地下室人防工程结构设计微探
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摘 要：当前，我国社会发展水平不断提高，人们对建筑的需求明显提高，在建筑工程建设中也出现了地下人防工程，该工程建设中会受到诸多问题的影响，故而设计人员就应在设计中仔细分析可能出现的问题。本文主要分析了地下室人防工程结构设计，以供参考。
关键词：地下人防工程;结构设计;建筑工程
1 引言
城市建设中，地下室是很多高层楼房建筑建设中的关键内容，建筑工程的质量与地下人防设计的质量有着十分密切的联系。本文主要分析了地下人防工程设计的原则、地下人防工程设计的内容，同时也分析了地下人防设计中应注意的事项，以期不断提高地下室人防工程结构设计水平。
2 人防地下室概述
防空地下室主要指具有预定展示防空功能的地下室空间，其应确保人民防空指挥、通信和掩蔽等多种功能，同时在紧急时刻时也需要储存粮食和浇水。战时则能够避免敌人空袭，做好人员与物资掩蔽等工作，其也是保存战争潜力的重要设施。为了满足战时常规武器和生化武器防护的要求，还需对核武器和常规武器的防护要求，可较长时间支持反侵略的工程。为了改善设计效果，还需采取有效措施按照战时的标准满足其使用的要求。人防地下室通常设置在住房、停车场以及商场的下方，将日常应用与战时需要有机结合，能够更好地满足设计的要求。如发生战争时，则需结合平时和战时的方案将其转换为人员与物资掩蔽场所。
3 人防地下室结构设计原则
首先，要满足日常和战时的需求。人防地下室结构设计中，应考虑人防地下室平战两用的特点，在建筑物设计中，一方面要满足日常使用的基本要求，另一方面还应满足战时的需求，且二者在载荷方面也存在着十分明显的差异，确保人防地下室能够充分满足不同载荷的要求。其次，注重建筑物结构的刚度。人防地下室具有较为独特的使用特点，其在结构设计时也需考量建筑物结构的强度，始终坚持结构设计充分满足检测标准的基本要求。人防地下室墙体结构设计中，应及时明确建筑物内部多个构件的延性比，并高度关注建筑物防护密闭需求和变形限制之间的关系。最后，确保设计的强度。人防地下室在战时使用时可有效预防核武器或其他类型的常规武器对周围的环境和设施产生破坏，其也要求人防地下室设计的过程中，在强度设计参数时以最大破坏性为基础，保证战时地下室的稳定性和安全性。
4 地下室人防结构设计的内容
4.1 主体设计
人防建筑工程地下室可划分为两种：平时地下人防地下室主要有两种类型，一种是平时地下室，一种是战时地下室。在设计中，应确定人防和面积与地下室功能所构成的地下室结构体系，同时做好分区工作，对防护单元和抗暴单元中的内部设备和设施均应建立完整的系统。明确钢筋混凝土防护封闭墙的形式设置相邻防护单元的隔墙设置。为了让各防护单元护通，可将每一道防护门设在隔墙的两侧，且相邻两道门的间距设定在500mm左右，钢板隔墙的厚度在10mm以上，抗爆挡墙和抗爆隔墙要采用完全相同的材料。
4.2 口部设计
防护单元的建筑面积应在1000平方米以上，且出入口的数量需超过2个，并设置作战过程中直接通往外地面的出口，多个出入口之间，其距离为15m以上。例如，两个防护单元的面积均不足1000平方米，则可设置出入口，还可設置一个联通相邻防护单元的出口。人防工程在出入口设计的过程中必须将装置放在进风口与排放口的位置。
4.3 平战功能转换
设计人员在设计中需结合地下室展示功能与平时功能的转换，选择更加科学有效的方法确保人防工程平战功能的有效转换。针对专供日常用出入口在平战转换的过程中，也应采取临战封堵的方式。在设计时，要做好抗爆隔墙、水箱和干厕等位置的处理工作，然后对抗爆隔墙、密封隔墙和战时封堵孔等周边的混凝土做好钢板预处理工作。
4.4 正确处理地下室与上部建筑的关系
地下室设计的初期，若出现地下室满地红线的情况，则设计人员应保证其侧壁可为红线预留充足的空间，进而有效避免多种设备线路在建设的过程中发生交叉的问题。在确定地下室范围时，需注意其与上部建筑之间所形成的协调关系。
4.5 合理确定地下室等效静荷载
为了解决工程问题，通常会将爆动荷载转变为等效静荷载，等效静载法与动力分析方法有着一定相似性，同时其也以计算更为便捷作为主要的特征。设计人员可应用动力计算中的图表和公式，这种方法通常应用于掘开式的浅埋结构，而在跨度大且结构复杂的工程中则需采用有限自由度法明确其动力。等效静载法计算过程中，也会产生明显的误差。其中，挠度计算的误差最小，之后是弯矩，误差最大的参数为剪力与轴向力，梁与板体系的误差要小于拱体系所产生的误差，而受分布和在理影响的结构误差更小。
在强迫振动的影响下，荷载主振型发挥着十分重要的作用，所以，在设计的过程中，通常要选择经动载和静载转化的经挠曲线形状所形成的振型，等效静荷载涉及到的动力系数计算中，应构建延性比来确定动力系数，结构构件的延性比通常指构件在产生最大变位的过程中，与弹性极限变位的比例。
4.6 其他细节问题处理
人防地下室的空间和功能具有较强的复杂性，因此在工程设计的过程中也应加强细节的把控，同时也应高度重视人防入口结构设计的科学性。人防设计中诸多要求与普通建筑均存在较大的差别，且其要求也要更急严格，人防入口门框墙与门前通道的尺寸要满足工程建设的要求，从而更好保证位置预留的科学性与合理性，为设施安装创造良好的条件。
5 地下室人防设计注意事项
不同人防工程平面布置有所不同，因此工程设计方案也不止一种。选择不同的设计方案，工程的经济性和功能性都会发生较为显著的变化。在地下室人防设计的过程中，一方面要充分保证人防地下室的基本性能能够满足人们的需求，另一方面，考虑地面民用建筑的设计，并对地下室人防设计中的注意事项予以严格把控。
5.1 充分了解人防建设项目概况
在人防工程项目建设设计前，设计人员要全面了解人防工程建设项目的基本情况，并且还应掌握人防建设地下室上的地面建筑基本数据，如建筑高度、楼层和房间形式等。与此同时，在划分人防建设地下室地面建筑等级的过程中，也应明确是否需要设置人防物资储备和自动发电设备的储量等。不仅如此，有关人员还需及时沟通，将经济与建筑的受力作为设计中的重要内容。
5.2 安全理念在设计中的融合
在人防地下室结构设计的过程中，务必充分考虑设计本身的安全性性与合理性。设计人员可以以地面建筑的面积和地下室人防设施区域为基础，将地下室划分为较为合理的单元块，充分保证每一个单元块的配套设施均能够满足工程建设和运行的基本要求。此外，还应积极设置安全防护墙。在这一过程中可设置独立的防火区和安全防火通道，以增强建筑的安全性和稳定性。
6 结语
综上所述，在建筑工程设计中，有必要采取措施提高人防建设的质量。这样一方面能够有效维护人们的生命及财产安全，另一方面还可增大地下空间的利用率，减少城市建设空间占用，彻底强化节能减排的基本效果。不仅如此，地下室人防建设也推动了我国军事建设与发展，为人们创造出更加安全稳定的生活空间。
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