杨万才
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摘要：防空地下室的建设，是当前建筑工程的重点内容，不仅能够满足战时的防控要求，而且在平时防灾工作当中也发挥着关键作用，因此受到全社会的高度重视。随着当前对防空地下室建设要求的提升，只有确保结构稳定性与安全性，才能真正发挥防空地下室的功能价值。因此，需要对结构设计要点进行针对性控制，防止防空地下室质量出现问题。然而，在实践工作当中仍旧存在诸多误区，导致整体设计不合理。因此应该转变传统设计理念，引进先进的设计方法，提高防空地下室结构的整体稳定性及安全性，在防辐射、防爆、防渗漏和防毒等工作中发挥作用。结合建设区域的实际情况及工程整体要求，对当前设计方案进行逐步改进，增强其可行性。
关键词：防空地下室；结构设计；优化
防空地下室具有较大的特殊性，因此在结构设计中不能按照普通地下室的设计方式，而是应考虑到其功能需求特点，制定切实可行的设计方案。在设计工作当中应该遵循安全性、经济性和适用性等基本原则，确保地下室基本功能的同时，使其能够承受较大的荷载。口部防护设计和主体结构设计，是防空地下室结构设计的关键内容，涉及的环节相对较多，而且在建设中容易受到地质因素、技术因素和人为因素等影响，导致结构设计的难度上升。本文将对防空地下室结构设计的现状进行分析，探索防空地下室结构设计的优化措施。
一、防空地下室结构设计的现状
在整个项目当中，防空地下室的建设造价占比较大，因此在设计工作中需要保障质量安全的同时，提高建设的经济性，创造良好的经济效益。通过优化设计方案，能够使各类施工材料与设备、人员等得到合理配置，是控制工程造价的有效方式【1】。然而，由于受到结构优化和含钢量指标等因素的影响，在实践工作当中仍旧存在诸多限制性问题。对于含钢量的认知程度不足，无法协同结构设计效果和含钢量之间的关系，缺乏对建设区域地下水、地质状况以及柱网尺寸、结构形式等因素的综合考量，因此难以保障结构的安全性及稳定性。在施工中存在偷工减料的行为，使得防空地下室存在大量的安全隐患。在设计工作当中未能严格遵循相关参数标准，往往只顾眼前经济利益，导致工程质量不符合国家和行业标准。
二、防空地下室结构设计的优化措施
（一）柱网结构设计
优化防空地下室的结构设计方案，能够实现对施工工序的合理安排与组织，同时控制施工工期，避免出现工期延误的问题。在设计柱网结构时，应该对建设区域的实际情况进行全面勘察，并明确各项参数，确保方案的合理性与科学性，实现资源的高效化利用【2】。以建筑工程的结构特点为依据，提高防空地下室的实用性，选择合理的施工技术，避免盲目追求新技术而忽视了其适用性。对于柱网结构的分布情况进行综合分析，明确结构作用和基本性能特点，实现柱网结构的有效衔接，提高柱网稳定性。柱网 8.4m×8.4m 的标准跨含钢量指标比柱网 5.4m×6.3m/5.5m 高约42%。5.4m×6.3m/5.5m的小柱网，在动迁安置基地的建设中较为常用，而在普通商品房当中柱网的规格则可以选择8.1m×6.3m/5.5m。
（二）顶板结构设计
固定设备与顶板自重、覆土重和静荷载等，是顶板中的主要荷载形式，在对其进行计算时可以按照常用方式。除了应该满足平时的荷载需求外，还要对战时情况进行针对性分析，包括了各类静荷载和等效荷载等，在设计时应该考虑到最坏状况。应该明确杀伤武器的一次作用，明确其短暂性和瞬息性的特点，确保在塑性体系设计中具有精确的参数。明确塑性条件下的构件受力情况，可以允许少量残余变形的存在，确保防空地下室结构的防护动力可以满足实际需求。板柱结构、梁板结构和双向密肋楼板结构等，是防空地下室的主要顶板形式。其中，井字梁和十字梁在梁板结构中的应用较多，设计人员应该明确地下室高度和覆土情况，确保顶板选择的适用性与经济性。在不同的结构形式当中，顶板的含钢量也会有所差异。
当柱网选择8.4m×8.4m，覆土厚度为1.5m时，板厚应该控制在450mm左右，含钢量在95.57kg/㎡左右。
（三）门框墙设计
冲击波荷载和门扇的作用力，是门框墙的主要荷载类型，因此在设计时应该明确其受力情况，使整体结构得到优化。上挡墙、侧墙和门槛等，是门框墙的基本组成，受到较大门洞尺寸的影响，在计算时应该予以针对性关注。悬臂构件在侧墙中的应用较多，能够符合其结构形式要求。在对上挡墙进行设计时，则需要对其高度和宽度比进行单独分析，如果该比值在1/2以上，那么需要将加强梁设置于上方位置，并科学计算相应的荷载情况【3】。如果该比值在1/2以内，那么在计算时应该重点关注悬臂构件情况。在设计钢筋混凝土门框墙时，则应该将密闭门门框墙、防护密闭门门框墙厚度分别控制在250mm以上和300mm以上，同时门槛的高度应该在200mm以内。在设置门框墙洞口边竖筋保护层时，其厚度应该控制在50mm左右。在某工程项目当中，门框墙的厚度在400mm以内时，将2根16的斜向钢筋设置于门洞四角的内外侧当中；当其厚度超过400mm时，则将3根16的斜向钢筋设置于门洞四角位置和中心位置。
（四）连通口设计
连通口也是防空地下室结构设计中的关键部位，能够为人员的疏散提供便捷，同时满足后期维护需求。连通口通常设置于防护单元墙当中，同时应用双向受力防护密闭门【4】。在低抗力防护单元当中应用高抗力防护密闭门，在高抗力防护单元应用低抗力防护密闭门，能够对防护等级的差异进行有效处理，增强连通口的整体可靠性。在设置门框墙的厚度时，也应确保其能够同时关闭，因此应该在500mm以上。同时，需要考虑到不同防核抗力级别下低抗力一侧和高抗力一侧设计压力，确保其数值的精确性。比如当防核抗力级别要求为6级和5级时，那么低抗力一侧和高抗力一侧设计压力则应该为0.10MPa和0.05MPa。
（五）口部通道设计
水压和土中压缩波是作用于口部通道的主要外部荷载，应该对无顶盖段敞开通道结构和有顶盖段通道结构的特点进行分别考量，确保结构计算的精确性。在无顶盖段敞开通道结构当中，设计挡土墙和底板时可以将民用建筑的相关标准作为依据。该结构在爆炸动载作用下未发生破坏，因此可以保障防空地下室的整体安全性。在有顶盖段通道结构当中，会在内侧和外侧有压力作用，需要对其作用特点及方式进行针对性分析【5】。通道会在空气冲击波作用下出现变形，同时也会受到弹抗力的作用，因此未出现倒塌的问题，只存在少量的裂缝。按照承受土中压缩波与水压组合计算的方式，对该类型口部通道进行设计。
（六）拉结钢筋设计
防空地下室通常具有较大的构件截面尺寸，比如人防墙、底板和顶板等等，因此双层双向钢筋网的应用相对较多。在应用拉结钢筋时，需要设置为梅花形，门距应该控制在500mm以内，同时直径在6mm以上。明确构件钢筋间距值，以此为依据设置拉结钢筋的间距，150mm、200mm和250mm是钢筋网的主要间距值，因此在设置拉结钢筋时则可以分别为450mm、400mm和500mm【6】。对于拉结钢筋间距的合理控制，不仅能够增强防空地下室的结构稳定性与安全性，而且能够对施工成本加以控制，避免出现浪费问题。
结语
防空地下室结构设计的难度较大，应该在明确其功能需求的基础上，对设计方案加以优化，提升工程质量。但是，由于设计方法落后或者外界因素考量不足等问题的存在，也会对设计效果产生影响，不利于后续施工。为此，应该掌握柱网结构设计、顶板结构设计、门框墙设计、连通口设计、口部通道设计和拉结钢筋设计等各个环节的要点，消除其中的质量安全隐患。
参考文献
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