趙繼元

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030013)

近些年，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，建筑行業(yè)也呈現(xiàn)出前所未有的繁榮景象，但是建筑的大量興建同時(shí)也帶來了各級(jí)城市土地貧乏的缺陷，所以高層建筑和地下建筑已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。按照建筑行業(yè)規(guī)范要求，高層建筑必須設(shè)計(jì)地下室，有地下室就不可避免的需要設(shè)計(jì)人防工程，同時(shí)地下建筑更是需要人防工程，所以人防工程越來越重要。面對(duì)市場的發(fā)展形勢(shì)，太原市人大、太原市政府宣布于2011年9月1日起施行《太原市人民防空工程管理?xiàng)l例》，這將是全國省會(huì)城市首個(gè)地方人防工程法規(guī)。從政府的決策和力度也可以看出人防工程在建筑工程未來發(fā)展過程中的重要性，為此很有必要將人防工程的設(shè)計(jì)做如下整理、總結(jié)、規(guī)范。

1 人防工程的簡述

人防工程是指人民防空地下室工程，其設(shè)計(jì)等級(jí)分兩類:甲類和乙類。甲類人防設(shè)計(jì)是要滿足戰(zhàn)時(shí)對(duì)核武器、常規(guī)武器、生化武器的防護(hù)要求，乙類人防設(shè)計(jì)是要滿足戰(zhàn)時(shí)對(duì)常規(guī)武器和生化武器的防護(hù)要求，為此我們通常設(shè)計(jì)中都是定義為“甲類核n常n級(jí)”和“乙類常n級(jí)”，這樣同時(shí)注明了人防工程的設(shè)計(jì)等級(jí)和抗力等級(jí)。人防的抗力等級(jí)有甲類核4，4B，5，6，6B級(jí)和乙類常5，6級(jí)。人防工程的設(shè)計(jì)可以分為專業(yè)人防設(shè)計(jì)和普通人防設(shè)計(jì)，專業(yè)人防設(shè)計(jì)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(jì)主要是指人員掩蔽所和人防物資庫，專業(yè)人防設(shè)計(jì)由人防辦專業(yè)設(shè)計(jì)，我們通常說的人防工程設(shè)計(jì)都是指普通人防設(shè)計(jì)。

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(gè)防護(hù)單元，防護(hù)單元再分為多個(gè)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(jì)

人防工程的建筑設(shè)計(jì)主要是總體方案的合理設(shè)計(jì)，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(jì)則靈活性較小，關(guān)鍵是計(jì)算準(zhǔn)確、構(gòu)造合理，是人防工程設(shè)計(jì)中的主要計(jì)算部分。人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(hào)和門框墻的編號(hào)、門洞尺寸、荷載類型，以便下一步計(jì)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(jì)算

此項(xiàng)內(nèi)容是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，主要分三項(xiàng)內(nèi)容:

1)根據(jù)人防等級(jí)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(jì)算模擬簡圖，此項(xiàng)是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要工作;3)根據(jù)計(jì)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(jì)，保證人防門的安裝。

在工程實(shí)踐中，通過對(duì)大量人防工程的認(rèn)真設(shè)計(jì)和計(jì)算，已比較完善的總結(jié)出一套人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算的方法，以下內(nèi)容將著重說明人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中人防構(gòu)件的模擬計(jì)算。人防構(gòu)件的計(jì)算主要有兩部分:人防墻的計(jì)算、人防口部的計(jì)算。人防墻的計(jì)算可以歸納為四種不同受力類型的墻體計(jì)算，分別是:FWQ，F(xiàn)Q1，F(xiàn)Q2，F(xiàn)Q3，各種編號(hào)墻體的具體使用范圍和計(jì)算模擬簡圖見表1，圖1。

表1 各種編號(hào)墻體的具體使用范圍

圖1 計(jì)算模擬簡圖

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(jì)算，配筋時(shí)豎向鋼筋布置在外側(cè)，F(xiàn)Q2是按平面板塊來模擬計(jì)算，配筋時(shí)水平鋼筋布置在外側(cè);FQ3頂端兩側(cè)有板，可以認(rèn)為對(duì)墻是固接支座。人防口部的計(jì)算可以歸納為三種受力構(gòu)件的計(jì)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，見圖2，圖3。

通常是門框墻長度短時(shí)做墻垛，太長時(shí)計(jì)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(jì)算模擬簡圖見圖4。

人防門框墻垛、橫梁、立柱的設(shè)計(jì)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。

圖2 橫向布置

圖3 豎向布置

圖4 三種受力構(gòu)件的計(jì)算模擬簡圖

最后在人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算還應(yīng)注意幾點(diǎn):1)人防外墻的計(jì)算應(yīng)取戰(zhàn)時(shí)荷載組合和平時(shí)荷載組合計(jì)算的較大配筋;2)人防計(jì)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(jì)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(jì)算很關(guān)鍵，同時(shí)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(jí)，抗?jié)B等級(jí);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(shí)，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(jì)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(jì)。

3 結(jié)語

將人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從平面布置、構(gòu)件計(jì)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(jì)到小的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)構(gòu)造，系統(tǒng)的總結(jié)了整個(gè)人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)帶來方便。

［1］GB 50038-2005，人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］07FG01-05，防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［S］.