培训课程(结构专业)概述

1、防工程结构设计一、一般规定 二、材料 三、常规武器作用的设计与计算 四、核武器作用的设计与计算 五、结构设计与计算 六、构造要求 七、结构专业初步设计审查要点喟殳规定二、材料. 工程结构材料的选择.动荷载作用下材料强度的提高在动荷载和静荷载同时作用下或动荷载单独作用下，材料强度设计值可按下列公式计算：fd二第f式 中fd 动荷载作用下材料强度设计值（ N/mm2）f 静 荷 载 作 用 下 材 料 强 度 设 计 值（ N/mm2）除一动荷载作用下材料强度综合调整系数，可按下表采用。动荷载作用下材料强度综合调整系数丫 d材料动荷载作用下材料强度调整系数Yd钢材HPB235 级1.50HRB33

2、5 级1.35HRB400 级1.20RRB400 级1.20混凝土C55及以下1.50C60 C801.40三、常规武器作用的设计与计算.常规武器战斗部技术诸元常规武器战斗部技术诸元工程防常规武 器的抗力级别打击 方式弹径d (m)弹体质 量P (kg)弹体长L (m)lr/d等效TNT装药完C (kg)1直接命 中0.3708742.401.65324.020.4578942.502.13579.230.3564471.861.94272.740.2732411.562.50117.55带接 命中272.76L 117.5.常规武器直接命中时的人防工程设计规定3.常规武器局部破坏计算1）常

3、规武器对人防工程的局部破坏作用冲击、就相睛的局部柄作用2）坑道头部局部破坏计算块石回填层和钢筋混凝土组成的介质 头部结构钢筋混凝土内表面不震塌临界厚 可按下式计算确定：h =-h* L式中%一钢筋混凝土结构内表面不震埸临界厚度（田）； h装药中心距钢筋混凝土结构表面的距离（m）； K:1钢筋混凝土材料的不震塌系数，可按表5.325采用; 心回填层介质的震塌传递系数，可按表5326采用。3）成层式人防工程防常规武器局部破坏的设计与计算伪装层遮弹层成层式示意图（小厂当鞅武翻翻层有鼬作用时,遛罪徊 应按趟不贯穿厚哪鼬麟不贯穿厚度的纵值舱;Hr = KB/1hftB i为= 4 + % - 0.5 及

4、 cow夕解题长部长频符合下列股：B）r+氏 一（Hi + 小：。， 5ta）tana-Ti-3“，/分散层宜采用干燥松散的粗砂、黄土和砂砾等材料，其 厚度应符合下列规定，且通道部位不应小于。4m，主体部位不 应小于0.6m：H3.一（一4 + 0. 5/KbCOsa） 4）坑道、地道人防工程，不受常规武器局部破坏的临界防护厚度Hj = （% -。. 51Kb 卿）/cod+0, 6rp.常规武器直接命中时，作用在成层式结构上的爆炸动荷载1）作用在结构受爆面上的均布等效静荷载q = KdKK。0kGo48.77 X 10%2）作用在结构底板上的均布等效静荷载k2荷载传递系数.作用在坑道、地道人

5、防工程衬砌上的爆炸 等效静荷载常规武器在岩石坑道、地道中爆炸时作 用在衬砌拱顶上的均布等效静荷载（毛洞以 上的岩层厚大于或等于临界防护层厚度，且 小于最小安全防护层厚度）qi=0.15（H/ 冲）-2.5-0.15/ %（H/*）1.5.常规武器非直接命中时的结构荷载1）常规武器地面爆炸冲击波参数当。.596Q/质9.58时6 = 0,4X1。一为心尸花2）常规武器地面爆炸作用在土中结构上的 均布等效静荷载(1)常规武器非直接命中示意图平顶结构顶盖计算板块上的均布等效静荷载标准值，可 按下列公式计算：hWOOrF.expl m91=3 =Er = (yc 1)to = 7 + 比-(2)拱形结

6、构顶拱的均布等效静荷载标准 值可取平顶结构均布等效静荷载标准值的0.9 倍；(3)外墙的均布等效静荷载标准值可按下 列公式计算：q2=我不与/不户彳=Jo expJh底板的均布等效静有黄标准值可按下列公式计算:93=k3）常规武器非直接命中时，作用在临空墙上的等效静荷载常规武器爆炸作用在临空墙上的荷载缶=K dAPr式中砒- -常规武器爆炸空气冲击波作用在临空墙上的均布等效静荷载标准值N/mm?九临空墙的动力系数；二，-:.P 常规武器爆炸空气冲击波作用在临空墙上的反射超 压峰值（MPa）,四、核武器作用的设计计算.核爆炸地面冲击波及土（岩体中压缩波参数）1）地面冲击波参数产核爆炸地面空气冲击

7、波波形及简化波形2） 土（岩）中的压缩波土中压缩波简化波形ph(1-)|Ap-_ Ci功/ hioh =(兀-1)IL 0v Co/c = 7Cl-A.核爆炸作用下掘开式人防工程结构荷载1)抗力级别为4级及以下的掘开式人防工 程结构荷载(1)作用在结构周边的等效静荷载q = KaiKphq2 = Kd2 aliQ3=（ 2）顶盖反射系数K 的确定2）抗力级别3 级及以上的掘开式人防工程结构荷载3）复杂埋置条件下的结构荷载（ 1）有遮弹层时的地表压力升压时间t0=tb/2式中t0一地表压力升压时间（S）;tb一遮弹层底压升压时间（S）。（ 2）基础位于岩石持力层时的等效静荷载（ 3）当地基下有下

8、卧层时，核爆炸作用在结构上的等效静荷载3.核爆炸作用下岩体中坑道、地道人防工程衬砌上的荷载1 ）作用在1V 级软弱围岩或V 级围岩衬砌上的荷载2）作用在岩体中衬砌上的等效静荷载3）岩体中衬砌可不计算底压作用.作用在土中坑道、地道人防工程结构上的荷载.核爆炸作用下防倒塌棚架、出入口、 相邻之间防护单元隔墙和楼板的荷载1 ）作用在防倒塌棚架上的荷载垂直等效取0.05N/mm 2;水平等效静荷载：q=3.75 Pm2/（0.72+ Pm）2）出入口防常规武器抗力级别4 级及以上的指挥工程，应采取直通地面的穿廊式出入口3)相邻防护单元之间隔墙及楼板的荷载(1)甲类人防工程相邻防护单元之间隔墙的荷载相邻

9、防护单元之间隔墙水平等效静荷载标准值(N/mm2)防护单兀防核武器的抗 力级别防护单兀n防核武器的抗 力级别q1q26B6B0.030.036B60.050.03660.050.05650.100.05550.100.1054B0.200.104B4B0.200.204B40.300.20(2)甲类人防工程相邻防护单元之间楼板 的荷载相邻防护单元之间楼板等效静荷载标准值q (N/mm2)上层防护单元防核武器 的抗力级别下层防护单元防核武器 的抗力级别q6B6B0.036B60.05660.05650.10550.1054B0.204B4B0.204B40.30五、结构设计与计算.结构动力计算1

10、）结构的动力分析2）结构的允许延性比钢筋混凝土结构或构件的允许延性比日值3）结构构件的动力系数.截面设计1）截面设计表达式为（九55+为$阴）久RR = R（/e i/yd ,4）式中To结构重要性系数，可取1.0;兀一永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时，可取有利时可取1.0;Sgk永久荷载效应标准值；%等效静荷载分项系数，可取L0;S0K等效静荷载效应标准值；R结构构件的承载力设计值；R（ ,）一结构构件的承载力函数；/yd九一在动荷载作用下混凝土轴心抗压强度设计值; ,在动荷载作用下钢筋的抗拉强度设计值.， 几何参数的标准值。，2）梁、板体系和板柱结构内力计算 3）动荷载作用下，梁、柱

11、受剪承载力及柱 受压承载力计算时，材料强度的设计要求 4）在动荷载作用下受弯构件斜截面承载力 的验算等效静载进行钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力验算条件当h%四时，V0.25俳,fcdbho当h%全时，V0.2小比fcdbho4h%6时，线性内插法不配置箍筋及弯起钢筋时，斜截面承载 力：V1时, 可采用下列公式按悬臂梁进行设计。MC= V10M=qiL +2qeL2V=qi+qeL24）门框墙上挡墙和门槛的设计要求5）门框墙的主要构造要求6）门框墙与通道结构的连接要求7）门框墙的嵌固要求.锚杆喷射混凝土设计1）支护的作用原理2）岩体中静荷载作用下的锚喷支护3） 土中静荷载作用下的锚喷支护4）核爆

12、动荷载作用下的锚喷支护5）常规武器作用下的坑道、地道工程，采用锚喷支护的要求防护厚度要求： _ _一 _ H2/iq+Mp-0,5/KbCOsa.坑道、地道式人防工程衬砌设计1）坑道、地道式人防工程动荷载衬砌的分各段等效静荷载设计值2）动荷载作用下的衬砌类型3）静载作用下的衬砌类型4）作用在衬砌上的岩（土）压力5）离臂式衬砌的设计要求6）衬砌接头的设计要求7）衬砌的回填要求.钢筋混凝土板柱结构设计要求1 ）跨度和柱网的要求2）板柱结构的允许延性比3）板柱结构的内力计算4）抗冲切钢筋的验算（ 1）当板内不配置箍筋和弯起钢筋时的抗冲切验算Fi旬.7 Mdt mh0（ 2）当板内配置箍筋时的抗冲切验

13、算Fi旬.35 ftd t mho+0.6fydAsv（ 3）当板内配置弯起钢筋时的抗冲切验算Fi0.35 ftdn mho+0.6fydAsbSin a5）跨度大于6m 或相邻跨度不等时的冲切荷载6）构造要求板柱结构的板内纵向受力钢筋宜通长布置，间距不应大于1.5h（ h 为板厚） ，且不应大于 250mm ，并应符合下列规定：（ 1）邻跨之间的纵向受力钢筋宜采用焊接接头，或伸入邻跨内锚固；（ 2）底层钢筋宜全部拉通，并不宜弯起；顶层钢筋不宜采取在跨中切断的分离式配筋；（ 3）当相邻两支座的负弯距相差较大时，可将负弯距较大支座处的顶层钢筋局部截断， 但被截断的钢筋截面面积不宜超过顶层受力钢筋

14、总截面面积的1/3，且被截断的钢筋应延伸至按正截面受弯承载能力计算不需设置钢筋处以外，延伸的长度不应小于20 倍钢筋直径。7）反托板的设计要求反托板的横向钢筋配筋量FAsbtfydSin d+Asvtfyd反托板的弯起钢筋和配筋量FiW.35 ftd 即h0+0.8fydAsbSin a+0.8fydAsv7.钢筋混凝土反梁设计）反梁的斜截面受剪承载力计算V=0.4 伙ftdbh0+0.95 &ftdAsv/s ho5=l+0.1lo/h02）反梁的箍筋设计要求V0.4 秋 Asv/s 103）箍筋的体积配筋率psv 4.5f td/ fyd六、构造要求.人防工程结构选用的材料强度等级材料强度

15、等级材料构企砌体混凝土钢筋混凝土事射水泥砂浆料石混凝土 砌块水泥 wt现浇喷射现浇St制顶板及梁. 底板及梁一1 一C25C25楼板及梁C25C25.柱1一C30C30壳ML30MU15M7.5C25C25C25C2SM10内墙MU30MU15M5C25C25C25C25外墙MU30MU15M7.5C25C25C25C25M10 1注：1不得采用硅酸盐砌体;2当结构设置在严寒地区或饱和土中时，与土（岩接触的混凝土或钢筋混 凝土构件的混襄士强度等级不应低于中.承受动荷载作用的人防工程结构构件截面最小厚度结构构件截面的最小厚度（mm）j材料构件钢筋混凝土现浇混凝土1料石物体混凝土 砌块喷射 混凝土

16、现浇预制板200120一 一-壳20010020030025080外墙125025030025080内墙20020030Q250防护密闭墙250 (200)防护单元隔墙250 (200)-上、下防护单元 之间的楼板200一一一M防护设备门框墙3001注，1表中最小厚度不包括防早期核辐射对结构厚度的要求，2表中板的最小厚度系指实心截面，如为密肋板，其厚度不宜小于100mm，3表中括号内最小厚度仅适用于防核武器抗力级别为6级和6B级甲类人防 工程，以及防常规武器抗力级别为6级的乙类人防工程.第一道防护门或防护密闭门开启范围内 衬砌构造要求.板、墙和壳体中非受力钢筋的最小保护层.承受动荷载作用的钢筋

17、混凝土结构构件 受力钢筋的最小保护层* 5.19.10钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋的量小配筋率(%)C25-C35 C4OC55 C60-C800,6。0. 600,700.30 Q. 35港爱士强度等级受压构件的全部纵向钢筋受毒构件,偏心受拉及轴心受拉构件一M的受拉纲筋受压构件的一 !纵向嗣临、 偏心受拉构件中的受压钢筋.承受动荷载作用钢筋混凝土板、墙及壳的拉结筋设置.防护单元隔墙的配筋构造要求.楼板的配筋构造要求.纵向钢筋的锚固与连接纵向受拉钢筋的锚固长度laf应按下列公式计算：laf=1.05la式中la一纵向受拉钢筋的锚固长度，按现 行国家标准混凝土结构设计规范的有关 规定确定。当采

18、用搭接接头时，纵向受拉钢筋的搭接长度llf应按下列公式计算：llf= Elaf式中s一纵向受拉钢筋搭接长度修正系数， 可按下表采用。纵向受拉钢筋搭接长度修正系数士纵向钢筋搭接接头面积百分率(%)或550100七1.21.41.6七、结构专业初步设计审查要点.设计依据.设计说明.结构计算书1 ）计算作用在结构上的等效静荷载、土压力、 水压力和结构自重等。甲类人防工程结构应分别按常规武器爆炸动荷载和静荷载同时作用、核武器爆炸动荷载和静荷载同时作用进行计算，并取最不利值为设计值；乙类人防工程结构可按常规武器爆炸动荷载和静荷载同时作用进行计算。2）成层式人防工程结构遮弹层和分配层的设计计算。3）坑道、地道式人防工程应按防常规武器直接命中时的局部破坏作用和整体破坏作用， 分别计算工程头部结构的截面尺寸和作用在衬砌上的爆炸动荷载。4）当常规武器非直接命中地面爆炸时，计算作用在土中结构上的均布等效静荷载。工程主体结构构件（衬砌） 的内力计算。6）位于城市主干道或城市广场下防核武器抗力级别为6 级和 6 级以下的单建掘开式人防工程，除进行结构动荷载承载力计算外， 尚应按平时荷载验算结构的变形和裂缝宽度。7）地下水位较高时单建掘