人民防空地下室结构设计计算方法

1、人民防空地下室结构设计计算方法 随着建筑结构新标准全面公布，新标准在工程设计中已全面开 始，这对于如何在工程设计中正确应用理解标准条文 , 正确选择设计 软件及合理选取设计参数显得优为重要。 大家知道： 各新标准都明确 要求结构设计必须对结构分析软件的计算结果进行分析判断， 确认其 合理有效前方可作为工程设计依据。 如何判断当然只能依靠概念设计 来判断；另外大家一定要注意，编程序的人一再讲“设计者采用他们 的程序计算，出了问题他们并不负责，仍然由设计者负责；另外施 工图审查单位只承担相应的技术审查失察责任， 主要的质量责任还由 设计者负责在合理使用年限内负终身责任。一、上部结构与防空地下室分析

2、模型 上部结构与防空地下室组成一个承力体系，具有共同的位移场， 相互协调变形。 地下室外的回填土对结构侧向有一定的约束作用， 地 下室楼层侧移刚度通常较大。上部结构与防空地下室分析模型可简化为： 别离模型 有条件 的：将上部结构与地下室分开，分别设计计算，按标准确定嵌固层 作为二者分界；共同工作分析无条件的：将上部结构与地下室 作为一个整体， 考虑共同作用， 采用如下两种方式之一来考虑地下室 外回填土对结构的约束作用。 方法 1：地下室水平位移的侧向嵌固 -K 法。方法2:地下室水平位移的有限弹簧约束K法。地下室如果设计不当， 对整体抗震性能会产生较大影响， 对于半 地下室的埋深要求应大于地下

3、室外地面以上的高度，才能不计其层 数，总高度才能从室外地面算起。 地下室的墙柱与上部结构的墙柱要 协调统一。 地下室顶板室内外板面标高变化处， 当标高变化超过梁高 范围时那么形成错层， 未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位， 标准 明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板 结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位， 结构计 算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板， 但剪力墙底部加 强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。上部结构固定端， 当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地 基筏板根底或桩一筏根底时， 通常选择根底底板而非首层作为结构嵌 固端，这有利于充

4、分利用其根底的“无限刚度，为首层楼面的灵活 结构选型创造条件， 即使是首层楼面留有大孔洞， 或选用无梁楼盖结 构，都不会有什么影响。此外，标准规定地下一层的抗震等级与上部 结构必须一致， 以根底底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提 高，反而可能取得较好的经济效益。 即使单层地下室底板是以桩为基 础的普通梁板结构， 一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端， 唯一例 外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时， 其顶板通常具有作 为结构嵌固端的刚度，因此可取其作顶板为上部结构的嵌固端。二、可用于人防地下室结构设计设计软件可用于人防地下室结构设计软件有： 1、理正人防设计软件包， 只能计算顶、底板，

5、外墙、临空墙、内隔墙，门框墙等构件，不能进 行整体结构计算。2、PKPM软件包中的一个SATW模块可算高层下的 人防地下室顶板和顶板梁， 但对临空墙、 门框墙等构件及底板不能计 算。BOX莫块也可算人防地下室，并可计算底板，可惜 BOX只能用于 箱形根底。箱形根底计算机辅助设计软件 BOX可对二层内任意不规那么 平面形状的箱形根底进行结构计算和五、 六级人防设计计算， 并可绘 制结构施工图。 结构设计计算内容包括： 按箱基规程和人防标准等要 求，进行根底沉降与反力计算，箱基整体与局部弯矩及配筋计算，墙 体、洞口、过梁等内力及配筋计算。 结构施工图包括：各层顶板和 底板以及墙体的配筋图，洞口图等

6、。本程序可与PMCA和TAT接力计 算，数据共享，无需填写数据文件。计算结果有图形显示，可随时对 计算结果和施工图的绘制进行干预。虽然用SATW和 TAT均可完成地 下室的设计，但用TAT计算得到结果仅作参考，最好用设有地下室人 防设计功能的SATWE。3、假设手头没有以上软件，用 TBSA计算人 防结构也未偿不可，不过要注意材料的调整系数。近期，由中国建筑标准设计研究院与北京金土木软件技术有限公 司又开发了人防地下室结构分析与设计软件 ADABS ADABSS于新版 人民防空地下室标准编制， 对结构进行整体分析计算、 考虑战时核武 器和常规武器荷载、 按战时和平时状态包络进行设计、 给出构件

7、计算 书。程序以整体建模与构件计算相结合、与 PKPM ETABS实现数据 兼容，突出了全面性与易用性的特点。 ADABSU 一种全新的操作方式 展现给中国工程师。 该系统将二维建模与菜单式操作结合起来， 到达 程序的灵活性与智能化的平衡。 计算过程透明度高， 并辅以标准条款 及使用说明，分析、设计过程可以由工程师干预、控制。ADABS怅承 了 ETABS勺强大建模、分析功能，是中国标准与国际知名结构分析内 核的经典结合。在设计单位普遍采用PKPM中SATWI做人防设计的时候，为什么 还要再选择ADABS呢理由1： ADAB设计密肋楼盖有优势.SATWE设计 密肋楼盖， 柱上框架梁配筋太大，

8、不能考虑柱上板带非柱上梁参与柱 上板带的弯矩分配。这是因为SATWI中板是不参与刚度计算的。ADABS 计算时楼板是需要剖分的，板的刚度参与计算。结果更接近实际。理 由2： ADABS设计现浇空心楼板有优势。PKPM中的SLABCA计算现浇 空心楼板没有方法计算空心楼板的刚度折减和两个方向的刚度差， ADABS勺核心模块同SAP2000和ETABS可以准确的解决上述两个问 题。理由3:柱帽的设计。PKPM中 SLABCA中的柱帽计算是按照平板 刚度分配以后， 再按照柱帽高度计算配筋， 没有考虑柱帽刚度对内力 分配的影响，配筋偏小。ADAB采用壳单元计算柱帽仅平板柱帽， 变截面柱帽计算要在SAP

9、2000中完成，可靠度增加。理由4:根底 变截面筏板计算。PKPM根底JCCAC计算框架柱下变截面筏板很难定 义。ADABSt接定义壳单元，采用面弹簧计算根底荷载，直接准确。目前，设计人员习惯使用的方法， 一是将整个人防结构拆成多个 结构构件，使用“理正人防工程结构设计软件进行设计计算参见 例一；二是将“理正人防工程结构设计软件配合“PKPM软件包中的一个“ SATW模块一起使用。即用“ PKPM软件设计计算顶板 和顶板梁，用“理正人防工程结构设计软件 设计计算外墙、临空 墙、内隔墙、门框墙、柱和底板参见例二。根底形式为预应力混 凝土时，也有采用“ PKPM软件将底板梁按倒楼盖法分析参见例 三

10、。根底形式为桩筏根底时，用“理正人防工程结构设计软件按 倒无梁楼盖计算底板可能更简便； 三是查表法 11、9、 4。“查表法 比用“ PKPM软件设计计算结果省，就是说用“ PKPM软件设计计 算结果偏大。 用PKPM建模时将地下室底板一同建入参加 SATW整体计算，这 时仅有一层的地下室将有两个标准层， 在 satwe 中地下室层数填 2因 为地下室底板参加建模为第一标准层，地下室顶板建模为第二标准 层，这样地下室就有两层，此刻地下室层数该填 2，这样做可以简 化计算，根底顶面荷载准确。整体一次性建模的目的是导荷明确，减 少地下室与上部结构分别计算容易出现错误， 提高劳动效率。 但存在 一个

11、新问题即第一标准层的柱高该取多少才合理一般取2500， 2000，1500，估计也不大，不就是柱的自重大点嘛。对于上部的周期、位移 等等影响不大。 因为一般你填了地下室层数后， 电脑就默认地下室顶 板处为嵌固层了， 所以底下的布置与上部无多大关系， 当然不能变化 太大。现在新版PKPM能计算人防顶板梁和板筋了，底板通常拿出来另 外算，把人防荷载反过来输入算的，新版的 PKPM里有定义人防荷载 的，在人防标准里查找到你需要的人防等效荷载， 在SATWE1就有输 入的地方，顶板底板、梁的算法一样，门框墙、临空墙等最好用理正 人防来算，防空地下室结构设计这本书里也有能查表查到大多数情况 下的配筋。注

12、意用PKPM来计算人防是有局限的。2005版的新人防标准把核6级人防细分为核6级和核6B级，核6B级人防荷载比核6级要小不 少，这局部人防荷载，注意要在 PKPM核 6级下修改。另外PKPM的人 防顶板等效静荷载不考虑板的跨度，与人防标准要求也不相符。PKPM软件的东西太理论化了，直接用来施工，给施工带来很多 不便，需要进行调整。调整的原那么是根据计算得出的配筋信息，能归 并的尽量归并，能拉通的钢筋尽量拉通， 这样有利于结构整体的刚度。 对于构造上的要求一定要保证满足， 例如，整榀框架需要在上部设置 两根通长的角筋。 梁的钢筋最好采取小直径小间距， 这样有利于抗裂。 对于相差不大的配筋可以归并

13、， 是施工当中减少钢筋种类， 使配筋简 单明了。使用PKPM软件需要特别注意的地方是构造要求的短柱需要全柱 加密等的信息， 软件并不能自动的全部给出， 需要设计人员在后期的 绘图中自己添加上去； 对于框架结构，需要在楼梯房间的四周设置柱， 在填充墙中设置构造柱。结构施工图中的构件定位是很重要的， 在施工图中一定要和建筑 图配合，根据外观的需要，来决定梁柱的定位。对于次梁等在 PKPM 中不能显示轴线的构件，必须在后期的施工图绘制中添加上去。对于用PKPMH动生成的图纸，要根据需要改变字体样式，符合 美观的要求。应使用探索者的外部接口工具来改变字体、编号、尺寸 等。要对照施工图设计深度文件看漏掉

14、什么内容， 在后期的施工图绘制过程当中补充进来。有些内容在 PKPM中不能表现的，需要在这里发现并添加，例如次梁的定位。注意 4.10.4 条。理正人防工程结构设计软件 版根据现行?人民防空地下室设计规 范?(GB50038-2005)、?混凝土结构设计标准?(GB50010-2002) 和修订中的?人民防空地下室结构设计手册?为依据编制。与?人民 防空工程结构设计手册?配套使用，自动导算人防荷载，完成不同防 护等级的板、连续梁、井字梁、无梁楼盖、刚架、扁壳及截面计算， 输出完整标准的计算书。 采用等效静荷载法进行结构动力计算， 将结 构体系拆成顶板、外墙、底板等结构构件，分别按单独的等效自由

15、度 体系进行动力分析。 分别采用有限元精确分析和调整系数的简化计算 方法，完成整个人防结构工程设计计算。该软件集成化程度高，可连 续选择多个构件、多项设计内容；计算速度快、结果准确可靠。采用 动态可视化技术、图形与文件双重输出方式，自动生成全中文、标准 化、图文混排的计算书，是人防工程设计、管理、审核、存档的有效 手段。该软件操作简单、使用方便，在配筋计算时已按标准要求对材 料强度进行了调整。三、将结构体系拆成顶板、外墙、底板等结构构件的计算(一) 、人防地下室顶板计算 可完成嵌固、简支边界条件下的顶板的内力、配筋计算，可考虑相邻板支座弯矩的作用顶板为梁板结构时， 通常情况按四边固定双向板计算

16、。 板长和板 宽均取纵横两方向梁轴与梁轴之间尺寸。二、人防地下室外墙计算 可完成嵌固、简支边界条件下的外墙的内力、配筋计算，可考虑 相邻板支座弯矩的作用。通常情况按上下固接左右简支的单向板计算。 即根据边界约束条 件，上、下顶、底板作为外墙的嵌固端，左、右的扶壁柱不能承受墙 体传来的侧向力因扶壁柱配筋计算一般没有考虑该侧向力，故不 能以扶壁柱为两侧支座。在计算时取外墙的单位墙长10 米，按变形 协调原理，假设左右两侧为简支。墙宽一般取地下室层高。 有的工程外墙配筋计算中， 凡外墙带扶壁柱的， 不区别扶壁柱尺 寸大小， 一律按双向板计算配筋， 而扶壁柱按地下室结构整体电算分 析结果配筋， 又未按

17、外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。 按外墙与 扶壁柱变形协调的原理， 其外墙竖向受力筋配筋缺乏、 扶壁柱配筋偏 少、外墙的水平分布筋有充裕量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋 混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大 如高层建 筑外框架柱之间 外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖 向单向板计算配筋为妥。 竖向荷载 轴力较小的外墙扶壁桩， 其内外 侧主筋也应予以适当加强。 外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸 大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强， 外墙转角处也同此 予以适当加强。地下室外墙计算时，底部为固定支座 即底板作为外墙的嵌固 端 ，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小

18、一样， 底板的抗弯能力不 应小于侧壁 ，其厚度和配筋量应匹配， 这方面问题在地下车道中最为 典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地 下室底板标高变化处也经常发现类似问题： 标高变化处仅设一梁， 梁 宽甚至小于底板厚度， 梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足 要求。地面层开洞位置 如楼梯间 外墙顶部无楼板支撑， 计算模型和 配筋构造均应与实际相符。 车道紧靠地下室外墙时， 车道底板位于外 墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用， 该荷载经 常遗漏。三、人防地下室底板计算 可完成嵌固、简支边界条件下的底板的内力、配筋计算，可考虑 相邻板支座弯矩的作用。竖向荷载

19、为设计值； 底板及覆土荷载均为标准值 荷载组合有利 ； 水浮力为设计值。组合后荷载设计值 = 竖向荷载设计值人 防结构等效静荷载水浮力设计值底板及覆土自重荷载标准 值 * 。内力和配筋计算同顶板。四、人防地下室临空墙计算 可完成嵌固、简支边界条件下的临空墙的内力、配筋计算，可考虑相邻板支座弯矩的作用临空墙即出入口临空墙， 按板计算： 一般按四边固定或三边固定 一边铰接计算 4 。当临空墙厚度小于顶板厚度时， 上节点为固接 本 图集为I型；当临空墙厚度大于等于顶板厚度时，上节点为铰接本 图集为H型。临空墙下节点一般为固接。计算时根据不同的长、宽 比，取为双向板。五、人防地下室防护单元隔墙计算 可

20、完成嵌固、简支边界条件下的单元隔墙的内力、配筋计算，可考虑相邻板支座弯矩的作用。相邻防护单元间隔墙 防护单元与防护单元之间、 人防地下室与 普通地下室之间。防护单元隔墙按板计算， 一般按四边固定或三边固定一边铰接计 算。当防护单元隔墙厚度小于顶板厚度时，上节点为固接本图集为 I型；当防护单元隔墙厚度大于等于顶板厚度时， 上节点为铰接本 图集为H型。防护单元隔墙的下节点一般为固接。计算时，根据不 同的长、宽比，取为双向板 4。应根据防护单元隔墙两侧抗力等级及所处的位置， 确定墙体两侧 的等效静载标准值。按两侧水平等效静载单侧作用分别计算 4。六、人防地下室门框墙计算门洞边长大于或等于 2 倍墙体

21、悬挑长度， 墙体按悬臂梁或牛腿计 算。当不满足上述条件时，在门洞边设梁或设柱 4。当采用门洞设梁或柱的方法时， 应根据相邻临空墙的支座及工程 的具体情况，另行计算临空墙配筋并采用相应的构造 4。防护密闭门上挡墙符合h2 a/2时，采用悬臂或牛腿计算L4。 当上挡墙符合a/2 v h2 2250时，5级防空地下室采用三边固定 一边简支的计算模式， 6 级防空地下室采用三边固定一边自由的双向 板计算模式。七、人防地下室窗井墙计算 窗井墙示意图见上图，计算方法同门框墙。八、人防地下室连续梁计算 可完成三十跨以内的连续梁内力、 配筋计算， 每跨可设置不同跨长、截面尺寸及多种荷载形式， 按照人防工程的特

22、殊要求进行支座及 跨中弯矩的调幅。连续梁的左、右支座可简化为：支承在独立柱上、扶壁柱上、梁 上、内隔墙上、外墙上均为简支；支承在剪力墙上为固接。 九、人防地下室井字梁计算 采用有限元方法可完成多跨、 多区格、多点柱支承的井字梁及密肋楼盖的内力、配筋计算。可以选择不等跨、变截面、多种边界条件 及不同荷载分配模式。十、人防地下室无梁楼盖计算采用等代框架法计算 30跨以内的中间楼盖或顶层楼盖两种计算 模型。可计算柱上及跨中板带的弯矩根据人防要求进行调幅和配 筋，并完成对柱帽、板的冲切验算。无梁楼盖的柱网宜采用矩形， 任一区格的长、短边之比不宜大于。 无梁楼盖通常以纵横两个方向划分为柱上板带和跨中板带

23、进行配筋。 板带的宽度取垂直于计算方向柱距的一半，划分区格如以下图。柱上板带和跨中板带划分区格示意图采用等代框架法计算其内力全截面，然后根据用户交互的板 带分配系数计算出柱上板带及跨中板带的内力值及配筋值。等代框架示意图 柱帽支反力分布图 无梁楼盖结构的设计计算详见参考文献 18。十一、人防刚架计算可完成人防工程特有的单、 多跨拱洞或全封闭刚架的内力和配筋 计算。杆件包括直杆、曲杆、折杆，可选用多种荷载形式，可设定多 种约束条件。十二、人防矩形方形底球面扁壳计算连续等跨边界条件示意图壳体示意图 壳板内力示意图 按照?人民防空工程结构设计手册?中的计算图表计算。完成四 边简支矩形底面的球面扁壳的

24、内力与配筋计算。十三、人防正六边形底球面扁壳计算壳体示意图 壳板内力示意图 按照?人民防空工程结构设计手册?中的计算图表计算。完成周 边简支正六边形底面的球面扁壳的内力与配筋计算。十四、人防圆形底球面扁壳计算壳体示意图壳体内力示意图 壳体边界条件示意图 按照?人民防空工程结构设计手册?中的计算图表计算。完成弹 性支承圆形底面的球面扁壳的内力与配筋计算。十五、人防梁截面配筋计算 对梁截面进行配筋计算，包括抗弯计算、抗剪计算、抗扭计算、 剪扭计算。 除混凝土和钢筋的材料强度修正按 ?人民防空地下室设计 标准2005年版GB 50038-2005?规定外，计算方法同?混凝土结构 设计标准? GB 5

25、0010-2002。具体事项参阅本技术条件的“。十六、人防柱截面配筋计算 对柱截面进行配筋计算，包括轴压计算、偏压计算、压剪计算、 抗弯计算、 双向受压计算和双向受剪计算。 除混凝土和钢筋的材料强 度修正按?人民防空地下室设计标准 2005年版GB50038-2005?规 定外，计算方法同?混凝土结构设计标准? GB 50010-2002。具体事 项参阅本技术条件的“第二局部 1.7.3 节。交互参数荷载设计值弯矩 Mx弯矩My轴力NkN、剪力VxkN、 剪力VykN取自“人防顶板连续梁计算支座处。注：因选 的是某支座处较大值，而忽略柱自重。十七、楼梯计算楼梯计算时， 考虑等效静载正面与反面分

26、别作用， 且核爆动荷裁 作用方向与构件外表垂直 4。楼梯的计算方法与普通工业与民用建筑相同， 考虑支座对梯段的 嵌固影响，跨中弯矩近似取 1/10 qL2。十八、进排风、排烟竖井土中竖井结构计算标准 抗核武器 抗常规武器 3 款：土中竖井结构，无论 有无顶板， 均按由土中压缩波产生的法向均布动荷载计算， 其值可按 标准第条的规定确定。十九、室外出入口、车库出入口坡道两边侧墙计算 标准 ；无顶盖敞开段通道结构，可不验算核武器爆炸动荷载 作用和不考虑常规武器爆炸动荷载作用。车库出入口处的临空墙要考虑人防荷载， 另一边侧墙可不考虑人 防荷载，按侧墙嵌固入底板计算，就是悬壁板计算。计算模型图二十、防倒

27、塌棚架计算 防倒塌棚架的水平等效静荷载值对于 5 级防空地下室为 55KN/m2， 6 级防空地下室为 15KN/m2 ，房屋倒塌产生的垂直等效静载标准值为 50KN/m24。开敞式防倒塌棚架水平荷载简图柱荷载简图 计算时，采用有限元法对整个棚架进行整体设计。设计时，考虑 水平动压和作用在顶板上的倒塌荷载不同时作用、 水平动压的作用只 考虑作用在檐口， 圈梁外表和每根柱的一侧 作用方向相同 ，并取 X、 Y 向分别作用计算，并按二个方向分别进行对称配筋 4。构造要求：顶板应采用水平板，不宜做成折板或拱形板；其上部 不应做钢筋混凝土女儿墙；柱宜采用正方形，且截面尺寸不宜过大； 柱与围护墙不应采用

28、钢筋连接。用PKP计算防倒塌棚架:当防倒塌棚架的高度 、宽度及构造截面不符合 ( FG02) 中的要求时 ，不能直接选值筋 ，需要手算设计 或采 用一种简便实用的荷载输入方法应用 PKPM计算防倒塌棚架，提高了 计算机计算和绘图的效率水平等效静荷载 ( P1) 与垂直等效静荷载 ( P2) 不是同时作用 的，要分别 计算 ，并取配筋计算结果中的较大值。在核爆动荷载和 静荷载同时作用或核爆动荷载单独作用下， 材料动力强度设计值要进 行调整，可取静荷载作用下 材料强 度设计值乘以材料强 度 综 合调 整系数丫 d, 丫 d取值见表1。根据人防结构“强柱弱梁、强剪 弱弯 的设计原那么，? 人民防空地

29、下室设计标准 ? (GB50038-2005) 规定：按等效静荷载法分析得出的内力 ，进行梁 、柱斜截面承载力 验算时混凝土的动力强度设计值应乘以折减系数 ；进行柱受压构 件正截 面承载力验算时，混凝土的轴心抗压动力强度设计值应乘 以折减系数。但 因PKP在一次计算中不能输入两个不同的混凝土 强度等级 ，且折减系数 对混凝土强度等级进行调整后对构件 配筋影 响不大。 为偏平安计算， 可只对钢筋动力强度设计值进 调整。水平等 效静荷载 ( P1) 对柱的配筋起支配作用 ，垂直等效静荷载 ( P2) 对 防倒塌棚架顶板及梁的配筋起支配作用1214。水平 、垂直等效静荷载标准值均按活荷载输入 。防倒

30、塌 棚架承载力设计采用的极限状态设计表达式为 ：丫 o( 丫 gSgk+ 丫 qSqk) W R式中：丫。-结构重要性系数，取;Y G-永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时取，有利时取;SK-永久荷载效应标准值；Y Q- 等效静荷载分项系数 ，取;SQK- 等效静荷载效应标准值；R- 结构构件承载力设计值 。在PKP计算软件中，Sq按活荷载标准值输入， 那么在荷载组合 项中，S按活荷载分项系数输入，值为 。在用PKP计算防倒塌棚架受到以上问题的限制时，可采用下述荷载换算的 方法，简便地 输入荷载：水平等效静荷载 ( P1) 作用下：(1) 该面荷载可换算成线荷载。作用于所以柱子上线荷载：Pi

31、h, h为柱迎荷面宽度，作用于梁(檐口、圈梁)迎荷面的一侧 线荷载Pihz , h，为梁 高。将梁所受水平等效静荷载换算到柱子 上。作用于梁侧的线荷载由跨度进一步换算成集中荷载P1=P1h( l 1+ l 2 2) ， l 1、 l 2为梁的静跨，作用中柱顶部 ； 换算成集中 荷载 P2 ， = P1h， l 1 / 2和 P3 ， =P1h， l 2 / 2作用于边柱柱顶 。 如 图 1( a) 、 ( b) 所示 。(2) 此水平等效静荷载(Pi)按活荷载输入，标准值为水平等 效静荷载标准值。(a)( b)图 i 水平等效静荷载换算后作用于防倒塌棚架梁、柱( 3) 柱 依此配筋计算结果配筋

32、 。垂直等效静荷载作用下：1面荷载形式作用于防倒塌棚架屋面板上 2此垂直等效 静荷载按活荷载输入 ， 值为垂直等效静荷载 标准值 。 3防倒塌棚架顶板、 梁依此配筋计算结果配筋。材料强度综合调整系数丫 d 表1应用 举 例：某工程位于 8度区 ，人防 6 级，地下人防室 外出入口通道出地 面段采用防倒塌棚架 ，如图 2、图 3。 其地下局部为 钢筋 混 凝土结 构，混凝土强度等级为 C30，钢筋为HRB335 HPB235柱截面宽、 高均为300mm梁截面宽、高分别为300mm350mm屋面板厚150mm 悬挑板厚 100mm。解：1水平等效静荷载标准值为15KN/m,设水平静荷载由X 向负向

33、传来 时。柱截面宽、高 均为300mr，即h= 300,柱高H= 3050mm。根据本文介绍的荷载输入方法 ：水平等效静荷载对柱配筋起支配作用。作用于所有柱子上的活荷载输入：15X =m沿柱高H分布。AB BC梁活荷载输入：15 x =m换算到柱子上：A柱：X /2= ; B柱：x + /2= ; C柱: x 2=，如图 3。图 2 防倒塌棚架及地下人防室外出入口剖面图图 3 防倒塌棚架屋顶平面 图图4 柱配筋结果图图5 柱配筋计算结果图6 梁配筋计算结果钢筋 HRB33级Xy d=335X =425，选 400输 入。其它数据依常规法输入 ，得出柱配筋计算结果如图 5。(3) 垂直等效静荷载

34、标准值为50HN/m,设其由Y向正向传来。 对防倒塌棚架顶板 、梁配筋起支配作用。板活荷载项输入：50HN/m。混凝土强度等级、钢筋强度 等级的 输入步骤同 (2) 。得出梁配筋计算 结果如图 6。此例水平等效静荷载由X、Y向传来计算结果相近，可依由图5 的计算结果配筋。又考虑水平等效静荷载可由X正、负两个方向传 来,故柱与X轴垂直的两 边配筋要相同。由计算结果知 箍筋采用 I级钢即可，根据钢筋抗拉承载力设计值相等原那么 Asify i =fy n Asn, 得Asi=fy n Asn/fy】=Asn300/210，其选配结果 应加大为已得出结 果的至少倍。同 理，梁配筋依图 6计算结果 。综

35、上所述，梁、柱配筋结果如图 3、图 4。此例因防倒塌棚架的平面形式不符合选配要求，故需计 算配 筋，其配得 结果比? 5、 6级防空地下室出入口部结构设计 ? 提 供的最大平面形式的配 筋结果大 50以上 ，可见经计算设计是 必要的 。四、多层防空地下室等效静荷载标准值示意图 3(a) 上、下层为同一防护单元时(b) 上、下两单元均为 5 级时qe1、 qe2、 qe3 按 5 级取值。(c) 上、下两单元均为 6 级时qe1、qe2、 qe3 按 6 级取值。(d) 上、下两单元抗力不同时 ( 较高级别在下层 )(d )上、下两单元抗力不同时(较高级别在上层)当同一位置的地下二层为 6 级，

36、地下一层为 5 级，地下二层底板 和地下二层外墙、临空墙、 门框墙按 5 级等效静载计算，两层之间楼 板应按 6 级等效静载计算。(d )在结构受力及经济上不合理，尽量防止采用 :3。(e) 当防地下室设在最下层时qe1、qe2、 qe3 按防空地下室相应的等级取值。(f) 当防地下室不设在最下层时防空地下室不设在最下层并按要求对以下各层采取封堵措施后， 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，但底板折算厚度?200mm防空地下室顶板、防空地下室及其以 下各层的内墙、外墙、柱、以及最 下层底板均应计入核爆动荷载作 用。从图示可看出， (f) 在结构受力及经济上不合理，尽

37、量防止采用五、在审图过程中，发现最常见的错误(一) 楼梯 1在框架结构中，楼梯半层处一般考虑设梯柱，梯柱半层高， 起于下层框架梁上。在整体计算时，就应该将梯段板的荷载换算成作用于下部框架梁 上的集中荷载。不然按楼面荷载输入，应人为适当放大相关梁配 筋。2由于半层梯梁与某些框架柱相连，使框架柱在一个方向变成 短柱，其箍筋应考虑全高加密。3这样做的楼梯结构属抗震薄弱环节，而地震发生时楼梯是很 重要的。出于人民生命财产考虑，楼梯应适当加强：梯柱配筋适当加 大，箍筋宜全高加密至 100；另一方向连系梯柱与框架柱的一小段梯 梁宜加强，上下均通长配筋。4注意楼梯活载取值，工业建筑不小于，民用假设为消防疏散

38、用， 不小于是强规。5梯板带直段时，应注意其构造做法。本人比较推荐 03G101-2 的做法。?钢筋混凝土构造手册?一书与其不一致。6较大跨度的梯板，其配筋有可能是变形控制。必须提供变形 局部的计算书。二梁的刚度增大系数 当采用现浇楼面时，梁的刚度增大系数仍取。 计算时底层位移不容易满足，拼命加大柱截面，导致浪费。 还有致使结构偏于不平安的地方： 整个结构计算刚度 实际刚度， 地震力偏小，导致梁支座处配筋偏小。三周期折减系数这个问题其实不应该提，但发现还是有好多设计人员概念不清 甚至于认为取值越大越偏于平安。一定要根据填充墙刚度及其与主结构连系方式取值，如果填充墙 刚度很大才取比较小的值。现在

39、的框架结构多采用砂加气砌块， 其刚度较小，与框架柱连接 往往采用非刚性连接；周期折减系数可以取甚至更大，以免浪费。四、暗梁当楼面梁使用这是最常见的错误。暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不 够，荷载不能按自己设想的方式传递，即楼面荷载一板一暗梁一柱的 传递方式几乎是不可能的。这样将大大低估板的内力。我个人认为， 根据内力按最短距离传递的原那么，用暗梁代替梁只有在板受集中力 时，在集中力处沿板的最短方向双向板沿两个垂直方向设置暗梁, 可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求，此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑。但很多时候，这种做法也没有 必要，直接加大板的受力钢筋即可，除非因抗剪

40、冲切需要箍筋而 使用暗梁。五、与上一个问题相对应的是在刚度发生较大突变增加处，应视为梁。典型的问题是不同 高程的板之间出现的错台，错台本身平面外刚度比较大，而板的平面 外刚度较小，不管你是否愿意，板上的荷载都要传递到错台上，因此 应当按梁来设计，尤其是抗剪钢筋应满足要求。地下通道、车站遇到的这种情况较多，其荷载又比较大，但大多数人对错台的处理却非常 草率，这很令人担忧。六、框架结构形成事实上的铰接最常见的是梁刚度比柱大的多，使柱对梁的约束作用较弱，形成 事实上的较。这样减少了超静定次数，于抗震不利，也难以形成“强 柱弱梁。日本坂神地震时，地铁车站柱的破坏相当严重，也提醒我 们不能无视这个问题。

41、地铁车站顶底板可看作筏板，其梁的刚度当然 大于柱，但中板处不宜将梁的刚度做得较大。另外，地下工程如通道、 涵洞、地铁车站等，有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度 较小的侧墙，这样横剖面就形成较接的四边形，两侧墙土压力相差较 大时很容易失稳，也不利于抗震。七、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋，因此配筋不小心就这 样倒置。分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置， 传递受力及防止温 度收缩裂缝，它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓 出，更重要的是，板墙截面高度较小，为增加有效高度发挥受力筋作 用，一般情况下应当外置受力钢筋。某些特殊情况，如地下连续墙，

42、由于施工方便原因可牺牲板有效高度，将受力钢筋内置。八、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁由于紧靠柱支承的位置，框架梁的转动受到约束，当其上所搭的 梁荷载较大时，将产生很大的扭矩，使框架梁的配筋变得困难。某些 设计人员将此处框架梁与搭接梁的连接看作铰接，这是很不平安的， 因为梁的塑性变形能力有限。九、 板钢筋不伸入上翻梁受力钢筋之上 这在地面上结构中还不容易出现， 但在地下工程中， 由于结构形 式不够直观， 稍有疏忽就会犯错。 最常见的是通道入口处顶板有一道 收口的横梁，其底部顺板向下倾斜，形成不规那么的梁。多数人配筋将 此梁受力钢筋仍然沿水平方向布置，板的纵向钢筋那么从下侧锚入梁 内。地下工程没有完全

43、的分布钢筋，在这个横梁处，板的纵向钢筋实 际上是受力钢筋， 不但要按受力钢筋锚固， 还应当在梁受力钢筋之上。 另外，很多人认为此梁受力小，因而配筋马虎。实际上，此梁由于单 边受力，有一定的扭矩，配筋应考虑板上荷载传递到此梁上。十、不计中板开洞由于开洞的影响比较难算， 也由于局部人对开洞影响没有当成一 回事，因而计算时都加以忽略。当开洞较小时，这样也许没有多大影 响，但有时在中板沿横向平行布置三排楼、扶梯，严重削弱该处楼板 刚度，虽然洞边有加强的梁，但梁高受到限制，中板厚度通常都为 400500，因此缺乏以弥补其刚度的损失。至于加暗梁来加强洞口， 更不能弥补计算模式与实际不符的缺乏。 鉴于加强梁

44、高度受限， 建议 采用通用软件计算时按空间结构预先计入这一不利影响， 否那么应加强 该处侧墙抗弯、剪能力，并加强该处楼板配筋 .十一、地下水与抗浮地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据， 实际地下室抗浮 设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不 足，因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。另外，实际 中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑， 而地下室面 积大，形状又不规那么，加之局部上方没有建筑，此类抗浮问题也相对 比较难以处理，须作细致分析处理。十二、保护层和垫层厚度?地下工程防水技术标准?GB50108-2001对防水混凝土结构规 定：结构厚度不应小于2

45、50mm裂缝宽度不得大于，并不得贯穿，设 计中许多设计人将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、 有的下端按 铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算等，也不 进行裂缝计算，导致违背强条；迎水面钢筋保护层厚度不应小于 50mm。 防水混凝土结构底板混凝土垫层，强度等级不应小于 C15,厚度不小 于100mm在软弱土层中不应小于150mm工程实践说明如果结构厚 度或迎水面钢筋保护层厚度小于标准限值常常是引起渗漏水现象的 常见原因，因此标准修订以后对限值作了相应的提高，应引起注意。十三、裂缝及控制方法 地下室外墙混凝土易出现收缩， 受到结构本身和基坑边壁等的约 束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝，地下室外墙裂缝宽度控 制在之内，其配筋量往往由裂缝宽度验算控制。地下室整体超长， 应采取相应措施，防止裂缝开展，采取的主要 措施：补偿收缩混凝土，即在混凝土中渗入UEA HEA等微膨胀剂。以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝 土的极限拉伸即可控制裂缝。 膨胀带， 由于混凝土中膨胀剂的膨胀 变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿， 为了实现混凝土连续浇 注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带， 根据一些工程实践， 一般超 过60m设置膨胀加强