□孟景麗

戰(zhàn)爭時期人防工程是國家防御體系中重要的組成部分，在和平時期中人防工程對經(jīng)濟(jì)建設(shè)同樣具有十分重要的地位，受空間限制，高層的地下室成為人防工程組成的重要部分。這對廣大人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師也提出了更高的要求，因此，必須對人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題進(jìn)行必要分析。

一、人防基礎(chǔ)設(shè)計

根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038 -2005 第4．9．3 條，需先計算作用于基礎(chǔ)上的荷載。例如防核武器抗力級別為核五時，作用于基礎(chǔ)上的荷載包括底板核武器爆炸等效靜荷載、頂板傳來靜荷載、防空地下室墻體(柱)自重。若建筑很高，樓體自重遠(yuǎn)大于核武器爆炸等效靜荷載時，可不考慮核武器爆炸等效靜荷載，按照常規(guī)計算基礎(chǔ)即可;若建筑不高，小高層或多層，其內(nèi)力不由平時設(shè)計荷載控制，或核武器爆炸等效靜荷載起控制作用時，必須按照以上組合計算基礎(chǔ)，同時必須滿足《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038-2005 第4．11．7 條最小配筋率的要求，表中最小配筋率比較大，例如C25 ～C35 的受彎構(gòu)件，最小配筋率是0．25%，此處設(shè)計人員應(yīng)注意。例如鹿泉市某小區(qū)住宅樓，主體為剪力墻結(jié)構(gòu)，地上11 層，地下2 層，主樓結(jié)構(gòu)主體高度33．800m(大屋面至室外地坪)，地下2 層1、2 單元人防部分防核武器抗力級別為5 級(甲類);防常規(guī)武器抗力級別5 級，基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度等級C35，與附近車庫共用一個防護(hù)單元，車庫基礎(chǔ)形式為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)加防水底板。計算得知，平時荷載控制的主樓筏板地基反力標(biāo)準(zhǔn)值為235KN/m2，查《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038 -2005 表4．8．5 得筏板等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為75 KN/m2，則基礎(chǔ)內(nèi)力不是由平時設(shè)計荷載控制，查表4．11．7，筏板最小配筋率為0．25%，而非平時的0．15%，這點(diǎn)經(jīng)常被設(shè)計人員忽略，導(dǎo)致基礎(chǔ)筏板配筋嚴(yán)重不足。當(dāng)基礎(chǔ)形式為獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)加防水底板時，核五時底板等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為50 KN/m2，地下水埋深在基礎(chǔ)以下時，不用考慮水浮力作用。

二、人防地下室外墻計算

計算防空地下室圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻，首先確定荷載組合，共有非飽和土和飽和土中鋼筋混凝土外墻等效荷載標(biāo)準(zhǔn)值兩種情況，另外還有地下室頂板傳來的荷載以及墻土壓力、水壓力等標(biāo)準(zhǔn)值組成。墻的結(jié)構(gòu)計算簡圖，應(yīng)根據(jù)外墻墻體與基礎(chǔ)和頂板的剛度比例來確定，一般取墻與基礎(chǔ)固接。當(dāng)墻厚度大于頂板厚度時，取鉸接;等于頂板的厚度時，取彈性固接;小于頂板厚度時，取固接;兩側(cè)支點(diǎn)，如果擋土墻在垂直于外墻的方向有鋼筋混凝土墻，或者外墻扶壁柱截面尺寸比較大，則外墻可以按雙向板計算配筋(同時需要注意，應(yīng)把擋土墻荷載導(dǎo)入計算扶壁柱配筋。扶壁柱作為支撐構(gòu)件受力比較大，所以一般地下車庫，例如柱截面600 ×600，如果按照扶壁柱計算的話，配筋相當(dāng)大，甚至超筋，故此種情況外墻不宜按照雙向板計算)，其余情況外墻宜按豎向單向板計算配筋。當(dāng)外墻按照單向板計算時，可以用理正軟件中的連續(xù)梁計算配筋及裂縫，需要注意的是，如果頂板開洞時，例如有樓梯間或車庫出入口時，地下室外墻頂部沒有樓板支撐，外墻應(yīng)按照下端固結(jié)，上端懸臂計算。

三、人防頂板

人防頂板荷載包括核武器爆炸等效荷載標(biāo)準(zhǔn)值、頂板自重、頂板上部覆土等其它靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)甲類防空地下室為多層時，例如邯鄲市某項目，地下1、2 層人防部分防核武器抗力級別為6 級(甲類)，防常規(guī)武器抗力級別6 級，需要注意的是負(fù)二層頂板的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值與防護(hù)單元隔墻上的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值相同，即50KN/m2，而且只需計算作用在負(fù)二層樓板上表面的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值。人防頂板計算時，可以按照塑性算法計算，這樣配筋能減少不少。頂板厚度應(yīng)滿足《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038 -2005 第3．2．2 條規(guī)定，頂板厚度包括頂板結(jié)構(gòu)層上的混凝土地面厚度。

四、其它

(一)臨空墻。臨空墻一般位于防空地下室的人員、車輛、物資出入口、進(jìn)(排)風(fēng)豎井、電梯口、管道井等直接承受沖擊波作用的部位，臨空墻是防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要部分之一。臨空墻的等效靜荷載可按照《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》查表使用，當(dāng)主樓一層外墻開洞面積大于外墻面積的50%時，就不能計入上部荷載的作用了，此處應(yīng)注意。

(二)門框墻。防空地下室的人防門框墻，因直接承受核爆動沖擊波作用，故除了滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求外，還應(yīng)該具有一定的剛度。當(dāng)門框墻兩側(cè)寬度或上擋墻的高度較大時，按懸臂梁進(jìn)行內(nèi)力分析和計算的結(jié)果不夠精確;可在門框墻的內(nèi)側(cè)增設(shè)明柱或暗柱，在上擋墻的下端增設(shè)明梁或暗梁以抵抗沖擊波荷載。對于核五常五，采用明柱、明梁的結(jié)構(gòu)形式比較合理。對于核六常六，因門框墻的厚度不小于300mm，可采用暗柱、暗梁的結(jié)構(gòu)形式，這樣墻面平整、美觀，而且施工比較方便，兩者視不同情況而定。

(三)出入口。防空地下室的每個防護(hù)單元應(yīng)有一個主要出入口和一個或若干個次要出入口。主要出入口應(yīng)設(shè)在直通室外的階梯式或坡道式出入口。對核五、核六防空地下室階梯式或坡道式的室外出入口，當(dāng)沒有設(shè)置封閉的鋼筋混凝土上部建筑時，則樓梯踏步和休息平臺上的核武器爆炸動荷載，必須按照正面和反面分別計算。核五時，正面荷載:qd=120KN/m2，反面荷載:qd =60KN/m2;核六時，正面荷載:qd =60KN/m2，反面荷載:qd =30KN/m2，詳見《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038 -2005 表4．8．11。

(四)防倒塌棚架。規(guī)范對防倒塌棚架的解釋是:設(shè)置在出入口通道出地面段上方，用于防止口部堵塞的棚架。棚架能在預(yù)定的沖擊波和地面建筑物倒塌荷載作用下不至于坍塌。當(dāng)因規(guī)劃或周圍建筑受到限制時，宜在防倒塌范圍內(nèi)設(shè)置開敞式防倒塌棚架。開敞式防倒塌棚架在核武器爆炸動荷載作用下，產(chǎn)生的水平等效荷載標(biāo)準(zhǔn)值，核五為55KN/m2，核六為15KN/m2，詳見《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038 -2005 表4．8．10。

五、結(jié)語

總之，在人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要結(jié)合工程的特點(diǎn)和實(shí)際情況，對人防各構(gòu)件的內(nèi)力進(jìn)行全方位的計算、分析，從而進(jìn)行合理的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計。

［1］人民防空地下室設(shè)計規(guī)范GB50038 -2005

［2］何西鵬．人防地下室施工圖審查中的常見結(jié)構(gòu)問題［J］．現(xiàn)代物業(yè)，2011，7