人防工程施工圖審查結(jié)構(gòu)專業(yè)的幾個(gè)常見問題

1、 人防工程施工圖審查結(jié)構(gòu)專業(yè)的幾個(gè)常見問題 人防工程設(shè)計(jì)是人防工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，是人防工程建設(shè)程序中必不可少的程序。設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到建設(shè)項(xiàng)目的社會效益，戰(zhàn)備效益和經(jīng)濟(jì)效益，對項(xiàng)目的整體質(zhì)量起著決定的作用。要保證工程質(zhì)量，首先要保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，而人防工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是整個(gè)人防工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分。人防工程施工圖審查是根據(jù)國家法律法規(guī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,對施工圖設(shè)計(jì)文件的結(jié)構(gòu)安全公眾利益和國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的執(zhí)行情況及設(shè)計(jì)深度進(jìn)行全面審查。該制度執(zhí)行一段時(shí)間以來消除了大量結(jié)構(gòu)安全隱患,并促使設(shè)計(jì)單位提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。由于目前的人防工程設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜,且設(shè)計(jì)周期普遍偏短,必然導(dǎo)致施工圖

2、設(shè)計(jì)文件中存在某些質(zhì)量問題。通過對近段時(shí)間以來施工圖審查經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),并結(jié)合同行的討論,把一些經(jīng)常出現(xiàn)的問題整理列舉出來,供人防工程結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)和審查人員參考。（一）材料性能變化與普通地下室相比，防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是要考慮戰(zhàn)時(shí)規(guī)定武器爆炸動(dòng)荷載的作用。武器爆炸動(dòng)荷載屬于偶然性荷載，荷載具有量值大，作用時(shí)間短且不斷衰減等特點(diǎn)。在動(dòng)荷載作用下，材料的力學(xué)性能與在靜荷載作用下相比，有較明顯的變化，主要表現(xiàn)為強(qiáng)度有所提高，而變形性能包括塑性等卻基本不變。在快速變形時(shí)，由于材料達(dá)到破壞的變形還來不及展開，加載數(shù)值已經(jīng)減小或已卸載，這一情況反映在材料加載試驗(yàn)中，表現(xiàn)為材料強(qiáng)度的提高。大量快速試驗(yàn)結(jié)

3、果表明，材料強(qiáng)度值的提高，除了與加載時(shí)應(yīng)變速率有關(guān)外，還與荷載作用持續(xù)時(shí)間長短有關(guān)。隨著材料應(yīng)變速率的增加，其強(qiáng)度提高值也隨之增大；荷載作用愈短，材料強(qiáng)度提高值愈大。通過大量試驗(yàn)，在綜合考慮了加載速率直接影響材料的動(dòng)力性能的情況下，人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范GB500382005（以下提到的規(guī)范均為此規(guī)范）中4.2.3規(guī)定在動(dòng)荷載和靜荷載同時(shí)作用或動(dòng)荷載單獨(dú)作用下，材料動(dòng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可取靜荷載作用下材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)rd；4.2.9條規(guī)定了在動(dòng)荷載與靜荷載同時(shí)作用或動(dòng)荷載單獨(dú)作用下，混凝土和砌體的彈性模量可取靜荷載的1.2倍；鋼材的彈性模量可取靜荷載作用時(shí)的數(shù)值；4.2.5條規(guī)

4、定在動(dòng)荷載與靜荷載同時(shí)作用或動(dòng)荷載單獨(dú)作用下各種材料的泊松比均可取靜荷載作用的數(shù)值。以上這些材料性能的變化。都有利于減少結(jié)構(gòu)斷面，降低工程造價(jià)。（二）截面設(shè)計(jì)中保證構(gòu)件延性的問題在人防動(dòng)荷載作用下，可以考慮利用結(jié)構(gòu)的塑性變形來吸收更多的荷載能量，因而允許構(gòu)件進(jìn)入彈塑性工作階段。在靜荷載作用下，如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過最大彈性抗力時(shí)，構(gòu)件會產(chǎn)生變形。若荷載持續(xù)不變其變形就會持續(xù)發(fā)展，最后會因變形過大產(chǎn)生破壞。在人防動(dòng)荷載作用下，防護(hù)結(jié)構(gòu)主要承受的是沖擊波瞬時(shí)荷載，其特點(diǎn)是作用十分短促，且往往隨時(shí)間衰減，因此即使結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性階段工作，但只要荷載作用所引起的構(gòu)件最大變形不超過結(jié)構(gòu)破壞的極限變形，那么在荷載作

5、用消失后，構(gòu)件作帶阻尼的自由振動(dòng)，其最大變形不僅不在增加，相反由于阻尼將不斷衰減，最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)然構(gòu)件不會完全恢復(fù)到初始的平衡位置，而將保留有一定的殘余變形，只要?dú)堄嘧冃魏侠砜刂圃谠试S范圍內(nèi)，就可以保證結(jié)構(gòu)的安全，使其仍有一定的承載力和密閉性，結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性階段工作，可承受更大動(dòng)力荷載，因此有較大的經(jīng)濟(jì)意義。在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于既考慮彈性階段工作，又考慮塑性階段工作的結(jié)構(gòu)構(gòu)件稱為按彈塑性工作階段設(shè)計(jì)。由于人防工程各部分的受力情況不同，因此它們最后破壞的安全儲備相差很遠(yuǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，脆性破壞的安全儲備小，延性破壞的安全儲備大。為了使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在最終破壞前有較好的延性，所以在設(shè)計(jì)中必須采

6、用強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)是用延性比來表示的。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的允許延性比，系指構(gòu)件允許出現(xiàn)的最大變位與彈性極限變位的比值。顯然，當(dāng)小于等于1時(shí)，結(jié)構(gòu)處于彈性工作階段；當(dāng)大于1時(shí)，構(gòu)件處于彈塑性工作階段。因此允許延性比雖然不完全反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度，饒度及裂縫等情況，但與這三者有密切關(guān)系，且能直接表明結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處極限狀態(tài)。1.規(guī)范4.10.3條規(guī)定：結(jié)構(gòu)構(gòu)件按彈塑性工作階段設(shè)計(jì)時(shí)，受拉鋼筋配筋率不宜大于1.5%。當(dāng)大于1.5%時(shí)，受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件的允許延性比值應(yīng)滿足以下公式，且變拉鋼筋最大配筋率不宜大于本規(guī)范表4.11.8的規(guī)定。0.5(xh0)xho（）fyd（ac f

7、cd）為了滿足上述規(guī)范條文要求，當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按彈塑性工作階段設(shè)計(jì)，受拉鋼筋配筋率大于1.5%時(shí)，在符合表4.11.8規(guī)定下，可在受壓區(qū)調(diào)整受壓鋼筋的配筋率來滿足上式要求，其受壓區(qū)鋼筋面積可按下式計(jì)算As=-a(ac fcd/ fyd) bh當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件為：受彎構(gòu)件時(shí)a=0.17 大偏心受壓構(gòu)件時(shí)a=0.252.規(guī)范4.10.5條規(guī)定：當(dāng)按等效靜荷載法分析得出的內(nèi)力，進(jìn)行墻、柱受壓構(gòu)件正截面承載力驗(yàn)算時(shí)，混凝土及砌體的軸心抗壓動(dòng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。規(guī)范4.10.6條規(guī)定：當(dāng)按等效靜荷載法分析得出的內(nèi)力，進(jìn)行梁、柱斜截面承載力驗(yàn)算時(shí)，混凝土及砌體的動(dòng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。以上

8、兩條規(guī)定主要是為了體現(xiàn)構(gòu)件按強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則，以使構(gòu)件在破壞前具有較好的延性。由以上分析可知，對比地上普通工業(yè)與民用建筑中的構(gòu)件，人防工程中的構(gòu)件特點(diǎn)是較低的配筋率，較小的跨高比，較高的混凝土強(qiáng)度等級以及較大的截面尺寸，其主要目的是保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性。可知延性對于一個(gè)人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上相當(dāng)重要的，但很多地上院常忽略構(gòu)件延性問題。（三） 進(jìn)出口要求3.1人防工程的室外主要出入口人防工程的室外主要出入口是指通道的出地面段（無防護(hù)頂蓋段）位于防空地下室上部建筑投影范圍以外，并且要求戰(zhàn)時(shí)空襲前，空襲后，人員或車輛進(jìn)出較有保障，且使用較為方便的出入口。戰(zhàn)時(shí)必須保證能正常使用，不允許被沖擊波

9、摧毀，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮戰(zhàn)時(shí)等效靜荷載（防倒塌荷載），將等效靜荷載與靜荷載進(jìn)行荷載組合。當(dāng)戰(zhàn)時(shí)主要出入口采用室外樓梯出入口時(shí)，作用在出入口內(nèi)樓梯踏步與休息平臺上的核武器爆炸動(dòng)荷載應(yīng)按構(gòu)件正面和反面不同時(shí)受力分別計(jì)算。3.2人防工程的室內(nèi)出入口人防工程的室內(nèi)出入口是指通道的出地面段（無防護(hù)頂蓋段）位于防空地下室上部建筑投影范圍以內(nèi)，一般僅作為次要出入口，戰(zhàn)時(shí)主要供空襲前使用，當(dāng)空襲使地面建筑遭受破壞后可不使用,戰(zhàn)時(shí)空襲后允許被堵塞,所以在設(shè)計(jì)室內(nèi)出入口除臨空墻外，其它與人防地下室無關(guān)的墻體和樓梯均不計(jì)入人防動(dòng)荷載的作用，僅按平時(shí)荷載計(jì)算即可。對于低抗力的甲類防空地下室，各地反映由于有的地下室已

10、經(jīng)占滿了紅線，確實(shí)沒有設(shè)置室外出入口的條件，鑒于此種特殊情況，對于核6級，核6B級及甲類防空地下室，規(guī)范允許用室內(nèi)出入口代替室外出入口，但必須滿足規(guī)范3.3.2條規(guī)定的各項(xiàng)要求，對于甲類防空地下室而言，并非是十分合理的做法，因此各地的人防主管部門和設(shè)計(jì)人員對此需從嚴(yán)掌握。但無論是室內(nèi)、室外出入口還是主要、次要出入口，臨空墻在滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算的前提下，還必須滿足防早期輻射的最小厚度的要求。(四) 構(gòu)造要求4.1 梁箍筋構(gòu)造 規(guī)范4.11.10條規(guī)定:連續(xù)梁及框架梁在距支座邊緣1.5倍梁的截面高度范圍內(nèi),箍筋配筋百分率應(yīng)不低于0.15%，箍筋間距不宜大于ho/4(ho為梁截面有效高度),且不宜大于主筋

11、直徑的5倍。在受拉鋼筋搭接處,宜采用封閉箍筋,箍筋間距不應(yīng)大于主筋直徑的5倍,且不應(yīng)大于100mm。 人防結(jié)構(gòu)通常都允許進(jìn)入塑性階段工作,為了使鋼筋混凝土連續(xù)梁支座及框架剛架節(jié)點(diǎn)部位在動(dòng)荷載作用下具有較好的延性,避免因箍筋配置不夠而在這些部位過早的產(chǎn)生脆性破壞,對箍筋最小體積配筋率及其構(gòu)造要求作較嚴(yán)格的限制,是十分有必要的,這也符合結(jié)構(gòu)“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則。4.2 拉結(jié)鋼筋 規(guī)范4.11.11條規(guī)定:除截面內(nèi)力由平時(shí)設(shè)計(jì)荷載控制,且受拉主筋配筋率小于表4.11.7規(guī)定的臥置于地基上的核5級核6級核6B級甲類防空地下室和乙類防空地下室結(jié)構(gòu)底板外,雙面配筋的鋼筋混凝土板墻體應(yīng)設(shè)置梅花型排列的拉結(jié)

12、鋼筋,拉結(jié)鋼筋的長度應(yīng)能拉住最外層受力鋼筋。當(dāng)拉結(jié)鋼筋兼作受力鋼筋時(shí),其直徑及間距應(yīng)符合箍筋的計(jì)算和構(gòu)造要求(圖一)。 圖一: 拉結(jié)鋼筋配置形式 大量試驗(yàn)資料表明,由于在核爆炸地面空氣沖擊波作用下,結(jié)構(gòu)瞬間承受沖擊波正,負(fù)荷載兩個(gè)方向的作用,為了保證在復(fù)雜的受力和塑性鉸開展的情況下,不會造成混凝土粉碎性剝落,降低承載能力,以保證振動(dòng)環(huán)境中鋼筋與受壓區(qū)混凝土共同工作,使構(gòu)件的整體強(qiáng)度不受坡壞,提高抗塌毀的性能,在上下層或內(nèi)外層鋼筋之間設(shè)置一定數(shù)量的拉結(jié)筋是必要的。4.3 后澆帶位置設(shè)置 人防工程的防毒通道除塵濾毒室等口部用房,以及臨戰(zhàn)封堵是人防工程的重要部位,對密閉性能要求相當(dāng)高,這些部位的混凝土應(yīng)該一次性澆筑完成。但是不少設(shè)計(jì)人員由于對此缺乏了解,工程中常常在這些部位設(shè)置后澆帶,人為形成混凝土二次澆筑,這種做法是不合理的，應(yīng)該盡量避免。4.4混凝土板厚應(yīng)滿足早期核輻射要求人防工程中的頂板，臨空墻，設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足防早期核輻射的要求。現(xiàn)在有些設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的地下室頂板，大多數(shù)都無填土，但其混凝土板厚僅為200MM，其理由是