人防結(jié)構(gòu)設(shè)計范文
時間:2023-03-19 00:03:52
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篇1
關(guān)鍵詞:人防地下室 土中壓縮波 等效靜荷載
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、土中壓縮波
人防工程設(shè)計中,在常爆、核爆的情況下,由地面空氣沖擊波及其引起的土中壓縮波作用,造成結(jié)構(gòu)存在動力的相互作用,結(jié)構(gòu)動載的確定方法很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)分析的最終目的是要給出結(jié)構(gòu)的動變位和動內(nèi)力,其所采用的力學(xué)模型可歸納為兩類:一類是首先確定作用于結(jié)構(gòu)周邊上的荷載,將土和結(jié)構(gòu)分離開來,如同地上結(jié)構(gòu)那樣去作動力分析;另一類是將土體和結(jié)構(gòu)作為一個整體統(tǒng)一考慮,然后應(yīng)用波動理論或動力理論的解析方法,或應(yīng)用有限元等數(shù)值方法,按無限(或半無限)平面(或空間)問題求解。
按第一類分析方法,在確定動載時,必須注意正確的反應(yīng)波和結(jié)構(gòu)的相互作用,否則,給出的動載不能反映實(shí)際情況。第二類分析方法,將土和結(jié)構(gòu)認(rèn)為是一個整體,按有限元分析法計算,其精度主要取決于土介質(zhì)及結(jié)構(gòu)材料力學(xué)參數(shù)的選取。第二類分析方法相當(dāng)復(fù)雜,因此工程計算目前主要采用第一類分析方法。
二、影響土中壓縮波荷載的因素
地下結(jié)構(gòu)所受到的荷載和許多因素有關(guān):1)地面空氣沖擊波及其引起的土中壓縮波,或武器爆炸直接產(chǎn)生的壓縮波的特性;2)土介質(zhì)的特性,壓縮波在自由場中傳播時的參數(shù)變化;3)覆土厚度的影響;4)壓縮波遇到結(jié)構(gòu)時產(chǎn)生反射,這個反射壓力取決于波與結(jié)構(gòu)的相互作用。
1、結(jié)構(gòu)板跨尺寸
結(jié)構(gòu)板跨尺寸對荷載也有影響。結(jié)構(gòu)板的尺寸大小是有限的,它的二側(cè)是上下連續(xù)的土壤介質(zhì)。壓縮波遇到結(jié)構(gòu)板反射,但通過二側(cè)的土壤時不存在反射。板面上方的土壤因受較大的反射壓力,有向二側(cè)擠壓的趨勢,逐次向中間疏松,致使板面的反射壓力降低。結(jié)構(gòu)板跨尺寸較小時,反射壓力很快疏散,結(jié)構(gòu)受到壓縮波動力作用減弱。結(jié)構(gòu)板上的反射壓力并非均勻分布,就其平均值來說,結(jié)構(gòu)板的橫向尺寸越大,受到的平均反射壓力也越大。
2、土體力學(xué)特性
壓縮波荷載與土體力學(xué)特性密切有關(guān)。如具有抗剪強(qiáng)度的非飽和土壤,當(dāng)結(jié)構(gòu)埋深較大時,一般使結(jié)構(gòu)的荷載減小,而飽和土則不能。
3、介質(zhì)與結(jié)構(gòu)的相互作用
當(dāng)壓縮波作用于結(jié)構(gòu)板上時,結(jié)構(gòu)將發(fā)生整移和變形,這些反過來影響原來壓縮波荷載,即介質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的動態(tài)相互作用。對平頂結(jié)構(gòu)而言,壓縮波作用下結(jié)構(gòu)板的變形是順著波的傳播方向,所以結(jié)構(gòu)變形使得壓縮波荷載減小。
4、結(jié)構(gòu)埋深
當(dāng)壓縮波遇到結(jié)構(gòu)頂板時,將會產(chǎn)生反射壓縮波并朝反向傳播,當(dāng)它達(dá)到自由表面時,因地表無阻擋面使土體趨向疏松,形成向下傳播的拉伸波。如果頂板埋置較深,拉伸波到達(dá)時間較晚,在此之前結(jié)構(gòu)頂板可能已達(dá)到最大變形,因而拉伸波不能起到卸載作用;如果埋深很淺,由于拉伸波產(chǎn)生的卸載作用,將會抵消大部分入射波在頂板上形成的反射作用。同時,隨傳播距離的增加,土中壓縮波峰值壓力近似按指數(shù)規(guī)律衰減,升壓時間近似按線性比例增長,其效果是隨深度的增加結(jié)構(gòu)的動力作用逐漸降低。
5、土含水量
壓縮波荷載與土壤含水量關(guān)系極大。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于地下水位較高的地區(qū),更要考慮地下水的影響。壓縮波在飽和土層中傳播時很少衰減,同時因?yàn)轱柡屯恋膲嚎s性極小,使得結(jié)構(gòu)所受的荷載大幅度增加。
三、土中結(jié)構(gòu)荷載的分析方法
1、土與結(jié)構(gòu)相互作用方法
土與結(jié)構(gòu)相互作用方法(SSI)基于一維波動理論分析公式,能夠解釋多種現(xiàn)象。對于剛性較大的及剛性較小的結(jié)構(gòu)具有較好的精度。此方法是將土體和結(jié)構(gòu)作為一個整體,從地面沖擊波或土中壓縮波到達(dá)開始,用波動理論分析波在土的介質(zhì)中傳播,以及遇結(jié)構(gòu)后的反射及卸載等效應(yīng),最終求得作用在結(jié)構(gòu)上的荷載。
2、綜合反射系數(shù)法(三系數(shù)法)
綜合反射系數(shù)法是一種半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法。它考慮了壓縮波在傳播過程中的衰減,引入衰減系數(shù)α;在確定結(jié)構(gòu)板上的荷載時,綜合考慮波與結(jié)構(gòu)以及自由地表之間的相互作用影響,引入綜合反射系數(shù)Kf;并在最后采用等效靜載法,引入動力系數(shù)Kd或荷載系數(shù)Kh,計算不同等級人防工程作用于結(jié)構(gòu)上的等效靜載。此法是規(guī)范目前對人防工程等效靜荷載確定的計算方法。
3、拱效應(yīng)方法
拱效應(yīng)的概念本來是在靜荷載作用下提出來的,它的實(shí)質(zhì)是依靠土的抗剪能力將土的壓力從較大變形處轉(zhuǎn)移到較小變形處,所以拱效應(yīng)的大小取決于結(jié)構(gòu)的變形程度和土的抗剪強(qiáng)度。在動荷載作用下,開始時無拱效應(yīng),經(jīng)過幾秒鐘后呈現(xiàn)拱效應(yīng),減少作用在結(jié)構(gòu)上的后期荷載。如果外加壓力太大,超過土體的抗剪強(qiáng)度,將不能形成拱效應(yīng),通常只有壓力在3.5MPa以下時才能考慮。拱效應(yīng)方法難以準(zhǔn)確的描述爆炸壓縮波作用下土與及結(jié)構(gòu)的相互作用機(jī)理,僅是一種半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法。
四、等效靜荷載的確定
1、等效靜載法
工程實(shí)際中常把核爆動荷載變換為等效靜荷載,所采用的方法稱為等效靜載法。
等效靜載法的優(yōu)點(diǎn)在于計算簡單,并能沿用靜力計算的公式和圖表,但它有一定的局限性,一般對于掘開式淺埋結(jié)構(gòu)是適用的,對于大跨度和復(fù)雜的結(jié)構(gòu),宜采用有限自由度法求其動力解。
采用等效靜載法的基本假定和原則:
a、假定荷載同時作用在整個結(jié)構(gòu)上;
b、假定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件為單自由度體系,并按照某一假定的振型振動,不論在彈性或彈塑性階段,認(rèn)為振型的形狀不變;
c、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在動載作用下最大內(nèi)力和反力是等效靜載作用下的內(nèi)力和反力。等效靜載的數(shù)值按結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)可分為彈性階段和彈塑性階段兩種動力計算方法。通常確定等效靜載時宜采用彈塑性階段,即等效靜載的數(shù)值是動載最大值與動力系數(shù)或荷載系數(shù)的乘積。
d、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件動力系數(shù)與荷載系數(shù)認(rèn)為與同樣自振頻率的簡單彈簧質(zhì)點(diǎn)體系完全相同。
在核爆動載作用下,地下室頂板、外墻、底板的均布等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計算:
qe1=Kd1Pc1
qe2=Kd2Pc2
qe3=Kd3Pc3
Kd1、Kd2、Kd3分別是頂板、外墻、底板的動力系數(shù)。
2、動力系數(shù)
計算等效靜載所涉及的動力系數(shù),需要根據(jù)構(gòu)件的延性比來確定。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性比[β]是構(gòu)件出現(xiàn)最大變位與彈性極限變位的比值。
結(jié)構(gòu)在彈性工作階段,在荷載作用下構(gòu)件產(chǎn)生的變形和位移隨作用力增大而增大。力和位移的比值為常數(shù),并且當(dāng)作用力消失由作用力所產(chǎn)生的變位也隨之消失,構(gòu)件恢復(fù)到原來的位置,沒有任何殘余變形存在;而構(gòu)件在彈塑性工作階段所產(chǎn)生的變位,在荷載停止作用和并不完全消除掉時,有殘余變形存在,然而正是這種變位使得構(gòu)件在彈塑性階段比彈性工作階段吸收更多的核爆炸的能量,這對結(jié)構(gòu)抵抗核爆動荷載是十分有利的。
3、自振頻率的計算方法
在強(qiáng)迫振動下哪一種主振型占主要成分與動載的分布形式有很大關(guān)系。一般來說與以動載作為靜力作用時的撓曲線相接近的主振型起著主導(dǎo)作用,因此宜取將動載視為靜力所產(chǎn)生的靜撓曲線形狀作為基本振型。
五.結(jié)束語
人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是確定人防工程計算的等效靜荷載,它將直接影響工程結(jié)構(gòu)合理性、經(jīng)濟(jì)性、安全性。通過對人防地下室結(jié)構(gòu)荷載相關(guān)問題的探討,希望能和廣大工程設(shè)計人員共同提高業(yè)務(wù)水平,促進(jìn)人防工程的建設(shè)。
參考文獻(xiàn):
篇2
關(guān)鍵詞:人防結(jié)構(gòu);抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計;比較
中圖分類號: S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
從根本上說的建筑施工都是以減少震動危害為目的的,因此具有一定程度的相同點(diǎn),同時由于二者所承受的震動性質(zhì)不一致,因此實(shí)施上設(shè)計手段也存在差異。
一、建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容
(一)建設(shè)工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計
人防建筑結(jié)構(gòu)在建筑施工之前需要進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計必須進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和實(shí)地勘探考察,設(shè)計質(zhì)量與施工質(zhì)量二者有明顯的關(guān)系??茖W(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠產(chǎn)生相應(yīng)的人防效果,在戰(zhàn)爭時期和和平時期都能夠?qū)θ罕姷纳敭a(chǎn)起到保護(hù)作用。從目前的施工建設(shè)經(jīng)驗(yàn)分析,主要存在的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計手段有掘開式人防工程和暗挖式人防工程兩種,其中掘開式人防工程又包括單建式人防工程和附建式人防工程,而暗挖式人防工程則包括坑道式和地道式兩種。
(二)建設(shè)工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計
雖然我國的地震發(fā)生概率比較小,地震帶來的危害較之地震頻發(fā)國家來說相對較小,但是為了保證建筑物使用質(zhì)量,確保用戶的人身財產(chǎn)安全,減少地震發(fā)生時的重大人身傷亡,進(jìn)行必要的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計也是必不可少的,尤其是對于地震發(fā)生概率比較高的省份來說,更應(yīng)該成為建設(shè)施工的重點(diǎn)。現(xiàn)有的建設(shè)施工安全文件中,規(guī)定安全性指標(biāo)是指建筑工程結(jié)構(gòu)在正常設(shè)計、施工和使用條件之下,能夠承受在施工與使用情況下出現(xiàn)的各種荷載或變形,特殊情況下發(fā)生的偶然荷載或突發(fā)事件要保證在發(fā)生事件前后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能不變。而適應(yīng)性指標(biāo)主要是指在建筑結(jié)構(gòu)正常使用的情況下能夠在規(guī)定使用期限內(nèi)其結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生變形、裂縫和振動等。
二、設(shè)計原則對比
從理論上分析,無論是人防結(jié)構(gòu)還是抗震結(jié)構(gòu)都是以提高抗震動帶來的危害為基礎(chǔ),他們的施工特點(diǎn)都是提高建筑物的抗震動能力,保證在遭受到重大震動時建筑物能夠最大程度的保持完好,從這一方面來說,二者都遵循“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等基本設(shè)計原則。此外,二者的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念都尊重整體建筑的協(xié)調(diào)性和合作性。以往的建設(shè)施工實(shí)踐表明,即使整體的建構(gòu)設(shè)計都符合基本的承受系數(shù)標(biāo)準(zhǔn),但是只要存在一個環(huán)節(jié)甚至是一個小結(jié)構(gòu)的弱承受能力,在地震等災(zāi)害發(fā)生時,該小的薄弱環(huán)節(jié)就成為災(zāi)難發(fā)生的源泉,這一點(diǎn)與工程力學(xué)上所講的應(yīng)力集中現(xiàn)象類似。按照物理學(xué)力的基本原理,我們發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部各個組成部分具有一定的收縮系數(shù)標(biāo)準(zhǔn),換句話說,施工人員可以通過提高建筑內(nèi)部的動能運(yùn)動和吸收能力,來減少外部受到的動能威脅,從而降低外部震動對建筑物帶來的嚴(yán)重破壞,或者降低危害系數(shù)?;谶@一理論,建筑施工人員可以從動能力量轉(zhuǎn)換角度出發(fā),進(jìn)行設(shè)計施工。例如可以充分地利用結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件的變形吸收動荷載的能量,通過緩沖作用減輕各個構(gòu)件支座截面的抗剪負(fù)擔(dān)和受力柱的抗壓負(fù)擔(dān),以確保建筑結(jié)構(gòu)在完全曲屈服前不再出現(xiàn)另外的剪切力破壞,在屈服后還具有足夠的延性以保證構(gòu)件形成最終的塑性破壞,從而達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)整體承載力的目的。
三、設(shè)計方法的對比
從物理學(xué)角度分析,人防結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是提高其的承受能力,因此,它的設(shè)計方法也是從物理學(xué)應(yīng)用實(shí)際出發(fā),現(xiàn)行主要的設(shè)計方法是采取等效靜荷載的辦法展開設(shè)計分析工作。由于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是基于擬建工程結(jié)構(gòu)在施工或使用的條件下的設(shè)計過程,建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在各種動荷載的綜合作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€非常相似,而且在動荷載的作用下建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)的靜荷載作用下的破壞規(guī)律也相似,因此在動力分析過程中,可以通過將建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)一步簡化為一種單自由度體系,查表可得相應(yīng)的動力系數(shù),以動力系數(shù)與動荷載峰值相乘得到等效靜荷載。這樣一來,建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件相當(dāng)于在等效靜荷載的作用下,而其各項(xiàng)內(nèi)力就是在各種動荷載作用下的內(nèi)力最大值。此外,提高人防結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,不僅要選用科學(xué)的設(shè)計方案,還需要選用具有一定承受力和荷載力的高效建筑結(jié)構(gòu)材料,現(xiàn)在施工單位為了提高原有建筑材料的使用效果,通常在建筑材料內(nèi)加入材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)予以調(diào)整修正,最后通過建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在綜合動荷載作用下,在其變形極限允許延性比加以控制,按照允許延性比進(jìn)行彈塑性能的驗(yàn)算得到最終的設(shè)計結(jié)果。
由于地震災(zāi)害的破壞力大,而且地震災(zāi)害具有不可預(yù)測的性質(zhì),因此對于地震災(zāi)害的預(yù)防工作,在建筑施工過程中難度系數(shù)非常高?,F(xiàn)有的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計理念基本可以概括為,抗震建筑物能夠在較低級別的地震災(zāi)害中確保質(zhì)量安全,不發(fā)生破壞,而在相對高的地震災(zāi)害發(fā)生時,出現(xiàn)細(xì)微的破壞性,但是可以通過后期的修補(bǔ)和維護(hù)繼續(xù)居住,在較高級別的地震災(zāi)害發(fā)生時,建筑物能夠保證不坍塌,內(nèi)部居住居民可以安全撤離,減少地震發(fā)生時的破壞力,但是建筑物無法進(jìn)行二次使用,需要在災(zāi)后進(jìn)行重建。這種設(shè)計理念與人防結(jié)構(gòu)設(shè)計之間存在差異性,人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法一般先取小震地震動參數(shù)計算結(jié)構(gòu)彈性下的地震作用效應(yīng),進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力的驗(yàn)算,然后是對大震下的結(jié)構(gòu)彈塑性變形力驗(yàn)算完成二階段設(shè)計要求,最后通過應(yīng)用工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計和抗震構(gòu)成措施來完成大震不倒的第三水準(zhǔn)設(shè)計要求。
四、提高延性的設(shè)計構(gòu)造措施
(一)核武器與常規(guī)武器爆炸均是偶然性荷載,有很大量值,作用時間較短以及逐漸衰減的特征,彈塑性工作階段就是結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受動荷載時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較大的延性,有利于吸收動能和抵抗動荷載。人防結(jié)構(gòu)設(shè)計時,構(gòu)造上應(yīng)采取“強(qiáng)剪弱彎”“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計原則。如何充分利用受彎構(gòu)件和大偏心受壓構(gòu)件的變形吸收武器爆炸動荷載作用的能量,以減輕支座截面的抗剪與柱子抗壓的負(fù)擔(dān),確保結(jié)構(gòu)在屈服前不出現(xiàn)剪切破壞和屈服后有足夠的延性,最終形成塑性破壞,提高結(jié)構(gòu)的整體承載能力;又如受彎構(gòu)件應(yīng)雙面配筋,對承受動荷載作用下可能的回彈和防止在大撓度情況下構(gòu)件坍塌十分重要。
(二)對梁、柱剪跨比和梁、柱剪壓比及柱軸壓比都要求在合理的范圍內(nèi),規(guī)范中也有相關(guān)的規(guī)定。在塑性鉸區(qū)需配置足夠的箍筋,可約束核心混凝土,顯著提高塑性鉸區(qū)混凝土的極限應(yīng)變值,提高抗壓強(qiáng)度,防止斜裂縫的擴(kuò)展,能夠充分發(fā)揮塑性鉸的變形和耗能能力,提高梁、柱的延性;同時鋼箍作為縱向鋼筋的側(cè)向支承,阻止縱筋壓屈,使縱筋充分發(fā)揮抗壓強(qiáng)度。避免地震作用下框架柱過早地進(jìn)入屈服階段,就必須增大屈服時柱的變形能力,提高柱的延性和耗能能力,全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)過小。
(三)強(qiáng)剪弱彎。適筋梁或大偏壓柱,在截面破壞時可以達(dá)到較好的延性,可以吸收和耗散地震能量,使內(nèi)力重分布得以充分發(fā)展;而鋼筋混凝土梁柱在受到較大剪力時,往往呈現(xiàn)脆性破壞。所以在進(jìn)行框架梁、柱設(shè)計時,應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于其受彎承載力,使構(gòu)件發(fā)生延性較好的彎曲破壞,避免發(fā)生延性較差的剪切破壞,而且保證構(gòu)件在塑性鉸出現(xiàn)之后也不過早剪壞,這就是“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計原則,它實(shí)際上是控制構(gòu)件的破壞形態(tài)。
結(jié)語
綜上所述,從目前的建筑施工現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)分析,我國的建筑設(shè)計越來越重視人防結(jié)構(gòu)和抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量,尤其是在遭受到兩次重大地震和如今局勢的影響之下,用戶對二者施工的質(zhì)量要求也相對提高。
參考文獻(xiàn):
篇3
1平時使用與戰(zhàn)時使用相結(jié)合。一般情況下,人防工程在平時主要是作為民用的儲藏室或者停車場等,但是在戰(zhàn)爭時期,人防工程主要用作軍用的群眾避難場所,從這個角度說,地下人防工程既是民用工程也是軍用工程。因此,我們在對地下人防工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要充分考慮到地下人防工程的這兩種功用,使地下人防工程不僅能夠在平時充分發(fā)揮其作為儲藏室或者停車場作用,還能夠在戰(zhàn)爭時期保證人民群眾的生命安全。由此可知,平時使用與戰(zhàn)時使用相結(jié)合是地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的最主要特點(diǎn)。
2鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)組成。目前,我國大部分的地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計往往采用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,這也是地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)之一。一般來說,地下人防工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在塑性階段的吸收能力要高于彈性階段的吸收能力,因此在地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,我們要以結(jié)構(gòu)構(gòu)件彈性階段的吸收能力作為主要的參考依據(jù),這樣才能夠在最大程度上保證鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全與穩(wěn)定,促進(jìn)地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提高。
二、地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計策略
地下人防工程是復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,如何提高地下人防工程的設(shè)計質(zhì)量是建筑行業(yè)的發(fā)展面臨的重大問題,為此我們要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,找出地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效策略,促進(jìn)地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的不斷提高。筆者認(rèn)為地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計策略主要有以下幾個方面。
1科學(xué)布置地下人防工程的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件。地下人防工程的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置是地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容,因此必須要采取積極措施,科學(xué)布置地下人防工程的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件。地下人防工程的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置的本質(zhì)是用結(jié)構(gòu)方式來表現(xiàn)建筑平面人防信息,為此我們要根據(jù)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)對人防區(qū)和非人防區(qū)進(jìn)行合理的劃分,在此基礎(chǔ)上劃分出人防外墻、人防隔墻、人防門框墻和人防臨空墻等。其次,我們要對劃分以后的墻體按照科學(xué)的順序進(jìn)行編號,并確定其具體的荷載類型,為接下來的計算過程以及配筋表的編制奠定基礎(chǔ)。最后,我們在結(jié)束了上述工作的基礎(chǔ)上要科學(xué)確定墻體的具體厚度以及門框墻的具體的尺寸。綜上所述,只有科學(xué)布置地下人防工程的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件,才能使地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量得到有效保證。
2加強(qiáng)地下人防工程的荷載設(shè)計。地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心內(nèi)容是根據(jù)相關(guān)的規(guī)定來確定地下人防工程的具體荷載數(shù)值。一般情況下,地下人防工程的具體荷載可以分為靜態(tài)荷載和動態(tài)荷載兩種類型。具體來說,平時地下人防工程的荷載以靜態(tài)荷載為主,戰(zhàn)爭時期,地下人防工程會受到一定的沖擊,此時的荷載主要以動態(tài)荷載為主。其中的難點(diǎn)問題在于動態(tài)荷載的設(shè)計,筆者認(rèn)為地下人防工程的動態(tài)荷載設(shè)計的思路是把爆炸沖擊所產(chǎn)生的動態(tài)荷載轉(zhuǎn)化為等效的靜態(tài)荷載,然后在此基礎(chǔ)上根據(jù)荷載的總體組合狀況,按照一般結(jié)構(gòu)力學(xué)的具體方法來計算地下人防工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)力。地下人防工程的動態(tài)荷載之所以能夠轉(zhuǎn)化為等效的靜態(tài)荷載,是由于地下人防工程的動態(tài)荷載對于不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的沖擊不一定在同一時間達(dá)到荷載的最大值,所以我們可以將地下人防工程的整個結(jié)構(gòu)分割開來獨(dú)立地計算各個構(gòu)件的荷載最大值。總體來說,加強(qiáng)地下人防工程的荷載設(shè)計是提高地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的必要措施。
3保證地下人防工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量。地下人防工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量至關(guān)重要,它直接決定著地下人防工程結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定,因此我們必須采取積極的措施保證地下人防工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量完全符合相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。首先,地下人防工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件要采用符合等級要求的混凝土,并保證所采用的混凝土的抗?jié)B等級符合相關(guān)要求。其次,要特別注意保證地下人防工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的厚度符合要求,比如,地下人防工程的密閉通道的隔墻的厚度必須在200mm以上,地下人防工程的連通口處的防護(hù)密閉門門框墻厚度必須在500mm以上。因此,我們必須嚴(yán)格按照相關(guān)的要求,保證地下人防工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量,只有這樣才能真正提高地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。
4努力提高地下人防工程地下室孔口的設(shè)計質(zhì)量。一般情況下,地下人防工程地下室孔口是整個人防工程的關(guān)鍵部位,是地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容,因此我們必須努力提高地下人防工程地下室孔口的設(shè)計質(zhì)量。地下人防工程地下室孔口的主要設(shè)計內(nèi)容包括防護(hù)密閉門的設(shè)計、消波系統(tǒng)的設(shè)計、出入口通道內(nèi)臨空墻的設(shè)計以及出入口通道門框墻的設(shè)計等等。具體來說,門框墻的設(shè)計一般情況下是按照懸臂梁來計算的,但是要注意平時使用和戰(zhàn)時使用的區(qū)別。地下人防工程地下室出入口通道的平時寬度比較大,而對于戰(zhàn)時來說,又相對比較窄,在這種情況下,門框墻的懸臂梁長度就會過長,從而引起水平筋過大。此時我們可以通過加設(shè)一定的支柱和懸梁來改變門框墻的受力效果,但是這一操作必須要在不影響門框墻的具體使用功能的前提下進(jìn)行。另外,在地下人防工程地下室孔口的設(shè)計過程中,要深入貫徹平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的思想方針,使地下人防工程能夠在戰(zhàn)時迅速投入使用,為廣大人民群眾提供一個安全的避難場地。
三、結(jié)語
篇4
關(guān)鍵詞:地下室設(shè)計;人防設(shè)計;人防荷載
0 引言
在人民防空工程即人防工程的概念中,一是為保障戰(zhàn)爭時期人員安全與物資掩蔽、人防指揮、醫(yī)療需要等而修建的地下防護(hù)建筑。防空地下室是在戰(zhàn)爭時期用于人民防空的,并且兼具有一定防護(hù)能力的地下室。其中防空地下室是整個人防工程中的重要組成部分。與其它人防工程類似,它被要求必須具有國家規(guī)定的戰(zhàn)時防護(hù)能力和各項(xiàng)戰(zhàn)時防空功能,是實(shí)施戰(zhàn)時人民防空保障最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。而對于地下室的設(shè)計來說,既要考慮非戰(zhàn)爭時期地下室荷載較小,需滿足地上建筑使用上大空間的問題,又要考慮戰(zhàn)時人防時荷載較大,結(jié)構(gòu)上很難滿足大空間的需求。這就對在地下室的設(shè)計中對人防荷載的計算和應(yīng)用提出了一定要求。
1 人防設(shè)計結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1.1設(shè)計原則
人防結(jié)構(gòu)設(shè)計原則可以概括為:平戰(zhàn)結(jié)合,取控制條件。地下室的人防設(shè)計首先應(yīng)符合人防建設(shè)設(shè)計與城市建設(shè)設(shè)計相結(jié)合的原則。在平面布局、結(jié)構(gòu)選擇、通風(fēng)排氣、采光照明和給水排水等方面,與地上建筑相輔相成。是地下室成為在非戰(zhàn)時民用的方便之選,戰(zhàn)時軍用的安全保障。
1.2地下室的人防主體結(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)地下室人防設(shè)計的原則,在設(shè)計中可以將其主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性可以降低,即一般建筑結(jié)構(gòu) pf=10%,而人防結(jié)構(gòu)pf=6%。第二、充分考慮結(jié)構(gòu)在動力響應(yīng)方面的性能。第三、結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件可考慮塑性工作狀態(tài)。在考慮塑性階段工作時,構(gòu)建可否承受更大動力的荷載,決定著其是否能夠具有更大的經(jīng)濟(jì)意義和國防安全意義。第四、建筑材料設(shè)計的強(qiáng)度可以提高。經(jīng)證明,在高速加載的前提下,材料的力學(xué)性能可以發(fā)生較明顯的改變,這種改變主要表現(xiàn)為材料強(qiáng)度的提高。但是材料的變形性能包括塑性性能等基本保持不變。材料強(qiáng)度的變化對結(jié)構(gòu)設(shè)計工作起到有利作用。第五、重視構(gòu)造。人防設(shè)計的許多構(gòu)造要求是與一般的建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求有所不同,人防設(shè)計的要求與其他建筑設(shè)計要求相比更為嚴(yán)格。在普通的民用建筑設(shè)計中人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載,一般只涉及 5 級或6級人防荷載設(shè)計,結(jié)構(gòu)的頂板不再考慮范圍之內(nèi),而是由戰(zhàn)時需要改變。
1.3孔口防護(hù)設(shè)計
所謂孔口防護(hù)設(shè)計,包括出入口的防護(hù)和消波系統(tǒng)。其中出入口的防護(hù)包含防護(hù)密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計算、出入口通道、風(fēng)井的計算等幾個方面,而消波系統(tǒng)則包含防爆破活門的選用和擴(kuò)散室(箱)的設(shè)計。
門框墻:其所受荷載分為兩種,一是直接作用在墻上的荷載力;二是由門扇中轉(zhuǎn)傳來的經(jīng)計算后的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值。
臨空墻:要根據(jù)工程施工中的實(shí)際情況取其等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值以實(shí)地計算為準(zhǔn)。
隔墻:隔墻包括兩個類型,一是相鄰防護(hù)單元間隔墻二是人防地下室與普通地下室相鄰間的隔墻。而有關(guān)于荷載的其他各種防護(hù)密閉門、防爆波活門、擴(kuò)散室的設(shè)計等全部按照規(guī)范中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,當(dāng)所有計算后的所有構(gòu)造構(gòu)件的等效靜荷載值確定后,即可進(jìn)行結(jié)構(gòu)荷載的計算。人防地下室中每個防護(hù)單元的防護(hù)設(shè)施和內(nèi)部設(shè)備皆自成系統(tǒng)。相鄰防護(hù)單元之間設(shè)置鋼筋混凝土防護(hù)密閉隔墻,墻上開設(shè)門洞處,在其兩側(cè)設(shè)置防護(hù)密閉門。相鄰抗爆單元之間設(shè)置抗爆隔墻,墻上開設(shè)連通口處,在洞口一側(cè)設(shè)置防爆擋墻。
染毒區(qū)與清潔區(qū)之間設(shè)置了整體澆注的鋼筋混凝土密閉隔墻,厚度 250。并在染毒區(qū)一側(cè)墻面用水泥砂漿抹光。防空地下室室內(nèi)外出口處的臨空墻皆為鋼筋混凝土澆注,厚300mm。
2孔口防護(hù)和平戰(zhàn)兼顧
2.1.1孔口防護(hù)
風(fēng)井的設(shè)計中只計算土中壓縮波的壓力,對空氣沖擊波則不予慮,因兩者不會同時作用。下面主要談?wù)劮雷o(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計。當(dāng)空氣沖擊波到達(dá)出入口通道時,雖然有通道出入口的擴(kuò)散作用,但遇墻體和門的反射作用使作用在門上的總效應(yīng)大于空氣沖擊波的壓力,約為 2. 0~3. 5 倍。一般工程的防空地下室設(shè)置于地下一層。平時為汽車庫,戰(zhàn)時為六級防護(hù)單元,均為二等人員掩蔽所。在人員掩蔽防護(hù)單元內(nèi)設(shè)置了戰(zhàn)時清潔式、濾毒式和隔絕式通風(fēng)系統(tǒng)。
2.1.2戰(zhàn)時通風(fēng)方式的轉(zhuǎn)換說明
當(dāng)接到核生化武器襲擊警報后,工程應(yīng)立即轉(zhuǎn)入隔絕式防護(hù),然后進(jìn)行隔絕式通風(fēng)。在隔絕式通風(fēng)期間,防化專業(yè)隊(duì)伍要通過取樣管或測壓管取外界空氣氣樣進(jìn)行化驗(yàn),查明毒劑的濃度、種類、性質(zhì),說明本濾毒器是否能過濾該毒劑。待有人急需進(jìn)出工程,或室內(nèi) CO2 濃度上升至 2.5%以上人員難以忍受時,或者毒劑沿門縫進(jìn)入工程,達(dá)到對隱蔽人員造成最低傷害濃度時,并證明過濾的毒劑且濃度較低時,才可以轉(zhuǎn)入濾毒式通風(fēng)。待人員出入完畢,獲得以改善后,再轉(zhuǎn)入隔絕式通風(fēng)。
2.1. 3人防排水
在每個防護(hù)區(qū)戰(zhàn)時主要出入口的防毒通道及其防護(hù)密閉門以外的通道、次要入口的密閉通道等設(shè)有集水坑,有效容積 1.0m3,防毒通道、簡易洗消區(qū)、擴(kuò)散室及濾毒室的洗消廢水通過防爆地漏排到集水池內(nèi);另在人防潔凈區(qū)內(nèi)設(shè)平戰(zhàn)結(jié)合的集水坑,人防潔凈區(qū)內(nèi)的干廁沖洗廢水及盥洗間等廢水通過地漏排到平戰(zhàn)結(jié)合集水池內(nèi),由潛水泵統(tǒng)一提升至室外。人防給水管材采用鍍鋅鋼管;排水管材采用給水鑄鐵管。
2.2戰(zhàn)時電源
人防區(qū)內(nèi)設(shè) 1 座戰(zhàn)時固定電站,安裝 2x120kW 戰(zhàn)時柴油發(fā)電機(jī)。戰(zhàn)時市電接地下室動力配電箱,戰(zhàn)時應(yīng)急電源接戰(zhàn)時固定電站,戰(zhàn)時一級負(fù)荷由各防護(hù)單元應(yīng)急照明配電箱供電??拷鼞?zhàn)時固定電站的人防單元設(shè)電力防爆波電纜井,用于戰(zhàn)時向區(qū)域內(nèi)零散人防單元送戰(zhàn)時電源。
2.3 平戰(zhàn)兼顧
顧名思義在地下室人防設(shè)計中一定要遵守的設(shè)計原則。也是設(shè)計中的考慮因素之一。上文提到,鑒于平戰(zhàn)兼顧這一原則在防空地下室的設(shè)計中消波系統(tǒng),防爆破門,門墻,頂板等都作出了相應(yīng)的調(diào)整。這都體現(xiàn)了人防荷載在具體設(shè)計中的應(yīng)用。平戰(zhàn)兼顧設(shè)計是深入貫徹“平戰(zhàn)結(jié)合”建設(shè)方針一個重要環(huán)節(jié)。
3 影響土中壓縮波荷載的因素
3.1結(jié)構(gòu)埋深
眾所周知,隨著傳播距離的上升,土地中壓縮波峰值壓力近似按指數(shù)規(guī)律遞減,升壓時間近似按線性比例遞增,其效果是隨深度的增加呈下降趨勢。所以如果頂板埋置較深的話,即拉伸波到達(dá)時間較晚,而之前頂板可能已經(jīng)達(dá)到最大變形程度,因而拉伸波對頂板起不到卸載作用;相反如果埋深較淺的話,由于拉伸波對頂板產(chǎn)生的卸載作用,將會抵消大部分入射波在頂板上作用。根據(jù)以上多種影響因素綜合考慮,承受壓縮波作用的土中淺埋構(gòu)件,會有一個頂板不利覆土厚度。
3.2土含水量
壓縮波荷載與土壤含水量關(guān)系極大。當(dāng)?shù)叵率姨幱诘叵滤惠^高的地區(qū),一定要要考慮地下水的對結(jié)構(gòu)的影響。壓縮波在飽和土層中傳播時很少減弱,同時由于飽和土的壓縮性極小,這會大大增加結(jié)構(gòu)所承載的負(fù)荷作用。
4 結(jié)束語
人防結(jié)構(gòu)在彈性工作階段,在荷載作用下結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件所產(chǎn)生的變形和位移隨荷載作用力的增大而加劇。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在塑性階段所產(chǎn)生的變型或移位,在荷載剛剛停止作用或者荷載作用并不完全消除掉時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件仍會有殘余變形或移位存在,然而正是者使得構(gòu)件在塑性階段比彈性階段能夠吸收更多的爆炸引起的能量,這對人防結(jié)構(gòu)抵抗爆動荷載是重要的一項(xiàng)。
參考文獻(xiàn):
篇5
關(guān)鍵詞:防空地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計;轉(zhuǎn)換措施
1 前言
防空地下室是人防工程的重要組成部分,防空地下室工程的大量修建是戰(zhàn)時防空、保障人民生命安全的重要措施。防空地下室設(shè)計時必須滿足其戰(zhàn)時對核武器、常規(guī)武器和生化武器的各項(xiàng)防護(hù)要求,防空地下室設(shè)計中均不考慮核武器和常規(guī)武器的直接命中。防空地下室作為人防工程的一類,它的顯著特點(diǎn)除了在設(shè)計中要達(dá)到規(guī)定的抗力級別(也就是相應(yīng)的人防等效靜荷載級別)外,還必須滿足戰(zhàn)時密閉性的要求。
2 人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)及原則
1.1 防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)
1.1.1 設(shè)計目標(biāo)可靠指標(biāo)可適當(dāng)降低
一般的工業(yè)與民用建筑在使用時的靜荷載,是其永久作用的主要荷載,一旦造成破壞,造成的后果非常嚴(yán)重,因此要求在民用工程設(shè)計中對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)要求很高,而對人防工程而言,由于炮航彈的沖擊爆炸荷載或核爆炸沖擊波荷載作用時間很短,而且是只分別考慮一次瞬時作用,所以可以允許防空地下室防護(hù)結(jié)構(gòu)有相對較低的安全度,承載能力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)要低很多。
1.1.2 結(jié)構(gòu)可采用按彈塑性體系設(shè)計
靜荷載作用下的鋼筋混凝土構(gòu)件,如果構(gòu)件的變形進(jìn)入了塑性階段,此時構(gòu)件就會在靜載的持續(xù)作用下因失去承載能力而破壞,而防空地下室的人防荷載是動荷載,具有瞬息和短暫作用的性質(zhì),并隨時間而衰減,因此即使結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入了塑性屈服狀態(tài),只要動荷載作用引起的構(gòu)件最大變形不超過結(jié)構(gòu)破壞的極限變形,在荷載作用消失以后,構(gòu)件作有阻尼的自由振動,其振動變形將因阻尼的影響而不斷衰減,最后恢復(fù)到一定的靜止平衡狀態(tài),此時雖然會出現(xiàn)殘余變形,但對防空地下室而言仍能達(dá)到承載能力和密閉性的要求。
1.1.3 設(shè)計采用的材料強(qiáng)度值要提高
人防結(jié)構(gòu)承受的是瞬間作用的動荷載,在快速加載時,由于材料達(dá)到破壞的變形來不及展開,加載的數(shù)值已經(jīng)達(dá)到最大并開始卸載,反映在材料試驗(yàn)加載的數(shù)值上,就表現(xiàn)為材料的強(qiáng)度的提高,對于地基的承載力,人防動荷載作用時,其承載力也是要提高的,能提高幾倍到十幾倍,甚至更高。
1.2 防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
防空地下室防核武器抗力級別可分為五個抗力等級:4級、4B級、5級、6級和6B級。防常規(guī)武器抗力級別可分為二個抗力等級:5級和6級,按照人防工程“長期準(zhǔn)備、重點(diǎn)建設(shè)、平戰(zhàn)結(jié)合”的建設(shè)方針,必須使結(jié)構(gòu)設(shè)計做到安全可靠。設(shè)計荷載應(yīng)全面考慮動荷載以及土體作用力、水壓力,防空地下室結(jié)構(gòu)在武器爆炸動荷載作用下,應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)本身的強(qiáng)度(受彎、受剪、受沖切承載力等),可不驗(yàn)算地基承載力與地基變形,基礎(chǔ)平面尺寸根據(jù)平時荷載組合作用計算確定,在武器爆炸動荷載作用下可不進(jìn)行驗(yàn)算,多層或高層地面建筑的防空地下室,防空地下室是整個建筑結(jié)構(gòu)體系的一部分,其結(jié)構(gòu)設(shè)計要同時滿足平時荷載效應(yīng)組合和戰(zhàn)時荷載效應(yīng)組合的要求,并應(yīng)取其中控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。
3 防空地下室人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計內(nèi)容與方法
2.1 防空地下室底板及基礎(chǔ)設(shè)計
2.1.1 地下室底板人防荷載的確定
以某某花園防空地下室工程為例,由于是兩層地下室,地下二層底標(biāo)高為一9.800,常年地下水穩(wěn)定水位為一7.800,基礎(chǔ)形式采用人工挖孔樁和獨(dú)立柱基,根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》不考慮常規(guī)武器的作用,所以應(yīng)按核武器作用下的等效荷載計算,取人防底板荷載為25KN/m2,由于本工程基礎(chǔ)不是采用箱基和筏基,底板荷載組合中應(yīng)計入水浮力,且設(shè)計水頭應(yīng)為2米,在此項(xiàng)荷載組合中,人防荷載為等效靜荷載,分項(xiàng)系數(shù)為1.0,水浮力為對整體結(jié)構(gòu)是不利的,分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)為1.2,荷載計算確定后,按倒樓蓋進(jìn)行計算基礎(chǔ)梁及底板,基礎(chǔ)的截面則由平時荷載的組合確定。
2.1.2 地下室底板的特殊情況
在某些地區(qū),經(jīng)常能碰到地下室沒開挖多深就見全巖了,且地下水水位較深,此時常采用獨(dú)立柱基,以中風(fēng)化巖石為持力層,底板也完全座落在巖石上,此時可以不考慮人防底板荷載,也不用考慮200mm 的構(gòu)造厚度,完全由平時荷載控制。另一種情況是基礎(chǔ)形式為端承樁,底板下~ 252 一土的類型為非飽和土,也可以不考慮人防底板荷載的作用,底板完全由平時荷載控制,按平時做法做。
2.2 防空地下室頂板設(shè)計
地下室人防荷載可參考《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》中相應(yīng)款項(xiàng),對于低級別的防空地下室,應(yīng)先根據(jù)人防口部距外墻的距離來判斷是否考慮常規(guī)武器的作用,然后再與核武器作用下的荷載作比較,看頂板動荷載是由常規(guī)武器控制還是由核武器控制,這里應(yīng)該注意的是在選用規(guī)范表4.8.2中核武器作用下的頂板荷載時頂板區(qū)格最大短邊凈跨1o時,對于粱板結(jié)構(gòu)1O指的是次梁間的距離,對于無梁樓蓋,1O指的是柱軸線間的距離。以上述某花園為兩層地下室,地下一層考慮上部建筑的影響取為55KN/m2,地下二層的頂板應(yīng)按防護(hù)單元間隔墻的等效荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定,應(yīng)取50KN/m2。當(dāng)上下兩層為一個防護(hù)單元時,中問樓層可不考慮人防荷載的作用。但應(yīng)按構(gòu)造做200mm的鋼筋混凝土樓板,配筋按平時荷載組合計算。
2.3 防空地下室框架柱和口部墻體設(shè)計
防空地下室框架柱主要由平時荷載控制,對于高層建筑下的防空地下室可以不考慮人防荷載的作用,對于口部的門框墻,臨空墻則由人防荷載控制,其尺寸如果符合FG01~05的規(guī)定則可以套用圖集,否則要重新計算,在門框墻和有封堵的臨空墻計算中,我們常常會遇到門洞口有一邊或兩邊的門垛尺寸較長,超過了800mm時,或當(dāng)門洞上邊墻懸臂較長時,需要在門邊加豎向柱和在門洞上邊加水平梁,這時如何選擇受力模型很關(guān)鍵,如果選擇不當(dāng)則會造成截面和配筋過大,浪費(fèi)經(jīng)濟(jì),根據(jù)我自己的設(shè)計經(jīng)驗(yàn),看層高和門洞兩側(cè)的墻那個距離小,選距離小的為主梁,距離大的那邊加的梁或(柱)搭接在這道主粱上,這樣的計算模型為最合理的模型,也是最節(jié)約,最經(jīng)濟(jì)的。
2.4 防空地下室臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施設(shè)計
防空地下室要做到平戰(zhàn)兩用才能取得更大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,這就要求防空地下室要能夠進(jìn)行平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換,就要進(jìn)行封堵設(shè)計,我們目前用的人防標(biāo)準(zhǔn)圖集中對型鋼封堵洞口,都是在底板上預(yù)留一個200 mmxl50 mm的槽,臨戰(zhàn)時將型鋼放到槽中固定,這在實(shí)際施工中很容易被遺漏,施工單位施工起來難度也比較大,因此我在設(shè)計中將留槽改為預(yù)埋鋼板,封堵時只要將型鋼下端焊在鋼板上就可以了,鋼板的厚度和焊縫的大小,由具體的計算確定,這樣就大大降低了施工的難度,實(shí)踐證明,此改進(jìn)是非??尚械?。以上是我對附建式防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些看法,當(dāng)然遇到具體的設(shè)計時。設(shè)計思路和處理的辦法是可以靈活變通的,但有一條原則,平戰(zhàn)結(jié)合的防空地下室設(shè)計不僅應(yīng)滿足戰(zhàn)時的防護(hù)要求和使用要求,還要滿足平時使用的各項(xiàng)要求,使其做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)、合理。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】人防工程地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計;構(gòu)造要求
隨著現(xiàn)代建筑經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,建筑行業(yè)也呈現(xiàn)出前所未有的繁榮的景象,但是建筑的大量興建同時也給各級城市土地的帶來了貧乏的缺陷,所以高層建筑和地下建筑如今成為必然的發(fā)展趨勢。根據(jù)建筑行業(yè)規(guī)范要求,高層建筑一定要設(shè)計地下室,有地下室就無法避免的需要設(shè)計人防工程,同時地下建筑更是需要人防工程,所以人防工程在于現(xiàn)代是越來越重要。從政府的決策與力度也就看出人防工程在建筑工程未來發(fā)展過程中是最為重要性,為此很有必要將人防工程的設(shè)計做以下的整理、總結(jié)、規(guī)范。
1 人防工程的簡述
人防工程就是地下室防空的工程,其中設(shè)計等級都是要分兩種: 甲種與乙種。甲種人防設(shè)計就是為了用來滿足戰(zhàn)時對核武器和常規(guī)武器以及生化武器的防護(hù)要求,乙類人防設(shè)計就是用來滿足戰(zhàn)時對常規(guī)武器和生化武器的防護(hù)要求,為此我們經(jīng)常設(shè)計中都是定義為“甲類核n常n 級”和“乙類常n 級”,這樣同時也就注明了人防工程的設(shè)計等級和抗力等級。人防的抗力等級有甲類核4,4B,5,6,6B 級和乙類常5,6級。人防工程的設(shè)計可以分為專業(yè)人防設(shè)計和普通人防設(shè)計,專業(yè)人防設(shè)計主要是指揮工程、中心醫(yī)院、防空專業(yè)隊(duì)掩蔽所,普通人防設(shè)計主要是指人員掩蔽所和人防物資庫,專業(yè)人防設(shè)計由人防辦專業(yè)設(shè)計,我們通常說的人防工程設(shè)計都是指普通人防設(shè)計。根據(jù)人防面積的大小可將建筑地下室劃分為人防區(qū)和非人防區(qū),人防區(qū)又可按規(guī)范劃分為多個防護(hù)單元,防護(hù)單元再分為多個抗爆單元。人防區(qū)又分為染毒區(qū)和清潔區(qū),清潔區(qū)是滿足防毒要求的區(qū)域,染毒區(qū)是允許染毒的區(qū)域,如防毒通道、密閉通道、洗消間、簡易洗消間、濾毒室、除塵室、擴(kuò)散室,清潔區(qū)和染毒區(qū)間有防毒要求,染毒區(qū)和非人防區(qū)間有防毒和抗力要求。
2 人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計
人防工程的建筑設(shè)計主要是總體方案的合理設(shè)計,包括人防分區(qū)的合理劃分和人防口部的合理布置,靈活性比較大,而人防結(jié)構(gòu)設(shè)計則靈活性較小,關(guān)鍵是計算準(zhǔn)確、構(gòu)造合理,是人防工程設(shè)計中的主要計算部分。人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要分三方面內(nèi)容: 人防平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、標(biāo)注、定位,人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋計算,人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造要求。
2.1 人防平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、標(biāo)注、定位人防平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置主要是將建筑平面人防信息用結(jié)構(gòu)方式表達(dá),根據(jù)功能利用線型填充分出人防區(qū)和非人防區(qū),分出人防外墻、人防臨空墻、人防隔墻、人防門框墻; 然后標(biāo)注各種墻體的編號和門框墻的編號、門洞尺寸、荷載類型,以便下一步計算和編制配筋表; 最后定位墻體厚度和門框墻的尺寸。
2.2 人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋計算此項(xiàng)內(nèi)容是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵部分,主要分三項(xiàng)內(nèi)容:
1) 根據(jù)人防等級查人防構(gòu)件( 人防頂板、人防底板、人防外墻、人防臨空墻、人防隔墻、人防門框墻、人防樓梯) 的等效靜荷載; 2) 根據(jù)各構(gòu)件的受力特性確定計算模擬簡圖,此項(xiàng)是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要工作; 3) 根據(jù)計算的配筋結(jié)果整理人防墻和門框墻的配筋表,要注意門框墻的設(shè)計,保證人防門的安裝。在工程實(shí)踐中,通過對大量人防工程的認(rèn)真設(shè)計和計算,已比較完善的總結(jié)出一套人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算的方法,以下內(nèi)容將著重說明人防結(jié)構(gòu)設(shè)計中人防構(gòu)件的模擬計算。人防構(gòu)件的計算主要有兩部分: 人防墻的計算、人防口部的計算。人防墻的計算可以歸納為四種不同受力類型的墻體計算,分別是: FWQ,F(xiàn)Q1,F(xiàn)Q2,F(xiàn)Q3,各種編號墻體的具體使用范圍和計算模擬簡圖見表1,
上述模擬簡圖說明: FWQ,F(xiàn)Q1,F(xiàn)Q3 是按豎向板帶來模擬計算,配筋時豎向鋼筋布置在外側(cè),F(xiàn)Q2 是按平面板塊來模擬計算,配筋時水平鋼筋布置在外側(cè); FQ3 頂端兩側(cè)有板,可以認(rèn)為對墻是固接支座。人防口部的計算可以歸納為三種受力構(gòu)件的計算,分別是: 門框墻垛、門框墻橫梁、門框墻立柱。三種構(gòu)件組合后共有三種橫向布置和兩種豎向布置。通常是門框墻長度短時做墻垛,太長時計算配筋不容易滿足,需要做立柱和橫梁,三種受力構(gòu)件的計算模擬。人防門框墻垛、橫梁、立柱的設(shè)計和布置應(yīng)注意橫梁和立柱的偏置方向,保證人防門的安裝面平整,注意人防門預(yù)埋件的設(shè)置,注意鋼筋的錨固方式。最后在人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算還應(yīng)注意幾點(diǎn): 1) 人防外墻的計算應(yīng)取戰(zhàn)時荷載組合和平時荷載組合計算的較大配筋; 2) 人防計算的荷載組合,人防等效靜荷載的分項(xiàng)系數(shù)為1. 0; 3) 人防計算中混凝土和鋼筋的強(qiáng)度應(yīng)按一定系數(shù)調(diào)整; 4) 人防構(gòu)件的截面大小和配筋應(yīng)滿足人防構(gòu)造要求。
2.3 人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造要求
人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算很關(guān)鍵,同時構(gòu)造要求也很重要,特別是不同于非人防部分的構(gòu)造要求,主要注意以下幾點(diǎn): 1) 混凝土等級,抗?jié)B等級; 2) 構(gòu)件厚度的最小要求,特別應(yīng)注意的是人防頂板上面層小于100 mm 厚時,板厚最小250 mm 厚; 人防密閉通道的密閉隔墻最小200 mm 厚; 人防連通口處雙側(cè)防護(hù)密閉門門框墻500 mm 厚; 懸板活門門框墻的厚度; 3) 混凝土保護(hù)層的厚度;4) 人防設(shè)計中縱向受力鋼筋的錨固長度和搭接長度; 5) 人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力鋼筋的最小和最大配筋率; 6) 混凝土板、墻、門框墻中應(yīng)設(shè)置梅花形拉結(jié)鋼筋; 7) 門洞四角內(nèi)外側(cè)應(yīng)布置斜向角筋; 8) 人防口部等處的集水坑應(yīng)考慮人防構(gòu)造設(shè)計。
3 結(jié)語
將人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計從平面布置、構(gòu)件計算、構(gòu)造要求三方面進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。從大方向上的整體布置設(shè)計到小的細(xì)節(jié)設(shè)計構(gòu)造,系統(tǒng)的總結(jié)了整個人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和過程,將規(guī)范內(nèi)容準(zhǔn)確的應(yīng)用于實(shí)際工程,希望能為更多的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來方便。
參考文獻(xiàn):
[1] GB 50038-2005,人民防空地下室設(shè)計規(guī)范[S].
[2] 07FG01-05,防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計[S]
篇7
關(guān)鍵詞:等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,人防荷載,荷載組合,平戰(zhàn)結(jié)合。
中圖分類號: TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1.工程概況:
本工程為北京市某廠職工住宅樓工程。結(jié)構(gòu)型式為地上6層磚混結(jié)構(gòu),地下室為1層現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。地下室為人防工程,人防抗力等級為5級二等人員掩蔽所。
2.人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)
防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容包含兩方面:一是主體結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括頂板、外側(cè)墻、底板等其它構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計;二是孔口防護(hù)設(shè)計,包括出入口的防護(hù)和消波系統(tǒng),其中出入口的防護(hù)包含防護(hù)密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計算、出入口通道的計算等幾個方面,而消波系統(tǒng)則包含防爆波活門的選用和擴(kuò)散室的設(shè)計,這些內(nèi)容的結(jié)構(gòu)設(shè)計與一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下幾點(diǎn)不同:
第一,結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性可以降低;第二,考慮結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng);第三,結(jié)構(gòu)構(gòu)件可考慮進(jìn)入塑性工作狀態(tài);第四,材料設(shè)計強(qiáng)度可以提高(實(shí)驗(yàn)表明,在快速加載的情況下,這時材料力學(xué)性能發(fā)生比較明顯的變化,主要表現(xiàn)為強(qiáng)度提高,但變形性能包括塑性性能等基本不變,這對結(jié)構(gòu)工作起到有利作用,例如鋼材強(qiáng)度可提高1.2~1.5倍,對砼和砌體強(qiáng)度可提高1.5倍,這在設(shè)計中是通過考慮材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)來完成的);第五,重視構(gòu)造要求,人防設(shè)計的許多構(gòu)造要求是與一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計不同的,要求更為嚴(yán)格,故不能只考慮受力計算,還要考慮規(guī)范中規(guī)定的構(gòu)造措施。
根據(jù)以上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn),我們可以確定防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則,①平戰(zhàn)結(jié)合,在民用建筑的人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,一般只涉及5級或6級人防設(shè)計,結(jié)構(gòu)的頂板基本上都由戰(zhàn)時控制,而側(cè)墻和底板則因地下室的結(jié)構(gòu)型式的不同而由實(shí)際情況確定。②只進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算,由于在核爆動荷載作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已用允許延性比來控制,且在確定各種構(gòu)件允許延性比時,已考慮了對變形的限制,因而在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中,不必再單獨(dú)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與裂縫開展進(jìn)行驗(yàn)算。③只考慮一次核襲擊。④注意各部件的協(xié)調(diào),以免因設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部先行破壞,失去整個防護(hù)建筑的作用。⑤地面與地下承重結(jié)構(gòu)體系要協(xié)調(diào),不能出現(xiàn)兩者強(qiáng)弱相差較大的情況。了解了結(jié)構(gòu)人防設(shè)計的特點(diǎn)及原則之后,我們首先就必須確定計算所需的荷載值。
3.人防荷載的確定
如前所述,人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮抵抗空氣沖擊波。當(dāng)核武器在空中爆炸沖擊波傳播到地表時,形成反射沖擊波,因反射波是在被入射波壓密和加熱過的空氣中傳播,且壓力又高,所以反射波的傳播速度要比入射波快,當(dāng)反射波波陣面趕上入射波波陣面后,則匯合成單一的沖擊波,即合成波。防空地下室的頂板一般就直接承受地面沖擊波的超壓和負(fù)壓作用,而對于側(cè)壁和底板,因空氣沖作用于地表,壓迫土體并使其產(chǎn)生運(yùn)動,上層土體受壓后連續(xù)向下傳遞壓力,這種土體的壓縮狀態(tài)由上向下逐層傳播過程稱為土中壓縮波的傳播,當(dāng)遇到側(cè)壁或底板的阻擋后,則會產(chǎn)生超壓、動壓和負(fù)壓作用,這就是側(cè)壁和底板需考慮的問題。
本工程人防地下室防護(hù)等級為5級(級別的確定是根據(jù)國家制訂的《人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求》確定的,是由人防部門確定后發(fā)文予設(shè)計單位),采用全埋式現(xiàn)澆鋼筋混凝土人防地下室,各部位等效靜荷載取值分別為:
3.1頂板:首層外墻為240mm燒結(jié)普通頁巖磚,且墻面開孔面積小于50%,故計入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓作用的影響,頂板覆土厚度為0.8m,持力層為圓礫層,可根據(jù)規(guī)范提供的頂板等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值表確定等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值qe1=120KN/m2。
3.2外墻:上部建筑物為抗震設(shè)防的砌體結(jié)構(gòu),故應(yīng)計入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓值的影響,根據(jù)本工程地質(zhì)條件,地下室側(cè)壁等效靜載荷標(biāo)準(zhǔn)值qe2=50KN/m2。
3.3底板:本工程采用筏板基礎(chǔ),根據(jù)規(guī)范提供的鋼筋混凝土底板等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值表確定等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值qe3=100KN/m2。
3.4門框墻:所受荷載由兩部分組成,一是直接作用在門框墻上的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值qe=380KN/m2;二是由門扇傳來的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值,分別按門扇的型號、大小計算確定。
3.5臨空墻:依工程實(shí)際情況和規(guī)范臨空墻的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值表取其等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為210KN/m2。
3.6隔墻:相鄰防護(hù)單元間隔墻水平等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為100KN/m2。
其它各種防護(hù)密閉門、防爆波活門、擴(kuò)散室的設(shè)計壓力均由規(guī)范中有關(guān)規(guī)定選用,當(dāng)所有構(gòu)件的等效靜荷載值確定后,即可進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。
4.荷載組合和內(nèi)力分析
作用在防空地下室結(jié)構(gòu)上的荷載,應(yīng)包括核爆動荷載、上部建筑物自重、土壓力、水壓力及防空地下室的自重等,規(guī)范中對防空地下室不同部位應(yīng)考慮的荷載組合給出了一個表格,結(jié)構(gòu)設(shè)計時可根據(jù)各工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合表格確定所需進(jìn)行荷載組合的項(xiàng)目。
防空地下室結(jié)構(gòu)荷載組合
在進(jìn)行荷載組合時,需要明確兩個問題:一是上部建筑物質(zhì)自重標(biāo)準(zhǔn)值的確定,規(guī)范中已詳細(xì)說明了各種不同的上部結(jié)構(gòu)型式,在進(jìn)行荷載組合時可分為全部考慮、考慮一半和不考慮三種情況。二是頂板的組合中是否考慮上部建筑物的倒塌荷載值,因?yàn)榈顾奢d的作用時間滯后于沖擊波峰值作用時間,且規(guī)范規(guī)定的倒塌荷載產(chǎn)生的靜荷載值為50KN/m2,小于沖擊波對頂板的等效靜荷載值,因此在頂板荷載組合中不必計入倒塌荷載值。
在防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,其承載力設(shè)計應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式:γ0 (γGSGK+γQSQK)≤R(fcd,fsd,αk,……),需要指出的是幾個系數(shù)的定義:γ0—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取1.0;γQ—等效靜荷載分項(xiàng)系數(shù),取1.0;fcd—混凝土動力強(qiáng)度設(shè)計值;fsd—鋼筋動 力強(qiáng)度設(shè)計值。由上式可明顯看出人防設(shè)計的特點(diǎn)。
求出構(gòu)件的內(nèi)力代入理正人防計算軟件即可分別計算出各構(gòu)件的配筋,剩下需注意的問題還有一些構(gòu)造要求,《規(guī)范》中已作了很詳細(xì)的規(guī)定在此不一一敘述。
5.孔口防護(hù)和平戰(zhàn)兼顧
孔口防護(hù)包含三部分的設(shè)計內(nèi)容:一是防護(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計,二是出入口通道內(nèi)臨空墻、門框墻的設(shè)計,三是孔口其它構(gòu)件,如風(fēng)井、防倒塌棚架、開敞式通道、相鄰單元之間的隔墻等的設(shè)計。其中第二、三條中的臨空墻、相鄰單元之間的隔墻已在上面已經(jīng)談到了荷載的確定,而門框墻的設(shè)計一般是按懸臂梁計算,但需注意的就是因平時使用時需要的出入口通道均較寬,而戰(zhàn)時又相應(yīng)較窄,這樣有可能會使門框墻的懸臂長度過長,而使水平筋過大,這種情況下,可考慮在不影響功能使用的前提下,加設(shè)柱、梁改變門框墻的受力型式,得到較為經(jīng)濟(jì)的設(shè)計效果。下面主要談?wù)劦谝粭l的設(shè)計內(nèi)容,當(dāng)空氣沖擊波到達(dá)出入口通道時,雖然有通道出入口的擴(kuò)散作用,但遇墻體和門的反射作用使作用在門上的總效應(yīng)大于空氣沖擊波的壓力,約為2.0~3.5倍 。為方便工程設(shè)計人員,國家將防密門進(jìn)行系列化處理,依據(jù)設(shè)計壓力和門洞尺寸就可直接選擇定型的防密門。而消波系統(tǒng)的產(chǎn)生是因?yàn)闉V毒通風(fēng)設(shè)備所能承受的允許壓力遠(yuǎn)小于空氣沖擊波,若其防護(hù)措施不能與主體抗力相適應(yīng),將直接影響整體工程防護(hù)能力。消波系統(tǒng)的基本思想是以堵為主,堵消結(jié)合,堵就是采用防爆波活門將沖擊波的大部分阻擋在室外,消就是使從活門孔進(jìn)入的少量沖擊波通過擴(kuò)散室的擴(kuò)散膨脹作用削弱其壓力,使其進(jìn)入內(nèi)部的壓力不超過設(shè)備的允許壓力。
平戰(zhàn)兼顧設(shè)計是深入貫徹“平戰(zhàn)結(jié)合”建設(shè)方針一個重要環(huán)節(jié),由于人防工程是戰(zhàn)時遭受敵襲擊時作為保障城市居民生命安全和堅持工作的一種具有特殊功能要求的建筑物,因此它需要承受的荷載較一般結(jié)構(gòu)大幾十倍至數(shù)百倍,而且密閉要求很高,所以在設(shè)計中應(yīng)盡量減小結(jié)構(gòu)跨度,減少并縮小直通大氣的各種孔口,而這種處理原則,恰為平時使用造成諸多困難,《規(guī)范》中對此點(diǎn)也作了指導(dǎo)性的規(guī)定,本工程人防地下室在平時主要作為自行車庫使用。
6.結(jié)語
2005年底建設(shè)部頒發(fā)了新版《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》,新規(guī)范自2006年3月1日起實(shí)施,同時宣布原規(guī)范作廢。由于本工程人防部分審批時在2005年7月,所以還是按照老規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。新老規(guī)范的區(qū)別主要是新規(guī)范中將人防地下室分為甲乙兩類,甲類人防地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器和核武器爆炸動荷載的分別作用;乙類人防地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載的作用。按照新規(guī)范的劃分,本工程應(yīng)屬乙類人防地下室,防常規(guī)武器抗力等級為5級。經(jīng)對比新老規(guī)范發(fā)現(xiàn),按老規(guī)范五級二等人員掩蔽所選取的各構(gòu)件等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值均大于新規(guī)范乙類防常規(guī)武器抗力五級人防地下室各構(gòu)件的靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,故本工程的荷載取值相對新規(guī)范的要求是偏于保守的,是安全可靠完全滿足設(shè)計要求的。
參考文獻(xiàn)
[1] 人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(2003年版)
[2] 人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(2005年版)
篇8
關(guān)鍵詞:人防地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題分析
人民防空工程是為了在作戰(zhàn)時保護(hù)人員與物資、醫(yī)療救護(hù)等需要而修建的地下防護(hù)建筑。防空地下室是人防工程中最重要的構(gòu)造之一。同時人防地下室是現(xiàn)代建筑行業(yè)中不可或缺的一部分,結(jié)構(gòu)設(shè)計問題在整個工程的建設(shè)過程中出現(xiàn)最為頻繁,本文結(jié)合實(shí)際出現(xiàn)的問題加以分析解決,以達(dá)到節(jié)約成本、確保效率的目標(biāo)。
1人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則
1.1結(jié)構(gòu)可靠度較低
一般來說,滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的人防地下室規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性破壞時可靠指標(biāo)和失效概率、脆性破壞可靠指標(biāo)均低于一般結(jié)構(gòu)的混凝土各項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)構(gòu)可靠度低降低了成本,目的是為了達(dá)到只使用一次的效果,各部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可考慮采用可塑性的材料,按彈塑性工作階段計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力,以便節(jié)約成本,充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力,提高整體效率。
1.2各體系部件相協(xié)調(diào)
防空地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求和受力情況做到結(jié)構(gòu)各個部位抗力相協(xié)調(diào),避免因局部遭到損壞而失去整個防護(hù)工程作用等情況的發(fā)生。尤其是地上與地下承重結(jié)構(gòu)體系要協(xié)調(diào),不能出現(xiàn)兩者強(qiáng)弱相差較大的情況。在各部件都符合工程安全標(biāo)準(zhǔn)的情況下找出最合適的材料和元件,以協(xié)調(diào)其他部件的功能,發(fā)揮整體作用。在人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮鋼筋混凝土的可塑性,有利于提升工程的整體經(jīng)濟(jì)效益。
1.3平戰(zhàn)結(jié)合,滿足戰(zhàn)時和平日需求
無論是多層或高層建筑,其防空地下室結(jié)構(gòu),是整個建筑結(jié)構(gòu)體系不可或缺的一部分,其結(jié)構(gòu)設(shè)計既要滿足平時使用的要求,又要滿足作戰(zhàn)期間各種保護(hù)人力、物資、醫(yī)療設(shè)備等要求,即防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)同時滿足平時和戰(zhàn)時兩種不同荷載效應(yīng)組合的要求。因此在設(shè)計過程中要特別考慮平戰(zhàn)結(jié)合的原則,綜合本地水土類型、防護(hù)要求、平時使用要求等因素,在確保安全的基礎(chǔ)之上,選擇出經(jīng)濟(jì)成本最低、最科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)類型。當(dāng)平日的結(jié)構(gòu)需求和戰(zhàn)時存在差異化標(biāo)準(zhǔn)的時候,需要及時的實(shí)現(xiàn)平戰(zhàn)功能的轉(zhuǎn)換,完成人防地下室角色的轉(zhuǎn)變。
2人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題分析
2.1人防地下室的外墻配筋問題
人防地下室的外墻兩側(cè)不完全相同,其一側(cè)與室外巖土接觸,接承受土中壓縮波作用,另一側(cè)為防空地下室內(nèi)部的墻體。外墻在地下室承重功能上面起到很大一部分作用。外墻的配筋和結(jié)構(gòu)應(yīng)該通過計算當(dāng)?shù)亟ㄖ膶?shí)際受力情況,依靠數(shù)據(jù)來設(shè)計配筋。地下室內(nèi)部的橫隔墻較多時可雙向計算,當(dāng)?shù)叵率覂?nèi)部橫隔墻較少時可單向計算。無論是單向板還是雙向板,力主筋都應(yīng)該被布置在墻板的外側(cè),將不受力的水平分布筋布置在墻板的內(nèi)側(cè)。另外外墻配筋的鋼筋間距最好采用100或150的間距,這樣可以大大提高墻體的抗裂防水效率,注意根據(jù)墻體的框架結(jié)構(gòu)控制好墻體在框架柱處的水平鋼筋配筋率。由于整個地下室超長,所以應(yīng)該采取補(bǔ)償收縮混凝土,膨脹加強(qiáng)帶,后澆帶,增加水平溫度筋等措施以防止地面和墻體開裂。
2.2材料可塑性低,結(jié)構(gòu)選擇不合理
防空地下室結(jié)構(gòu)的選擇,應(yīng)該根據(jù)作戰(zhàn)時的防護(hù)要求、平戰(zhàn)結(jié)合的原則、工程地質(zhì)情況等因素綜合分析確定。但是在實(shí)際情況中總會出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)選擇不合理、材料選擇不科學(xué)的現(xiàn)象,造成人防地下室的設(shè)計成本浪費(fèi)。地下室本身是不利于平戰(zhàn)結(jié)合的,所以在設(shè)計其結(jié)構(gòu)時要考慮諸多復(fù)雜的布置方式。加載速率會直接影響到建筑材料的力學(xué)性能。作戰(zhàn)時武器爆炸會使人防地下室的部件經(jīng)歷毫秒級快速變形,這對材料的采用提出了極高的要求,所以設(shè)計人員必須對相關(guān)規(guī)范、圖集條文和計算公式非常熟悉,對專業(yè)知識、經(jīng)驗(yàn)有一定的掌握和積累,走在科技前沿,才能為地下室設(shè)計選取最合適的材料,設(shè)計更加合理的人防地下室結(jié)構(gòu),將成本和損害降到最低。
2.3荷載取值不足或出現(xiàn)遺漏
人防工程區(qū)別于其它建筑物的地方在于它是以平戰(zhàn)結(jié)合為原則而設(shè)計的,既要滿足平時的居住需求,又要滿足在戰(zhàn)時保護(hù)城市居民生命安全的要求并堅持工作的一種具有特殊功能要求的建筑物,因此它需要承受的荷載較一般結(jié)構(gòu)大幾十倍至數(shù)百倍,而且密閉要求很高。有時一些工程為了滿足平時使用的諸多要求,往往會忽略了荷載取值的精準(zhǔn)度,在工程建設(shè)過程中,常常會出現(xiàn)荷載取值不足或荷載遺漏的情況。在進(jìn)行荷載組合時,必須要明確上部建筑物自重標(biāo)準(zhǔn)值,設(shè)計時應(yīng)認(rèn)真分析確定采用哪種組合模式。另一方面考慮頂板的組合中上部建筑物的倒塌荷載值,倒塌荷載作用的時間較短,作用范圍也有一定的局限性,因此要結(jié)合實(shí)際情況,慎重考慮是否在頂板荷載組合中計入倒塌荷載值。聘請專業(yè)的投計人員,在設(shè)計過程中采取等效靜荷載的方法,在明確了人防地下室結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)建的等效靜荷載值后,開展結(jié)構(gòu)計算,以達(dá)到精準(zhǔn)取值的效果。
作者:王桂起 單位:東北林業(yè)大學(xué)工程咨詢設(shè)計研究院有限公司
參考文獻(xiàn)
篇9
關(guān)鍵詞:人防;地下室;變形縫
中圖分類號:R852文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
人防建設(shè)是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要方向,是全面建設(shè)小康社會的重要內(nèi)容,是城市可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。為了合理利用土地,有效解決城市環(huán)境質(zhì)量差、交通擁擠、抗震減災(zāi)等問題,中心城市地下停車場、地下商業(yè)街、地下人行通道等工程的建設(shè)必然加速。對于這些平時使用的地下空間,經(jīng)過合理設(shè)計、技術(shù)處理,就能在戰(zhàn)時轉(zhuǎn)換為人民防空工程。在大量的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中,難免會遇到變形縫的設(shè)置問題。如何解決變形縫的設(shè)置是結(jié)構(gòu)設(shè)計需要研究的課題。
一、變形縫的通常設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)置變形縫的做法通常是:將建筑物在其長度方向上每隔一定的距離就設(shè)置一個一定寬度的縫隙,將建筑物的構(gòu)件如:屋頂、側(cè)墻體、地下室地面等全部斷開。然而,防空地下室的變形縫,要出于防水的要求,通常采用內(nèi)埋式或者可卸式止水帶,比如一些橡膠、塑料、金屬等等,并且再用瀝青砂漿、麻絲等填嵌變形縫。但是,建筑物的基礎(chǔ)部分深埋在地底下,受溫度的影響不太大,所以不用設(shè)置變形縫。
根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,變形縫的兩縫間距一般為2厘米到3厘米,但是一般終究是一般,特殊情況還是存在的,因?yàn)榻ㄖ牧鲜軠夭钣绊懙拇笮〔灰唬┕l件不定,當(dāng)?shù)販夭畲笮〔灰粯拥鹊?,所以要根?jù)實(shí)際情況確定,間距大或是小都會減弱變形縫的功能,影響變形縫的使用壽命。所以變形縫的間距要適宜。
二、變形縫兩側(cè)設(shè)雙墻雙柱
當(dāng)遇到地下室由于地質(zhì)條件限制或上部荷載差異較大等不得不設(shè)變形縫時,通常在縫的兩側(cè)設(shè)雙墻雙柱,人為地將變形縫兩側(cè)劃分為相鄰的兩個防護(hù)單元。如果兩個單元之間需要開設(shè)通道口時,需要根據(jù)5規(guī)范6第3.2.11條的規(guī)定,在變形縫至防護(hù)密閉門之間必須留足門扇的開啟距離。這種處理方式雖然滿足了人防防護(hù)功能的要求,但影響了人防單元的劃分,給地下室平時設(shè)計帶來很多問題,同時又增加了一道墻,相應(yīng)地在車道位置又會增加一道臨戰(zhàn)封堵。這樣既影響了地下室的平時使用功能,甚至?xí)加密囄?又增加了臨戰(zhàn)封堵量,建設(shè)單位一般不愿接受這種處理方式。
三、在人防地下室中變形縫的設(shè)置與否
在一般的建筑中必須設(shè)置變形縫的情況主要有三類:一是建筑物長度超過一定限度;二是建筑平面復(fù)雜,變化較多;三是建筑中結(jié)構(gòu)類型變化較大。
我國人防工程急劇擴(kuò)大,大面積的人防地下室被建造,它不僅僅用于戰(zhàn)時的藏匿,更用于平時的生活需要。人防地下室的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人們的想想,而且又需要滿足現(xiàn)代人們創(chuàng)新的需求,它已經(jīng)不僅僅是一個洞,它需要外觀的設(shè)計,內(nèi)層的創(chuàng)新,建筑結(jié)構(gòu)類型的繁雜,致使變形縫結(jié)構(gòu)不得不被采用,用以加強(qiáng)人防地下室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和性能,給人們以安全,經(jīng)濟(jì),實(shí)用的感覺。
而且由于大型地下室大多采用超長超寬混凝土結(jié)構(gòu),故必須在平面應(yīng)力集中部位采取有效措施解決其抗裂問題,所以必須設(shè)置變形縫。這樣一來,變形縫也起到了抗?jié)B防漏的作用。
設(shè)置變形縫是為了滿足混凝土干縮和熱脹冷縮的變形要求。大量工程實(shí)踐證明,結(jié)構(gòu)留縫與否并非決定結(jié)構(gòu)變形開裂的惟一條件,混凝土開裂的主要原因是變形作用所引起,包括溫、濕度和不均勻沉降等。超長結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計時要考慮的主要問題是由變形作用引起的裂縫,而結(jié)構(gòu)長度是影響溫度應(yīng)力的重要因素,為了削減溫度應(yīng)力,取消溫度變形縫。
由此看來,變形縫的設(shè)置與否,或是設(shè)置的寬度大小,要根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定。
四、設(shè)置變形縫過程中遇到的問題
1、設(shè)定變形縫的兩縫間距相當(dāng)重要,然而照本宣科的做法永遠(yuǎn)不可能適用一切的實(shí)際問題,所以確定縫隙的大小成了一個很關(guān)鍵的步驟。采用的縫隙過大或過小,以及沒有考慮安裝時的溫度而調(diào)整間隙,特別是針對板式橡膠伸縮裝置,易造成破壞,而且不是縫隙越大越好的,縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞,所以合理預(yù)留變形縫寬度,可使其在夏季擠緊,到冬季溫度降低時才會拉開,從而有效提高變形縫壽命。建筑物上設(shè)置單個變形縫的最大間距,應(yīng)根據(jù)建筑材料、結(jié)構(gòu)形式、使用情況、施工條件以及當(dāng)?shù)貧鉁睾蜐穸茸兓纫蛩卮_定,磚石結(jié)構(gòu)為100~150米,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為35~75米,無筋混凝土為10~20米。
2、沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),只能根據(jù)有關(guān)規(guī)定以及相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。在建筑物中設(shè)置變形縫及其最大間距問題,目前認(rèn)識不盡一致,國與國之間的規(guī)定和作法也不相同。例如一些東歐的國家,則采取嚴(yán)格的變形縫間距,以防止人防地下室產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。但是日本、美國等是在計算中考慮溫度應(yīng)力,一般不設(shè)變形縫。中國也是剛剛開始研究變形縫的問題,提出了初步的理論依據(jù),解決了一些實(shí)際問題。
3、人防地下室的變形縫設(shè)置不當(dāng),還會引起滲漏現(xiàn)象。一般的施工時間跨越夏季和秋季,主要集中在夏秋之交施工。發(fā)現(xiàn)滲漏時一般已是冬季,此時室外溫度在-1℃~-3℃。主要原因還是施工時沒有完全考慮到溫差所帶來的影響,致使變形縫的性能發(fā)揮受到影響。而且地下室混凝土受季節(jié)溫差、內(nèi)外溫差影響較大,可以判定變形縫的變形的主要原因是受溫差影響造成水平方向的收縮而引起的。
五、解決這些問題的措施
1、由于混凝土在澆灌后的一段時期內(nèi)會出現(xiàn)較大規(guī)模的形變過程,然后在逐漸趨于穩(wěn)定,我們可以再施工的時候利用這一特性,將沿鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長向分成幾段,在它們中間留變形縫,等到這一期工程完成30到60天后,再澆灌合縫。這種只在施工期間保留的臨時性溫度收縮縫,稱為后澆縫,或稱收縮帶。后澆縫的寬度一般為50~100厘米,縫的間距約為20~25米,并盡量和施工時的接縫結(jié)合設(shè)置;此外,縫的填充材料可用摻鋁粉的混凝土。
2、對于人防地下室的變形縫受溫差的影響太大的情況,可以將止水帶上網(wǎng)中環(huán)直徑設(shè)計值加大至9cm,當(dāng)施工放入時,可以擠壓成扁環(huán)狀,這樣就可以給以后由于溫差的變化而引起的變形縫的形變預(yù)留出了足夠的空間。
3、在修補(bǔ)加強(qiáng)時,縫側(cè)混凝土內(nèi)預(yù)留斜插注漿孔,底板、墻板設(shè)可拆卸式止水帶,墻縫外側(cè)設(shè)鋼筋混凝土擋板及嵌縫材料,頂板上設(shè)泛水墻,頂板中埋式止水帶設(shè)于泛水墻上部,頂板縫底設(shè)天溝。
4、設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。為了防止或是減少混凝土裂縫現(xiàn)象的發(fā)生,我們在施工的時候可以在一定的部位(例如混凝土結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力和收縮變形較大的部位),設(shè)置強(qiáng)度等級較高,而且具有一定的體積膨脹率的混凝土補(bǔ)償帶。因?yàn)檫@樣就減少了收縮應(yīng)力,從而限制混凝土的變形和開裂。具體做法是,在原規(guī)定設(shè)置變形縫處留出2m~3m左右距離澆筑摻有膨脹劑的補(bǔ)償混凝土,但是與其他混凝土同時澆筑完成。這種方法實(shí)際上是使混凝土在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用,受鋼筋和臨位的約束,在結(jié)構(gòu)中建立一定的預(yù)應(yīng)力來補(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的溫度和干縮拉應(yīng)力。在施工時,加強(qiáng)帶外用相對較低標(biāo)號的膨脹補(bǔ)償收縮混凝土,加強(qiáng)帶內(nèi)用相對較高標(biāo)號的膨脹混凝土。我們有時候采用這種方法來代替后澆帶,既達(dá)到了連續(xù)澆筑的目的,也解決了混凝土裂縫的問題,又大大加快了施工的進(jìn)度。
結(jié)束語
總之,人防地下室設(shè)計是工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的問題,而在這之中,變形縫的設(shè)置又占有舉足輕重的地位。我們在施工過程中,要綜合考慮各種因素,選定好變形縫的縫隙大小,盡量避免施工過程中以及后續(xù)防護(hù)過程中的麻煩問題。
參考文獻(xiàn)
[1]王躍峰.淺析橋梁伸縮縫的病害及防治[J].山西建筑,2010,(22).
篇10
【關(guān)鍵詞】 人防地下室;設(shè)計;施工
中圖分類號:TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1設(shè)計中常出現(xiàn)的問題
1.1人防地下室外墻配筋。人防地下室外墻為一側(cè)與室外巖土接觸,直接承受土中壓縮波作用,另一側(cè)為防空地下室內(nèi)部的墻體。頂板與外墻之間二者剛度接近時,外墻上部可近似按固定端與鉸支之間的支座情況考慮;底板剛度遠(yuǎn)大于外墻時,外墻下部支座可視作固定端,各構(gòu)件之間支座條件應(yīng)相互協(xié)調(diào)一致,需注意配筋及構(gòu)造應(yīng)與實(shí)際受力狀況相符。
當(dāng)?shù)叵率覂?nèi)部橫隔墻較多或上層建筑的柱子沿外墻向下直通到基礎(chǔ)底板,外墻可按支承在內(nèi)部橫墻(柱子)與樓板上的雙向(單向)板計算;當(dāng)?shù)叵率覂?nèi)部橫隔墻較少或無橫隔墻時可考慮上下兩端支承,按下端嵌固在基礎(chǔ)底板、上端簡支或嵌固在頂板的單向板計算。
即地下室外墻按受彎構(gòu)件計算,這與外墻所受平面外水平荷載(爆炸等效靜荷載、土壓力、水壓力等)的作用特點(diǎn)是一致的。這樣計算得到的配筋是受力主筋,即豎向分布筋。對于單向板或雙向板而言,受力主筋應(yīng)布置于墻板外側(cè),而非受力的水平分布筋布置于墻板內(nèi)側(cè)。這與一般剪力墻分布筋的排列方式不同。但很多設(shè)計中外墻鋼筋按一般剪力墻的排列方式布置,這將造成墻體的有效厚度減小。
人防工程中的臨空墻和防護(hù)單元隔墻鋼筋也應(yīng)同外墻布置,如果兼作剪力墻時,仍需滿足平時荷載工況作用下的承載力和穩(wěn)定性要求。
1.2防護(hù)墻體的厚度局部削弱。人防地下室與非人防地下室之間的防護(hù)密閉隔墻(臨空墻)由于設(shè)備(消防栓、配電箱、接線盒等)暗裝,導(dǎo)致防護(hù)隔墻局部不滿足防護(hù)與密閉要求的厚度?!度嗣穹揽盏叵率以O(shè)計規(guī)范》(GB50038-2005)中第3.2.5,3.2.6,3.2.9,3.2.10,3.2.11,4.7.2等強(qiáng)制性條文都對防護(hù)墻體的厚度作出了明確規(guī)定。
這就要求結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計人員對此問題予以重視,注意與設(shè)備專業(yè)之間的協(xié)調(diào),與人防地下室相關(guān)的墻體上不宜設(shè)置暗裝的設(shè)備箱盒。若不可避免時,應(yīng)與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)處理,以滿足防護(hù)密閉隔墻的強(qiáng)度和密閉要求。
1.3門框墻上擋墻加強(qiáng)梁的設(shè)置位置。當(dāng)防護(hù)密閉門上擋墻較長時,往往需在擋墻下端設(shè)置加強(qiáng)梁,作為抵抗水平?jīng)_擊波荷載的加強(qiáng)構(gòu)件。需注意的是,加強(qiáng)梁距上擋墻下邊緣應(yīng)預(yù)留250~300mm高度,以便內(nèi)側(cè)的密閉門或防護(hù)密閉門有足夠的水平開啟空間。而且加強(qiáng)梁縱筋應(yīng)錨入門框兩側(cè)的豎向加強(qiáng)暗柱(或柱)中,以形成明確的洞口加強(qiáng)傳力體系。
1.4防倒塌措施。城市地下空間結(jié)建式人防工程的開發(fā),多是以經(jīng)濟(jì)利益為主,常常忽略人防工程的出入口防倒塌問題,多數(shù)出入口設(shè)置在建筑物倒塌范圍之內(nèi),有的甚至沒有采取防倒塌和堵塞措施,也沒有進(jìn)行戰(zhàn)時防倒塌和堵塞的轉(zhuǎn)換設(shè)計。這些對戰(zhàn)時人防工程出入口構(gòu)成了安全隱患,需要設(shè)計時合理布局出入口。
對于人防地下室抗力等級為5,6級的室外出入口,戰(zhàn)時需設(shè)置防倒塌棚架,而平時不便設(shè)置永久性防倒塌棚架,可按照國標(biāo)圖集05SFG04《防空地下室室外出入口部鋼結(jié)構(gòu)裝配式防倒塌棚架結(jié)構(gòu)設(shè)計》選用臨戰(zhàn)快速組裝的鋼結(jié)構(gòu)裝配式防倒塌棚架,在混凝土結(jié)構(gòu)施工時預(yù)留埋件即可。
2施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題
2.1梅花形拉結(jié)筋的布設(shè)。人防地下室的維護(hù)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)時受沖擊荷載較大,需要設(shè)置梅花形拉結(jié)筋以利于抗剪,同時方便施工。《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》(GB50038-2005)第4.11.11條規(guī)定:“除……外,雙面配筋的鋼筋混凝土板、墻體應(yīng)設(shè)置梅花形排列的拉結(jié)鋼筋,拉結(jié)鋼筋長度應(yīng)能拉住最外層受力鋼筋?!?/p>
施工人員由于缺乏人防工程專業(yè)規(guī)范要求的知識,將人防工程按照普通地下室進(jìn)行施工操作,漏設(shè)人防底板、頂板的拉結(jié)筋。但是,當(dāng)人防工程底板內(nèi)力由平時荷載控制時,可不設(shè)置梅花形拉結(jié)筋,這點(diǎn)需要設(shè)計人員注明。
為避免此問題的發(fā)生,設(shè)計人員需在圖紙交底時強(qiáng)調(diào)相關(guān)注意事項(xiàng),監(jiān)理單位也應(yīng)重視施工前和施工中的監(jiān)理。
2.2墻體施工縫止水鋼板處拉結(jié)筋、箍筋的布置。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2008)的規(guī)定,地下室外墻、水池側(cè)墻、扶壁柱(框架柱)等有防水要求的墻體,在高出底板表面不小于300mm的位置留設(shè)水平施工縫,而此處的結(jié)構(gòu)受力(彎矩、剪力)通常較大,地下室墻體的施工縫需按照構(gòu)造設(shè)置止水鋼板,止水鋼板寬度范圍內(nèi)的拉結(jié)筋、箍筋時常被施工人員割斷,破壞了結(jié)構(gòu)的安全性。
結(jié)構(gòu)設(shè)計按照受力分析,選擇受力較小又便于施工的位置留設(shè)施工縫,必要時采取技術(shù)措施避免拉結(jié)筋、箍筋被截斷,如改用遇水膨脹止水條或用斜筋代替箍筋等等。
2.3墻體拆模后留有拉結(jié)模板的螺栓孔。施工單位為了增加模板工具的周轉(zhuǎn)使用次數(shù),在地下室墻體(門框墻、臨空墻)中使用帶套管的對拉螺栓,拆模后留下連通孔,嚴(yán)重影響人防地下室的密閉性與防水性能。
施工圖設(shè)計文件中應(yīng)注明嚴(yán)禁使用帶套管的對拉螺栓,施工單位在人防地下室的所有墻體施工時應(yīng)采用帶有止水環(huán)的對拉螺栓固定模板,拆模后將螺栓切割斷,再補(bǔ)孔抹平。
2.4平時出入口的封堵不符合規(guī)范與構(gòu)造要求。有的施工單位為了預(yù)埋件與墻體抹灰面平整,而將平時出入口的封堵預(yù)埋邊框凸出墻面,影響戰(zhàn)時的封堵效果;有的垂直封堵地溝長度僅與出入口寬度相同,不滿足封堵的構(gòu)造要求。
將預(yù)埋件的制作時的偏差控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi),安裝時控制垂直度在允許范圍之內(nèi),出入口周圍200mm范圍內(nèi)墻體不抹灰,僅涂刷防霉涂料;垂直封堵的地溝長度至少每側(cè)比洞口寬200mm,便于封堵構(gòu)件安裝。
2.5人防口部施工問題??诓渴侨朔拦こ痰闹匾M成部分,也是易受打擊的部位,它的好壞直接影響工程是否能達(dá)到防護(hù)要求??诓糠雷o(hù)的重點(diǎn)是防護(hù)密閉門及其配套的防護(hù)密閉門門框墻;防爆波活門及其配套的活門門框墻;門框墻的預(yù)埋件、通風(fēng)、給排水、電氣等設(shè)備所需的預(yù)埋管等。在人防工程口部施工中還存在一些問題,門框墻預(yù)埋件不到位;上擋墻施工方向性錯誤;下門檻及門框墻不與主體一次澆筑混凝土到位;活門門框墻的上擋墻與下門檻及左右活門門框墻大部分漏做;設(shè)備工種的預(yù)埋管遺漏。
3結(jié)語
人防工程建設(shè)已成為城市建設(shè)的重要組成部分,要充分發(fā)揮人防工程的平戰(zhàn)結(jié)合功能,需要設(shè)計、施工、監(jiān)理等各方通力合作,才能消除上述例舉的工程問題,使人防地下室的建設(shè)質(zhì)量符合國家工程建設(shè)規(guī)范要求。
參考文獻(xiàn)
1人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(GB50038-2005)[S].內(nèi)部發(fā)行,2005
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