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摘要:现阶段,我国的地下室人防建设越来越多,其安全问题也越来越受到重视。在设计过程中严格履行设计规范和设计要求,所有的操作都必须保持规范性与标准化。当前的一些地下室人防工程设计,仍然沿用以往传统的设计思路,达到的设计效果无法满足要求,甚至会让地下室人防陷入设计困境,结合当前的建筑发展形势,需要实现地下室人防建筑的科学设计,通过不同角度进行分析与研究,提升地下室人防的科学性。基于此,本文针对地下室建筑人防设计问题和解决措施展开分析,仅供参考。
关键词:地下室;人防建筑;设计
引言
地下室结构质量会直接影响地上工程的牢固度和稳定性,地下室结构设计同时也能对施工起到指导作用,设计质量关乎整体施工效果。因此,设计人员要重点关注地下室结构设计,提高设计水平,完善地下室结构设计,发挥成本管控作用。
1建筑的人防工程基本概述
当前我国建筑在人防建筑过程中主要分为以下4种形式,坑道式建设、单体式建设、地道式建设和附建式。目前在我国建筑的人防工程建设过程中附建式的应用最为广泛,最主要由于这种人防工程建设方法在地下的工程施工工艺较为简便,同时还具有耗资较少、节约土地资源等一系列优点,所以在我国建筑人防工程的应用中附建式较为广泛。附建式人防工程在建设中主要以建筑物结构为基础,然后以建筑的地下空间结构作为人防工程建设空间,在日常使用过程中,人们可以将人防工程作为地下储藏室或者是地下车库用来使用,如果一旦发生战争,那么就可以将人防工程应用于临时战争避难所。所以在人防工程的设计建造过程中,设计师们需要充分的考虑建筑物在战争环境下的使用过程,尤其是需要考虑核弹爆炸对建筑物的人防工程带来的影响。
2地下室建筑设计框架下人防工程设计的问题
2.1出入口位置防倒塌棚架梁箍筋设计问题
人防地下室的主要作用,就是为了满足战时需要,给人们提供一个安全的场所,避免各种杀伤性武器带来的人员伤亡。在人防地下室中,出入口位置的设计工作非常重要,防倒塌棚架的安设,可以提升出入口的安全性,避免因为震动引发的倒塌风险,是提升人防地下室安全性的有效手段。从设计的角度对其进行分析,防倒塌棚架顶板在建设完成以后,需要承受很大的荷载,其中这些荷载主要来自于两个方面,第一,在房屋倒塌的时候,各种建筑结构会对其产生很大的荷载,这种荷载的方式通常都是在竖直角度。第二,爆炸物在爆炸的瞬间,产生的水平方向的冲击波。在人防地下室防倒塌棚架设计的过程中,许多的设计人员问题考虑的不全面,箍筋设计存在问题,主要表现在了箍筋的间距设计方面,经常会出现棚架梁箍筋间≥150mm的情况以及箍筋加密区间距大于纵筋直径的5倍,这种箍筋设计方式存在明显的问题,会降低防倒塌棚架承受荷载的功能,不利于人防地下室重要功能性作用的发挥。
2.2人防地下室桩基设计问题
根据GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》第4.8.15条的规定,人防地下室桩基应考虑上部墙、柱传来的核武器爆动荷载的荷载组合值来验算其桩身强度,且人防地下室底板向上的核武器爆炸产生的等效静载标准值不参与上述计算桩身强度计算的荷载组合。桩身强度计算时,材料强度可以按GB50038-2005表4.2.3规定提高。一般情况下,桩身强度是可以满足的。但当桩基采用高强预应力管桩时,则应特别注意补充验算。因为按照《福建省防空地下室设计若干技术要求》的规定,预应力管桩是不可以考虑材料强度的提高系数的,故应特别注意。
2.3重视程度不高
近年来,我国处于和平发展时期,绝大部分群众无法理解人防工作的重要意义,很多设计人员在对建筑物的地下结构进行设计时没有考虑建筑物的防护功能,认为人防工程,只要符合一般标准即可。
在这种思维的影响下,人防工程在细节上会埋下很多问题。此外,为了确保人防工程具有足够的负载能力,建设该工程所使用的材料质量都非常好,相应其价格比较高。
3地下室建筑设计框架下人防工程设计问题的解决措施
3.1出入口位置防倒塌棚架梁箍筋设计措施
在防倒塌棚架的设计环节,需要对箍筋间距进行合理性分析,结合设计规范以及实际的工程功能需求,减小箍筋间距,提升防倒塌棚架的承受荷载的能力,保证人防地下室的质量可以满足战时需求,实现高质量人防工程的建设。
3.2结构工程构件的设计
设计人员在进行结构工程构件设计的过程中,也需要综合考虑建筑人防地下工程的使用要求,在结构材料、抗渗等级以及构件的最小厚度的设计上都需要比一般的建筑工程结构要高。
3.3外墙结构设计
通常在计算过程按照上端铰支、下端嵌固的方式展开。设计地下室外墙顶部配筋时应考虑地下室顶板配筋,如果地下室的顶板接近墙身厚度,可使用两端嵌固方式计算。地下室外墙与建筑其他部位的外墙相比,存在一定特殊性,其承受的荷载包括各种形式的荷载力和源于各方向的荷载力。地下室外墙等级要与扶壁柱的混凝土强度等级相同,不包括塔楼柱兼作扶壁柱。纵筋之间要相互匹配。为避免产生竖向裂缝或最大程度地减少竖向裂缝,水平构造筋单边配筋率应超过 0.2%,水平筋之间的距离要控制在 150mm 以内。地下室采用的防水混凝土需具备一定的抗渗等级,按照《地下工程防水技术规范》选择防水混凝土。在实际的建筑工程地下室施工中,要采用科学的方法分析外墙受力情况,优化分析过程,简化处理,提高外墙的设计质量。在设计地下室外墙时,需严格按照准则进行设计,地下室的外墙接触土壤,需设计保护层,要求混凝土保护层的厚度超过 40mm;地下室外墙的外侧配置水平钢筋,内侧配置竖向钢筋。在实际设计过程中,还需重点考虑资金投入情况,确保地下室外墙的承载能力符合要求。
3.4人防地下室扩散室设计常见问题
在人防地下室结构设计过程中,必须要重点关注扩散室的设计效果,提升其质量,保证扩散室的结构可以满足战时需求。但是在实际的设计环节中,扩散室的设计工作经常会出现各种问题,扩散室的取值不合理,而且余压设计也存在问题,不能满足实际的余压要求,对扩散室各种构件的等效静荷载缺乏全面性的考虑分析,扩散室的重要功能性作用被严重的削弱,直接的影响到了人防地下室的安全性,受到这些问题影响,人防地下室难以满足战时需求。对于这些问题,设计部门需要重点关注,要对竖井与扩散室之间的墙体以及扩散室与土体接触的顶板、底板和外墙等结构部件的强度进行充分考虑和合理设计,保证问题考虑的全面性,尤其是扩散室的抗荷载能力,需要进行精准的计算,结合战时建设标准,合理的配置钢筋,利用高质量的扩散室,消除爆炸冲击波,保证人防地下室在战时发挥出奇效。
结语
综上所述,人防地下室属于非常重要的人防工程,在人防地下室结构设计过程中,必须要充分结合战时需求以及和平时期的功能性需要,保证人防地下室的作用可以得到充分地发挥,为人防事业的发展做出积极地贡献。
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