《地下二层人防手算计算书》

地下二层人防手算计算书一、设计依据1. 甲方提供的设计委托书及批准的设计方案2. 建材太原地质工程勘察院提供的本工程岩土工程勘察报告(详细勘察)(编号：2010勘察18号)3. 建材太原地质工程勘察院提供的本工程岩土工程勘察报告(详细勘察)(编号：2011勘察20号)4. 建筑工程抗震设防分类标准(GB 50223 - 2008)5. 工程结构可靠性设计统一标准(GB 50153 - 2008)6. 人民防空地下室设计规范 (GB 50038-2005) 以下简称地下室规范 7. 混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)8. 建筑结构荷载规范（2006年版）(GB 50009-2001)9. 砌体结构设计规范(GB 50003-2001)10. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）11. 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)12. 地下工程防水技术规范(GB50108-2008)13. 本工程设计引用的主要图集：混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(03G101-1)修正版、防空地下室设计荷载及结构构造(07FG01)等。14. 其它有关现行国家规范、规程、标准等。 二、工程概况（一）工程类别及结构型式本工程为单建掘开式工程，地下二层。地下室平时为商业，局部战时为人防物资库和二等人员掩蔽部工程。工程防核武器的抗力级别为6级，防常规武器的抗力级别为6级，防化级别为丁级。工程主体采用现浇钢筋混凝土板柱结构体系，口部通道及风道采用钢筋混凝土封闭框架结构。基础型式为筏板基础，为抗浮设置抗拔桩(700混凝土灌注桩)。（二）场地工程地质情况和水文地质条件根据岩土工程勘察报告，基础持力层为3层粉土层，地基承载力特征值fak=120kPa。场地类别为III类，属建筑抗震不利地段。场地相对稳定，适宜本工程建设。该地区抗震设防烈度为8度(第一组)，设计基本地震加速度值为0.20g。拟建场地地基土存在轻微-中等地震液化现象。不均匀地基，非湿陷性场地，可不考虑软弱土的震陷影响。标准冻土深度0.8m。根据岩土工程勘察报告，场地地下水抗浮设防水位接近地表。本工程设计、施工中应考虑地下水的影响。地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。场地土对混凝土结构和混凝土中的钢筋具微腐蚀性。（三）结构设计标准防核武器抗力级别防常规武器抗力级别防化级别设计合理使用年限结构安全等级6级6级物资库：丁级，人员掩蔽部：丙级50年二级地基基础设计等级抗拔桩基设计等级防水等级耐火等级丙级丙级一级一级标准冻深混凝土结构环境类别0.8m室内正常环境：一类；其余：二b类未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。（四） 抗震设防参数抗震设防类别抗震设防烈度设计基本地震加速度值设计地震分组丙类8度0.20g第一组抗震等级场地类别场地土类型三级III类中软场地土（五）材料选用构 件 名 称混凝土强度等级抗渗等级混凝土垫层C15顶、底板、独立柱基础、水库池壁C30P8外墙C30P8框架柱C40内墙C30构造柱(GZ)、过梁C20室内设备基础C20受力主筋采用HRB400级钢筋，箍筋、拉结筋均采用HPB235级、HRB400级钢筋，钢板、型钢采用Q235B钢。地下室内填充墙为陶粒混凝土空心砌块墙 MU5.0，砌块专用砂浆Mb5.0。其余均为轻质隔墙。（六）结构截面尺寸顶板厚： 0.60m，楼板厚：0.4mm，底板厚：0.6m，外墙厚：0.50m内墙厚： 0.30m,0.35m, 临空墙0.30m,0.35m，独立柱800X800，700X700, 600X600。三、结构荷载计算（一）顶板覆土重（厚2.53.2m, 按3.2m计算，考虑路面作法）：顶板自重：， 设备及装修荷载（风管及抹灰）：取消防车等效均布载(按2.5m覆土厚)，考虑该道路为城市干道，计算取15 kN/m2人防区战时等效静载：则：平时荷载组合， 战时荷载组合，取（二）楼板建筑垫层重：顶板自重： ， 设备及装修荷载（风管及抹灰）：战时不拆迁的固定荷载：平时活荷载：战时等效静载(同防护单元隔墙等效静载)：(战时等效静载由核爆荷载控制）则：平时荷载设计值取战时荷载设计值，取（三）外墙东区工程地下水抗浮设防水位标高781.35m，接近地表，按地表计算水位。西区工程地下水抗浮设防水位标高779.00m，接近地表，按地表计算水位。顶板处侧向水、土压力： 取楼板处侧向水、土压力: 取底板处侧向水、土压力: 取地面超载引起的侧压力： 平时荷载设计值： 顶板处侧向水、土压力： 楼板处侧向水、土压力: 取底板处侧向水、土压力: 取战时荷载设计值：根据地质报告，外墙土按饱和土计算。根据地下室规范4.8.3条和全国民用建筑工程设计技术措施防空地下室(2009年版)表3.3.2-2，作用在外墙上的核爆等效静载标准值：。根据地下室规范第4.7.3条，作用在外墙上的常规武器等效静载标准值。可知外墙等效静载由核爆荷载控制。作用在地下室外墙上的荷载设计值：顶板处侧向水、土压力：取楼板处侧向水、土压力: 取底板处侧向水、土压力: 取（四）底板地下柱、墙、柱帽托板自重：0.7X0.7X10.5X25+3.0X3.0X(0.25+0.2)X25=129+101=230 kN 折算为面荷载：230/64=3.6 kN/m2 ，考虑墙体自重，取20kN/m2.底板水浮力标准值：10X(2.8+4.9+5.5+0.6)=138 kN/m2按无桩基整体式筏板基础取值，人防区底板战时等效静载：(战时等效静载由核爆荷载控制）则：平时荷载组合1：，取180 kN/m2.平时荷载组合2: (水浮力作用)则平时荷载组合底板反力为180 kN/m2.相应地：战时荷载组合1：.战时荷载组合2：经比较可知，战时动荷载由核爆荷载控制，常规武器荷载不起控制作用。四、结构抗浮及地基承载力验算（一）抗浮计算根据岩土工程勘察报告，本场地抗浮设计水位接近地表，水头按13.8m计算，顶板上覆土重：顶板自重：楼板自重：底板自重：底板厚600，反托板750，4X4m，底板折算厚度为0.6X(8X8-4X2X2)+4X2X2X1.35/64=0.7875m则底板自重底板上建筑面层重：墙体及柱重： 合计： 浮力N<F, 不满足抗浮要求。为抗浮，设置抗拔桩。抗拔桩提供的抗拔力标准值：138-111.9=26.1 kN/m2（二）抗拔桩700计算(1) 为抗浮设置抗拔桩，700混凝土灌注桩。根据建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)第5.4.5， 5.4.6条，非整体破坏，整体破坏 ，非整体破坏，整体破坏 基底标高即桩顶标高为767.7，桩长19m计,桩端持力层为层中砂层。桩周长：u=3.1416X0.7=2.199m根据岩土勘察报告提供的灌注桩桩周土参数和剖面127-127计算：土层qsikZK300liZK304liZK309li层粉土250.753.72.435.49 1层中砂550.63.73.91.8层粉土400.752.94.03.6层中砂700.68.78.678.11则 ZK300 ZK304 ZK309 三个孔平均值为1401.5 kN。=1400/2+109.7=809.7 kN地下室面积11512m2, 抗拔桩根数26.1X11512/809.7=371 根，桩按均布设置。(如果桩仅布置于柱下板带，按暗梁板结构计算，梁上线载720kN/m, 暗梁600高，配筋过大，不合适。因此采用平板筏板基础，且均匀布桩，即板心布桩，实际布桩393根)按群桩整体破坏计算显然满足要求。因此抗拔桩由非整体破坏计算控制。 (2) 抗拔桩裂缝计算C35混凝土，二b类环境，钢筋混凝土桩，裂缝限值0.2mm。桩主筋(HRB335级)，经计算，裂缝满足要求。(2) 抗拔桩抗拉计算实际桩数393根，则 由5.8.7条，N=11512X(1.2X138-111.9)/393=1573 kNfyAs=300X20X314=1884 kN > N桩正截面受拉承载力满足要求。(满足图集10SG813中直径700的 G型要求)(3) 抗拔桩竖向抗压计算根据建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)第5.3.5条，=2.199X1021+1500X0.384=2821 kN则Ra=2821/2=1410 kN由于采用筏板基础，抗拔桩不承受上部竖向荷载作用，可不考虑桩对筏板的冲切作用, 适当采取加强措施：桩顶底板处设置反托板局部加厚，设置抗冲切弯起钢筋等。(4) 桩对底板抗冲切验算（平时荷载）按抗拔桩的抗压竖向极限承载力2821 kN为冲切力, 进行底板抗冲切计算. 此为最保守的计算工况。A 桩对承台底板冲切：设置桩顶承台，承台厚厚，则，则，按配置弯起钢筋计算，弯起钢筋双向各4根25： ，满足抗冲切要求。B 承台对底板冲切：，则按配置弯起钢筋计算，弯起钢筋双向各4根25： ，满足抗冲切要求。则无柱底的桩顶承台如下：（三）地基承载力验算平时荷载组合底板反力(包括基础底板和建筑垫层自重)，取210 kN/m2.地基承载力特征值fak=200kPa，修正后的地基承载力特征值fa > pk超补偿地基，地基承载力显然满足要求。五、板抗冲切计算（一）顶板抗冲切验算（平时荷载）板块，1、托板边缘处板厚， 取，满足采用C30混凝土，满足抗冲切要求。2.柱帽转折点取托板厚，则，取，则采用C30混凝土，满足抗冲切要求。（二）顶板抗冲切验算（战时荷载） 根据规范D.2.3条：，板块1、托板边缘处板厚， 取，满足采用C30混凝土，满足抗冲切要求。2.柱帽转折点取托板厚，则，取，则采用C30混凝土，满足抗冲切要求。（三）楼板抗冲切验算（平时荷载）板块,1、托板边缘处板厚，。取，满足采用混凝土，满足抗冲切要求。2.柱帽转折点取托板厚，则，取，则采用混凝土，满足抗冲切要求。（四）楼板抗冲切验算（战时荷载） 根据规范D.2.3条：，板块1、托板边缘处板厚，。取，满足采用混凝土，满足抗冲切要求。2.柱帽转折点取托板厚，则，取，则采用混