高层建筑下人防工程结构的设计分析

发表时间:2020/5/26   来源:《建筑实践》2020年1月3期   作者:梁嵩祥
[导读] 社会经济的不断进步和发展,为人们的生活带来极大的便利,城市化进程的加快促进了城市建设的发展
         摘要:社会经济的不断进步和发展,为人们的生活带来极大的便利,城市化进程的加快促进了城市建设的发展,高层建筑的数量也在逐年递增,人们对建筑质量的要求越来越高,因此,建筑企业要提高施工质量。人防工程作为高层建筑施工工程的重要组成部分,对人们的生命及财产安全具有十分重要的影响,为此,本文对人工工程的概念进行了简要的分析,然后对人防工程结构设计的技术要点进行详细的分析,以此提高人防工程的施工质量,为高层建筑工程的施工奠定坚实的基础,进一步推动建筑工程的施工水平。
         关键词:高层建筑;人防工程;结构设计;设计要点;施工质量
         当前,随着国内经济的快速发展,人们的生活质量也在逐渐提高,城市化进程不断加快,城市基础设施的建设成为人们关注的重要话题。为了节省一定的空间,提高施工效率,国内主要建筑结构也开始转向高层建筑结构,这种情况下,结构设计的问题就成为施工单位研究的重中之重,也逐渐引起人们的广泛关注。其中最重要的人防工程,这种工程在战争时期具有极其重要的作用,可以为人们群众提供相应的庇护港湾,充分保障其生命和财产安全,在当今社会,该施工结构同样重要,因此施工人员要提高施工质量意识,确保其施工水平的提高,促进施工质量的发展。只有对人防工程的结构进行仔细的研究和设计,细致做好工程施工方案,才可以最大限度发挥人防工程的价值,充分显示其利用效果,为以后的工程施工提供良好的基础和保障。
1.人防工程的简要分析
1.1人防工程的概念
         人防工程,指的就是人民防空工程,这种工程建设的目的主要是为战争期间的人民群众提供一定的安全避难场所,在这里,人们可以进行相应的物资隐藏工作,还可以做好人员的躲避,当出现伤亡的情况下,还可以进行医疗救护工作等,是战争期间国家修整兵力的主要场所。随着社会的发展,该种工程的施工也获得了一定的发展,目前为止,主要有4种建筑类型,其中主要包括坑道式、地道式、附建式以及单建式。在这4种建筑类型中,附建式的结构类型在高层建筑中得到最为广泛的使用,这种建筑形式相对比较简单,施工步骤比较少,在实际建设时也比较方便,同时对建筑面积的要求也不高,建设过程中需要投入的资金也比较少,所以受到施工单位的欢迎。不仅在战争期间具有良好的避难效果,而且在防空方面具有极高的能力,当前也是防空工程建设中的主体建设,具有十分广泛的应用。与此同时,该建筑形式具有良好的经济效益,不仅施工成本较低,后期的收益也比较可观[1]。
1.2人防工程的主要工程类型
         人防工程的主要工程类型就是附建式结构,这种结构在施工的时候大多是建在建筑主体内部的地下的,与其他结构相比,这种结构具有一体性,可以大大降低工程施工的费用。目前,大多数高层建筑在建立的开始就是设置地下室,当人防工程建成之后,还可以用来当临时储存物品的地方,也就是储藏室,并且,有些地方还可以用来当作临时的车库,不仅实现了资源的有效利用,还在一定程度上促进了人防工程的发展,达到良好的经济效益。
1.3人防工程的设计原理
         在对人防工程进行设计施工的过程中,需要考虑多种多样的因素,对其防护能力进行有效的检查,进而增强其核弹爆炸后的冲击荷载。因此,在进行设计的时候,一定要对动荷载的内力进行有效的简化和计算,尽量保持其与动荷作用状态的受力情况保持一致,在这个过程中,可以采用等效静载法的方法提高其一致性[2]。


2.人防工程结构设计的技术要点
2.1基础设计的研究
         人防基础结构在进行设计的时候,具有一定的要求,首先要有一定的结构承载力,其次要充分保障其可靠性,并对承载力和可靠性进行细致的计算,在综合考虑经济效益的基础上选择合理的施工方案,构建最佳的人防工程。第一,要对其安全性进行全面的考虑,加强对结构承载力的验算,在设计的时候尽量选择最不利的情况作为控制的参照,验算也需要从两个方面进行,一方面是对和平期进行验算,另一方面是对战争期进行验算,在对战争期进行验算的时候,要将核弹爆炸等效静荷载和恒载等考虑在内,因为高层建筑的主楼层数比较多,这种结构的自重是比较大的,因此,要对和平期和战争期的数值进行计算和审核,并在比较的情况下选择当中的最大值[3]。
         通常情况下,在对裙房进行设计施工的时候,一般设计2层左右,也使用的是独立式的基础建筑方式,这样做的目的是要充降低化工产品施工成本,进一步提高建筑的稳定性。在对两层结构的建筑进行设计施工时,要对其防水功能进行充分的考虑,提高建筑结构的稳定性,实现其环保的功能。为了达到稳定性的目的,可以在工程施工中铺设一定厚度的土壤。另外,在对主楼基础下的地基承载力深度问题进行考量的过程中,有的用户会在建筑的主楼地下室四周设置相应的地下室,当主楼的基础是筏型基础的时候,就需要对基底距离和深度进行相应的修正,进而实现工程结构施工的高质量发展[4]。
2.2对顶板设计的研究
         一般情况下,在高层建筑中,人防工程大多是建设在地下的,在这样的情况下,为了保证上部建筑的安全性和稳定性,进而撑起整个建筑,就需要加强对地基的建设。地基建设的质量高低直接关系着整个建筑工程施工的质量,一旦地基出现问题,就会导致高层建筑的稳固性受到严重的影响,甚至会造成楼层的坍塌,对人民群众的生命和财产安全造成极大的威胁。顶板的设计施工同样对整体建筑具有重要的影响,在对地下人防工程的上部结构进行设计的时候,还需要对其型式进行合适的选择和匹配。对于有些工程来说,地面不需要设计人防结构,但也要选择好的构件和结构合理的配件[5]。
2.3重视对构造设计的研究
         承受荷载能力是人防工程必须具备的要求,所以,要加强对建筑施工中的构件选择和检查,并且要保证构件的最小厚度也要尽量高于普通结构。人防工程的结构构件对于截面尺寸也具有较高的要求,一般来说尺寸要比较大,因此需要对受力钢筋的百分率进行充分的控制。要尽量减少出现坍塌的现象。在对地下人防工程的板和墙的结构进行设计的时候,需要对其两面进行钢筋的加设操作。进一步增加混凝土和钢筋的共同受力作用,并在室外和入口和出口等与主体结构连接的地方设置成沉降状态。
结束语:
         综上所述,人防工程在设计建设的过程,要对设计结构进行不断的优化,善于采用新思想、新理念,并将高层建筑理念融合进来,提高人防工程的建设效果。同时,技术人员要加大研究力度,工作人员也要有自学意识,不断提高自身的技能和综合素质,对工程的设计原理进行细致的了解,提高基础设计、顶板设计以及构造设计等的水平,进而推动我国高层建筑工程的可持续发展,为人类提供更加便利和安全的居住环境,提高住房的可靠性,进而为以后的高层建筑人防工程施工提供参考和借鉴。
参考文献:
[1]马文勇,周佳豪,张正维,郑德乾,黄铮汉.塔冠对方形超高层建筑顺风向基底弯矩的影响研究[J/OL].建筑结构学报:1-8.
[2]刘伟雄,张尚达.高层建筑混凝土梁受剪承载力数值模拟方法[J/OL].西安工程大学学报:1-7[2020-04-18].
[3]王晓梅.高层建筑施工主体结构的关键施工技术[J].中外企业家,2020(10):128.
[4]朱峰.浅析高层建筑下人防工程结构设计要点研究[J].中国住宅设施,2017(08):33-34.
[5]许少洪.高层建筑下人防工程结构设计研究[J].河南科技,2016(09):103-104.
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