基于高層建筑的人防工程結構設計研究

潘贈宇　張福增

摘? ? 要：對于如今的建筑工程來說，人防工程建設在其中占著重要地位，人防工程的建設質量直接影響著整個建筑行業的發展。而隨著我國現在建設形勢的發展趨勢，對人防工程結構設計的要求也越發的嚴格起來。本文對高層建筑的人防工程結構設計進行了探討。

關鍵詞：人防工程;結構設計;關鍵點

1? 前言

最近幾年，我國建筑行業在人防工程結構設計方面已經取得了一定的成績，但是與發達國家相比，還需要進一步改善和提高，通過對人防工程結構設計的完善，提高建筑企業的綜合競爭水平，在激烈的市場競爭中更好的生存和發展。當前的人防工程主要是指人民地下防控工程，從設計結構方面出發，可以分為甲級和乙級兩大類，甲級需要滿足核武器、重武器等方面的防護需求，乙級需要滿足輕武器、重武器等方面的防護需求。按照面積大小，將人防工程結構設計分為人防區以及非人防區。不同的劃分需要根據不同的實際情況來進行，為人員設計以及人員作業提供方便。在人員區域，必須要建設有清潔區和染毒區，在清潔區，必須要具備抗毒以及清除毒氣的能力。

2? 高層建筑人防工程的結構設計要求

（1）人防工程設計要綜合考慮高層建筑的結構體系，合理的設置好地下室內部的梁、墻體等承重結構。

（2）人防工程設計要計算好動力效應。人防工程所承受的荷載屬于一種動力性荷載。在相同的靜力荷載和動力荷載的作用下，后者產生的動應力變形要比前者大很多。

（3）當防空地下室的防護等級確定好以后，根據相關規范要求工程承受的核爆炸沖擊波是一定的，沖擊波荷載會傳遞到地下室的各部件，這時需要確定好等效靜荷載后再進行截面設計。

3? 高層建筑的人防工程結構設計

3.1? 人防工程結構設計的主體設計

在人防工程結構設計的主體設計過程中，必須提前對抵抗外力等級的劃分做好準備。普通人防工程結構主要由清潔區、染毒區、非防護區、防護區等幾個區域系統組成。防護區又由抗爆和防護單元兩個部分構建而成，在裝備的配備上要根據人防工程各組成單位的防護系統的不同做相應的調整。在防護區與防護區之間要建立隔離帶，普通的人防工程的隔離帶都是由鋼筋混凝土建制的密封防護墻來擔當。防護墻的厚度需要專業人員經過對構建結構的分析后作出決定。這里指的密封并不是說我們就無法通過，其上可以有通道，以備不時之需。根據國家對人防工程結構中防護門的規定，兩個防護門之間需安置一定量的防爆抗爆裝置，門與門之間的最短距離應不小于500cm，門厚最多20cm。對于人防工程中所需材料需嚴格按要求使用，如隔墻上的鋼板，其厚度不得小于1cm，長度最少20cm 以上，這樣才能保證人防工程的質量。另外人防工程的建設應根據我國的實際情況來進行結構設計，如人防工程的室內高度：普通人防工程的主、次干道需保持3m 左右的高度，室內高度不低于2.5m等。

3.2? 人防工程結構中的配筋計算

對人防工程結構的構件進行配筋計算是人防工程結構設計中的重要環節，其與人防工程的質量有著直接關系。因此，要特別注意結構的配筋計算，可以通過以下幾方面展開相關工作：第一，根據實際情況繪制出受力模擬圖，然后根據不同構件的受力特性來進行逐個分析計算，保證計算結果的準確性。該過程是非常重要的過程，其計算分析的結果對整個配筋工作產生直接影響。第二，選擇合適的配筋數量。根據上一個過程中的受力分析結果，在對配筋數量進行選擇的時候應當將分析的結果作為參考，并根據不同部位來選擇不同的數量，保證配筋的合理性。

3.3? 人防工程結構中孔口防護的設計

在地下人防工程結構的設計過程中，相對比較重要的一項就是關于孔口防護的設計。設計防護密閉門與消波系統;設計出入口通道內臨空墻與門框墻;設計風井、開敞式通道、相鄰單元間的隔墻、防倒塌棚架以及其他的孔口構件。已經知道了臨空墻、相鄰單元隔墻的荷載，設計人員想要計算出內力與配筋，那么關于人防設計的特點就要充分考慮到，計算模式就采用一般墻體的。按懸臂梁計算是門框墻設計時所選用的方法，擁有相對較寬的出入口通道這是民用地下人防工程的最大特征，而擁有較窄的出入口通道是戰用地下人防工程的最大特征，所以說過長的懸臂梁長度、過大的水平筋就會出現在門框墻中，為了保證人防工程的基本功能，在進行設計的時候，就需要對門框墻的受力形式進行一定的改變，比如加柱、梁等等。壓力計算只算土中壓縮波的，這是設計常規武器爆炸動荷載作用下的風井時需注意的。常規爆炸下動荷載的作用是不需要考慮的，這是開敞式通道的設計要求。房屋倒塌而帶來的垂直等效靜荷載標準值以及因為空氣的沖擊波動壓而引入的水平等效靜荷載標準值是甲類的地下人防工程室外開敞式防倒塌棚架在設計中應注意的。以上這些都是孔口防護的設計。

3.4? 人防工程結構構件的建造要求的關鍵點

在人防工程結構設計中，每一個工程結構構件的建造都直接影響著整個工程好壞與成敗，其對人防工程的建設非常重要。所以在建設人防工程的過程中，對每個結構構件的質量、精準、對整個工程比例的協調性都有著嚴格的要求。建設不同類型的人防工程時，我們要根據其具體的內部構件情況來制定確切合理的方案進行施工。在對工程構件建造過程中要對建筑材料的質量和性能進行把關，從源頭上保證其合格程度;而對于構件的尺寸大小也要嚴格按要求施工;對于構建中用于保護層的混凝土的建造規格應根據實際情況來建造;對構件建造中的配筋、鋼筋的搭接長等也要嚴格按要求執行;在建造出入口、隔墻等構件時要注意設置規定的梅花形鋼筋拉結;還要做好在建造構件過程中的防護措施等。

3.5? 平面結構的布置

在地下人防工程結構中還有一項比較重要的內容就是布置地下人防工程的平面結構構件。建筑平面的人防信息用結構方式充分體現出來，這就是地下人防工程中平面結構布置的布置要求，所以說設計人員要合理規劃人防區域與非人防區域，對人防外墻、人防隔墻、人防臨空墻以及人防門框墻都要進行合理的規劃;想要使得計算更加簡便，并且在編制配筋表的過程中更加容易，確定墻體荷載的種類，制定有規律的序號在墻體上;墻體厚度的確定、門框墻尺寸的確定，這是上述工作結束后工作人員就應該接著完成的事情。通過上述的分析也就可以看出，想要提升地下人防工程結構設計的質量，就需要設計人員對地下人防工程的平面結構進行合理的布置，這樣也就可以保證地下人防工程的結構質量。

3.6? 人防疏散出口的設計

一般情況下，人防地下室建筑設計對其疏散口的寬度有著嚴格的標準，即每100 人不小于0.3m，且每樘門疏散人數不得超過700 人。但是這種設計方式卻使得疏散人口的數量受到很大的局限。另外，若是將樓梯做為疏散口，則其疏散寬度設計往往是結合樓梯間的中軸線距離來進行，卻忽視了對樓梯凈寬度的測量，進而導致疏散口寬度與實際疏散要求完全不相符。因此，要想解決這種設計弊端，就要對人防疏散出口的寬度和樓梯的凈寬度進行精準測量，并結合實際情況，合理設置樘門疏散寬度，以確保能夠容納一定疏散人口為最佳。

綜上所述，地下室人防建筑結構設計是建筑工程項目設計的一項重要內容，通過優化和改進人防結構設計，不僅可以提高建筑地下室空間利用率，保障人們的生命財產安全，還可以實現建筑工程項目的節能減排，從而促進我國經濟更好的發展。

參考文獻：

[1] 韓世沖.高層建筑人防工程的結構設計研究[J].中國新技術新產品，2018（6）.

[2] 顧江濤.新形勢下人防工程維護管理問題及對策[J].工程技術研究，2018（6）.