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文檔簡介
1、<p> 高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> 【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(shè)計,在人們的生活中起著至關(guān)重要的作用。本文將從高層建筑人防地下室的建筑設(shè)計應(yīng)注意的事項、人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)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。 </p><p> 【關(guān)鍵詞】高層建筑;人防地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計 <
2、;/p><p><b> 一、前言 </b></p><p> 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(guān)注。雖然我國在高層建設(shè)人防地下室的設(shè)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(shè)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(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。 </p>
3、<p> 二、高層建筑人防地下室的建筑設(shè)計應(yīng)注意的事項 </p><p> 1、主要應(yīng)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。 </p><p> 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
4、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(shè)計時應(yīng)結(jié)合正文查看“條文說明”,以防過大的偏差造成重復(fù)計算。 </p><p> 3、內(nèi)力分析和截面設(shè)計時應(yīng)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(yīng)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。 </p><p&
5、gt; 4、關(guān)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(guān)解釋,不要直接按《混凝土設(shè)計規(guī)范》中的斜截面抗剪公式套用。 </p><p> 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(fēng)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。
6、</p><p> 三、人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計特點 </p><p> 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(shè)計有其獨特之處: </p><p> 1、人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠度低于一般地下室。 </p><p> 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(shè)計。在人防地下室的設(shè)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)
7、。按照塑性工作狀態(tài)設(shè)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。 </p><p> 3、材料強度的設(shè)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。 </p><p> 4、人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)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
8、普通地下室的要求更加嚴格。 </p><p> 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。 </p><p> 6、人防地下室在武器爆炸動荷載作用下,應(yīng)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。 </p><p><b> 四、工程概
9、況 </b></p><p> 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―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(yù)應(yīng)力砼管樁。地下室的設(shè)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
10、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。 </p><p><b> 五、設(shè)計方案 </b></p><p> 1、人防載荷的確定 </p><p> 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: </p><p> ?。?)頂板
11、。首層外墻為180 mm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。 </p><p> ?。?)側(cè)墻。上部建筑物為抗震設(shè)防的框架-剪力墻結(jié)構(gòu),故應(yīng)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=40
12、KN/m2。 </p><p> ?。?)底板。本工程采用樁基礎(chǔ),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(shè)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。 </p><p> ?。?)門框墻。所受載荷分兩部分,
13、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。 </p><p> (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。 </p><p> ?。?)隔墻。隔墻分兩種,一是相鄰防護單元間隔墻的設(shè)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(shè)計壓力選
14、用值為90KN/m2。 </p><p> 2、載荷組合和內(nèi)力分析 </p><p> 作用在防空地下室結(jié)構(gòu)上的載荷,應(yīng)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(yīng)考慮的載荷組合給出了一個表格,結(jié)構(gòu)設(shè)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: </p><p&
15、gt; ?。?)頂板。頂板核爆動載荷標準值,頂板靜載荷標準值。 </p><p> ?。?)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。 </p><p> ?。?)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
16、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(shè)計中,其承載力設(shè)計應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計表達式 : </p><p> 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(shè)計值(參見文獻[2]表4.6.3);f為鋼筋動力強度設(shè)計值。由上式可明顯看出人防設(shè)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
17、由戰(zhàn)時控制,底板、基礎(chǔ)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(shè)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(shè)計。 </p><p><b> 六、結(jié)束語 </b></p><p> 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(yīng)用中的方向。
18、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(shè)計技術(shù),促進高層建筑工程的進一步發(fā)展。 </p><p><b> 參考文獻 </b></p><p> [1]都軍花 建筑工程中地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計探討 中國高新技術(shù)企業(yè) 2009年 </p><p> [2]文華 論述地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題 建材與裝飾 2008年 </p
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