方继辉
广东省建科建筑设计院有限公司 广东广州 510000
摘要：人防地下室建设工程是一项复杂的工作，其影响因素多，涉及面广。人防地下室既要考虑战时要求，又要兼顾平时功能，这增加了其结构设计难度，在设计工作中应参考相关规范和指导，结合人防地下室具体施工条件和施工环境，选择最合适的设计方法。
关键词：人防地下室；结构设计；注意要点；探讨
1.人防地下室概述
人防地下室是指具有预定战时防空功能的地下室。甲类防空地下室设计必须满足其预定的战时对核武器、常规武器和生化武器的各项防护要求。乙类防空地下室设计必须满足其预定的战时对常规武器和生化武器的各项防护要求。防空地下室不仅要顾及到平时的使用，而且必须要按照战时的标准进行相应的设计。因为，战时工程所承受的荷载相对较大，人防地下室的顶板、外墙、底板、柱子以及梁等要比普通地下室的尺寸大。有些时候为能满足平时的使用功能需要，还须进行临战前的转换设计，比如战时封堵墙、洞口等。另外，对于特别重要的人防工程，一定要在顶板上对水平遮弹层进行设置，用来抵挡导弹以及炸弹的冲击。
2.人防结构设计的原则
2.1平战结合，取控制条件，在民用建筑的人防地下室的结构设计中，一般只涉及5级或6级人防设计，结构的顶板基本上都由战时控制，而侧墙和底板则因地下室的结构型式的不同而由实际情况确定；
2.2只进行强度的验算，由于在核爆动荷载作用下，结构构件变形极限已用允许延性比的控制，且在确定各种构件允许延性比时，已考虑了对变形的限制，因而在防空地下室结构设计中，不必再单独对结构构件的变形与裂缝开展进行验算；
2.3注意各部件的协调，以免因设计控制标准不一致而导致结构的局部先行破坏，失去整个防护建筑的作用；
2.4地面与地下承重结构体系要协调，不能出现两者强弱相差较大的情况。了解了结构人防设计的特点及原则之后，我们首先就必须确定计算所需的荷载值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.设计中常出现的问题
3.1人防地下室外墙配筋。当地下室内部横隔墙较多或上层建筑的柱子沿外墙向下直通到基础底板，外墙可按支承在内部横墙与楼板上的双向板计算；当地下室内部横隔墙较少或无横隔墙时可考虑上下两端支承，按下端嵌固在基础底板、上端简支或嵌固在顶板的单向板计算。
即地下室外墙按受弯构件计算，这与外墙所受平面外水平荷的作用特点是一致的。这样计算得到的配筋是受力主筋，即竖向分布筋。对于单向板或双向板而言，受力主筋应布置于墙板外侧，而非受力的水平分布筋布置于墙板内侧。这与一般剪力墙分布筋的排列方式不同。但很多设计中外墙钢筋按一般剪力墙的排列方式布置，这将造成墙体的有效厚度减小。
3.2防护墙体的厚度局部削弱。人防地下室与非人防地下室之间的防护密闭隔墙由于设备暗装，导致防护隔墙局部不满足防护与密闭要求的厚度。
这就要求结构专业设计人员对此问题予以重视，注意与设备专业之间的协调，与人防地下室相关的墙体上不宜设置暗装的设备箱盒。若不可避免时，应与相关专业协调处理，以满足防护密闭隔墙的强度和密闭要求。、
3.3门框墙上挡墙加强梁的设置位置。当防护密闭门上挡墙较长时，往往需在挡墙下端设置加强梁，作为抵抗水平冲击波荷载的加强构件。需注意的是，加强梁距上挡墙下边缘应预留250～300mm高度，以便内侧的密闭门或防护密闭门有足够的水平开启空间、。而且加强梁纵筋应锚入门框两侧的竖向加强暗柱中，以形成明确的洞口加强传力体系。
3.4防倒塌措施。城市地下空间结建式人防工程的开发，多是以经济利益为主，常常忽略人防工程的出入口防倒塌问题，多数出入口设置在建筑物倒塌范围之内，有的甚至没有采取防倒塌和堵塞措施，也没有进行战时防倒塌和堵塞的转换设计。这些对战时人防工程出入口构成了安全隐患，需要设计时合理布局出入口。
对于人防地下室抗力等级为5，6级的室外出入口，战时需设置防倒塌棚架，而平时不便设置永久性防倒塌棚架，选用临战快速组装的钢结构装配式防倒塌棚架，在混凝土结构施工时预留埋件即可。
4.人防地下室注意事项
4.1人防荷载取值要负荷标准。人防荷载取值要根据当地人防部门根据国家制订的《人民防空工程战术技术要求》中的公式计算或规范查表来确定。在进行设计时可采用《理正人防工程结构设计软件》来对顶板、侧墙和无桩基底板的人防荷载进行计算。再进行计算时，对战时可能出现的核武器和常规武器爆炸的荷载作用取大值，这样既能够确定各构件人防荷载在范围之内，也能使所有构件的等效静荷载值满足结构的要求。
4.2对各构件的受力分析。人防地下室顶板承受的荷载有人防等效静载、自重、覆土重等。对于地下室的平时使用顶板要求荷载不是很大，顶板的活荷载战时不需要叠加。对于顶板配钢筋值按照战时的要求进行计算取值，因为此时要求的配筋率最大，能够满足顶板的韧度要求。顶板钢筋可按0.25%的配筋率进行贯通配筋，支座筋量少的部位可进行非贯通筋数量的增加，但要使底筋和顶板贯通筋的间距和位置协调，方便拉筋操作。另外一些小细节也不能忽视，例如口部以外的顶盖板，因为战时坡道会作为主入口，因此顶盖板的设计合理与否对下面的坡道保护起到关键作用。外墙的设计也要根据荷载和弯矩进行合理的内力计算和布筋方式后进行确定。钢筋的布置是外墙设计的关键，在钢筋的布置中，外侧竖向筋宜在外排，可以采用贯通筋与非贯通筋交错布置的方式，使钢筋在交错底板弯后按其搭接与底板下钢筋相连。外墙的选筋原则是“直径细且间距密”，这样能有效的控制外墙裂缝的产生。
4.3地下室的构造要求。在《GB5003822005人民防空地下室设计规范》中，对人民防空地下室的构造要求作出了详细规定，设计人员在进行设计时，要充分研究体会其适用的条件和范围，同时结合工程设计的实际情况，就应该能够顺利完成各主要构件的设计任务。为便于开展工作，这里，我们结合构造和受力要求，对一些主要构件的参考尺寸作出规定：对顶板来说，6级顶板取250mm～300mm范围，5级顶板取300mm～350mm范围；对于顶板梁来说，其跨高比一般在7～12之间，由构造确定合理的截面尺寸判定标准和梁面通长筋；对于防护单元隔墙和密闭隔墙来说，通常取250mm；对于外墙和临空墙来说，经过计算后决定，一般通常不低于300mm；对于底板来说，其厚度不低于外墙厚度，当地下水位较高时，则不再由人防控制。总之，人防构件的结构厚度首先应该满足早期核辐射防护的要求，然后还要满足工程的受力要求。
4.4孔口防护和平战转换设计要求。孔口防护的设计内容包括三个部分：一是设计防护密闭门与消波系统，该部分主要由建筑和通风专业来完成；二是设计墙体，主要包括出入口通道内部的临空墙、相邻单元间的隔墙、门框墙等；三是设计孔口的其他构件，主要包括风井、通信、防爆波电缆井、防倒塌棚架、开敞式通道等，对于开敞式通道来说，一般主要考虑静土和水侧压力的影响而无需顾及到核爆动荷载，对于风井、通信、防爆波电缆井、防倒塌棚架来说，则是直接选择使用通用图，其中钢结构防倒塌棚架的建设需要配置相应的基础图。在进行平战转换设计时，要遵守以下五条基本原则是：一是工程的平时使用和战时使用的用途不能差距太大，要尽量相近；二是从平时到战时转换的工作量要尽量减少；三是在设计时要一次完成到位，在施工时则要分零部进行；四是在设计时要充分考虑到工程使用的兼容性和通用性；五是工程转换的措施要求快速简便、经济可靠。
5结语
人防工程建设已成为城市建设的重要组成部分，要充分发挥人防工程的平战结合功能，需要设计、施工、监理等各方通力合作，才能消除上述例举的工程问题，使人防地下室的建设质量符合国家工程建设规范要求。
参考文献：
[1]李晓良.关于人防地下室结构设计的几个问题[J].浙江建筑，2009，09，19-22.
[2]李秋琳.人防地下室设计分析[J].山西建筑，2007，06，51-52.
论文作者:方继辉
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签：人防论文; 地下室论文; 顶板论文; 荷载论文; 战时论文; 外墙论文; 构件论文; 《基层建设》2015年13期供稿论文;