探析建筑人防地下工程的结构设计要点王俊杰

王俊杰

王俊杰

广州宇烈建筑设计院有限公司广东广州510670

摘要：跟随时代的脚步，人们已经重视到建筑人防地下工程的重要性，它既满足了人们生活水平的追求又有效的保护了人们的生命安全与财产安全。通过本文的解析人们了解到，建筑人防地下工程设计主要由当地结构来决定，在此基础之上它充分满足了人们的生活要求，并建立的安全防护建筑设施，是我国未来建筑行业发展不可或缺的重要组成部分，也是未来人们购房参考条件的重要加分项。

关键词：建筑人防；地下工程；结构设计要点

1导言

随着社会变化发展，建筑人防地下工程结构也以经济、美观、坚固为主，逐渐的从地道式结构演变成为现在的附建式结构，并且为了充分利用人防工程的使用价值，通常采用平战结合的方法，对人防工程结构进行合理设计，从而充分发挥人防工程的作用。

2建筑人防地下工程的概述

现代建筑人防地下工程与建筑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。附建式人防工程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。人防地下工程结构设计时，要充分考虑到在战争发生过程中存在的这个因素，尤其是核弹爆炸所认识的冲击波。因此人防地下工程建设需要通过准确计算，合理进行结构设计。

3建筑人防地下工程结构设计的主要特征

建筑人防地下工程特征主要包含了相关规定方面、设计结构方面、动力效应方面、结构塑性方面等主要特征，其主要细分为以下几种：第一，相关规定方面，在最初设计时，建筑人防地下工程承压等级确定后，需要根据我国相关法律法规严格控制建筑人防地下工程的建设施工质量，通过科学计算研究出承受核爆炸的冲击波，配置建设相应的减压设施，最终确保地下工程的安全性，而这一切皆需要明确楼板、次梁、主梁的等效静荷载之后，制作截面图进行相应设计；第二，设计结构方面，在设计实施时需要综合的考虑到整个建筑层的结构体系，通过合理承重压力分布，来设计地产工程关于次梁、主梁以及墙体的机构，以此来保证建筑人防地下工程的安全性；第三，动力效应方面，根据建筑层的承重能力，以及随时变化的重量动力，设计师在设计时需要将动力效应计算在内，通过科学的推理将建筑层由静力到动力，再由动力到静力的动力效应转换过程中，产生建筑变形的程度。以此来保证地下工程的稳固结构；第四，结构塑性方面，通常情况下，民用建筑的结构可塑性会相比公用建筑的结构可塑性较差些，基本无需经过建筑塑性阶段，建筑人防地下工程的结构一般是承受一瞬间的时性荷载，在进行塑性工作时，对建筑施加的动力荷载消失后会在房屋结构基础上产生相应力的变形，而达到极限后则会停止变化，最终完成塑性工作。

4建筑人防地下工程的结构设计特点

4.1建筑人防地下工程概况

举例说明，设某建筑人防的工程设立在建筑层的负一楼，在战时是紧急避难场所，平时用于住户存放汽车，作为地下停车库，负一楼建筑为4.2m（米），建筑总高度为28.2m，以剪力墙作为房屋的整体机构，拟定地下人防工程防护等级为6，属于甲级防护级别，建筑面积为7800m2（平分米），地下人防面积约4400m2.

4.2地下工程构件设计要点

因建筑人防地下工程处于地下，故承受载荷相对较大，同时它还需具有可承受核弹爆炸超强的动荷载的功能，所以地下工程建设所用到的所有材料都要高于普通结构的质量，而地下工程的结构构建横截面尺寸与建筑层相比较大，需要大量的钢筋通过合理的配合进行设计建设，从而防止地下工程在受到荷载的情况下，出现崩塌的现象，这也是整个建筑物质量的有力保障。依照规定采用高强度的双面配筋，高稳定的梅花拉筋机构，都可以很好的控制整个地下工程的受荷载压力。

4.3确定人防地下结构工程载荷。

具体建筑人防地下工程建设过程中，人防地下工程的验收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规范，最终确认为70kN/m2（每平方米70千帕）；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60kN/m2（每平方米60千帕）；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25kN/m2（每平方米25千帕）；最后是其他位置，其中门框窗与墙体之间的作用载荷为200kN/m2（每平方米200千帕），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130kN/m2（每平方米130千帕）。对于隔墙来说，防护单元如果相邻，等效静载荷可以确认为50kN/m2（每平方米50千帕），人防单元与普通地下室之间的等效静载荷可以确认为110kN/m2（每平方米110千帕）。

4.4地下工程结构与平站转换要点分析

通常我国建筑行业设计师在完成建筑人防地下工程结构设计时，通常都会满足以下两个要求；第一完整性；第二密封性，完整性是为了最大化保障整个地下工程的质量，抗压能力良好，而密封性则是为了满足战时紧急避难所的安全防护要求，同时，在和平年代也会最大化保护人们的财产安全。所以在地下工程施工时，要设置最后的后浇带环节，将建筑材料通过沉降而留下的沉降缝彻底密封，在建筑沉降结束后，需要开展后续的浇筑工作进行缝隙密封。楼层的顶板与底板采用高强度的双面配筋，保证内外双层参与拉结的数量，与混凝土保保持机构的稳定性。设计师在工程设计时平战转换的思想设计则是尤为重要的，这要求地下工程能够完成人们日常生活与战争时代的双重需求，通过简单的措施来完成二者作用的相互转换，在其设计过程中主要围绕以下三个问题进行思考：第一，转换构件的设计，通过计算受力转换前后的变化，来设计压力转换构件，并在设计图纸中明确的表明构件与相互转换的方法；第二，模式转换的简洁，通过简单的步骤，傻瓜式操作来控制二者模式的转换是目前人们常追求的设计方向；第三，变换构件的完整制作，通过一次性完整的制作构件，符合现代人们生活发展水平的便利化，并且设定区域合理存放，方便人们快速的转换使用。

5结语

人防工程作为我国建筑工程中的重要组成部分，其不仅满足了人们正常生活的需求，还有效保护了人们生命财产安全。因此为了充分发挥建筑人防工程的作用，其结构设计要根据人防工程的特征及当地要求，结合实际进行合理设计。

参考文献：

[1]祁立玲.简析建筑人防工程结构设计的特征及其设计要点[J].建材与装饰，2017（39）：103-104.

[2]朱峰.浅析高层建筑下人防工程结构设计要点研究[J].中国住宅设施，2017（08）：33-34.