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【摘 要】随着我国城市化进程的不断推进,地下人防工程建设也逐渐被人们重视起来,其不仅能够有效降低建筑工程的建设成本,而且还能够在一定程度上保护人们的生命和财产安全。但是,我国当前地下人防工程建设存在诸多影响因素,导致工程建设面临诸多问题。本文就人防地下室结构设计的问题进行分析,同时也提出了相应的解决措施。
【关键词】地下室;人防工程;结构设计
随着我国城市化进程的不断加快,地下人防工程建设也引起了城建部门的高度重视,如何确保工程的建设质量也成为了施工单位所面临的一项重大课题。而为了使其质量达到标准,对地下室人防工程结构设计的特点进行分析是不能忽视的,只有做好工程结构设计特点的分析工作,才能够使工程结构符合实际需求,从而使工程的质量被人们所认可。
1、人防地下室结构设计概述
就目前地下人防工程的建设现状来看,已经将平战结合作为了结构设计的一项根本原则。所谓平战结合,主要是将人防工程的平时使用和战争使用相结合,使其作用能够得到充分发挥。通常情况下,人防工程平时只作为储藏室和停车场,而在战争时期,则作为群众的避难所使用。这样一来,不仅使地下人防工程的作用得到了最大程度的发挥,而且还充分保证了群众的生命和财产安全。另外,在地下人防工程结构设计过程中,最重要的一个问题就是对结构内力的计算,因此,为了进一步确保工程施工的强度符合要求,在对地下人防结构进行设计的时候,应该采取等效静荷载设计的方法,来对建筑结构的荷载进行准确计算。从整体设计程序来看,这种方法大致可以包括三项内容,即结构的方案、内力的分析和截面的设计。在以上三项内容中,内力的分析与其他类型建筑工程的内力分析有较大区别,其他两项内容则与其他类型建筑结构的设计方法相同。因此,工程设计人员在开展设计工作的时候,首先应该考虑的就是对工程抗力的等级进行确定,一旦抗力等级得到了确定,就可以根据相关规范中的要求,来对各种荷载作用的数值进行确定。
2、人防地下室结构设计容易出现的质量问题
2.1、内、外墙施工中容易出现的质量问题
人防门框及门框钢筋成型和绑扎未到位,悬板活门的一侧缺角钢框,直接受侧向冲击波的人防门、悬板活门、胶管活门未嵌入墙体无法承受对侧向冲击波破坏。作用的防护门门洞四周转角处,未绑扎斜向钢筋门框箍筋与竖向或水平钢筋绑扎错误。
2.2、平战结合问题
地下室人防建筑设计应坚持平战结合的原则,综合考虑整个建筑工程的结构情况以及战争时期各种常规武器、核武器的载荷要求,设计地下室人防建筑结构时,应重点考虑以下几点内容:其一,合理设计地下室人防建筑的间隔墙壁;其二,优化设计顶部构件、承重墙、底基等结构;其三,做好通风出入口、消防管道和排水管道口等部位的封闭设计。
2.3、等效静荷载设计的问题
在地下人防工程结构设计过程中,最重要的一个问题就是对结构内力的计算,因此,为了进一步确保工程施工的强度符合要求,在对地下人防结构进行设计的时候,应该采取等效静荷载设计的方法,来对建筑结构的荷载进行准确计算。
3、人防地下室结构设计的问题分析
3.1、人防荷载的确定
目前地下人防工程的使用来看,主要分为日常使用和战争时期使用两个方面,在日常生活中,地下人防工程主要以静荷载为主,战争时期则以动荷载为主。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆那么,设计人员应该如何对荷载进行合理选择呢?为了将该问题有效解决,最好的办法就是将动荷载转换为等效静荷载,并在此基础上根据荷载的实际组合情况,对结构的背离进行准确计算,最后从整体到具体的构件进行结构整体分析。然而对于地下人防工程内力的分析,则主要是将工程的整体结构划分为多个独立构件,并根据各个构件的防护要求和防护等级,将其等效的静荷载计算出来,不再向另外的构件来传递所受荷载。
3.2、合理规划地下室人防区域
地下室人防建筑设计应合理规划人防区域位置,以正常状态下地下室的应用功能为设计依据,考虑到经济性、安全性、技术性等因素,但是应避免设计过多的人防区域,影响地下室空间的利用率,并且人防区域之间相互独立,在一定程度上减少了容纳空间,因此应注意合理规划人防区域,设计合适数量的出入口,尽量提高地下室人防建筑的安全性和人群疏散宽度。在设计地下室人防区域时,还应结合建筑结构内部楼梯、疏散楼梯的位置,确定人防区域的平面布局结构,并且要注意各个出入口布置,提高地下室人防建筑的安全性和经济性。
3.3、注重载荷组合的科学性
防空地下室在正常发挥作用时其所受的载荷力是来自多个方向的,其中最重要的载荷来源就为核爆产生时所衍生动载荷以及整幢高层建筑自身对于地下室的压力等。除此之外,像和地下室有关的水压、土压等也是地下室所受载荷的重要组成部分。因此在对人防地下室进行设计时为了简化计算采用等效静荷载法,一定要充分的重视等效静荷载组合的科学性,根据其不同部位所受压力的不同洽当的选用不同的建筑材料,从而最大程度的保证载荷的组成能够满足于现代人防地下室对其的要求。
4、人防地下室结构设计要点分析
为提升设计科学性,对人防地下室结构设计进行要点拆分,研究设计要求和设计方法。首选临空墙应结合人防地下室特点。按一般墙体计算模型算出内力、钢筋,相邻单元之间的隔墙也是如此二门框的设计应按悬臂梁计算,结合需要加设梁、柱来改善门框受力模式;第二人防入口的设计人防入口指的是人防地下室和表面连接的部分,包括物资、人员出入口和进出排风口。人防入口的防护设计包含了以下几点:其一,出入口通道内的门框墙和临空墙;其二,防护密闭门和消波系统;其三,其他构件,如防倒塌棚架、风井、相邻单元之间隔墙、开敞式通道等等,这些设计都着重强调的是密闭性。常见的人防入口设计主要就是要清楚竖井和密闭通道还有进出排风机房的关系,配合空调、电路、水留好洞口和机房位置。需要注意的是在竖井处安防滤毒罐,战时排风竖井的密闭通道应该一排一进,形成一个整体的体系;第三由于战事武器爆炸动荷载是一种偶然性荷载,再加上钢筋混凝土构件的开裂现象是正常的,相对于静荷载作用人防地下室结构构件的安全度能够适度的降低。第四,为了确保地下人防工程建设的合理性,在对其结构进行设计的时候,应该充分考虑建筑的功能需求,并在此基础上构建合理的计算模型,将建筑构件和结构构件有效融为一体,合理选取设计参数,以此来确保结构设计的科学性与经济性。另外,对于其他细节问题的处理,由于人防地下室功能和空间很复杂,所以经常会出现一些零碎的空间,在设计中应该尽可能地避免出现这类空间,消除建筑死角。应该重视人防入口的结构设计。人防设计的很多结构要求都与一般的建筑不同,它的要求比一般的建筑设计更为严格。所以不能仅考虑荷载能力不考虑结构措施。比如说,人防入口的门框墙和门前通道要有一定的尺寸要求,必须要严格控制,以防预留的位置不够从而不能顺利的安装设施。
结束语
地下室人防建筑设计不单要注意建筑领域内需要注意的问题,同时还要相互协调以及配合设备与结构领域中的相关问题。因为人防地下室结构设计是一项复杂的工作,其影响因素多,涉及面广。人防地下室既要考虑战时要求,又要兼顾平时功能,这增加了其结构设计难度,在设计工作中应参考相关规范和指导,结合人防地下室具体施工条件和施工环境,选择最合适的设计方法。
参考文献:
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[4]卢国华.人防地下室结构设计中存在的若干问题分析[J].江西建材,2013,02:35-36.
论文作者:张晓凌
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第9期
论文发表时间:2016/8/17
标签:人防论文; 地下室论文; 荷载论文; 结构设计论文; 结构论文; 工程论文; 构件论文; 《低碳地产》2015年第9期论文;