人民防空结构设计中的常见问题与措施

筋可显著节约钢筋用量，并能保证结构抗力。应注意各构 件的边界条件，按接近实际支承情况进行处理 ， [3-4] 合理 分析临空墙受力状况，能得到经济安全的配筋；在给柱配 筋时，有意识地增大柱角筋直径，减小柱边筋的直径。以 上措施都可安全有效地降低结构含钢量。现将结构优化中 容易忽视的问题介绍如下。 5.1 关于车库桩基布置的问题
车库布桩选用上部结构有限元计算的恒 + 活，其计算 结果忽略了底板刚度的贡献，导致布桩不合理。用盈建科 2.0 软件对同一个车库模型分别进行有底板 ( 按楼层组装 ) 和 无底板的计算，比对其柱底力。查看有底板模型中的有限 元计算结果，选取与人防墙连接的一处柱，发现其恒 + 活 总值相对无底板模型中的有限元计算结果没有增大，反而 减小，可见底板刚度对计算的影响很大；查看有底板模型 中的平面导荷恒 + 活，查看同一位置的柱底力，其值相对 无底板模型中平面导荷恒 + 活，其增大幅度就是底板的自重， 这是符合预期的。由上述分析可知，车库基础设计不同于 主楼基础设计，由于主楼上部刚度大，因此有限元计算中 可平衡掉底板刚度的影响，而无上部建筑的车库，在有限 元计算中不能忽略底板的刚度贡献，因此车库布桩采用平 面导荷中的恒 + 活是合理的。 5.2 关于人防内部墙体的最小配筋率计算
2021 年第 4 期
工程设计
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人民防空结构设计中的常见问题与措施
路承坤 杭州军拓建筑设计有限公司，浙江 杭州 310000
摘 要： 同民用建筑结合修建的人防地下室较为广泛，要想实现工程的经济、安全、适用性，就要对其概念、构造、受
荷特点有深刻的认识。文章列举了人民防空结构设计中几个容易忽视的要点问题，并结合《人民防空地下室设计规范》（GB
4 口部、主要出入口设计的常见问题
（1）口部设计直接套用图集《防空地下室结构设计 （2007 年合订本）》（FG01 ～ 05）进行设计，忽略建筑材 料的更新进步。目前建设部已提倡采用强度更强的三级钢 替代二级钢，图集计算中采用的二级钢（基本淘汰），其 计算结果已与设计不符，只能做参考不宜作为设计依据。 由此应按实际材料的强度进行口部设计。
有大量人防工程内部墙体配筋率按 0.25% 执行，造成 不经济，而有的工程按普通剪力墙配筋率执行，其纵向钢 筋不满足《规范》的最小配筋率。应执行《规范》4.11.7 条， 特别注意当采用 HRB400 级、RRB400 级钢筋时 , 应按表中 规定减小 0.1，人防区内部墙体单侧最小配筋率应按 0.15% 执行。 5.3 乙类人防地下室底板是否要设置拉结筋
3 出入口爆炸荷载的常见问题
（1）正确理解出入口爆炸荷载的作用路径和特性。核 近点荷载，单位值较大但衰
减快，会造成结构的局部破坏。由此可见，汽车坡道作为 室外直通出入口，在《规范》所提的 L 小于 5m 的情况下， 常类荷载应作为不利荷载进行口部设计。
按《规范》4.11.11 及 4.9.2 条，防空地下室底板设 计计算可不计入常规武器地面爆炸产生的等效静荷载，已 明确不需要设置底板拉结筋。
图 2 人防门上挡梁做法示意图（单位：mm） （3）关于甲类主要出入口的构造设计。出入口的侧墙 不能按砖墙设置，战时爆炸会倒塌堵塞出入口。按《规范》 条文解释 3.3.3 和 3.3.4 的指导分析，应采用混凝土墙替 代砖墙；防倒塌棚架的基础为了预埋锚栓，往往加厚基础 高度而影响出入口净高，建议在保证锚栓锚固长度的前提 下减小直锚长度，但不小于 15d。根据《规范》3.3.12 条， 附壁式室外出入口中的临空墙厚度往往出现不满足《规范》 要求的情况，可采用平战转换措施，在临战时砌砖加厚墙体。
图 1 室内出入口结构平面图（单位：mm） （3）甲类人防主要出入口在地库范围穿越非人防，通 道底板、顶板是否需要考虑人防荷载。因《规范》未明确， 往往忽视其作为人防构件。根据《规范》2.1.27 条关于主 要出入口的定义，为保证生命通道使用的方便性，应将其 纳入人防构件设计，并将通道两侧可能存在的填充砖墙在 战时予以拆除或用砼墙替代以避免遭受爆炸冲击后倒塌堵
2 人防构造的常见问题
（1）防护厚度。某核 6 的主楼区地下室顶板厚度取 200mm，不满足《规范》3.2.2 条厚度不应小于 250mm 的防 护要求。建议处理措施为上覆 50mm 厚水泥砂浆作为建筑面 层并配钢丝网。（2）地库底板的最小配筋率取值问题。《规 范》表 4.11.7 第 5 条提到由平时荷载起控制作用的底板最 小配筋率可按 0.15%，需特别注意该条文中所提的底板是指 主楼的筏板基础。地库底板因跨度大，考虑经济合理性， 很少采用刚度大的筏板基础，往往采用受弯构件的防水板， 因此该类底板需严格执行受弯构件为 0.25% 的最小配筋率。 （3）扩散室墙体配筋应满足最小配筋率 0.25% 的规定。因 为扩散室有余压，其墙体应作为受力构件满足最小配筋率 0.25% 的要求。另外要注意，人防构件混凝土强度如果同主 楼结构采用 C40 及以上，最小配筋率应按《规范》相应提高。 （4）人防工程的气密性措施。验收要求对口部气密性进行 检测，如施工缝处不采取密闭措施，检验不合格的风险会 很高。施工缝可设置止水钢板，也可用遇水膨胀止水条。 另外要注意沉降后浇带穿越人防封堵门是不允许的，而温 度后浇带穿越人防封堵门的情况，如能把控混凝土浇筑及 养护的质量则是可行的。
5 优化设计的常见问题
在满足建筑使用功能的前提下，尽量减小地库的层高， 合理设计地下室楼盖体系 [2]，可有效降低工程造价；墙板 构件优化时，在满足最小配筋率的基础上，采用分离式配
6 结束语
人民防空结构设计的专业性很强，如能从构造要求、 受力特点、结构优化等容易忽视的要点问题着手总结经验， 就能规避工程设计中的纰漏，有效降低工程造价，使人防 工程高效地为人民服务。
究,2019,4(19):182-183.
作者简介: 路承坤，男，本科，工程师，研究方向为人防结构 设计。
参考文献： [1] 杨延军等, 李建民, 吴涛. 人民防空工程概论[M] 北京: 中
国计划出版社,2006. [2] 汪梅, 吴炯. 结合实例分析人防地下室楼盖结构体系的优化
设计[J]. 特种结构,2013,30(6):33-35. [3] 周 建 忠. 人 防 工 程 施 工 质 量 管 理 探 索[J]. 工 程 技 术 研
（2）人防门上方的上挡梁设计深度不足，造成工程竣 工后发现错漏百出。上挡梁挡住其他门的开启或预埋多个 设备套管打断梁钢筋。爆炸冲击波从门一侧冲击，上挡梁 从受力方向来看就是一道普通梁。因为人防门洞类似墙板 上开设洞口，所以需要设置上挡梁来加强结构。为保证加 强梁梁端的可靠锚固，应避免梁端悬空凸出墙面。如梁端 无墙体作为支座，可采用如图 2 所示的侧翻做法，同人防 门位于一侧。
（2）正确理解《规范》4.7.7.1 条关于室内出入口临 空墙荷载取值。
对 FQ-3 进行设计计算，人防荷载取值经常会出现以下 两点取值错误。①因不是人防主要出入口，将 FQ-3 作为内 部墙体，按不受荷载处理。按《规范》解释，常规武器爆 炸空气冲击波在传播过程中衰减较快，而室内出入口距爆 心的距离相对较远，作用到室内出入口内临空墙、门框墙 上的动荷载往往较小。室内出入口距外墙的距离以 5m 为界。 可见，不论作不作为主要出入口，只要是距离挡土外墙小 于 5m 的室内临空墙，冲击波都有侵入的可能，临空墙应按 受力考虑。②因为图 1 中 5850mm 已经大于 5m，电梯井附近 的 FQ-3 按不受人防荷载考虑。冲击波的特性是一种超压， 爆炸荷载会在不足 5m 处的情况下进入室内进行压力扩散， 应对打点区域周边的临空墙 FQ-3 进行相同受力分析。室内 出入口结构平面如图 1 所示。
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工程技术研究
2021 年第 4 期
塞通道。 （4）甲类坡地建筑的半地下室人防挡土外墙荷载取值
问题。因按《规范》3.2.15 条，核 6 级、核 6B 级的甲类防 空地下室，其顶板的底部高出室外地平面的高度不得大于 1m，坡地半地下室不满足《规范》要求。建议处理措施为 对坡地建筑的外墙外围进行适当宽度的培土防护，以保障 结构的抗倾覆。先计算出常类的等效荷载再与《规范》4.8.4 条核类荷载进行包络，以确定挡土墙的荷载值。
50038—2005）阐明了设计要义，汇总了相应措施以指出人防结构设计的特点。通过总结，可在工程设计中更好地掌握和
灵活运用相关规范，做到平战结合，使建筑的能效最大化。
关 键 词 ： 人民防空；结构设计；常见问题
中图分类号：TU93
文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2021）04-0207-02
DOI:10.19537/ki.2096-2789.2021.04.096
1 人民防空的概念和意义
人民防空工程是指在自然灾害、战争期间的临时掩体、 储藏室等，它是保护人民群众生命和财产的构筑物 [1]。在 分析其结构构造和抗力方面，构造的重要性往往高于抗力。 人民防空工程只有满足《人民防空地下室设计规范》（GB 50038—2005）（以下简称《规范》）的构造要求才能具备 基本的防灾防空以及保护物资不被沾染的功能，因此具有 重大的建设意义。