人防建筑门框墙设计

第３６卷第ｌ８期　２　０　１　０年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲａＨＩＴＥＣｒＵＲＥ　Ｖｌ０１．３６　Ｎｏ．１８　Ｊｕｎ．２０１０　・５７・　文章编号：１００９—６８２５（２０１０）１８—００５７—０２　人防建筑门框墙设计　路冰　摘　要：介绍了防空地下室工程防护应遵循的原则和人防工程口部的特点，对门框墙各部分的受力模型进行了探讨分　析，并对作用于门框墙上的不同荷载进行了计算，以期指导设计人员熟练掌握人防工程构件特点，准确选取人防荷载。　关键词：人防工程，门框墙，计算模型，荷载　中图分类号：ＴＵ３１８　文献标识码：Ａ　防护门的破坏可能并不是门扇的直接破坏，而首先是由于门框墙　０　引言　各项战时防空功能。人防工程是防护建筑与结构为保证完成工　程所负担的其他系统（通风空调、给排水、发供电、防毒及防辐射　要求），是工程技术要求的重要组成部分。　防空地下室应能抵抗核武器和常规武器的杀伤破坏作用，其　对门框应该尤其提起重视，保证其具备足　防空地下室是人防工程的主要建设形式，它具有国家规定的　的破坏而引起。因此，够的抵抗强度，才能保证其与防护门协调发挥作用。一般来说可　以通过合理的建立计算模型和加强构造措施来实现。　等系统）的总称。人防结构设计所依据的计算杀伤武器（即抗力　２门框墙设计　２．１计算模型的选取　１）上挡墙。平板门框墙的上挡墙根据其高宽比（Ｈ／Ｂ）的不　工程防护应遵循以下原则：１）一次作用的原则。防空地下室抵抗　同可分为两种：当高度和宽度之比（Ｈ／Ｂ）小于１／２时，可以按上　常规武器或抵抗核武器作用时，只分别考虑一次作用。２）综合防　端嵌固的悬臂构件计算；当高度和宽度之比（Ｈ／Ｂ）不小于１／２　护的原则。人防工程应能抗御核爆炸空气冲击波及热辐射、早期　时，此时应在紧临门洞上方增设一道横向的挡墙加强梁，此时上　核辐射、放射性沾染的作用。人防工程应能抵御化学武器的作　挡墙可按四边支承的平板进行计算（见图１）。　用，以及杀伤破坏武器引起的其他次生灾害的作用。３）相等生存　能力的原则。人防工程各组成部分应具有相等的生存能力，保证　工程达到整体均衡的防护。　１　人防工程口部的特点　由于人员和设备的进出，以及通风、给排水、排烟等的需要，　人防地下室有少量与外部连通的孔口。爆炸冲击波、毒剂、生物　战剂和放射性微粒等，都有可能从这些孔口进入工程内部杀伤人　员和破坏口部工程结构和设备。实践证明，上述各种孔口是人防　工程中的薄弱环节。人防口部的主要组成部分包括直接承受空　气冲击波的防护门、防护密闭门、门框墙以及门外通道等等。口　图１　门框墙组成构件示例　图２　作用于门框墙上的等效静载　２）侧挡墙。侧挡墙一般可按一端嵌固的悬臂构件计算。当　部结构的强度有时可能决定整个工事的防护等级，因此在工程设　遇到墙面较宽的侧墙从而造成侧挡墙外伸长度较大时，不能视为　计时宜从计算分析和构造措施两方面上使其设计的较强些，从而　悬臂牛腿，此时应在洞口边增设一道竖向加强柱，按四边支承的　加强工程防护的“第一道防线”。实验表明，有一定数量的工程其　平板进行计算。　５００１０—２００２，混凝土结构设计规范『Ｓ１．　固，图６为某厂房采用扩大截面法对排架柱加固。２）对支撑不全　［１］　ＧＢ　５００１１—２００１，建筑抗震设计规范［Ｓ］．　的结构进行补设或重设，提高　厂房的刚度和稳定性。典型案例　［２］　ＧＢ　见图７，图８，图７为某厂房补设屋架下弦水平支撑，图８为某厂房　［３］　张顺，滕永刚，杨媛媛．单层钢结构厂房的改造与加固　补设上柱支撑。３）对钢梁截面不足的采取另附加钢梁的方法加　证了结构的安全使用。　参考文献：　［Ｊ］．山西建筑，２００９，３５（１１）：５６—５７．　［５］　万固，擅自增加吊车荷载的按设计要求拆除所增加的吊车，从而保　［４】　ＧＢ　５０１４４—２００８，工业厂房可靠性鉴定标准［ｓ］．　馨．单层钢结构体系的加固与改造ＩＳ］．西安：西安建筑　科技大学学位论文，２００３．　Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｐｐｒａｉｓａｌ　ａｎｄ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｏｒｅｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ＸＵ　Ｙａｎ－ｑｉａｏ　ＪｌＮＧ　Ｗｅｉ－ｑｉ　ＷＵ　Ｃａｎ－ｂｉｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｓｔｍｃｔｒａｌｕ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｏｒｅｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｍａｊｏｒ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｔｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｐｐｒａｉｓａｌ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｏｒｅｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ａｐｐｒａｉｓａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃｏｍｍｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｅ—　ｆｃｔｅｓ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｏｒｅｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｌ　ａｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｔ　ｔｈｅ　ｓａＩｎｅ　ｔｉｍｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ａｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｏｒｅｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ－ｓｔｏｒｅｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｌ　ｂｕｉａｌｄｉｎｇ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｐｐｒａｉｓａｌ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　收稿日期：２０１０　０２＋２５　作者简介：路冰（１９６８一），男，工程师，中铁建电气化局集团北方工程有限公司，山西太原０３００２４　・５８・　．　．　第３２　０　１６卷藿鸺暂　　０　６年　月　山　西　建　筑Ｒ　３）门槛墙。门槛墙一般可按一端嵌固的悬臂构件计算。当　直力的等效静荷载标注值口　，％，按下式计算：　门槛墙外伸高度较大且基础底板上存在一定厚度的填土时，应考　ｑ　７￣ｑｆｌ　ｏ　虑门槛墙内侧填土土压力的有利因素，并且应该按被动土压力进　行计算。　ｑ　ｏ　其中，％，ｑ　分别为沿上下门框和两侧单位长度作用力的标　需要着重指出的是，如果门框墙计算采用悬臂牛腿的模型　准值，ｋＮ／ｍ；　，　分别为沿上下门框和两侧门框的反力系数，按　时，就必须要求与门框墙相连的构件能够承受其产生的巨大弯　表３取值；　为作用在防护密闭门上的等效静荷载标准值；ａ为　矩，进而满足计算假定的嵌固要求。如果与门框墙相连的构件刚　单个门扇的宽度，ＩＴＩ。　度较小，就不能保证门框墙按固端工作，即使从几何尺寸上门框　表３单扇平板门反力系数　墙能满足悬臂牛腿的要求，此时也应采用加强梁（柱）的方法按四　Ｉ　ａ／ｂ　ｌ　０　４０　１　０．５０　Ｏ．６０　０．７０　Ｉ　ｏ．８０　ｆ　０．９０　Ｉ　１．００　ｌ　１．２５　边支承的平板进行计算。　１　０　３７｝０．３７　Ｏ．３７　０．３６　Ｉ　ｏ．３６　ｆ　０．３５　１　０．３４　１　０．３１　２．２荷载的选取与等效　ｌ　０　４８　ｆ　０．４７　０．４４　ｏ．４２　ｌ　ｏ．３９　ｌ　０．３６　１　０．３４　Ｊ　０．２９　注：ａ／ｂ为单个门扇宽度与高度的比值　在人防设计中荷载取值应采用等效静载法。　作用于门框墙上的荷载由两部分组成。一部分是门扇传给　２．２．４　双扇平板门传给门框墙的垂直力的等效静荷载　门框的力，它在数值上等于防护门所承受的支座动反力；另一部　常规武器和核武器爆炸下双扇平板门门扇传给门框墙的垂　分是门框墙直接承受的冲击波荷载，其数值与防护门所承受的冲　直力的等效静荷载标注值ｑ　，％，按下式计算：　击波压力是相同的。将以上两部分动荷载等效为静荷载，在门框　ｇ　７ａｑｅａ　ｏ　墙设计时按两者同时作用进行计算（见图２）。　ｑ　。　２．２．１　常规武器作用下直接作用于门框墙上的等效静载　其中，％，％分别为沿上下门框和两侧单位长度作用力的标　直接作用于门框墙上的冲击波超压的等效静荷载ｑ　（见图　准值，ｋＮ／ｍ；　，　分别为沿上下门框和两侧门框的反力系数，按　２）可按表１选取，当室外出入口净宽大于３．０　ｍ时，可将表中数　表４取值；　为作用在防护密闭门上的等效静荷载标准值；ａ为　值乘以０．９计算。　单个门扇的宽度，ｍ。　表１　常规武器作用下直接作／￣１：／：ｆ＇ｌ框墙上的等效静载口　ｋＮ／ｍ２　表４双扇平板门反力系数　出入口部位及形式　距离Ｌ／防常规武器抗力　ａ／ｂ　ｌ　０．５０　ｌ　０．６０　０．７０　Ｉ　ｏ．８０　ｌ　ｏ．９０　ｆ　１．００｝１．２５　ｌ　１．５０　ｍ　　ｌ０．５０　ｌ　０．４８　０．４７　１　０．４４　ｌ　０．４２　ｌ　０．４０　ｌ　０．３５　ｌ　ｏ．３１　１　６　５　５　２９０　５８Ｏ　　ｌｏ．６０　ｌ　０．５４　０．４９　１　０　４４　１　０　４０　Ｉ　ｏ．３６　ｌ　０．３０　ｌ　ｏ．２５　Ｉ　注：ａ／６为单个门扇宽度与高度的比值　Ｉ　室外直通出口　１０　２４０　４７０　≥１５　２１０　４００　２．３构造规定　５　２７０　５３０　１）门框墙混凝土等级宜为Ｃ３０；　室外单向出入口　１０　２２０　４３０　≥１５　１９０　３７０　２）门框墙的厚度不宜小于３００　ｍｉｌｌ，当采用根部宽端部窄的　５　１６０　３２０　变截面悬挑牛腿形式时，端部最小厚度不应小于３００　ｍｍ；　室外竖井，楼梯，穿廊出人口　　１０　１３０　２６０　３）门槛墙的高度不宜大于２００　ｍｍ；　≥１５　１１５　２２０　４）门框墙的受力钢筋直径不应小于１２　ｒｎｌｎ，间距不宜大于　注：１）Ｌ为室外出人口至防护密闭门的距离。　２）当５　ｍ＜Ｌ＜１０　ｍ及１０　ｍ＜Ｌ＜１５　ｍ时，可按线性内插法确定　２５０　ｒａｉｎ，配筋率不宜小于０．２５％；　２．２．２　核武器作用下直接作用于门框墙上的等效静载　５）门洞四角的内外侧，应配置两根直径１６／ｌｑｌＴｌ的斜向钢筋，　直接作用于门框墙上的冲击波超压的等效静荷载％（见图２）　其长度不应小于１　０００　ｎｌＦｏ。　可按表２选取（其中搴为直通、单向出入口坡道的坡度角）ｏ　３结语　表２核武器作用下直接作用于门框墙上的等效静载　ｋＮ／ｍ２　当前，城市地下空间的开发和利用越来越受到人们的重视，　出人口部位及形式　防核武器抗力等级　结合人民防空工程建设，人防地下室工程得到了空前的发展。这　６Ｂ　６　５　４Ｂ　４　就对设计人员提出了更高的要求：熟练掌握人防工程构件的特　顶板荷载考虑上部建筑物　１２０　２ｏｏ　３８０　点，建立起简单合理的计算模型，准确选取人防荷载，严格遵守构　影响的室内外出入口　造要求。　顶板荷载未考虑上部建筑物　影响的室内出入口、室外竖井、　１２０　２ｏ０　４００　８ｏｏ　１　２００　参考文献：　楼梯、穿廊式出入口　［１］ＧＢ　５００３８～２００５，人民防空地下室设计规范［Ｓ］．　室外直通、　ｊ　ｅ＜３０。　１３５　２４０　５５０　１　２００　１　８ｏ０　单向出入口　Ｉ　ｅ≥３０。　１２０　２ｏ０　４８０　［２］　曹继勇，张尚根．人民防空地下室结构设计［Ｍ］．北京：中国　计划出版社，２００６：８．　２．２．３　单扇平板门传给门框墙的垂直力的等效静荷载　［３］丁建光．人防地下室结构设计的几个问题［Ｊ】．安徽建筑工　常规武器和核武器爆炸下单扇平板门门扇传给门框墙的垂　业学院学报（自然科学版），２００５，１３（４）：２１　２３．　Ｄｏｏｒ　ｆｒａｍｅ　ｗａｌｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｃｉｖｉｌ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ＬＵＢｉｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔ｝ｌｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｏｂｅｙｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｉｒ　ｄｅｆｅｎｓｅ　ｏｆ　ｃｉｖｉｌ　ｐｒｏｊｅｃｔ．ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｍｏｄｅｌｓ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｄｏｏｒ　ｆｒａｍｅ　ｗａｌｌ，ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｏａｄｓ　ｅｎｆｏｒｃｅｄ　ｏｎ　ｄｏｏｒ　ｆｒａｍｅ　ｗａｌｌ，ＳＯ　ａｓ幻ｇｕｉｄｅ　ｄｅｓｉｇｎ—　ｅｒｓ　ｔｏ　ｍａｓｔｅｒ　ｐｒｏｆｉｃｉｅｎｔｌｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ’ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｃｉｖｉｌ　ｐｒｏｊｅｃｔ．ＳＯ　ａＳ　ｔｏ　ｃｈｏｏｓｅ　ｃｉｖｉｌ　ｌｏａｄ　ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｉｖｉｌ　ｐｒｏｊｅｃｔ，ｄｏｏｒｆｒａｍｅｗａｌｌ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｌａｏｄ