1、6 附建式地下结构附建式地下结构本章提要：(1)附建式地下结构的概念与特点(2)附建式地下结构的形式(3)附建式地下结构的设计要点(4)防空地下室口部构件与构造要求6.1 概述概述6.1.1 附建式地下结构的概念与特点附建式地下结构的概念与特点n附建式与单建式(独立修建的地下人防工事)相对应，狭义。n附建式地下结构是指具有预定战时防空功能预定战时防空功能的附属于较坚固较坚固的建筑物的地下室结构，又称“防空地下室防空地下室”或“附建式人附建式人防工事防工事”。n在工程实践中大量的附建式地下建筑是与上部地面建筑同时设计、施工的地下室，一般采用平战结合平战结合方式，既可平时平时作为地下停车库、商场、
2、设备间等，也可战时战时作为人防工事。n当上层建筑满足下列条件时，其下部的地下室可按附建式附建式工事设计，即考虑它的防护作用考虑它的防护作用，否则应按单建式单建式工事设计。1.上部为多层建筑，上部为多层建筑，底层底层外墙为砖石砌体或不低于一般砖石外墙为砖石砌体或不低于一般砖石砌体强度的其他墙体，并且，任何一面外墙开设的门窗孔砌体强度的其他墙体，并且，任何一面外墙开设的门窗孔面积不大于该墙面面积的一半。面积不大于该墙面面积的一半。2.上部为单层建筑，外墙使用的材料和开孔比例，应符合上上部为单层建筑，外墙使用的材料和开孔比例，应符合上述要求，而且，屋盖为钢筋混凝土结构。述要求，而且，屋盖为钢筋混凝土
3、结构。n根据试验结果，对地下室起影响作用的，是与其相邻的底层建筑，其他层的影响可以忽略不计，因此，上述条件是上述条件是针对上部建筑针对上部建筑底层底层提出的提出的。防空地下室与单建式人防工事比较防空地下室与单建式人防工事比较(一)优点：1.节省建设用地和投资；2.便于平战结合，人员和设备容易在战时迅速转入地下；3.增强上层建筑的抗地震能力；4.上部建筑对战时核爆炸冲击波、光辐射、早期核辐射以及炮（炸）弹有一定的防护作用；防空地下室的造价比防空地下室的造价比单建式防空地下室低单建式防空地下室低；5.结合基本建设同时施工，便于施工管理，同时也便于使用过程中的维护。(二)缺点：1.上部结构在战时遭到
4、破坏时容易造成出入口堵塞、引起火灾等此生灾害，设计要合理考虑上部结构的倒塌荷载及出入口的布局；2.设计受地面建筑规划、平面布局影响较大。n第二次世界大战以后，各国对修建防空地下室都很重视。在我国，防空地下室是人防工程建设的重点在我国，防空地下室是人防工程建设的重点。n国家人防部门规定：国家人防部门规定：在新建、改建大中型工业交通项目和较大的民用建筑中，要按建筑面积比例同时构筑防空地下室，并在本地区人防规划和城市规划的统一安排下，将经费、材料纳入基本建设计划，按照国家基本建设程序和要求进行设计和施工。n人防地下室，由国家统一设计、建造，平时平时完成。6.1.2 人防地下室的分类与结构设计特点人防
5、地下室的分类与结构设计特点n根据人民防空战术技术要求，防空地下室分为甲类和乙类。n甲类防空地下室甲类防空地下室设计必须满足其预定的战时对核武器核武器、常规武器常规武器和生化武器生化武器的各项防护要求。n乙类防空地下室乙类防空地下室设计必须满足其预定的战时对常规武器常规武器和生化武器生化武器的各项防护要求。n附建式地下结构不仅承受上部结构传来的静荷载，而且在战时承受核武器或常规武器爆炸产生的动荷载。防空地下室的结构设计特点：防空地下室的结构设计特点：n按平战结合方式建设的防空地下室，结构设计应同时满足平时和战时两种不同荷载效应组合的要求；n在动荷载作用下，防空地下室的钢筋混凝土结构构件，可按弹塑
6、性工作阶段进行设计。n材料设计强度可以提高。即可采用动力设计强度=静力设计强度值动力强度提高系数。具体采用？n在爆炸动载作用下，结构可只进行强度计算，不进行结构变形、裂缝开展、地基承载力和地基变形验算。附：附：国家对城市新建民用建筑修建防空地下室国家对城市新建民用建筑修建防空地下室具体规定和要求具体规定和要求A.人民防空工程建设管理规定规定(2003国人防办字第18号)n(一)新建10层(含)以上或者埋置深3m(含)以上的民用建筑，按照地面首层建筑面积修建6级(含)以上防空地下防空地下室。室。n(二)新建除一款规定和居民住宅以外的其他民用建筑,地面总建筑面积在2000m2以上的，按照地面建筑面
7、积的2%5%修建6级(含)以上防空地下室。防空地下室。n(三)开发区、工业园区、保税区和重要经济目标区除一款规定和居民住宅以外的新建民用建筑，按照一次性规划地面总建筑面积的2%5%修建6级(含)以上防空地下室防空地下室；n按二、三款规定的幅度具体划分：一类人民防空重点城市按照4%5%修建；二类人民防空重点城市按照3%4%修建；三类人民防空重点城市和其他城市(含县城)按照2%3%修建。n(四)新建除一款规定以外的人民防空重点城市的居民住宅楼，按照地面首层建筑面积修建6B级防空地下室防空地下室。n(五)人民防空重点城市危房翻新住宅项目，按照翻新住宅地面首层建筑面积修建6B级防空地下室防空地下室；新
8、建防空地下防空地下室室的抗力等级和战时用途由城市(含县城)人民政府人民防空主管部门确定。任何部门和个人无权批准减免应建防空防空地下室地下室建筑面积和易地建设费易地建设费，或降低防空地下室防空地下室防护标准。B.防空地下室易地建设收费的规定防空地下室易地建设收费的规定(计价格2000474号)确因下列条件限制不能同步配套建设的防空地下室，建设单位可以申请易地建设：1采用桩基且桩基承台顶面埋置深度小于3m(或者不足规定的地下室空间净高)的；2、按规定指标应建防空地下室的面积只占地面建筑首层的局部，结构和基础处理困难，且经济很不合理的；3、建在流沙、暗河、基岩埋深很浅等地段的项目，因地质条件不适于修
9、建的；4、因建设地段房屋或地下管道设施密集。防空地下室不能施工或者难以采取措施保证施工安全的。防空地下室易地建设费的收费标准，由省、自治区、直辖市价格主管部门会同同级财政、人防主管部门按照当地防空地下室的造价制定，报国家计委、财政部、国家人防办备案。福建省防空地下室易地建设费的收费标准(元/m2)对以下新建民用建筑项目应适当减免防空地下室易地建设费：1、享受政府优惠政策建设的廉租房、经济适用房等居民住房，减半收取；2、新建幼儿园、学校教学楼、养老院及为残疾人修建的生活服务设施等民用建筑，减半收取；3、临时民用建筑和不增加面积的危房翻新改造商品住宅项目，予以免收；4、因遭受水灾、火灾或其他不可抗
10、拒的灾害造成损坏后按原面积修复的民用建筑，予以免收。6.2 附建式地下结构的形式附建式地下结构的形式n附建式地下结构选型，应根据战时防护能力的要求、战时及平时使用的要求、上部建筑的结构类型、工程地质及水文地质条件、建筑材料的供应情况、施工条件等因素综合分析确定。n附建式地下结构选型，包括结构类型和结构体系的选择。对主要在战时作为人员掩蔽工程、地下医院、救护站、生产车间、物质仓库等大量性防空工事大量性防空工事，当防护能力要求较低且土质条件较好时，附建式地下结构形式及所用材料、附建式地下结构形式及所用材料、施工方法等，施工方法等，一般与上部地面结构一致一般与上部地面结构一致。n目前，我国防空地下室
11、的主要结构形式有以下几种：1 1梁板式结构梁板式结构 2 2板柱结构板柱结构 3 3箱形结构箱形结构 4 4框架结构框架结构 5 5拱壳结构拱壳结构 6 6外墙内框、墙板结构外墙内框、墙板结构梁板式结构 板柱结构 箱形结构 框架结构 拱壳结构外墙内框结构 6.3 附建式地下结构的设计要点附建式地下结构的设计要点6.3.1 荷载组合两种荷载组合：常规武器爆炸动荷载的等效静载与静荷载的组合；核爆炸压缩波动荷载的等效静载与静荷载的组合。甲类防空地下室结构应按照上述两种荷载组合，乙类防空地下室结构应按照第种荷载组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。6.3.1.1 防常规武器条件下的荷载组合n常规
12、武器爆炸条件下一般不必考虑上部建筑物倒塌常规武器爆炸条件下一般不必考虑上部建筑物倒塌，荷，荷载组合如下载组合如下：结构部位 荷载组合 顶板 顶板常规武器爆炸等效静载，顶板静荷载(包括覆土、战时不拆迁的固定设备、顶板自重及其他静荷载)外墙 顶板传来的常规武器地面爆炸等效静载、静荷载，上部建筑物自重、外墙自重；常规武器地面爆炸产生的水平等效静载，土压力、水压力 内承重墙(柱)顶板传来的常规武器地面爆炸等效静载、静荷载，上部建筑物自重、内承重墙(柱)自重 6.3.1.2 防核爆条件下的荷载组合n在给定的核爆地面冲击波作用下，由于各种不同类型的上部结构反应各不相同，有的全部倒塌，有的局部倒塌，有的不倒
13、塌，因此核爆条核爆条件下的荷载组合，主要的问题和关键是确定在件下的荷载组合，主要的问题和关键是确定在核爆荷载作用下同时存在的上部建筑物自重核爆荷载作用下同时存在的上部建筑物自重，按表6.2确定(P66)。6.3.2 内力计算与截面设计方法6.3.2.1 内力计算方法n 对承受核爆荷载的附建式地下结构，一般采用一般采用等效等效静载法静载法计算结构内力计算结构内力。n采用等效静载法计算结构内力时，先将复杂的结构分解为独立的基本结构或构件，分别计算出等效静载，然后按静载作用下结构内力的计算方法求解设计内力。6.3.2.2 截面设计方法截面设计方法n防护结构设计的现行设计规范也是采用以概率论为基以概率
14、论为基础的极限状态设计方法础的极限状态设计方法，结构可靠度用可靠指标度量，采用以分项系数表达的设计表达式以分项系数表达的设计表达式进行设计。(1)设计表达式设计表达式n R QkQGkGSS0 ksdcdaffRR,式中 0结构重要性系数；结构重要性系数；G永久荷载分项系数；永久荷载分项系数；SGk永久荷载效应标准值；永久荷载效应标准值；Q等效静载分项系数；等效静载分项系数；SQk等效静载效应标准值，等效静载效应标准值，可按由抗力等级选取的爆炸动荷载进行计算确定；R结构构件承载能力设计值；结构构件承载能力设计值；R()结构构件承载能力函数；结构构件承载能力函数；fcd动载作用下混凝土轴心抗压强
15、度设计值；动载作用下混凝土轴心抗压强度设计值；fsd动载作用下钢筋抗拉强度设计值；动载作用下钢筋抗拉强度设计值；k几何参数标准值。几何参数标准值。(2)0、G、Q的确定n在人防工程设计中，结构的重要性已完全体现在人防在人防工程设计中，结构的重要性已完全体现在人防工程的抗力级别上，故可取工程的抗力级别上，故可取0=1.0。n永久荷载的分项系数G与建筑结构荷载规范GB 50009-2001一致，即当其效应对结构不利时，可取1.2；有利时可取1.0。n爆炸等效静载分项系数爆炸等效静载分项系数Q一般取一般取1.0。n人防工程结构构件的详细截面设计及配筋，可根据实际结构体系按混凝土结构设计规范进行，但相
16、关参数应按人防结构设计的有关规定取值。6.4 梁板式结构 n主要用作人员掩蔽工事的防空地下室，其顶盖应采用整体式钢筋混凝土梁板结构整体式钢筋混凝土梁板结构或无梁结构无梁结构。n根据工程的不同使用功能和受力特点，梁板式结构的主要承重方案有纵墙承重、横墙承重、纵横墙承重、墙柱承重等。当平时使用要求大开间而承重墙间距较大时要设梁，否则可以不设梁。当全部采用墙承重而无梁时，虽然开间或进深受到较大限制，但减少了建筑高度，施工也简单，因此最好充分利用承重墙。6.4.1 顶板n由于防空地下室顶盖要承受核爆炸冲击波动载，计算荷载很大，为使设计合理和用料少，应对顶板的跨度加以限制(例如24m)。6.4.1.1
17、计算简图n在计算顶板的内力之前，应将实际构造的板和梁简化为结构计算的图示，即计算简图。在计算简图中应表示出：荷载的形式、大小和位置；板的跨数、各跨的跨度尺寸及支承条件等。在选择计算简图时应力求计算简便，而又与实际结构受力情况尽可能符合。(二)计算简图n地下空间结构板大多都是连续的板，属于多列双向板多列双向板，可简化为可简化为单块双向板单块双向板或单向连续板单向连续板进行近似计算。(1)简化为单块双向板简化为单块双向板n 当板的各跨受均布荷载，各跨跨度相等或相近时，中间支座的截面基本不发生转动，因此可近似地认为每块板都固定在中间支座上，而边支座是简支的。这样就可以把顶板分为一块块单独的双向板计算
18、。但由于实际的支承是弹性固定，因此其计算结果往往与实际有较大的出入。单向连续板单向连续板(2)简化为单向连续板简化为单向连续板n按l2/l1比值将作用在每块双向板上的荷载近似地分配到与两个方向上(荷载分配系数为)，而后再按互相垂直的两个单向连续板计算。其支座条件，对支承在任何支座上的钢筋混凝土整浇顶板(或次梁)，一般均按不动铰考虑。各路跨度相差不超出20%时，可近似地按等跨连续板计算。此时，在计算支座弯矩时，取相邻两跨的最大跨度计算，在计算跨中弯矩时，则取所在该跨的计算跨度。n式中q1、q2分别为短边l1和长边l2分配的均布荷载。qq1qq 126.4.1.2 内力计算要点内力计算要点1.单向
19、连续板单向连续板 n包括连续单向板和连续双向板经荷载分配而简化为单向连续板的情况。n单向连续板的计算有按弹性理论和按塑性理论两种方法。当防水要求较高时，整浇钢筋混凝土顶板应按弹性法计算；当防水要求不高时，可按塑性法计算。n按弹性法计算连续板，对于等跨情况可直接按建筑结构静力计算手册计算；对于不等跨情况可用弯矩分配法或其他方法。n按塑性法计算按塑性法计算，分等跨与不等跨两种情况。(1)等跨情况等跨情况(两跨相差小于20%)：弯矩 M=pl02剪力 Q=pln式中弯矩系数，按表6-4采用；剪力系数，按表6-5采用；p经分配作用于单向板上的均布荷载；l0、ln 连续板计算跨度，取净跨连续板计算跨度，
20、取净跨。表6.4 弯矩系数值 表6.5 剪力系数值(2)不等跨情况（不等跨情况（弯矩调幅法弯矩调幅法）先按弹性法求出内力图，再将各支座负弯矩减少30%，并相应地增加跨中正弯矩，使每跨调整后两端支座弯矩的平均值与跨中弯矩绝对值之和不小于相应的简支梁跨中弯矩。式中 跨中最大弯矩；、两支座的最大弯矩；q1作用在板上的均布荷载；l1板的计算跨度。n如前者小于后者时，应将支座弯矩的调整值减少，例如从30%减到25%或20%，以避免支座负弯矩过小而造成跨中最大正弯矩的过分增加。最后，再根据调整后的支座弯矩计算剪力值。1M01M01M2.双向连续板双向连续板n也分弹性法和塑性法两种。n按弹性法计算时，可简化
21、为单跨双向板或将荷载分配后再按两个互相垂直的单向连续板计算（同单向连续板）；n按塑性法计算时，如上图所示：n钢筋混凝土双向板在均布荷载作用下，裂缝不断出现与展开，最后将沿板的周边和板的中部产生塑性铰线。试验表明，动荷载和静荷载所产生的塑性铰线是相同的。n根据平衡条件，有00000)(21)(MMMMMMMyyxxyxxyxlllqM324200n则，任何一块双向板的弯矩可表示为：n为了解出双向板的跨中及支座弯矩的比例关系(当板中有自由支座时，则该支座的弯矩为0)，按经济和构造要求，提出如下建议：xyxyyxxyxlllqMMMMMM31222200000(1)首先给出跨中两个方向正弯矩之比首先
22、给出跨中两个方向正弯矩之比=/，的平均值大的平均值大致取比值致取比值=lx/ly的倒数值的平方的倒数值的平方，详见表6.6。(2)各支座与跨中弯矩之比各值，在各支座与跨中弯矩之比各值，在1.02.5范围范围 内采用；同时，内采用；同时，对于中间区格最好采用接近的对于中间区格最好采用接近的2.0比值。比值。xMyM双向板跨中正弯矩之比双向板跨中正弯矩之比 n计算多区格双向板时，可从任何一区格(最好是中间区格)开始选定弯矩比，以任一弯矩(例如 )来表示其他的跨中及支座弯矩，再将各弯矩代表值代入上述公式，即可求得此弯矩；其余弯矩则由比例求出。这样，便可转入另一相邻区格，此时，与前一区格共同的支座弯矩
23、是已知的，第二区格其余内力可由相同方法计算；以后依次类推。xM6.4.1.3 截面设计要点截面设计要点n防空地下室顶板防空地下室顶板，由战时动载作用的荷载组合控制，可只验算强度，但要考虑材料动力强度的提高和动荷安全系数。当按弹塑性工作阶段计算时，为防止钢筋当按弹塑性工作阶段计算时，为防止钢筋混凝土结构的突然脆性破坏，保证结构的延性，应满混凝土结构的突然脆性破坏，保证结构的延性，应满足下列条件足下列条件：1)连续板一般按塑性法计算，按双筋矩形截面进行配筋计算，并按规范要求进行受压区配筋。(2)要进行斜截面承载力计算。因为人防工程荷载大，顶板一般较厚，有时其厚度是由斜截面抗剪控制的。(3)对于超静
24、定钢筋混凝土梁、板和平面框架结构，同时发生最大弯矩和最大剪力的截面，应验算斜截面抗弯强度。(4)要控制配筋率和允许延性比。过高的配筋率会降低构件的延性，故受拉钢筋配筋率，不宜大于1.5；对于受弯、大偏心受压构件，当1.5%时，其延性比允许值，按下式确定：n当 1.5时，仍取1.5 0/5.0hx关于：n在核爆动荷载作用下在核爆动荷载作用下，结构构件的工作状态可用结构构件的允许延性比表示，其值按下式确定：um/ue 式中：式中：um结构构件允许最大变位；结构构件允许最大变位；ue结构构件弹性极限变位。结构构件弹性极限变位。n对砌体结构构件，允许延性比值取1.0；n对钢筋混凝土结构构件，取值应符合
25、下列规定：密闭、防水要求高的结构构件，宜按弹性工作阶段设计，值取1.0。一般密闭、防水要求的结构构件，宜按弹塑性工作阶段设计，值按下表采用：钢筋混凝土结构构件允许延性比钢筋混凝土结构构件允许延性比值值 受力状态 受弯 大偏心受压 小偏心受压 中心受压 3.02.01.51.2(5)连续板中间跨的跨中截面和中间支座截面，可考虑拱作连续板中间跨的跨中截面和中间支座截面，可考虑拱作用，将计算弯矩值减少用，将计算弯矩值减少30%，但对于边跨跨中截面和离板端的第二支座截面，考虑边梁侧向刚度不大，难以提供足够的水平推力，计算弯矩值不予减少。图6.9 连续板内的拱作用 6.4.2 侧墙6.4.2.1 计算简
26、图 （1）混合结构）混合结构:可将侧墙视为压弯或受弯构件。一般情况下应视为压弯构件，如图6.10(a)所示。但当上部建筑较轻，竖向力较小时，可不考虑墙顶所受的轴向压力而简化受弯构件。图6.10 侧墙计算简图(a)压弯构件；(b)半框架；(c)整体框架 (a)(b)(c)n砖砌外墙的高度砖砌外墙的高度：当为条形基础时，取顶板或圈梁下皮至室内地坪；当基础为整体式底板时，取顶板或圈梁下皮至底板上表面。n支承条件支承条件：按下述不同情况考虑：当砖墙厚度与基础宽度之比0.7时，按上端简支、下端固定计算；当基础为整体式底板时，按上端和下端均为简支计算。根据侧墙与顶、底板的构造情况确定其计算简图，主要有两种
27、考虑方法，一种是将结构拆开作为单个构件计算，另一种是将结构视为一个整体进行计算。第一种方法，是将和顶板连接处的墙顶视为铰接，和底板连接处的墙底视为固定端(因为底板刚度比墙板刚度大)，此时墙板成为上端铰支、下端固定的压弯构件。这种将外墙和顶板、底板分开计算的方法比较简单，一般防空地下室结构常采用这样的计算简图(见图6.10(a)进行计算。(2)钢筋混凝土结构：钢筋混凝土结构：n第二种方法，有将墙顶与顶板连接处视为铰接，而侧墙与底板连为一体的半框架，如图6.10(b)所示；也有将顶板、侧墙和底板作为整体框架的，如图6.10(c)所示。n根据两个方向上长度比值的不同，墙板可能是单向板或双向板。当墙板
28、按双向板计算时，在水平方向上，如外纵墙与横墙或山墙整体砌筑(砖墙)或整体浇筑(混凝土或钢筋混凝土墙)，且横向为等跨，则可将横墙视作纵墙的固定支座，按单块双向板计算。6.4.2.2 内力计算要点内力计算要点n对于由砖砌体及素混凝土构筑的侧墙，计算内力时按弹性工作阶段考虑；当等跨情况时，可利用建筑结构静力计算手册直接求出内力。n对于钢筋混凝土构筑的侧墙，按弹塑性工作阶段考虑，可将按弹性法计算出的弯矩进行调整：或更简单些，直接取支座和跨中截面弹性法计算的弯矩平均值，作为按弹塑法的计算弯矩。6.4.2.3 截面设计要点截面设计要点n当考虑核爆炸动载与静荷载同时作用时，偏心受压砌体的轴向力偏心距e0不宜
29、大于0.95y，y为截面中心至轴向力所在偏心方向截面边缘的距离；当e00.95y时，结构构件可按抗压承载力控制选择截面。n在钢筋混凝土侧墙的截面设计中，一般多为双向配筋。由于一般情况侧墙属于大偏心受压构件，故计算时可不考虑竖向轴向压力的影响，按受弯构件计算，这样是偏于安全的。n在钢筋混凝土侧墙的截面设计中，一般多为双向配筋，通常x2as 则 max0ssydsMAAfhn应当指出，在防空地下室侧墙的强度与稳定性计算时，应将“战时动载作用”阶段和“平时正常使用”阶段所得出的结构截面及配筋进行比较，取其较大值，因为侧墙不一定像顶板那样由战时动载作用控截面设计侧墙不一定像顶板那样由战时动载作用控截面
30、设计。6.4.3 基础(一)条形基础条形基础n在地下水位较低的地区，混合结构一般多采用条形基础。对于受动载较小的大量性防空地下室条形基础，可不考虑核爆炸动载作用下的荷载组合，而只按上部地面建筑平时正常使用条件下的荷载组合进行设计；对于受动载较大的条形基础以及各种单独柱基，则应考虑其动、静荷载的组合。当考虑核爆炸动载作用时，对于条形基础以及单独柱基的天然地基，应进行承载能力验算，地基的允许承载能力，可以适当提高。(二)梁板式梁板式(整体整体)基础基础n在计算等效静载时，在什么情况下应考虑冲击波动载的作用，和顶板、侧墙类似，按两种情况分述如下：1.对于防护等级不高的大量性防空地下室，在地下水位较低
31、的地区，只因土质差而根据上部建筑的需要设置的整体基础，其底板实际所受的动载不大，可不予考虑，仍按平时使用条件下的正常荷载设计；但位于饱和土中的底板，其所受的动反力较大，应考虑核爆炸冲击波动载作用下的荷载组合。2.对于防护等级更高的防空地下室，其基础底板相应的冲击波动反力也更大，必须考虑核爆炸动载作用下的荷载组合。n底板的计算简图可和顶板一样，拆开为单向或双向连续板，也可与侧墙一起构成整体框架。对于有防水要求底板，应按弹性工作阶段计算，不考虑塑性变形引起的内力重分布。6.5 防空地下室口部构件与构造要求(一)口部构件口部构件 防空地下室的口部，是整个建筑物的一个重要部位，因为在战时比较容易被摧毁
32、，造成口部的堵塞，从而影响整个工事的使用和人员的安全。因此，设计中必须给予足够的重视。1.临空墙临空墙n为使地下室与地面建筑联系，特别是为平战结合创造条件，每个独立的防空地下室至少要有一个室内和一个室外出入口。室内外出入口有阶梯式与竖井式两种形式。为了人员进出方便，作为平时和战时主要通道的室内外出入口，多采用阶梯式。n在室内外出入口通道中，一侧位于防护门在室内外出入口通道中，一侧位于防护门(或防护密闭门或防护密闭门)以外的通道内、另一侧在防护门以内的防空地下室外墙以外的通道内、另一侧在防护门以内的防空地下室外墙称为临空墙称为临空墙，如图所示。(a)室外出入口临空墙(b)室内出入口临空墙 1-防
33、护密闭门；2-密闭门；楼梯；密闭通道；室内 n由于临空墙所承受的水平方向荷载较大，一般采用混凝土或钢筋混凝土结构，其内力计算与侧墙类似。为了节省材料，钢筋混凝土临空墙可按弹塑性工作阶段计算，钢筋混凝土临空墙可按弹塑性工作阶段计算，取取=2.0。n平时临空墙为竖向受力构件，当武器爆炸空气冲击波荷载垂直作用于临空墙墙面时，临空墙既受竖向荷载作用，又受水平荷载作用，一般情况下，在武器爆炸等效静载作用下，临空墙为大偏心受力构件临空墙为大偏心受力构件，可按大偏心受力构件分析其内力及配筋计算。众所周知，大偏心受力构件不考虑轴力的影响是偏于安全的，为计算方便，通常也可按四边嵌固的受弯板计算。常规武器和核武器
34、作用下的等效静载查表6.7、表6.8。2.通道墙通道墙n在室内外出入口通道中，与临空墙相对应的，一侧位在室内外出入口通道中，与临空墙相对应的，一侧位于通道内、另一侧与岩土体接触的墙体称为通道墙于通道内、另一侧与岩土体接触的墙体称为通道墙。(1)常规武器作用荷载n 室外阶梯式出入口的敞开段(无顶盖段)侧墙，由于所受内侧的空气冲击波压力是使通道向外侧变形，而外外侧有土体或岩体产生弹性压力，结构受力非常有利侧有土体或岩体产生弹性压力，结构受力非常有利，一般不用计算就能满足要求，所以其内、外侧均不考虑受动荷载的作用。n 当通道有顶板时，通道墙应按考虑土中压缩波产生的武器爆炸荷载，其常规武器爆炸等效静载
35、的计算确定与主体结构相同，见2.4.3。(2)核武器作用荷载n无论有无顶板，墙体的核武器爆炸等效静载均与主体结构外墙相同，按土中压缩波产生的法向均布荷载计算，可查表2.11或表2.12确定。对于顶板和底板，当通道宽度大于3 m时，可查表2.10和表2.13或表2.14确定。(3)通道墙的结构设计n无顶盖段的敞开段通道墙，按一般挡土墙进行设计计算；有顶板的通道墙，一般简化为封闭框架进行设计计算。内力计算应按常规武器和核武器分别作用下的设计荷载进行，综合选取两种情况的内力结果进行截面设计计算。6.5.2 构造要求 1.结构防水结构防水n通常，防水构造宜选用自防水+附加防水层的双层做法，其中地下结构
36、混凝土是最主要的一道防线，其最低抗渗标准不应小于0.6 MPa，具体的设计抗渗等级可根据工程的埋置深度按表6.9选用。n附加防水层是外贴在结构表面并做好保护层，其做法有防水砂浆、卷材沥青、涂料防水等，位置宜设在迎水面或复合衬砌之间。表表6.9 防水混凝土抗渗等级防水混凝土抗渗等级n为避免混凝土开裂，混凝土强度等级C30已满足要求，关键因素是外加剂的质量及掺入量，混凝土强度过高则易裂。n防水的薄弱部位是各种接缝、孔洞之处，对于水压小于0.03MPa，变形量小于10 mm变形缝，可用弹性密封弹性密封材料嵌填密实材料嵌填密实或粘贴橡胶片粘贴橡胶片；对于水压大于0.03 MPa，变形量为2030 mm
37、的变形缝，应采用埋入式橡胶或塑埋入式橡胶或塑料止水带料止水带；对于穿墙管和预埋件，应严格执行规范和有关标准图的做法。2.2.配筋及配筋率配筋及配筋率n钢筋混凝土受弯构件宜在受压区配置构造钢筋，其面积不小于受拉钢筋的最小配筋百分率，在连续梁支座和框架节点处，且不小于受拉主筋的1/3。n双面配筋的钢筋混凝土板、墙体应设置梅花形排列的拉结钢筋，拉结钢筋的长度应能拉住最外层受力钢筋，如图6.12。当拉结筋兼作受力箍筋时，其直径及间距应符合箍筋的计算和构造要求。图6.12 拉结筋的配置形式 n连续梁及框架在距支座边缘1.5倍梁的截面高度范围内，箍筋配筋百分率应不低于0.15%，箍筋间距不宜大于h0/4，
38、且不宜大于主筋直径的5倍。对受拉钢筋搭接处，宜采用封闭箍筋，箍筋间距不应大于主筋直径的5倍，且不应大于100 mm。n承受核爆动荷载的钢筋混凝土结构构件，纵向受力钢筋的配筋率最小值应符合表6.10中的要求(P75)。3.门框墙门框墙n防护密闭门框是防护地下室中口部的重要组成部分，要求厚度不应小于300 mm，受力钢筋直径不应小于12 mm，间距不宜大于250 mm，配筋率不应小于0.25%。n门框墙的门沿四角内外侧均应加216的斜向构造钢筋，长度不应小于1 000 mm，如图所示。图6.13 门洞四角的斜向构造钢筋 4.圈梁n对于具有一定防护等级的混合结构，为了保证结构的整体稳定性，对叠合板与
39、现浇式顶板应设置圈梁。叠合板式顶板结构应沿内、外墙顶同一水平面设一道相互连通的钢筋混凝土圈梁。圈梁高度不小于180 mm，宽度应同墙厚，上下配置312的钢筋，箍筋直径不宜小于6，间距不宜大于300 mm。顶板与圈梁的连接处应设置8200的锚固钢筋，且伸入圈梁的锚固长度不应小于240 mm，伸入顶板内的锚固长度不应小于l0/6(l0为板的净跨)，见图6.14。对于现浇钢筋混凝土顶板结构，沿外墙顶部应设置圈梁，内隔墙上的圈梁可以不大于12 m间距设置，配筋同叠板圈梁。图6.14 顶板与砌体墙的锚固钢筋 5.通风采光窗洞口通风采光窗洞口 n有防护等级的地下室设采光窗是很普遍的，为了达到战时防护的要求
40、，常在临战前加挡窗板或以覆土进行防护。因此，对混合结构的砖外墙，在采光窗洞口两侧应设置钢筋混凝土柱，柱断面边长不应小于240 mm，同时柱上端主筋应伸入顶板，并满足锚固长度要求，柱下端如为条形基础，应嵌入室内地面以下500 mm，如图6.15(a)所示；当采用钢筋混凝土整体式基础时，应将主钢筋伸入底板，并应满足锚固长度要求。图6.15通风采光窗洞口构造 n对于设置钢筋混凝土柱的砌体外墙洞口，在洞口两侧每300 mm高应加36拉结钢筋，伸入墙身不宜小于500 mm，另一端应与柱内钢筋扎结，如图6.15(b)所示。n如外墙体为钢筋混凝土墙，则应在洞口两侧设置暗柱，柱上、下端主筋应伸入顶、底板，并应
41、满足锚固长度要求，如图6.15(c)所示；且应在洞口四角各设置212斜向构造钢筋，长度为800 mm，如图6.15(d)所示。6.其他构造具有防护等级的地下室砌体墙转角处及交接处未设构造柱时，应沿墙的高度每隔500mm配置26拉结钢筋，且每边伸入墙内的长度不宜小于1 m。具有防护等级的混合结构地下室的防护密闭段(从第一道防护门至最后一道密闭之间的部分)，应采用钢筋混凝土整体结构，以保证其防护密闭要求。对于平战结合的平战功能转换(临时加固)工程应进行一次性平战兼顾设计。被加固的结构构件应满足平时和战时两种不同状态下的不同受力设计，包括应急加固部位、措施、方法及具体实施要求。所加固的措施应按非熟练工人在规定时间内即可完成加固施工，不宜采用现浇混凝土；应考虑预制装配构件，并在修建时一次制作完毕，并做好标志，就近存放。思考题P77 6.16.3，6.5，6.6，6.8，6.9
