简述地下室人防结构工程的设计要点

权国云

摘要：随着社会变化发展，地下室人防结构工程以经济、美观、坚固为主，逐渐的从地道式结构演变成为现在的附建式结构，地下室人防结构工程的合理设计不仅满足了人们正常生活需求，还有效保护了人们生命财产安全。为了充分发挥其作用，本文概述了地下室人防工程，阐述了地下室人防结构工程设计原则，并对地下室人防结构工程的设计要点进行了探讨分析。

关键词：地下室；人防结构工程；设计原则；设计要点

地下室人防结构工程设计通常采用平战结合的方法对其进行合理设计，从而充分发挥人防工程的作用。以下就地下室人防结构工程设计的原则及其设计要点进行了探讨分析。

一、地下室人防工程的概述

人防工程作为现代建筑的配套设施，其与现代建筑工程的单体工程相连而建，主要是因为附建式人防地下工程施工工艺比较简便，成本消耗较低，而且可以有效节约土地资源。附建式人防工程在平时的使用过程中人们就将人防工程可以当作车库、地下储藏室或者地下商业来使用。而在发生战争时，人防工程可以作为避难场所使用，这样充分发挥了建筑工程的使用价值。地下室人防结构工程设计时，要充分考虑到在战争发生过程中存在的这个因素，尤其是核弹爆炸所认识的冲击波。因此地下室人防工程建设需要通过准确计算，合理进行结构设计。

二、地下室人防结构工程设计要求的分析

地下室人防结构工程的设计要求主要表现为：（1）合理划分防护单元、抗爆单元的要求。建筑人防地下室对导弹的防护主要是将人防工程划分防护单元和抗爆单元，这样在导弹击中人防工程时，由于防护单元和抗爆单元的存在就能使弹片减小对人防工程的损伤，因而科学合理的划分防护单元和抗爆单元就成为建筑人防地下室设计中的重点。新实施的人防战技规定对于指挥工程和坑、地道工程可不划分防护单元和抗爆单元；对于掘开式人防工程，当层数为2层及以上，防核武器、防常規武器抗力级别为5级及以下时，地下2层及以下各层可不进行防护单元和抗爆单元划分。因此设计人员在进行单元划分时要根据地下室的具体情况来进行，以免对地下室日常使用功能造成影响。（2）平战结合要求。地下室人防结构工程设计最主要的环节在于考虑其整体结构的“平战结合”特性，以能够满足战争时期不同载荷，如核武器、常规战争武器等的载荷需求。在进行建筑人防地下室结构设计时，应注意以下内容：第一、底基、承重墙、顶部构件等主要结构的设计；第二、间隔墙壁设计；第三、排水管道出入口、消防系统管道口以及通风出入口等管口的封闭设计。

三、地下室人防结构工程设计要点的分析

1、某人防结构工程的概况。该人防工程为建筑地下一层，日常作为停车库，战时可以作为防空地下室使用。建筑高度为27.20米，地下室高度为4.3米，整体结构为框架剪力墙。其中地下室的人防结构为6级，甲级防护级别，总面积约7700平方米，人防面积约4500平方米。

2、地下室人防结构工程设计的主要内容。地下室人防结构工程设计首先需要明确上部建筑的结构特征，保证二者之间的协调性。按照人防地下室设计原则，上部与下部载荷承受位置要对应，此时地下室的承重构件相当于承上启下作用，将上部建筑载荷传递到地基上，从而提升建筑稳定性。其设计内容主要包括：主体结构以及孔口防护设计，孔口防护设计包括基本防护系统和消波系统。

3、明确人防结构工程载荷。以国家相关法规作为依据，根据有可能会遇到的空袭威胁对地下室人防等级进行划分，该人防结构工程设计要求达到甲类人防级别。根据相关规定，一是要考虑到核武器爆炸时的防护要求，二是要考虑到常规武器的防护要求，三是要考虑到生化武器的防护要求。对工程防护需要以及建筑所处具体位置，决定将地下室设计为全埋式，主体结构为钢筋混凝土。为了满足美观需求，需要对顶板进行覆土绿化处理，覆土厚度大约在1米左右。人防工程地下室各部位等效静载荷分析：（1）顶板，对该工程上部建筑结构进行分析发现，其底层为填充墙，具体结构为框架，而墙面开孔面积在一半以上，所以在计算载荷时，可以忽略上部建筑的超压作用。具体等效静载荷的确认要参考相关规范，最终确认为每平米70KN；（2）侧墙，对该工程勘察后发现，地下室位置在地下水位以下，地基主要土质为淤泥，确认载荷时同样要参考相关规范，最终确认为每平米60KN；（3）底板，上述说明该工程为甲类防护，设计桩基时，要将单桩承载力的特征值作为依据，等效静载荷最终确认为每平米25KN；最后是其他位置，其中门框窗与墙体之间的作用载荷为每平米200KN，标准值要根据实际情况来确定，要看门窗型号，同时也要看门窗尺寸。临空墙的等效静载荷被确认为每平米130KN。对于隔墙来说，防护单元如果相邻，等效静载荷可以确认为每平米50KN，人防单元与普通地下室之间的等效静载荷可以确认为每平米110KN。

4、地下室人防结构工程的构件设计要点分析。由于地下室人防工程需要承受的荷载较大，而且需要承受核弹爆炸的动荷载作用，因此其结构材料、抗渗等级、构件的最小厚度等都要高于普通结构的要求。地下室人防结构工程构件的截面尺寸往往比较大，因此需要合理进行配筋设计，以防止结构物在荷载的作用下出现压溃现象。地下室人防工程的板、墙等都应该采用双面配筋，并且按照规范要求设置梅花形拉结筋，确保构件在震动状态下钢筋与混凝土结合良好，共同受力。地下室人防工程不宜在防护单元内设置沉降缝、伸缩缝，而应该在室外出入口和主体结构相连接的位置设置沉降缝。

5、地下室人防结构工程的构造要求与平战转换设计要点分析。地下室人防工程设计时要满足两个基本要求，一是完整性，二是密封性，因此施工时要设置后浇带，不单独留有沉降缝，后浇带设置完成、沉降结束以后在开展浇筑工作。顶板以及底板都要采用双面配筋，内层与外层之间拉结钢筋的数量要足够，与混凝土结构保持一致性。平战转换的设计思想，就是兼顾日常需求与战时需求，一些特殊部位能够满足地下室日常使用需要，战时又能起到防护作用，采取简单措施就能够实现二者之间的转换。设计时需要考虑到以下几个问题：首先，设计转换构件时，要计算好转换前后受力发生了怎样的变化，图纸中要表明转换构件的位置以及具体转换方法；其次，转换步骤要求尽量简便，花费时间短，即使没有专业的技术人员和专业设备也能顺利完成。

四、结束语

综上所述，地下室人防结构工程主要是为了在战争发生过程中，为人们提供医疗救护及物质补给等避难场所。因此为了充分发挥地下室人防结构工程的作用，其设计要根据人防结构工程特征及当地要求，结合实际进行合理设计。

参考文献：

[1]吴君.关于高层建筑人防工程结构的设计探讨[J].建材与装饰，2016（04）.

[2]刘华丽等.人防工程结构设计的关键点探析[J].工程技术研究，2017（09）.

[3]韦浩文.关于人防地下室结构设计的探讨[J].装饰装修天地，2018（17）.

（作者单位：青海宁靓钢结构有限公司）