地下人防工程结构设计的特点分析

2020-02-25李亮景政张巍

福建质量管理 2020年8期

李亮景政张巍

(北京66139部队北京 100144)

一、前言

在城市建设过程中，地下人防工程是一些高层建筑在建设所必须配套的附属建设项目，但是由于地下人防工程与建筑物的地基相连，因此它与主体结构的质量有着极大的关系。在设计过程中，地下防工程需要注重分析结构性特点，并要遵照地下人防工程设计的一般原则，这样才能够为地下人防工程顺利完工奠定良好的基础。

二、地下人防工程一般的结构设计特点

(一)战时与平时之间的使用结合

地下人防工程在和平时期一般用做居民的停车场或者是储藏间，但是地下人防工程也带有军用性质，就是在战争时期用作群众的避难场所。因此地下人防工程这种两用的性能对于工程结构设计特点提出了更高的要求。地下人防工程在平时要能够满足居民停车或者是堆放杂物的需求，在战争时期还要成为群众生命安全的保障，这些都是在地下人防工程设计中所应该考虑的问题。地下人防工程最为关键的特点就是要考虑平时和战时之间的结合使用。

(二)钢筋混凝土结构

地下人防工程一般选用钢筋混凝土结构，就钢筋混凝土结构吸收能力来说，它的弹性阶段一般小于塑性阶段，这是结构设计的主要特征。为了获得更为稳定的特性，提高地下人防工程的安全性。工程设计人员在设计地下人防工程构造中主要参照钢筋混凝土在弹性阶段的吸收能力，尽可能提升地下人防工程的设计质量。

三、地下人防工程结构设计的原则

(一)进行有效的强度验算

在地下人防工程结构设计过程中，设计人员要首先做到在有外部荷载的作用下，工程变形量在合理的范围内。对变形量进行有效的分析，需要学会利用强度验算放方法。使得地下人防工程符合标准规范要求，也能够得到足够的稳定性和可靠性。

(二)平时与战时的结合

平时与战时结合是地下人防工程结构构造的原则，这种原则要求设计人员在设计地下人防工程的侧墙以及地板时，需要有针对性进行设计，增强人防工程的防护效果。为了使得地下人防工程结构荷载计算更为简便，通常要拆除构件，对地下人防工程荷载进行单个计算，使用等效荷载的方法，是地下人防工程设计经常用到的手段。为了保障地下人防工程构件的使用寿命，实现人防工程基本的作用，需要仔细观察构件结构，确保构件之间的协调性。在地下人防工程中墙与柱之间的连接关系一定要理清，是人防结构设计中的重点内容。利用两者之间的关系，使得地下人防工程基础吸收整个建筑物大量的荷载，极大提高建筑物的稳定性。

四、地下人防工程结构设计优化措施

(一)对于地下人防工程倒塌情况的预防

地下人防工程如果出现倒塌，经过模型计算，倒塌的范围位于地下人防工程的出入口位置，如果出入口倒塌就会出现堵塞，影响地下人防工程的使用。为了预防发生倒塌，设计人员在进行模型计算时，要采用防倒塌的措施，对于地下人防出入口进行合理的设计，如果出入口正好位于倒塌的范围内，就要另行选择出入口位置，如果根据现实的情况，只能选择倒塌范围内设置出入口，那么可以采用有效的防倒塌措施，使得出口的稳定性得到有效的保障。

(二)对于地下人防工程结构构件的要求

对于地下人防中的构件要进行合理的计算，同时构件也应该满足相应的构造要求，主要是构件的混凝土等级、抗压强度、抗渗强度等等指标。混凝土的保护层厚度符合标准规范要求；在地下人防工程中纵向受力钢筋锚固以及搭接的长度符合规范设计；经常采用梅花型的拉结钢筋，这种钢筋在地下人防程的混凝土墙板以及门框墙中得到了广泛的应用。经常采用斜向脚筋不布置，主要位于门框内外侧。在地下人防工程中也会有集水坑，由于集水坑是一种较为特殊的构造，因此需要严格遵守结构设计标准要求。如果人防顶板面层厚度为100毫米，那么250毫米就是最小的板厚，200毫米一般是地下人防工程密闭通道围墙的最小厚度。500毫米主要是地下人防通道连接口处双向的密封门框墙之间的最小厚度，这些都是地下人防工程结构设计中所要遵循的强制性的结构设计措施。

(三)地下人防工程孔口防护的设计

地下人防工程由由于兼有战时和平时的两种功能，在发生战争时，作为群众的避难场所，因此孔口的安全性设计比一般出入口有着更高的要求，需要做好孔口的防护性设计。可以设计防护的密闭门，密闭门与消波系统之间相连，以减少发生震荡时对密闭门的破坏。出入口通道要与临时的空墙和门框墙相隔，地下人防工程内部需要设置风井，以与外界形成良好的空气流通，同时通道要形成敞开式的，相邻单元要有隔墙进行隔离，内部要设置防倒塌的棚架，同时各个构件要严密厚实。对于相邻的隔墙以及临空墙的荷载计算，要正确计算出配筋，符合人防设计需求。门框墙在设计过程中，一般按照悬臂梁的设计方法。地下人防工程由于具有自身的疏散性特点，因此在出入口设计时，一般选用较宽的宽度，这是民用工程的较大特点。但是由于在战争时期，为了减少敌方对于地下人防工程的破坏，他的出入口就相对来说比较窄。因此如果悬臂长度过长，或者是水平钢筋在门框墙中分布较长，在进行地下防护钢筋进行设计时，需要改变门框墙的受力形式，比如说可以增加柱子或者梁的数量。在进行压力计算时，要计算土中的压缩波，这对于武器爆炸时产生的振动影响。常规下一般不需要考虑爆炸的荷载作用，主要是由于采用敞开式的通道设计。人防工程产生倒塌而产生的垂直荷载，以及空气动力冲击波是甲类人防工程防倒塌棚在设计过程中应该注意的重点事项，以上都是地下人防工程在孔口设计中应该注意的事项。

(四)地下人防工程的平面结构

地下人防工程平面结构是非常重要的工程设计内容，要充分体现人防信息，合理划分人防区域以及非人防区域，对于人防工程中的外墙以及隔墙和临空墙都要进行合理的规划。在编制配件表时要尽量简便，有效确定墙体的荷载，并且在墙体上要做好规律性的记号。合理的确定墙体的厚度以及门框墙的尺寸，这样才能够合理布置地下人防工程的结构，有效保障地下人防工程的结构质量。