《人防地下室结构设计》
39页1、人 防 结 构,一、概 述,1、人防荷载的特点,1.1 人防荷载的来源:来源于核爆炸冲击波 1.2 人防荷载的作用时间:很短,1秒钟左右 1.3 人防荷载的作用次数:一次(整个结构寿命期内一次) 1.4 人防荷载的性质:突加快卸的瞬时动力荷载 1.5 人防荷载的分布:同时、均匀、满布 1.6 人防荷载的分项系数:分项系数=1,原因是:偶然性荷载 不乘分项系数;人防结构可靠度要求比工民建结构低。,2、人防结构的特点,2.1 人防结构的受力特性:承受突加的动荷载,是一种特殊的 动力结构 2.2 结构构件可以进入弹塑性阶段工作 2.3 结构的重要性系数=1 (已体现在抗力等级上) 2.4 结构材料强度提高 对HPB235级钢筋(原级钢):1.5 对HRB335级钢筋(原级钢):1.35 对小于C60的混凝土: 1.5 对砌体: 1.5 对材料强度提高原因的解释.,3、人防结构设计的特点,3.1 可用“等效静载法”、可拆开为单个构件进行计算(规 范用三 个系数过渡到等效静载) 3.2 各部位抗力(强度)相协调 3.3 可考虑塑性内力重分布 3.4 充分保证结构的延性,“强柱弱梁(板)”、“强剪
2、弱弯”,二、人防荷载的确定及选用,1、人防荷载的种类,1.1 空气冲击波超压:空气冲击波传播过程中产生的高出正 常大气压的那部分 压力。入射压力与反射压力的概念。 1.2 承受空气冲击波超压的构件:直接暴露在空气中的结构 构件: 出入口:人防门门扇; 人防门门框墙; 口部的临空墙; 楼梯间墙体; 筒体的墙体。,竖井: 井壁内侧。 内墙: 人防区与非人防区之间的防护密闭墙 外墙: 符合外露条件的外墙顶部 顶板: 无复土直接暴露在空气中的顶板 除顶板外,以上垂直构件均承受的为空气冲击波的反射压力, 因此数 值高出2倍以上。,1.3空气冲击波的荷载图形,图中的Pm按前述的规定,6级:50KN/,5级:100KN/。,1.4 土中的压缩波 空气冲击波沿地面的传布,压缩土壤,使土壤的质点产 生压缩,有一定速度,上层土壤受压后,继续压缩下一 层土壤,这种压缩状态由上而下传播的过程叫做压缩波。 1.5 承受土壤压缩波压力的构件 有复土的外墙(挡土墙), 有复土的顶板。,1.6 土壤压缩波的荷载图形,图中的Ph根据Pm以及土壤深度及参数计算。,2、从地面超压向等效静载的过渡,等效:动荷载构件在主振型下
3、的最大位移Wmax与相同形 式相同构件静载下的位移W静等效。 2. 1 对直接承受空气冲击波的构件(临空墙、门框墙等): 由2个系数转变为等效静载, 对反射系数K反,规范中没有给出符号而直接给出数值 (表4.3.9及表4.3.10) 对结构的动力系数Kd,查表4.4.4 2.2 对承受土中压缩波的构件(复土的顶板,外墙等) 由3个系数转变为等效静载, 衰减系数:规范中没有设代换,即1-hv1t2(1-), (4.2.3-1)的中括号项 当复土厚度1.5m时,取1 当复土超过1.5m时,要计算,1 综合反射系数:规范中为K(K=11.45),对反射系数及不利埋深的解释。, 动力系数:由于土中压缩波对应的荷载图形是有升压时间 的图形,说明其动力效应降低,Kd=1.051.96 之间,最高值与最低值比直接承受空气冲击波 的构件低。,3、常用结构的等效静载,为方便使用,规范给出了常用结构的等效静载值供选用。 对有关问题说明如下: 3.1 人防顶板的等效静载 计入上部建筑物影响的问题: 注意上部建筑物底层的条件是否符合规范的条件 ,对上部建筑影响的解释。 上部影响: A、有升压时间:改变了波形;
4、 B、对5级:压力衰减5%。, 首层架空层条件下人防顶板荷载: 按不考虑上部建筑物的影响计,按相应条件查表,也可按公式计算确定。 伸到绿地下的人防顶板荷载:原则上应按公式计算确定,也可按相应条件查表。 首层外墙为装饰性或玻璃围护结构时,也按不考虑上部建筑 物影响计 人防顶板上方有管道层、夹层及普通地下室时的顶板荷载: 规范没有明确,一般参照考虑上部建筑物影响计,即6级55KN/,5级100 KN/ 多层人防时中间板上的荷载(新增条文): 6级取50KN/,5级取100KN/,3.2 人防侧墙的等效静载: 外墙(挡土墙) 在查取表4.5.3-1时,注意以下问题: A.顶板计入上部建筑物影响时,外墙荷载要加大; B. 该表按单层地下室计算的,即墙高5m,当人防处 于地下二层或更下层时,应进行计算(或偏下限取)。 口部临空墙:按表4.5.7查取 人防区与非人防区(车库)之间的临空墙:按表4.5.8-2 查取,与口部临空墙略低(考虑了扩散作用), 门框墙:按表4.5.6-1查取 注意一:门框墙比同一面临空墙的荷载取高,原因是: 临空墙=2,门框墙=1; 注意二:门框墙的范围:一般限于人防门所在
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