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高層建筑的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法

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高層建筑的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法

摘要:現(xiàn)今階段,國際經(jīng)濟(jì)、科技技術(shù)發(fā)展日新月異,城市化進(jìn)程不斷加快,廣大人民群眾對物質(zhì)和精神需求越來越高,因此,越來越多的高層建筑矗立于現(xiàn)代都市之中。然而隨著高層建筑拔地而起,同時也不斷涌現(xiàn)出許多安全問題,相應(yīng)的安全防護(hù)工程和措施已經(jīng)成為廣大人民群眾關(guān)注的焦點。高層建筑的人防安全工程與廣大業(yè)主的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān),因此,本文深入探究了高層人防結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,并提出了切實可行的設(shè)計方法,以供相關(guān)業(yè)界人士參考。

關(guān)鍵詞:人防工程;高層建筑;方法;結(jié)構(gòu)設(shè)計

前言

高層建筑人防工程結(jié)構(gòu)對技術(shù)要求很高,同時受諸多方面因素影響。在具體設(shè)計工作中,需要堅守多方面的內(nèi)容,積極探討摸索,切實把控好結(jié)構(gòu)設(shè)計要點。同時,響應(yīng)國家號召,切實落實好國家相應(yīng)理念,這樣,才能有效提升高層建筑人防工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

1人防工程概述

1.1人防工程概念及主要類型

人防工程是人民防空工程的簡稱,工程建設(shè)的主要目的是戰(zhàn)爭年代,為了廣大人民群眾提供的避難、防護(hù)場所,人們可以在此儲藏生活所必需的物資,還可以進(jìn)行醫(yī)療救護(hù)、躲藏等。最近幾年,人防工程主要以地道式、坑道式、單建式以及復(fù)建式存在。其中,現(xiàn)代高程建筑建設(shè)過程中,普遍采用附建式。附建式的人防工程,施工建設(shè)過程相對簡單,具體施工操作簡單,對建筑面積要求不高,具體投資相對較少。在戰(zhàn)爭時期,可以為人們提供良好的避免場所,防空能力較強。現(xiàn)階段,附建式人防工程是防控工程建設(shè)中不可或缺的重要主題,深受業(yè)界人士青睞,被廣泛應(yīng)用防空工程。值得注意的是,這種建設(shè)形式的經(jīng)濟(jì)效益。通常情況下,絕大多數(shù)附屬式結(jié)構(gòu)是建在建筑物主體之下的,與其他結(jié)構(gòu)相比,它們相當(dāng)于一個整體式建筑結(jié)構(gòu),可以有效降低工程造價成本?,F(xiàn)階段,許多高層建筑,在施工初期都會有地下室。人防工程竣工后,可以臨時存放各種物品,作為儲藏室使用。此外,它還可以臨時用作車庫。在戰(zhàn)時,它可以成為避難所。不僅具有很強的使用價值,而且擁有較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2人防工程設(shè)計原理

在設(shè)計人防工程結(jié)構(gòu)時,必須高度重視它的防護(hù)能力,切實保障其核彈爆炸后的沖擊力。因此,設(shè)計過程中,應(yīng)簡化計算動荷載的內(nèi)力計算,從而統(tǒng)一人防工程結(jié)構(gòu)和動荷作用狀態(tài)的受力情況。等效靜載法是其主要方法。

2工程案例

下面筆者詳細(xì)分析了某高層住宅樓,此建筑的主樓兩棟都是26層高,地上有兩層擴(kuò)大的裙樓,建筑物下邊設(shè)計了兩層地下室,日常生活中,將其作為地下停車庫或作為設(shè)備存儲室;作戰(zhàn)時,可以用來儲存物資和掩護(hù)廣大群眾,以確保大家的人身安全。對于此項目來說,其防護(hù)等級已經(jīng)達(dá)到了核6級。在主樓的周圍仍在繼續(xù)擴(kuò)建地下停車場,將地下室和主樓連接成為一個整體。為了切實保證主體結(jié)構(gòu)的安全性,根據(jù)其實用功能,設(shè)計人員在設(shè)計裙樓和擴(kuò)建的地下室時,需要用到框架結(jié)構(gòu),獨立柱基礎(chǔ)形式。建筑物屋頂設(shè)計覆土0.5m,滿足管道敷設(shè)及主要設(shè)備室外綠化的需要。

3人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計最終研究成果

3.1人防位置與結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系

在這種情況下,人防工程位于地下二層,其原因是可以節(jié)約大量的生產(chǎn)成本。與負(fù)二層方案相比,人防區(qū)設(shè)置在負(fù)一層,人防外墻高度需增高一層。此外,人防荷載較大,加上屋頂覆土作用,地下室屋頂荷載過大,需要增加屋頂梁截面積以達(dá)到相應(yīng)要求。為了符合具體使用要求,負(fù)一層要高得多,成本要高得多,因此開發(fā)商為此付出太多代價。此外,作為人員庇護(hù)所時,應(yīng)避開地下室汽車出入口坡道作為人防的主要出入口,人防坡道應(yīng)設(shè)計為人防的主要出入口。坡道板人防負(fù)荷很重,會造成大量的浪費。因此,地下室人防工程的選址也十分重要。在保證建筑整體安全的前提下,科學(xué)合理地控制造價成本,并且高度重視和關(guān)注設(shè)計階段。

3.2全面細(xì)致地分析人防區(qū)柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)布置

在具體設(shè)計過程中,結(jié)合人防工程特點,不斷優(yōu)化和調(diào)整結(jié)構(gòu)方案,通過方案調(diào)整,來減少施工工序,減少不必要的施工流程,降低施工成本,不斷提高施工效率。在本工程平面布置設(shè)計中,必須根據(jù)實際使用情況進(jìn)行合理設(shè)計,以有效節(jié)約施工資源,避免增加工作量。在選擇本工程所用柱網(wǎng)時,需要進(jìn)行全面考量,根據(jù)本工程總體結(jié)構(gòu)情況,分析各部分所采用的技術(shù),掌握該部位設(shè)計的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)在整個結(jié)構(gòu)中的作用,合理組合這些結(jié)構(gòu),并結(jié)合工程實際,優(yōu)化設(shè)計,將其價值發(fā)揮到最大。在這種情況下,地下室通常用作車庫,柱網(wǎng)約8m,柱截面為600×600mm。應(yīng)盡可能地根據(jù)人防封鎖門框墻邊柱設(shè)計,合理布置柱的位置,盡可能地減少不必要的框架柱,從而滿足正常停車量需求。

3.3構(gòu)造設(shè)計研究

作為人民防空工程,需要具備較強承載荷載能力,此項工程最大價值在于能夠承受戰(zhàn)爭中大爆炸引起的動載荷。因此,本工程施工對結(jié)構(gòu)材料和防水抗?jié)B材料的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通建筑。這能夠會死高層建筑有效提高結(jié)構(gòu)承載力,使得建筑物的崩潰與倒塌現(xiàn)象有效避免。對地下人防工程設(shè)計板墻結(jié)構(gòu)時,需要進(jìn)行鋼筋設(shè)置使得建筑結(jié)構(gòu)承受能力提高。以確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了提高建筑物的適應(yīng)性和使用壽命,沉降縫的設(shè)計應(yīng)在室外出入口或與建筑物主體結(jié)構(gòu)相連的地方進(jìn)行。

4高層建筑人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

在高層建筑人防工程中,應(yīng)科學(xué)、準(zhǔn)確地標(biāo)識和定位平面結(jié)構(gòu)。目前,我國高層建筑工程中還沒有建立健全完善的人防工程規(guī)范制度。進(jìn)行設(shè)計的實際過程,有關(guān)人員應(yīng)該憑借以往的經(jīng)驗與專業(yè)知識,對人們工程合理科學(xué)的設(shè)計結(jié)構(gòu)。設(shè)計人防工程應(yīng)考慮實用耐久性與經(jīng)濟(jì)合理性。設(shè)計人防工程結(jié)構(gòu)需要對戰(zhàn)時核爆炸形成的荷載給予充分的考慮,使得工程結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定被確保。核爆炸會產(chǎn)生較短時間的荷載力作用,而對人防形成較大靜荷載力。在設(shè)計中,應(yīng)與一般情況進(jìn)行比較。平時檢查防空工程時,應(yīng)乘以恒活載和在高層建筑中存在恒荷活荷的層數(shù)很多,一般被束縛于平常的受力狀態(tài)。主樓的基礎(chǔ)能夠按照無人防空計算。人防地下室和普通地下室擁有大致相同的結(jié)構(gòu),在主地下室和周邊土壤結(jié)構(gòu)未相連,需要著重對主樓結(jié)構(gòu)的可靠側(cè)線進(jìn)行考慮。如果筏形基礎(chǔ)經(jīng)常被應(yīng)用到主廠房地下室周圍建設(shè)中,則可以根據(jù)室外地坪與主建筑物基礎(chǔ)之間的距離,對主樓基礎(chǔ)及時調(diào)整承載能力。此外,人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的雙面鋼筋和混凝土,可以確保作戰(zhàn)時,相應(yīng)構(gòu)件正常、穩(wěn)定運行。人防工程平面結(jié)構(gòu)通過信息化數(shù)據(jù)多樣化地表達(dá)結(jié)構(gòu)。按照區(qū)域性將相關(guān)人防結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分,同時對各個墻體明確標(biāo)注,對有關(guān)荷載與門洞尺寸逐一劃分,使人防平面界定的基本規(guī)劃的明確性得到確保。參考工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的前期方案,對人防工程設(shè)計進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)力分析。在設(shè)計中,應(yīng)明確計算和分析荷載、應(yīng)力和截面問題。高層建筑人民防空建設(shè)工程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,按標(biāo)準(zhǔn)要求,對各種受力進(jìn)行細(xì)致全面的分析。若是存在復(fù)雜的狀況,相應(yīng)的承載力將以單獨結(jié)構(gòu)呈現(xiàn),由此我們可以知道,此時出現(xiàn)了等效靜載力。等效結(jié)構(gòu)可參照靜態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。然而,人防工程屋頂應(yīng)避免外力碰撞。方案設(shè)計中應(yīng)充分考慮外墻的承載力。

5結(jié)束語

總而言之,對于人民和社會而言,高層建筑下的人防工程具有非常重要的現(xiàn)實意義,同時,在建筑設(shè)計中,已經(jīng)充分融入了人防設(shè)計理念。本文詳細(xì)分析了高層建筑下人防工程的設(shè)計要點和人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,結(jié)合工程案例深入探究了人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計最終研究成果。高層建筑下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不言而喻,其過程是非常復(fù)雜的,所以,相關(guān)工作人員設(shè)計時,要注重相關(guān)經(jīng)驗的總結(jié),不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識,從而不斷提高自身設(shè)計水平,進(jìn)而更好地為廣大業(yè)主服務(wù)。

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作者:汪蕾 單位:武漢輕工建筑設(shè)計有限公司宜昌分公司