人防荷载
人防计算
人防计算书荷载一、静荷载顶板自重:(板厚500mm)25×0.5=12.5 KPa 覆土自重:(覆土厚度800mm)20×0.8=16.0 KPaq静标=12.5+16.0=28.5 Kpa 侧墙土压力:二、活荷载1、平时荷载取20T汽车查《简明设计手册》均布压力P=41.1 KPa 动力系数K=1.0顶板荷载q车标=1.0×41.1=41.1 Kpa侧墙荷载2、战时荷载(冲击波荷载)本工程为五级人防工程,地面超压峰值取ΔP m=0.1Mpa,核爆当量取15万吨。
(1)压缩波峰值压力P h=[1-h(1-δ)/c1t02]ΔP m(《规范》式-----5.4.3-1)查《规范》表5.4.2-1 c0=200m/s (粉质粘土) γc=2δ=0.1 c1= c0/γc=200/2=100m/s h=0.8m查《规范》表5.4.1 t02=0.79经计算得P h=0.099MPa=99KPa(2)结构动荷载a.顶板P c1=k P h(《规范》式-----5.5.2-1)查《规范》表5.10.4 顶板允许延性比[β]=3.0查《规范》表5.5.4 结构不利覆土厚度h m=3.393m查《规范》表5.5.3 顶板综合反射系数K=1.04经计算得P c1= k P h=1.04×99=103 KPab.侧墙P c2=ξP c(《规范》式-----5.5.2-2)查《规范》表5.5.2 侧压系数ξ=0.5(可塑粘性土)经计算得P c2=ξP c =0.5×99=49.5 KPac.底板P c3=ηP c1 (《规范》式-----5.5.2-3)查《规范》P43 η=0.7经计算得P c3=ηP c1 =0.7×103=72.1 KPa(3)结构等效静荷载a.顶板q1=K d1P c1 (《规范》式-----5.10.3-1)查《规范》表5.10.6 K d1=1.18经计算得q1=K d1P c1=1.18×103=121.8 KPab.侧墙q2=K d2P c2 (《规范》式-----5.10.3-2)查《规范》表5.10.6 K d2=1.07经计算得q2=K d2P c2=1.07×39.6=42.4 KPac.底板q3=K d3P c3 (《规范》式-----5.10.3-2)查《规范》表5.10.6 K d3=1.00经计算得q3=K d3P c3=1.00×72.1=72.1 KPa三、荷载组合1、顶板(1)平时(静荷载+汽车荷载)q平= q静+ q车=1.2×28.5+1.4×41.1=91.75 KPa(2)战时(静荷载+战时等效静荷载)q战=γ0 (γG S GK+γQ S QK)=1.0×(1.2×28.5+1.0×121.8)=156 KPa2、侧墙(1)平时汽车荷载产生的土压力远小于战时荷载,故省略计算。
人防荷载取值
主体结构周边及临空墙、门框墙等效静荷载取值如下(单位:kN/㎡):
4.4.1 核5级甲类一、二等人员掩蔽所
1. 顶板100 (考虑上部建筑影响)
2. 外墙100 (粘土,重粉质粘土)
3. 底板90
4. 出入口临空墙210 (室内出入口)
320 (室外出入口)
5. 出入口门框墙380 (室内出入口)
480 (室外出入口)
6. 楼梯踏步、休息平台正面荷载:120
反面荷载:60
7. 与普通地下室相邻普通地下室一侧隔墙:180
门框墙:320
8. 地下三层顶板100
9. 开敞式防倒塌棚架水平55 垂直50
4.4.2 核6级甲类人防物资库
1. 顶板60 kN/㎡
2. 外墙55 kN/㎡(粘土,重粉质粘土);
3. 底板50 kN/㎡;
4. 出入口临空墙110 (室内出入口)
160 (室外出入口)
5. 出入口门框墙200 (室内出入口)
200 (室外出入口)
6. 楼梯踏步、休息平台正面荷载:60
反面荷载:30
7. 与普通地下室相邻普通地下室一侧隔墙:90
门框墙:170
8. 地下三层顶板50
9. 开敞式防倒塌棚架水平15 垂直50
10. 相邻防护单元抗力等级相同时,隔墙、门框墙:50
4.4.3 相邻防护单元抗力等级不同时,6级与5级相邻
1. 6级一侧隔墙、门框墙:100
2. 5级一侧隔墙、门框墙:50
主体结构分别按平时和战时荷载组合后,取最不利组合作为结构构件的设计荷载进行内力计算,防护区的顶板、底板、外墙、临空墙战时按弹塑性阶段进行内力计算,主梁、柱、门框墙按弹性阶段进行内力计算。
人防荷载计算
5
土体内摩擦角φ
40
30
1
1
0.85
0.9
lo≥h≥ 0.2lo
20 1
0.95
线性内插
5
0.7
0.8
0.9
拱形顶结构土体拱效应较好,拱效应系数折减为0.9Ca
覆土厚度h 小于0.2倍 计算跨度lo
1
饱和土 1
推荐值 0.98
表5.14.3
钢筋混凝土结构构件的允许延性比[β]
使用要求 密闭、防水要求高的构件
表5.6.2-1 介质中的衰减系数n1
衰减系 数
n1
土类
碎石土、砂 土
粉土、粘性 土
饱和土(含 气量=4%)
饱和土(含 气量=1%)
饱和土(含 气量=0%)
推荐值
n1
2
1.5
1.5
1
0.5
2
附录B表B.1.2
顶板覆土厚度h大于计算跨度lo
平顶结 构土体 拱效应
允许延性 比【β】
系数Ca ≤1.5
1.5<β<
人防等级选择
8
结构覆土厚度
构件厚度 混凝土强度等级
钢筋 混凝土泊松比
容重KN/m3 重力加速度m/s2 弹性动力模量Mpa
构件计算跨度 垂直结构面的土压力系数
顶板 h0 (m)
地下1层边 地下2层边 地下3层边 地下4层边 底板
h1 (m)
h2 (m)
h3 (m)
h4 (m)
h5 (m)
3.211
6.261
【β】
允许延性比
查表5.6.2-3,得底板动力系数Kd6为
1.7940705
co/γc 233.33333
人防地下室结构设计
防早期核辐射的钢筋混凝土顶板厚度(mm)
类别
顶板
6级
5级
战时医疗救护站 ⁄
460
专业队队员掩蔽部 ⁄
460
二等人员掩蔽部 250
360
注 : a. 当 顶 板 上 有 复 土 时 , 可 以 折 算 成 混 凝 土 厚 度 (÷1.4);
b. 顶板上方的找平层及刚性面层可以计入厚度; c. 顶板上方有夹层或普通地下室时,夹层及普通地 下室的顶板厚度可以计入。
2.2 内力计算与截面设计中应注意的有关问题 ① 人防板或无梁楼盖的计算弯矩可以折减,按规范 条;
② 人防梁板可以考虑内力重分布(即进行弯矩调幅),建 议在25%以内;
③ 人防无梁楼盖的正负弯矩调幅按附录C; ④ 进行抗剪计算及受压验算时,混凝土的材料强度提高系
数要降低,即1.5×0.8=1.2。 ⑤ 为保证受弯构件不出现脆性破坏,必须满足规范的构造
④ 门框墙:按表查取 注意一:门框墙比同一面临空墙的荷载取高,原因是: 临空墙[β]=2,门框墙[β]=1; 注意二:门框墙的范围:一般限于人防门所在的一个跨 间或暗柱暗梁范围内。
⑤ 人防单元间的隔墙:按表,查取 ⑥ 平时设备房间与人防区之间的隔墙:当前可以参照第③
条取,但可以作为建议向规范编写组提出。
3.6 作为主要出入口的室内出入口(仅用于6级,新增条文): 该处的荷载与结构比较复杂; 要加强至二层的楼面,形成内嵌的防倒塌棚架; 各部位荷载按第确定。 荷载点包括: ① 首层楼梯间的墙体上; ② 或首层楼梯间的框架柱梁上; ③ 首层至二层楼面的梯段板、平台板上;
④ 地下室至首层的梯段板、平台板上; ⑤ 首层出口门洞上方的挑檐上。 3.7 各部位封堵构件上的等效静载(新增条文): 各部位封堵构件上的荷载种类较多,设计中一般直接选用 通用的封堵构件,不再单独设计。 3.8 室外主要出入口上开敞式防塌棚架的等效静载:按表 查取。下一步要出通用图,直接选用,不再单独设计。但 现在起要在出入口封口圈梁上预埋件。
浅谈人防工程荷载取值及构件计算
的荷载 ,其荷 载取值 应根据 《 人 民防空地下室设 计规范》4 . 7 . 5 条及 4 . 8 . 7 条确定。门框墙设计根 据要求 门洞 边 长 大 于 或等 于 2倍 墙 体悬 挑 长 度 h 2 ≤a / 2时 ,墙体 按 悬 臂 计 算 ;当上 挡 墙符 合 a / 2< h 2 42 2 5 0时 ,5级 防空 地下 室采用 三边 固定 一边 简 支的计算模式 , 6级防空地下室采用三边 固定一边 自由的双 向板计 算模 式 。本工程 地下 室层高 塔楼 部 分3 . 5 m、地 库部 分 5 . 0 m,门宽 8 0 0 m m、1 0 0 0 mm 门高2 0 0 0 m m建筑 尺 寸 不 满 足 h 2≤a / 2 。 因此 在 门 洞顶 标高 处设 置一加 强梁 ,在 不符合 要求 门洞两 侧 设加 强柱 。
况 。地 下 室底板 处 于非饱 和 土上 ,防空地 下室 底板
荷载按 《 人民防空地 下室设计规范》4 . 8 . 1 5条取 值 等效 静荷 载标 准值 为 1 2 k N / m 。防 空地下 室底 板 设 计可 不考 虑 常规 武器地 面爆 炸作 用 。竖 向荷 载为 设计值 :底板及覆土荷 载均为标准值 ( 荷载组合 有利 ) ,水浮力为设 计值 。组合后荷载 ( 设计值 ) 竖向荷 载 ( 设计值 ) +人防结构等效静荷载 + 水浮力 ( 设计值 ) 一底板 及覆土 自重荷 载 ( 标 准 值) 1 . 0 。 内力和 配 筋 计 算 同 顶板 ,经 过 内力 计 算 本 工程 底 板 厚 2 5 0 m m 构造配筋 即可满 足要求 。 人 防底板 配筋 需注 意组 合后 荷 载 的作 用方 向 ,以免 配反 钢筋 。 4 人 防地下 室外 墙 、单元 隔墙 、 临空墙 防空 地下 室外 墙 一侧 与室外 土壤 接 触 ,且 直 接 承 受土 中压缩 波作 用 ,对本 工 程而 言地 下室外 墙 为 ⑩轴 、①轴 、⑩ 轴上墙体 为人 防地下 室外墙 。因 本工 程 为非饱 和 土 根 据 《 人 民 防 空 地 下 室 设 计 规 范》4 . 7 . 3 条与 4 . 8 . 3条确定 :常规武器作用下外 墙等效静荷载标准值 3 0 K N / m 、核武器作用 下外 墙 等效 静 荷 载 标 准 值 2 5 K N / m ;防 护 单 元 之 间 的 隔墙称为单元隔墙 ,分 为④ 轴 、⑨ 轴 、① 轴 、⑤
论述人民防空设计荷载取值的分析
论述人民防空设计荷载取值的分析摘要:通过对人防荷载取值的分析、人防构件战时计算结果与平时计算结果的比较,结合工程实例,分析了人防设计荷载的控制因素,得出人防设计荷载的控制组合在不同情况下各有侧重的结论。
关键词:人防荷载战时配筋平时配筋1 人防荷载的取值以及人防荷载与平时荷载的比较核武器爆炸动荷载作用下,人防荷载(等效静荷载标准值)的取值与核等级、覆土、板跨、是否考虑上部建筑的影响等因素有关。
覆土在0.5m(包括0.5m)之间时,板跨在3m~9m之间时,核6级的顶板荷载不考虑上部建筑的影响取值为60kN/m2,考虑上部建筑的影响取值为55kN/m2,核5级的顶板荷载不考虑上部建筑的影响取值为120kN/m2,考虑上部建筑的影响取值为100kN/m2 。
覆土在0.5m~1.0m(包括1.0m)之间时,根据顶板区格最大短边的净跨取值。
顶板区格最大短边的净跨越大,取值相对来说越小,顶板区格最大短边的净跨越小,取值相对来说越大。
在这个覆土范围内,不考虑上部建筑影响时,6级取值在65 kN/m2~70kN/m2之间,5级取值在130kN/m2~140kN/m2之间,考虑上部建筑的影响时,6级取值在60kN/m2~65kN/m2之间,5级取值在110kN/m2~120kN/m2之间,不考虑上部建筑的影响时的取值比考虑上部建筑影响取值大。
覆土在 1.0m~1.5m(包括 1.5m)之间时,荷载值比覆土在 1.0m~1.5m(包括1.5m)之间时有所提高。
这个覆土范围内人防荷载的取值仍然是根据顶板区格最大短边的净跨取值。
不考虑上部建筑影响时,6级取值在70kN/m2~75kN/m2之间,5级取值在130kN/m2~145kN/m2之间,考虑上部建筑的影响时,6级取值在60kN/m2~70kN/m2之间,5级取值在115kN/m2~135kN/m2 之间。
当覆土超过1.5m时,相关规范没有提到这种情况下的取值。
现在很多大型社区由于各种需要,特别是由于市政管道和社区设备(水管,电缆等)埋深的要求,很多-1层人防地下室的覆土超过了1.5m,规范更新的时候应该把这种情况也考虑进去。
人防工程结构介绍
2. 人防工程结构的主要特点2
2.5、当平时使用要求与战时防护要求不一致时,应 采取平战功能转换措施。
2.6、钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段设计
2.7、材料设计强度可提高
1 空气冲击波
1.1 空气冲击波的形成 核武器在空中爆炸时,反应区内的高温高压气
团高速猛烈地向外扩张,冲击及压缩其邻近的空 气,从而形成空气冲击波,并且不断向外传播。 1.2 超压
波阵面后的压缩空气层称为压缩区,在压缩区 中压力超过正常大气的压力称为冲击波超压。在 波阵面上超压值最大,称最大超压或超压峰值。 通常讲超压值△Pm,均指超压最大值。
1.3 空气冲击波组成
空气冲击波是由脱离爆心后不断向外传播的彼 此紧密相连的压缩区和稀疏区构成。
1.4 动压
当冲击波波阵面接触到未被扰动的空气质点时, 使该处空气质点获得很大速度,空气质点高速 运动如受到结构滞止,则产生作用于结构上的 压力,称为“动压”,动压的变化规律与冲击 波超压的变化规律相似。
不乘分项系数;人防结构可靠度要求比工民建结构低。
2. 人防工程结构的主要特点1
2.1、核爆动荷载属于偶然性荷载,荷载具有量值 大、作用时间短且不断衰减等特点。
2.2、防空地下室结构设计应同时满足平时和战时 二种不同荷载效应组合的要求。
2.3、地面多层或高层建筑物,对于普通爆破航弹、 核爆炸冲击波早期核辐射等破坏因素都有一定的 削弱作用,设计防空地下室时可考虑这一因素。
人防工程结构介绍
内容
一.概述 二.核爆冲击波荷载 三.核爆等效静载 四.荷载组合 五.内力分析、截面设计与主要构造规定 六.人防结构设计 七.关于结构的功能转换 八.结构设计中的有关问题
人防荷载
人防荷载人防荷载包括:顶板、底板、外墙、临空墙、门框墙、楼梯、出入口通道、主要出入口雨篷荷载、扩散室荷载、封堵荷载。
1、顶板荷载如何取?一般按核6取值见P76,一般与覆土、板跨有关。
2、底板荷载如何取?常6时不计底荷载,应按核6取值,见P78、P79、P84,无桩基时按P78—P79取,根据顶板覆土,板跨及地下水位情况取值。
一般地下水位以上时取顶板荷载的0.7—0.8地下水位以下的底板取顶板荷载的0.8—1.0有桩基时按P84取,也是否端承桩,位于何土质有关(注:4.8.16解释)3、人防外墙荷载如何取?须比较常6核6取值的大小按大值取见P69 P77根顶板埋置深度(为室外土到顶板高度,非覆土深度)有关;根土质类别有关、墙厚取值见P2334、人防室外出入口通道顶、底板荷载如何取?当出入口通道大于3M时,按普通人防顶、底板取值;当出入口通道小于3M时,按P80取值。
5、门框墙荷载如何取?比较常6、核6按大值取;常6见P71,核6见P81与爆炸点也门框墙距离,坡度,出入口形式有关;6、临空墙荷载如何取?临空墙与隔墙区分开。
临空墙一般与出入口相邻;隔墙一般两侧均为地下室。
取值比较常6、核6取大者,一般取核6;见P74 P81取值根炸点与临空墙距离、出入口形式、坡度有关。
7、楼梯荷载如何取?一般按核6取;见P83 分正、反面8、出入口雨篷荷载如何取?按核6取值;见P84 分上、下面荷载9、隔墙荷载如何取?按核6取值;见P82(隔墙两侧均受力)两地下室间门框墙取值同隔墙做法;两地下室间的隔墙、门框墙一般为室内出入口同类墙荷载的85% 10、扩散室荷载如何取/?根据允许余压值取:0.03MPA取39KN/㎡有掩蔽人员0.05MPA时取65KN/㎡,无掩蔽人员0.10MPA时取130KN/㎡,柴油发电机排烟口11、临战封堵荷载如何取?见P99 与出入口形式,是否考虑上部建筑影响、坡道坡度有关(不分核6、常6)封堵荷载应考虑其反力,常6时取60KN/㎡。
人防荷载
人防荷载人防荷载包括:顶板、底板、外墙、临空墙、门框墙、楼梯、出入口通道、主要出入口雨篷荷载、扩散室荷载、封堵荷载。
1、顶板荷载如何取?一般按核6取值见P76,一般与覆土、板跨有关。
2、底板荷载如何取?常6时不计底荷载,应按核6取值,见P78、P79、P84,无桩基时按P78—P79取,根据顶板覆土,板跨及地下水位情况取值。
一般地下水位以上时取顶板荷载的0.7—0.8地下水位以下的底板取顶板荷载的0.8—1.0有桩基时按P84取,也是否端承桩,位于何土质有关(注:4.8.16解释)3、人防外墙荷载如何取?须比较常6核6取值的大小按大值取见P69 P77根顶板埋置深度(为室外土到顶板高度,非覆土深度)有关;根土质类别有关、墙厚取值见P2334、人防室外出入口通道顶、底板荷载如何取?当出入口通道大于3M时,按普通人防顶、底板取值;当出入口通道小于3M时,按P80取值。
5、门框墙荷载如何取?比较常6、核6按大值取;常6见P71,核6见P81与爆炸点也门框墙距离,坡度,出入口形式有关;6、临空墙荷载如何取?临空墙与隔墙区分开。
临空墙一般与出入口相邻;隔墙一般两侧均为地下室。
取值比较常6、核6取大者,一般取核6;见P74 P81取值根炸点与临空墙距离、出入口形式、坡度有关。
7、楼梯荷载如何取?一般按核6取;见P83 分正、反面8、出入口雨篷荷载如何取?按核6取值;见P84 分上、下面荷载9、隔墙荷载如何取?按核6取值;见P82(隔墙两侧均受力)两地下室间门框墙取值同隔墙做法;两地下室间的隔墙、门框墙一般为室内出入口同类墙荷载的85% 10、扩散室荷载如何取/?根据允许余压值取:0.03MPA取39KN/㎡有掩蔽人员0.05MPA时取65KN/㎡,无掩蔽人员0.10MPA时取130KN/㎡,柴油发电机排烟口11、临战封堵荷载如何取?见P99 与出入口形式,是否考虑上部建筑影响、坡道坡度有关(不分核6、常6)封堵荷载应考虑其反力,常6时取60KN/㎡。
PKPM软件应用之人防荷载
第一次对人防荷载计算的全方位的综合分析•人防荷载输入•梁、柱、墙等结构考虑人防荷载的设计•局部人防地下室的计算•多层人防计算•人防地下室顶板的设计•基础中考虑人防荷载的设计•临空墙及其它人防构件的设计人防荷载按照等效静荷载输入•《人防规范》提供了两种方法,一种是按照动荷载的相关公式确定,另一种是按照等效静荷载确定。
•在目前的PKPM系列软件中,在PMCAD里输入的人防荷载是按照等效静荷载输入的。
•在JCCAD软件的基础“工具箱”里,设计人员可以根据需要选择按“公式法”还是按等效静荷载方法计算人防荷载。
人防荷载输入•人防荷载需要在PMCAD的“建筑模型与荷载输入”菜单里的“荷载输入—人防荷载”子菜单中输入•用户可以对不同房间的人防荷载进行修改,也可以只在局部平面的房间布置人防。
•可以在多个地下室层布置多层人防梁、柱、墙、临空墙考虑人防荷载的设计(SATWE计算)人防荷载输入•09年11月以前版本的程序,要求输入人防荷载的房间,必须同时布置有活荷载,且活荷载不能为0。
如果不输入楼面均布活荷载,则程序无法进行人防荷载的计算。
目前08新版本的程序,已经不再把人防荷载与楼面活荷载相关,直接把人防荷载当作一个单独的工况处理。
人防荷载作用•地下室顶板的竖向等效均布静荷载Qe1•外墙的水平等效均布静荷载Qe2•临空墙的水平等效均布静荷载Qc•Qe1在PMCAD模型输入时输入•Qe2、Qc在三维计算程序SATWE的前处理输入人防荷载效应分析•仅对地下室结构中布置了人防荷载的楼层作人防荷载作用的设计计算,其地下室以上的各楼层构件,均不考虑人防荷载效应。
•对于布置有多个楼层的地下室,仅在设置有人防荷载楼层的以下各层,才会考虑人防荷载效应。
•地下室外墙平面外弯矩(单构件)–按一端嵌固、一端铰支的单向板计算。
–按两端嵌固的单向板计算。
人防荷载效应组合•人防荷载作用效应的计算与其它荷载如活荷载的计算过程相类似,计算后得到相应构件的人防荷载作用效应。
人防荷载计算
244.62 328.03 218.21 271.80
0.010
土的计算深度h(m)
站厅层 站台层
6.325 9.475
压缩波升压时间 toh=(γc-1)*h/co 【公式4.4.3-2】
0.021 0.032
底板
16.775
0.056
顶板
2.45
0.10
等截面梁自振圆频率 ωtoh
3
梁的宽度b(m)
1
梁的频率系数Ω 【C.0.1-1条】
18
顶板 梁的高度h(m) 侧墙
底板
0.9
0.7
梁的抗弯刚度 B=φEdbh3/12
1
1377810.00 648270.00 1890000.00
刚度折减系数φ 【C.0.1-2条】
0.6
混凝土弹性模量 Ec(kN/m2)
起始压力波速 c0(m/s)【表4.4.3-1 波速比【】表4.4.3-1
【附录C】
站厅层 站台层
6.92 6.89
压缩波峰值压力(MPa) Ph=[1-h(1-δ)/u1t2]ΔPm
【公式4.4.3-1】
0.10 0.09
底板
15.20
部位 顶板Kd1 站厅层侧墙Kd2 站台层侧墙Kd3 底板Kd4
计算结果(轨道交通规范)
动力系数 Kd【4.6.5
】
1.53
不同部位的不同系数
】 γc=c0/c1
31500000
300
顶板
2 7.55
顶底板、侧墙等效为 站厅层墙 梁的计算跨度(m) 站台层墙
5.75 7.05
底板
7.55
顶板
3
人防荷载规范
竭诚为您提供优质文档/双击可除人防荷载规范篇一:新《防规》的人防荷载人防荷载人防荷载:人防规范原执行gb50038—94(20xx版),20xx-03-01执行gb50038—20xx。
4.7防常规武器的等效静荷载表4.7.2顶板等效静荷载标准值qcel(kn/m2)------------------------------------------------------------------------------------------------------------覆土厚度防常规武器抗力级别m56-----------------------------------------------------------------------------------------------------------0.0-----------------------------------------------------------------------------------------------------------0.5-----------------------------------------------------------------------------------------------------------1.0-----------------------------------------------------------------------------------------------------------1.5-----------------------------------------------------------------------------------------------------------2.0 2、h较小时,gcel取大值。
人防状态下荷载计算
m B l 2Ω=ωm h P t c h P ∆--=)]1(1[021δ人防状态下荷载计算人防等效静荷载计算,按《人民防控地下室设计规范》及《人民防空工程设计规范》计算,结构覆土厚度9.8m 。
(1) 顶板等效静荷载标准值 q e1=K d1*P c1A .顶板动力系数K d11)压缩波升压时间t 0h : 按《人民防空工程设计规范》 t 0h =(γc -1)h/c 0+t 0,取γc =2.0,c 0=300m/s ,t 0=0,t 0h =0.032672)顶板自振圆频率ω:ω=22.37/6.02*(5.83*105/0.77)0.5=541 /s Ω---梁的频率系数,查表A.0.1-1,Ω=22.37 B---梁的抗弯刚度,12/3cd E Bd ψ= ψ---刚度折减系数,查表A.0.1-2,钢筋混凝土构件取0.6l ---梁的计算跨度 E d ---核爆动荷载下材料的弹性模量(kN/m 2), C30混凝土:E d =1.2*3.0*104=3.6*107 kN/m 2c---梁宽,d---梁高B=0.6*3.6*107*1.0*0.33=5.83*105 kN.m 2m---梁的单位长度质量,m=γcd/gm=25*1.0*0.3/9.8=0.77 kN.s 2/m 2γ---材料重力密度(m/s 3)g----材料重力加速度ω*t 0h =541*0.03267=17.67,查表4.4.4,按大偏心受压构件计算[β]=2.0;则K d1=1.05B .动荷载P c1=KP h1)综合反射系数K=1.22)压缩波峰值压力P h , c c c γ/01=, C 1=300/2=150m/s ,查表5.4.2-2,δ=0.3mB l 2Ω=ω查表5.4.1,t 02=1.17s ,五级人防ΔP m =100kN/m 2 P h =[1-9.8*(1-0.3)/(150*1.17)]*100=96.09 kN/m 2P c1=1.2*96.09=115.3 kN/m 2C .顶板等效静荷载q e1=1.05*115.3=121.1 kN/m 2(2) 侧墙等效静荷载标准值 q e2=K d2*P c2A .侧墙动荷载P c2=ξP h查表4.3.6,ξ=0.35,Pc2=0.35*96.09=33.63 kN/m 2B .侧墙动力系数Kd 21)压缩波升压时间t 0h : 按《人民防空工程设计规范》t 0h =(γc -1)h/c 0+t 0,取γc =2.0,c 0=300m/s ,t 0=0,t 0h =0.032672)侧墙自振圆频率ω: ω=22.37/6.42*(5.83*105/0.77)0.5=475 /sΩ---梁的频率系数,查表A.0.1-1,Ω=22.37 B---梁的抗弯刚度,12/3cd E Bd ψ= ψ---刚度折减系数,查表A.0.1-2,钢筋混凝土构件取0.6 l ---梁的计算跨度E d ---核爆动荷载下材料的弹性模量(kN/m 2), C30混凝土:E d =1.2*3.0*104=3.6*107 kN/m 2 c---梁宽,d---梁高B=0.6*3.6*107*1.0*0.33=5.83*105 kN.m 2m---梁的单位长度质量,m=γcd/gm=25*1.0*0.3/9.8=0.77 kN.s 2/m 2γ---材料重力密度(m/s 3)g----材料重力加速度ω*t 0h =475*0.03267=15.52,查表4.4.4,按大偏心受压构件计算[β]=2.0;则K d1=1.05C .侧墙等效静荷载mB l 2Ω=ω q e2=1.05*33.63=35.3kN/m 2(3) 底板等效静荷载标准值 q e3=K d3*P c3A .底板动荷载P c3=ηP c1查表4.3.6,η=0.8,P c1=115.3 kN/m 2,P c3=92.24 kN/m 2B .底板动力系数Kd 31)压缩波升压时间t 0h : 按《人民防空工程设计规范》t 0h =(γc -1)h/c 0+t 0,取γc =2.0,c 0=300m/s ,t 0=0,t 0h =0.054672)底板自振圆频率ω: ω=22.37/6.42*(5.83*105/0.77)0.5=475 /sΩ---梁的频率系数,查表A.0.1-1,Ω=22.37 B---梁的抗弯刚度,12/3cd E Bd ψ= ψ---刚度折减系数,查表A.0.1-2,钢筋混凝土构件取0.6 l ---梁的计算跨度E d ---核爆动荷载下材料的弹性模量(kN/m 2), C30混凝土:E d =1.2*3.0*104=3.6*107 kN/m 2 c---梁宽,d---梁高B=0.6*3.6*107*1.0*0.33=5.83*105 kN.m 2m---梁的单位长度质量,m=γcd/gm=25*1.0*0.3/9.8=0.77 kN.s 2/m 2γ---材料重力密度(m/s 3)g----材料重力加速度ω*t 0h =475*0.05467=25.97,查表4.4.4,按大偏心受压构件计算[β]=2.0; 则K d1=1.05C .底板等效静荷载q e3=1.05*92.24=96.85kN/m 2。
人防荷载在地下室结构设计中的选用
人防荷载在地下室结构设计中的选用发布时间:2021-07-26T16:02:27.333Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:程演[导读] 摘要:和平和发展是当今时代的两大主题,但仍有诸多不确定因素存在,战争的威胁始终存在,特别是我国面临着现代技术特别是高技术条件下局部战争的威胁。
上海市地下空间设计研究总院有限公司上海 200120摘要:和平和发展是当今时代的两大主题,但仍有诸多不确定因素存在,战争的威胁始终存在,特别是我国面临着现代技术特别是高技术条件下局部战争的威胁。
人防工程在抵御外敌侵略、巩固国防建设方面起到重要作用,本文首先简要介绍了人防工程,作为地下室结构设计的重要步骤,人防荷载的选用十分重要。
本文以上海地区某项目为例,对地下室结构设计中的人防荷载的选用进行了探讨,最后结合人防工程设计中存在的问题提出了一些建议。
关键词:人防荷载;地下室;结构设计引言根据中共中央关于制定的国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议,推动重点区域、重点领域、新兴领域协调发展,集中力量实施国防领域重大工程。
优化国防科技工业布局,加快标准化通用化进程。
上海城市濒临东南沿海,是国家一类人防重点城市,战略位置十分重要,是未来战争的主要作战方向,一旦发生战争,也是敌人空袭破坏的重点目标,防护工程的建设面临诸多新的挑战。
加强民防建设,提高城市防空抗毁能力,是保护人民生命财产安全和国家经济建设成果的艰巨使命。
1人防工程概述人防工程即“人民防空工程”,是战时掩蔽人员、物资,保护人民生命和财产安全的重要场所。
人防工程按构筑类型可以划分为坑道式、地道式、单建掘开式和附建式(防空地下室)。
按战时功能可以分为指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程、人员掩蔽工程和配套工程。
民用工程中常见的工程类型为二等人员掩蔽所、人防物资库、一等人员掩蔽所、防空专业队工程、医疗救护工程、汽车库和指挥工程。
按抗力等级划分为八个等级:1级、2级、2B级、3级、4级、4B级、5级、6级和6B级。
人防结构设计荷载探讨
人防结构设计荷载探讨摘要:人防工程的结构设计中,人防荷载确定是非常重要的环节。
本文主要对人防地下室的土中压缩波荷载简析,并对人防设计计算等效静荷载的确定简要介绍。
关键词:人防地下室土中压缩波等效静荷载一、土中压缩波人防工程设计中,在常爆、核爆的情况下,由地面空气冲击波及其引起的土中压缩波作用,造成结构存在动力的相互作用,结构动载的确定方法很复杂。
结构分析的最终目的是要给出结构的动变位和动内力,其所采用的力学模型可归纳为两类:一类是首先确定作用于结构周边上的荷载,将土和结构分离开来,如同地上结构那样去作动力分析;另一类是将土体和结构作为一个整体统一考虑,然后应用波动理论或动力理论的解析方法,或应用有限元等数值方法,按无限(或半无限)平面(或空间)问题求解。
按第一类分析方法,在确定动载时,必须注意正确的反应波和结构的相互作用,否则,给出的动载不能反映实际情况。
第二类分析方法,将土和结构认为是一个整体,按有限元分析法计算,其精度主要取决于土介质及结构材料力学参数的选取。
第二类分析方法相当复杂,因此工程计算目前主要采用第一类分析方法。
二、影响土中压缩波荷载的因素地下结构所受到的荷载和许多因素有关:1)地面空气冲击波及其引起的土中压缩波,或武器爆炸直接产生的压缩波的特性;2)土介质的特性,压缩波在自由场中传播时的参数变化;3)覆土厚度的影响;4)压缩波遇到结构时产生反射,这个反射压力取决于波与结构的相互作用。
1、结构板跨尺寸结构板跨尺寸对荷载也有影响。
结构板的尺寸大小是有限的,它的二侧是上下连续的土壤介质。
压缩波遇到结构板反射,但通过二侧的土壤时不存在反射。
板面上方的土壤因受较大的反射压力,有向二侧挤压的趋势,逐次向中间疏松,致使板面的反射压力降低。
结构板跨尺寸较小时,反射压力很快疏散,结构受到压缩波动力作用减弱。
结构板上的反射压力并非均匀分布,就其平均值来说,结构板的横向尺寸越大,受到的平均反射压力也越大。
人防与非人防负荷计算公式
人防与非人防负荷计算公式在建筑设计和结构工程中,负荷计算是非常重要的一环。
负荷计算可以分为人防负荷和非人防负荷两种。
人防负荷是指建筑物内部的人员活动所产生的荷载,而非人防负荷是指建筑物内外的自然环境因素所产生的荷载,如风载、雪载等。
本文将介绍人防与非人防负荷计算公式及其应用。
一、人防负荷计算公式。
1.1 人防负荷计算公式。
人防负荷是指建筑物内部的人员活动所产生的荷载,通常根据建筑用途和人员密度来计算。
一般而言,人防负荷计算公式如下:人防负荷 = 人数×单位面积负荷。
其中,人数是指建筑物内部的人员数量,单位为人;单位面积负荷是指每平方米的人防负荷,单位为kN/m2。
1.2 人防负荷计算公式的应用。
在实际工程中,人防负荷计算公式通常用于办公楼、商场、餐厅等建筑物的负荷计算。
以办公楼为例,如果一个办公室的面积为100平方米,人员密度为10人/平方米,那么该办公室的人防负荷可以通过以下公式计算:人防负荷 = 100 × 10 = 1000kN。
因此,该办公室的人防负荷为1000kN。
二、非人防负荷计算公式。
2.1 风载计算公式。
风载是建筑物所受的主要非人防负荷之一,其大小与建筑物的高度、形状、风速等因素有关。
一般而言,风载计算公式如下:风载 = 0.5 ×ρ× V2 × Cd × A。
其中,ρ是空气密度,单位为kg/m3;V是风速,单位为m/s;Cd是风压系数;A是建筑物的投影面积,单位为m2。
2.2 雪载计算公式。
雪载是指建筑物所受的雪的重量,其大小与气温、降雪量、积雪时间等因素有关。
一般而言,雪载计算公式如下:雪载 = ρ× H × S。
其中,ρ是雪的密度,单位为kg/m3;H是积雪深度,单位为m;S是建筑物的投影面积,单位为m2。
2.3 其他非人防负荷计算公式。
除了风载和雪载外,还有一些其他非人防负荷需要考虑,如地震荷载、温度荷载等。
人防荷载组合
图5.1.4 人防荷载组合5.1.4.1 考虑人防荷载作用的极限状态防空地下室结构在确定等效静荷载标准值和永久荷载标准值后,其承载力设计应采用下列极限状态设计表达式:式中:γ0——结构重要性系数,可取1.0;γG——永久荷载的分项系数,当其效应对结构不利时可取1.2,有利时可取1.0;γQ——等效静荷载分项系数,可取1.0;S Gk——永久荷载效应标准值;S Qk——等效静荷载效应标准值;R——结构构件承载力设计值。
5.1.4.2 人防荷载组合(1)梁、顶板人防荷载组合①1.2DL+1.0顶板常规武器荷载②1.0DL+1.0顶板常规武器荷载③1.2DL+1.0顶板核武器荷载④1.0DL+1.0顶板核武器荷载(2)地下室外墙人防荷载组合① 1.2DL+1.0顶板常规武器荷载② 1.0DL+1.0顶板常规武器荷载③ 1.2DL+1.0顶板核武器荷载④ 1.0DL+1.0顶板核武器荷载⑤ 1.2DL+1.0侧土压力+1.0侧水压力+1.0顶板常规武器荷载+1.0常规武器外墙/临空墙荷载⑥ 1.0DL+1.0侧土压力+1.0侧水压力+1.0顶板常规武器荷载+1.0常规武器外墙/临空墙荷载⑦ 1.2DL+1.0侧土压力+1.0侧水压力+1.0顶板核武器荷载+1.0核武器外墙/临空墙荷载⑧ 1.0DL+1.0侧土压力+1.0侧水压力+1.0顶板核武器荷载+1.0核武器外墙/临空墙荷载⑨ 1.0侧土压力+1.0侧水压力+1.0常规武器外墙/临空墙荷载⑩ 1.0侧土压力+1.0侧水压力+1.0核武器外墙/临空墙荷载⑪ 1.0侧土压力+1.0侧水压力(3)地下室内墙人防荷载组合①1.2DL+1.0顶板常规武器荷载②1.0DL+1.0顶板常规武器荷载③1.2DL+1.0顶板核武器荷载④1.0DL+1.0顶板核武器荷载(4)临空墙人防荷载组合①1.2DL+1.0顶板常规武器荷载②1.0DL+1.0顶板常规武器荷载③1.2DL+1.0顶板核武器荷载④1.0DL+1.0顶板核武器荷载⑤1.2DL+1.0顶板常规武器荷载+1.0常规武器外墙/临空墙荷载⑥1.0DL+1.0顶板常规武器荷载+1.0常规武器外墙/临空墙荷载⑦1.2DL+1.0顶板核武器荷载+1.0核武器外墙/临空墙荷载⑧1.0DL+1.0顶板核武器荷载+1.0核武器外墙/临空墙荷载⑨1.0常规武器外墙/临空墙荷载⑩1.0核武器外墙/临空墙荷载(5)门框墙人防荷载组合①1.0常规武器门框墙荷载②1.0核规武器门框墙荷载(6)窗井墙人防荷载组合①1.0常规武器窗井墙荷载②1.0核规武器窗井墙荷载(7)地下室底板人防荷载组合①1.2DL+1.0底板核武器荷载②1.0DL+1.0底板核武器荷载。
人防的荷载布置和计算
人防的荷载布置和计算
人防的荷载布置和计算
人防荷载的计算对于应用PKPM、QSAP等傻瓜化软件的初学设计者来说也许是个迷,尤其对于在人防工况下的内力是怎么样的也并不一定清楚,下面先看下人防荷载需要定义哪些参数:
1、人防层号:即施加人防荷载的层,注意必须是地下室
2、人防等级:根据人防规范查相应的的人防等级,人防等级区分常规武器和核武器,该参数会影响到外墙、楼板的压力计算和内力组合
3、楼面人防荷载
4、外墙人防荷载,这两个参数就直接规范找吧
人防荷载层可以有好几层,对于一层人防还比较好理解,下面分开来讲述:
只有一层人防层时:
就是直接在人防层楼板和外墙时间荷载即可,也可以得到本层对应的内力,
此时该层梁上有人防工况内力,但是该人防层往下的地下室为非人防层,则这些地下室层的梁就没人防工况下内力柱、墙有人防工况内力,而该人防层往下的地下室为非人防层,而这些地下室层的柱也有从上一层传下来的人防工况下内力
当人防层有多层时:
每一个人防层人防荷载计算为一个工况,而每个工况情况下的计算和内力分配跟上述只有一个人防层计算一样,最后再按照多层人防层顺序取内力:
梁:取本人防层的计算内力结果,非人防层的无内力结果柱、墙:取多个人防层对应多个人防荷载计算结果的较大值,比如某层上有两个人防层,则人防层分别计算柱墙内力,取两者大值作为本层柱、墙内力的结果
上面的方法在目前的流行结构设计软件均是如此,用户在按照层定义人防荷载后要注意到个别楼板的人防荷载是不一
样的,或者存在非人防区,需要特别定义,
在PKPM中需要在satwe中特殊定义修改人防荷载,
在QSAP中则需要在切换的人防工况后单独布置人防荷载即可。
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人防荷载
人防荷载包括:
顶板、底板、外墙、临空墙、门框墙、楼梯、出入口通道、主要出入口雨篷荷载、扩散室荷载、封堵荷载。
1、顶板荷载如何取?
一般按核6取值见P76,一般与覆土、板跨有关。
2、底板荷载如何取?
xx6时不计底荷载,应按核6取值,见P
78、P
79、P84,无桩基时按P78—P79取,根据顶板覆土,板跨及地下水位情况取值。
一般地下水位以上时取顶板荷载的0.7—0.8
地下水位以下的底板取顶板荷载的0.8—1.0
有桩基时按P84取,也是否端承桩,位于何土质有关(注:4.8.16解释)
3、人防外墙荷载如何取?
须比较常6核6取值的大小按大值取见P69P77
根顶板埋置深度(为室外土到顶板高度,非覆土深度)有关;根土质类别有关、墙厚取值见P233
4、人防室外出入口通道顶、底板荷载如何取?
当出入口通道大于3M时,按普通人防顶、底板取值;
当出入口通道小于3M时,按P80取值。
5、门框墙荷载如何取?
比较常
6、核6按大值取;常6见P71,核6见P81
与爆炸点也门框墙距离,坡度,出入口形式有关;
6、临空墙荷载如何取?
临空墙与隔墙区分开。
临空墙一般与出入口相邻;隔墙一般两侧均为地下室。
取值比较常
6、核6取大者,一般取核6;见P74P81
取值根炸点与临空墙距离、出入口形式、坡度有关。
7、楼梯荷载如何取?
一般按核6取;见P83分正、反面
8、出入口雨篷荷载如何取?
按核6取值;见P84分上、下面荷载
9、隔墙荷载如何取?
按核6取值;见P82(隔墙两侧均受力)两地下室间门框墙取值同隔墙做法;
两地下室间的隔墙、门框墙一般为室内出入口同类墙荷载的85%
10、扩散室荷载如何取/?
根据允许余压值取:0.03MPA取39KN/㎡有掩蔽人员
0.05MPA时取65KN/㎡,无掩蔽人员
0.10MPA时取130KN/㎡,柴油发电机排烟口
11、临战封堵荷载如何取?
见P99与出入口形式,是否考虑上部建筑影响、坡道坡度有关(不分核6、xx6)
封堵荷载应考虑其反力,常6时取60KN/㎡。