深圳市某工程人防地下室設(shè)計若干問題探討

      

 
4.3內(nèi)承重墻(柱)：在本工程中，將平時和戰(zhàn)時的荷載值進(jìn)行對比不難發(fā)現(xiàn)，戰(zhàn)時所增加的 頂板核爆動荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于平時各樓層的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和，故此部位構(gòu)件不由戰(zhàn)時條件控制。 
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)范的條文說明中第4.3.14條已詳細(xì)說明了各種不同的上部結(jié)構(gòu)型式，在進(jìn)行荷載組合時可氛圍全部考 慮、考慮一半和不考慮三種情況，設(shè)計時應(yīng)認(rèn)真分析確定。二是頂板的組合中是否考慮上部建筑物的倒塌荷載值，因為倒塌荷載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(γG 
S+γQS)≤R(f，f，αk，……)(見規(guī)范第4.6.2條) ，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―等效靜荷載分項系數(shù)，取1.0；f―混凝土動力強(qiáng)度設(shè)計值(參規(guī)范表4.6.3)；f―鋼筋動力強(qiáng)度設(shè)計值。(參規(guī)范表4.6.3) 
由上式可明顯看出人防設(shè)計的特點(如前所述)，這樣與平時狀態(tài)下的內(nèi)力情況進(jìn)行比較，本 工程中，頂板、側(cè)壁及人防區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的水平受力由戰(zhàn)時控制，底板、基礎(chǔ)由平時控制。 
求出構(gòu)件的內(nèi)力和配筋后，剩下需注意的問題就只有一些構(gòu)造要求了，《規(guī)范》第4.7節(jié)中 已作了很詳細(xì)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只需認(rèn)真研究體會規(guī)范條文的條件和適用范圍，結(jié)合工 程實際情況就可順利地完成人防地下室各主要構(gòu)件的設(shè)計了。 
解決了主要構(gòu)件的問題，人防地下室孔口防護(hù)的設(shè)計和平戰(zhàn)結(jié)合就成了剩下需研究的問題。 
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節(jié)中談到了荷載的確定，設(shè)計人員可按一般墻體的計算模式，考慮人防設(shè)計的特點計算出內(nèi)力和鋼筋，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，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考慮，因兩者不 會同時作用。開敞式通道更不考慮核爆動荷載，只考慮靜土側(cè)壓力，而防倒塌棚架的設(shè)計分豎向和橫向兩項，豎向力即為倒塌荷載50KN/m2，屬靜載，橫向力即動壓設(shè)計值q，由《規(guī)范》第4.5.10條確定，這兩項受力作用時間存在間隔，故不考慮同時作用，下面主要談?wù)劦?nbsp;一條的設(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輕松地選擇定型的防密門。 
而消波系統(tǒng)的產(chǎn)生是因為濾毒通風(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，規(guī)范表4.9.1給出了消波系統(tǒng)選擇表，可按抗力等級與允許余壓值予以確定，一般由防爆波活門及擴(kuò)散室組成，防爆波活門的選用和擴(kuò)散室各部分尺寸的確定均可在《規(guī)范》 中找到相應(yīng)的表格和公式得到落實。這項工作在設(shè)計過程中既可由結(jié)構(gòu)專業(yè)完成，也可由建筑、通風(fēng)專業(yè)完成。 
擴(kuò)散室前墻即安裝懸板活門的墻面為臨空墻，墻面本身受的荷載及活門傳來荷載均按臨空墻荷載取值，擴(kuò)散室與土相鄰的頂?shù)装寮巴鈮Π赐林袎嚎s波壓力確定荷載。 
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》第4.8條中對此點作了指導(dǎo)性的規(guī)定，所以具體做法應(yīng)根據(jù)平時和戰(zhàn)時的具體要求和工程本身的實際條件綜合研究確定。 
平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計的基本原則是：1.工程平戰(zhàn)用途相近；2.轉(zhuǎn)換工作要??；3.一次設(shè)計，分兩步施工；4.考慮兼容性和通用性；5.轉(zhuǎn)換措施要求快速、經(jīng)濟(jì)、簡便、可靠。依據(jù)此原則，本工程在設(shè)計中，對于戰(zhàn)時封堵設(shè)計，曾考慮采用整快砼板(厚80―100mm)封堵出入口，砼板 四 周包有槽鋼，下部分有滑輪，可在軌道中滑動，平時滑至門邊固定，戰(zhàn)時推動大門封堵出入 口，即能保證封堵效果，而且簡單、方便，不占空間，但不屬于人防戰(zhàn)時封堵的常規(guī)設(shè)計，故后改為預(yù)制砼塊，豎向拼接封堵，得到人防審批部門的認(rèn)可。 

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