高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注意要點(diǎn)研究_1

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1、高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注意要點(diǎn)研究　　摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市土地開(kāi)發(fā)的有限性，人們對(duì)城市地下空間的開(kāi)發(fā)與利用越來(lái)越多，同時(shí)人們對(duì)城市綜合防災(zāi)能力的要求也越來(lái)越高。作為與城市建設(shè)相結(jié)合的人民防空工程建設(shè)，尤其是人民防空地下室工程的建設(shè)得到空前發(fā)展。然而，目前在高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍存在著一些問(wèn)題和不足，引起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的廣泛關(guān)注。文章主要結(jié)合工程實(shí)例，主要針對(duì)高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析與研究，并提出了設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)。　　關(guān)鍵詞：高層建筑；人防工程；地下室；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　近年業(yè)，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑人防設(shè)計(jì)規(guī)范的理解不透徹和不重視，對(duì)設(shè)計(jì)的規(guī)范的不嚴(yán)格

2、執(zhí)行，再加上忽略人防工程性質(zhì)的特殊性，造成人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在許多問(wèn)題。因此，如何做好人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作具有重要的意義。本文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，主要論述了高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注意要點(diǎn)?！　∪朔赖叵率也煌谝话愕牡叵率?，戰(zhàn)時(shí)武器爆炸動(dòng)荷載是其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要考慮因素之一。就荷載的分類看，武器爆炸的動(dòng)荷載是一種數(shù)值很大、時(shí)間很短、不斷衰減的，且在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn)的荷載。因此，人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有其獨(dú)特之處：　　人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度低于一般地下室。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-XX規(guī)定，一般混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性破壞時(shí)失效概率為%，而《

3、人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定人防地下室的鋼筋混凝土延性構(gòu)件失效概率為%。　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件可按彈塑性工作階段設(shè)計(jì)?？紤]結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性可以降低；結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入塑性工作狀態(tài)時(shí)可吸收更多能量，充分發(fā)揮材料潛力，材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度可以提高，具有較大的經(jīng)濟(jì)意義?！　〔牧蠌?qiáng)度的設(shè)計(jì)值可以提高。試驗(yàn)證明在爆炸動(dòng)荷載作用下，材料強(qiáng)度可提高20%～40%。這對(duì)人防地下室結(jié)構(gòu)是一個(gè)有利因素。　　人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造要求更為嚴(yán)格，如人防地下室在材料強(qiáng)度等級(jí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件最小厚度，最小保護(hù)層厚度和最小配筋率等各個(gè)方面比普通地下室的要求更加嚴(yán)格?！　∪朔赖叵率医Y(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析。人防地下室是考慮了武器爆炸的動(dòng)

4、荷載作用的，可以采取等效靜荷載法來(lái)分析其結(jié)構(gòu)動(dòng)力，然后用靜力計(jì)算方法分析其結(jié)構(gòu)內(nèi)力?！　∪朔赖叵率以谖淦鞅▌?dòng)荷載作用下，應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)承載力，可不驗(yàn)算結(jié)構(gòu)變形、裂縫開(kāi)展和地基的變形等?！　∪朔赖叵率覒?zhàn)時(shí)與平時(shí)考慮的荷載效應(yīng)組合不同，因此規(guī)范規(guī)定人防地下室結(jié)構(gòu)尚應(yīng)根據(jù)其上部建筑在平時(shí)使用條件下對(duì)人防地下室結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并取其中控制條件作為人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。　　本文通過(guò)2個(gè)實(shí)例對(duì)防空地下室設(shè)計(jì)特點(diǎn)，就筆者設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析。　　工程概況　　項(xiàng)目1　　某綜合辦公樓，主樓17層，裙房4層，主樓為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，裙房為框架結(jié)構(gòu)，主樓高，基礎(chǔ)形式為樁基承臺(tái)，埋深。1層地下室面積為691

5、0m2，其中含人防面積3908m2，平時(shí)使用功能為車庫(kù)，戰(zhàn)時(shí)使用功能為二等人員掩蔽部，共2個(gè)防護(hù)單元，防護(hù)級(jí)別為甲類核6級(jí)，常6級(jí)?！　№?xiàng)目2　　某住宅主樓25層，裙房3層，主樓為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，裙房為框架結(jié)構(gòu)，主樓高，基礎(chǔ)形式為樁基承臺(tái)，埋深。1層地下室面積為6780m2，其中含人防面積3320m2，平時(shí)使用功能為車庫(kù)，戰(zhàn)時(shí)使用功能為二等人員掩蔽部，共2個(gè)防護(hù)單元，防護(hù)級(jí)別為甲類核6級(jí)，常6級(jí)?！　〗Y(jié)構(gòu)布置　　項(xiàng)目1功能性質(zhì)為綜合辦公樓，共設(shè)兩處車道出入口，一處位于人防結(jié)構(gòu)范圍外；每個(gè)防護(hù)單元各有主要及次要出入口一處，人防地下室主要位于裙房及室外地面下。項(xiàng)目2功能性質(zhì)為高層住宅，設(shè)一處車道

6、出入口，位于人防結(jié)構(gòu)范圍外；每個(gè)防護(hù)單元各有主要及次要出入口一處，人防地下室主要位于高層結(jié)構(gòu)及室外地面下。　　項(xiàng)目1：由于辦公樓主要設(shè)備房間需設(shè)置于地下室北側(cè)，使得人防口部構(gòu)件與高層豎向受力構(gòu)件單獨(dú)設(shè)計(jì)；直通室外通道及豎井多數(shù)位于防倒塌范圍外，減少部分防倒塌構(gòu)件設(shè)計(jì)。項(xiàng)目2：人防口部構(gòu)件與高層豎向受力構(gòu)件剪力墻及框架柱結(jié)合設(shè)計(jì)，傳力構(gòu)件布局合理；直通室外通道位于高層范圍內(nèi)，防倒塌結(jié)構(gòu)需結(jié)合室外建筑布局和功能要求設(shè)計(jì)。人防結(jié)構(gòu)與地上建筑設(shè)計(jì)需緊密結(jié)合，尤其人防墻體利用上部結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件共同布置，使地下結(jié)構(gòu)得到充分利用?！　椝苄栽O(shè)計(jì)　　在爆炸動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限需要用允許延性比控制，規(guī)范

7、在確定各種結(jié)構(gòu)的允許延性比時(shí)已經(jīng)考慮變形限制和防護(hù)密閉的要求，因而防空地下室結(jié)構(gòu)在爆炸動(dòng)荷載作用下不必進(jìn)行變形裂縫驗(yàn)算；荷載取值只考慮一次核襲擊；同時(shí)注意各部件的抗力協(xié)調(diào)，避免局部先行破壞。　　另外，筆者在項(xiàng)目1設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到以下問(wèn)題：因辦公樓柱網(wǎng)布置局部較大，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中少數(shù)布置處混凝土梁延性比計(jì)算較難通過(guò)，但提高整體混凝土強(qiáng)度等級(jí)極不經(jīng)濟(jì)，最終采用如下方法解決：當(dāng)受拉鋼筋配筋率ρ≤max，