摘要:随着我国目前的形式往城市化发展,极大的推动了建筑工程的发展,所以对于人防工程结构设计要求会越来越高.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。本文通过对人防地下室结构设计中若干问题进行分析研究,并根据使用效果进行了讨论,寻求解决办法。
关键词:人防地下室;结构设计;问题;对策
前言
人防工程即人民防空工程,是根据国防的需要,动员和组织群众采取防护措施。它具有着防范和减轻空袭危害的作用,除采取人员疏散的措施之外,也是战时防空的最重要的措施之一。人防地下室所需要的结构设计尤其独特性,需要满足战时与日常双重需要标准,设计上较为复杂,所需要的设计严谨性较高,因此需要细致分析了解设计环节所容易出现的问题,做好有效预防控制才能促使设计工作的高效高标准完成。而具体设计问题涉及广泛,依据不同情况有具体的差异性,但是在一定程度上也存问题的普遍性,需要积极有效应对。
1、人防地下室设计特点
地下室人防结构设计的主要内容包含两方面:一是主体结构设计,包括顶板、外侧墙、底板等其他构件的结构设计;二是孔口防护设计,包括出入口的防护和消波系统(防护设备),其中出入口的防护包含防护密闭门的选用、门框墙及临空墙的计算、出入口通道(包括风井)的计算等几个方面,而消波系统则包含防爆破活门的选用和扩散室(箱)的设计。
2、人防地下室设计的基本原则
根据以上所述的结构设计特点,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。
3、人防地下室结构设计常见问题
3.1 结构选型不科学
在人防地下室结构选型上需要依据防护实际需求,其中包括战时与日常情况下的需求状况,同时还要考虑所在环境中的地质、水文状况,工程所投入的材料与器械设备状况,上部建筑的使用结构状况等,需要从综合情况方面来考虑具体的人防地下室结构选型。但是在实际情况中,却常常由于多方面因素的影响干扰,从而导致结构选型不符合实际情况需求,设计有大量浪费状况,结构构件设置的相对复杂,其实际情况不符合战时与平时的实际需求。
3.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在达到抗浮标准后,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。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,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 1.2 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做具有的有利功效,反之则会形成一种浪费。
3.3 计算缺漏与错误
部分工程外墙配筋的计算操作中,外墙有扶壁柱的,没有做有效的扶壁柱尺寸差异区分,统一的依照单向板或者双向板做配筋计算,扶壁柱依照地下室结构整体的电算分析状况做对应配筋,没有依照外墙双向板的传递荷载状况做扶壁柱验算配筋。依照外墙和扶壁柱变形协调的相关原理,多数情况认为与外墙方向相垂直,与钢筋混泥土内隔墙相连的外墙板块或者外墙扶壁柱具有较大的截面。除外墙板块依照双向板开展计算配筋情况之外,其他的外墙应该依照竖向单向板做计算配筋处理。外墙水平分布筋需要依照扶壁柱的实际截面尺寸可以做适量的外侧附加性的短水平负筋来达到增强作用,该方式也可以应用在外墙转角位置。地下室外墙在计算处理中,底部是外墙嵌固墙,侧壁与相邻处的底板弯矩为一致大小,底板所具有的抗弯能力应该大于侧壁,同时该处的厚度与配筋量应该保持相应的匹配度,相似性问题也体现在地下室外墙上端和顶板处理上。地面层开洞处地下室外墙顶部没有楼板做有效支撑,外墙计算模型应当是悬臂构件,计算模型支座条件与配筋情况都应该充分符合实际状况。
静止土压力系数值通常选择 0.5~0.7 范围,同时需要依照图纸状况做水土合算或者分算处理。部分设计者会采用土压力系数下限值 0.5 时,运用水土合算,进而促使外墙计算存在不安全状态。在运用人防软件做操作做人防墙计算处理中,竖向荷载值相对较大,进而引发墙体处于不合理受压计算状况,配筋相对过小,因此有危险问题存在。
在底板计算模型中也存在一定问题状况,例如,处于缺乏人防工况之下的计算,缺乏正向荷载情况的计算,缺乏相关计算控制条件状况作为设计的参考。
4、结束语
人防地下室是为战时服务,具有预定战时防空功能的特殊地下建筑,与普通地下建筑相比较,其使用对象、条件、要求均有明显差别,从而在设计原则、设计标准和处理方法上,均与普通地下建筑不同。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:
[1]欧阳依媛.探讨人防地下室设计若干问题[J].房地产导刊,2015(30):119.
[2]陈 洁.关于人防地下室防护设计问题的探究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(18).
[3]李 鹏.人防结构工程设计的内容与方法[J].房地产导刊,2014(8):98.
[4]马峥.结构设计地下室人防建筑设计探讨[J].江西建材,2016(04).
[5]高曦.基于地下室人防设计的研究[J].建筑设计管理,2015(02).
[6]张炜.地下室建筑设计在人防工程中存在的问题[J].价值工程,2014(11).
论文作者:张磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签:人防论文; 地下室论文; 外墙论文; 荷载论文; 状况论文; 壁柱论文; 底板论文; 《基层建设》2018年第5期论文;