汪 凱

(中南建筑設(shè)計院股份有限公司，湖北 武漢 430071)

0 引言

近年來，我國軍事力量發(fā)展非常迅速，國防力量突飛猛進(jìn)，人防工程的建設(shè)規(guī)模也不斷擴大。人防工程是我國的重要戰(zhàn)略設(shè)施。人防地下室是結(jié)合地面建筑修建的工程。因此，人防地下室相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該結(jié)合地面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。

1 人防結(jié)構(gòu)設(shè)計范圍

人防工程一般由平時設(shè)計和人防設(shè)計相結(jié)合，人防設(shè)計主要是指戰(zhàn)時工況下的防護(hù)功能設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括：人防地下室范圍的梁、板、人防墻、柱、底板、門框墻大樣，口部大樣，出入主口的樓梯，坡道及相應(yīng)的防倒塌棚架等。

2 人防荷載取值

人防各部分構(gòu)件根據(jù)GB 50038—2005人民防空地下室設(shè)計規(guī)范和07FG01—05防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計取值。

設(shè)計過程中取值一般按實際情況中最不利工況取，以防護(hù)等級為甲類核6級、常6級為例各部分等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值可參考如下取值：

1)頂板。

覆土0.5 m～1.5 m以內(nèi)取值：qe=70 kN/m2(無上部建筑時)。

覆土0 m～0.5 m以內(nèi)取值：qe=60 kN/m2(無上部建筑時)。

此處上部建筑是指，上部結(jié)構(gòu)四周為混凝土封閉空間，因此，塔樓內(nèi)(四周不是混凝土封閉空間)也為無上部建筑。如果人防區(qū)設(shè)置在地下2層，地下1層四周混凝土封閉，則地下2層頂板荷載取值按有上部建筑工況取值。

2)外墻。

按外層為飽和粘土取值：qe=50 kN/m2。

3)底板。

荷載取值與基礎(chǔ)形式有關(guān)，當(dāng)基礎(chǔ)為獨基+防水板取值：qe=25 kN/m2。

4)臨空墻。

室外直通出入口(θ<30°)。

L=5 m，qe=200 kN/m2。

L≥10 m，qe=160 kN/m2。

5 m

室外單向出入口(θ<30°)。

L=5 m，qe=180 kN/m2。

L≥8.33 m，qe=160 kN/m2。

5 m

室內(nèi)出入口、室外豎井、樓梯、穿廊出入口：qe=130 kN/m2。

普通地下室鄰核6常6一側(cè)：qe=110 kN/m2。

其中，θ為直通、單向出入口坡道的坡度角；L為室外出入口至防護(hù)密閉門的距離。

5)臨空墻擴散室鄰防空地下室內(nèi)部的墻體。

進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)擴散室：有掩蔽人員：qe=39 kN/m2，無掩蔽人員：qe=65 kN/m2。

排煙擴散室：qe=130 kN/m2。

6)單元隔墻。

核6常6與核6常6相鄰：qe=50 kN/m2。

7)防護(hù)密閉門門框墻。

室外直通出入口(θ<30°)。

L=5 m，qe=290 kN/m2。

L≥10 m，qe=240 kN/m2。

5 m

室外單向出入口(θ<30°)。

L=5 m，qe=270 kN/m2。

L≥8 m，qe=24 kN/m2。

5 m

室內(nèi)出入口、室外豎井、樓梯、穿廊出入口：200 kN/m2。

核6常6與核6常6相鄰：50 kN/m2。

普通地下室鄰核6常6一側(cè)門框墻：170 kN/m2。

其中，θ為直通、單向出入口坡道的坡度角；L為室外出入口至防護(hù)密閉門的距離。

8)開敞式防倒塌棚架。

水平：15 kN/m2；垂直：50 kN/m2；

9)主要出入口的樓梯。

正面：60 kN/m2；反面：30 kN/m2。

3 人防區(qū)域鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)造要求

人防區(qū)域鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件縱向受力鋼筋的最小配筋率按GB 50038—2005人民防空地下室設(shè)計規(guī)范中4.11.7條取值。

根據(jù)此規(guī)范條文可知，墻體和板混凝土等級不大于C35時為0.25%，C40～C55時為0.3%，C60～C80時為0.35%。一般工程設(shè)計中，板混凝土等級為C30,C35,因此采用0.25%的配筋率；純地下室范圍墻體無特殊要求控制在不大于C35,可以采用0.25%的配筋率；商業(yè)住宅塔樓范圍內(nèi)，如果豎向構(gòu)件混凝土等級大于C35配筋率就變成0.3%或者0.35%，因此在墻體，門框墻及口部大樣設(shè)計時構(gòu)造措施應(yīng)相應(yīng)提高。

除此以外，如基礎(chǔ)形式為柱下獨基加防水板(無基礎(chǔ)梁連接)，則人防工程中理解為底板反柱帽構(gòu)造，此種情況除滿足對應(yīng)混凝土強度的最小配筋率外，且不應(yīng)小于0.3%，具體要求詳07FG01中無梁樓蓋構(gòu)造。

人防區(qū)域墻板必須設(shè)置拉結(jié)筋，拉結(jié)筋要求為6@500×500(間距最大為500，一般為受力鋼筋間距的2倍)梅花形布置。

注：乙類人防工程地下室底板不考慮人防。

4 人防區(qū)域的結(jié)構(gòu)后澆帶不得穿越人防區(qū)的口部和門框

后澆帶穿過門框墻就會因為后澆帶的兩側(cè)不均勻沉降使人防門變形而無法開啟；后澆帶穿過人防區(qū)的口部就會使口部密閉性降低，同時會影響口部門及其他設(shè)備的安裝使用。

解決辦法：遇到后澆帶穿越人防區(qū)的口部和門框時，可從旁邊一跨繞出。

5 人防與平時工況相關(guān)設(shè)計的結(jié)合

1)人防區(qū)域平時工況荷載。

人防區(qū)域范圍的恒載，活載，消防車荷載，轉(zhuǎn)換柱荷載都應(yīng)考慮到人防結(jié)構(gòu)設(shè)計里面與人防荷載一起組合計算。

2)人防區(qū)域的結(jié)構(gòu)布置。

a.結(jié)構(gòu)平面布置：人防區(qū)域相關(guān)梁板結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量按平時工況結(jié)構(gòu)布置，與平時結(jié)構(gòu)計算受力傳力模式保持一致，如有變動，應(yīng)通知平時結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。

b.人防墻布置：人防墻體無特殊要求外，應(yīng)該根據(jù)平時工況墻柱布置，人防墻體可以與平時工況墻體重合布置。

c.框架梁傳力布置：框架梁不應(yīng)直接搭接到純?nèi)朔缐w上(除與平時工況墻體重合處外)，因為一般情況下，人防墻體下無基礎(chǔ)布置?？蚣芰簯?yīng)直接搭接到平時柱或者墻上，并按一整跨計算，如中間有人防墻，框架梁配筋會相應(yīng)減小，此時應(yīng)參照旁邊相同跨無人防墻處，加大梁整體配筋。

3)施工中，人防工況設(shè)計圖紙與平時工況設(shè)計圖紙中梁、板、墻、柱重合處，按配筋，截面均取大值處理，有不明處應(yīng)及時跟設(shè)計人員反饋，各構(gòu)件均應(yīng)滿足人防構(gòu)造要求。

4)人防板配筋結(jié)果取值：人防板配筋按平時工況彈性計算(不考慮人防荷載，考慮裂縫，撓度)與戰(zhàn)時工況下塑性計算(考慮人防荷載，不考慮裂縫，撓度)兩種工況包絡(luò)取值，并應(yīng)滿足人防構(gòu)件最小配筋率要求。

5)人防梁柱配筋結(jié)果取值：一般情況下人防梁柱配筋在人防工況應(yīng)大于平時工況下，除此以外，有以下幾點需要注意的地方：

a.計算過程中要檢查計算模型是否將人防荷載考慮在內(nèi)，如未考慮，應(yīng)檢查人防模型中的參數(shù)，考慮人防荷載選項是否勾選，程序參數(shù)設(shè)置中的組合系數(shù)中是否有人防組合選項。

b.有消防車荷載，轉(zhuǎn)換柱荷載，泳池荷載，設(shè)備荷載等特殊荷載的地方需特別注意，計算配筋有可能為平時工況荷載控制，因為在計算過程中消防荷載不與人防荷載同時組合，而人防荷載的組合系數(shù)一般取1，小于平時荷載，這種特殊地方構(gòu)件，應(yīng)適當(dāng)放大。

6 人防設(shè)計中需要平時建筑和結(jié)構(gòu)協(xié)商解決的問題

1)人防工程中底板建筑回填層小于150，有些活門檻人防門安裝時人防大門鋼門框會切斷底板板面或者基礎(chǔ)面鋼筋，如封堵板門(FMDBxxxx(6)),門下有200深卡槽，如圖1所示。

當(dāng)建筑回填層小于200時，此時人防結(jié)構(gòu)有兩種處理方法：

做法一(結(jié)構(gòu)處理方法)如圖2所示，此種做法不影響建筑面標(biāo)高，底板按此大樣施工，如此門范圍有基礎(chǔ)布置，要求相應(yīng)基礎(chǔ)降標(biāo)高；

做法二(建筑處理方法)如圖3所示，此種做法不影響結(jié)構(gòu)底板及基礎(chǔ)，但要求建筑做坡，可能會影響建筑功能或車道停車位等。

2)根據(jù)人民防空工程防護(hù)設(shè)備選用圖集(RFJ01—2008)和防空地下室防護(hù)設(shè)備選用(07FJ03)要求，人防門安裝和開啟方向需滿足相關(guān)凈高凈寬要求，特別針對層高較低的地下室，門開啟方向梁高過高會導(dǎo)致門開啟不了或者旋轉(zhuǎn)不了180°，門邊墻長度過小也會影響門的安裝。

此種情況的處理方法為：減小梁高或者梁上翻(根據(jù)其他專業(yè)要求調(diào)整)。

7 結(jié)語

一個優(yōu)秀的人防工程，離不開各專業(yè)的完美配合，結(jié)構(gòu)的施工處于各專業(yè)施工的前端，因此在設(shè)計過程中解決好各種結(jié)構(gòu)問題，使結(jié)構(gòu)滿足各專業(yè)要求是人防工程的重中之重。力爭在達(dá)到戰(zhàn)備目標(biāo)要求的情況下，使結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟，合理并且更加美觀。