高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)分析

黃盈瑞

關(guān)鍵詞：高層建筑;人防地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在高層建筑中，建筑的安全性是人們重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，人防地下室是高層建筑不可或缺的一部分，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，在城市新建設(shè)的10層以上的建筑或9層以下但基礎(chǔ)埋置深度達(dá)到3米的建筑都要設(shè)立人防地下室，可見人防地下室在高層建筑中的地位。因此，在對(duì)高層人防地下室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員共同協(xié)調(diào)努力，對(duì)設(shè)計(jì)不斷地進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，確保高層建筑人防地下室的質(zhì)量[1]。

一、高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)

與一般的地下室不同，高層建筑的人防地下室要求很高，要涵蓋掩蔽人員、保護(hù)人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全、日常使用等功能。要求越高，在對(duì)高層建筑人防地下室的設(shè)計(jì)中就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的難點(diǎn)，如果不攻克這些難點(diǎn)，不但影響建筑的質(zhì)量，還會(huì)使人防地下室的有效利用大打折扣。

（一）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格

人防建筑的工程和其他的工程建筑不同，人防建筑工程擁有獨(dú)立的工程規(guī)范;在選擇設(shè)計(jì)企業(yè)和設(shè)計(jì)人員時(shí)，考察的內(nèi)容也和平常有所不同，需重點(diǎn)考察相關(guān)人員地下建筑尤其是人防建筑的施工經(jīng)驗(yàn)和混凝土澆筑技術(shù);在對(duì)人防地下室進(jìn)行澆筑時(shí)，為了保障結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)澆筑方案時(shí)，要確保一次澆筑成型，這就需要提前確定施工材料、澆筑厚度、溫度控制等，同時(shí)也對(duì)施工人員的技術(shù)和能力提出了更高的要求，所以整體設(shè)計(jì)難度會(huì)增大[2]。

（二）預(yù)埋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜

在一個(gè)高層建筑中，人防地下室是一個(gè)具有非常強(qiáng)隱蔽性施工項(xiàng)目，因?yàn)槿朔赖叵率铱梢宰鳛橥蝗磺闆r時(shí)人們的避難所，保障人們的生命安全，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必要衡量多組工程的相互關(guān)系，例如土建工程、網(wǎng)絡(luò)工程、電氣工程之間的有效融合。在現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)量大，設(shè)計(jì)人員沒辦法理清各個(gè)管線結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，這也是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)問題。如果沒有提前對(duì)預(yù)埋位置、安全距離進(jìn)行設(shè)置，出現(xiàn)返工的情況就極有可能對(duì)原有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而降低人防地下室的實(shí)際荷載[3]。

（三）混凝土澆筑要求較高

在對(duì)高層建筑的人防地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，建筑方式需選擇連續(xù)澆筑，也就是說在施工時(shí)，要保證混凝土澆筑的連續(xù)性。但混凝土內(nèi)部容易出現(xiàn)水化，這也為前期的設(shè)計(jì)工作帶來了不小的難度。

二、高層建筑的人防地下室設(shè)計(jì)的原則

（一）平戰(zhàn)結(jié)合原則

人防地下室的作用是當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)人防建筑可以為人們提供避難場所，平時(shí)在不影響戰(zhàn)備效益的前提下，兼顧社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要按照戰(zhàn)爭時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化地下室墻面承重強(qiáng)度，既滿足了日常生活的要求，也能保證發(fā)生戰(zhàn)爭時(shí)的穩(wěn)定性和安全性。

（二）滿足強(qiáng)度原則

高層建筑的人防地下室，不僅要考慮到承重強(qiáng)度，還要達(dá)到戰(zhàn)時(shí)的抗損標(biāo)準(zhǔn)。因此在設(shè)計(jì)中，需對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度做充分的驗(yàn)算，可通過搭建模型，通過模型演算對(duì)承重情況展開分析。另外，還可以通過模型對(duì)有關(guān)的參數(shù)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少施工中突發(fā)情況的發(fā)生[4]。

（三）協(xié)調(diào)原則

在設(shè)計(jì)地下室工程時(shí)，要秉承協(xié)調(diào)性原則。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，要綜合考慮各組工程之間的關(guān)系，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。在實(shí)際操作時(shí)，需充分了解結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用原則，按照科學(xué)的計(jì)算方法，精準(zhǔn)確定標(biāo)準(zhǔn)荷載，并以此為基礎(chǔ)盡可能進(jìn)行荷載組合，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)之間的匹配程度。

三、高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

（一）結(jié)構(gòu)和區(qū)位的協(xié)調(diào)

高層建筑的地下室通常包含2層，在平?？勺鳛橥＼噲?，發(fā)生戰(zhàn)爭時(shí)可以為人們提供避難場所?？紤]到造價(jià)，通常情況下，會(huì)把地下室的第二層設(shè)立成人防工程，這樣可以減少投入成本。另一方面，在協(xié)調(diào)區(qū)位和人防結(jié)構(gòu)時(shí)，人防地下室的高度會(huì)比建筑層高高一些，而且頂板的結(jié)構(gòu)設(shè)立也要尤為注意，要充分分析頂板的承重能力，將隱蔽工程建設(shè)做好，提高建筑結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性。最后，在對(duì)結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)時(shí)，安全性是需放在首位的，要在保障結(jié)構(gòu)安全的前提下增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（二）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

在對(duì)高層建筑的人防地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，穩(wěn)定性、安全性、適用性都是需要重點(diǎn)考慮的，在設(shè)計(jì)的過程中，需考慮以下幾點(diǎn)內(nèi)容：一，先計(jì)算好基礎(chǔ)載重情況后，才能開展后續(xù)的工作，進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)的可靠性;人防地下室歸根結(jié)底是戰(zhàn)爭時(shí)為人們提供庇護(hù)場所，保護(hù)人們的人身財(cái)產(chǎn)安全，所以對(duì)其設(shè)計(jì)前還要計(jì)算不同武器的爆炸沖擊力，以此確定人防地下室的靜荷載和最大荷載數(shù)值，優(yōu)先考慮不利因素，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)立的安全可靠[5]。

（三）構(gòu)建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)人防地下室墻體的設(shè)計(jì)中，通常會(huì)設(shè)計(jì)雙向鋼筋的安裝方法，而且在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)外部的鋼筋的布局時(shí)，要按照梅花形分布，如此可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的延展性。此外還需注意的是，人防地下室大多一次澆筑成型，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)置時(shí)，不能以伸縮縫的形式出現(xiàn)。

（四）人防地下室頂板結(jié)構(gòu)

高層建筑人防地下室的頂板作用巨大，可以為地上建筑分壓，作為地下室直接與地上建筑接觸的部分。在設(shè)計(jì)時(shí)，一定要遵循科學(xué)原則。一般在設(shè)計(jì)頂板結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)設(shè)計(jì)成嵌入端，與上部結(jié)構(gòu)緊緊關(guān)聯(lián)，從而增強(qiáng)承載力。此外還要提前計(jì)算荷載，合理安排頂板下面的各柱子之間的排序和間距，以免產(chǎn)生結(jié)構(gòu)滑移現(xiàn)象，在確保結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的承載能力前提下，合理減少施工成本，提升施工設(shè)計(jì)方案的可實(shí)施性[6]。

（五）合理選擇荷載組合

在對(duì)高層建筑人防地下室的設(shè)計(jì)中，需要合理選擇荷載組合。在對(duì)頂板的設(shè)計(jì)中，除了要考慮到覆土，樓蓋本身的重量外，還要考慮墻體倒塌時(shí)的靜荷載，設(shè)計(jì)墻柱時(shí)，上部建筑為砌體，上部建筑自身重量取標(biāo)準(zhǔn)值一半;上部建筑為其他結(jié)構(gòu)，上部建筑自身重量取標(biāo)準(zhǔn)值，不做折減。除此之外，還要考慮水壓組合。當(dāng)筏、箱為基礎(chǔ)時(shí)，水浮力小于建筑自重，計(jì)算地基反力時(shí)不計(jì)入水壓力，如果人防地下室地下水位帶樁基，地板的荷載組合應(yīng)將水壓力計(jì)算在內(nèi)。

結(jié)束語：

高層建筑的地下室人防結(jié)構(gòu)直接影響著整個(gè)人防工程的質(zhì)量，也間接影響著建筑的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性。另外，人防工程建設(shè)也關(guān)乎著人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在對(duì)高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分考量建筑的平面，合理規(guī)劃構(gòu)造，同時(shí)在設(shè)計(jì)工作的開展時(shí)，要對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，依據(jù)科學(xué)、合理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布局，進(jìn)而保障工程整體和人防地下室的的質(zhì)量和安全性。

參考文獻(xiàn)

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