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人防地下车库设计体会
李敏
山东省人民防空建筑设计院250013
摘要:针对城市用地紧,地价昂贵,住宅小区建筑容积率高和居住人口密度大的特点,开发利用地下空间建停车场已成为一种普遍趋势。地下停车库可以高效的利用土地,最大限度的扩大地面绿化率,改善居住环境质量。
关键词:人防地下车库设计
一、前言
随着经济发展和城镇居民生活水平的提高,小汽车逐步进入平常家庭,特别是经济发达的大中城市及地区,私有小汽车的数量已达相当的水平。针对城市用地紧,地价昂贵,住宅小区建筑容积率高和居住人口密度大的特点,开发利用地下空间建停车场已成为一种普遍趋势。地下停车库可以高效的利用土地,最大限度的扩大地面绿化率,改善居住环境质量。而根据国家人防政策的相关规定,地下车库结合人防工程建设已成为工程建设中常见组成部分,现结合工程实例谈一下人防地下车库设计中有哪些需要注意的问题。
二、工程概况
东营胜利花苑居住区5区人防工程位于祁连山路以东,黄河路以南,平面最大尺寸330mX60m,地下一层,基础埋深4.5米。其中包括4栋±0.000以上为17层和两栋11层的高层住宅,整个车库由于绿化要求,车库顶部覆土厚度0.6m,柱网尺寸8.1mX8.1m,高层部分为短肢剪力墙结构。
三、承载力设计值的计算
人防工程结构在确定等效静荷载标准值和永久荷载标准值后,其承载力设计值按《人民防空地下室设计规范》4.10.2条规定,应采用下列极限状态设计表达式
γ0(γGSGK+γQSQK)≤R
式中,γG与地面结构设计取值一致,即其对结构不利时取1.2,有利时取1.0;对于等效静载分项系数:因常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载是结构设计基准期内偶然荷载,也是结构设计中规定值,不是随机变量的统计值。而偶然作用的代表值不乘以分项系数,即γQ=1。在设计中,往往忽略这点,而把等效静载看作是地面结构的动荷载,取γQ=1.4,这样计算势必增加了设计荷载值,造成结构不必要的浪费。
四、人防荷载的确定
人防地下室结构设计主要考虑抵御空气冲击波。抗力级别为5、6级防空地下室防常规武器作用应按非直接命中的地面爆炸计算,且按常规武器地面爆炸的整体破坏效应进行设计。当核武器在空中爆炸时,冲击波传播到地表,形成反射冲击波,因反射波是在被入射波压密和加热过的空气中传播,且压力又高,所以反射波的传播速度要比入射波快,当反射波波阵面终于赶上入射波波阵面后,则汇合成为一对一的冲击波,即合成波,合成波波阵面靠近地面部分是垂直于地面的,即合成波是水平方向传播的,对抗力等级较低的防空地下室来说,所受的冲击波即为这种合成波(即地面冲击波)。防空地下室的顶板一般就直接承受地面冲击波的超压和负压作用,而对于侧壁和底板,因空气冲击波作用于地表,压迫土体并使其产生运动,上层土体受压后连续向下传递压力,这种土体的压缩状态由上向下逐层传播过程称为土中压缩波的传播,当遇到外墙或底板的阻挡后,则会产生超压、动压和负压作用,这就是外墙和底板需考虑的问题。
根据建筑提供资料,本工程防常规武器6级,防核武器6级,根据《人民防空地下室设计规范》,各部位(顶板、外墙、底板、临空墙、门框墙等)的等效静荷载比较容易得出。需要注意的是:甲类防空地下室结构应能承受常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载的分别作用,乙类防空地下室结构应能承受常规武器爆炸动荷载的作用。对常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载,设计时均按一次作用,即哪个荷载值大取哪个。一般来说,抗力级别为5、6级的人防工程,对于顶板、外墙、底板核武器爆炸动荷载产生的等效静荷载要大于常规武器爆炸动荷载产生的等效静荷载,而对于口部的一些门框墙、临空墙则不一定,这需