对于人防地下室基础与底板的结构设计研究

                              2020.7.2  没付款， 仅供参考

    摘要：在战争时期，人防地下室是起着重要作用的。它的功能主要是对人员、车辆等相关物资进行隐蔽。虽然现在是和平时期，但是相关部门依然十分重视人防地下室的建造。想要建设好人防地下室，一是需要注重其基础，二是需要注重其底板，对其基础和底板的结构都要有充足的了解和分析。本文首先会对人防地下室的相关内容进行阐述，其次，会分析人防地下室的构造要求，最后对其荷载方面的相关内容进行详细分析。  
关键词：人防地下室；基础；底板；结构设计
近几年来，国家格外重视人防设计，相关部门也对人防设计做出了进一步的开放，人防部门对人防设计的审核和备案也有了新内容。但是许多人对人放设计还不够了解，因此我们要进一步学习和深入了解有关放设计的知识。许多设计人员容易对人防地下室的基础和底板部分不够重视，因此对整个人防地下室工程带来了很大的安全隐患。当某天战争真的来临时，人防地下室出现了问题，就会对人们的生命和财产安全带来极大的影响。
一、人防地下室的相关内容阐述
1.人防地下室的定义
人防地下室是战争时期经常会看到的重要建筑，它主要是为人员、车辆以及粮食等相关物资提供隐蔽的场所，因此它是整个人防工程中极为重要的组成部分。国家有相关规定，新修建的10层以上的民用建筑，或者是基础埋深度超过3米的民用建筑，都要按照相关的要求修建一定的人防地下室。可见，虽然现在是和平年代，但人防地下室在将来还会有很大的发展空间，会一直保持着增长状态。最近几年，人防设计资质在社会上更加开放了，相互的人防设计部门在进行审核备案工作时，也不再采用传统的、单一的方法。
2.人防地下室的设计特点
一般来说，设计人员在设计防空地下室时主要会格外注意两大方面。第一个方面，设计人员会分析是否能设计好主体的结构，包括底板的外侧结构、基础等。第二个重要的方面，设计人员会设计好孔口防护，而孔口防护又包括两大部分，分别是出入口的防护和防护设备的施工问题。尤其是对出入口的防护最为关键，工作人员要设计好临空枪和防护密闭门。在这整个的设计过程中，选材问题也是关键。相关工作人员还要选择好材料，尤其是防护密闭门的材料，要确保选入的材料一定要符合国家相关的规定标准。另外，防护工程并非一项容易完成的任务。在具体施工之前，工作人员要对具体的情况进行观察和分析，根据分析的结果来制定相关的施工计划。要确保工作人员在了解人防工程特殊性的基础上，将重心放在人防地下室的抗冲击能力和承载能力上面，要确保人防地下室能够发挥实质性的作用，能够真正体现它的价值。
二、人防地下室的构造要求分析
1.相关文件对人防地下室的构造要求
国家相关人防地下室设计文件中指出，人防地下室的构造要包括筏板基础，核5级、核6级、核68级的甲类或者是乙类人防地下室，而且防空地下室的底板设计中可以忽略在地面上常规武器因爆炸而产生的影响。此外，对于甲类的防空地下室结构来说，如果卧基于地基上的核爆炸发生了，这时底板中的内力如果是受平时设计的荷载控制的话，那么受拉钢筋最小配筋率可以降到最低，但是也是有一定的限度的，不可以低于0.15%。
2.人防地下室的配筋率问题
一般来说，配筋率都是要符合国家相关文件中的最小规定要求的。因为在日常荷载的作用下，筏板结构会不可避免地出现局部配筋率较大的情况。因此，工作人员在对人防底板设置拉筋节时，要努力降低在配筋率偏大的地方漏掉拉结筋现象发生的可能性。如果能够计算出来结筋的范围就会有很好的效果。根据国家的划分标准，人防地下室一般分为甲类人防地下室和乙类人防地下室。一般来说，甲类的人防地下室能够承受起普通的武器爆炸和核武器爆炸产生的冲击波。但是相比较之下，乙类的人防地下室要比甲类的人防地下室承受能力弱一些，它只能够承担起一般的武器爆炸产生的冲击波。另外，人防地下室要承受的荷载能力包括许多种类，像经常被提到的爆炸荷载、水压力、土压力、地面上各建筑物的重量以及人防地下室本身具有的重量等。所以说，相关工作人员在设计人防地下室之前，要对这些因素进行综合的考虑。在组合各种荷载情况的时候，有没有要明确影响最大的是地面上建筑物的重量。国家有些相关文件中曾指出，在组合荷载时，工作人员可以只考虑一半的结构形式或者是全部的结构形式，更甚者还可以不考虑结构形式。
三、人防地下室荷载方面的相关内容阐释
人防地下室的功能与特点决定了设计人员和建造人员在工作时，要将重心放在其荷载问题上，接下来我们就详细分析人防地下室构造的荷载问题。
1.荷载组合与荷载取值
人防地下室有不同的种类，我国相关部门对乙类的人防地下室设计提出了具体的要求，这些要求体现在《人民防空地下室设计规范》中。首先是关于冲击波的问题，一般而言冲击波是在空中爆炸产生，并不是在底板和基础上的地基反力中产生，因为其一般作用不会在常规武器中命中。地下室顶板在被冲击的时候，并不是所有的顶板都会受到爆炸的影响，而是只有部分顶板能受到其影响。由此可见，人防地下室的底板一般受到的影响是比较小的，基本上可以不用考虑人防的荷载问题。但是甲类的人防地下室就不像乙类的人防地下室这样简单，当结构底板受到了动荷载后，地基反力和压缩液从侧方面绕到了底板上时，基础上的人防荷载就十分有必要。国家相关部门规定，要进行检验的内容可以不包括地基的承载力和地基变形。所以说人防荷载只会对基础的配筋方面有影响，并不会影响到基础形式和基础的大小。因此相关设计人员在对基础进行设计时，一定要考虑到说服力和地基反力。
2.荷载统计
通过前文对基础形式的研究相关设计人员就可以对甲类的防空地下室基础和底板去进行荷载统计。但是在统计的过程中，有许多方面需要工作人员注意。首先，工作人员要明确对桩基础加筏板并不是饱和土，在地基反力没有主动的情况下，人防荷载就可以不与水压力组合。其次，工人要注意在独立基础上加防水板基础或者是桩基础加防水板的问题。如果底板不是饱和土，那么它就不会产生主动力，但如果这些底板加装了防水板，那么它也不会出现地基反力。再者，工作人员要注意给筏板基础加上抗浮猎杆基础。虽然说国家的相关规定中并没有明确指出，人防荷载是否可以与水压力相互组合，但是根据相关专家的推测，人防荷载中的人防主动力是需要与水压力进行组合的。最后，独立的基础防水板是否也需要加上相应的抗浮锚杆基础，也是非常关键的问题。国家的相关规定中同样没有明确指出，防水板的人防荷载要不要与水压力组合，但是如果有饱和土这类资源的话，那么人防荷载就一定要与水压力组合。独立的基础防水板在配备上抗浮锚杆基础后，对结构配筋的影响就会小很多。
3.人防荷载的确定
在对人防地下室的结构设计进行改造时，需要注意两大方面的内容。第一个方面，工作人员需要注意对主体结构设计的改造。包括顶板的设计、外边墙体的设计、底板的设计等。第二个方面是注意对孔口防护设计的改造。其中主要是对出入口进行维护，要确保选入防护设备是符合相关质量标准的，因此在购买设备时要严把质量关，避免有劣质设备投入使用。在对人防地下室进行设计时，工作人员要考虑的方面有很多，其中一个主要方面就是如何抵抗空气冲击波。因为如果核武器在空中发生爆炸的话，那么当其冲击波传到地面时，就会形成一种反射冲击波，反射冲击波的传播媒介是刚开始爆炸时产生的入射波压密和被加热过后的空气。核武器在空中爆炸后产生的压力是十分高的，所以毫无疑问反射波的传播速度也会异常的快。当入射波和反射波形成了同一个波面，那么两者就会汇集成单一的冲击波。所以当人防地下室受到冲击时，其冲击也多是这种合成波产生的。它先会影响人防地下室的顶板，使其受到超强的压力和负压。当然这种合成波对人防地下室的底板和侧壁也会产生影响，但是其影响要比对顶板的影响小一些。不过在侧壁和底板对冲击波进行阻挡的过程中，也会使冲击波产生超压、动压和负压的作用，所以工作人员在建造底板和侧壁时要充分的考虑这些问题，并且做出及时的防护。
4.人防荷载相关实例分析
我们可以核六级为例，分析顶板、侧壁、底板、门框墙、临空墙以及隔墙这六个部分受冲击时的相关数值，以此来更直观地分析荷载问题。首先对于顶板来说，其外墙是有许多层的，第一层外墙格外关键，要用180度的实心砖建造。并且有时可以不计算空气冲击波对上边建筑的超压作用产生的影响。对于侧墙来说，地面上的一些建筑框架可以起到很好的抗震减震作用。在建造人防地下室侧壁时，工作人员一般会选择饱和土和非饱和土两种形式，因此需要根据不同的地质情况去考虑侧墙的人防荷载问题。对于底板来说，覆盖核六级的人防地下室构造一般会选择桩基础。因为工作人员要考虑到桩和底板共同承受冲击力的问题。底板比较容易出现沉降的现象，因此如何设计底板对于工作人员来说是一个关键点，也是一个难题，他们要根据现实情况去设计底板，要保证它的受力均匀。门框墙一般会承受冲击波的荷载，或者是门扇等效静荷载。对于临空墙来说，一般工作人员要根据工程的具体情况和国家文件规范表中的标准去进行设计和建造。对于隔墙来说，不管是相邻的两个单元之间的隔墙，还是普通地下室与人防地下室相接的隔墙，设计人员都要对其精心设计，精心选材。
结束语
不管什么时候，人防地下室的设计和建造问题都是国家关心的大问题，其相关的建造工程也是与社会发展息息相关的一项大工程。社会各界都应该关注人防地下室结构的设计与建造问题，都应该了解这方面的知识，其目的之一也是在将来，国家能够培养出更多人防地下室设计方面的人才。所以，当下最重要的是人防地下室的设计与建造人才要对其定义与特点有深入的理解和把握，不管是设计和建造项目，都能够得心应手，都能够积极地解决其中存在的问题。在对理论方面的内容有深入把握后，再去悉心研究人防地下室的构造要求，并在此基础上努力解决荷载方面存在的问题。
参考文献：
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