防空地下室结构设计施工的几个注意问题__墨水学术,论文发表,发表

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摘要：近年来，防空地下室的数量、面积增长迅速，特别在经济发达的地区和城市，繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点。
关键词：防空地下室   结构设计   施工
随着我省经济建设的迅速发展以及全省人防工程“放活社建、规范结建、控制自建”总原则的进一步落实，近年来，防空地下室的数量、面积增长迅速，特别在经济发达的地区和城市，繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点。本文以最常见的防空地下室（抗力等级为核5常5级以下）为例，简述其结构设计施工中的几个注意问题。
一、材料
防空地下室在计算各种结构构件的承载力时，应注意乘以各种材料的强度综合调整系数γd。详见GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》(以下简称《人防规范》)4.2条。
1、混凝土
防空地下室选用混凝土的强度等级一般为C30～C35。笔者不建议选用C40以上的混凝土，原因有二：一是C40～C55混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.3，而C25～C35混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.25。由于防空地下室考虑防辐射及密闭防毒作用，墙体及顶板较厚，所以对于低抗力等级的防空地下室，结构设计计算中会出现较多构造钢筋就能满足受力要求的情况。故在抗力等级及平时荷载不大的情况下，采用强度等级低于C40的混凝土，可降低工程的含钢量，其经济性是显而易见的。二是防空地下室的墙体及顶底板一般较厚，采用的混凝土强度等级越高，其水化热越大，就越容易开裂，增加混凝土养护难度。
2、钢筋
防空地下室不允许采用各种经过冷加工处理的延性差的钢筋。在核爆动荷载作用下,结构构件变形极限采用允许延性比的控制，且在确定各种构件允许延性比时，已考虑了对变形的限制，因而在防空地下室结构设计中，可不考虑结构裂缝开展（《人防规范》4.1.6）。对于一些顶板覆土较厚，平时顶板荷载较大，而人防抗力等级较低的防空地下室（即配筋由平时裂缝控制的情况下），在普通钢筋能满足人防荷载按塑性极限分析法计算的要求配筋前提下，可通过增加有粘结力的预应力钢筋来对顶板裂缝进行控制。从而减少因平时荷载作用下的裂缝控制要求所需的多余普通钢筋。
二、结构构件设计计算要点
防空地下室按照战时荷载进行结构计算时，采用塑性内力重分布分析法（弹塑性构件）计算，不考虑风荷载及地震荷载作用，对结构变形、裂缝开展以及地基承载力与地基变形可不进行验算，但需要验算基础承载力强度。所以在防空地下室结构设计过程中，需要就平时和战时两种不同工况下分别计算，取其中最大配筋值。
1、顶板
顶板荷载的取值有情况：①顶板静荷载+活荷载；②顶板静荷载+爆炸等效静荷载。第一种工况作用下，顶板及顶板梁应按平时要求计算（整体建模，考虑风和地震荷载作用，验算最大裂缝等）。第二种工况作用下，顶板及顶板梁主要受竖向荷载控制，因此计算仅取一层计算内力，且按塑性极限分析法计算，跨中弯矩调整系数为1.2，支座弯矩调整系数为0.8，不考虑活荷载最不利布置计算，不验算裂缝。最终结果应取两种情况下计算结果的最大值。
防空地下室顶板厚度取值应注意最小防护厚度（《人防规范》3.2.2）,并应采用防水混凝土（《人防规范》3.8.3）。对于多层防空地下室，当上下相邻两楼层被划分为两个防护单元时，其相邻防护单元之间的楼板为防护密闭楼板，最小厚度可取200mm。另外由于核爆冲击波的特点，还应注意防空地下室顶（底）板和墙体均需按《人防规范》4.11.11条设置拉结筋。
防空地下室顶板一般采用梁板式和无梁楼盖两种结构形式。无梁楼盖整体抗震性能教差，当防空地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，或柱网区格内长短跨之比大于1.5，以及顶板标高变化较多时，均不宜选用无梁楼盖结构形式。梁板式结构抗震性能较好，属于防空地下室应用

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