人防地下室结构设计分析

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摘要：人防是人民防空的简称，而人民防空最重要的就是建造人防地下室，所以人防地下室的结构设计就显得尤为重要，它关系到人防地下室是否能够真正发挥作用，是否能够在最大程度上发挥作用，达到成本最低化和效率最大化。本文就人防地下室结构设计的几个主要问题进行分析，并提出科学合理的解决方案，找到合适且节约成本的设计方案，推动我国的人防建设事业的发展。

关键词：人防地下室；结构设计；问题分析

人民防空工程是为了在作战时保护人员与物资、医疗救护等需要而修建的地下防护建筑。防空地下室是人防工程中最重要的构造之一。同时人防地下室是现代建筑行业中不可或缺的一部分，结构设计问题在整个工程的建设过程中出现最为频繁，本文结合实际出现的问题加以分析解决，以达到节约成本、确保效率的目标。

1人防地下室的结构设计的基本原则

1.1结构可靠度较低

一般来说，满足国家标准的人防地下室规定混凝土结构构件延性破坏时可靠指标和失效概率、脆性破坏可靠指标均低于一般结构的混凝土各项指标。结构可靠度低降低了成本，目的是为了达到只使用一次的效果，各部分的结构构件可考虑采用可塑性的材料，按弹塑性工作阶段计算结构内力，以便节约成本，充分发挥结构的潜力，提高整体效率。

1.2各体系部件相协调

防空地下室的结构设计，应根据防护要求和受力情况做到结构各个部位抗力相协调，避免因局部遭到损坏而失去整个防护工程作用等情况的发生。尤其是地上与地下承重结构体系要协调，不能出现两者强弱相差较大的情况。在各部件都符合工程安全标准的情况下找出最合适的材料和元件，以协调其他部件的功能，发挥整体作用。在人防地下室结构设计中考虑钢筋混凝土的可塑性，有利于提升工程的整体经济效益。

1.3平战结合，满足战时和平日需求

无论是多层或高层建筑，其防空地下室结构，是整个建筑结构体系不可或缺的一部分，其结构设计既要满足平时使用的要求，又要满足作战期间各种保护人力、物资、医疗设备等要求，即防空地下室结构设计应同时满足平时和战时两种不同荷载效应组合的要求。因此在设计过程中要特别考虑平战结合的原则，综合本地水土类型、防护要求、平时使用要求等因素，在确保安全的基础之上，选择出经济成本最低、最科学合理的结构类型。当平日的结构需求和战时存在差异化标准的时候，需要及时的实现平战功能的转换，完成人防地下室角色的转变。

2人防地下室结构设计的问题分析

2.1人防地下室的外墙配筋问题

人防地下室的外墙两侧不完全相同，其一侧与室外岩土接触，接承受土中压缩波作用，另一侧为防空地下室内部的墙体。外墙在地下室承重功能上面起到很大一部分作用。外墙的配筋和结构应该通过计算当地建筑的实际受力情况，依靠数据来设计配筋。地下室内部的横隔墙较多时可双向计算，当地下室内部横隔墙较少时可单向计算。无论是单向板还是双向板，力主筋都应该被布置在墙板的外侧，将不受力的水平分布筋布置在墙板的内侧。另外外墙配筋的钢筋间距最好采用100或150的间距，这样可以大大提高墙体的抗裂防水效率，注意根据墙体的框架结构控制好墙体在框架柱处的水平钢筋配筋率。由于整个地下室超长，所以应该采取补偿收缩混凝土，膨胀加强带，后浇带，增加水平温度筋等措施以防止地面和墙体开裂。

2.2材料可塑性低，结构选择不合理

防空地下室结构的选择，应该根据作战时的防护要求、平战结合的原则、工程地质情况等因素综合分析确定。但是在实际情况中总会出现一些结构选择不合理、材料选择不科学的现象，造成人防地下室的设计成本浪费。地下室本身是不利于平战结合的，所以在设计其结构时要考虑诸多复杂的布置方式。加载速率会直接影响到建筑材料的力学性能。作战时武器爆炸会使人防地下室的部件经历毫秒级快速变形，这对材料的采用提出了极高的要求，所以设计人员必须对相关规范、图集条文和计算公式非常熟悉，对专业知识、经验有一定的掌握和积累，走在科技前沿，才能为地下室设计选取最合适的材料，设计更加合理的人防地下室结构，将成本和损害降到最低。

2.3荷载取值不足或出现遗漏

人防工程区别于其它建筑物的地方在于它是以平战结合为原则而设计的，既要满足平时的居住需求，又要满足在战时保护城市居民生命安全的要求并坚持工作的一种具有特殊功能要求的建筑物，因此它需要承受的荷载较一般结构大几十倍至数百倍，而且密闭要求很高。有时一些工程为了满足平时使用的诸多要求，往往会忽略了荷载取值的精准度，在工程建设过程中，常常会出现荷载取值不足或荷载遗漏的情况。在进行荷载组合时，必须要明确上部建筑物自重标准值，设计时应认真分析确定采用哪种组合模式。另一方面考虑顶板的组合中上部建筑物的倒塌荷载值，倒塌荷载作用的时间较短，作用范围也有一定的局限性，因此要结合实际情况，慎重考虑是否在顶板荷载组合中计入倒塌荷载值。聘请专业的投计人员，在设计过程中采取等效静荷载的方法，在明确了人防地下室结构的各个构建的等效静荷载值后，开展结构计算，以达到精准取值的效果。

作者:王桂起 单位:东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.《人民防空地下室设计规范》（GB50038－2005）.建设部、家质量监督检验检疫总局联合，2006.

[2]上海市地下建筑设计研究院.中国标准设计研究院.FG01～05防空地下室结构设计（2007年合订本）[S].2007.