探析建筑人防地下工程的结构设计要点

探析建筑人防地下工程的结构设计要点

吉林省新兴人防设计有限公司吉林长春130062

摘要:人防工程的施工过程中,要严格按照设计图纸、设计规划方案和原则进行施工,不得擅自更改方案或调整施工进度安排。要严格按照各项技术要求完成施工工作,不得偷工减料或降低施工质量。要保证使用的原材料、设备、配件等的质量,严禁不合格产品进入现场。要充分重视人防工程在混凝土施工、防护门施工以及疏散通道施工等方面的特殊要求,在施工过程中对相关建设标准给予足够重视。

关键词:建筑,人防工程,结构,设计

前言:人防地下工程不仅是城市建筑的一部分,更是战时保障人员安全以及物资储备的重要设施。在对其进行设计时,不仅要考虑其城市建设性以及经济性,更应该重视其军事作用,在设计时,要整体把握军事性和生活性。主体结构以及防护构件是人防地下工程的设计要点,除此之外,还应该重视其抗浮设计以及平战转换问题。

1建筑人防工程的概述和特点

人防工程主要是为了在战争发生过程中,为人们提供医疗救护及物质补给等避难场所。当前人防工程作为住宅建筑的配套设施,其与住宅工程中单体工程相连而建,主要是因为附建式人防地下工程施工工艺比较简便,成本消耗较低,而且可以有效的节约土地资源,所以受到了人们的青睐,成为当前人防工程建设的主体。附建式人防工程主要是以建筑物的结构为主,在建筑中本身就需要设置一定的地下空间结构,在平时的使用过程中人们就将人防工程可以当作车库、地下储藏室或者地下商业来使用。而在发生战争时,人防工程可以作为避难场所使用,这样充分的发挥出了建筑结构的使用价值。

①当防空地下室的防护等级确定好以后,根据相关规范要求工程承受的核爆炸冲击波是一定的,冲击波荷载会传递到地下室的各部件,这时需要确定好等效静荷载后再进行截面设计。②人防工程结构设计要综合考虑建筑的结构体系,合理的设置好地下室内部的梁、墙体等承重结构。③人防工程结构设计要计算好动力效应。人防结构工程所承受的荷载属于一种动力性荷载。在相同的静力荷载和动力荷载的作用下,后者产生的动应力变形要比后者大很多。④人防结构的塑性较强,一般情况下,民用建筑结构的可塑性较差,基本不会进入塑性阶段的工作。人防结构工程承受的荷载属于一种瞬时性的荷载,当构建能够进行塑性工作的时候,产生的动力荷载会较快的消失,构件在此基础上也会产生一定的变形,当达到一定的数值之后,将不会产生变化。

2人防工程的设计标准

人防结构设计的动力分析一般采用等效静荷载法:由于在动荷载作用下,结构构件振型与相应静荷载作用下挠曲线很相近,且动荷载作用下结构构件的破坏规律与相应静荷载作用下破坏规律基本一致,所以在动力分析时,可将结构构件简化为单自由度体系,用动力系数乘以动荷载峰值得到等效静荷载,这时结构构件在等效静荷载作用下的各项内力就是动荷载作用下相应内力的最大值。按等效静荷载分析计算的模式代替动力分析,给防空地下室结构设计带来很大方便。采用等效静荷载分析时,为满足抗力要求,结构材料参数应乘以材料强度综合调整系数。最后结构构件在动荷载作用下的变形极限用允许延性比来控制。按允许延性比进行弹塑性工作阶段的防空地下室,即可认为满足防护和密闭要求。

人防地下室应能承受常规武器或核武器爆炸动荷载的作用,人防地下室一般也有抗震设防要求,设计时应使之能承受地震动荷载及武器爆炸动荷载作用。人防结构设计与抗震结构设计既有相同又有不同之处。下面就人防结构工程施工方面的常见问题进行分析,希望能对设计工作有些帮助。

3人防地下工程的技术

3.1提高延性的设计构造措施

核武器与常规武器爆炸均属于偶然性荷载,具有量值大,作用时间短且不断衰减的特点,结构构件承受动荷载时已经处于弹塑性工作阶段,因此,结构构件具有较大的延性,对吸收动能,抵抗动荷载是十分有利的。人防结构设计时,构造上应采取“强剪弱弯”“强柱弱梁”“强节点弱杆件”的设计原则。如可充分利用受弯构件和大偏心受压构件的变形吸收武器爆炸动荷载作用的能量,以减轻支座截面的抗剪与柱子抗压的负担,确保结构在屈服前不出现剪切破坏和屈服后有足够的延性,最终形成塑性破坏,提高结构的整体承载能力;又如受弯构件应双面配筋,对承受动荷载作用下可能的回弹和防止在大挠度情况下构件坍塌十分重要,另外在节点区应有足够的抗剪、抗压能力和足够的钢筋锚固长度。上述这些措施和抗震设计的原则是一致的。

3.2防护门的施工设计

人防工程的防护门一般比较厚重,普遍使用的是高强度的密闭门。这些门需要在混凝土浇筑时候的时候将门框埋入。因此,需要提前确定防护门的种类、型号、品牌等,要严格控制工期,保证在混凝土开始施工之前防护门的产品就能够到位。由于防护门是采用预埋方式施工的,因此要在采购之前就确定好型号、尺寸满足设计图纸的要求。防护门到货后要做好验收工作,核对防护门的检验合格证书,同时对运送途中可能出现的变形、损坏等做修复处理。对于尺寸较大的防护门,为了保证其稳定性,一般需要在埋入门框内加入横纵方向的支撑,这样能够保证在混凝土开始浇筑后产生的压力不会损坏门框。框扇的四角、焊接处要保证牢固,零配件的安装要牢固、顺畅。

3.3人防地下室的合理布局

战争爆发时,人防地下工程会起到特别重要的作用,人防地下工程可以有效保护人员,使其免受战争的危害,还可以堆放物资以备不时之需。防控设计对于人防工程特别重要,不论是平时还是发生战争时,人防地下室都应该建立良好的防控以及防护体系。设计师应该结合实际情况,进行合理的防控设计,使人防地下室工程实现其经济价值和军事价值。人防工程的布局应该以地面其他建筑作为依据,在设计时要充分考虑整体的和谐性,人防工程和其他建筑应该相互协调,使人防工程的城市建设性得到充分展现。

人防工程的设计往往要依据防护的人数情况而定,一般每个防护室都不能低于两个出口,而且出口位置应该经过仔细研究,安排在最方便的地方;建筑面积要设计合理,方便地下室的清洁工作;人防地下室应保持良好的通风条件,确保防爆工作的进行,在出口处要安装防爆装置,设立专门的防毒通道以及独立的消毒室。必须确保发生战争时,人们能在地下室得到良好的保护。

结束语:人防工程的施工建设质量,是影响建筑物质量和人民生活安全的重要因素。在我国现阶段的人防地下工程中,混凝土浇筑、防护门安装以及防水施工等是最为常见的技术和质量问题,特别是在地质条件较为复杂的地区,如果不能采取有效的工艺和技术措施,必然会导致人防地下工程中出现局部或大部渗水的现象,或疏散通道等不满足人防工程的要求,对于工程整体结构的安全性、稳定性以及实用性造成一定的影响。本文对人防工程施工建设过程中的常用技术进行分析,目的是提高人防工程的建设质量。

参考文献:

【1】杨德跃.新形势下人防地下工程的设计要点及思考[J].低碳世界,2017,(03):173-174.

【2】冯异菲.人防地下工程的设计要点及思考[J].江西建材,2016,(24):66.福生.人防地下工程混凝土结构裂缝浅析[J].中国科技投资,2016,(04):38.

【3】黄龙妹.建筑工程人防地下室的防水设计和施工技术分析[J].建材发展导向,2016,14(6):20-21.

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