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人防工程结构设计的原则与要点分析

2018-12-06刁进东

商品与质量 2018年44期
关键词:人防构件载荷

刁进东

大连市市政设计研究院有限责任公司 辽宁大连 116000

目前,人防工程基本都是与单体建筑工程相连接的,也就是说,人防工程大多是地下室结构存在,之所以如此,主要是因为这种结构的建设成本较低,不仅能够有效节约土地资源,而且能够满足其他生活需求,包括可用于车库、储藏室或其他商业用途。而当处于战争状态时,人防工程就能够发挥其原本的避难功能,这样就实现了人工工程价值的最大挖掘与利用。所以,在进行人防工程设计时,在考虑其避免功能这一根本要素的基础上,设计者还要结合实际考虑其他实用性功能,通过合理的结构设计,充分发挥人工工程的优势效用[1]。因此,加强人防工程结构设计原则与要点的研究,具有非常重要的现实意义和指导价值。

1 人防工程结构设计的基本原则

人工工程的结构设计,首先要坚持协调性原则,就是要将城市建设与防控建设进行有效结合,制定长期使用规划,明确和平时期、战争时期的使用范围,以确保其社会效益和经济效益的最佳化。

其次,在和平时期,必须要充分考虑群众生活需求、经济建设需求、单体结构功能需求、周边环境需求等,要确保人防工程的日常实用性,也就是说,要做好和平时期与战争时期的功能衔接。

再次,人防工程结构的设计,应该充分考虑人防工程防空地下室主体结构、进出口防护结构、防护设备等的标准化建设,要确保不同部件之间的应力条件、阻力要求等保持一致,避免出现局部应力不达标而对整个主体结构造成威胁[2]。

最后,在钢筋混凝土结构达到质量要求标准的情况喜爱,一定要按照“强节点”的设计原则,对剪力墙、主梁柱进行重点设计,以确保空气基地结构的空气阻力合理性。

2 人防工程结构设计的要点

由于建筑人防地下工程需要承受的荷载较大,而且需要承受核弹爆炸的动荷载作用,因此其结构材料、抗渗等级、构件的最小厚度等都要高于普通结构的要求。人防地下工程结构构件的截面尺寸往往比较大,因此需要合理进行配筋设计,以防止结构物在荷载的作用下出现压溃现象。人防地下工程的板、墙等都应该采用双面配筋,并且按照规范要求设置梅花形拉结筋,确保构件在震动状态下钢筋与混凝土结合良好,共同受力。人防地下工程不宜在防护单元内设置沉降缝、伸缩缝,而应该在室外出入口和主体结构相连接的位置设置沉降缝[3]。

2.2 确定人防地下结构工程载荷

以国家相关法规作为依据,根据有可能会遇到的空袭威胁对地下室人防等级进行划分,该人防工程结构设计要求达到甲类人防级别。根据相关规定:①要考虑到核武器爆炸时的防护要求;②要考虑到常规武器的防护要求;③要考虑到生化武器的防护要求。对工程防护需要以及建筑所处具体位置,决定将地下室设计为全埋式,主体结构为钢筋混凝土。为了满足美观需求,需要对顶板进行覆土绿化处理,覆土厚度大约在 1m 左右。

人防工程地下室各部位等效静载荷分析:①顶板,对该工程上部建筑结构进行分析发现,其底层为填充墙,具体结构为框架,而墙面开孔面积在一半以上,所以在计算载荷时,可以忽略上部建筑的超压作用。具体等效静载荷的确认要参考相关范文,最终确认为 70k N/m2;②侧墙,对该工程勘察后发现,地下室位置在地下水位以下,地基主要土质为淤泥,确认载荷时同样要参考相关规范,最终确认为 60k N/m2;③底板,上述说明该工程为甲类防护,设计桩基时,要将单桩承载力的特征值作为依据,等效静载荷最终确认为 25k N/m2;最后是其他位置,其中门框窗与墙体之间的作用载荷为 200k N/m2,标准值要根据实际情况来确定,要看门窗型号,同时也要看门窗尺寸。临空墙的等效静载荷被确认为130k N/m2。对于隔墙来说,防护单元如果相邻,等效静载荷可以确认为 50k N/m2,人防单元与普通地下室之间的等效静载荷可以确认为 110k N/m2。

2.3 严格人防地下工程结构的构造要求与平战转换设计的要点

在进行建筑的人防地下工程设计时,要注意其完整性与密封性。同时满足这两个基本要求就必须重视后浇带施工,在人防地下工程施工时设置后浇带,避免沉降缝的出现,完成后浇带施工与沉降结束后才能开始浇筑工作。顶板以及底板都要采用双面配筋,内层与外层之间拉结钢筋的数量要足够,与混凝土结构保持一致性[4]。平战转换的设计思想,就是兼顾日常需求与战时需求,一些特殊部位能够满足地下室日常使用需要,战时又能起到防护作用,采取简单措施就能够实现二者之间的转换。设计时需要考虑到以下几个问题:①设计转换构件时,要计算好转换前后受力发生了怎样的变化,图纸中要表明转换构件的位置以及具体转换方法;②转换步骤要求尽量简便,花费时间短,即使没有专业的技术人员和专业设备也能顺利完成;③构件要一次性制成,就近放置,做好便于识别的标记。

3 结语

随着全球化进程的加快,国际关系格局日益复杂,尽管整体上呈现和平,但局部冲突却越来越严重,恐怖分子、核威胁等问题依然严峻。因此,我们必须要坚持“和平时期保持警惕”的思路和原则,做好人防工程的建设工作,确保无论何时都能够为广大人民群众构筑生命安全防线。人防工程的结构设计必须要充分考虑当代战争的种种元素,尤其是常规爆炸和核爆炸下的防冲击能力,同时还要考虑和平时期各种实用因素,并以相应的荷载标准展开建设,确保人防工程在任何时候都可以发挥其应有的作用。

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