人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與要點(diǎn)分析

刁進(jìn)東

大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 遼寧大連 116000

目前，人防工程基本都是與單體建筑工程相連接的，也就是說(shuō)，人防工程大多是地下室結(jié)構(gòu)存在，之所以如此，主要是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本較低，不僅能夠有效節(jié)約土地資源，而且能夠滿(mǎn)足其他生活需求，包括可用于車(chē)庫(kù)、儲(chǔ)藏室或其他商業(yè)用途。而當(dāng)處于戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)時(shí)，人防工程就能夠發(fā)揮其原本的避難功能，這樣就實(shí)現(xiàn)了人工工程價(jià)值的最大挖掘與利用。所以，在進(jìn)行人防工程設(shè)計(jì)時(shí)，在考慮其避免功能這一根本要素的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者還要結(jié)合實(shí)際考慮其他實(shí)用性功能，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮人工工程的優(yōu)勢(shì)效用[1]。因此，加強(qiáng)人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則與要點(diǎn)的研究，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)價(jià)值。

1 人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

人工工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先要堅(jiān)持協(xié)調(diào)性原則，就是要將城市建設(shè)與防控建設(shè)進(jìn)行有效結(jié)合，制定長(zhǎng)期使用規(guī)劃，明確和平時(shí)期、戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的使用范圍，以確保其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最佳化。

其次，在和平時(shí)期，必須要充分考慮群眾生活需求、經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求、單體結(jié)構(gòu)功能需求、周邊環(huán)境需求等，要確保人防工程的日常實(shí)用性，也就是說(shuō)，要做好和平時(shí)期與戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的功能銜接。

再次，人防工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該充分考慮人防工程防空地下室主體結(jié)構(gòu)、進(jìn)出口防護(hù)結(jié)構(gòu)、防護(hù)設(shè)備等的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，要確保不同部件之間的應(yīng)力條件、阻力要求等保持一致，避免出現(xiàn)局部應(yīng)力不達(dá)標(biāo)而對(duì)整個(gè)主體結(jié)構(gòu)造成威脅[2]。

最后，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)的情況喜愛(ài)，一定要按照“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的設(shè)計(jì)原則，對(duì)剪力墻、主梁柱進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，以確保空氣基地結(jié)構(gòu)的空氣阻力合理性。

2 人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

由于建筑人防地下工程需要承受的荷載較大，而且需要承受核彈爆炸的動(dòng)荷載作用，因此其結(jié)構(gòu)材料、抗?jié)B等級(jí)、構(gòu)件的最小厚度等都要高于普通結(jié)構(gòu)的要求。人防地下工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸往往比較大，因此需要合理進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，以防止結(jié)構(gòu)物在荷載的作用下出現(xiàn)壓潰現(xiàn)象。人防地下工程的板、墻等都應(yīng)該采用雙面配筋，并且按照規(guī)范要求設(shè)置梅花形拉結(jié)筋，確保構(gòu)件在震動(dòng)狀態(tài)下鋼筋與混凝土結(jié)合良好，共同受力。人防地下工程不宜在防護(hù)單元內(nèi)設(shè)置沉降縫、伸縮縫，而應(yīng)該在室外出入口和主體結(jié)構(gòu)相連接的位置設(shè)置沉降縫[3]。

2.2 確定人防地下結(jié)構(gòu)工程載荷

以國(guó)家相關(guān)法規(guī)作為依據(jù)，根據(jù)有可能會(huì)遇到的空襲威脅對(duì)地下室人防等級(jí)進(jìn)行劃分，該人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求達(dá)到甲類(lèi)人防級(jí)別。根據(jù)相關(guān)規(guī)定：①要考慮到核武器爆炸時(shí)的防護(hù)要求；②要考慮到常規(guī)武器的防護(hù)要求；③要考慮到生化武器的防護(hù)要求。對(duì)工程防護(hù)需要以及建筑所處具體位置，決定將地下室設(shè)計(jì)為全埋式，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土。為了滿(mǎn)足美觀(guān)需求，需要對(duì)頂板進(jìn)行覆土綠化處理，覆土厚度大約在 1m 左右。

人防工程地下室各部位等效靜載荷分析：①頂板，對(duì)該工程上部建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其底層為填充墻，具體結(jié)構(gòu)為框架，而墻面開(kāi)孔面積在一半以上，所以在計(jì)算載荷時(shí)，可以忽略上部建筑的超壓作用。具體等效靜載荷的確認(rèn)要參考相關(guān)范文，最終確認(rèn)為 70k N/m2；②側(cè)墻，對(duì)該工程勘察后發(fā)現(xiàn)，地下室位置在地下水位以下，地基主要土質(zhì)為淤泥，確認(rèn)載荷時(shí)同樣要參考相關(guān)規(guī)范，最終確認(rèn)為 60k N/m2；③底板，上述說(shuō)明該工程為甲類(lèi)防護(hù)，設(shè)計(jì)樁基時(shí)，要將單樁承載力的特征值作為依據(jù)，等效靜載荷最終確認(rèn)為 25k N/m2；最后是其他位置，其中門(mén)框窗與墻體之間的作用載荷為 200k N/m2，標(biāo)準(zhǔn)值要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，要看門(mén)窗型號(hào)，同時(shí)也要看門(mén)窗尺寸。臨空墻的等效靜載荷被確認(rèn)為130k N/m2。對(duì)于隔墻來(lái)說(shuō)，防護(hù)單元如果相鄰，等效靜載荷可以確認(rèn)為 50k N/m2，人防單元與普通地下室之間的等效靜載荷可以確認(rèn)為 110k N/m2。

2.3 嚴(yán)格人防地下工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求與平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在進(jìn)行建筑的人防地下工程設(shè)計(jì)時(shí)，要注意其完整性與密封性。同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)基本要求就必須重視后澆帶施工，在人防地下工程施工時(shí)設(shè)置后澆帶，避免沉降縫的出現(xiàn)，完成后澆帶施工與沉降結(jié)束后才能開(kāi)始澆筑工作。頂板以及底板都要采用雙面配筋，內(nèi)層與外層之間拉結(jié)鋼筋的數(shù)量要足夠，與混凝土結(jié)構(gòu)保持一致性[4]。平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)思想，就是兼顧日常需求與戰(zhàn)時(shí)需求，一些特殊部位能夠滿(mǎn)足地下室日常使用需要，戰(zhàn)時(shí)又能起到防護(hù)作用，采取簡(jiǎn)單措施就能夠?qū)崿F(xiàn)二者之間的轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到以下幾個(gè)問(wèn)題：①設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換構(gòu)件時(shí)，要計(jì)算好轉(zhuǎn)換前后受力發(fā)生了怎樣的變化，圖紙中要表明轉(zhuǎn)換構(gòu)件的位置以及具體轉(zhuǎn)換方法；②轉(zhuǎn)換步驟要求盡量簡(jiǎn)便，花費(fèi)時(shí)間短，即使沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員和專(zhuān)業(yè)設(shè)備也能順利完成；③構(gòu)件要一次性制成，就近放置，做好便于識(shí)別的標(biāo)記。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著全球化進(jìn)程的加快，國(guó)際關(guān)系格局日益復(fù)雜，盡管整體上呈現(xiàn)和平，但局部沖突卻越來(lái)越嚴(yán)重，恐怖分子、核威脅等問(wèn)題依然嚴(yán)峻。因此，我們必須要堅(jiān)持“和平時(shí)期保持警惕”的思路和原則，做好人防工程的建設(shè)工作，確保無(wú)論何時(shí)都能夠?yàn)閺V大人民群眾構(gòu)筑生命安全防線(xiàn)。人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要充分考慮當(dāng)代戰(zhàn)爭(zhēng)的種種元素，尤其是常規(guī)爆炸和核爆炸下的防沖擊能力，同時(shí)還要考慮和平時(shí)期各種實(shí)用因素，并以相應(yīng)的荷載標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)建設(shè)，確保人防工程在任何時(shí)候都可以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。