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下面就我的工作經(jīng)歷給大家做個介紹,本人水平有限,如有不恰當之處也懇請各位大俠指出。我所在的單位雖具有人防甲級資質(zhì),但是單位小,所做的工程也只局限與4級以下的人防工程(如普通的人防地下室,指揮所、救護站等等),級別更高的人防工程一般都是一些人防大院和軍區(qū)院來做。人防設(shè)計講究平戰(zhàn)結(jié)合,既要滿足平時的使用功能,也要為戰(zhàn)時的人員、設(shè)備掩護做保障。在設(shè)計頂板時,首先要確定人防荷載,這在規(guī)范的相關(guān)表格中可以查到。建好模型,輸入相關(guān)荷載和參數(shù)便可以進行計算。一般我建兩個模型,平時的和戰(zhàn)時的,平時主要是裂縫控制(地下室多位于地下水位以下,因此對裂縫要求很嚴,一般取0.2),按彈性計算,頂板梁亦是如此,裂縫可以適當放寬,取到0.25或0.3。戰(zhàn)時主要是人防荷載控制,按塑性計算,不考慮裂縫。分別計算以后把兩者計算結(jié)果做比較取大者。對于核6或6B級的工程,頂板的人防荷載在5060kN/2之間,一般我是以一米的覆土為界限,覆土超過一米,基本為平時荷載控制,小于一米的,就要分別考慮兩種情況了。人防頂板的厚度規(guī)范要求不小于250mm,如果覆土淺可以采用框架梁(頂板300mm厚),配筋跨中主筋支座負筋;覆土厚可以做主次梁(頂板一般可取250mm),鋼筋雙層雙向拉通,可以大大節(jié)省板鋼筋。板鋼筋的直徑一般取12mm18mm之間,間距盡量不大于150mm。鋼筋講究“細而密”,一般用2級鋼,因為2級鋼延性高。記得以前做框架梁形式的時候,跨中主筋間距多取200的間距,后來審圖有要求,現(xiàn)在多控制在150間距內(nèi)。除了以上兩種形式,還有無梁樓蓋,采用混凝土空心管,可以節(jié)省凈高。底板設(shè)計時,首先要區(qū)分單建和附建兩種情況,單建地下室要考慮抗浮,適當增加覆土或底板厚度、打抗浮樁或錨桿都可行。附建的地下室一般都有承壓樁,底板僅為止水作用。一般無樁地下室(不包括抗浮樁)底板的人防荷載為50kN/2,有樁的取25kN/2。其實我個人認為(僅指普通級別的人防地下室),一般地下室底板底面距地下水位都很深,水壓力通常很大,所以底板一般都為平時荷載控制,在進行戰(zhàn)時荷載計算時,完全可以僅按有樁(25)和無樁(50)兩種荷載計算,而不必按規(guī)范上根據(jù)土層和板跨詳細的劃分人防荷載。底板板厚不小于400mm,對于不設(shè)底板梁的整板基礎(chǔ)還要適當加厚,鋼筋間距也要控制在150mm以內(nèi)。 墻體設(shè)計中,人防最主要的是口部設(shè)計,建筑上有密閉通道、簡洗間、擴散室等等,對于結(jié)構(gòu)則主要是區(qū)分外墻、臨空墻、單元隔墻和內(nèi)墻等,在區(qū)分的基礎(chǔ)上作相應(yīng)配筋。規(guī)范要求人防墻體厚度不小于250mm。對于外墻,一般為平時控制,為節(jié)省鋼筋可以分離式配筋。臨空墻和隔墻可以根據(jù)人防級別作相應(yīng)計算,要注意區(qū)分人防區(qū)和非人防區(qū),內(nèi)墻一般都為構(gòu)造配筋。門框墻配筋時,首先要區(qū)分是否為第一道門,即直接承受沖擊波荷載的防護密閉門,配筋要適當增加。一般我以300mm長度為界限,超過300的,用14或以上的鋼筋,150間距,小于300的構(gòu)造配筋。大于700的門框墻則要做側(cè)檔加強,同時還要設(shè)計上檔。第一道門以后通常是密閉門或僅為普通門,門框都按構(gòu)造配筋,不需加強。在畫施工圖時,還要注上預埋件的位置,方便施工。人防出入口(樓梯、坡道),首先要區(qū)分是戰(zhàn)時主要出入口還是次要出入口,主要出入口指的是戰(zhàn)時有人員進出的口部,樓梯要適當加強,包括梯板,休息平臺的厚度和梯梁的尺寸,梯板也要雙層雙向配筋。而次要出入口規(guī)范認為是可以被破壞的,則可以按普通樓梯設(shè)計。樓梯和坡道還要考慮周邊建筑物的距離遠近設(shè)計防倒塌棚架。戰(zhàn)時封堵也是人防設(shè)計中的一項重要內(nèi)容,對外的封堵一般采用混凝土預制梁或防護密閉鋼門,外加堆土和沙包;單元間采用鋼板封堵。在頂?shù)装搴蛪w設(shè)計時要考慮戰(zhàn)時封堵的位臵,頂板梁最好做到封堵的高度,配筋要適當加強,底板要設(shè)計封堵溝。同時還要標注好各種預埋件的位臵。此外還有風井、防爆波電纜井等,這些在相應(yīng)的圖集中都可以查到。 計算書的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的整體計算(頂板、底板、墻柱等)和相關(guān)構(gòu)件計算(外墻、臨空墻,門框墻等)、結(jié)構(gòu)總信息等,對于圖形文件,也要分別列出平時和戰(zhàn)時兩種情況下的計算圖形。 以上只是自己的一些拙見和個人觀點,歡迎大家討論補充,如有一些不當之處,也懇請大家指正。愿我們這些搞人防的兄弟們工作越來越進步!賀家棟2011-12-13 09:48 樓主 請加入本人的結(jié)構(gòu)設(shè)計第二小組187528518。 隨著經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展,高層、超高層建筑在全國各大中等城市拔地而起,地下停車庫、地下商場等地下建筑物的大量興建,人防工程建設(shè)逐步走向與城市建 設(shè)相結(jié)合的道路。特別在經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)和城市,繁華的商業(yè)地段成為地下空間開發(fā)的熱點和焦點,其地下空間的利用離不了以防災救災為目的的人防工程。本文就 人防工程中最常見的低抗力等級人防地下室(核5,常5以下)為例子,進行結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)。 1 材料 人防地下室在有人防荷載參與結(jié)構(gòu)計算過程中,應(yīng)注意乘以材料強度綜合調(diào)整系數(shù)d 。詳見GB50038-2005人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(以下簡稱人防規(guī) 范)4.2 條。 1.1 混凝土 人防地下室選用混凝土的強度等級一般為C30C35。筆者不建議選用C40 以上的混凝土,原因有二:C40C55 混凝土中受拉鋼筋的最小配筋率為0.3,而 C25C35 混凝土中受拉鋼筋的最小配筋率為0.25。由于人防地下室考慮防輻射及密閉防毒作用,墻體及頂板較厚,所以對于低抗力等級的人防地下室,結(jié)構(gòu)設(shè)計計 算中會出現(xiàn)較多構(gòu)造鋼筋就能滿足受力要求的情況。故在抗力等級及平時荷載不大的情況下,采用強度等級小于C40 的混凝土,可降低工程的含鋼量,其經(jīng)濟性是顯 而易見的。人防地下室的墻體及頂?shù)装逡话爿^厚,采用的混凝土強度登記越高,其水化熱越大,就越容易開裂,增加混凝土養(yǎng)護難度。 1.2 鋼筋 人防地下室可采用除了經(jīng)過冷加工處理之類延性差的鋼筋作為人防荷載參與計算過程中的受力鋼筋人防規(guī)范4.2.2)。此外,在核爆動荷載作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已采用允許延性比的控制。且在確定各種件允許延性比時,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,可不考慮結(jié)構(gòu)裂縫開展(人防規(guī)范4.1.6)。 故對于一些頂板覆土較厚,平時頂板荷載較大,而人防抗力等級較低的人防地下室(即配筋由平時裂縫控制的情況下),在普通鋼筋能滿足人防荷載按塑 性極限分析法計算的要求配筋前提下,可通過增加有粘結(jié)力的預應(yīng)力鋼筋來對頂板裂縫進行控制。從而減少因平時荷載作用下的裂縫控制要求所需的多余普通鋼筋。 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計選型及計算要點 人防地下室在人防荷載參與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時,可采用塑性內(nèi)力重分布分析法(彈塑性構(gòu)件)計算,可不考慮風荷載及地震荷載作用,對結(jié)構(gòu)變形、裂縫開展以及地 基承載力與地基變形可不進行驗算,但需要驗算基礎(chǔ)承載力強度。所以在人防地下室設(shè)計過程中,需要就平時和戰(zhàn)時兩種不同工況下分別計算,取其中最大配筋值。 2.1 頂板 頂板荷載的取值有兩種工況:頂板靜荷載+ 活荷載;頂板靜荷載+ 爆炸等效靜荷載。第一種工況作用下,頂板及頂板梁應(yīng)按平時要求計算(整體建模,考慮風和地震荷載作用,驗算最大裂縫等)。第二種工況作用下,頂板及頂板梁主要受豎向荷載控制,因此計算僅取一層計算內(nèi)力,且按塑性極限分析法計算,跨中彎矩調(diào) 整系數(shù):1.20 支座彎矩調(diào)整系數(shù):0.80,不作活載不利布臵計算,不驗算裂縫。最終結(jié)果應(yīng)比較兩種工況作用下,取計算結(jié)果的最大值。人防地下室頂板厚度取值應(yīng)注意最小防護厚度(人防規(guī)范3.2.2),并應(yīng)采用防水混凝土(人防規(guī)范3.8.3)。對于多層人防地下室,當上下相鄰兩樓層被劃分為兩個防護單元時,其相鄰防護單元之間的樓板為防密閉樓板,最小厚度可取200mm。另外應(yīng)注意人防地 下室頂(底)板和墻體均需按人防規(guī)范4.11.11 條設(shè)臵拉結(jié)筋。 人防地下室頂板一般采用梁板式和無梁樓蓋兩種結(jié)構(gòu)形式。無梁樓蓋整體抗震性能教差,當人防地下室 頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,或柱網(wǎng)區(qū)格內(nèi)長短跨之 比大于1.5,以及頂板標高變化較多時,均不宜選用梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。梁板式結(jié)構(gòu)抗震性能較好,屬于人防 地下室應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)形式。無梁樓蓋相對梁板結(jié)構(gòu)來說,也有一定優(yōu)勢:造價和梁板結(jié)構(gòu)相差不多,但施工來比梁板結(jié)構(gòu)方便,工期也短些。特別是對于人防地 下室,因為人防地下室荷載取值較大,梁面鋼筋比較多和密,經(jīng)常造成施工時因梁面鋼筋過密而難以澆筑混凝土及放震動棒。既增加了施工難度,又容易因混凝土形 成蜂窩造成安全隱患。對于同一位臵修建的地下室,決定其造價 的關(guān)鍵因素有兩個:層高和埋深。例如頂板覆土1.5m,柱跨8m8m 的核6、常6 級人防地下室,如果頂板選用梁板結(jié)構(gòu)的話,其梁截面需要0.5m1.1m左右;而選用無梁樓蓋的話,頂板厚僅需要0.5m 即可。兩種結(jié)構(gòu)形式的頂板造價是差不多的,但選用無梁樓蓋的地下室埋深和層高都比選用梁板結(jié)構(gòu)的減少了0.6m。這就意味著基坑可以少開挖0.6m,外墻計算高度減少0.6m,底板水壓力減少了6kN/m2。因此不難看出頂 板選用無梁樓蓋的人防地下室在經(jīng)濟上具有較明顯的 優(yōu)勢,所以在條件允許的前提下,人防地下室頂板結(jié)構(gòu) 選型應(yīng)優(yōu)先選用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。 2.2 墻體 人防墻體(包括外墻、臨空墻、單元隔墻、密閉隔墻,密閉隔墻不考慮受力計算)主要承受水平向的爆炸荷載作用,計算模型為單向板,下端固端,上端視頂板剛度來定固端或簡支。為簡化設(shè)計,我們一般把頂板厚度墻體厚度的條件視為上端為固端進行設(shè)計計算,反之為簡支。門框墻屬于開孔口的臨空墻,其計算模型為把孔口四周視為懸臂梁,分別計算。當懸臂梁懸挑長度超過所在孔口邊長1/2 時,應(yīng)在孔口邊設(shè)臵立柱或橫梁。因人防墻體一般都是作為單獨構(gòu)件拿出來計算的,所以在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)特別注意與周邊構(gòu)件的彎矩協(xié)調(diào),加強節(jié)點構(gòu)造鋼筋,以免因設(shè)計控制標準不一致而導致結(jié)構(gòu)的局部先行破壞, 失去整個防護建筑的作用。 2.3 柱子、底板和基礎(chǔ) 一般情況下,這些構(gòu)件是由平時工況控制配筋:柱子的承載力在人防等效靜荷載作用下會跟著材料強度提高而提高1.5 倍左右(柱子主要靠混凝土承壓);在戰(zhàn)時工況下不需要考慮活荷載,而平時工況下,上部建筑每層疊加起來的活荷載甚至比人防等效靜荷載更大 (活荷載分項系數(shù)為1.4,人防等效靜荷載分項系數(shù)為1.0)。獨立基礎(chǔ)底板處于非飽和土時,要先按平時要求進行設(shè)計。再在人防等效靜荷載作用,材料強度提高 的條件下,進行構(gòu)件承載力強度驗算。同時要注意滿足人防規(guī)范4.11 節(jié)的構(gòu)造規(guī)定。 3 施工方面 人防地下室對防護性及密閉性要求很高,施工中要求一次澆筑,不能事后鑿洞。施工中不能破壞人防地下室防護密閉性,在對人防鋼筋混凝土墻安裝模板時,應(yīng)采用中間加止水片的一次性螺栓安裝加固,嚴禁采用PVC 套管穿越墻體、重復使用螺桿的施工做法。人防地 下室的鋼筋應(yīng)聯(lián)成一個整體,因設(shè)止水鋼板、穿墻套管及埋設(shè)防爆波地漏而割斷的鋼筋,應(yīng)點焊在這些構(gòu)件上。 人防地下室因防護密閉性需求,一般不設(shè)各種形式的縫(人防規(guī)范4.11.4),主要通過設(shè)臵施工后澆帶和混凝土添加劑的形式來替代變形縫及沉降縫。施工后澆 帶的位臵應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)布臵的具體情況確定。后澆帶應(yīng)設(shè)臵在結(jié)構(gòu)受力較小處,一般在梁、板跨度內(nèi)的三分之一處,結(jié)構(gòu)彎矩和剪力均較小。平面布臵時要注意后澆帶的布臵宜平行于梁,以免梁截斷太多,且應(yīng)避開人防口部墻體及人防門洞,以免墻體上施工冷縫太多及人防門洞預埋角鋼截斷,可視具體情況沿平面曲折通過。后澆帶寬度一般為0.81.0m,間距一般為3050m。在高層建筑與裙房之間設(shè)臵后澆帶時,后澆帶宜處 于裙房一側(cè)。在封閉施工后澆帶之前,應(yīng)將后澆帶內(nèi)的雜物清理干

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