人防設(shè)計講座

1、內(nèi)容提要 五.內(nèi)力分析、截面設(shè)計與主要構(gòu)造規(guī)定一、概述1.1.人防荷載的特點人防荷載的特點 人防荷載的來源：來源于核爆炸沖擊波 人防荷載的作用時間：很短，1秒鐘左右 人防荷載的作用次數(shù)：一次（整個結(jié)構(gòu)壽命期內(nèi)一次） 人防荷載的性質(zhì)：突加快卸的瞬時動力荷載 人防荷載的分布：同時、均勻、滿布 人防荷載的分項系數(shù)：分項系數(shù)=1，原因是：偶然性荷載不乘分項系數(shù)；人防結(jié)構(gòu)可靠度要求比工民建結(jié)構(gòu)低。2. 人防工程結(jié)構(gòu)的主要特點12.1、核爆動荷載屬于偶然性荷載，荷載具有量值大、作用時間短且不斷衰減等特點。2.2、防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)同時滿足平時和戰(zhàn)時二種不同荷載效應(yīng)組合的要求。2.3、地面多層或高層建筑物

2、，對于普通爆破航彈、核爆炸沖擊波早期核輻射等破壞因素都有一定的削弱作用，設(shè)計防空地下室時可考慮這一因素。2.4、墻、柱等承重結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量與地面建筑物的承重結(jié)構(gòu)相互對應(yīng)，以使地面建筑物的荷載通過防空地下室的承重結(jié)構(gòu)直接傳遞到地基上。2. 人防工程結(jié)構(gòu)的主要特點22.5、當(dāng)平時使用要求與戰(zhàn)時防護要求不一致時，應(yīng)采取平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換措施。 2.6、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件可按彈塑性工作階段設(shè)計 2.7、材料設(shè)計強度可提高 2.8、由于核爆動荷載是偶然性荷載，鋼筋混凝土構(gòu)件又允許開裂，因此比之靜荷載作用下構(gòu)件的安全度可適當(dāng)降低。2.9、在核爆動荷載作用下，地基承載力有較大提高，同時安全系數(shù)也可取較低，在這種瞬間

3、荷載作用下，一般不會產(chǎn)生因地基失效引起結(jié)構(gòu)破壞。3.1 可用“等效靜載法”、可拆開為單個構(gòu)件進行計算（規(guī)范用三個系數(shù)過渡到等效靜載）3.2 各部位抗力（強度）相協(xié)調(diào)3.3 可考慮塑性內(nèi)力重分布3.4 充分保證結(jié)構(gòu)的延性，“強柱弱梁（板）”、“強剪弱彎” 4. 人防工程結(jié)構(gòu)選型4.1、防空地下室結(jié)構(gòu)選型應(yīng)根據(jù)防護要求、使用要求、上部建筑物結(jié)構(gòu)類型、工程水文地質(zhì)條件以及材料供應(yīng)和施工條件等因素綜合分析確定。4.2、防空地下室結(jié)構(gòu)選型包括結(jié)構(gòu)類型與選擇。4.3、既要滿足作為上部建筑基礎(chǔ)的要求，又要滿足戰(zhàn)時作為防護結(jié)構(gòu)的要求。防空地下室常用梁板結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)以及箱型結(jié)構(gòu)等。當(dāng)柱網(wǎng)尺寸較大時，也可采用雙

4、向密肋樓板結(jié)構(gòu)。二、核爆沖擊波荷載二、核爆沖擊波荷載1 空氣沖擊波2 地面空氣沖擊波3 地面沖擊波主要設(shè)計參數(shù)4 空氣沖擊波對人防工程的作用5 土中壓縮波及其對人防結(jié)構(gòu)的作用6 人防結(jié)構(gòu)核爆動荷載計算1 空氣沖擊波1.1 空氣沖擊波的形成 核武器在空中爆炸時，反應(yīng)區(qū)內(nèi)的高溫高壓氣團高速猛烈地向外擴張，沖擊及壓縮其鄰近的空氣，從而形成空氣沖擊波，并且不斷向外傳播。1.2 超壓 波陣面后的壓縮空氣層稱為壓縮區(qū)，在壓縮區(qū)中壓力超過正常大氣的壓力稱為沖擊波超壓。在波陣面上超壓值最大，稱最大超壓或超壓峰值。通常講超壓值Pm,均指超壓最大值。 1.3 空氣沖擊波組成 空氣沖擊波是由脫離爆心后不斷向外傳播的

5、彼此緊密相連的壓縮區(qū)和稀疏區(qū)構(gòu)成。1.4 動壓 當(dāng)沖擊波波陣面接觸到未被擾動的空氣質(zhì)點時，使該處空氣質(zhì)點獲得很大速度，空氣質(zhì)點高速運動如受到結(jié)構(gòu)滯止，則產(chǎn)生作用于結(jié)構(gòu)上的壓力，稱為“動壓”，動壓的變化規(guī)律與沖擊波超壓的變化規(guī)律相似。2 地面空氣沖擊波 隨著離爆心投影點的距離不斷增加反射波陣面與入射波陣面匯合成為沖擊波，此匯合后的沖擊波稱為“合成波”，即地面沖擊波，地面沖擊波陣面靠近地面部分垂直于地面，即沿地面水平方向傳播。一般人防工程是按沖擊波作用是按平行于地表的地面沖擊波考慮。 3 地面沖擊波主要設(shè)計參數(shù) 4 空氣沖擊波對人防結(jié)構(gòu)的作用4.1 反射效應(yīng) 當(dāng)沖擊波在傳播方向上遇到一剛性結(jié)構(gòu)物時

6、，會產(chǎn)生很大反射超壓。1)、當(dāng)沖擊波傳播方向與障礙面法線夾角=0時的反射稱為正反射，此時反射系數(shù)最大，2)、0的反射稱為斜反射，隨夾角增大，反射系數(shù)逐漸減少。3)、當(dāng)30時，斜反射系數(shù)與正反射系數(shù)相差不大。4)、設(shè)計時按最不利因素考慮，故在設(shè)計時均按正反射系數(shù)取值，當(dāng)略大于30時，沖擊波沿表面平行滑過，不產(chǎn)生反射，此時反射系數(shù)為1。 2）擴散效應(yīng) 當(dāng)沖擊波從小孔進入大空間時，進入大空間的空氣沖擊波參數(shù)將會產(chǎn)生一定的變化，如超壓峰值會有所降低，并使波形出現(xiàn)一段升壓時間，即沖擊波的擴散效應(yīng)。在確定防空地下室頂板荷載時，在一定條件下就可考慮進入地面建筑沖擊波產(chǎn)生的擴散、膨脹影響。 當(dāng)沖擊波傳播方向與

7、室外出入口軸線垂直時（如豎井式出入口），由于口外沖擊波氣流質(zhì)點運動速度在出入口軸線上的分量為零，因此口內(nèi)沖擊波的產(chǎn)生只是由于口外沖擊波擴散、膨脹而引起的。因此，從各種出入口形式來看，豎井式、穿廊式出入口形式較有利，而直通式出入口、單向式出入口則差一些，且出入口梯段的坡度角（與地面的夾角）愈小愈不利。 根據(jù)試驗，沖擊波在通道內(nèi)傳播過程中與邊壁摩擦等產(chǎn)生損耗很小，只有在較長的通道內(nèi)（上百米）傳播后，才明顯呈現(xiàn)衰減現(xiàn)象。因此，對一般防空地下室的通道可不考慮壓力隨傳播距離的變化。當(dāng)沖擊波在通道內(nèi)遇900轉(zhuǎn)彎時，大約會有6能量損失，這種變化在實用上也可忽略不計。因此只要通道斷面形狀和大小不明顯改變，通道

8、內(nèi)沖擊波的超壓峰值在未受到阻擋前可認(rèn)為不變。通道內(nèi)沖擊波最后在防護密閉門上或端墻上受到阻擋，防護密閉門上或墻上超壓可按通道內(nèi)超壓的正反射壓力確定。 3）環(huán)流效應(yīng)當(dāng)沖擊波與封閉地面建筑物前墻相接觸時產(chǎn)生正反射，前墻上壓力瞬時增大到反射超壓值，形成高壓區(qū)，而前墻邊緣以外入射波并未遇到障礙，相對于反射超壓而言是低壓區(qū)，由于正面上的反射壓力大于頂面和側(cè)面沖擊波壓力，所以前墻上的反射壓力不能保持而很快衰減，這種衰減一直要延續(xù)到空氣流動狀態(tài)相對穩(wěn)定時為止，這種現(xiàn)象稱為環(huán)流。穩(wěn)定時作用在前墻上的壓力稱為環(huán)流壓力。當(dāng)防空地下室頂板高出室外地面時，迎爆面將會產(chǎn)生一定的環(huán)流效應(yīng)，因此其墻面上最大壓力會比正反射時略

9、小。例如6級時正反射系數(shù)為2.4，如考慮環(huán)流效應(yīng)，則反射系數(shù)可取2，即作用于高出地面外墻上最大壓力值為2Pm。 5)、無升壓時間三角形荷載的正反射系數(shù)僅與入射波超壓值有關(guān)，超壓值越大，其反射系數(shù)越大。6)、空氣沖擊波在某些條件下可能為有升壓時間的三角形荷載。7)、根據(jù)試驗資料總結(jié)，此種荷載當(dāng)?shù)孛娉瑝褐翟?.1Mpa左右時，正反射超壓不會大于入射超壓的一倍，即一般可取正反射系數(shù)為2。4.2 擴散效應(yīng)1)、當(dāng)沖擊波從小孔進入大空間時，進入大空間的空氣沖擊波超壓峰值會有所降低，并使波形出現(xiàn)一段升壓時間，即沖擊波的擴散效應(yīng)。2)、當(dāng)沖擊波傳播方向與室外出入口軸線垂直時（如豎井式出入口），由于口外沖擊波

10、氣流質(zhì)點運動速度在出入口軸線上的分量為零，因此口內(nèi)沖擊波的產(chǎn)生只是由于口外沖擊波擴散、膨脹而引起的。3)、對一般防空地下室的通道可不考慮壓力隨傳播距離的變化。當(dāng)沖擊波在通道內(nèi)遇900轉(zhuǎn)彎時，大約會有6能量損失，這種變化在實用上也可忽略不計。4.3 環(huán)流效應(yīng)1)、當(dāng)沖擊波與封閉地面建筑物前墻相接觸時產(chǎn)生正反射，前墻上壓力瞬時增大到反射超壓值，形成高壓區(qū)，而前墻邊緣以外入射波并未遇到障礙，相對于反射超壓而言是低壓區(qū)，由于正面上的反射壓力大于頂面和側(cè)面沖擊波壓力，所以前墻上的反射壓力不能保持而很快衰減，這種衰減一直要延續(xù)到空氣流動狀態(tài)相對穩(wěn)定時為止，這種現(xiàn)象稱為環(huán)流。2)、穩(wěn)定時作用在前墻上的壓力稱

11、為環(huán)流壓力。當(dāng)防空地下室頂板高出室外地面時，迎爆面將會產(chǎn)生一定的環(huán)流效應(yīng)，因此其墻面上最大壓力會比正反射時略小。3)、例如6級時正反射系數(shù)為2.4，如考慮環(huán)流效應(yīng)，則反射系數(shù)可取2，即作用于高出地面外墻上最大壓力值為2Pm。 5.土中壓縮波及其對人防結(jié)構(gòu)的作用5.1 土中壓縮波參數(shù) mhPtvhP11215.1 土中壓縮波參數(shù)01vhtoh5.2 土中壓縮波與結(jié)構(gòu)的相互作用 5.2.1 頂板的相互作用1)、壓縮波作用于結(jié)構(gòu)頂板將產(chǎn)生反射，并使結(jié)構(gòu)發(fā)生整體位移和變形，這些位移與變形又反過來影響壓縮波荷載，這種相互影響的力學(xué)現(xiàn)象稱為介質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間動態(tài)相互作用。2)、作用在土中結(jié)構(gòu)頂板上壓力與壓縮波

12、參數(shù)、土介質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)剛度特性等因素有關(guān)，工程設(shè)計中常用綜合反射系數(shù)K來反映壓縮波與頂板相互作用影響。3)、土中壓縮波作用于頂板的動荷載可表達(dá)為Pc1=KPh。 4)、在一定條件下某一深度作用在結(jié)構(gòu)上的動荷載最大，這個深度稱為頂板的“不利覆土厚度”。5)、造成“不利覆土厚度”的機理：當(dāng)壓縮波遇到頂板產(chǎn)生反射壓縮波后即向反方向傳播，反射波所到之處介質(zhì)壓力增高。當(dāng)它返回到自由地表時，因地表為自由界面必然使土體趨于疏松，同時產(chǎn)生向下傳播的拉伸波，拉伸波所到之處壓力將隨之下降，當(dāng)它傳到頂板時，頂板壓力亦隨之減小形成卸載作用。若結(jié)構(gòu)埋置較淺，由于拉伸波造成的卸載作用會部分抵消入射波在頂板上的反射作用；若

13、埋置較深，雖然反射壓力在結(jié)構(gòu)變形到最大值過程中全起作用，但隨著深度增加，結(jié)構(gòu)動力作用越來越小。6)、當(dāng)結(jié)構(gòu)最大變位時間等于反射壓力作用時間時，荷載總的動力響應(yīng)最大，產(chǎn)生此最大動力響應(yīng)的深度稱為“不利覆土厚度”。7)、 結(jié)構(gòu)頂板不利覆土厚度，其值與抗力等級、結(jié)構(gòu)短邊凈跨大小有關(guān)，結(jié)構(gòu)頂板不利覆土厚度確定后，由試驗得出綜合反射系數(shù)由1近似線性地增至不利覆土處的Km值，當(dāng)大于不利覆土厚度時，對非飽和土按大于不利覆土厚度時確定的規(guī)律隨深度減小。8)、對飽和土當(dāng)覆土厚度h大于或等于結(jié)構(gòu)最不利覆土厚度hm時，K值可按以下規(guī)定確定：當(dāng)Pm（N/mm2）201時，平頂結(jié)構(gòu)K=2.0，非平頂結(jié)構(gòu)K=1.8；當(dāng)P

14、m（N/mm2）161時，K值按非飽和土確定；當(dāng)161Pm（N/mm2）201時，K值可按線性內(nèi)插確定。5.2.2 壓縮波對底板作用 Pc3=Pc1 式中：Pc3-結(jié)構(gòu)底板上核爆動荷載最大壓力（KN/M2）； -底壓系數(shù)，當(dāng)?shù)装逦挥诘叵滤灰陨蠒r，取0.70.8，其中4B級及4級取小值；當(dāng)?shù)装逦挥诘叵滤灰韵聲r，取0.81.0，其中含氣量0.1時，取大值。6 人防結(jié)構(gòu)核爆動荷載計算6.1 地面建筑物對防空地下室結(jié)構(gòu)核爆動荷載的影響1、在防空地下室的結(jié)構(gòu)頂板計算中，對抗Pm=0.1、0.05MPa防空地下室，當(dāng)符合下列條件之一時，可計入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓作用的影響。 上部建筑物層數(shù)不

15、少于二層，其底層外墻為不低于240mm磚砌體強度的墻體，且任何一面外墻墻面開孔面積不大于該墻面面積的50； 上部為單層建筑物，其承重外墻使用的材料和開孔比例符合上述規(guī)定，且屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 對符合第1條規(guī)定的抗Pm=0.05MPa防空地下室，作用在其上部建筑物底層地面的空氣沖擊波超壓波形，可采用有升壓時間的平臺形，空氣沖擊波超壓計算值可取Pm,升壓時間可取0.025s。 對符合第(1)條規(guī)定的抗Pm=0.1MPa防空地下室作用在其上部建筑物底層地面的空氣沖擊波超壓波形，可采用有升壓時間的平臺形，空氣沖擊波超壓計算值可取0.95Pm，升壓時間可取0.025s。2、抗Pm=0.2、0.3MP

16、a的防空地下室不考慮上部地面建筑物對頂板核爆動荷載的影響。 當(dāng) 地 面 沖 擊 波 超 壓 比 上 述 試 驗 資 料（100KN/M2）增大36倍時（相應(yīng)于Pm=0.2MPa級以上抗力），一般地面建筑將會在更短的時間內(nèi)被摧毀，對于防空地下室頂板荷載而言，這個影響可能是微不足道的，此外也由于目前缺乏更進一步的試驗和理論分析資料，此類防空地下室暫不考慮這一影響也是偏于安全的。3、地面建筑物對防空地下室迎爆面的土中外墻核爆動荷載的影響 根據(jù)國外資料，對上部建筑為鋼筋混凝土承重墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)孛娉瑝簽?.2MPa以上時才倒塌；對抗震的砌體結(jié)構(gòu)（包括框架結(jié)構(gòu)中填充墻），當(dāng)?shù)孛娉瑝簽?.07MPpa左右才倒

17、塌。考慮到在預(yù)定沖擊波地面超壓作用下，上部建筑物不倒塌，或不立即倒塌，必然會使沖擊波產(chǎn)生反射、環(huán)流等效應(yīng)。由于試驗資料不足，在參考國外有關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，對上述條件下的地面超壓峰值予以適當(dāng)提高。 在計算土中外墻核爆動荷載時，對Pm0.2MPa的防空地下室，當(dāng)上部建筑物的外墻為鋼筋混凝土承重墻，或?qū)ι喜拷ㄖ餅榭拐鹪O(shè)防的砌體結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，Pm=0.05Mpa的防空地下室，均應(yīng)計入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓值的影響，其計算值Pms按表4-3的規(guī)定采用。6.2 人防結(jié)構(gòu)的爆動荷載6.2.1 結(jié)構(gòu)頂板的核爆動荷載1、頂板計算中不計入上部建筑物影響的防空地下室： Pcl=KPh0) 1(Vhtoh

18、2、頂板計算中計入上部建筑物影響的防空地下室 Pcl=KPh0)1(025.0Vhtoh6.2.2 結(jié)構(gòu)外側(cè)墻的核爆動荷載 Pc2=Ph0) 1(Vhtoh 6.2.3 結(jié)構(gòu)底板的核爆動荷載 Pc3=Ph6.2.4 出入口通道內(nèi)臨空墻、門框墻及防護密閉門、防爆波活門的核爆動荷載1、作用于臨空墻、門框墻的最大壓力值Pc,可按表4-4取值。2、作用于通道內(nèi)防護密閉門、防爆活門的設(shè)計壓力值，按表4-5選用定型產(chǎn)品。6.2.5 其它部分結(jié)構(gòu)荷載1、防空地下室室外出入口土中有頂板的通道結(jié)構(gòu)，按承受土中壓縮波產(chǎn)生的核爆動荷載計算，計算方法與主體結(jié)構(gòu)相同，無頂板敞開段通道結(jié)構(gòu)，可不驗算核爆動荷載作用。土中豎

19、井結(jié)構(gòu)，無論有無頂板，均按土中壓縮波產(chǎn)生的法向均布動荷載計算，計算方法與主體結(jié)構(gòu)外墻同。2、作用在擴散室與防空地下室內(nèi)部房間相鄰的隔墻上最大壓力，可按消波系統(tǒng)的余壓確定。擴散室與土直接接觸的外墻、頂板及底板均可按外部核爆動荷載計算。3、防空地下室的室內(nèi)出入口，除臨空墻外，其它與防空地下室無關(guān)的墻、樓梯踏步和休息平臺等均不計入核爆動荷載作用。這是由于遭受核襲擊時，室內(nèi)出入口難以解決被上部建筑的倒塌物及鄰近建筑的飛散物所堵塞的問題。如再考慮這些構(gòu)件的防護加固，不僅加固范圍不好確定，也難以保證其不被堵塞，故無實際意義。三、核爆等效靜載1. 等效靜載法 qe1=kd1pc1 qe2=kd2pc2 qe

20、3=kd3pc3 式中：kd1、kd2、kd3分別為頂板、外墻和底板的動力系數(shù)。qe1、 qe2、qe3分別為頂板、外墻和底板的等效靜載。2. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的等效靜載2.1、頂板為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其頂板的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值qe1，可按表4-7采用。2.2、人防工程土中外墻的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值qe2,當(dāng)未計入上部建筑物對外墻影響時，可按表4-8取值。2.3、防空地下室鋼筋混凝土底板的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值qe3，可按表4-9取值。2.4、防空地下室其它構(gòu)件的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5、相鄰防護單元之間防護隔墻的等效靜載值 為方便使用，規(guī)范給出了常用結(jié)構(gòu)的等效靜載值供選用。對有關(guān)問題說明如下： 1) 人防頂板的等效靜載

21、 計入上部建筑物影響的問題： 注意上部建筑物底層的條件是否符合規(guī)范，對上部建筑影響的解釋。 上部影響：A、有升壓時間：改變了波形；B、 對5級：壓力衰減5%。 首層架空層條件下人防頂板荷載： 按不考慮上部建筑物的影響計，按相應(yīng)條件查表，也可按公式計算確定 伸到綠地下的人防頂板荷載：原則上應(yīng)按公式計算確定，也可按相應(yīng)條件查表。 首層外墻為裝飾性或玻璃圍護結(jié)構(gòu)時，按不考慮上部建筑物影響計 人防頂板上方有管道層、夾層及普通地下室時的頂板荷載： 規(guī)范沒有明確，一般參照考慮上部建筑物影響計，即6級55KN/，5級100KN/ 多層人防時中間板上的荷載（新增條文）： 6級取50KN/，5級取100KN/2

22、)人防側(cè)墻的等效靜載： 外墻（擋土墻） 在查取表4.5.3-1時，注意以下問題： A.頂板計入上部建筑物影響時，外墻荷載要加大； B.該表按單層地下室計算的，即墻高5m，當(dāng)人防處于地下二層或更下層時，應(yīng)進行計算（或偏下限?。?。 口部臨空墻：按表查取 人防區(qū)與非人防區(qū)（車庫）之間的臨空墻：按表4.5.8-2查取，與口部臨空墻略低（考慮了擴散作用）注意一：門框墻比同一面臨空墻的荷載取高，原因是：臨空墻=2，門框墻=1；注意二：門框墻的范圍：一般限于人防門所在的一個跨間或暗柱暗梁范圍內(nèi)。 平時設(shè)備房間與人防區(qū)之間的隔墻：當(dāng)前可以參照第條取，但可以作為建議向規(guī)范編寫組提出。3)人防底板的等效靜載 帶樁

23、基底板（新增條文）：帶樁基底板的等效靜載（KN/） 當(dāng)下層有普通地下室時的底板等效靜載： 對規(guī)范第4.5.15條推薦的做法的解釋。另一種做法仍沿用過去的方法，底板等效靜載可參照頂板取值并考慮一定折減，兩種方法應(yīng)進行比較后確定。 對規(guī)范方法與過去方法的解釋。 4) 室外出入口通道上的等效靜載（新增條文）： 只考慮外壓，即通道結(jié)構(gòu)外側(cè)的荷載，不考慮內(nèi)壓。來自外壓的等效靜載按4.5.11條執(zhí)行。5) 室外樓梯式出入口荷載（新增條文）： 單層： 梯段板與平臺板的荷載按表4.5.13查??；出入口的臨空墻、門框上的荷載按表4.5.6-1、表4.5.7查取。 多層： 梯段板、平臺板的荷載同上。但門框墻、臨空

24、墻取上述相應(yīng)數(shù)值0.9。 6) 作為主要出入口的室內(nèi)出入口（僅用于6級，新增條文）： 該處的荷載與結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜； 要加強至二層的樓面，形成內(nèi)嵌的防倒塌棚架； 各部位荷載按第4.5.18確定。 荷載點包括： 首層樓梯間的墻體上； 或首層樓梯間的框架柱梁上； 首層至二層樓面的梯段板、平臺板 上； 地下室至首層的梯段板、平臺板上； 首層出口門洞上方的挑檐上。 7) 各部位封堵構(gòu)件上的等效靜載（新增條文）： 各部位封堵構(gòu)件上的荷載種類較多，設(shè)計中一般直接選用通用的封堵構(gòu)件，不再單獨設(shè)計。 8) 室外主要出入口上開敞式防塌棚架的等效靜載：按表4.5.10查取。下一步要出通用圖，直接選用，不再單獨設(shè)計。但

25、現(xiàn)在起要在出入口封口圈梁上預(yù)埋件。四、荷載組合 作用在防空地下室結(jié)構(gòu)上的荷載，應(yīng)包括核爆動荷載、上部建筑物自重、上部結(jié)構(gòu)荷載、土壓力、水壓力及防空地下室自重等。防空地下室結(jié)構(gòu)不同部位應(yīng)考慮的荷載組合見表4-15。 荷載組合按表4.3.14執(zhí)行。 1 對頂板： 人防等效靜載、自重、復(fù)土重等； 不需要迭加消防車的荷載。 2 對外墻： 水平荷載：人防等效靜載、水壓力、土壓力； 垂直荷載：按傳力路線傳來的上部建筑自重（5級、砌體外墻時為一半）、頂板傳來的等效靜載、外墻自重等。 注：上部傳來的為自重，不計入上部的活荷載。 4.3 底板： 新規(guī)范主要明確了人防荷載與水壓力的組合問題（新增條文）： 無樁基的

26、底板：地基反力中沒有計入水浮力時：不與水壓力組合；地基反力中計入水浮力時：應(yīng)與水壓力組合。 帶樁基的底板：與水壓力組合。五、內(nèi)力分析、截面設(shè)計與主要構(gòu)造規(guī)定1. 內(nèi)力分析2. 承載力設(shè)計表達(dá)式3. 核爆動荷載下結(jié)構(gòu)構(gòu)件載面設(shè)計的特點4. 主要構(gòu)造要求1. 內(nèi)力分析 在核爆動荷載作用下，防空地下室結(jié)構(gòu)動力分析采用等效靜荷載法，即將動力作用下求內(nèi)力問題轉(zhuǎn)化成靜力作用下求內(nèi)力問題，防空地下室結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可按一般靜力結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，并可采用靜力計算手冊和相應(yīng)圖表來計算內(nèi)力。 2. 承載力設(shè)計表達(dá)式0(GSGK+QSQK)R式中：0 G-永久荷載分項系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時取1.2，有利時取1.0

27、； SGK-永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 Q-等效靜載分項系數(shù)，取1.0； SQK-等效靜載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； R-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值。3. 核爆動荷載下結(jié)構(gòu)構(gòu)件載面設(shè)計的特點3.1.1) 計算梁板體系中板的抗彎承載能力，且板的周邊支座橫向伸長受到約束時，跨中截面的計算彎矩值可乘以折減系數(shù)0.7；2)當(dāng)計算板柱結(jié)構(gòu)平板的抗彎承載能力，板的橫向伸長受到約束時，其跨中截面的計算彎矩值可乘以折減系數(shù)0.9；3)當(dāng)在設(shè)計中已考慮板的軸力影響時，可不再乘折減系數(shù)。4)由于受彎構(gòu)件的橫向變形受到約束時，將產(chǎn)生面內(nèi)力效應(yīng)，從而會提高構(gòu)件的抗彎能力。為計算簡便在計算內(nèi)力時不直接考慮面力效應(yīng)的有利作用，但對跨中截面的計算彎矩

28、予以折減。 按等效靜荷載進行梁、柱斜截面受剪承載能力驗算時，混凝土及砌體在動荷作用下強度設(shè)計值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。當(dāng)按等效靜荷載進行墻、柱受壓截面承載能力驗算時，混凝土及砌體在動荷載作用下軸心抗壓強度設(shè)計值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。 實驗表明，屬脆性破壞的構(gòu)件安全儲備小，屬延性破壞的構(gòu)件安全儲備大，為了協(xié)調(diào)這一不合理的狀況，防護結(jié)構(gòu)截面設(shè)計采取上述處理方法進行了調(diào)整。 動荷載作用下混凝土構(gòu)件斜截面受剪承載能力按下式計算： Vcd=c1Vc 混凝土強度等級大于C30時，混凝土強度等級的影響修正系數(shù)應(yīng)按下式確定： 跨高比影響的修正系數(shù)，應(yīng)按下列規(guī)定確定： （1）跨度與截面有效高之比（l/h0）不大于

29、8時，修正系數(shù)可取1.0； （2）跨度與截面有效高度之比（l/h0）大于8時，修正系數(shù)按下式計算：2/130cccff6 . 0815110hlD3 核爆動荷載下結(jié)構(gòu)構(gòu)件載面設(shè)計的特點 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件按彈塑性工作階段設(shè)計時，受拉鋼筋的配筋率不宜超過1.5。當(dāng)必須超過時受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件的允許延性比應(yīng)符合下列要求： (1) （2）ohx/5.0cmdydoffpphx)(14 主要構(gòu)造要求4.1 防空地下室結(jié)構(gòu)選用的材料強度等級不應(yīng)低于表4-17規(guī)定。4.2 防空地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件最小厚度應(yīng)符合表4-18規(guī)定。4.3 防空地下室結(jié)構(gòu)變形縫的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定。4.4 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，

30、宜在受壓區(qū)配置構(gòu)造鋼筋，構(gòu)造鋼筋面積不小于按受拉鋼筋的最小配筋百分率的計算量；在連續(xù)梁支座和框架節(jié)點處，不小于受拉主筋的1/3。4.5 雙面配筋的鋼筋混凝土板、墻體應(yīng)設(shè)置梅花形排列的拉結(jié)鋼筋，拉結(jié)鋼筋長度應(yīng)能拉住最外層受力鋼筋。4.6 連續(xù)梁及框架在距支座邊緣1.5倍梁的截面高度范圍內(nèi)，箍筋配筋百分率不抵于0.15，箍筋間距不宜大于ho/4，且不宜大于主筋直徑的5倍。對受拉鋼筋搭接處，宜采用封閉箍筋，箍筋間距不應(yīng)大于主筋直徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm。4.7 受核爆動荷載的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，縱向受力鋼筋的配筋百分率最小值應(yīng)符合表4-19的規(guī)定。4.8 平板防護密閉門框墻的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求

31、。 1、門框墻厚度不應(yīng)小于300mm； 2、門框墻的受力鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm，間距不宜大于250mm，配筋率不宜小于0.25； 3、門洞四角的內(nèi)外側(cè)，每角應(yīng)配置兩根直徑16mm的斜向鋼筋，其長度不應(yīng)小于1000mm。1 1、常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件厚度的確定、常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件厚度的確定 確定結(jié)構(gòu)厚度的三個因素： 最小厚度要求（構(gòu)造及安裝要求）； 防早期核輻射的厚度要求（非力學(xué)因素）； 結(jié)構(gòu)承載力的厚度要求（力學(xué)因素）。六、人防結(jié)構(gòu)設(shè)計 人防鋼筋混凝土構(gòu)件最小厚度=200mm 單扇防護密閉門門框墻厚度=300mm 雙扇防護密閉門門框墻厚度=300mm-500mm 防護單元隔墻上的連通口（同一墻體兩邊開門）厚

32、度=500mm 風(fēng)井在兩邊安門的井壁厚度=400-500mm1.2 防早期核輻射的厚度要求： 防早期核輻射的鋼筋混凝土頂板厚度（mm）類別頂板6級5級戰(zhàn)時醫(yī)療救護站460專業(yè)隊隊員掩蔽部460二等人員掩蔽部250360注：a. 當(dāng)頂板上有復(fù)土?xí)r，可以折算成混凝土厚度（）； b. 頂板上方的找平層及剛性面層可以計入厚度； c. 頂板上方有夾層或普通地下室時，夾層及普通地下室頂板厚度可以計入。 。防早期核輻射對出入口臨空墻的厚度要求（mm）注：如不滿足時，可以在墻的反面砌240mm或370mm磚墻（平時砌好）類別一般室外口的臨空墻附壁式室外口的臨空墻室內(nèi)口的臨空墻6級5級6級5級6級5級醫(yī)療救護站

33、250650300專業(yè)隊隊員掩蔽部250650300二等人員掩蔽部2502502505502502501.3按受力要求的參考尺寸： 頂板：對6級：一般取200 250mm；對5級：一般取300 350mm；如果5級處于負(fù)二、負(fù)三層時，也可以取250mm，由計算確定。 頂板梁：按梁的截面要求定，跨度及荷載較大時，高寬比可以放寬，即方梁甚至扁梁。 防護單元隔墻：200mm； 密閉隔墻：200mm； 臨空墻：250300mm； 底板：在南方地區(qū)，由于地下水位較高，底板一般較厚，大多數(shù)情況下不由人防控制。結(jié)構(gòu)厚度應(yīng)首先滿足防早期核輻射要求，然后滿足受力要求。 外墻：通常300mm，由計算確定；2 2、

34、 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及截面設(shè)計結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及截面設(shè)計 利用高層結(jié)構(gòu)計算軟件：不能定義人防參數(shù)，因此應(yīng)作近似處理 利用“理正”人防結(jié)構(gòu)計算軟件：僅適用于規(guī)則的、典型化的板塊 對由人防控制的構(gòu)件（頂板、頂板梁等等），可拆開為單個構(gòu)件手工計算或復(fù)核。 2.2 內(nèi)力計算與截面設(shè)計中應(yīng)注意的有關(guān)問題 人防板或無梁樓蓋的計算彎矩可以折減，按規(guī)范4.6.6條； 人防梁板可以考慮內(nèi)力重分布（即進行彎矩調(diào)幅），建議在25%以內(nèi)； 人防無梁樓蓋的正負(fù)彎矩調(diào)幅按附錄C； 進行抗剪計算及受壓驗算時，混凝土的材料強度提高系數(shù)要降低，即1.50.8=1.2。 為保證受彎構(gòu)件不出現(xiàn)脆性破壞，必須滿足規(guī)范的構(gòu)造要求，即： 對板：受壓區(qū)應(yīng)配鋼筋，配筋率為0.25%； 對梁：受壓區(qū)與受拉區(qū)的配筋率應(yīng)滿足4.6.5條； 拉結(jié)筋必須要設(shè)，包括頂板、墻體，包括底板。七、關(guān)于結(jié)構(gòu)的功能轉(zhuǎn)換 1 1、對外的孔口不允許封堵、對外的孔口不允許封堵 包括：平時汽