谈人防工程结构设计

赵继元

(山西省建筑设计研究院，山西太原 030013)

近些年，随着我国国民经济的迅猛发展，建筑行业也呈现出前所未有的繁荣景象，但是建筑的大量兴建同时也带来了各级城市土地贫乏的缺陷，所以高层建筑和地下建筑已成为必然的发展趋势。按照建筑行业规范要求，高层建筑必须设计地下室，有地下室就不可避免的需要设计人防工程，同时地下建筑更是需要人防工程，所以人防工程越来越重要。面对市场的发展形势，太原市人大、太原市政府宣布于2011年9月1日起施行《太原市人民防空工程管理条例》，这将是全国省会城市首个地方人防工程法规。从政府的决策和力度也可以看出人防工程在建筑工程未来发展过程中的重要性，为此很有必要将人防工程的设计做如下整理、总结、规范。

1 人防工程的简述

人防工程是指人民防空地下室工程，其设计等级分两类:甲类和乙类。甲类人防设计是要满足战时对核武器、常规武器、生化武器的防护要求，乙类人防设计是要满足战时对常规武器和生化武器的防护要求，为此我们通常设计中都是定义为“甲类核n常n级”和“乙类常n级”，这样同时注明了人防工程的设计等级和抗力等级。人防的抗力等级有甲类核4，4B，5，6，6B级和乙类常5，6级。人防工程的设计可以分为专业人防设计和普通人防设计，专业人防设计主要是指挥工程、中心医院、防空专业队掩蔽所，普通人防设计主要是指人员掩蔽所和人防物资库，专业人防设计由人防办专业设计，我们通常说的人防工程设计都是指普通人防设计。

根据人防面积的大小可将建筑地下室划分为人防区和非人防区，人防区又可按规范划分为多个防护单元，防护单元再分为多个抗爆单元。人防区又分为染毒区和清洁区，清洁区是满足防毒要求的区域，染毒区是允许染毒的区域，如防毒通道、密闭通道、洗消间、简易洗消间、滤毒室、除尘室、扩散室，清洁区和染毒区间有防毒要求，染毒区和非人防区间有防毒和抗力要求。

2 人防工程的结构设计

人防工程的建筑设计主要是总体方案的合理设计，包括人防分区的合理划分和人防口部的合理布置，灵活性比较大，而人防结构设计则灵活性较小，关键是计算准确、构造合理，是人防工程设计中的主要计算部分。人防工程的结构设计主要分三方面内容:人防平面结构构件的布置、标注、定位，人防结构构件的配筋计算，人防结构构件的构造要求。

2.1 人防平面结构构件的布置、标注、定位

人防平面结构构件的布置主要是将建筑平面人防信息用结构方式表达，根据功能利用线型填充分出人防区和非人防区，分出人防外墙、人防临空墙、人防隔墙、人防门框墙;然后标注各种墙体的编号和门框墙的编号、门洞尺寸、荷载类型，以便下一步计算和编制配筋表;最后定位墙体厚度和门框墙的尺寸。

2.2 人防结构构件的配筋计算

此项内容是人防结构设计的关键部分，主要分三项内容:

1)根据人防等级查人防构件(人防顶板、人防底板、人防外墙、人防临空墙、人防隔墙、人防门框墙、人防楼梯)的等效静荷载;2)根据各构件的受力特性确定计算模拟简图，此项是人防结构设计的主要工作;3)根据计算的配筋结果整理人防墙和门框墙的配筋表，要注意门框墙的设计，保证人防门的安装。

在工程实践中，通过对大量人防工程的认真设计和计算，已比较完善的总结出一套人防结构构件计算的方法，以下内容将着重说明人防结构设计中人防构件的模拟计算。人防构件的计算主要有两部分:人防墙的计算、人防口部的计算。人防墙的计算可以归纳为四种不同受力类型的墙体计算，分别是:FWQ，FQ1，FQ2，FQ3，各种编号墙体的具体使用范围和计算模拟简图见表1，图1。

表1 各种编号墙体的具体使用范围

图1 计算模拟简图

上述模拟简图说明:FWQ，FQ1，FQ3是按竖向板带来模拟计算，配筋时竖向钢筋布置在外侧，FQ2是按平面板块来模拟计算，配筋时水平钢筋布置在外侧;FQ3顶端两侧有板，可以认为对墙是固接支座。人防口部的计算可以归纳为三种受力构件的计算，分别是:门框墙垛、门框墙横梁、门框墙立柱。三种构件组合后共有三种横向布置和两种竖向布置，见图2，图3。

通常是门框墙长度短时做墙垛，太长时计算配筋不容易满足，需要做立柱和横梁，三种受力构件的计算模拟简图见图4。

人防门框墙垛、横梁、立柱的设计和布置应注意横梁和立柱的偏置方向，保证人防门的安装面平整，注意人防门预埋件的设置，注意钢筋的锚固方式。

图2 横向布置

图3 竖向布置

图4 三种受力构件的计算模拟简图

最后在人防结构构件的计算还应注意几点:1)人防外墙的计算应取战时荷载组合和平时荷载组合计算的较大配筋;2)人防计算的荷载组合，人防等效静荷载的分项系数为1.0;3)人防计算中混凝土和钢筋的强度应按一定系数调整;4)人防构件的截面大小和配筋应满足人防构造要求。

2.3 人防结构构件的构造要求

人防结构构件的计算很关键，同时构造要求也很重要，特别是不同于非人防部分的构造要求，主要注意以下几点:1)混凝土等级，抗渗等级;2)构件厚度的最小要求，特别应注意的是人防顶板上面层小于100 mm厚时，板厚最小250 mm厚;人防密闭通道的密闭隔墙最小200 mm厚;人防连通口处双侧防护密闭门门框墙500 mm厚;悬板活门门框墙的厚度;3)混凝土保护层的厚度;4)人防设计中纵向受力钢筋的锚固长度和搭接长度;5)人防结构构件受力钢筋的最小和最大配筋率;6)混凝土板、墙、门框墙中应设置梅花形拉结钢筋;7)门洞四角内外侧应布置斜向角筋;8)人防口部等处的集水坑应考虑人防构造设计。

3 结语

将人防工程的结构设计从平面布置、构件计算、构造要求三方面进行了系统的阐述。从大方向上的整体布置设计到小的细节设计构造，系统的总结了整个人防工程结构设计的方法和过程，将规范内容准确的应用于实际工程，希望能为更多的人防工程结构设计带来方便。

［1］GB 50038-2005，人民防空地下室设计规范［S］.

［2］07FG01-05，防空地下室结构设计［S］.