1、全国民用建筑工程设计技术措施防空地下室doc全国民用建筑工程设计技术措施防空地下室 全国民用建筑工程设计技术措施（防空地下室） 3 结构 3.1 结构设计原则与结构选型 3.1.1 防空地下室的主体结构、出入口部、孔口和防护设备等应根据防护要求和受力情况做到各个部位抗力相协调，防止出现由于局部破坏而影响主体结构的防护密闭性能。 3.1.2 防空地下室结构在满足设计抗力的前提下，对钢筋混凝土结构构件应采用“强柱弱梁（弱板）” 和“强剪弱弯”的设计原则进行设计。 1、 防空地下室应充分利用受弯构件和大偏心受压构件的变形来吸收核爆冲击波的能量，以减轻支座截面的抗剪与柱子抗压的负担，确保结构在屈服前不
2、出现剪切破坏和屈服后有足够的延性，最终形成塑性破坏，而不是脆性破坏，从而提高结构的整体承载能力。 2、 受弯构件应采用双面配筋。 双面配筋对承受核爆动荷载作用下可能的回弹和防止在大挠度情况下的构件坍塌十分重要。 3、 在构造上，应特别注意在梁、板、柱的节点区应有足够的抗剪、抗压能力和足够的钢筋锚固长度。 3.1.3 结构选型 1、 防空地下室结构的选型，应根据防护要求，使用要求、上部建筑结构类型、工程地质和水文地质条件以及材料供应和施工条件等因素综合分析确定。 对钢筋混凝土结构，可采用预制装配整体式。 2、 应选用受力明确、传力简单和具有较好的整体性和延性的结构。 防空地下室顶板一般采用普通梁
3、板、井式梁板、无梁楼盖等结构。 3、 出入口通道常采用矩形封闭框架结构。 4、 无粘结预应力结构不得用于防空地下室。 3.2 一般规定 3.2.1 防空地下室结构在核爆动荷载作用下，其动力分析一般采用等效静荷载法。 3.2.2 防空地下室的顶板和临空墙等的厚度，除应按核爆动荷载进行承载力设计确定外，还应满足防早期核辐射的要求（详见本技术措施第2.2节的相关内容）。 3.2.3 作用在全埋式防空地下室结构上的核爆动荷载Pc，可按同时均匀作用在结构四周进行计算。 由于左右两侧其荷载大小相等、方向相反，因此，不需考虑结构的侧移；作用底板上的核爆动荷载是由于结构顶板受到核爆动荷载后向下运动所产生反力。
4、 当6级防空地下室顶板底面高出室外地面时，尚应验算地面空气冲击波作用在高出地面外墙上的核爆动荷载Pc2的单向作用，详见人民防空地下室设计规范的图4.3.2（b）。 3.2.4 带采光窗井的防空地下室，窗井结构宜与地下室结构整体相连。 3.2.5 防空地下室在核爆动荷载作用下，应验算结承载力，可不进行结构变形、裂缝开展的验算。 3.2.6 防空地下室在核爆动荷载作用下的基础设计，一般只验算基础承载力，对于满足刚性角要求的独立基础和条形基础，可不必作受弯和受剪的复核验算。 3.2.7 防空地下室的外墙和底板应先按平时荷载计算选择截面，再按战时荷载进行核算，取其不利情况进行截面设计。 3.2.8 防
5、空地下室结构构件除钢筋混凝土防护密闭门和门框墙以及砖砌体墙和防水要求高的结构采用按弹性工作阶段设计外，对于一般超静定的钢筋混凝土结构，可按非弹性变形的产生的塑性内力重分布计算内力。 3.2.9 为有利于平战结合，方便防空地下室平时使用，可采取平战兼顾的设计方法，通过临战加固达到战时防护要求。 3.2.10 在设计说明中应注明防空地下室结构的设计使用年限同上部建筑物；一般单建式人防工程结构的设计使用年限按50年。 3.2.11 对于水位较高，具有抗浮问题的防空地下室，在设计说明中应注明，采用降水作业配合施工的，施工中何时停止降水，需经设计人同意。 3.3 上部建筑对核爆动荷载的影响 3.3.1
6、防空地下室结构计算中，作用在室外地面上的空气冲击波超压波形为无升压时间的三角形，冲击波最大超压值（简称地面超压值）Pm按国家有关规定确定（一个抗力等级对应一个地面超压值）。 地面空气冲击波按等冲量简化的等效作用时间t25级防空地下室t21.17s；6级防空地下室t21.46s。 3.3.2 上部地面建筑物对作用在防空地下室顶板上的核爆动荷载的影响 1、当上部地面建筑物符合下列条件之一时，其顶板荷载可计入上部地面建筑对核爆动荷载的削弱作用（简称顶板荷载计入上部地面建筑影响） 1）、上部地面建筑物的层数不小于两层，其首层的外墙为不低于240mm厚砖砌体强度的墙体，且任何一面外墙墙面开孔面积不大于该
7、墙面面积的50。 2）、上部地面建筑为单层建筑物，其承重外墙使用的材料和开孔比例符合上款规定，且屋顶为钢筋混凝土结构。 2、当上部地面建筑符合第1款的规定时，作用在上部建筑首层地面上的冲击波超压波形，可按有升压时间的平台形，其升压时间toh0.025s;超压计算值5级Pms0.95Pm；6级PmsPm。 3、当上部地面建筑物不符合本条第1款规定的条件或无上部地面建筑物时，其顶板荷载不得计入上部建筑影响。 3.3.3 上部地面建筑物对作用在防空地下室外墙上的核爆动荷载的影响 1、 当上部地面建筑物的外墙符合下列条件之一时，其外墙荷载应计入上部建筑物对核爆动荷载的加大作用（简称外墙荷载计入上部地面
8、建筑影响） 1）、对于5级防空地下室，当上部地面建筑物的外墙为钢筋混凝土承重墙时，其外墙核爆动荷载值Pms1.2Pm。 2）、对于6级防空地下室，当上部地面建筑物的外墙为钢筋混凝土承重墙、框架结构或为抗震设防的砌体结构时，其外墙核爆动荷载值Pms1.1Pm。 2、 当上部地面建筑物的外墙不符合本条第1款规定的条件或无上部地面建筑物时，其冲击波超压计算值PmsPm。 3.4 设计要点 3.4.1 荷载及荷载组合 1、 防空地下室所承受的荷载包括静荷载和核爆动荷载。 静荷载的计算同一般民用结构，核爆动荷荷载是根据国家有关规定，按地面空气冲击波最大超压值Pm（即地面超压）值确定。 2、 荷载组合当作
9、用在防空地下室结构上的静荷载和核爆动荷载确定后，可按人民防空地下室设计规范表4.3.14的规定进行荷载组合。 在使用该表时，应注意表的注释 上部建筑物自重标准值，系指防空地下室上部建筑物的墙体和楼板传来的静荷载标准值，即墙体、屋盖、楼板自重及战时不拆迁的固定设备等。 当地下水位以下无桩基防空地下室基础采用箱基或筏基，且按本表规定，建筑物自重大于水的浮力，则地基反力按不计入浮力确定时，底板荷载组合中可不计入水压力；若地基反力按计入浮力确定时，底板荷载组合中应计入水压力。 对于地下水位以下带桩基的防空地下室，底板的荷载组合中应计入水压力。 另外还需注意以下两点 1） 荷载组合表中，核爆动荷载标准值
10、可取相应等效荷载标准值。 2） 规范表4.3.14中只明确了组合中的基本荷载。 因此，在进行承载力设计时，还需注意各荷载的分项系数，应符合本技术措施第3.4.3条第1款的规定。 3.4.2 构件内力 1、 确定等效静荷载标准值和静荷载标准值组合后即得结构的组合荷载值。 组合荷载确定后，可按静力学的一般方法和计算图表示求得构件内力。 其内力分析可采用弹性或极限荷载法。 对于超静定的钢筋混凝土结构，可按由非弹性变形产生的塑性内力重分布计算内力。 2、 当板的周边与梁为整体现浇时，对板的中间跨跨中截面的计算弯矩可乘以折减系数0.7，对边跨的跨中可乘以折减系数0.8；对无梁楼盖可乘以折减系数0.9；如
11、在板的计算中已计入轴力的作用，则不应再乘以折减系数。 3.4.3 截面设计 1、 承载力极限状态设计 由于在核爆动荷载作用下防空地下室对结构的变形和裂缝的开展可不进行验算，因此，在截面设计中只按承载力极限状态设计。 在承载力极限状态设计中，几项主要技术参数作如下规定 1）、结构重要性系数，取1.0。 2）、等效荷载分项系数，取1.0。 3）、永久荷载分项系数当其对结构不利时取1.2；有利时取1.0。 4）、构件材料强度采用材料动力强度设计值（表3.4.3-12）。 表3.4.3-1 混凝土动力强度设计值和动力弹性模量（N /mm2） 混凝土强度等级 C25 C30 C35 C40 C45 C5
12、0 fcd 17.85 21.45 25.05 28.65 31.65 34.65 ftd 1.91 2.15 2.36 2.57 2.70 2.84 Ecd104 3.36 3.60 3.78 3.90 4.02 4.14 混凝土强度等级 C55 C60 C65 C70 C75 C80 fcd 37.95 38.50 41.58 44.52 47.32 50.26 ftd 2.94 2.86 2.93 3.00 3.05 3.11 Ecd104 4.26 4.32 4.38 4.44 4.50 4.56 注fcd为混凝土轴心抗压动力强度设计值；ftd为混凝土轴心抗拉动力强度设计值；Ecd为混
13、凝土受压或受拉的动力弹性模量。 表3.4.3-2 钢筋动力强度设计值和动力弹性模量（N /mm2） 钢筋种类 HPB235 HRB335 HRB400 RRB400 fyd 315 405 432 432 Ead105 2.1 2.0 2.0 2.0 注fyd为钢筋抗拉、抗压动力强度设计值；Ead为钢筋动力弹性模量。 在核爆动荷载和静荷载同时作用时，或核爆动荷载单独作用下，材料动力强度设计值可取静荷载作用下的材料强度设计值乘以材料强度综合调整系数d，d可按人民防空地下室设计规范表4.6.3采用。 2、 截面设计中保证结构构件延性的几项规定 1）、结构构件按弹性工作阶段设计时，受拉钢筋的配筋率不
14、宜大于1.5；当大于1.5，受弯构件或大偏心受压构件的允许延性比值应满足下列公式，且受拉钢筋的最大配筋率不宜大于表3.4.3-4的规定。 0.5/（x/h0） （3.4.3-1） x/h0（-）fyd/（c fcd） （3.4.3-2） 式中 x混凝土受压区高度（mm）； h0截面的有效高度（mm）； 、纵向受拉钢筋及纵向受压钢筋配筋率； c系数，按表3.4.3-3取值； fyd钢筋抗拉动力强度设计值，按表3.4.3-2采用； fcd混凝土轴心抗压动力强度设计值，按表3.4.3-1采用 表3.4.3-3 c系数表 混凝土强度等级 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 c 1
15、0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 表3.4.3-4 受拉钢筋最大配筋率（） 混凝土强度等级 C25 C30 HRB335级钢筋 2.2 2.5 HRB400级钢筋 2.0 2.4 RRB400级钢筋 当结构构件按弹性工作阶段设计，受拉钢筋配筋率大于1.5时，可在受压区调整受压钢筋的配筋率来满足公式（3.4.3-1）的要求，且受拉钢筋配筋率应符合表3.4.3-4的规定，其受压钢筋面积按下列公式计算 （3.4.3-3） 式中As受压钢筋面积（mm2）； b截面宽度（mm）； h截面高度（mm）； 系数。 当结构构件为受弯构件，0.17， 大偏心受压构件，0.25， 其余符
16、号相同。 2）按等效静荷载法分析得出的内力，进行钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力验算时，对于均布荷载作用下的梁，需作跨高比影响的修正，其修正值Vcd应按下列公式计算 VcdlVc （3.4.3-4） 式中Vc受弯构件斜截面受剪承载力设计值（N），对于均布荷载Vc0.7ftdbh0； l 梁跨高比影响系数。 当l/ h08时，l1；当l/ h08时，l应按下列公式计算 （3.4.3-5） 3）按等效静荷载法分析得出的内力，进行梁、柱斜截面承载力验算时，其混凝土及砌体的动力强度设计值应乘以折减系数0.8。 4）按等效静荷载法分析得出的内力，进行墙、柱受压构件正截面承载力验算时，其混凝土及砌体的轴心抗
17、压动力强度设计值应乘以折减系数0.8。 3.5 等效静荷载标准值 3.5.1 防空地下室顶板 当顶板上部覆土厚度h0.5m，顶板为钢筋混凝土结构，且允许延性比3时，防空地下室顶板的等效静荷载标准值qe1可按表3.5.1采用。 表3.5.1 顶板的等效静荷载标准值qe1（KN/m2） 顶板区格最大短边净跨L0m 抗力等级 6 6 3.0L09.0 （55）60 （100）120 注表中括号项为顶板荷载计入上部建筑物影响的顶板等效静荷载标准值。 当顶板上部覆土厚度h0.5m，且其余条件符合规定时，其等效静荷载标准值qe1可按人民防空地下室设计规范表4.5.2采用。 3.5.2 防空地下室底板 1、
18、 当顶板上部覆土厚度h0.5m时，无桩基的防空地下室钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值qe3,可按表3.5.2-1采用。 表3.5.2-1 钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值qe3（KN/m2） 顶板短边净跨L0m 抗力等级 6 5 地下水位以上 地下水位以下 地下水位以上 地下水位以下 3.0L09.0 40 4050 75 7595 当顶板上部覆土厚度h0.5m时，无桩基的防空地下室钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值qe3,可按人民防空地下室设计规范表4.5.5采用。 但需注意表注交待事项。 注 表中6级防空地下室底板的等效静荷载标准值对顶板荷载计入或不计入上部地面建筑物影响均适用。 表中5级防
19、空地下室底板的等效静荷载标准值，按顶板荷载计入上部地面建筑物影响计算；对顶板荷载不计入上部地面建筑物影响计算时，可按表中数值乘以1.05后采用。 位于地下水位以下的底板，含气量10.1时取大值。 一般当设计地下水位距板底小于300mm时，即按地下水位以下考虑。 2、当防空地下室基础采用桩基，且按单桩允许承载力设计时，除桩本身应按计入上部墙、柱传来的核爆动荷载的荷载组合验算强度外，底板上的等效静荷载标准值可按表3.5.2-2采用。 表3.5.2-2 有桩基钢筋混凝土底板等效静荷载标准值qe3（KN/m2） 土的类别 抗力等级 6 6 端承桩 非端承桩 端承桩 非端承桩 非饱和土 不考虑 12 不
20、考虑 25 饱和土 25 25 50 50 3、当防空地下室采用条形基础、独立柱基础加防水底板时，其等效静荷载标准值，5级按50 KN/m2；6级按25 KN/m2。 3.5.3 防空地下室外墙 1、当砌体结构按弹性工作阶段计算，钢筋混凝土外墙按弹塑性工作阶段计算，允许延性比2.0时，防空地下室土中外墙的等效静荷载标准值qe2可按表3.5.3-12采用。 表3.5.3-1 非饱和土中外墙等效静荷载标准值qe2（KN/m2） 土的类别 抗力等级 6 5 砖砌体 钢筋混凝土 砖砌体 钢筋混凝土 碎石土 （1728）1525 （1117）1015 （3660）3050 （2442）2035 砂土 粗
21、砂、中砂 （2839）2535 （1728）1525 （6084）5070 （4254）3545 细砂、粉砂 （2833）2530 （1722）1520 （4872）4060 （3648）3040 粉土 （3344）3040 （2228）2025 （6678）5565 （4260）3550 粘性土 红粘土 坚硬、硬塑 （2239）2035 （1128）1025 （3672）3060 （3054）2545 可塑 （3961）3555 （2844）2540 （72120）60100 （5490）4575 软塑 （6166）5560 （4450）4045 （120126）100105 （90102）
22、7585 老粘性土 坚硬、硬塑 （2244）2040 （1728）1525 （4896）4080 （3060）2550 可塑 （4477）4070 （2850）2545 （96162）80135 （60102）5085 软塑 （7788）7080 （5055）4550 （162180）135150 （102114）8595 湿陷性黄土 （1733）1530 （1128）1025 （3678）3065 （3054）2545 淤泥质土 （5561）5055 （4450）4045 （108120）90100 （8496）7080 注表内砖砌体数值系按防空地下室净高3m，开间5.4m；钢筋混凝土墙数值
23、系按计算高度5m计算确定。 表中带括号项为外墙荷载计入上部建筑影响的等效静荷载值，外墙荷载计入上部建筑影响的条件，详见第3.3.3条第1款。 碎石土及砂土密实、颗粒粗的取小值；粘性土液性指数低的取小值。 表3.5.3-2 饱和土中钢筋混凝土外墙等效静荷载标准值qe2（KN/m2） 土的类别 抗力等级 6级 5级 碎石土、砂土 （5061）4555 （96126）80105 粉土、粘性土、老粘性土、红粘土、淤泥质土 （5066）4560 （96138）80115 注 表中带括号项为外墙荷载计入上部建筑影响的等效静荷载值，外墙荷载计入上部建筑影响的条件，详见第3.3.3条第1款。 气量10.1时取
24、大值。 表中数值系按外墙计算高度4m，允许延性比取2.0确定。 2、当防空地下室上部建筑为砌体结构时，其顶板底面可高出室外地面，但必须满足以下条件 1）、5级防空地下室，其顶板底面高出室外地面的高度不得大于0.5m；并应在临战前按图3.5.3-a进行覆土。 此时作用在土中钢筋混凝土外墙的等效静荷载标准值qe2可按3.5.3条采用。 2）、6级防空地下室，其顶板底面高出室外地面不大于1m，且不覆土时（图3.5.3-b），直接作用在外露的钢筋混凝土外墙上的单向冲击波等效静荷载标准值qe2取130 KN/m2。 图3.5.3 顶板高出地面的防空地下室 3.5.4 外通道顶板 室外出入口有顶盖段的土中
25、钢筋混凝土通道，其顶板的等效静荷载标准值qe1，当板净跨小于3m时，可按人民防空地下室设计规范表4.5.11-1采用。 3.5.5 室外通道底板 室外出入口有顶盖段的土中钢筋混凝土通道，其顶板的等效静荷载标准值qe3，当板净跨小于3m时，可按人民防空地下室设计规范表4.5.11-2采用。 3.5.6 室外通道外墙 室外出入口有顶盖段的土中钢筋混凝土通道，其外墙的等效静荷载标准值qe2，可按表3.5.3-12采用。 3.5.7 出入口临空墙、防护密闭门门框墙 临空墙系指一侧直接受核爆冲击波作用，另一侧不接触岩、土的墙体，如图3.5.7-1中涂黑的墙体。 1、 室内出入口（楼梯间）临空墙（图3.5
26、.7-2），当按允许延性比2计算时，其等效静荷载标准值qe可按表3.5.7-1采用；室内出入口（楼梯间）防护密闭门门框墙，其等效静荷载标准值qe可按表3.5.7-1采用。 图3.5.7-1 防空地下室中各部位墙体名称 图3.5.7-2 室内出入口临空墙 楼梯间；密闭通道；室内；1防护密闭们；2密闭门 表3.5.7-1 室内出入口（楼梯间）临空墙、防护密闭门门框墙的等效静荷载标准值qe （KN/m2） 上部地面建筑首层条件 6级防空地下室 5级防空地下室 临空墙 门框墙 临空墙 门框墙 符合计入上部地面建筑物影响的条件 110 200 210 380 不符合计入上部地面建筑物影响的条件 30 1
27、60 240 370 550 30 130 200 320 480 2、 室外出入口临空墙（图3.5.7-3），当按允许延性比2计算时，其等效静荷载标准值qe可按表3.5.7-2采用；室外出入口防护密闭们门框墙，其等效静荷载标准值qe可按表3.5.7-2采用。 表3.5.7-2 室外出入口临空墙、防护密闭门门框墙等效静荷载标准值qe （KN/m2） 室外出入口通道形式 6级防空地下室 5级防空地下室 临空墙 门框墙 临空墙 门框墙 室外直通式、单向式出入口 30 160 240 370 550 30 130 200 320 480 室外竖井、穿廊式出入口 270 400 室外多跑式楼梯出入口
28、地下一层 地下一层及以下各层 120 180 240 360 注为出入口梯段的坡度角；室外出入口形式可参见本技术措施图2.2.5 图3.5.7-3 室外出入口临空墙 3.5.8 相邻防护单元隔墙以及普通地下室相邻的隔墙（临空墙） 1、 相邻的两个防护单元之间的隔墙、防护密闭门门框墙的两侧应分别按单侧受力计算、配筋。 2、 相邻的两个防护单元之间及防空地下室与普通地下室之间的隔墙（临空墙）、防护密闭门门框墙的水平等效静荷载标准值qe （KN/m2）、及防护密闭门设计压力选用值可按表3.5.8采用。 表3.5.8 相邻单元之间隔墙、防护密闭门门框墙的水平等效静荷载标准值及防护密闭门设计压力选用值
29、抗力等级 部位 隔墙水平等效静荷载标准值（KN/m2） 门框墙水平等效静荷载标准值（KN/m2） 防护密闭门设计压力选用值（KN/m2） 6级与6级相邻 两侧均为 50 50 0.05 5级与5级相邻 两侧均为 100 100 0.10 6级与5级相邻 6级一侧 100 100 0.10 5级一侧 50 50 0.05 6级与普通地下室相邻 普通地下室一侧 90（140） 170（200） 0.15 5级与普通地下室相邻 普通地下室一侧 180（320） 320（470） 0.30 注当普通地下室的上部地面建筑首层不符合第3.3.2条第1款规定时，普通地下室一侧的荷载应取括号内值。 3.5.9
30、 多层防空地下室的防护密闭楼板 1、 当防空地下室上下层划分为两个防护单元时，作用在单元之间楼板上表面的等效静荷载标准值可按表3.5.9采用。 表3.5.9 上下层防护单元之间楼板上表面的等效静荷载标准值qe （KN/m2） 抗力等级 qe 上下层均为6级 50 上下层均为5级 100 上层为6级 下层为5级 100 注qe只计入作用在上层楼板上表面的垂直向下的等效静荷载单向作用。 2、 当防空地下室上下层为一个防护单元时，其上下层之间的钢筋混凝土楼板可不计入核爆动荷载作用，其楼板混凝土折算厚度不应小于200mm。 3、 当防空地下室没有设在最下层时，宜在临战时对防空地下室以下各层采取封堵措施
31、，确保空气冲击波不进入防空地下室以下各层。 此时防空地下室顶板和防空地下室及其以下各层的内、外墙、柱以及最下层底板均应计入核爆动荷载作用。 防空地下室底板可不计入核爆动荷载作用，由平时使用荷载计算确定，但钢筋混凝土底板的折算厚度不应小于200mm。 防空地下室不设在最下层的做法，一般不应采用。 3.5.10 室外出入口多跑楼梯 当防空地下室采用多跑式室外出入口时，且上端未设钢筋混凝土封闭式地面建筑时，作用在出入口内楼梯踏步与休息平台上的核爆动荷载应按构件正面和反面不同时受荷分别计算。 核爆动荷载作用方向与构件表面垂直，核爆动荷载的等效静荷载标准值可按表3.5.10采用。 表3.5.10 楼梯踏
32、步与休息平台等效静荷载标准值（KN/m2） 荷载部位 抗力等级 6 6 正面荷载 60 120 反面荷载 30 60 3.5.11 用作室外出入口使用的6级防空地下室室内出入口 当6级防空地下室符合下列条件时，其室内出入口可作为室外出入口使用 1、 上部地面建筑为钢筋混凝土结构。 2、 上部地面建筑首层楼梯间直通室外地面，且地下室至首层的楼梯段上端与室外的距离不大于2m。 3、 首层楼梯间直通室外的门洞外侧上方，应设有挑出长度不小于1m的防倒塌挑檐。 此时，需对室内出入口的楼梯和防倒塌挑檐，分别按核爆动荷载和倒塌荷载进行验算。 1）、首层至二层楼梯踏步与休息平台应按正面和反面不同时受核爆动荷载分别计算，动荷载作用方向与构件表面垂直，正面和反面的等效静荷载标准值可按表3.5.11-2采用。 表3.5.11-2 首层至二层楼梯踏
