人防设计计算书

兰州市城市轨道交通2号线一期工程（东方红广场～雁北路段）定西路站人防计算书设计：复核：审核：中铁第一勘察设计院集团有限公司兰州地铁项目部2017.04

目录一、工程概况 3二、设计依据 32.1有关协议、纪要及公文等文件 3三、人防设计 43.1设防原则 43.2设防标准 43.3防护设计及设计内容 5四、结构计算及设计说明 54.1计算方法 54.2荷载及其组合 54.2.1永久荷载 54.2.2可变荷载 54.2.3偶然荷载 64.2.4荷载组合 6五、主要工程材料 65.1混凝土 65.2钢筋 6六、 区间隔断门门框墙 86.1基本信息 86.2 荷载计算（区间单扇防护密闭隔断门BQDWFM4445-05） 86.3 内力及配筋计算 86.3.1侧墙 86.3.2墙端暗柱计算 106.3.3下门槛 116.3.4上挡墙 11七、风道门框墙（选取双扇固定门槛钢结构防护密闭门BGKFM5040-15） 127.1基本信息 137.2荷载计算 137.2.1核规武器爆炸查表计算 137.2.2常规武器爆炸查表计算 137.3配筋计算 147.3.1上挡墙 147.3.2下门槛 147.3.3侧墙 14八、紧急疏散通道门框墙计算 21

一、工程概况定西路站＋定西路站～五里铺站区间隧道＋五里铺站为一个独立的防护单元；在定西路站小里程端（车站南端）靠端墙处设置防护密闭隔断门；在2号线五里铺站大里程端（车站北端）靠端墙处设置区间隔断门。二、设计依据2.1有关协议、纪要及公文等文件1）《兰州市城市轨道交通2号线一期工程（东方红广场～雁北路段）土建工点设计1标段合同文件》；2）《兰州市城市轨道交通2号线一期工程（东方红广场～雁北路段）定西路站初步设计专家评审会》审查意见；3）《兰州市城市轨道交通2号线一期工程（东方红广场～雁北路段）施工图设计文件编制规定》；4）《兰州市城市轨道交通2号线一期工程（东方红广场～雁北路段）施工图设计技术要求》；5）经批复的《兰州市城市轨道交通1号线一期工程（东方红广场～雁北路段）定西路站初步设计文件》；6）《兰州市城市轨道交通2号线一期工程（东方红广场～雁北路段）定西路站（设计范围内）人防工程建筑施工图》；7）《兰州市人民防空办公室关于兰州市轨道交通2号线一期工程有关人防问题的答复意见》；2.2主要遵照的有关行业标准、规范1）《中华人民共和国人民防空法》；2）《人民防空工程战术技术要求》；3）《中共中央、国务院、中央军委关于加强人民防空工作的决定》（中发［2001］9号）；4）《人民防空工程设计规范》（GB50225-2005）；5）《人民防空工程防护功能平战转换技术标准》（RFJ1-98）；6）《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ02-2009）；7）《人民防空工程质量检验评定标准》（RFJ1-2002）；8）《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ02-2009）；9）《地铁设计规范》（GB50157-2013）；10）《人民防空工程设计防火规范》（GB50098-2009）；11）人防设计通用图；12）其他现行的人防工程国家及行业标准、规范；三、人防设计3.1设防原则地铁人防工程建设必须贯彻“长期准备、重点建设、平战结合”的方针，坚持与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则。地铁战时功能定位：在拟定的核武器、生化武器、常规武器袭击和袭击后的城市次生灾害作用下，保障工程内人员及设备的安全。地铁车站战时用于紧急人员掩蔽、中转待蔽、物质储备；地铁线路战时用于人员临时要求待蔽和疏散通道。平时和战时使用功能有机结合，综合利用。地铁的关键部位、重要设施，应按照人民防空工程战术技术要求的规定，搞好重点防护，在拟订的核武器、化学武器、常规武器袭击和袭击后的城市次生灾害下，保障人员和设备的安全，以提高整个城市的防空抗毁综合防护能力。本工程人防设施战时防空，平时防灾。在满足使用要求的情况下，使设计满足"安全适用，技术先进，经济合理，使用、维修方便"的要求。人防防护设施及内部设备成独立系统。3.2设防标准1）设防等级：根据《兰州市人民防空办公室关于兰州市轨道交通2号线一期工程有关人防问题的答复意见》文件中相关内容，兰州市轨道交通2号线一期工程属甲类人防工程，工程防核武器抗力级别6级，防常规武器抗力级别6级，地下车站及相连地下区间（以隔断后的地下空间为界）按6级人防分段隔绝式防护的要求进行设计，拟建定西路站按6级人防分段隔绝式防护进行设计，防化等级为丁级。2）防护单元划分：定西路站＋定西路站～五里铺站区间隧道＋五里铺站为一个独立的防护单元；在定西路站小里程端（车站南端）靠端墙处设置防护密闭隔断门；在2号线五里铺站大里程端（车站北端）靠端墙处设置区间隔断门。3）掩蔽人数：本站掩蔽和临时待蔽人数按1000人考虑。3.3防护设计及设计内容1）防护设计详见建筑及结构图纸说明。2）本人防工程的设计内容：定西路站设计分界起点里程至定西路站设计分界终点里程范围内的主体及附属1、2号风亭人防设计，设计图纸主要为定西路站主体及附属1、2号风亭（剩余附属结构待方案稳定并正式出图后再补充人防设计图纸。）人防防护段土建图纸，防护段内人防防护设备的图纸另见其它分册。防护设备的加工安装由国家人防办批准的人防防护设备加工定点厂负责，由防护段土建施工单位配合定点厂进行设备门框、吊钩等预埋件的定测、预埋。四、结构计算及设计说明4.1计算方法1）结构设计除按国家现行的有关规范、规定、标准，结构构件根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别进行承载能力的计算和稳定、变形和裂缝宽度验算外，还按《人民防空工程设计规范》（GB50225-2005）要求，验算结构在核爆炸动荷载与静荷载共同作用下的承载能力，不验算此工况下的结构变形、裂缝宽度、地基承载力及变形。2）结构动力计算，采用等效静载法。爆炸动荷载等效静荷载的计算，按现行国家标准《人民防空工程设计规范》(GB50225-2005)执行。3）主体结构按等效静荷载同时均匀作用在结构各部位进行设计，各部位人防等效荷载标准值详见《轨道交通工程人民防空设计规范》。4.2荷载及其组合荷载分类及取值依据《地铁设计规范》、《建筑结构荷载规范》及《轨道交通工程人民防空设计规范》的相关规定结合地铁车站的使用要求确定，除以下注明外，其余根据相关规范规定进行取用。4.2.1永久荷载a）结构自重；b）结构上部覆土重量；c）侧向土压力；d）设备重量：一般按8kPa计算，超过8kPa按实际重量及其运输线路计算；e）水压力及浮力4.2.2可变荷载1）基本可变荷载a）地面车辆荷载及其动力作用：本站均按20kPa计算；b）地面车辆荷载引起的侧向土压力；c）列车荷载：按地铁车辆最大轴重及车辆间距，通过道床扩散作用于底板上；d）站厅公共区、站台人群荷载:按4kPa计算，另需计及在300x300mm范围内的20KN集中荷载。2）其他可变荷载a）温度变化影响：地下结构温度变化影响使用阶段按15°C～46°C考虑；施工期间混凝土内部峰值温度按75°C考虑，砼收缩的影响按降低温度的方法计算，对于分段浇筑的结构相当于降低温度10°C。为了考虑徐变影响，按弹性体计算构件的温度应力时，可将混凝土的弹性模量乘以0.45的系数。同时，施工期间宜采用低温入模、中温养护的原则，尽量减小混凝土的内外温差。b）施工荷载：按20kPa计算。4.2.3偶然荷载a）地震荷载；b）人防荷载。4.2.4荷载组合根据相关规范，并考虑可能出现的最不利情况进行组合。五、主要工程材料5.1混凝土1）顶板、顶板梁、底板、底板梁、侧墙（包括风井及防烟楼梯间出地面侧墙）及边柱、侧墙内暗柱、（污水）废水池侧墙均采用P10、C45的防水混凝土，后浇筑顶板、底板采用P10、C45微膨胀防水混凝土（限制膨胀率范围（2.0x10-4～3.0x10-4）），其余人防墙采用C40混凝土；2）楼梯、轨顶风道及站台板、站台板下墙、轨底风道墙、扶梯基坑侧墙、电梯基坑侧墙等内部结构采用C35混凝土；3）中板、中板梁采用C40混凝土，中板后浇洞及后浇带采用C45微膨胀混凝土；4）框架柱（除边柱）采用C50砼，钢管柱采用C50补偿收缩混凝土（若施工振捣质量无法控制，可调整为自密实混凝土）；5）底板下垫层及基坑坑底放坡回填采用C20混凝土（除特别说明外）；6）道床内回填混凝土：C25混凝土；7）结构构件重合部分应采用构件中较高等级砼浇筑，例如：梁与柱重合部分应采用柱（C50）砼浇筑。5.2钢筋、钢板、型钢、焊条、接驳器1）普通钢筋：A表示HPB300级热轧光圆钢筋，强度设计值fy=270N/mm2；C表示HRB400级热轧带肋钢筋，强度设计值fy=360N/mm2，钢筋材质应分别符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1）及《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GBT1499.2）的相关规定；2）钢筋的强度标准值应具有不小于95％的保证率，HPB300级钢筋屈服强度标准值为300N/mm2、极限强度标准值为420N/mm2，HPB300级钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于10%。HRB400级钢筋屈服强度标准值为400N/mm2、极限强度标准值为540N/mm2，有抗震要求的结构，纵向受力钢筋应采用HRB400级钢筋。钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25，且钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%；3）直径大于25mm的受力钢筋应采用机械连接，车站主体纵向施工缝部位主筋连接必须采用接驳器连接，其他未注明需采用机械连接的部位可采用焊接。当采用焊时，焊接接头必须按施工条件进行试焊，合格后方可正式施做。焊接工艺及质量按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18）的有关规定执行；4）钢管柱钢材型号为Q345-B。锚板、型钢等：Q235-B，材质应符合《碳素结构钢》（GB/T700-2006）的相关规定，并具有符合国家现行标准和行业标准的出厂证明书、检验报告。钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85，钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%。钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性；5）焊条：电弧焊焊接Q235-B钢材、HPB300（A）级钢筋时：采用E43系列焊条，闪光对焊或电弧焊焊接Q345-B钢材、HRB400（C）级钢筋时：采用E50系列焊条。钢筋焊接前必须按施工条件进行试焊，合格后方可正式施作。焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足《非合金钢及细晶粒钢焊条》（GB/T5117）和《热强钢焊条》（GB/T5118）的规定，焊接工艺及质量按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18）、《钢结构焊接规范》和有关规定执行；6）钢筋接驳器：钢筋的机械连接优先采用等强直螺纹机械连接，并严格按国家相应规范的要求施工，接头等级为I级。（要求施工中所使用的钢筋接驳器必须是经国家有关职能部门批准合格的产品，并已在兰州市工程领域中有所应用，符合有关技术规程的规定，并经现场试验合格后方可使用。）；7）受力预埋件、预埋件的锚筋等应采用Q235B钢板和HRB400级钢筋；预埋吊环和吊钩应采用HPB300级钢筋或Q235B圆钢，且严禁采用冷加工钢筋。5.3最外层钢筋混凝土保护层厚度1）顶板的板顶为45mm，板底为35mm；2）底板的板顶为35mm，板底为45mm；3）中板为30mm，中板梁梁顶、梁底为35mm；4）侧墙的迎水面为45mm，背水面为35mm；5）顶、底梁的外侧为45mm，内侧为35mm；6）柱为35mm，迎水面边柱45mm；7）站台板、站台板下梁柱、站内隔墙（包括人防墙）等为30mm。区间隔断门门框墙6.1基本信息工程类别：甲类防常规武器抗力级别：6级防核武器抗力级别：6级门洞尺寸：宽a=4.4m，高b=4.5m门扇形式：单扇平板门门扇尺寸：宽=a＋0.3m；高=b-0.15m（a＋0.3）/（b-0.15）=1.08，=0.34荷载计算（区间单扇防护密闭隔断门BQDWFM4445-05）作用在门扇上的设计压力(设计值)由门扇传来的等效静荷载：内力及配筋计算6.3.1侧墙，,。门洞边长小于2倍悬挑长度，不宜按悬挑构件计算，侧墙端头设置600×600mm暗柱后按简支梁构件进行内力计算及其配筋。计算模型弯矩剪力<则按1500mm2配筋，实配（2534mm2）6.3.2墙端暗柱计算暗柱计算长度考虑扩大端盾构过站素混凝土回填影响，按7.1m计算；门框墙传给暗柱的荷载门扇传给侧墙的荷载为全部计入暗柱荷载。则暗柱荷载计算模型弯矩剪力A）正截面受弯承载力计算>则按2118mm2配筋，实配（2454mm2）B）斜截面受剪承载力计算截面尺寸可用，按计算配箍：选用四肢（n=4）直径12箍筋则箍筋间距，取6.3.3下门槛因为最小配筋率为0.3%，所以按最小构造配筋取，实配钢筋面积。6.3.4上挡墙，，，。，因为，所以应按悬臂梁进行设计。<按最小构造配筋取，实配钢筋面积七、风道门框墙（选取双扇固定门槛钢结构防护密闭门BGKFM5040-15）计算模型7.1基本信息工程类别：甲类出入口形式：垂直防常规武器抗力级别：6级防核武器抗力级别：6级第一道防护密闭门距离出入口距离：约15.6m通道截面：宽×高=5.7×3.5m门洞尺寸：宽a=5m，高b=4m门扇形式：双扇平板门门扇尺寸：宽=a/2＋0.1m；高=b＋0.2m7.2荷载计算7.2.1核规武器爆炸查表计算核爆空气冲击波超压：直接作用在门框墙等效静荷载标准值:qe=200.0kN/m2由门扇传来的等效静荷载标准值:qia=210.0kN/mqib=252.0kN/m7.2.2常规武器爆炸查表计算直接作用在门框墙等效静荷载标准值:qe=108.9kN/m2由门扇传来的等效静荷载标准值:qia=114.3kN/mqib=137.2kN/m7.2.3等效静荷载最终取值直接作用在门框墙等效静荷载标准值:qe=200.0kN/m2由门扇传来的等效静荷载标准值:qia=210.0kN/mqib=252.0kN/m7.3配筋计算7.3.1上挡墙，，，。，因为，所以应按悬臂梁进行设计。取，实配钢筋面积为3272mm2。7.3.2下门槛根据上挡墙计算，下门槛配筋，实配钢筋面积为2534mm2可满足设计要求。7.3.3侧墙一号风亭侧墙宽度l有0.45m、0.5m、0.75m、0.7m、6.3m、3.94m、0.91m、1.35m、1.45m、1.5m；0.45m~1.5m宽侧墙均按1.5m验算，6.3m、3.94m侧墙按6.3m验算。A）6.3m侧墙工程防核武器抗力级别6级查《轨道交通工程人民防空设计规范》口部形式：垂直式核爆空气冲击波超压：查《轨道交通工程人民防空设计规范》防护密闭门上的等效静荷载标准值门框墙上的等效静荷载标准值防常规武器抗力级别6级查《轨道交通工程人民防空设计规范》根据面积等效原则确定通道等效直径Deq；；；根据《人民防空地下室设计规范》，计算如下：b/a=4/5=0.8，《轨道交通工程人民防空设计规范》，常规武器爆炸动荷载的波形简化为无升压时间的三角形时当，第一道防护密闭门的动力系数为第一道防护密闭门门框墙的动力系数为（），采用C40混凝土时，根据《人民防空地下室设计规范》，门框墙的自振圆频率悬臂梁，，由《轨道交通工程人民防空设计规范》，常规武器爆炸动荷载的波形简化为无升压时间的三角形时所以 因为防核武器与防常规武器的计算公式相同，所以取两者中的最大值进行计算。风道最终等效静荷载取值(设计值)配筋计算1、上挡墙，，，，门扇传给上挡墙端部梁的荷载为，因为，所以应按悬臂梁进行设计。因为最小配筋率为0.3%，所以取25@150，实配钢筋面积为3272mm2。2、上挡墙横梁计算按两端固支单跨梁计算，最大梁跨Ln=5.7m，b×h=800mm×1000mm。梁上线荷载1）支座配筋 纵筋取12Φ28，实配钢筋面积为7390mm2。箍筋截面尺寸可用，按计算配箍：选配Φ12@100（4肢箍）。2）跨中配筋跨中配钢筋面积为同支座配筋。3、下门槛根据上挡墙计算，下门槛配筋，实配钢筋面积为2534mm2，可满足设计要求。4、侧墙计算，，，门扇传给侧墙的荷载为，因为，所以应按悬臂梁进行设计。因为最小配筋率为0.3%，所以取25@100，实配钢筋面积为4909mm2。4、侧墙墙垛计算门扇传给上挡墙端部梁的荷载为按两端固支单跨梁建模计算，梁跨跨Ln=7.2m，b×h=800mm×1000mm。墙垛上线荷载，因为，所以应按悬臂梁进行设计。纵筋取18Φ32，实配钢筋面积为14475.6