關于高層建筑人防工程結構的設計探討

張偉

摘要：隨著時代的不斷變化，建筑行業已經成為我國經濟發展的主要方向之一，而且由于各種新型施工技術的不斷提出和應用，也使得我國的建筑行業得到了有效的發展，各種高層超高層建筑也出現在了人們的生活當中。而人防工程作為我國建筑工程中重要的組成部分，它不但滿足了人們正常生活的需求，還有效的保護了人們的生命財產安全。因此在當前的建筑施工工程中，人們對人防工程結構設計也開始逐漸的重視起來。鑒于此，本文主要分析探討了高層建筑人防工程結構的設計，以供參閱。

關鍵詞：高層建筑;人防工程;結構設計

當前我國高層建筑中，人防工程結構設計成為高層建筑設計整體中的重中之重。為了保障高層建筑地下室的日常使用功能得到充分滿足，以及兼顧到人防工程建設的重要作用和功能，如人員掩蔽、生命財產安全等，則在高層建筑設計過程中需要所有設計人員的整體協調努力，從而對人防工程結構設計進行不斷的優化和完善，以保障建筑工程項目建設質量。

1高層建筑人防工程結構設計原理

一般來說，在當前我們的實際生活中，為人民的人生安全以及財產安全而建設的工程就是人防工程。從我國當前的實際情況來看，在所有的建筑設計過程中，已經把人防工程結構設計融入到建筑整體設計中，充分實現了安全覆蓋，滿足了人們實際所需。在高層建筑設計過程中，建筑方案設計人員要對建筑項目的實用性以及結構安全穩固性等進行充分的考慮，把人防工程一旦面臨特殊時期的一些安全保障情況、如防爆炸等的自身承受能力進行一定重視，綜合全面的考察對人防工程結構設計進行不斷的優化和完善，以保障高層建筑結構的穩固性能。但從當前實際情況來說，建筑設計過程中，卻沒有對人防工程結構設計進行全面的分析進而實施建設，從而致使人防工程結構僅能支撐建筑本身的負重，對于如防爆炸沖擊測量根本難以實際開展，從而不能有效保障建筑整體的穩固性以及安全性。因此我國的高層建筑在針對人防工程結構設計時一般檢驗人防工程的安全系數所采取的驗算方式是等效靜載法，考慮到面臨一些特殊情況如爆炸而產生的沖擊力雖然較大，但通常較短時間內即可消失，因此，我國的人防建筑工程的承受力驗算過程，一般驗算范圍不包括地基承受力以及裂縫現象，而對于戰爭時期建筑物承受的沖擊力也不會進行一些硬性規定，而是把當前實際生活中的高層建筑結構與一旦面臨突發情況建筑所能承受的沖擊力進行綜合的驗算以及測驗。

2高層建筑人防工程結構的設計要點

2.1基礎結構設計

在高層建筑人防工程設計時，必須要對人防工程結構的承載力進行預算，通過詳細的計算來確保設計的可靠性，對于各種數據參數都要有精確的計算，并且需要重復進行驗算和分析，為保證人防工程結構的有效性和安全性，一定要對人防工程的核彈爆炸承載力進行充分有效的驗算和分析，當戰爭來臨時，人防工程一定要能夠充分的發揮作用，由于核彈等大規模殺傷性武器的作用時間短，殺傷力大，瞬間會對地面產生不可預估的破壞，所以必須要對高層建筑的人防工程基礎進行設計和分析計算，變不可控為一定條件下控制。戰爭爆發時期，考慮到核彈爆炸等效靜荷載與恒載對于建筑產生的影響，而活載可以不同時考慮，因為高層建筑的樓層較多，自身重量比較大，所以一定要對建筑的受力情況進行有效的分析，主樓基礎的計算按最大負荷狀態下較大值來考慮。

2.2頂板設計

高層建筑中的人防工程多建在地下，所以其地下室頂板的結構一定要具有一定的安全性和穩固性，這樣才能承托起整個高層建筑。一個高層建筑最重要的建筑就是地基建設，一旦地基建設做不好，很可能造成高層的穩固性受到影響，嚴重情況下可能會致使樓層坍塌，危害人民群眾的生命安全?？梢婍敯逶O計對高層建筑的穩固性有很大的影響。在設計地下人防的上部結構時，其型式選擇一定要合適且匹配。對于本項工程來說，地面不用設計人防結構，只要選擇好構件的結構尺寸及合理荷載即可。

2.3構造設計

高層建筑人防設計需要滿足承載動荷以及荷載較大的要求，這是保障人防結構在戰時核爆炸所產生動荷載作用力能夠保證結構穩定性的必備條件。因此在人防機構的設計過程中其所使用的材料、抗滲等級以及結構構件的厚度都需要高于普通的建筑結構。在人防結構中其使用構件的截面尺寸通過大于普通構件，因此如果不注意受力鋼筋的使用則會出現所使用的受力鋼筋小于人防所要求的最小配筋百分率情況，這種現象在設計過程中應該充分考慮，避免出現，對于受力鋼筋的百分率進行控制可以有效改善混凝土的脆性特點，從而避免出現混凝土崩潰的現象。在人防結構中所設計的混凝土以及墻體結構都是雙面鋼筋，這種設計能夠有效保證相應構建在戰時的振動條件下良好運行。在防護單元中設計伸縮縫以及沉降縫能夠有效防止沖擊波過大現象，但是就當前的建筑技術和建筑材料而言，無法選取合適的材料和技術進行防護單元中設計伸縮縫以及沉降縫設置，因此在防護單元中無法科學設計伸縮縫和沉降縫，但是在主體結構與室外出口之間的連接處可以設計沉降縫。

2.4防水結構設計

在對高層建筑人防工程四周的裙房進行施工時，比較常用的材料是筏板，有可能增加建筑的成本，可能還會在一定程度上影響建筑結構的穩定性，對于高層建筑來說，地下人防工程結構層數一般都是兩層，所以這兩層需要進行比獨立施工，獨立施工方本身來說可能存在一定的問題，那就是沒有良好的防水性，所以需要進行防水設計，也就是為建筑物增加防水板，增加一層防水板不僅能夠降低建筑成本，還可以增加人防工程的穩定性，并且具有一定的環境保護的功能，當戰爭發生時，高層建筑的人防工程非常重要，如果沒有良好的防水功能，那么可能在極端惡劣的天氣條件下產生不好的后果，因此對于高層建筑的人防工程結構設計來說，設計一層防水板非常有必要。

3結束語

總而言之，隨著時代的發展，高層建筑的人防工程結構設計不僅需要兼顧經濟、美觀的要點，還需要以堅固為主，現在的高層建筑人防工程主要以附建式結構為主，不僅可以充分的利用建筑結構的使用價值，還可以對空間進行合理的使用，在高層建筑的人防工程建設過程中，需要以實踐為主，不斷的探索有效的建筑方法，應用先進的建筑理念，保障人防工程結構的設計質量和設計水平。

參考文獻：

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（作者單位：安徽省人防建筑設計研究院）