哈尔滨市平战人防工程设计院有限公司
摘要：近年来我国经济建设已经取得了很大的成就，这其实也给我国建筑行业的发展提供了必要的条件，在现在的城市当中，高层建筑和超高层建筑的数量越来越多。对于高层建筑来说，人防工程是其中你非常重要的一部分，不仅能够在使用上发挥基本功能，还能给人们的生命安全和财产安全带来保证。本文首先简要分析了当前阶段高层建筑人防工程的特点，之后结合一些具体设计工作当中的注意事项总结了一些设计要点，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词：高层建筑；人防工程；结构设计
对于现阶段的人防工程来说，其主要是用于战时避难，所以应该以战时标准来进行考量，尤其是核弹爆炸过程中所能产生的冲击波有很强的破坏力，这就要求人防工程结构具有一定的可靠性，在各种外力的影响下不仅能够保持自身结构的完整，还能让人们的生命财产安全得到保障。所以在设计的过程当中，我们应该不断提高计算准确度，积极规划设计方案，这样才能保证施工质量。
一、现阶段高层建筑人防工程设计中的特点
目前,在高层建筑中人防工程主要分为以下几种:坑道式、单建式、地道式以及附建式等。其中附建式在高层建筑中应用的最为广泛。这主要是因为附建式人防地下工程施工工艺比较简便,成本消耗较低,而且可以有效的节约土地资源,所以受到了人们的青睐,成为当前人防工程建设的主体。附建式人防工程主要是以建筑物的结构为主,在高层建筑中本身就需要设置一定的地下空间结构,在平时的使用过程中人们就将人防工程可以当作车库或者地下储藏室来使用。而在发生战争时,人们就可以利用其地下建筑结构作为避难场所使用,这样充分的发挥出了建筑结构的使用价值。
我们经常提到的人防工程全称是人民防空工程，其作用是在爆发战争时，其可以给人们提供医疗救护的场所，并且还能用以储存物资等等。和普通的地下室有所不同，人防工程有以下几个设计特点。
（1）正常来说，人防工程结构可靠度较低。
（2）钢筋混凝土构件设计过程当中可以将其按照弹塑性工作状态来开展设计。对于人防工程来说，经常采用言行必来表达工作状态，并且按照塑性工作状态来看，也足以证明这种结构能够承受更大的外力。
（3）在材料强度上，数值是可以提高的，在爆炸的作用之下，材料强度大约可以提高1/3左右，这其实也对于其功能的发挥是非常有利的。
（4）和普通的地下室相比，人防工程的结构设计要求更加严格，例如材料的强度等级、构件的厚度和保护层厚度等等。
二、高层建筑人防工程结构设计中的问题
（一）关于倒塌设计
正常来说，人防工程出口会安置于倒塌范围内部，建筑倒塌可能会直接堵塞人防工程的出口，为了避免这个问题的出现，我们应该采取有效手段来防止倒塌。其实这个问题可以采用合理布局出入口来解决，保证出入口的位置之外即可。如果该建筑工程受到外界因素的限制，例如出入口只能至于倒塌范围之内，则需要采取有效的防倒塌措施。
（二）关于上挡墙和加强梁
上挡墙和加强梁这两个部位其实是为了降低爆炸对防护门冲击的结构，在这种情况下，就能够较好地抵抗爆炸荷载。加强梁的纵向受力钢筋需要从如门框的两侧墙内或者柱子中进行受力，使其在洞口形成特殊的传力体系。除此之外，在对加强梁进行设置的时候，应该使其凸向防护区之内，其中，值得注意的便是密闭通道的长度是否够长、防护密闭门上的门框是否会对密闭门的开启产生影响等。如果不受到特定条件的限制，一般会将加强梁凸向防护区的外面，由于防护密闭门比较大，要从根本上保证防护密闭门能否顺利安装，那么需要将上挡墙的下边缘预留300mm的高度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）处理施工缝
在地下人防工程的设计过程当中，其防护封闭性的要求是非常高的， 尤其是防毒通道和密闭通道，所以在设计的过程当中，往往是不会预留施工缝的。这样看来，在后浇带的设置上也要预留滤毒通道，同时保证其位置的剪力不会过大。从另一方面来看的话，保护门和保护墙也应该采用螺栓等构件来进行固定，要求一次性穿透墙壁，并且以后不再取出，如果外墙有防水要求，则应该设置止水片，来确保防水效果。
三、高层建筑的人防工程结构设计
（一）基础设计
高层建筑人防工程设计的时候，要对其结构的承载力和可靠性进行详细的分析计算，并且对其建筑结构的经济性进行充分的考虑，从而建筑一个优质的人防基础结构。为保证人防工程结构的安全性，必须对核弹爆炸动荷载作用下的结构承载力进行验算。但是由于其荷载作用时间非常短，所以对地基的承载力、变形、裂缝等可以不进行验算。虽然人防等效静荷载往往非常的大，但是不一定就可以将其作为设计的控制条件，而是应该与平常使用的情况对比，选择最不利的情况作为设计的主要控制依据。对于和平时期人防工程的验算，与其他普通工程基本相同，将恒载、活载都乘上规范规定的相应的分项系数。
（二）构造设计
由于人防工程需要承受的荷载较大，而且需要承受核弹爆炸的动荷载作用，因此其结构材料、抗渗等级、构件的最小厚度等都要高于普通结构的要求。地下人防工程结构构件的截面尺寸往往比较大，因此，在进行配筋设计时，应该注意避免出现配筋率小于最小配筋率的情况，以防止结构物在荷载的作用下产生脆性破坏，出现突然压溃现象。地下人防工程的板、墙等都应该采用双面配筋，并且按照规范要求设置梅花形拉结筋，确保构件在震动状态下钢筋与混凝土结合良好，共同受力。地下人防工程不宜在防护单元内设置沉降缝、伸缩缝。
（三）顶板设计
人防工程与一般普通工程根本的区别在于普通工程只承受静荷载，而人防工程则要在极短的时间内承受爆炸产生的动荷载冲击波。人防工程在瞬时加载的时，其材料的强度得到了提高，因此利用普通情况下的材料强度应乘以一个大于1的材料强度综合调整系数。钢材按不同的种类有着不同的调整系数，混凝土按不同的强度等级、砌体按不同的材料也有着不同的调整系数。人防工程结构构件在承受延性破坏时，其安全储备大，当承受脆性破坏时，其安全储备小。所以，当构件承受脆性破坏力的状况时应该乘上一个小于1的强度折减系数，这样一来，易产生脆性破坏的部位则不会过快的破坏，从而延长整个结构的破坏时间。在以下两种情况下应该进行折减，一是按照等效静荷载对梁、柱斜截面承载力进行验算时，砼及砌体在动载作用下的设计强度值应该乘以一个折减系数，其数值为0.8；另一种是按照等效静荷载对墙、柱受压正截面承载力进行验算时，砼及砌体在动载作用下的轴心抗压强度设计值应该乘上一个折减系数，其值为0.8。
四、结语
其实对于现阶段的高层建筑结构设计工作来说，人防工程的应用已经相当广泛，其不仅能够有效提高结构空间利用率，还让人们的生命财产安全得到了保障。但是经过调查研究我们不难发现，现在我国高层建筑人防工程在设计过程当中往往存在着一些问题，技术管理方面也缺乏有效对策，这种情况下，人防工程也是无法发挥出实际作用的。本文针对高层建筑人防工程中的设计问题进行了一定的分析和探讨，想可以给相关工作的开展提供一些参考。
参考文献：
[1]孙怀远. 关于高层建筑人防防护结构工程设计要点的探析[J]. 大科技, 2017(25).
[2]任定树. 浅析高层建筑人防防护工程的结构设计要点[J]. 建材发展导向:上, 2017, 15(3):180-181.
[3]王冬. 简析高层建筑人防防护工程结构设计的特征及其设计要点[J]. 环球市场, 2017(22).
[4]焦文勇, 张婷. 高层建筑地下人防工程结构设计研究[J]. 华东科技:学术版, 2016(1):61-61.
论文作者:葛树毅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/10
标签：人防论文; 工程论文; 高层建筑论文; 荷载论文; 结构论文; 构件论文; 强度论文; 《防护工程》2018年第5期论文;