關于人防地下室結構設計的探討

韋皓文

摘 要：隨著我囯城市化的進程，不斷加快推進，城市與周邊城鎮的規劃區規模越來越大， 城市人口規模急劇增長，各城市對人民防空工程建設的要求也相應的提高。人民防空地下室的工程越來越常見，以前人防地下室工程般是專門的人防科研設計院進行設計，現在般的建筑設計院接觸到人防工程也越來越多。

關鍵詞：人防；地下室；結構設計

1 前言

在我國當前建筑行業的發展歷程中，人防地下室工程設計有著較強的復雜性和困難性，其中不但需要關注工程材料的選擇，從材料選擇上進行控制，同時還需要針對人防地下室中比較突出的特性和功能進行分析、處理，從而保證地下室擁有較強的安全性與穩定性。特別是針對墻體結構方面的設計來講，這方面的工作就更加的重要。除了這種安全性與穩定性方面的考慮之外，還需要對結構的經濟性和實用性進行研究，以此來提升人防地下室結構設計的有效性。

2 人防地下室結構設計概述

人民防空工程是為了在作戰時保護人員與物資、醫療救護等需要而修建的地下防護建筑。防空地下室是人防工程中最重要的構造之一。同時人防地下室是現代建筑行業中不可或缺的一部分，結構設計問題在整個工程的建設過程中出現最為頻繁。

在對人防地下室工程的結構設計工作中，重點是結合工程本身所具備的特點來進行有效的分析與計算。在我國，人防地下室分為甲類和乙類，其中甲類人防地下室的設計主要針對的是核武器、常規武器和生化武器等產生的一次作用進行有效的防護作用，而乙類人防地下室的設計，只需對常規武器或常規生化武器所產生的一次作用實施防護。因此，在人防地下室的結構設計過程中，就需要對其進行針對性分析，保證工程設計的安全性、穩定性。從人防地下室的埋入深度上來分析，主要分為全埋式人防地下室或高出地面的人防地下室，這兩種地下室在實際的結構設計方面也存在著比較大的差異性，特別是在對頂板的相關結構設計中，所需要注重的問題是不相同的，應區別對待，以保證工程的穩定性 。

3 人防地下室的結構設計的基本原則

3.1 結構可靠度較低

一般來說，滿足國家標準的人防地下室規定混凝土結構構件延性破壞時可靠指標和失效概率、脆性破壞可靠指標均低于一般結構的混凝土各項指標。結構可靠度低降低了成本，目的是為了達到只使用一次的效果，各部分的結構構件可考慮采用可塑性的材料，按彈塑性工作階段計算結構內力，以便節約成本，充分發揮結構的潛力，提高整體效率。

3.2 各體系部件相協調

防空地下室的結構設計，應根據防護要求和受力情況做到結構各個部位抗力相協調，避免因局部遭到損壞而失去整個防護工程作用等情況的發生。尤其是地上與地下承重結構體系要協調，不能出現兩者強弱相差較大的情況。在各部件都符合工程安全標準的情況下找出最合適的材料和元件，以協調其他部件的功能，發揮整體作用。在人防地下室結構設計中考慮鋼筋混凝土的可塑性，有利于提升工程的整體經濟效益。

3.3 平戰結合，滿足戰時和平日需求

無論是多層或高層建筑，其防空地下室結構，是整個建筑結構體系不可或缺的一部分，其結構設計既要滿足平時使用的要求，又要滿足作戰期間各種保護人力、物資、醫療設備等要求，即防空地下室結構設計應同時滿足平時和戰時兩種不同荷載效應組合的要求。因此在設計過程中要特別考慮平戰結合的原則，綜合本地水土類型、防護要求、平時使用要求等因素，在確保安全的基礎之上，選擇出經濟成本最低、最科學合理的結構類型。當平日的結構需求和戰時存在差異化標準的時候，需要及時的實現平戰功能的轉換，完成人防地下室角色的轉變。

4 人防地下室的結構設計要點

為了保證人防地下室結構設計的合理性并提升設計的整體效率，就需要嚴格按照設計規范中的相關要求，同時需要注重以下幾個方面的內容：第一，人防地下室不僅要滿足戰時的使用功能，也要滿足平時的使用需求，所以各專業都需要遵循平戰有效結合的設計模式來開展科學、有效的設計工作，保證可以針對不同類型的狀況實施有效的模式轉換。第二，在針對戰時狀況的結構設計過程當中，不需對結構變形、裂縫及地基的承載力、變形進行驗算，只需對其整體強度進行驗算即可；而在針對平時狀況的結構設計過程當中，仍需要對結構強度及變形進行驗算，取二者不利情況對整個結構進行控制設計。第三，人防地下室是考慮了武器爆炸的動荷載作用的，可以采取等效靜荷載法來分析其結構動力，然后用靜力計算方法分析其結構內力。人防地下室戰時與平時考慮的荷載效應組合不同，因此規范規定人防地下室結構尚應根據其上部建筑在平時使用條件下對人防地下室結構的要求進行設計，并取其中控制條件作為人防地下室結構設計的依據。第四，在戰時狀況設計中，結構材料的強度設計值可作相應提高。除此之外，人防地下室的結構設計還應保證結構每個部位抗力都具有良好的協調性，特別是在針對不同的設計標準方面，需要保證設計成果的一致性，避免其中出現功能沖突性的問題。最后，在人防地下室的結構設計工作當中，還需要有效的考慮到其中相關的屬性，保證其可以為人防地下室的建筑工程提供有效的協調性。

5 人防地下室墻體的結構設計要點

在地下室的結構設計中，需要將墻體結構作為人防地下室中的一個重要的構成部分來進行處理，通過這種方式可對設計的有效性加以提升，并有效防止與其他部位出現比較明顯性的沖突。在對墻體的設計當中需要特別注意配筋率的問題，對混凝土結構墻體，我們首先需要滿足最小配筋率的要求，再對其他工況加以分析，通過這種方式可以有效的保證人防地下室墻體結構的穩定性，并滿足了工程經濟性的需求。在對墻體進行分析計算時，我們需要結合人防地下室設計規范中對墻體的具體要求，考慮各種工況下水、土及沖擊波對墻體產生的壓力，在得到具體的計算值后，再根據最小配筋率大小進行準確的分析和驗算，以此來保證墻體結構設計的安全性、穩定性和經濟性。

6 結束語

綜上所述，人防地下室工程的建設有著比較明顯的特殊性，這就需要在實際的設計過程中，針對工程自身的特點與功能，對其實施有效的處理，以保證地下室擁有較強的安全性與穩定性，并充分發揮出工程所具備的功能性。通過這種方式可以對我國人防地下室的結構設計起到保障性的作用，進而對我國建筑行業的發展起到推動性的作用。

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