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全国民用建筑工程设计技术措施(防空地下室)全国民用建筑工程设计技术措施(防空地下室) 3 结构结构 3.1 结构设计原则与结构选型结构设计原则与结构选型 3.1.1 防空地下室的主体结构、出入口部、孔口和防护设备等应根据防护要求和受力情况做到各个部位抗 力相协调,防止出现由于局部破坏而影响主体结构的防护密闭性能。 3.1.2 防空地下室结构在满足设计抗力的前提下,对钢筋混凝土结构构件应采用“强柱弱梁(弱板) ” 和“强剪弱弯”的设计原则进行设计。 1、 防空地下室应充分利用受弯构件和大偏心受压构件的变形来吸收核爆冲击波的能量,以减轻支 座截面的抗剪与柱子抗压的负担,确保结构在屈服前不出现剪切破坏和屈服后有足够的延性, 最终形成塑性破坏,而不是脆性破坏,从而提高结构的整体承载能力。 2、 受弯构件应采用双面配筋。双面配筋对承受核爆动荷载作用下可能的回弹和防止在大挠度情况 下的构件坍塌十分重要。 3、 在构造上,应特别注意在梁、板、柱的节点区应有足够的抗剪、抗压能力和足够的钢筋锚固长 度。 3.1.3 结构选型: 1、 防空地下室结构的选型,应根据防护要求,使用要求、上部建筑结构类型、工程地质和水文地 质条件以及材料供应和施工条件等因素综合分析确定。对钢筋混凝土结构,可采用预制装配整 体式。 2、 应选用受力明确、传力简单和具有较好的整体性和延性的结构。防空地下室顶板一般采用普通 梁板、井式梁板、无梁楼盖等结构。 3、 出入口通道常采用矩形封闭框架结构。 4、 无粘结预应力结构不得用于防空地下室。 3.2 一般规定一般规定 3.2.1 防空地下室结构在核爆动荷载作用下,其动力分析一般采用等效静荷载法。 3.2.2 防空地下室的顶板和临空墙等的厚度,除应按核爆动荷载进行承载力设计确定外,还应满足防早期 核辐射的要求(详见本技术措施第 2.2 节的相关内容) 。 3.2.3 作用在全埋式防空地下室结构上的核爆动荷载 Pc,可按同时均匀作用在结构四周进行计算。由于左 右两侧其荷载大小相等、方向相反,因此,不需考虑结构的侧移;作用底板上的核爆动荷载是由于结构顶 板受到核爆动荷载后向下运动所产生反力。 当 6 级防空地下室顶板底面高出室外地面时,尚应验算地面空气冲击波作用在高出地面外墙上的核爆 动荷载 Pc2的单向作用,详见人民防空地下室设计规范的图 4.3.2(b) 。 3.2.4 带采光窗井的防空地下室,窗井结构宜与地下室结构整体相连。 3.2.5 防空地下室在核爆动荷载作用下,应验算结承载力,可不进行结构变形、裂缝开展的验算。 3.2.6 防空地下室在核爆动荷载作用下的基础设计,一般只验算基础承载力,对于满足刚性角要求的独立 基础和条形基础,可不必作受弯和受剪的复核验算。 3.2.7 防空地下室的外墙和底板应先按平时荷载计算选择截面,再按战时荷载进行核算,取其不利情况进 行截面设计。 3.2.8 防空地下室结构构件除钢筋混凝土防护密闭门和门框墙以及砖砌体墙和防水要求高的结构采用按弹 性工作阶段设计外,对于一般超静定的钢筋混凝土结构,可按非弹性变形的产生的塑性内力重分布计算内 力。 3.2.9 为有利于平战结合,方便防空地下室平时使用,可采取平战兼顾的设计方法,通过临战加固达到战 时防护要求。 3.2.10 在设计说明中应注明:防空地下室结构的设计使用年限同上部建筑物;一般单建式人防工程结构的 设计使用年限按 50 年。 3.2.11 对于水位较高,具有抗浮问题的防空地下室,在设计说明中应注明,采用降水作业配合施工的,施 工中何时停止降水,需经设计人同意。 3.3 上部建筑对核爆动荷载的影响上部建筑对核爆动荷载的影响 3.3.1 防空地下室结构计算中,作用在室外地面上的空气冲击波超压波形为无升压时间的三角形,冲击波 最大超压值(简称地面超压值)Pm按国家有关规定确定(一个抗力等级对应一个地面超压值) 。地面空 气冲击波按等冲量简化的等效作用时间 t2:5 级防空地下室 t2=1.17s;6 级防空地下室 t2=1.46s。 3.3.2 上部地面建筑物对作用在防空地下室顶板上的核爆动荷载的影响: 1、当上部地面建筑物符合下列条件之一时,其顶板荷载可计入上部地面建筑对核爆动荷载的削弱作用 (简称顶板荷载计入上部地面建筑影响) : 1) 、上部地面建筑物的层数不小于两层,其首层的外墙为不低于 240mm 厚砖砌体强度的墙体,且 任何一面外墙墙面开孔面积不大于该墙面面积的 50%。 2) 、上部地面建筑为单层建筑物,其承重外墙使用的材料和开孔比例符合上款规定,且屋顶为钢 筋混凝土结构。 2、当上部地面建筑符合第 1 款的规定时,作用在上部建筑首层地面上的冲击波超压波形,可按有升压 时间的平台形,其升压时间 toh=0.025s;超压计算值 5 级Pms=0.95Pm;6 级Pms=Pm。 3、当上部地面建筑物不符合本条第 1 款规定的条件或无上部地面建筑物时,其顶板荷载不得计入上部 建筑影响。 3.3.3 上部地面建筑物对作用在防空地下室外墙上的核爆动荷载的影响: 1、 当上部地面建筑物的外墙符合下列条件之一时,其外墙荷载应计入上部建筑物对核爆动荷载的加 大作用(简称外墙荷载计入上部地面建筑影响) : 1) 、对于 5 级防空地下室,当上部地面建筑物的外墙为钢筋混凝土承重墙时,其外墙核爆动荷载 值Pms=1.2Pm。 2) 、对于 6 级防空地下室,当上部地面建筑物的外墙为钢筋混凝土承重墙、框架结构或为抗震设 防的砌体结构时,其外墙核爆动荷载值Pms=1.1Pm。 2、 当上部地面建筑物的外墙不符合本条第 1 款规定的条件或无上部地面建筑物时,其冲击波超压计 算值Pms=Pm。 3.4 设计要点设计要点 3.4.1 荷载及荷载组合 1、 防空地下室所承受的荷载包括静荷载和核爆动荷载。静荷载的计算同一般民用结构,核爆动荷荷载 是根据国家有关规定,按地面空气冲击波最大超压值Pm(即地面超压)值确定。 2、 荷载组合:当作用在防空地下室结构上的静荷载和核爆动荷载确定后,可按人民防空地下室设计 规范表 4.3.14 的规定进行荷载组合。在使用该表时,应注意表的注释: 上部建筑物自重标准值,系指防空地下室上部建筑物的墙体和楼板传来的静荷载标准值,即墙 体、屋盖、楼板自重及战时不拆迁的固定设备等。 当地下水位以下无桩基防空地下室基础采用箱基或筏基,且按本表规定,建筑物自重大于水的 浮力,则地基反力按不计入浮力确定时,底板荷载组合中可不计入水压力;若地基反力按计入 浮力确定时,底板荷载组合中应计入水压力。对于地下水位以下带桩基的防空地下室,底板的 荷载组合中应计入水压力。 另外还需注意以下两点: 1) 荷载组合表中,核爆动荷载标准值可取相应等效荷载标准值。 2) 规范表 4.3.14 中只明确了组合中的基本荷载。因此,在进行承载力设计时,还需注意各荷 载的分项系数,应符合本技术措施第 3.4.3 条第 1 款的规定。 3.4.2 构件内力 1、 确定等效静荷载标准值和静荷载标准值组合后即得结构的组合荷载值。组合荷载确定后,可按静力 学的一般方法和计算图表示求得构件内力。其内力分析可采用弹性或极限荷载法。对于超静定的钢 筋混凝土结构,可按由非弹性变形产生的塑性内力重分布计算内力。 2、 当板的周边与梁为整体现浇时,对板的中间跨跨中截面的计算弯矩可乘以折减系数 0.7,对边跨的跨 中可乘以折减系数 0.8;对无梁楼盖可乘以折减系数 0.9;如在板的计算中已计入轴力的作用,则不 应再乘以折减系数。 3.4.3 截面设计 1、 承载力极限状态设计 由于在核爆动荷载作用下防空地下室对结构的变形和裂缝的开展可不进行验算,因此,在截面设计 中只按承载力极限状态设计。在承载力极限状态设计中,几项主要技术参数作如下规定: 1) 、结构重要性系数,取 1.0。 2) 、等效荷载分项系数,取 1.0。 3) 、永久荷载分项系数:当其对结构不利时取 1.2;有利时取 1.0。 4) 、构件材料强度采用材料动力强度设计值(表 3.4.3-12) 。 表表 3.4.3-1 混凝土动力强度设计值和动力弹性模量(混凝土动力强度设计值和动力弹性模量(N /mm2) 混凝土强度等级 C25 C30 C35 C40 C45 C50 fcd 17.85 21.45 25.05 28.65 31.65 34.65 ftd 1.91 2.15 2.36 2.57 2.70 2.84 Ecd104 3.36 3.60 3.78 3.90 4.02 4.14 混凝土强度等级 C55 C60 C65 C70 C75 C80 fcd 37.95 38.50 41.58 44.52 47.32 50.26 ftd 2.94 2.86 2.93 3.00 3.05 3.11 Ecd104 4.26 4.32 4.38 4.44 4.50 4.56 注:fcd为混凝土轴心抗压动力强度设计值;ftd为混凝土轴心抗拉动力强度设计值;Ecd为混凝土受压或受 拉的动力弹性模量。 表表 3.4.3-2 钢筋动力强度设计值和动力弹性模量(钢筋动力强度设计值和动力弹性模量(N /mm2) 钢筋种类 HPB235 HRB335 HRB400 RRB400 fyd 315 405 432 432 Ead105 2.1 2.0 2.0 2.0 注:fyd为钢筋抗拉、抗压动力强度设计值;Ead为钢筋动力弹性模量。 在核爆动荷载和静荷载同时作用时,或核爆动荷载单独作用下,材料动力强度设计值可取静荷载作用 下的材料强度设计值乘以材料强度综合调整系数d,d可按人民防空地下室设计规范表 4.6.3 采用。 2、 截面设计中保证结构构件延性的几项规定 1) 、结构构件按弹性工作阶段设计时,受拉钢筋的配筋率不宜大于 1.5%;当大于 1.5%,受弯构件 或大偏心受压构件的允许延性比值应满足下列公式,且受拉钢筋的最大配筋率不宜大于表 3.4.3-4 的规定。 0.5/(x/h0) (3.4.3-1) x/h0=(- )fyd/(c fcd) (3.4.3-2) 式中: x混凝土受压区高度(mm) ; h0截面的有效高度(mm) ; 、纵向受拉钢筋及纵向受压钢筋配筋率; c系数,按表 3.4.3-3 取值; fyd钢筋抗拉动力强度设计值,按表 3.4.3-2 采用; fcd混凝土轴心抗压动力强度设计值,按表 3.4.3-1 采用 表表 3.4.3-3 c系数表系数表 混凝土强度等级 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 c 1 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 表表 3.4.3-4 受拉钢筋最大配筋率(受拉钢筋最大配筋率(%) 混凝土强度等级 C25 C30 HRB335 级钢筋 2.2 2.5 HRB400 级钢筋 RRB400 级钢筋 2.0 2.4 当结构构件按弹性工作阶段设计, 受拉钢筋配筋率大于 1.5%时, 可在受压区调整受压钢筋的配筋率来 满足公式(3.4.3-1)的要求,且受拉钢筋配筋率应符合表 3.4.3-4 的规定,其受压钢筋面积按下列公式计算: bhA yd cdc f f s )( = (3.4.3-3) 式中:As受压钢筋面积(mm2) ; b截面宽度(mm) ; h截面高度(mm) ; 系数。 当结构构件为:受弯构件,=0.17, 大偏心受压构件,=0.25, 其余符号相同。 2)按等效静荷载法分析得出的内力,进行钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力验算时,对于均布荷载 作用下的梁,需作跨高比影响的修正,其修正值 Vcd应按下列公式计算: Vcd=lVc (3.4.3-4) 式中:Vc受弯构件斜截面受剪承载力设计值(N) ,对于均布荷载 Vc=0.7ftdbh0; l 梁跨高比影响系数。当 l/ h08 时,l=1;当 l/ h08 时,l应按下列公式计算: 6.0)8(1 0 15 1 = h l l (3.4.3-5) 3)按等效静荷载法分析得出的内力,进行梁、柱斜截面承载力验算时,其混凝土及砌体的动力强度 设计值应乘以折减系数 0.8。 4)按等效静荷载法分析得出的内力,进行墙、柱受压构件正截面承载力验算时,其混凝土及砌体的 轴心抗压动力强度设计值应乘以折减系数 0.8。 3.5 等效静荷载标准值等效静荷载标准值 3.5.1 防空地下室顶板防空地下室顶板 当顶板上部覆土厚度 h0.5m,顶板为钢筋混凝土结构,且允许延性比=3 时,防空地下室顶板的 等效静荷载标准值 qe1可按表 3.5.1 采用。 表表 3.5.1 顶板的等效静荷载标准值顶板的等效静荷载标准值 qe1(KN/m2) 抗力等级 顶板区格最大短边净跨 L0(m) 6 6 3.0L09.0 (55)60 (100)120 注:表中括号项为顶板荷载计入上部建筑物影响的顶板等效静荷载标准值。 当顶板上部覆土厚度 h0.5m,且其余条件符合规定时,其等效静荷载标准值 qe1可按人民防空地下 室设计规范表 4.5.2 采用。 3.5.2 防空地下室底板防空地下室底板 1、 当顶板上部覆土厚度 h0.5m 时,无桩基的防空地下室钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值 qe3,可 按表 3.5.2-1 采用。 表表 3.5.2-1 钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值 qe3(KN/m2) 抗力等级 6 5 顶板短边净跨 L0(m) 地下水位以上 地下水位以下 地下水位以上 地下水位以下 3.0L09.0 40 4050 75 7595 当顶板上部覆土厚度 h0.5m 时,无桩基的防空地下室钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值 qe3,可按 人民防空地下室设计规范表 4.5.5 采用。但需注意表注交待事项。 注: 表中 6 级防空地下室底板的等效静荷载标准值对顶板荷载计入或不计入上部地面建筑物影响均适 用。 表中 5 级防空地下室底板的等效静荷载标准值,按顶板荷载计入上部地面建筑物影响计算;对顶 板荷载不计入上部地面建筑物影响计算时,可按表中数值乘以 1.05 后采用。 位于地下水位以下的底板,含气量10.1%时取大值。 一般当设计地下水位距板底小于 300mm 时,即按地下水位以下考虑。 2、当防空地下室基础采用桩基,且按单桩允许承载力设计时,除桩本身应按计入上部墙、柱传来的核 爆动荷载的荷载组合验算强度外,底板上的等效静荷载标准值可按表 3.5.2-2 采用。 表表 3.5.2-2 有桩基钢筋混凝土底板等效静荷载标准值有桩基钢筋混凝土底板等效静荷载标准值 qe3(KN/m2) 抗力等级 6 6 土的类别 端承桩 非端承桩 端承桩 非端承桩 非饱和土 不考虑 12 不考虑 25 饱和土 25 25 50 50 3、当防空地下室采用条形基础、独立柱基础加防水底板时,其等效静荷载标准值,5 级按 50 KN/m2;6 级按 25 KN/m2。 3.5.3 防空地下室外墙防空地下室外墙 1、当砌体结构按弹性工作阶段计算,钢筋混凝土外墙按弹塑性工作阶段计算,允许延性比=2.0 时, 防空地下室土中外墙的等效静荷载标准值 qe2可按表 3.5.3-12 采用。 表表 3.5.3-1 非饱和土中外墙等效静荷载标准值非饱和土中外墙等效静荷载标准值 qe2(KN/m2) 抗力等级 6 5 土的类别 砖砌体 钢筋混凝土 砖砌体 钢筋混凝土 碎石土 (1728) 1525 (1117) 1015 (3660) 3050 (2442) 2035 粗砂、中砂 (2839) 2535 (1728) 1525 (6084) 5070 (4254) 3545 砂土 细砂、粉砂 (2833) 2530 (1722) 1520 (4872) 4060 (3648) 3040 粉土 (3344) 3040 (2228) 2025 (6678) 5565 (4260) 3550 坚硬、硬塑 (2239) 2035 (1128) 1025 (3672) 3060 (3054) 2545 可塑 (3961) 3555 (2844) 2540 (72120) 60100 (5490) 4575 粘性土 红粘土 软塑 (6166) 5560 (4450) 4045 (120126) 100105 (90102) 7585 坚硬、硬塑 (2244) 2040 (1728) 1525 (4896) 4080 (3060) 2550 可塑 (4477) 4070 (2850) 2545 (96162) 80135 (60102) 5085 老粘性土 软塑 (7788) 7080 (5055) 4550 (162180) 135150 (102114) 8595 湿陷性黄土 (1733) 1530 (1128) 1025 (3678) 3065 (3054) 2545 淤泥质土 (5561) 5055 (4450) 4045 (108120) 90100 (8496) 7080 注:表内砖砌体数值系按防空地下室净高3m,开间5.4m;钢筋混凝土墙数值系按计算高度5m 计 算确定。 表中带括号项为外墙荷载计入上部建筑影响的等效静荷载值,外墙荷载计入上部建筑影响的条件, 详见第 3.3.3 条第 1 款。 碎石土及砂土密实、颗粒粗的取小值;粘性土液性指数低的取小值。 表表 3.5.3-2 饱和土中钢筋混凝土外墙等效静荷载标准值饱和土中钢筋混凝土外墙等效静荷载标准值 qe2(KN/m2) 抗力等级 土的类别 6 级 5 级 碎石土、砂土 (5061)4555 (96126)80105 粉土、粘性土、老粘性土、红粘土、淤泥质土 (5066)4560 (96138)80115 注: 表中带括号项为外墙荷载计入上部建筑影响的等效静荷载值, 外墙荷载计入上部建筑影响的条件, 详见第 3.3.3 条第 1 款。 气量10.1%时取大值。 表中数值系按外墙计算高度4m,允许延性比取 2.0 确定。 2、当防空地下室上部建筑为砌体结构时,其顶板底面可高出室外地面,但必须满足以下条件: 1) 、5 级防空地下室,其顶板底面高出室外地面的高度不得大于 0.5m;并应在临战前按图 3.5.3-a 进行 覆土。此时作用在土中钢筋混凝土外墙的等效静荷载标准值 qe2可按 3.5.3 条采用。 2) 、6 级防空地下室,其顶板底面高出室外地面不大于 1m,且不覆土时(图 3.5.3-b) ,直接作用在外 露的钢筋混凝土外墙上的单向冲击波等效静荷载标准值 qe2取 130 KN/m2。 图 3.5.3 顶板高出地面的防空地下室 3.5.4 外通道顶板外通道顶板 室外出入口有顶盖段的土中钢筋混凝土通道,其顶板的等效静荷载标准值 qe1,当板净跨小于 3m 时, 可按人民防空地下室设计规范表 4.5.11-1 采用。 3.5.5 室外通道底板室外通道底板 室外出入口有顶盖段的土中钢筋混凝土通道,其顶板的等效静荷载标准值 qe3,当板净跨小于 3m 时, 可按人民防空地下室设计规范表 4.5.11-2 采用。 3.5.6 室外通道外墙室外通道外墙 室外出入口有顶盖段的土中钢筋混凝土通道, 其外墙的等效静荷载标准值 qe2, 可按表 3.5.3-12 采用。 3.5.7 出入口临空墙、防护密闭门门框墙出入口临空墙、防护密闭门门框墙 临空墙系指一侧直接受核爆冲击波作用,另一侧不接触岩、土的墙体,如图 3.5.7-1 中涂黑的墙体。 1、 室内出入口(楼梯间)临空墙(图 3.5.7-2) ,当按允许延性比=2 计算时,其等效静荷载标准值 qe可按表 3.5.7-1 采用;室内出入口(楼梯间)防护密闭门门框墙,其等效静荷载标准值 qe可按表 3.5.7-1 采用。 图 3.5.7-1 防空地下室中各部位墙体名称 图 3.5.7-2 室内出入口临空墙 楼梯间;密闭通道;室内;1防护密闭们;2密闭门 表表 3.5.7-1 室内出入口(楼梯间)临空墙、防护密闭门门框墙的等效静荷载标准值室内出入口(楼梯间)临空墙、防护密闭门门框墙的等效静荷载标准值 qe (KN/m2) 6 级防空地下室 5 级防空地下室 上部地面建筑首层条件 临空墙 门框墙 临空墙 门框墙 符合计入上部地面建筑物影响的条件 110 200 210 380 30160 240 370 550 不符合计入上部地面建筑物影响的条件 30130 200 320 480 2、室外出入口临空墙 (图 3.5.7-3) , 当按允许延性比=2 计算时, 其等效静荷载标准值 qe可按表 3.5.7-2 采用;室外出入口防护密闭们门框墙,其等效静荷载标准值 qe可按表 3.5.7-2 采用。 表表 3.5.7-2 室外出入口临空墙、防护密闭门门框墙等效静荷载标准值室外出入口临空墙、防护密闭门门框墙等效静荷载标准值 qe (KN/m2) 6 级防空地下室 5 级防空地下室 室外出入口通道形式 临空墙 门框墙 临空墙 门框墙 30 160 240 370 550 室外直通式、单向式出入口 30 320 480 室外竖井、穿廊式出入口 地下一层 130 200 270 400 室外多跑式楼梯出入口 地下一层及以下各层120 180 240 360 注:为出入口梯段的坡度角;室外出入口形式可参见本技术措施图 2.2.5 图 3.5.7-3 室外出入口临空墙 3.5.8 相邻防护单元隔墙以及普通地下室相邻的隔墙(临空墙)相邻防护单元隔墙以及普通地下室相邻的隔墙(临空墙) 1、相邻的两个防护单元之间的隔墙、防护密闭门门框墙的两侧应分别按单侧受力计算、配筋。 2、相邻的两个防护单元之间及防空地下室与普通地下室之间的隔墙(临空墙) 、防护密闭门门框墙的水 平等效静荷载标准值 qe (KN/m2) 、及防护密闭门设计压力选用值可按表 3.5.8 采用。 表表 3.5.8 相邻单元之间隔墙、防护密闭门门框墙的水平等效静荷载标准值及防护密闭门设计压力选用值相邻单元之间隔墙、防护密闭门门框墙的水平等效静荷载标准值及防护密闭门设计压力选用值 部位 抗力等级 隔墙水平等效 静荷载标准值 (KN/m2) 门框墙水平等效静 荷载标准值 (KN/m2) 防护密闭门设计压 力选用值(KN/m2) 6 级与 6 级相邻 两侧均为 50 50 0.05 5 级与 5 级相邻 两侧均为 100 100 0.10 6 级一侧 100 100 0.10 6 级与 5 级相邻 5 级一侧 50 50 0.05 6 级与普通地下室相邻 普通地下室一侧 90(140) 170(200) 0.15 5 级与普通地下室相邻 普通地下室一侧 180(320) 320(470) 0.30 注:当普通地下室的上部地面建筑首层不符合第 3.3.2 条第 1 款规定时,普通地下室一侧的荷载应取括号 内值。 3.5.9 多层防空地下室的防护密闭楼板多层防空地下室的防护密闭楼板 1、当防空地下室上下层划分为两个防护单元时,作用在单元之间楼板上表面的等效静荷载标准值可按 表 3.5.9 采用。 表表 3.5.9 上下层防护单元之间楼板上表面的等效静荷载标准值上下层防护单元之间楼板上表面的等效静荷载标准值 qe (KN/m2) 抗力等级 qe 上下层均为 6 级 50 上下层均为 5 级 100 上层为 6 级 下层为 5 级 100 注:qe只计入作用在上层楼板上表面的垂直向下的等效静荷载单向作用。 2、 当防空地下室上下层为一个防护单元时, 其上下层之间的钢筋混凝土楼板可不计入核爆动荷载作用, 其楼板混凝土折算厚度不应小于 200mm。 3、 当防空地下室没有设在最下层时,宜在临战时对防空地下室以下各层采取封堵措施,确保空气冲击 波不进入防空地下室以下各层。此时防空地下室顶板和防空地下室及其以下各层的内、外墙、柱以 及最下层底板均应计入核爆动荷载作用。防空地下室底板可不计入核爆动荷载作用,由平时使用荷 载计算确定,但钢筋混凝土底板的折算厚度不应小于 200mm。防空地下室不设在最下层的做法,一 般不应采用。 3.5.10 室外出入口多跑楼梯室外出入口多跑楼梯 当防空地下室采用多跑式室外出入口时,且上端未设钢筋混凝土封闭式地面建筑时,作用在出入口 内楼梯踏步与休息平台上的核爆动荷载应按构件正面和反面不同时受荷分别计算。核爆动荷载作用方向与 构件表面垂直,核爆动荷载的等效静荷载标准值可按表 3.5.10 采用。 表表 3.5.10 楼梯踏步与休息平台等效静荷载标准值(楼梯踏步与休息平台等效静荷载标准值(KN/m2) 抗力等级 荷载部位 6 6 正面荷载 60 120 反面荷载 30 60 3.5.11 用作室外出入口使用的用作室外出入口使用的 6 级防空地下室室内出入口级防空地下室室内出入口 当 6 级防空地下室符合下列条件时,其室内出入口可作为室外出入口使用: 1、 上部地面建筑为钢筋混凝土结构。 2、 上部地面建筑首层楼梯间直通室外地面,且地下室至首层的楼梯段上端与室外的距离不大于 2m。 3、 首层楼梯间直通室外的门洞外侧上方,应设有挑出长度不小于 1m 的防倒塌挑檐。 此时,需对室内出入口的楼梯和防倒塌挑檐,分别按核爆动荷载和倒塌荷载进行验算。 1) 、首层至二层楼梯踏步与休息平台应按正面和反面不同时受核爆动荷载分别计算,动荷载作用方 向与构件表面垂直,正面和反面的等效静荷载标准值可按表 3.5.11-2 采用。 表表 3.5.11-2 首层至二层楼梯踏步与休息平台等效静荷载标准值(首层至二层楼梯踏步与休息平台等效静荷载标准值(KN/m2) 顶板荷载计入上部地面建筑物影响 70 顶板荷载不计入上部地面建筑物影响 90 2) 、防空地下室至首层地面的楼梯踏步及休息平台可按 3.5.10 条规定设计。 3) 、首层楼梯间直通室外的门洞外侧上方设置的防倒塌挑檐,其上表面与下表面应按不同时受荷分 别计算,上表面等效静荷载标准值取 50 KN/m2,下表面等效静荷载标准值取 15KN/m2。 3.5.12 防护密闭门、防爆波活门的设计压力选用值防护密闭门、防爆波活门的设计压力选用值 1、 设置于出入口、通风口的防护密闭门,其设计压力选用值 5 级防空地下室为 0.30 KN/mm2;6 级防 空地下室为 0.15 KN/mm2。 2、 设置于防护单元隔墙和与普通地下室相邻隔墙上的防护密闭门,其设计压力选用值可按表 3.5.8 采 用。 3、 设置于通风口的防爆波活门的设计压力选用值,5 级防空地下室为 0.30 KN/mm2;6 级防空地下室为 0.15 KN/mm2。 3.6 构造要求构造要求 3.6.1 材料强度等级 防空地下室结构构造选用材料强度等级不应低于表 3.6.1 的规定。 表 3.6.1 材料强度等级 钢筋混凝土 砂浆 材料种类 独立柱 其它 砖 砌筑 装配填缝 料石 强度等级 C30 C25 MU10 M5 M10 MU30 注:防空地下室结构不得采用硅酸盐砖和硅酸盐砌块。 严寒地区,很潮湿的土应采用 MU15 砖,饱和土应采用 MU20 砖。 3.6.2 结构构件最小厚度 防空地下室结构构件最小厚度应符合表 3.6.2 规定 .表表 3.6.2 结构构件最小厚度(结构构件最小厚度(mm) 材料种类 构件类别 钢筋混凝土 砖砌体 料石砌体 顶板、中间楼板 200 承重外墙 200 490(370) 300 承重内墙 200 370(240) 300 非承重墙 240 密闭门门框墙 200 注: 表中最小厚度不包括防早期核辐射对结构厚度的要求。 表中顶板最小厚度系指实心截面,如为密肋板,其厚度不宜小于 100mm。 砖砌体项括号内数字仅适用于 6 级防空地下室。 考虑地下工程防水要求, 防水钢筋混凝土外墙最小厚度为 250mm, 且对有附加防水层的迎水面保 护层厚度为 30mm,没有附加防水层的迎水面保护层厚度为 50mm。 考虑防早期核辐射要求, 钢筋混凝土临空墙 (除人防汽车库和电站机房外) 最小厚度为 250mm.。 3.6.3 结构构件纵向受力钢筋最小配筋百分率 承受核爆动荷载的钢筋混凝土结构构件,纵向受力钢筋最小配筋百分率最小值应符合人民防空地下 室设计规范表 4.7.7 的规定。 3.6.4 受拉钢筋的锚固长度和绑扎搭接长度 1、 受拉钢筋锚固长度 抗爆结构,当计算中充分利用受拉钢筋的强度时,其最小锚固长度 LaB宜按下列公式计算或按表 3.6.4-1 取值。 LaB=1.05La (3.6.4-1) 式中:LaB抗爆结构受拉钢筋的最小锚固长度; La非抗震结构受拉钢筋的最小锚固长度。 表表 3.6.4-1 抗爆结构受拉钢筋的最小锚固长度抗爆结构受拉钢筋的最小锚固长度 LaB(mm) 混凝土强度等级 C25 C30 C35 C40 序号 钢筋直径 d(mm) 25 25 25 25 25 25 25 25 1 HPB235 28d 25d 23d 21d 2 HRB335 35d 39d 32d 34d 28d 32d 26d 28d 3 钢筋 种类 HRB400 42d 46d 38d 41d 34d 38d 32d 35d 注: d 为钢筋的公称直径; 纵向受拉钢筋的锚固长度在任何情况下不应小于 250mm; 当防空地下室上部建筑的钢筋混凝土结构抗震等级为一、二级时,其受拉钢筋的锚固长度应符合 地面建筑抗震要求。 2、 纵向受拉钢筋绑扎搭接长度 1) 抗爆结构纵向受拉钢筋绑扎搭接长度应根据位于同一连接区段内的搭接钢筋面积百分率按下列 公式计算,或按表 3.6.4-3 取值。 LlB=1.051la (3.6.4-2) 式中:LlB抗爆结构纵向受拉钢筋绑扎搭接长度; 1纵向受拉钢筋搭接长度修正系数,按表 3.6.4-2 采用; La非抗震结构受拉钢筋的最小锚固长度。 表表 3.6.4-2 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数纵向受拉钢筋搭接长度修正系数1 纵向搭接钢筋接头面积百分率 (%) 25 50 1 1.2 1.4 表表 3.6.4-3 抗爆结构受拉钢筋绑扎搭接最小长度抗爆结构受拉钢筋绑扎搭接最小长度 LlB(mm) 钢筋混凝土等级 C25 C30 C35 C40 序号 钢筋直径 d(mm) 252525252525 25 25 25 34d 30d 28d 25d 1 HPB235 50 39d 35d 32d 29d 25 42d 47d 38d 40d 34d 38d 32d 34d 2 HRB335 50 49d 54d 44d 47d 40d 44d 37d 40d 25 50d 55d 45d 49d 40d 45d 38d 42d 3 钢 筋 种 类 HRB400 同一区 段内搭 接钢筋 面积百 分率 (%) 50 59d 65d 53d 57d 47d 53d 44d 49d 注:当防空地下室上部建筑的钢筋混凝土结构抗震等级为一、二级时,其受拉钢筋绑扎搭接长度应符合地 面建筑抗震要求。 2) 采用机械连接接头时,其接头质量、适用范围及构造要求,应符合钢筋机械连接通用技术规 程 (JGJ107-96)的规定。 3) 采用钢筋焊接连接接头时,其接头类型、质量、适用范围及构造要求应符合钢筋焊接及验收 规程 (JGJ18-2002)的规定。 3.6.5 结构变形缝设置 1、 防空地下室结构变形缝的设置应符合下列规定: 1) 、在防护单元内不应设置沉降缝、伸缩缝。 2) 、上部地面建筑需设伸缩缝、防震缝时,防空地下室可不设置。 3) 、室外出入口通道与主体结构连接处,宜设沉降缝。 2、 防空地下室可每隔 2040m 间距留出施工后浇带,后浇带宽为 8001000mm,一般后浇带混凝土宜在 2 个月之后浇筑。 3.6.6 板、梁、墙 1、 确定防空地下室顶板厚度,一般按下列顺序进行: 1) 、首先根据抗力等级和顶板短边最大净跨可按表 3.6.6-1 根据 q 和 d/l 进行估算,梁高可按表 3.6.6-23,根据 q/l 和 h/l 进行估算。 2、 )因防空地下室顶板(包括顶板结构层上方的建筑地面的厚度)厚度,需满足防早期核辐射的要 求。当顶板结构的厚度与防早期核辐射要求的厚度相比较过小时,可采取结构加厚,或覆土的措施。顶板 结构计算的初始条件需做适当的调整。 表表 3.6.6-1 估算板截面用的高跨比估算板截面用的高跨比 d/l 单向板 单向板 q (KN/m2) 简支 连续 四边嵌固 双向板 q (KN/m2) 简支 连续 四边嵌固 双向板 6080 1/12 1/15 1/231/17200220 1/7 1/9 1/131/10 90110 1/10 1/12 1/191/14230260 1/7 1/8 1/121/9 120150 1/9 1/11 1/171/11270370 1/6 1/7 1/111/8 160190 1/8 1/10 1/141/10380450 1/5 1/6 1/101/8 注: 连续单向板及四边嵌固双向板的高跨比值均按考虑塑性内力重分布得出。 方形四边嵌固双向板的高跨比取小值,矩形四边嵌固双向板的高跨比取大值。 当为双向板时,l 为短向跨度(m) 。 表表 3.6.6-2 估算简支矩形梁截面用的高跨比估算简支矩形梁截面用的高跨比 h/l q/l (KN/m2) 4060 70110 120250 260400 h/l 1/71/6 1/61/5 1/51/4 1/3.51/3 注: 表中梁荷载 q 单位 KN/m,跨度 l 单位为 m。 均布荷载作用下高跨比取大值,三角形荷载作用下高跨比取小值,梯形荷载作用下高跨比取中间 值。 表表 3.6.6-3 估算等跨连续梁截面用的高跨比估算等跨连续梁截面用的高跨比 h/l q/l (KN/m2) 4050 6080 90140 150310 320400 h/l 1/81/7 1/71/5 1/61/4 1/51/3 1/41/3 注: 表中梁荷载 q 单位 KN/m,跨度 l 单位为 m。 均布荷载作用下高跨比取大值,三角形荷载作用下高跨比取小值,梯形荷载作用下高跨比取中间 值。 2、筋混凝土受弯构件,宜在受压区配置构造钢筋,其面积不小于受拉钢筋的最小配筋百分率;在连续梁 支座和框架节点处,且不小于受拉主筋的 1/3。 3、 除截面内力由平时设计荷载控制,且受拉主筋配筋率小于人民防空地下室设计规范表 4.7.7 规定 的卧置于地基上的 5、6 级防空地下室底板外,双面配筋的钢筋混凝土板、墙体应设置梅花形排列的 拉结钢筋,拉结钢筋长度应能拉住最外层受力钢筋。当拉结钢筋兼作受力箍筋时,其直径及间距应符 合箍筋的计算和构造要求(图 3.6.6-2) 。 4、 连续梁及框架在距支座边缘 1.5 倍梁的截面高度范围内,箍筋配筋率应不低于 0.15%,箍筋间距不宜 大于 h0/4,且不宜大于主筋直径的 5 倍。对受拉钢筋搭接处,宜采用封闭箍筋,箍筋间距不应大于主 筋直径的 5 倍,且不应大于 100mm。 3.6.7 砌体结构 砌体结构的防空地下室,由防护密闭门至密闭门的防护密闭段,应采用钢筋混凝土整体结构。有关砌 体结构其它方面的要求按人民防空地下室设计规范第 4.7.9 条和第 4.7.10 条的相关规定。 图 3.6.6-2 拉接钢筋配置形式 3.7 常用结构构件设计要点常用结构构件设计要点 3.7.1 钢筋混凝土防护密闭门门框墙钢筋混凝土防护密闭门门框墙 1、 作用在防护密闭门门框墙上的荷载,是由直接作用在门框墙上的核爆动荷载,和由作用在门扇上的核 爆动荷载传递给门框墙的作用力两部分组成。 1) 核爆动荷载直接作用在门框墙上的等效静荷载标准值 qe。 室内出入口(楼梯间)防护密闭门门框墙,其等效静荷载标准值 qe可按表 3.5.7-1 采用(图 3.7.1-1) 。 室外出入口防护密闭门门框墙,其等效静荷载标准值 qe可按表 3.5.7-2 采用。 相邻的两防护单元之间的防护密闭门门框墙,其两侧应分别按单侧受力计算、配筋。相邻的 两个防护单元之间或与普通地下室之间的防护密闭门门框墙,其等效静荷载标准值 qe可按表 3.5.8 采用 2) 由作用在门扇上的核爆动荷载传递给门框墙的作用力 Pe(图 3.7.1-2) 单扇平板门(图 3.7.1-3)传递给门框墙的作用力 Pe可分别按下列公式计算: Pea=aqea (3.7.1-1) Peb=bqea (3.7.1-2) 式中:Pea、 Peb分别为沿门洞短边和长边单位长度作用力的等效静荷载标准值(KN/m) ; a、b分别为沿门洞短边和长边的反力系数,可按表 3.7.1-1 采用; qe作用在门扇上的等效静荷载标准值,可按表 3.5.7-1、3.5.7-2、3.5.8 确定; a门扇短边长度(mm) 。 表表 3.7.1-1 单扇平板门反力系数单扇平板门反力系数 a/b 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 a 0.37 0.37 0.37 0.36 0.36 0.35 0.34 b 0.48 0.47 0.44 0.42 0.39 0.36 0.34 注:表中 a/b 为门扇短边与长边长度的比值。 双扇平板门(图 3.7.1-4)传递给门框墙的作用力 Pe可分别按下列公式计算: Pea=aqea (3.7.1-3) Peb=bqea (3.7.1-4) 式中:Pea、 Peb分别为沿上下门框和两侧门框单位长度作用力的等效静荷载标准值(KN/m) ; a、b分别为沿上下门框和两侧门框的反力系数,可按表 3.7.1-1 采用; qe作用在门扇上的等效静荷载标准值,可按表 3.5.7-1、表 3.5.7-2 中的门框墙的等效静荷 载标准值和表 3.5.8 的等效静荷载标准值确定; a单个门扇垂直于自由边的边长(mm) 。 设计中需要注意:目前有些钢结构双扇防护密闭门是按单向受力设计的。 表表 3.7.1-2 双扇平板门反力系数双扇平板门反力系数 a/b 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 a 0.50 0.48 0.47 0.44 0.42 0.40 b 0.60 0.54 0.49 0.44 0.40 0.36 注:表中 a/b 为单个门扇垂直于自由边的边长与中间自由边边长的比值。 2、 内力分析与截面设计 1) 作用在悬臂端的弯矩,可按下列公式计算: )()( 3 2 12 11 l ee lPllqM+= (3.7.1-5) 2) 作用在悬臂端的剪力,可按下列公式计算: ee PllqQ+=)( 1 (3.7.1-6) 式中:Pe有门扇传递给门框墙的作用力,可分别按公式 3.7.1-14 计算。 3) 当门洞边长大于或等于 2 倍墙体悬挑长度时,宜按牛腿或悬臂梁计算。 当 C/h01 时,按牛腿计算; C/h01 时,按悬臂梁计算。 式中:C换算剪跨比; Q M C = (3.7.1-7) M、Q门洞边单位长度内牛腿(或悬臂梁)根部的弯矩、剪力,按上述公式(3.7.1-56)计算; h0截面有效高度(mm) 。 4) 当门洞边长小于 2 倍墙体悬挑长度时,应按双向板进行计算。如悬挑长度较大时,宜采用在洞口 上边设梁和洞口两侧设柱的方案。此时在水平荷载作用下,洞口左右两侧和上部的双向板可按临 空墙的等效静荷载标准值进行计算,但周边的梁、柱和下端的悬臂板必须按防护密闭门门框墙的 等效静荷载标准值进行计算。门槛与上挡板在垂直荷载作用下可按底梁与顶梁计算,以确定梁的 主筋与箍筋,并应与水平荷载作用下相应的钢筋相叠加作为最终配筋。 3、 构造要求 1) 钢筋混凝土防护密闭门门框墙厚度不应小于 300mm。 2) 钢筋混凝土防护密闭门门框墙的受力钢筋直径不应小于 12mm,间距不宜大于 250mm,配筋率不 宜小于 0.25%。 3) 钢筋混凝土防护密闭门门洞四角的内外侧,应配置 216 的斜向钢筋,其长度不应小于 1000mm (图 3.7.1-5) 。 图 3.7.1-5 门洞四角加强钢筋 3.7.2 扩散室扩散室 扩散室的内部空间尺寸一般有建筑专业依据防空地下室的抗力等级、通风量、设备容许压力以及扩散 室所处位置的建筑条件等因素确定的(参见本技术措施第 2.5.6

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