彭建敏
廣州南洋理工職業(yè)學院 廣州 510000
某工程為單建掘開式工程,地下二層。地下室平時為商業(yè),局部戰(zhàn)時為人防物資庫和二等人員掩蔽部工程。工程防核武器的抗力級別為6級,防常規(guī)武器的抗力級別為6級,防化級別為丁級。工程主體采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板柱結構體系,口部通道及風道采用鋼筋混凝土封閉框架結構?;A型式為筏板基礎,為抗浮設置抗拔樁(Φ700混凝土灌注樁)。
場地工程地質情況和水文地質條件。根據(jù)《巖土工程勘察報告》,基礎持力層為3層粉土層,地基承載力特征值fak=120kPa。場地類別為III類,屬建筑抗震不利地段。場地相對穩(wěn)定,適宜本工程建設。
該地區(qū)抗震設防烈度為8度(第一組),設計基本地震加速度值為0.20g。
擬建場地地基土存在輕微-中等地震液化現(xiàn)象。不均勻地基,非濕陷性場地,可不考慮軟弱土的震陷影響。標準凍土深度0.8m。
根據(jù)巖土工程勘察報告,場地地下水抗浮設防水位接近地表。本工程設計、施工中應考慮地下水的影響。地下水對混凝土結構具微腐蝕性,對混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性。場地土對混凝土結構和混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。
覆土重(厚2.5-3.2m,按3.2m計算,考慮路面作法):3.2×20=64KN/m2
頂板自重:0.60×25=15KN/m2,設備及裝修荷載(風管及抹灰):1.0KN/m2
取消防車等效均布載q=12.0KN/m2(按2.5m覆土厚),考慮該道路為城市干道,計算取15kN/m2
人防區(qū)戰(zhàn)時等效靜載:qel=70.0kN/m2
則:平時荷載組合q1=1.35×(64.0+15+1.0)+1.4×0.7×15.0=123kN/m2,戰(zhàn)時荷載組合q1=1.2×(64.0+15+1.0)+1.0×70.0=16 6kN/m2,取 q1=170.0kN/m2。
建筑墊層重:0.1×20=2.0kN/m2
頂板自重:0.4×25=10kN/m2,設備及裝修荷載(風管及抹灰):1.0kN/m2。
戰(zhàn)時不拆遷的固定荷載:4.0kN/m2
平時活荷載:4.0kN/m2
戰(zhàn)時等效靜載(同防護單元隔墻等效靜載):qe1=50.0kN/m2(戰(zhàn)時等效靜載由核爆荷載控制)
則:平時荷載設計值取q1=1.35×(2.0+10+1.0)+1.4×0.7×4.0=22kN/m2
戰(zhàn)時荷載設計值q1=1.2×(2.0+10+5.0)+1.0×50.0=70.4kN/m2,取 q1=72.0kN/m2。
東區(qū)工程地下水抗浮設防水位標高781.35m,接近地表,按地表計算水位。
西區(qū)工程地下水抗浮設防水位標高779.00m,接近地表,按地表計算水位。
樓板處側向水、土壓力:q=45+11×4.9×0.5+5.5×10=208KN/m2取q=123.0KN/m2
底板處側向水、土壓力:q=123+11×5.5×0.5+5.5×10=208KN/m2取q=210KN/m2
地面超載引起的側壓力:qp=0.5×10=5.0KN/m2
平時荷載設計值:
頂板處側向水、土壓力:q1=1.35×45+1.4×0.7×5.0=66KN/m2
樓板處側向水、土壓力:q1=1.35×123+1.4×0.7×5.0=171.1KN/m2取q=172.0KN/m2
底板處側向水、土壓力:q1=1.35×210+1.4×0.7×5.0=289KN/m2取q=290.0KN/m2
戰(zhàn)時荷載設計值:
根據(jù)地質報告,外墻土按飽和土計算。
根據(jù)《地下室規(guī)范》4.8.3條和《全國民用建筑工程設計技術措施》——《防空地下室》(2009年版)表3.3.2-2,作用在外墻上的核爆等效靜載標準值:qe2=50KN/m2。
根據(jù)《地下室規(guī)范》第4.7.3條,作用在外墻上的常規(guī)武器等效靜載標準值qe2=25KN/m2。
可知外墻等效靜載由核爆荷載控制。
作用在地下室外墻上的荷載設計值:
頂板處側向水、土壓力:q3=1.2×45+1.0×50=104KN/m2取q=105.0KN/m2
樓板處側向水、土壓力:q3=1.2×121+1.0×50=195.2KN/m2取q=196.0KN/m2
底板處側向水、土壓力:q3=1.2×208+1.0×50=300KN/m2取取q=300.0KN/m2
地下柱、墻、柱帽托板自重:
0.7×0.7×10.5×25+3.0×3.0×(0.25+0.2)×25=129+101=2 30kN折算為面荷載:230/64=3.6kN/m2,
考慮墻體自重,取20kN/m2。
底板水浮力標準值:10×(2.8+4.9+5.5+0.6)=138kN/m2
按無樁基整體式筏板基礎取值,人防區(qū)底板戰(zhàn)時等效靜載:
(戰(zhàn)時等效靜載由核爆荷載控制)
則:平時荷載組合1:q1=1.35×(80+13+20)+1.4×0.7×(15.0+4+4)=176kN/m2,取 180kN/m2。
平時荷載組合2(水浮力作用):q1=1.3×138-0.6×25=165kN/m2
則平時荷載組合底板反力為180kN/m2。
相應地:
戰(zhàn)時荷載組合1:q1=1.2×(80.0+17+20)+1.0×50.0=191kN/m2
戰(zhàn)時荷載組合2:q1=1.2×138-0.6×25+1.0×50.0=201kN/m2
經(jīng)比較可知,戰(zhàn)時動荷載由核爆荷載控制,常規(guī)武器荷載不起控制作用。