其使用功能不同可分为指挥工程、防控专业队工程、医疗救助工程、配套工程等。单建式人防工程指除口部建筑外，主体上方无建筑物的人防工程。附建式人防工程指主体上方建筑物的人防工程。
防空地下室结构设计要考虑战时规定武器爆炸动荷载的作用，暴露于空气中的防空地下室结构构件，直接受空气冲击波作用。埋入土中的维护结构件，直接受土中压缩波的作用。防空地下室结构设计内部包括主体结构设计与孔口防护设计。
2人防工程的主要特征
建筑人防工程特征主要包含了相关规定方面、设计结构方面、动力效应方面、结构塑性方面等主要特征，其主要细分为以下几种：
第一，相关规定方面，在最初设计时，建筑人防工程承压等级确定后，需要根据我国相关法律法规严格控制建筑人防工程的建设施工质量，通过科学计算研究出承受核爆炸的冲击波，配置建设相应的减压设施，最终确保地下工程的安全性，而这一切皆需要明确楼板、次梁、主梁的等效静荷载之后，制作截面图进行相应设计；
第二，设计结构方面，在设计实施时需要综合的考虑到整个建筑层的结构体系，通过合理承重压力分布，来设计地产工程关于次梁、主梁以及墙体的机构，以此来保证建筑人防工程的安全性；
第三，动力效应方面，根据建筑层的承重能力，以及随时变化的重量动力，设计师在设计时需要将动力效应计算在内，通过科学的推理将建筑层由静力到动力，再由动力到静力的动力效应转换过程中，产生建筑变形的程度。以此来保证地下工程的稳固结构；第四，结构塑性方面，通常情况下，民用建筑的结构可塑性会相比公用建筑的结构可塑性较差些，基本无需经过建筑塑性阶段，建筑人防工程的结构一般是承受一瞬间的时性荷载，在进行塑性工作时，对建筑施加的动力荷载消失后会在房屋结构基础上产生相应力的变形，而达到极限后则会停止变化，最终完成塑性工作。
3人防工程结构设计的关键点
3.1顶板的结构设计
2.1.1顶板底面高度
顶板的底面高度应当符合防护等级的要求，一般其高出室外地面的高度最高不得大于地下室净高的二分之一，对于防护等级高的人防地下室，会采用全埋式人防或是采用高出地面高度在一米以下的顶板设计，而且，外墙强度及厚度必须有效隔绝暴力源对防空地下室的威胁。
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2.1.2顶板负荷
顶板的负荷必须符合防护等级要求，按照不同的防护等级要求，科学设计顶板等人防设施的抗力载荷，并综合考量各项功能参数，确定顶板的最小厚度和最小配筋率，然后进行上部结构的相关建模参数设置，同时确定各种构建的允许延性比，达到对变形限制和防护密闭的科学验算。
3.2地下工程结构与平站转换要点分析
通常我国建筑行业设计师在完成建筑人防工程结构设计时，通常都会满足以下两个要求；第一完整性；第二密封性，完整性是为了最大化保障整个地下工程的质量，抗压能力良好，而密封性则是为了满足战时紧急避难所的安全防护要求，同时，在和平年代也会最大化保护人们的财产安全。所以在地下工程施工时，要设置最后的后浇带环节，将建筑材料通过沉降而留下的沉降缝彻底密封，在建筑沉降结束后，需要开展后续的浇筑工作进行缝隙密封。楼层的顶板与底板采用高强度的双面配筋，保证内外双层参与拉结的数量，与混凝土保保持机构的稳定性。
设计师在工程设计时平战转换的思想设计则是尤为重要的，这要求地下工程能够完成人们日常生活与战争时代的双重需求，通过简单的措施来完成二者作用的相互转换，在其设计过程中主要围绕以下三个问题进行思考：
第一，转换构件的设计，通过计算受力转换前后的变化，来设计压力转换构件，并在设计图纸中明确的表明构件与相互转换的方法；第二，模式转换的简洁，通过简单的步骤，傻瓜式操作来控制二者模式的转换是目前人们常追求的设计方向；第三，变换构件的完整制作，通过一次性完整的制作构件，符合现代人们生活发展水平的便利化，并且设定区域合理存放，方便人们快速的转换使用。
3.3地下室人防工程载荷取值
3.3.1梁侧有高差处梁缺少人防载荷计算
如图1所示，梁侧有高差处，梁侧会受到冲击波冲击，梁宽应该满足人防楼板厚度要求，梁侧变腰筋及外侧箍筋均应受力钢筋配置，才能满足人防板钢筋最小配筋的要求，按一般梁计算来配箍筋和腰筋、拉筋无法满足人防板钢筋最小配筋。梁外侧箍筋应按上下两端简支、侧边载荷同人防顶板载荷计算结果配置。
图1
3.3.2室内次要入口楼梯不需要考虑人防载荷
《人防规范》4.8.11条，当核5级、核6级及6B级防空地下室战时主要出入口采用室外楼梯出入口时，作用在出入口内楼梯踏步与休息平台上的核武器爆炸动载荷应按构件正面和反面不同时受力分别计算。当防空地下室的室内出入口，除临空墙外，其他与防空地下室无关的墙、楼梯踏步和休息平合等均不计入核爆动荷载作用。这是由于遭受核袭击射，大量的上部建筑的倒塌物和飞溅物会填满室内出入口，会堵塞出入口，短时间无法把倒塌物搬出去，形成出入通道。所以楼梯踏步和休息平台考虑即使人防载荷战时也无法成为出入口，故可不考虑人防载荷。战时次要出入口只是战前确保使用，战后不确保使用。
3.4消防设计要点
根据《人民防空工程设计放火规定》的相关要求，对于建筑面积大于300㎡的人防工程应设置室内消火栓，而建筑面积大于1000㎡的人防工程应设置自动喷淋灭火系统。各种物资和设施的摆放应严格按照防火等级的要求，并设置必要的防烟排烟设施和机械通风设施，一方面有利于保证室内空气的清洁，另一方面，可以在发生火灾或其他生化危机时给予室内最优的清洁环境保证。穿过人防工程的管道能够给予工程必要的给水，而自动喷淋灭火系统则与这些给水管道成为一个系统，除了必要的防围密闭措施之外，喷淋系统应安装防爆波阀门。
结语
综上所述，地下室人防建筑结构设计是建筑工程项目设计的一项重要内容，通过优化和改进人防结构设计，不仅可以提高建筑地下室空间利用率，保障人们的生命财产安全，还可以实现建筑工程项目的节能减排，从而促进我国经济更好的发展。
参考文献:
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[3]宋穗徽.人防地下室结构设计方法与工程应用[D].合肥工业大学，2017.
论文作者:陈林英
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
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