关于高层建筑人防工程结构的设计探讨

张伟

摘要：随着时代的不断变化，建筑行业已经成为我国经济发展的主要方向之一，而且由于各种新型施工技术的不断提出和应用，也使得我国的建筑行业得到了有效的发展，各种高层超高层建筑也出现在了人们的生活当中。而人防工程作为我国建筑工程中重要的组成部分，它不但满足了人们正常生活的需求，还有效的保护了人们的生命财产安全。因此在当前的建筑施工工程中，人们对人防工程结构设计也开始逐渐的重视起来。鉴于此，本文主要分析探讨了高层建筑人防工程结构的设计，以供参阅。

关键词：高层建筑;人防工程;结构设计

当前我国高层建筑中，人防工程结构设计成为高层建筑设计整体中的重中之重。为了保障高层建筑地下室的日常使用功能得到充分满足，以及兼顾到人防工程建设的重要作用和功能，如人员掩蔽、生命财产安全等，则在高层建筑设计过程中需要所有设计人员的整体协调努力，从而对人防工程结构设计进行不断的优化和完善，以保障建筑工程项目建设质量。

1高层建筑人防工程结构设计原理

一般来说，在当前我们的实际生活中，为人民的人生安全以及财产安全而建设的工程就是人防工程。从我国当前的实际情况来看，在所有的建筑设计过程中，已经把人防工程结构设计融入到建筑整体设计中，充分实现了安全覆盖，满足了人们实际所需。在高层建筑设计过程中，建筑方案设计人员要对建筑项目的实用性以及结构安全稳固性等进行充分的考虑，把人防工程一旦面临特殊时期的一些安全保障情况、如防爆炸等的自身承受能力进行一定重视，综合全面的考察对人防工程结构设计进行不断的优化和完善，以保障高层建筑结构的稳固性能。但从当前实际情况来说，建筑设计过程中，却没有对人防工程结构设计进行全面的分析进而实施建设，从而致使人防工程结构仅能支撑建筑本身的负重，对于如防爆炸冲击测量根本难以实际开展，从而不能有效保障建筑整体的稳固性以及安全性。因此我国的高层建筑在针对人防工程结构设计时一般检验人防工程的安全系数所采取的验算方式是等效静载法，考虑到面临一些特殊情况如爆炸而产生的冲击力虽然较大，但通常较短时间内即可消失，因此，我国的人防建筑工程的承受力验算过程，一般验算范围不包括地基承受力以及裂缝现象，而对于战争时期建筑物承受的冲击力也不会进行一些硬性规定，而是把当前实际生活中的高层建筑结构与一旦面临突发情况建筑所能承受的冲击力进行综合的验算以及测验。

2高层建筑人防工程结构的设计要点

2.1基础结构设计

在高层建筑人防工程设计时，必须要对人防工程结构的承载力进行预算，通过详细的计算来确保设计的可靠性，对于各种数据参数都要有精确的计算，并且需要重复进行验算和分析，为保证人防工程结构的有效性和安全性，一定要对人防工程的核弹爆炸承载力进行充分有效的验算和分析，当战争来临时，人防工程一定要能够充分的发挥作用，由于核弹等大规模杀伤性武器的作用时间短，杀伤力大，瞬间会对地面产生不可预估的破坏，所以必须要对高层建筑的人防工程基础进行设计和分析计算，变不可控为一定条件下控制。战争爆发时期，考虑到核弹爆炸等效静荷载与恒载对于建筑产生的影响，而活载可以不同时考虑，因为高层建筑的楼层较多，自身重量比较大，所以一定要對建筑的受力情况进行有效的分析，主楼基础的计算按最大负荷状态下较大值来考虑。

2.2顶板设计

高层建筑中的人防工程多建在地下，所以其地下室顶板的结构一定要具有一定的安全性和稳固性，这样才能承托起整个高层建筑。一个高层建筑最重要的建筑就是地基建设，一旦地基建设做不好，很可能造成高层的稳固性受到影响，严重情况下可能会致使楼层坍塌，危害人民群众的生命安全。可见顶板设计对高层建筑的稳固性有很大的影响。在设计地下人防的上部结构时，其型式选择一定要合适且匹配。对于本项工程来说，地面不用设计人防结构，只要选择好构件的结构尺寸及合理荷载即可。

2.3构造设计

高层建筑人防设计需要满足承载动荷以及荷载较大的要求，这是保障人防结构在战时核爆炸所产生动荷载作用力能够保证结构稳定性的必备条件。因此在人防机构的设计过程中其所使用的材料、抗渗等级以及结构构件的厚度都需要高于普通的建筑结构。在人防结构中其使用构件的截面尺寸通过大于普通构件，因此如果不注意受力钢筋的使用则会出现所使用的受力钢筋小于人防所要求的最小配筋百分率情况，这种现象在设计过程中应该充分考虑，避免出现，对于受力钢筋的百分率进行控制可以有效改善混凝土的脆性特点，从而避免出现混凝土崩溃的现象。在人防结构中所设计的混凝土以及墙体结构都是双面钢筋，这种设计能够有效保证相应构建在战时的振动条件下良好运行。在防护单元中设计伸缩缝以及沉降缝能够有效防止冲击波过大现象，但是就当前的建筑技术和建筑材料而言，无法选取合适的材料和技术进行防护单元中设计伸缩缝以及沉降缝设置，因此在防护单元中无法科学设计伸缩缝和沉降缝，但是在主体结构与室外出口之间的连接处可以设计沉降缝。

2.4防水结构设计

在对高层建筑人防工程四周的裙房进行施工时，比较常用的材料是筏板，有可能增加建筑的成本，可能还会在一定程度上影响建筑结构的稳定性，对于高层建筑来说，地下人防工程结构层数一般都是两层，所以这两层需要进行比独立施工，独立施工方本身来说可能存在一定的问题，那就是没有良好的防水性，所以需要进行防水设计，也就是为建筑物增加防水板，增加一层防水板不仅能够降低建筑成本，还可以增加人防工程的稳定性，并且具有一定的环境保护的功能，当战争发生时，高层建筑的人防工程非常重要，如果没有良好的防水功能，那么可能在极端恶劣的天气条件下产生不好的后果，因此对于高层建筑的人防工程结构设计来说，设计一层防水板非常有必要。

3结束语

总而言之，随着时代的发展，高层建筑的人防工程结构设计不仅需要兼顾经济、美观的要点，还需要以坚固为主，现在的高层建筑人防工程主要以附建式结构为主，不仅可以充分的利用建筑结构的使用价值，还可以对空间进行合理的使用，在高层建筑的人防工程建设过程中，需要以实践为主，不断的探索有效的建筑方法，应用先进的建筑理念，保障人防工程结构的设计质量和设计水平。

参考文献：

[1]蒋卫卫.试论高层建筑人防工程结构的设计[J].建材与装饰.2019（08）.

[2]肖斌.高层建筑的人防工程结构设计方法[J].住宅与房地产.2018（11）.

[3]高飞.基于高层建筑的人防工程结构设计研究[J].居舍.2019（11）.

（作者单位：安徽省人防建筑设计研究院）