试析地下室人防结构设计中的若干问题

　　摘 要：随着我国城市化进程的加快，土地资源日益稀缺，众多大体量的地下室建设不断涌现，这也对地下室人防结构设计提出了更高的要求，科学合理的地下室人防结构设计直接关乎地下室人防建筑功能的发挥，也有利于地下室建设的成本优化。基于此，本文首先对地下室人防结构设计基本原则进行阐述，其次主要分析了当前地下室人防结构设计存在的若干问题。

　　一、地下室人防结构设计的基本原则

　　1、较低的结构可靠性

　　通常情况下，与正常指标要求相比，地下室人防建筑所规定的混凝土结构部件的延展性破坏时可靠指标、实效概率、脆性破坏可靠性等指标要求均较低，由此遵循较低的结构可靠性便成为地下室人防结构设计的一项基本原则，这并非是在削弱地下室人防建筑结构的安全性，其主要目的在于确保各结构部件仅可使用一次的效果，最大限度的降低建设成本。因此，各个结构部件往往会采用可塑性较强的材料，依据弹塑性工作阶段来计算结构内力，将结构的潜力最大化发挥出来，以提升地下室人防建筑建设的整体效率。

　　2、确保各个体系间结构相协调

　　确保地下室人防建筑各个体系间结构相协调，应该根据地下室人防建筑整体防护要求与其受力情况综合分析，尽可能避免因局部结构受损而破坏整体建筑的防护能力。这其中尤其要注意地下承重结构体系与地上承重结构体系间的协调性，确保两者间的强弱对比控制在科学范围之内，同时在确保各个体系零部件符合相关安全标准要求的基础上，选择合适的建筑材料元件，使各个部分的功能相协调，最大限度提升地下室人防建筑工程的经济效益与功能发挥。

　　3、坚持平战结合的设计原则

　　地下室人防建筑结构设计必须要立足于平战结合的原则，其结构设计既要能够满足日常使用的基本需求，也要最大限度满足非常规时期内的防护要求，要按照战时最高荷载能力要求进行设计建设，在具体实践过程中，应充分考虑当地具体水土情况、总体防护要求、平时使用功能要求等综合情况，在坚持平战结合、确保安全的基本前提下，科学设计、力求降低经济成本、确保人防结构设计科学合理，倘若平时与非常规时期功能要求差异较大，则应在设计时充分考虑平战功能转化的便捷性。

　　二、当前地下室人防结构设计存在的问题

　　1、结构及材料选择存在不合理之处

　　结构及材料选择存在不合理之处是当前地下室人防结构设计存在的突出问题，极易造成综合建设成本的抬升。正如前文所述，地下室人防结构设计应充分考虑当地具体水土情况、总体防护要求、平时使用功能要求等综合情况，坦率的说，地下室本身对平战结合而言有一定不利影响，因此在地下室人防结构设计过程中应充分考虑不同的布置方式，择优选取合适的材料，战时要求对材料本身的选择提出了更高的标准，因此，相关设计人员必须掌握必要的专业技能，在设计过程中通盘考虑地下室周边地质水文情况，对地下室人防结构进行系统优化，确保其主体建筑与平战需求相契合，最大限度避免材料的浪费，将各类负面影响降到最低。

　　2、荷载取值较小甚至出现遗漏

　　地下室人防建筑本身具有一定的特殊要求，其整体有效载荷相较于一般结构要大得多，且有着极高的密闭性要求。但在现实中，不少地下室人防结构在设计过程中往往基于满足平时功能发挥的需要，对结构荷载取值的精确性要求较为宽松，造成荷载取值较小甚至出现遗漏的情况。这其中又以漏底板上水池自重载荷、设备房火灾与隔墙自重载荷取值较低最为常见，因此，在进行载荷组合确认过程中，首先要明确的是地下室上部建筑自重的标准值，综合各方面因素确立最佳的载荷组合模式。其次是要认识到上部建筑倒塌荷载作用的时间往往较短，作用范围也相对有限，因此要充分考虑顶板组合中上部建筑物的倒塌荷载值，在设计过程中应以实际情况为依据来决定在顶板载荷组合中计入倒塌荷载值的必要性。总而言之，就是要采取科学方法明确地下室人防建筑结构各个部位的等效静荷载值，进而在结构计算过程中获取精确的荷载取值。

　　3、地下室人防建筑外墙配筋不合理

　　地下室人防建筑外墙具有重要的承重作用，外墙配筋结构与布置直接关乎其承重作用的发挥。通常情况下，地下室人防建筑外墙两侧并不尽相同，其中一侧与外部岩土相接，发挥着承接压缩波的作用，而另一侧则为内部墙面。因此，地下室人防建筑外墙的配筋数量及布局应充分考虑建筑整体受力情况。具体来看，当横隔墙数量较多时，可采用双向计算的方式，反之则采用单项计算的方法，无论采用何种计算方法，外墙力主筋都要布置于外侧，而那些不受力或是受力较少的部位则应布置与墙板的内侧，以此大幅提升墙体的抗裂效果及防水水平，同时外墙内外侧的钢筋间距应保持在100-150之间。

　　4、地下室柱网布置不合理

　　地下室柱网的布置情况不仅会影响到平时的使用效率，也会影响到突发情况的使用转换，当前，地下室人防建筑建设过程中，柱网布置不合理的问题较为突出，本质上体现了设计过程中未能充分考虑平战转换效率的问题，致使地下室人防建筑资源闲置与浪费，更有甚者会影响到地下室人防建筑的结构安全性。因此，在地下室人防结构设计过程中，应充分考虑人防建设用途及结构规划，对柱网分布进行合理布局，在顶板厚度的选择上，应尽可能缩小厚度，而柱帽的尺寸则应稍大一些，同时对柱帽钢筋布置也要稍加控制，单次截断面积应保持在1/3以内，柱间距通常应保持在7.5-8米以内。总之，要合理布置地下室柱网，使其符合相关标准要求，有效保障地下室人防建筑的效用。

　　结语

　　通过本文的论述，我们可以看到，地下室人防建筑的科学设计直接关乎地下室人防建筑的成本高低及功能的发挥，在设计过程中，应坚持结构协调、平战结合等基本原则，科学合理设计，有效避免材料选择、结构布局、柱网分布等各方面的问题，期望本文的分析对此有所助益。

　　参考文献：

　　[1]徐云中.人防地下室结构设计中存在的若干问题分析[J ] .建筑设计管理，2018，35（03）：68-70.

　　[2]王超，王向明.人防地下室建筑口部设计初探[ J ] .煤炭工程，2016，48（04）：31-32+35.

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