地下人防工程结构设计浅析

地下人防工程结构设计浅析 摘要：随着我国经济及工程建设的快速发展，地下人防工程已成为工程建设的重要组成部分，人防结构设计已成为建筑结构设计中的一项重要内容本文结合自身对人防规范的理解和在人防结构设计。校审中的实践经验，对人防工程的概念和结构设计的特点进行了简单的阐述，对地下人防工程结构设计中需特别注意的问题进行了总结，并提出了自己的一些看法，以期能为人防工程结构设计人员的实际工作提供一定参考。 关键词：地下人防；结构设计；问题措施 中图分类号：S611文献标识码： A 引言 随着城市地下空间开发利用的程度逐步提高，人防工程建设的力度日益加大。与此同时，地下人防工程合理有效的结构设计工作也面临越来越多的挑战。本文结合自身人防工程结构设计的经验，针对在地下人防工程结构设计过程中需特别注意的问题提出几点探讨性意见，以期为人防工程结构设计人员提供一点参考。 一、人防工程的作用 人民防空工程也叫人防工程，是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。如：人员掩蔽部、指挥所和通信枢纽、救护站和地下医院、各类物资仓库，以及地下疏散干道和连接通道等。有些国家的城市，还将人防工程和城市地下铁道、大楼地下室及地下停车库等市政建设工程相结合，组成一个完整的防护群体。我国新建的人防工程在建设前都经过了可行性论证，既考虑到战时防空的需要，又考虑到平时经济建设、城市建设和人民生活的需要，具有平战转换的双重功能。 人防工程是指国家为了国防的需要，为提高城市在未来信息化条件下的局部战争中的防空袭能力，为保护人民生命和财产安全，而修建的地下防护工程它可以防备敌人空中袭击，保障战时人员与物资安全人防工程设计必须贯彻“长期准备。重点建设。平战结合”的方针，既要确保它的战备效益，也要适应市场经济发展的要求因此，应在坚持人防工程建设与经济建设协调发展，与城市建设相结合的原则下，合理利用地下空间，发展人防工程。 二、地下人防工程结构设计特点 地下人防工程结构设计包含主体结构设计和孔口防护设计人防工程主体结构设计的内容与民建工程一样，包括底板、柱、墙、顶板、顶板梁等构件的结构设计，不同的是在对人防工程主体结构构件设计时，应考虑战时爆炸荷载；孔口防护设计的主要内容，包括防爆波电缆井和扩散室的设计，门框墙、临空墙、单元间隔墙的计算，以及防护密闭门、密闭门、防爆波悬板活门的选用等。 人防工程结构设计，既要考虑平时正常使用的荷载，还要考虑战时爆炸荷载，要保证人防工程在满足平时使用的同时，还能满足战时的防护功能在进行人防工程结构设计时，由于无法把战时爆炸荷载的大小，精确地加到人防工程的每个构件，所以，目前在设计时，都是将战时爆炸荷载等效为静荷载进行考虑的。钢筋混凝土结构构件在战时爆炸荷载的作用下可按弹塑性工作阶段来考虑，这样一来，构件在战时实际工作时可吸收更多的能量，材料的潜力得以更充分的发挥。而现实中是根据静载试验来确定钢筋混凝土等结构材料的承载力。所以，在进行人防工程设计时，要考虑将钢材、混凝土的强度提高，将钢材、混凝土的强度乘以一个增强系数后再用于设计，这是人防工程结构设计的一个重要特点。 人民防空地下室设计规范4.1.6规定:“防空地下室结构在常规武器爆炸动荷载或核武器爆炸动荷载作用下，应验算结构承载力；对结构变形、裂缝开展以及地基承载力与地基变形可不进行验算”这是人防工程结构设计的又一个特点。 三、设计中需特别注意的问题 1、设置上挡墙加强梁的问题 为了抵抗战时爆炸所产生的水平冲击波对防护密闭门上挡墙的冲击，需在较长的上挡墙下端设置加强梁，当作抵抗水平冲击波荷载的加强构件，加强梁的纵向受力钢筋应锚入门框两侧的墙或柱中，形成洞口加强的传力体系。设置的加强梁应凸向防护区内，此时需注意的是，密闭通道长度是否够长，防护密闭门上部加的门框梁是否影响后部密闭门的开启。若因特定条件限制，加强梁只能凸向防护区外时，需注意的是加强梁不能设置在上挡墙下端。因为防护密闭门比洞口要大，若想确保防护密闭门能顺利地安装和开关，上挡墙下边缘应预留不小于300mm的高度，所以设置的加强梁应高出上档墙下边缘不小于300mm。 2、封堵存在的问题 在进行封堵设计时，需注意建筑要求的净高与结构预留是否一致；对外封堵口处，两边墙或柱是否与结构顶板梁外平齐；封堵宽度介于300cm-700cm的对外竖向型钢封堵处，封堵下100mmx200mm的封堵槽是否预留。 3、防倒塌措施 地下人防工程的出入口设置在建筑物倒塌范围之内时，为了防止战时周围建筑物倒塌堵塞出入口，通常需采取防倒塌措施因此，在进行地下人防工程设计时，当在建筑物倒塌范围之内设置人防出入口时，需注意采取防倒塌措施，避免因无防倒塌措施而对战时人防工程出入口的安全埋下隐患所以，设计人防工程布置方案时，需合理布局出入口，使出入口尽量布置在建筑物倒塌范围以外，因条件限制，出入口只能设置在建筑物倒塌范围之内时，应采取防倒塌措施 4、施工缝的布置 人防工程对防护密闭要求较高，特别是人防工程的防毒通道和密闭通道宜整体浇筑，不留水平施工缝，因此，后浇带应尽量避开人防密闭通道。滤毒室等部位，且位置宜布置在剪力较小处另外，在防护门门框墙。临空墙施工支模时，固定模板的螺栓，不得加套管，要用一次性穿墙螺栓，施工后不再取出对于有防水要求的外墙，固定模板的螺栓应设止水片。 5、混凝土 地下人防工程在选用混凝土强度时，宜优选C30-C35的混凝土，除非万不得已不要选C40及以上的混凝土.因为C25-C35混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.25 ，C40-C55混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.3 ，C60-C80混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.35。地下人防工程由于要考虑其密闭防毒及防辐射作用，要求墙体及顶、底板有较厚的防护厚度，对于防护厚度要求较高的地下人防工程，在进行结构设计计算时，一般只要能满足结构构件的最小配筋率，就能满足结构构件受力的要求因此，在对防护厚度要求较高的人防工程进行设计时，尽量选用强度等级为C30-C35的混凝土，这样可以通过降低工程的含钢量来达到减少工程造价的目的。另外，强度等级越高的混凝土，其水化热越大，采用等级较高的混凝土其收缩干裂的风险就会加大，给混凝土的养护带来困难，容易造成结构构件开裂，影响其强度和耐久性。 6、构造规定 在进行地下人防工程设计时，既要考虑结构的构造要求对构件最小厚度的要求，还要考虑规范对构件最小防护厚度的要求，如附壁式室外出入口的临空墙，其防辐射所要求的墙厚往往要比受力要求的最小墙厚还要大，设计时应综合比较各种情况后取大值，使之满足设计所需的各种情况。抗震规范和人防规范对钢筋的锚固长度都有规定，设计时应同时满足两者要求并取大值。 结束语 地下人防工程结构设计是地下人防工程建设的重要环节，人防结构设计人员设计出来的工程既要满足平时和战时的使用要求，还要最大限度地降低工程造价，做到安全、经济、合理只要设计人员对人防工程结构设计细节多加注意，经常思考，多做总结，就一定会逐步提高人防工程的设计水平，做好人防工程的结构设计工作。 参考文献 1张贞连，任继红.地下人防工程的消防状况及对策初探J.消防技术与产品信息.2014(06)：112. 2金婉.福州城区主要地段开始兴建地下人防工程J.城市规划通讯.2013(06)：78. 3翟宇辉.人防荷载下单建式人防工程动力分析J.民防苑.2012(06)：89. 4于淑红;刘占胜.某地下人防工程自防水混凝土施工控制要点J.西部探矿工程.2010(09)：23-24.