地下室人防结构设计中的主要构件设计研究与探讨

地下室人防结构设计中的主要构件设计研究与探讨

韩广朔 ,王闯 ,周熠

中国建筑第八工程局有限公司 江苏省无锡市  214142

摘要：目前，随着社会经济快速发展，地下室人防工程是建筑工程中不可或缺的组成部分，它不仅可以作为人防临时掩体、战时防空指挥中心、通讯中心、隐蔽所等；还能够满足人们日常生活需求，是城市抗灾减灾不可或缺的生命线工程。地下室人防的设计对整个工程建设质量的好坏起着非常重要的作用；如果设计不合格，地下室人防建设质量就无从谈起。

关键词：地下室；人防结构设计；构件设计

引言

地下室的人防结构设计非常关键，平时可以作为车库或商业的往来场所，战时可以作为人民群众躲藏的空间，具有不可忽视的重要作用。如果没有合理设计地下室人防结构，将会导致其作用得不到有效的发挥。

1地下室人防结构设计的主要特征

地下室人防结构，是我国政府相关部门以国防建设的相关要求为依据，组织与动员群众开展的一项防护对策，从而对防范、减轻空袭危害的地下室进行建设。相对于普通性质的地下室而言，地下室人防结构在设计期间，必须要对各个负载的程度有着极为充分的考量，必须要对战时武器引爆所造成的动荷载作用大小进行全面的考虑。因此，对于设计人员来讲，必须要对地下室人防结构设计进行更深层次的强化，从而为人民群众的生命安全带来更有力的保障。

由于地下室人防结构在战时能够起到防范生化武器、核武器、常规武器和高空袭击等作用，因此其在展开设计、作业以及设施配备方面同普通的地下室之间存在较大的差异。由于需要在战时承受巨大的荷载，因此地下室人防的梁、柱子、底板、外墙以及顶板的尺寸都需要大于普通的地下室的相应尺寸。由于地下室人防结构只能全部埋于地下，并同时需要具备对突然施加的动荷载的承受能力，因此对结构材料的强度有较高的要求，具体提高标准。

将其特殊性作为依据，在开展地下室人防结构的设计作业期间，必须遵循以下的原则。充分做好战时、平时的地下人防结构荷载计算工作，并且选取更加合理、科学的管控条件。由于武器爆炸造成动荷载的出现，因此必须要做好动力分析工作，利用等效静荷载方法对设计进行简化，同时又能够满足战时防范的相关精度需求。在设计结构期间，可以不对结构构建的裂缝以及变形程度单独展开验算，但是要对变形的限制有着极为全面的考量。在进行地下室人防结构设计时，对于地基的变形与基础不需要展开验算，但需要格外注意各个部件之间的协调，防止因与控制标准不符而出现结构局部破坏的状况。

2设计中常见问题及解决措施

2.1只在防护密闭门上设置加强梁

为了从根本上抵御战争时由于爆炸对防护密闭门所形成的冲击，对其结构进行设计的过程中，需要在上档墙的下段设置加强梁，使其当作抵抗爆炸荷载的基本构件；加强梁的纵向受力钢筋，需要从门框的两侧墙内或者柱子中进行受力，使其在洞口形成特殊的传力体系。除此之外，在对加强梁进行设置时，应该使其凸向防护区之内，值得注意的是密闭通道的长度是否够长、防护密闭门上的门框是否会对密闭门的开启产生影响等。如果不受到特定条件的限制，一般会将加强梁凸向防护区的外面，由于防护密闭门比较大，要从根本上保证防护密闭门能顺利安装，那么需要将上挡墙的下边缘预留250~300mm的高度。而且加强梁纵筋应锚入门框两侧剪力墙内，以形成明确的洞口加强传力体系。

2.2后浇带穿越人防口部

《人防工程施工及验收规范》明确规定：工程口部、防护密闭段、采光井、防爆井等有防护密闭要求的部位，应一次整体浇筑混凝土。主要原因：人防口部、采光井、防爆井等处钢筋搭接多，施工工艺复杂，有门槛凹槽处预埋钢材及门框预埋件，防毒通道、滤毒室等部位对防毒密闭性要求非常严格。所以后浇带严禁穿越人防口部，另外后浇带应尽量避开临战封堵门框墙以及防护密闭门等受力重要部位。

3人防构件设计及人防构造

3.1临空墙

人防墙设计时，一般情况下设计通常简化为以底板、顶板为支座的单向板模式进行设计，受力相对简单。临空墙承受人防荷载一般较大，尤其是当层高较高时，若仍按上下支撑模式进行设计，则临空墙的墙厚、配筋有较大幅度的增加，经济性亦较差。应对措施：结合平面布置及临空墙所承受荷载大小，合理确定临空墙的周边约束条件；当临空墙有侧墙支撑时，若侧墙横向间距不大，则临空墙可考虑以侧墙为支撑按水平连续构件进行设计，此种情况下，无论人防荷载大小，临空墙墙厚或配筋均可控制在合理范围内。当侧墙间距与层高相差不大时，可考虑按四边支撑进行设计，可适当减小墙厚或配筋，受力也相对符合实际受力情况。当无侧向支撑时，则只能按上下支撑进行设计。

3.2门框墙

常规的门框墙设计，都是把一个完整的门框区分为上、下、左、右四个挡墙进行设计。根据各部分挡墙承受人防等效静荷载的不同，计算其配筋。门框墙的计算原理较为简单，门框墙本身设计不难掌握，门框墙设计一般是按悬臂构件进行设计的，当门框墙悬臂长度过大时一般会增设门框柱、门框梁。在设计中经常会出现门框柱或门框梁的设置不当而导致人防门不能正常开启的情况。

密闭通道开间偏大而进深偏小时，应特别注意因防护密闭门上部设置门框梁可能导致内侧密闭不能完全开启的情况，如图1、图2所示。

图1密闭通道布置图（一）                      图2密闭通道布置图（二）

应对措施：结合平面布置合理设置门框柱、门框梁的布置，当密闭通道进深偏小时应适当加大进深，或控制门框梁的高度，必要时亦可考虑把门框梁位置适当上移避开人防门。

人防区与非人防区汽车通道大双扇人防门开启范围内主次梁高距离人防门顶高差不宜小于250mm，否则容易导致人防门不能正常开启，如图3所示，图（a）中人防门一侧的主梁高度过大，导致人防门上铰页板被埋入结构梁内，图（b）中人防门侧框架梁与人防门顶吊钩冲突。

（a）（b）

图3大双扇人防门框布置图

应对措施：为避免出现上述情况，应控制人防门开启范围内主次梁底距离门洞顶的高度不小于250~300mm，必要时可取消次梁或设置宽扁梁来避免类似问题。

3.3拉结筋

《人民防空地下室设计规范》第4.11.11规定，人防墙、板中应设置梅花形拉结筋，拉结筋应能同时拉住最外层受力钢筋且间距不大于500。但人防墙、板中拉结筋间距不匹配问题经常出现，同一方向的受力筋两侧间距差异较大，拉结筋就无法设置或者设置困难。例如，有的图纸中临空墙外侧竖向钢筋间距120mm，内侧140mm，水平钢筋钢筋间距150mm。钢筋间距混乱给施工带来不便不说，梅花形拉结筋在这种情况下根本就无法设置或满足规范要求。

3.4后浇带

《人民防空工程施工及验收规范》6.4.11条规定，工程口部、防护密闭段、采光井、水库、水封井、防毒井、防爆井等有防护密闭要求的部位，应一次整体浇筑混凝土。该条文目的是为提高人防工程防护密闭性能。有些人防结构图纸上仍然按照普通地下室的设计思路布置后浇带，没有仔细复核后浇带是否穿越人防口部这些有密闭要求的功能房间，导致违反规范规定，同样后浇带布置也不能穿越人防门框。

结语

综上所述，地下室中的人防结构具有不可忽视的重要地位，在平时能够为人民群众带来车库或商业往来的空间，在战时能够为人民群众带来庇护的场所。如果没有合理展开设计，将会造成地下室人防结构的作用无法充分发挥。因此，必须要不断地对设计水平、设计方案做出创新与改善，才能够推动地下室人防结构设计的高效，进而推动设计企业长远、稳健的发展。

参考文献

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[2]徐云中.人防地下室结构设计中存在的若干问题分析[J].建筑设计管理，2018，35（3）：68-70.

[3]路承坤．人民防空结构设计中的常见问题与措施[J]．工程技术研究，2021，6（4）：207－208．