哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江省 哈尔滨市 150090
摘要：人防工程是指为战时人民提供避难、医疗救护和物资的人防工程。如今，随着城市化的快速发展，高层建筑中人防工程结构设计所占的比例越来越大，因为它不仅能保护战时人民的生命，而且还能增强人们抵御自然灾害的能力，保护人民。同时，由于人防工程量大、造价高、施工难度大等特点，使得高层建筑下的人防工程结构设计需要特别重视质量问题。
关键词：高层建筑；人防工程；结构设计；分析
导言
随着我国城市化进程的不断推进，城市乃至周边开发区的高层建筑项目越来越多。这些工程在建筑设计的早期阶段需要考虑民用防空工程。人民防空工程在高层建筑中起着非常重要的作用。就建筑本身而言，高层建筑的人民防空工程既能满足社区居民的日常生活需要，又能满足特殊时期人民生命财产的保护。它是建筑设计的重要组成部分，也是建筑的重要组成部分。因此，高层建筑人民防空工程的结构设计和施工质量直接关系到人们的生命财产安全，直接影响着建筑物的使用寿命和功能运行。目前，我国高层建筑的设计应更多地关注人民防空工程的设计和实施。本文将对高层建筑人民防空工程的结构设计进行探讨。
1工程实例
市内某高层建筑应用为住宅楼,主楼设计一共为24层,地下室设计为两层，一层为材料储存室，另一层为人防地下室。作为地下停车场进行功能分区。人防地下室一般设在地下二层，高层建筑人防等级为核六级。此外，主框架结构可以帮助地下停车场分布在主建筑周围。地下停车场基础标高与高层建筑主体建筑相同。此外，整个项目还修建了两层裙房，位于主楼外，采用框架结构。
1.1 人防工程的结构设计原理
简单地说，人防工程的含义及其全称实际上是人民安全防空工程。针对国内现状，在建筑设计中，将人防工程结构与建筑本身结合起来，达到了安全覆盖的要求。美国和日本的人防工程完成度相对较高，国内建筑设计和施工技术仍有一定的进步空间。在高层建筑设计中，设计人员需要考虑建筑的功能实用性和结构坚固性。对平时承受建筑物自身荷载的人防工程和战时随时可能发生的爆炸性影响，应当予以重视。考虑到这些因素，需要加强人防结构的最终设计。但就实际情况而言，在建筑设计过程中，人防工程的实际承载力只能计算建筑物本身的荷载，在实际工程中难以测量爆炸影响。因此，对人防工程的安全系数和牢固度进行实际试验是建筑结构难以进行的。因此，我国高层建筑人防工程设计中普遍采用等效静荷载法进行验算。考虑到战时爆炸力所引起的承载力巨大，但一般作用时间较短，在中国人防工程的验算中一般不包括地基的承载力和裂缝，一般不需要在战时检查建筑物。结合战时所需的最大承载力，对建筑结构在日常生活中的最大承载力进行测试计算。
2高层建筑下人防工程的结构设计要点探讨
2.1基础设计
对于人防基础结构而言, 只有良好的结构承载力和结构的可靠性才能成就一个良好的人防基础结构。设计者在进行高层建筑设计的时候, 需要对建筑的承载力和可靠性进行判定, 将这些因素同建筑的整体结构和布局进行综合考虑, 将这些因素考虑在内进行详尽的分析和计算。同时在进行高层建筑设计时, 需要充分考虑建筑本身的经济效益, 将设计和施工中可能出现的问题和调整进行预期的备案和规划, 只有多方面的研究和计算才能够保障建筑整体机构的合理性和安全性, 成为最适宜的该高层建筑的人防工程。首先设计人员需要从安全性入手, 在进行高层建筑的人防工程结构的设计时, 最重要的环节就是对于建筑结构的承载力进行验算和试验。设计该建筑的人防工程时需要将最不利的情况作为基础承载力的控制参照, 保证建筑的人防结构能够真正满足非常时期人民生命财产的保障需要。设计人员和检查人员在检查人民防空工程时，应当从平时检查建筑结构承载力和战时检查两个方面进行检查。平时检查方法比较多。一般采用活载、恒载及相应的分项系数共同计算。对于战争期间比较复杂的验算，设计人员需要考虑核弹爆炸等静载荷和静载荷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此期间，人防结构不能考虑活荷载。高层建筑主要层数较大，结构本身自重较高。综上所述，在高层建筑的人防结构设计过程中，需要对建筑物的承载力进行计算，计算出两个不同时期的数值，综合计算和试验后选择两个时期的最大值。从一定的角度看，这种设计理念不符合建筑物经济效益最大化的要求，但从人防工程本身的意义上讲，只有建筑物本身能够在非常时期内保证人身和财产的安全，才能真正成为一种有意义的设计。建筑功能分区。从这个角度看，减少非常时期的人员和经济损失，可以满足社会的需要。从宏观上满足人身安全和建筑经济效益的要求。
在进行裙房的设计时, 设计人员一般为了节省化工产品的施工成本, 同时提高裙房建筑结构的稳定性, 因此一般建筑整体结构都保持在两层, 并且一般采用独立式建筑基础的设计和施工方式。这种两层结构的设计施工要求设计人员将建筑的防水功能和导流功能考虑进去, 因此会多一层防水板设计, 通过这种设计提高建筑结构的安全性和稳定性, 而且能够兼顾节能环保与经济实惠两方面。
2.2人防区位与结构设计的关系
高层住宅下一般有两个地下室，平时可作为地下停车场，战时可作为人员庇护所和物资仓库。考虑到节约成本，人防工程设置在地下室二层，因为如果设置在负层，人防外墙将建得更高。此外，人防的荷载也会越来越大，屋顶覆盖的作用会导致地下室屋顶荷载成本的增加。另外，在使用人防工程作为人员隐蔽时，应尽量避免车辆入口与人防主出入口的一致性。由于人防出入口匝道需要设计为人防，匝道上人防负荷很大，如果一致，将造成不必要的费用消耗。综上所述，高层建筑下的人防工程结构设计应注意人防工程的位置。我们需要根据现场条件选择合理的位置，在实现建筑整体安全的基础上降低成本。
2.3顶板设计研究
高层建筑中的人防工程大多建在地下，因此上部结构必须具有一定的安全性和稳定性，才能支撑整个高层建筑。高层建筑最重要的建筑是基础建筑。一旦基础施工得不好，高层建筑的稳定性很可能受到影响。情节严重的，可能造成地面塌陷，危及人民生命安全。可以看出，屋顶设计对高层建筑的稳定性有很大的影响。地下人防上部结构设计时，其选型必须合理匹配。本工程地面无需进行人防结构设计，只要选择结构尺寸和合理的构件荷载。
2.4构造设计研究
一个好的人防工程需要有一定的承载力，特别是一些大爆炸引起的动荷载。因此，本工程施工所需的结构材料和抗渗等级必须高于普通建筑结构，构件的最小厚度也应高于普通结构。地下人防工程的结构构件通常需要较大的截面尺寸，因此在设计中必须充分控制受力钢筋的比例。这样可以提高结构的承载能力，减少倒塌和倒塌现象。地下人防工程板、墙设计时，应在两侧加设钢筋。增加混凝土与钢筋的连接力。值得注意的是，保护结构中不应设置伸缩缝和沉降缝。在室外出入口或与主体结构连接的部位，宜采用沉降缝。
2.5人防工程等效静载和设计
人防工程设计主要是基于对以往结构方案的内力分析。设计时，应明确计算和分析荷载、应力和界面问题。如果内力分析不清楚，当危险发生时，其承载力不能达到规定的标准，则相关施工单位应承担大量的安全责任，属于较高水平的安全事故。因此，在高层建筑的人防建设中，应按照国家和行业标准严格要求，规范各种应力作用和应力分析。通常，内力分析的方法是将整个结构分层分解，并对数据进行详细处理。实际人防工程结构应形成良好的顶梁支撑和外墙柱的建筑体系，并按等效应力分布法进行规范合理的设计。如果对应的承载力在复杂情况下呈现为单一结构，则表明存在等效静荷载，可以使其参照静结构进行一些等效结构设计，使其自身的情况符合应力性能，但这很容易导致结构整体失稳。RNAL力对人防工程屋顶的影响，因此相关设计人员在设计过程中应将外墙结合起来。
结束语
我国高层人防建筑的主要设计方法是将工程本身与地下室结合，而地下室本身是建筑设计不可缺少的一部分。本设计的目的不仅是关注人防安全工程，而且是关注建筑物本身的储存功能，为居民日常生活提供物品储存功能分区。高层建筑的地下室设计一般用作地下车库，但在特殊时期，高层建筑的地下室设计可以起到人防工程的作用，作为一项坚实的人防工程，以保证人民的生命财产安全。
参考文献
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论文作者:李丹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/3
标签：人防论文; 工程论文; 高层建筑论文; 结构论文; 承载力论文; 建筑论文; 结构设计论文; 《防护工程》2019年第6期论文;