人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
時(shí)間:2022-10-08 11:11:06
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摘要:人防是人民防空的簡(jiǎn)稱,而人民防空最重要的就是建造人防地下室,所以人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要,它關(guān)系到人防地下室是否能夠真正發(fā)揮作用,是否能夠在最大程度上發(fā)揮作用,達(dá)到成本最低化和效率最大化。本文就人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要問題進(jìn)行分析,并提出科學(xué)合理的解決方案,找到合適且節(jié)約成本的設(shè)計(jì)方案,推動(dòng)我國(guó)的人防建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:人防地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題分析
人民防空工程是為了在作戰(zhàn)時(shí)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(shí)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(jì)問題在整個(gè)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(jì)的基本原則
1.1結(jié)構(gòu)可靠度較低
一般來說,滿足國(guó)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(shí)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(jì)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(jì),應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求和受力情況做到結(jié)構(gòu)各個(gè)部位抗力相協(xié)調(diào),避免因局部遭到損壞而失去整個(gè)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(jì)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(shí)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(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系不可或缺的一部分,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要滿足平時(shí)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(jì)應(yīng)同時(shí)滿足平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)兩種不同荷載效應(yīng)組合的要求。因此在設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)存在差異化標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候,需要及時(shí)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(jì)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(jì)算當(dāng)?shù)亟ㄖ膶?shí)際受力情況,依靠數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)配筋。地下室內(nèi)部的橫隔墻較多時(shí)可雙向計(jì)算,當(dāng)?shù)叵率覂?nèi)部橫隔墻較少時(shí)可單向計(jì)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(gè)地下室超長(zhǎng),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(shí)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(huì)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(jì)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(jì)其結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮諸多復(fù)雜的布置方式。加載速率會(huì)直接影響到建筑材料的力學(xué)性能。作戰(zhàn)時(shí)武器爆炸會(huì)使人防地下室的部件經(jīng)歷毫秒級(jí)快速變形,這對(duì)材料的采用提出了極高的要求,所以設(shè)計(jì)人員必須對(duì)相關(guān)規(guī)范、圖集條文和計(jì)算公式非常熟悉,對(duì)專業(yè)知識(shí)、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(jì)選取最合適的材料,設(shè)計(jì)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(jì)的,既要滿足平時(shí)的居住需求,又要滿足在戰(zhàn)時(shí)保護(hù)城市居民生命安全的要求并堅(jiān)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(shí)一些工程為了滿足平時(shí)使用的諸多要求,往往會(huì)忽略了荷載取值的精準(zhǔn)度,在工程建設(shè)過程中,常常會(huì)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(shí),必須要明確上部建筑物自重標(biāo)準(zhǔn)值,設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)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(jì)入倒塌荷載值。聘請(qǐng)專業(yè)的投計(jì)人員,在設(shè)計(jì)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(gè)構(gòu)建的等效靜荷載值后,開展結(jié)構(gòu)計(jì)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?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50038-2005).建設(shè)部、家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合,2006.
[2]上海市地下建筑設(shè)計(jì)研究院.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.FG01~05防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2007年合訂本)[S].2007.
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