《高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設計?　【摘要】隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑工程行業(yè)成為了我國重要的經(jīng)濟增長，加強高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設計，在人們的生活中起著至關重要的作用。本文將從高層建筑人防地下室的建筑設計應注意的事項、人防地下室結(jié)構(gòu)設計特點及對深圳市某實業(yè)公司的分析等幾個方面進行分析。?【關鍵詞】高層建筑；人防地下室；結(jié)構(gòu)設計?　　一、前言?　　目前，隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，高層建筑人防地下室的質(zhì)量安全得到了人們的廣泛關注。雖然我國在高層建設人防地下室的設計上有所完善，但是仍然存在一些問題和不足需要改進。在建設社會主義和諧社會的新時期，進一步加強高層建筑物人防地下室的質(zhì)量的控制，保證人們的生命安全是建筑設計的一個重要環(huán)節(jié)。?　　二、高層建筑人防地下室的建筑設計應注意的事項?　　1、主要應考慮在核爆動荷載作用下對結(jié)構(gòu)做動力分析，單建式與附建式荷載計算是不同的，也要考慮上部建筑在平時條件下的荷載作用，高層建筑下的人防地下室往往是頂板內(nèi)力受核爆動荷載控制。?6

1　　2、新規(guī)范第4.5節(jié)給出的附建式人防地下室的常用結(jié)構(gòu)等效靜荷載際準值的幾個表，比舊規(guī)范詳細，而在“條文說明”中此部分對不同等級工事的不同跨度給出了頂板及墻體的厚度、混凝土標號供參考，設計時應結(jié)合正文查看“條文說明”，以防過大的偏差造成重復計算。?　　3、內(nèi)力分析和截面設計時應注意新規(guī)范4.6.1條與4.6.2條規(guī)定，人防地下室的頂板部分，一般屬于超靜定結(jié)構(gòu)，應按非彈性變形產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布來計算內(nèi)力，對板的內(nèi)力采用極限平衡法計算四邊支承塑性變形板比較合理。?　　4、關于人防地下室構(gòu)件的斜截面驗算問題，新規(guī)范4.6.7條考慮跨高比的影響對受剪承載力進行了修正，具體方法可按給出的修正公式，并查閱《條文說明》中有關解釋，不要直接按《混凝土設計規(guī)范》中的斜截面抗剪公式套用。?　　5、高層建筑下的防空地下室，往往因為其大空間大柱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)布局造成厚板高梁，有時影響了室內(nèi)凈空及通風管道布置，其實只要頂板按防護等級做到規(guī)定厚度，可以考慮結(jié)合柱子做無梁樓蓋。?　　三、人防地下室結(jié)構(gòu)設計特點?　　人防地下室不同于一般的地下室，人防地下室的結(jié)構(gòu)設計有其獨特之處：?　　1、人防地下室結(jié)構(gòu)設計的可靠度低于一般地下室。?6

2　　2、大部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件可按彈塑性工作狀態(tài)設計。在人防地下室的設計中，一般用允許延性比來表示結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)。按照塑性工作狀態(tài)設計的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以承受更大的爆炸動荷載，可吸收更多的能量，具有較大的經(jīng)濟意義。?　　3、材料強度的設計值可以提高。試驗證明在爆炸動荷載作用下，材料強度可提高20%～40%。這對人防地下室結(jié)構(gòu)是一個有利因素。?　　4、人防地下室的結(jié)構(gòu)設計構(gòu)造要求更為嚴格，如人防地下室在材料強度等級，結(jié)構(gòu)構(gòu)件最小厚度，最小保護層厚度和最小配筋率等各個方面比普通地下室的要求更加嚴格。?　　5、人防地下室結(jié)構(gòu)的動力分析。人防地下室是考慮了武器爆炸的動荷載作用的，可以采取等效靜荷載法來分析其結(jié)構(gòu)動力，然后用靜力計算方法分析其結(jié)構(gòu)內(nèi)力。?　　6、人防地下室在武器爆炸動荷載作用下，應驗算結(jié)構(gòu)承載力，可不驗算結(jié)構(gòu)變形、裂縫開展和地基的變形等。?　　四、工程概況?　　深圳市某實業(yè)有限公司306高層工業(yè)廠房是一棟18層（地下1層）的框架―6

3剪力墻結(jié)構(gòu)型式的高層工業(yè)建筑。建筑面積31200m2，建筑高度79.8m，地震烈度7度，框架等級3級，剪力墻等級2級。地下室面積3908m2，其中含人防面積1390m2，分兩個人防單元，層高4.4m，樁基采用預應力砼管樁。地下室的設計中考慮人防問題，要平戰(zhàn)結(jié)合，即既要考慮平時使用時載荷較小，需滿足建筑使用上大空間的問題，又要考慮人防時載荷較大，結(jié)構(gòu)上很難滿足大空間的問題。?　　五、設計方案?　　1、人防載荷的確定?　　本工程人防地下室防護等級為6級，采用全埋式現(xiàn)澆鋼筋混凝土人防地下室，各部位等效靜載荷取值分別為：?　?。?）頂板。首層外墻為180mm實心磚填充墻，且墻面開孔面積大于50%，故不計上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓作用的影響，等效靜載荷標準q=60KN/m2。?　　（2）側(cè)墻。上部建筑物為抗震設防的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，故應放入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓值的影響，根據(jù)本工程地質(zhì)條件，人防地下室側(cè)壁范圍內(nèi)分別有非飽和土和飽和土，取其加權(quán)平均值，并考慮周圍基坑支護的阻隔作用，故地下室側(cè)壁等效靜載荷標準值q=40KN/m2。?　?。?）底板。本工程采用樁基礎，當核爆載荷q作用于頂板時，載荷隨板、梁、柱傳至樁上，因人防設計時不考慮地基承載力和地基變形，由q產(chǎn)生的力由樁與底板共同承受，故小于規(guī)范中按箱形地下室底板的等效靜載荷值（40～50）KN/m2，與平時荷載作用下因樁不均勻沉降而產(chǎn)生的底板受力相比，不起控制作用，故不予考慮。?6

4　　（4）門框墻。所受載荷分兩部分，一是直接作用在墻上載荷qe=200KN/m2；二是由門扇傳來的等效靜載標準值，分別按門扇的型號、大小計算確定。?　　（5）臨空墻。依工程實際情況和規(guī)范表4.5.7取其等效靜載荷標準值為130KN/m2。?　?。?）隔墻。隔墻分兩種，一是相鄰防護單元間隔墻的設計壓力值為50KN/m2；二是6級人防地下室與普通地下室相鄰間的隔墻，其普通地下室一側(cè)的設計壓力選用值為90KN/m2。?　　2、載荷組合和內(nèi)力分析?　　作用在防空地下室結(jié)構(gòu)上的載荷，應包括核爆動載荷、上部建筑物自重、土壓力、水壓力及防空地下室的自重等，規(guī)范中對防空地下室不同部位應考慮的載荷組合給出了一個表格，結(jié)構(gòu)設計時可根據(jù)各工程的結(jié)構(gòu)特點結(jié)合表格確定所需進行載荷組合的項目，本工程各個部位參與組合的載荷分別為：?　?。?）頂板。頂板核爆動載荷標準值，頂板靜載荷標準值。?　?。?）側(cè)墻。豎向：頂板傳來的核爆動載荷標準值、靜載荷標準值，上部建筑物自重標準值（僅有局部剪力墻部位），外墻自重標準值。橫向：核爆動載荷產(chǎn)生的水平動載荷標準值、土壓力、水壓力。?6

5　?。?）內(nèi)承重墻（柱）。在本工程中，將平時和戰(zhàn)時的載荷值進行對比不難發(fā)現(xiàn)，戰(zhàn)時所增加的頂板核爆動載荷標準值小于平時各樓層的活載荷標準值之和，故此部位構(gòu)件不由戰(zhàn)時條件控制。在防空地下室結(jié)構(gòu)的設計中，其承載力設計應采用下列極限狀態(tài)設計表達式：?　　其中，為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0；為等效靜載荷分項系數(shù)，取1.0；f為混凝土動力強度設計值（參見文獻[2]表4.6.3）；f為鋼筋動力強度設計值。由上式可明顯看出人防設計的特點，與平時狀態(tài)下的內(nèi)力情況進行比較，本工程中，頂板、側(cè)壁及人防區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的水平受力由戰(zhàn)時控制，底板、基礎由平時控制。求出構(gòu)件的內(nèi)力和配筋后，剩下的問題就只有一些構(gòu)造要求了，結(jié)構(gòu)設計人員只需認真研究體會規(guī)范條文的條件和適用范圍，結(jié)合工程實際情況就可順利地完成人防地下室各主要構(gòu)件的設計。?　　六、結(jié)束語?　　通過對人防地下室結(jié)構(gòu)在高層建筑中的問題分析，進一步明確了人防地下室質(zhì)量在高層建筑應用中的方向。因此，在高層建筑工程的后續(xù)發(fā)展中，要不斷提高人防地下室結(jié)構(gòu)的設計技術(shù)，促進高層建筑工程的進一步發(fā)展。?　　參考文獻?　　[1]都軍花建筑工程中地下室結(jié)構(gòu)設計探討中國高新技術(shù)企業(yè)2009年?　　[2]文華論述地下室結(jié)構(gòu)設計存在的問題建材與裝飾2008年?　　[3]洪晏淺談地下室人防結(jié)構(gòu)設計科技資訊2010年?　　[4]朱杰利談高層建筑人防地下室設計建筑工程2007年6