袁剛

摘? 要：地下室的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，平時(shí)可以作為車(chē)庫(kù)或商業(yè)的往來(lái)場(chǎng)所，戰(zhàn)時(shí)可以作為人民群眾躲藏的空間，具有不可忽視的重要作用。如果沒(méi)有合理設(shè)計(jì)地下室人防結(jié)構(gòu)，將會(huì)導(dǎo)致其作用得不到有效的發(fā)揮?；诖耍撐氖紫柔槍?duì)地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特征進(jìn)行分析，并將其作為切入點(diǎn)，探尋設(shè)計(jì)工作開(kāi)展期間存在的主要不足與相關(guān)改進(jìn)策略，從而為相關(guān)從業(yè)人員開(kāi)展工作提供依據(jù)和幫助。

關(guān)鍵詞：地下室;人防結(jié)構(gòu);頂板

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

對(duì)于地下室的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作而言，主要包含戰(zhàn)時(shí)以及平時(shí)2種狀況，設(shè)計(jì)期間對(duì)戰(zhàn)時(shí)必須要做出承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，對(duì)平時(shí)必須要做出承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算。地下室的人防結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)期間，會(huì)涉及眾多內(nèi)容，例如圖集、規(guī)范等，也需要對(duì)繁雜的設(shè)計(jì)內(nèi)容展開(kāi)充分的考量。如果沒(méi)有充分地展開(kāi)地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，將會(huì)導(dǎo)致其作用得不到有效的發(fā)揮。由此可見(jiàn)，發(fā)現(xiàn)地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間存在的主要不足，并且作出相應(yīng)的改正，是當(dāng)前相關(guān)從業(yè)人員迫在眉睫需要處理的問(wèn)題。

1 地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特征

地下室人防結(jié)構(gòu)，是我國(guó)政府相關(guān)部門(mén)以國(guó)防建設(shè)的相關(guān)要求為依據(jù)，組織與動(dòng)員群眾開(kāi)展的一項(xiàng)防護(hù)對(duì)策，從而對(duì)防范、減輕空襲危害的地下室進(jìn)行建設(shè)。相對(duì)于普通性質(zhì)的地下室而言，地下室人防結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)期間，必須要對(duì)各個(gè)負(fù)載的程度有著極為充分的考量，必須要對(duì)戰(zhàn)時(shí)武器引爆所造成的動(dòng)荷載作用大小進(jìn)行全面的考慮[1]?？梢哉f(shuō)，地下室組織結(jié)構(gòu)同負(fù)載能力的高低有著密不可分的關(guān)聯(lián)。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)講，必須要對(duì)地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行更深層次的強(qiáng)化，從而為人民群眾的生命安全帶來(lái)更有力的保障。

由于地下室人防結(jié)構(gòu)在戰(zhàn)時(shí)能夠起到防范生化武器、核武器、 常規(guī)武器和高空襲擊等作用，因此其在展開(kāi)設(shè)計(jì)、作業(yè)以及設(shè)施配備方面同普通的地下室之間存在較大的差異。由于需要在戰(zhàn)時(shí)承受巨大的荷載，因此地下室人防的梁、柱子、底板、外墻以及頂板的尺寸都需要大于普通的地下室的相應(yīng)尺寸[2]。由于地下室人防結(jié)構(gòu)只能全部埋于地下，并同時(shí)需要具備對(duì)突然施加的動(dòng)荷載的承受能力，因此對(duì)結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度有較高的要求，具體提高標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

將其特殊性作為依據(jù)，在開(kāi)展地下室人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)作業(yè)期間，必須遵循以下的原則。1）充分做好戰(zhàn)時(shí)、平時(shí)的地下人防結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算工作，并且選取更加合理、科學(xué)的管控條件。2）由于武器爆炸造成動(dòng)荷載的出現(xiàn)，因此必須要做好動(dòng)力分析工作，利用等效靜荷載方法對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)化，同時(shí)又能夠滿足戰(zhàn)時(shí)防范的相關(guān)精度需求。3）在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)期間，可以不對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的裂縫以及變形程度單獨(dú)展開(kāi)驗(yàn)算，但是要對(duì)變形的限制有著極為全面的考量。4）在進(jìn)行地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于地基的變形與基礎(chǔ)不需要展開(kāi)驗(yàn)算，但需要格外注意各個(gè)部件之間的協(xié)調(diào)，防止因與控制標(biāo)準(zhǔn)不符而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)局部破壞的狀況[3]。

總而言之，對(duì)地下室人防結(jié)構(gòu)展開(kāi)設(shè)計(jì)，是維護(hù)我國(guó)社會(huì)發(fā)展和穩(wěn)定的重要因素。

2 地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)策略

2.1 人防荷載設(shè)計(jì)

2.1.1 頂板

如果將地下室人防的位置設(shè)計(jì)在地下一層，那么其頂板等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值的取值方式見(jiàn)表2。

如果防常規(guī)武器5 級(jí)、6 級(jí)地下室人防結(jié)構(gòu)的頂板分別是>2.5 m、>1.5 m的覆土厚度，頂板可以不在常規(guī)武器地面爆炸所造成的等效靜荷載中計(jì)入。但是，在某些較為特殊的狀況下，如果將地下室人防位置設(shè)立在地下一層及以下的位置，由于常規(guī)武器爆炸作用對(duì)此時(shí)的地下室頂板造成較小的等效靜荷載，因此在此刻不需要考量其頂板的等效靜荷載。

2.1.2 外墻

對(duì)于外墻來(lái)講，存在眾多的建造工藝，其中鋼筋混凝土、砌體外墻最為常見(jiàn)。在常規(guī)武器的爆炸作用中，直接承受作用的就是外墻。而此時(shí)外墻的等效靜荷載會(huì)遭受到眾多因素的影響。以飽和土式外墻為例，其等效靜荷載選取標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可以采取的方式見(jiàn)表3。

如果防常規(guī)武器5級(jí)、6級(jí)地下室人防結(jié)構(gòu)的頂板板面比室外地面高，對(duì)于比地面高的外墻來(lái)講，會(huì)遭受到爆炸的直接沖擊。由此可見(jiàn)，對(duì)于此刻的外墻，通常都是采取在彈塑性工作階段的計(jì)算方法，外墻等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)于5級(jí)應(yīng)該取400 kN/㎡;對(duì)于6級(jí)應(yīng)該取1 800 kN/㎡。

2.1.3 底板

地下室人防結(jié)構(gòu)的底板由于距離爆炸沖擊波比較遠(yuǎn)，其等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值是通過(guò)頂板遭受爆炸動(dòng)荷載而出現(xiàn)的反力來(lái)明確的。在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作期間，必須要對(duì)所受攻擊并非直接碰撞，只是出現(xiàn)在頂板局部范圍中受到強(qiáng)烈動(dòng)荷載作用進(jìn)行考量，將作用至底板的動(dòng)荷載減小。針對(duì)防常規(guī)武器5級(jí)、6級(jí)地下室人防結(jié)構(gòu)來(lái)講，設(shè)計(jì)底板之時(shí)，絕大多數(shù)狀況下不受常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載作用控制，因此可以不在常規(guī)武器地面爆炸造成的等效靜荷載中計(jì)入。

2.2 地下室柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化

在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)期間，設(shè)計(jì)人員必須要通過(guò)當(dāng)前的實(shí)際需要開(kāi)展對(duì)柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的優(yōu)化。例如在對(duì)無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)展開(kāi)設(shè)計(jì)期間，必須要將柱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并且對(duì)頂板的厚度格外注意。通常來(lái)講，不宜選取過(guò)大的頂板厚度，并且選取最小的配筋率來(lái)對(duì)頂板的配筋展開(kāi)管控。為了能夠收獲預(yù)期的成效，設(shè)計(jì)人員在頂板厚度的選取方面可以盡量小一點(diǎn)，而對(duì)于柱帽的尺寸來(lái)講，必須要大一點(diǎn)。另外，需要控制柱帽鋼筋一次截?cái)嗟拿娣e在1/3的范圍內(nèi)，并且對(duì)多次截?cái)鄦?wèn)題進(jìn)行充分的考量，從而滿足我國(guó)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。以相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求以及實(shí)際的工程狀況作為依據(jù)，通常柱距為7.8 m～8 m。同時(shí)，當(dāng)?shù)叵率铱缍瘸^(guò)12 m時(shí)，應(yīng)設(shè)置臨戰(zhàn)加柱的預(yù)埋件，且加柱數(shù)量應(yīng)控制在4根以內(nèi)。

2.3 結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)選

將地下室頂板荷載及板厚作為依據(jù)，對(duì)無(wú)梁樓板、十字梁和井字梁等各種頂板結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，從而選取造價(jià)資金低、施工便捷的方式。在人防設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合地下室結(jié)構(gòu)受力及不同防護(hù)等級(jí)等因素的要求來(lái)確定相關(guān)結(jié)構(gòu)件的尺寸（見(jiàn)表4），具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果來(lái)確定。

在主梁梁高適宜的情況下，十字梁要比井字梁的樓蓋更加節(jié)省[4]。同時(shí)，在將基礎(chǔ)深埋及功能滿足的條件下，地下室人防結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能的淺埋，從而將地下室人防結(jié)構(gòu)外墻外側(cè)的壓力大幅減少。另外，還需要對(duì)地下室底板板厚較大的情況做出充分考慮，從而選取筏板基礎(chǔ)或者無(wú)梁樓蓋底板。

2.4 地下室人防結(jié)構(gòu)出入口的高效設(shè)計(jì)

想要將地下室人防結(jié)構(gòu)的出入口設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做好，通常需要采取以下3種方式。1）將出入口通道當(dāng)中的臨空墻、門(mén)框墻等設(shè)計(jì)工作充分做好。在此期間，設(shè)計(jì)人員還可以將普通的墻體計(jì)算模型加以運(yùn)用，從而對(duì)鋼筋及內(nèi)力做出考量，而在開(kāi)展門(mén)框墻的設(shè)計(jì)工作期間，必須要按照懸臂梁實(shí)施設(shè)計(jì)。2）將消波系統(tǒng)、防護(hù)密閉門(mén)的設(shè)計(jì)工作充分做好。設(shè)計(jì)工作人員需要將地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的門(mén)洞尺寸大小、壓力作為依據(jù)，從而有效選取定型的密閉門(mén)。3）將孔口以及其他構(gòu)件的設(shè)計(jì)工作充分做好。其中主要包含風(fēng)井以及開(kāi)敞式通道等。

同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)出入口結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)時(shí)設(shè)計(jì)。一般在每個(gè)防護(hù)單元應(yīng)設(shè)置1個(gè)具備洗消功能的主要出入口，同時(shí)應(yīng)將出入口平臺(tái)板及踏步板的厚度控制在200 mm左右。此外應(yīng)采用雙面對(duì)稱(chēng)配筋方式，且配置相應(yīng)的拉結(jié)筋。

總而言之，地下室人防結(jié)構(gòu)展開(kāi)設(shè)計(jì)工作期間，設(shè)計(jì)人員必須要格外細(xì)致、認(rèn)真，嚴(yán)格遵循相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)設(shè)計(jì)，從而為地下室人防結(jié)構(gòu)的后續(xù)施工做出最全面的保障，確保地下室人防結(jié)構(gòu)的日后使用能夠更加有效。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地下室中的人防結(jié)構(gòu)具有不可忽視的重要地位，在平時(shí)能夠?yàn)槿嗣袢罕妿?lái)車(chē)庫(kù)或商業(yè)往來(lái)的空間，在戰(zhàn)時(shí)能夠?yàn)槿嗣袢罕妿?lái)庇護(hù)的場(chǎng)所。如果沒(méi)有合理展開(kāi)設(shè)計(jì)，將會(huì)造成地下室人防結(jié)構(gòu)的作用無(wú)法充分發(fā)揮。因此，必須要不斷地對(duì)設(shè)計(jì)水平、設(shè)計(jì)方案做出創(chuàng)新與改善，才能夠推動(dòng)地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的高效，進(jìn)而推動(dòng)設(shè)計(jì)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)、穩(wěn)健的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]戴曉杰.淺談人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)策略[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2019（10）：42-43.

[2]徐云中.人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的若干問(wèn)題分析[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2018，35（3）：68-70.

[3]劉付華，覃銀輝，朱騰宇，等.人防地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多方案比選分析[J].混凝土與水泥制品，2016（7）：68-71.

[4]汪梅，吳炯，顏世亮，等.人防地下室樓蓋體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的探討[J].江蘇建筑，2013（4）：51-53.