人防地下室门框墙计算方法

颜俊山 上海民防建筑研究设计院有限公司

1 门框墙设计情况概述

人防地下室建设正在全国各地大量展开，门框墙作为人防地下室防护结构的的关键环节之一，其设计的准确性非常重要。常规的民用建筑人防地下室，门框墙大多采用钢筋混凝土结构，用于支撑防护密闭门，承受武器的动荷载。人防门框墙只要控制不被结构破坏即可，允许有塑性变形。现有部分设计人员，对人防工程的抗一次打击、武器荷载的特性、具体的荷载传递方式及计算方法没有深入的认识、学习和研究，依赖于查询图集《防空地下室结构设计》（07FG04）。但是图集也仅给出了楼层净高不大于3.6m门框墙的配筋结果而无具体的计算过程。而在实际设计时，采用的设置加强梁（柱）法作为门框墙的支座，计算较为复杂，很多项目未经计算就直接参照，存在很大隐患或浪费。

2 现有的门框墙结构设计计算方法

2.1 悬挑构件法（规范法）

对于低抗力等级人防工程的门框墙，当门框墙长度较小时，可用悬挑构件法按牛腿进行设计。悬挑构件法计算简单，可以直接按规范公式计算或参照图集进行设计。但是当计算构件悬挑长度超过一定长度时，常规的门框墙厚度及配筋不能满足抗力计算要求，因此不再适用此方法进行计算。

2.2 增设加强梁柱法

当门框墙长度较大时，可考虑在门洞边设置加强梁或柱直接承担人防门及门框墙传递的荷载，但是增设梁柱后如何计算，人防规范未作明确规定。根据受力分析，可以采用常规的工程计算方法进行分割，简化结构组成来设计计算。现以一个典型加强做法为例，给出计算简图（图1）。

图1 门框墙计算简图

加强柱的荷载由四部分组成：q1=0.5s×qe为右侧临空墙传来的荷载；q2=qib为按人防规范4.8.7 条确定的门框传来的荷载；q3=0.5(a+a1)×qe为加强梁上侧临空墙传来的荷载；q4=d1×为直接作用到加强柱上的荷载。P=0.5(a+a1)×qia为加强梁以集中力的方式传给加强柱的荷载。加强梁的荷载由三部分组成：q5=0.5k×qe为上侧临空墙传来的荷载；q6=qia为按人防规范4.8.7 条确定的门框传来的荷载；q7=0.4×为加强梁上的荷载。确定荷载和计算长度后，即可计算梁的弯矩和剪力，并应验算支承构件强度和刚度。

2.3 整体有限元分析法

近年来各种有限元计算分析软件的运用，对门框墙进行整体有限元分析也成为了分析门框墙内力的一种补充手段。但由于人防门框墙的多样化，已及受力特殊性，对人防工程实际设计人员而言，操作性不强，一般在对某些特殊工程上的复核验算上使用，常规的人防门框墙很少采用此方法。

3 对人防图集《07FG04》中门框墙类型进行补充完善

门框墙设计参考图集中门框墙仅适用于层高小于3.6m的情况，对双扇防护密闭门处的门框墙也均未考虑加强梁做法，而近年来实际设计的人防地下室，由于建筑要求安装二层、甚至三层机械车位，导致层高远远超过了3.6m，但是人防门的高度是一定的，比如在作为主要出入口的汽车坡道处的门框墙，上档墙悬挑长度远远大于门框高度的1/2 倍，针对此种情况，笔者通过增设加强梁柱法，对层高4.5m～5.4m，最常用的门洞宽度为6.0m 的门框墙进行了补充计算，具体结果详见图2及表1。

图2 门框墙配筋图

表1 荷载类型为D型最常用MK6025型及以下（双扇钢门）门框墙加强梁配筋

4 结语

本文结合目前人防地下室的实际层高，参照图集《07FG04》，按照增设加强梁柱法，以列表方式补充了层高4.5m～5.4m 时门洞宽度分别为4.0m、5.5m、6.0m 的门框墙的门框加强梁配筋，设计人员可参照本文方法对图集07FG04中未涉及的门框墙形式进行列表归纳，在保证构件安全的同时，可减少重复计算，提高效率及准确率。