深圳市某工程人防地下室設計若干問題探討

      

 
4.3內承重墻(柱)：在本工程中，將平時和戰時的荷載值進行對比不難發現，戰時所增加的 頂板核爆動荷載標準值小于平時各樓層的活荷載標準值之和，故此部位構件不由戰時條件控制。 
在進行荷載組合時，需要明確兩個問題：一是上部建筑物質自重標準值的確定，規范的條文說明中第4.3.14條已詳細說明了各種不同的上部結構型式，在進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，設計時應認真分析確定。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，且規范規定的 倒塌荷載產生的靜荷載值為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。 
在防空地下室結構的設計中，其承載力設計應采用下列極限狀態設計表達式：γ0(γG 
S+γQS)≤R(f，f，αk，……)(見規范第4.6.2條) ，需要指出的是幾個系數的定義：γ0―結構重要性系數，取1.0；γQ―等效靜荷載分項系數，取1.0；f―混凝土動力強度設計值(參規范表4.6.3)；f―鋼筋動力強度設計值。(參規范表4.6.3) 
由上式可明顯看出人防設計的特點(如前所述)，這樣與平時狀態下的內力情況進行比較，本 工程中，頂板、側壁及人防區域內構件的水平受力由戰時控制，底板、基礎由平時控制。 
求出構件的內力和配筋后，剩下需注意的問題就只有一些構造要求了，《規范》第4.7節中 已作了很詳細的規定，結構設計人員只需認真研究體會規范條文的條件和適用范圍，結合工 程實際情況就可順利地完成人防地下室各主要構件的設計了。 
解決了主要構件的問題，人防地下室孔口防護的設計和平戰結合就成了剩下需研究的問題。 
5.孔口防護和平戰兼顧 
孔口防護包含三部分的設計內容：一是防護密閉門與消波系統的設計，二是出入口通道內臨空墻、門框墻的設計，三是孔口其它構件，如風井、防倒塌棚架、開敞式通道、相鄰單元之 間的隔墻等的設計，其中第二、三條中的臨空墻、相鄰單元之間的隔墻已在上節中談到了荷載的確定，設計人員可按一般墻體的計算模式，考慮人防設計的特點計算出內力和鋼筋，而 門框墻的設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，而戰時又相應較窄，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，加設柱、梁改變門框墻的受力型式，得到較為經濟的設計效果，風井的設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，只考慮靜土側壓力，而防倒塌棚架的設計分豎向和橫向兩項，豎向力即為倒塌荷載50KN/m2，屬靜載，橫向力即動壓設計值q，由《規范》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，下面主要談談第 一條的設計內容。 
當空氣沖擊波到達出入口通道時，雖然有通道出入口的擴散作用，但遇墻體和門的反射作用使作用在門上的總效應大于空氣沖擊波的壓力，約為2.0～3.5倍。為方便工程設計人員， 國家將防密門進行系列化處理，依據設計壓力和門洞尺寸就可輕松地選擇定型的防密門。 
而消波系統的產生是因為濾毒通風設備所能承受的允許壓力遠小于空氣沖擊波，若其防護措施不能與主體抗力相適應，將直接影響整體工程防護能力。消波系統的基本思想是以堵為主 ，堵消結合，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入的少量沖擊波通過擴散室的擴散膨脹作用削弱其壓力，使其進入內部的壓力不超過設備的允 許壓力，規范表4.9.1給出了消波系統選擇表，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散室組成，防爆波活門的選用和擴散室各部分尺寸的確定均可在《規范》 中找到相應的表格和公式得到落實。這項工作在設計過程中既可由結構專業完成，也可由建筑、通風專業完成。 
擴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，擴散室與土相鄰的頂底板及外墻按土中壓縮波壓力確定荷載。 
平戰兼顧設計是深入貫徹“平戰結合”建設方針一個重要環節，由于人防工程是戰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構大幾十倍至數百倍，而且密閉要求很高，所以在設計中應盡量減小結構跨度，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 ，《規范》第4.8條中對此點作了指導性的規定，所以具體做法應根據平時和戰時的具體要求和工程本身的實際條件綜合研究確定。 
平戰轉換設計的基本原則是：1.工程平戰用途相近；2.轉換工作要小；3.一次設計，分兩步施工；4.考慮兼容性和通用性；5.轉換措施要求快速、經濟、簡便、可靠。依據此原則，本工程在設計中，對于戰時封堵設計，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，但不屬于人防戰時封堵的常規設計，故后改為預制砼塊，豎向拼接封堵，得到人防審批部門的認可。 

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