人防结构设计毕业设计.doc

1　　引 言 1.1　人防的概念 人民防空（简称人防）是国防的组成部分。防空地下室是结合地面建筑修建的战时用于人民防空的，具有预定的战时对核武器、常规武器和生化武器的各项保护能力的地下室。在一般民用建筑设计中涉及到的是5级或6级防空地下室。 1.2　人防结构设计特点 (1)核武器、常规武器暴动荷载作用属于偶然性荷载，具有量值大、作用时间短（1s左右）且不断衰减等特点。整个结构寿命期内只考虑一次作用，钢筋混凝土构件又允许开裂，因此构件安全度可降低，人防荷载的分项系数取1。 (2)地面多层或高层建筑物，对于普通爆破航弹、核弹爆炸冲击波早期核辐射等破坏因素都有一定的削弱作用，设计防空地下室时可考虑这一因素。 (3)应同时满足平时和战时两种不同荷载效应组合的要求。 (4)放进混凝土结构构件可按弹性设计，对超静定的钢筋混凝土结构可考虑苏醒内力重分布。 (5)在人防荷载作用下，材料强度会提高，但变形性能包括塑性性能等基本不 变，这对结构有利，在设计中通过材料强度综合调整系数体现。 (6)在核爆动荷载这种瞬间荷载作用下，一般不会产生因地基失效引起结构破坏，结构设计可不验算地基承载力及变形，但对甲类防空地下室的桩基，不论何种情况，桩本身都应按计入上部墙、柱传来的核武器爆炸动荷载效应组合值来验算构件的强度。 1.3　人防结构设计的原则 （1）可用“等效静荷载法”简化考虑人防荷载作用，可拆开为单个构件进行计算。 （2）平战结合，去控制条件，在一般的5级或6级人防设计中，结构的顶板基本上都由战时控制（根据工程经验，室外消防车道可能由平时控制），而侧墙和地板则因地下室结构形式的不同而由实际情况确定；当平时使用要求与战时防护要求不一致时，应采取平站功能转换措施。 （3）只进行强度的验算，由于在人防荷载作用下，结构构件变形极限已用允许延性比来控制，因而在防空地下室结构设计中，不必再单独验算结构构件的变形和裂缝。 （4）6级人防工程,属于甲类防空地下室，抗力级别为常6级核6级，平时用途为汽车库，战时为人员掩蔽部，采用钢筋混凝土无梁楼盖体系。车库最大柱网尺寸6.15×8.1m，层高3.55m；结构封顶后顶板上覆土1000厚至小区道路标高后再堆高500，地面上为草坪和小灌木。人防区域顶板厚450(mm)，外墙厚度300,底板厚度450；常年地下水位取地表面0.50m以下，采用PHC管桩抗浮。+0.000相当于绝对标高为5.200。小区道路绝对标高为5.200。 本工程设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级；场地土类别为IV,不考虑土层的液化，按7度抗震设防，按三级抗震构造要求采取相应的抗震措施。在干湿交替条件下,地下水、地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。 要求混凝土强度等级为C30、抗渗强度等级为0.6Mpa、受力钢筋均为HRB335钢。梁柱箍筋为HPB235。 工程地质剖面图见图1-1。 图1-1　　工程地质剖面图 2 人防地下车库抗浮验算 2.1　抗浮验算概述 抗浮验算主要是对地下工程的结构自重与浮力大小分别计算后进行比较，从而达到确定地下工程桩的布置情况的目的。此次工程的抗浮验算主要包括中间最大区格、边区格、车库与住宅地下室通道、汽车坡道闭合段、汽车坡道敞开段、水泵房区域最大区格及水泵房区域边区格这七个部分。抗浮系数取1.05。 2.2　中间最大区格 此区域网格大小为6.15*8.1 (1)结构自重： ①顶板覆土：1*18=18 KN/m2 ②顶板自重（厚度450）：0.45*25=11.25 KN/m2 ③底板自重（厚度450）：0.45*25=11.25 KN/m2 ④底板面层（厚度100）：0.1*20=2 KN/m2 ⑤顶板柱帽：2.4*2.8*0.2*25/6.15*8.1=0.61 KN/m2 ⑥柱重：0.6*0.6*3.1*25/6.15*8.1=0.56 KN/m2 合计：F=44.34 KN/m2 抗浮系数1.05 F=44.34/1.05=42.23 KN/m2 (2)水浮力（基坑埋深5.0m）： F浮=1.0*（5-0.5）*10=45 KN/m242.23 KN/m2 浮力大于自重,需采用抗拔桩。 抗拔桩抗拔设计值=（45-42.230）*6.15*8.1=138KN 2.3　边区格 此区格网格大小为8.1*3.2（3.2=5.7/2+0.15+0.2） (1)结构自重： ①顶板覆土：1*18=18 KN/m2 ②顶板自重（厚度450）：0.45*25=11.25 KN/m2 ③底板自重（厚度450）：0.45*25=11.25 KN/m2 ④底板面层（厚度100）：0.1*20=2 KN/m2 ⑤底板外挑200自重：0.2*0.45*8.1*25/8.1*3.2=0.7 KN/m2 ⑥底板外挑上部