高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)_1

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1、高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速度不斷提升，我國(guó)城市地下室的開(kāi)發(fā)利用也在不斷提升，因此本文主要就某高層建筑人防地下室設(shè)計(jì)實(shí)例出發(fā)，對(duì)人防地下室的組成結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析后，簡(jiǎn)單介紹了人防地下室設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行的荷載組合以及內(nèi)力分析?！　　娟P(guān)鍵詞】高層建筑；人防地下室；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)城市綜合防災(zāi)能力提出了更高的要求，特別是集保障戰(zhàn)時(shí)人員與物資掩蔽、防空指揮、醫(yī)療救護(hù)等功能于一體的人民防空工程，更是得到了更多的關(guān)注。建國(guó)以來(lái)，人民防空工程得到了空前發(fā)展，已經(jīng)不是人們想象中的防空洞，而是與民用建筑設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。當(dāng)代新型人民防空

2、工程主要遵循的是平戰(zhàn)結(jié)合的原則，平時(shí)就是高層住宅及寫(xiě)字樓的地下室或是地下停車(chē)場(chǎng)，戰(zhàn)時(shí)則是作為人防地下室使用。因此，在進(jìn)行人防地下室設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足平時(shí)使用時(shí)的功能要求?！　∧掣邔幼≌^(qū)共6棟樓，人防工程位于每棟住宅樓的地下1，2層和車(chē)庫(kù)，人防防護(hù)區(qū)平時(shí)作為儲(chǔ)藏間。該人防工程常規(guī)武器抗力級(jí)別為6級(jí)，抗震設(shè)防烈度為8度，人防防護(hù)區(qū)分為6個(gè)防護(hù)單元。該人防工程設(shè)有主要出入口和次要出入口，主要出入口為獨(dú)立式外出入口，位于室內(nèi)范圍以外，各出入口的凈寬之和滿足m/100人。由于人防要求，一般高層建筑的地下室要兼做人防防護(hù)區(qū)，普通民用建筑的防空地下室人防等級(jí)大多為5，6級(jí)。在進(jìn)行人防設(shè)計(jì)時(shí)，由

3、于“平戰(zhàn)結(jié)合”的設(shè)計(jì)原則，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要求兼顧平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)兩種不同荷載效應(yīng)組合。因此，如何協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)下不同的使用要求，就成為人防地下室設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。　　2.1人防地下室的組成　　人防地下室的結(jié)構(gòu)主要包括兩個(gè)方面：一是地下室的主體結(jié)構(gòu)；二是地下室口部。其中，主體是防空地下室中滿足戰(zhàn)時(shí)防護(hù)及主要功能要求的部分；口部是指主體與地表面的連接部分。　　主體　　首先，頂板地面不高于室外地平面的全埋式防空地下室，根據(jù)國(guó)家規(guī)定，其外墻頂部應(yīng)采用鋼筋混凝土，地下室頂部的最小防護(hù)距離t不應(yīng)小于250mm?！　∑浯?，根據(jù)國(guó)家規(guī)定，平戰(zhàn)結(jié)合的防空地下室的頂板厚度不應(yīng)小250mm，如果不滿足最小防護(hù)厚度要求

4、的頂板，應(yīng)在其上覆土。最后，由于戰(zhàn)時(shí)人防地下室與外界隔絕，只能采用室內(nèi)循環(huán)通風(fēng)，無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充新鮮空氣，所以必須保證人防地下室有足夠的凈體積容納空氣，防止空氣中的CO2含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍?！　】诓俊　∈紫龋鶕?jù)規(guī)定，人員掩蔽所戰(zhàn)時(shí)出入口門(mén)洞凈寬之和必須不小于0.375m/100人，每欄門(mén)的通過(guò)人數(shù)不應(yīng)超過(guò)500人，出入口通道和樓梯的凈寬不小于該門(mén)洞的凈寬?！　∑浯?，密閉通道的防護(hù)密閉門(mén)最好采用活門(mén)檻，方便平時(shí)疏散，防毒通道的體積適當(dāng)減少，降低換氣量。同時(shí)，注意應(yīng)將濾毒室設(shè)置在密閉通道內(nèi)，避免進(jìn)排風(fēng)短路?！　∽詈?，在消波設(shè)施的設(shè)置中，如果無(wú)法判斷沖擊波的方向，應(yīng)將防爆波活門(mén)的嵌入深度設(shè)

5、置為不小于300mm。另外為了保證地下室的安全使用，在確定擴(kuò)散室的尺寸后，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算?！　?.2人防地下室的設(shè)計(jì)特點(diǎn)　　根據(jù)人防地下室的組成，可以將人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也分為兩個(gè)方面：一是地下室的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括頂板設(shè)計(jì)、外側(cè)墻設(shè)計(jì)和底板設(shè)計(jì)等其他構(gòu)件的設(shè)計(jì)；二是地下室孔口的防護(hù)設(shè)計(jì)，包括出入口的防護(hù)和消波系統(tǒng)等。　　人防地下室和非人防地下室相比，由于戰(zhàn)時(shí)武器爆炸產(chǎn)生的動(dòng)荷載要求，二者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有較大區(qū)別，一般體現(xiàn)在構(gòu)造規(guī)定、內(nèi)力計(jì)算、材料強(qiáng)度和荷載及荷載組合等方面。　　1）遵循平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換原則。一般情況下，普通民用建筑的人防地下室設(shè)計(jì)以5，6級(jí)居多，結(jié)構(gòu)的頂板基本由戰(zhàn)時(shí)控制，側(cè)

6、墻和底板則是根據(jù)不同的地下室結(jié)構(gòu)而定?！　?）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度要求降低。根據(jù)國(guó)家規(guī)定，人防地下室的鋼筋混凝土延性構(gòu)件失效概率為6.1%，大約是一般鋼筋混凝土延性構(gòu)件失效概率的100倍左右?！　?）材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值提高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，在快速加載的情況下，材料強(qiáng)度會(huì)提高，例如鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可提高1.2～1.5倍，砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可提高～1.3倍?！　?）可采用靜力計(jì)算方法分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力。由于人防荷載為偶然荷載，即動(dòng)荷載，是一種在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn)的荷載?？梢圆扇〉刃ъo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?！　?）可只進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。由于在爆炸動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)

7、構(gòu)件變形極限已用允許延性比控制，所以結(jié)構(gòu)可不必再單獨(dú)進(jìn)行變形裂縫及地基承載力計(jì)算?！　?）構(gòu)造要求更嚴(yán)格。人防地下室的設(shè)計(jì)和非人防地下室相比，構(gòu)造要求更為嚴(yán)格，不能只考慮受力，不考慮構(gòu)造措施，如人防地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件最小厚度、最小配筋率等各個(gè)方面都要重視?！　?）結(jié)構(gòu)構(gòu)件可按彈塑性工作狀態(tài)設(shè)計(jì)。由于人防荷載主要考慮的是常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載和核武器爆炸動(dòng)荷載，一般在設(shè)計(jì)人防地下室結(jié)構(gòu)時(shí)均按一次作用考慮，作用時(shí)間為1s左右。因此，可考慮按彈塑性工作狀態(tài)計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，有利于承受更大的爆炸動(dòng)荷