4.1.1 防空地下室結(jié)構(gòu)的選型,應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求、平時和戰(zhàn)時使用要求、上部建筑結(jié)構(gòu)類型、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件以及材料供應(yīng)和施工條件等因素綜合分析確定。
4.1.2 防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)按50年采用。當(dāng)上部建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限大于50年時,防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)與上部建筑結(jié)構(gòu)相同。
4.1.3 甲類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載的分別作用,乙類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載的作用。對常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載,設(shè)計時均按一次作用。
4.1.4 防空地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求和受力情況做到結(jié)構(gòu)各個部位抗力相協(xié)調(diào)。
4.1.5 防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動荷載或核武器爆炸動荷載作用下,其動力分析均可采用等效靜荷載法。
4.1.6 防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動荷載或核武器爆炸動荷載作用下,應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)承載力;對結(jié)構(gòu)變形、裂縫開展以及地基承載力與地基變形可不進(jìn)行驗算。
4.1.7 對乙類防空地下室和核5級、核6級、核6B級甲類防空地下室結(jié)構(gòu),當(dāng)采用平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計時,應(yīng)通過臨戰(zhàn)時實施平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換達(dá)到戰(zhàn)時防護(hù)要求。
4.1.8 防空地下室結(jié)構(gòu)除按本規(guī)范設(shè)計外,尚應(yīng)根據(jù)其上部建筑在平時使用條件下對防空地下室結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行設(shè)計,并應(yīng)取其中控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。
條文說明 4.1 一般規(guī)定
4.1.1 與普通地下室相比,防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要特點是要考慮戰(zhàn)時規(guī)定武器爆炸動荷載的作用。常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載均屬于偶然性荷載,具有量值大、作用時間短且不斷衰減等特點。暴露于空氣中的防空地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如高出地面不覆土的外墻、不覆土的頂板、口部防護(hù)密閉門及門框墻、臨空墻等部位直接承受空氣沖擊波的作用。其它埋入土中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如有覆土頂板、土中外墻及底板等,則直接承受土中壓縮波的作用。此外,防空地下室內(nèi)部的墻、柱等構(gòu)件則間接承受圍護(hù)結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)動荷載作用。
防空地下室的結(jié)構(gòu)布置,必須考慮地面建筑結(jié)構(gòu)體系。墻、柱等承重結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量與地面建筑物的承重結(jié)構(gòu)相互對應(yīng),以使地面建筑物的荷載通過防空地下室的承重結(jié)構(gòu)直接傳遞到地基上。
防空地下室的結(jié)構(gòu)選型包括結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系的選擇。結(jié)構(gòu)類別一般可分為砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種。當(dāng)上部建筑為砌體結(jié)構(gòu),防空地下室抗力級別較低且地下水位也較低時,防空地下室可采用砌體結(jié)構(gòu)。防空地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系常采用梁板結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)以及箱型結(jié)構(gòu)等,當(dāng)柱網(wǎng)尺寸較大時,也可采用雙向密肋樓蓋結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆空心樓蓋結(jié)構(gòu)。
目前在防空地下室中采用的預(yù)制裝配整體式構(gòu)件有疊合板、鋼管混凝土柱及螺旋筋套管混凝土柱等。其它預(yù)制裝配式構(gòu)件,如有充分試驗依據(jù),也可逐步用于防空地下室。
4.1.2 設(shè)計使用年限是防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。設(shè)計使用年限是設(shè)計規(guī)定的一個時期,在這一規(guī)定的時期內(nèi),只需進(jìn)行正常的維護(hù)而不需進(jìn)行大修就能按預(yù)期目的使用,完成預(yù)定的功能,即建筑物在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。防空地下室結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi),除了滿足平時使用功能要求外,甲類防空地下室應(yīng)滿足“能夠承受常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載的分別作用”的戰(zhàn)時防護(hù)功能要求;乙類防空地下室應(yīng)滿足“能夠承受常規(guī)武器爆炸動荷載作用”的戰(zhàn)時防護(hù)功能要求。
4.1.3 現(xiàn)行《人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求》將人民防空工程按可能受到的空襲威脅劃分為甲、乙兩類:甲類工程防核武器、常規(guī)武器、化學(xué)武器、生物武器襲擊;乙類工程防常規(guī)武器、化學(xué)武器、生物武器的襲擊。根據(jù)上述要求,本條提出甲類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載的分別作用,乙類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載的作用。另外,無論是常規(guī)武器,還是核武器,設(shè)計時均只考慮一次作用。對于甲類防空地下室結(jié)構(gòu),取其中最不利情況進(jìn)行設(shè)計計算,不需疊加。
4.1.4 本條是在確定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的前提下,考慮到防空地下室結(jié)構(gòu)各部位作用的荷載值不同、破壞形態(tài)不同以及安全儲備不同等因素,為防止由于存在個別薄弱環(huán)節(jié)致使整個結(jié)構(gòu)抗力明顯降低而提出的一條重要設(shè)計原則。所謂抗力相協(xié)調(diào)即在規(guī)定的動荷載作用下,保證結(jié)構(gòu)各部位(如出入口和主體結(jié)構(gòu))都能正常地工作。
4.1.5 本條規(guī)定在常規(guī)武器爆炸動荷載或核武器爆炸動荷載作用下,結(jié)構(gòu)動力分析一般采用等效靜荷載法,是從防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計所需精度及盡可能簡化設(shè)計考慮。
由于在動荷載作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€很相近,且動荷載作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)靜荷載作用下破壞規(guī)律基本一致,所以在動力分析時,可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡化為單自由度體系。運用結(jié)構(gòu)動力學(xué)中對單自由度集中質(zhì)量等效體系分析的結(jié)果,可獲得相應(yīng)的動力系數(shù),用動力系數(shù)乘以動荷載峰值得到等效靜荷載。等效靜荷載法規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件在等效靜荷載作用下的各項內(nèi)力(如彎矩、剪力、軸力)就是動荷載作用下相應(yīng)內(nèi)力最大值,這樣即可把動荷載視為靜荷載。由于等效靜荷載法可以利用各種現(xiàn)成圖表,按照結(jié)構(gòu)靜力分析計算的模式來代替動力分析,所以給防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來很大方便。
試驗結(jié)果與理論分析表明,對于一般防空地下室結(jié)構(gòu)在動力分析中采用等效靜荷載法除了剪力(支座反力)誤差相對較大外,不會造成設(shè)計上明顯不合理,因而是能夠保證戰(zhàn)時防護(hù)功能要求的。對于特殊結(jié)構(gòu)也可按有限自由度體系采用結(jié)構(gòu)動力學(xué)方法,直接求出結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
4.1.6 本條是針對動荷載特點,以及人防工程在遭受襲擊后的使用要求提出的。
在動荷載作用下結(jié)構(gòu)變形極限,本規(guī)范第4.6.2條規(guī)定用允許延性比控制。由于在確定各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件允許延性比時,已考慮了對變形的限制和防護(hù)密閉要求,因而在結(jié)構(gòu)計算中不必再單獨進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形和裂縫開展的驗算。
由于在試驗中,不論整體基礎(chǔ)還是獨立基礎(chǔ),均未發(fā)現(xiàn)其地基有剪切或滑動破壞的情況。因此,本條規(guī)定可不驗算地基的承載力和變形。但對自防空地下室引出的各種剛性管道,應(yīng)采取能適應(yīng)由于地基瞬間變形引起結(jié)構(gòu)位移的措施,如采用柔性接頭。
4.1.7 由于防空地下室平時與戰(zhàn)時的使用要求有時會出現(xiàn)矛盾,因此設(shè)計中如何既能滿足戰(zhàn)時要求又能滿足平時要求,常會遇到困難。為較好地解決這一矛盾,本條提出可采用“平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計”這一設(shè)計方法。其基本思路是:在設(shè)計中對防空地下室的某些部位(如專供平時使用的較大出入口),可以根據(jù)平時使用需要進(jìn)行設(shè)計,但與此同時,設(shè)計中也考慮了滿足戰(zhàn)時防護(hù)要求所必需的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施(包括轉(zhuǎn)換的部位,如何適應(yīng)轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)支承條件的變化及如何在規(guī)定的轉(zhuǎn)換時間內(nèi)實施全部轉(zhuǎn)換工作的具體措施)。通過這種設(shè)計,防空地下室既能充分地滿足平時使用需要,又能通過臨戰(zhàn)時實施平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換達(dá)到戰(zhàn)時各項防護(hù)要求。但這種做法只能在抗力級別較低,防空地下室平時往往作為公共設(shè)施的情況下使用,故在本條規(guī)定中提出限于乙類防空地下室和核5級、核6級、核6B級甲類防空地下室采用。
4.1.8 多層或高層地面建筑的防空地下室結(jié)構(gòu),是整個建筑結(jié)構(gòu)體系的一部分,其結(jié)構(gòu)設(shè)計既要滿足平時使用的結(jié)構(gòu)要求,又要滿足戰(zhàn)時作為規(guī)定設(shè)防類別和級別的防護(hù)結(jié)構(gòu)要求,即防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)同時滿足平時和戰(zhàn)時二種不同荷載效應(yīng)組合的要求。因此,規(guī)定在設(shè)計中應(yīng)取其控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。
4.1.2 防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)按50年采用。當(dāng)上部建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限大于50年時,防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)與上部建筑結(jié)構(gòu)相同。
4.1.3 甲類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載的分別作用,乙類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載的作用。對常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載,設(shè)計時均按一次作用。
4.1.4 防空地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求和受力情況做到結(jié)構(gòu)各個部位抗力相協(xié)調(diào)。
4.1.5 防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動荷載或核武器爆炸動荷載作用下,其動力分析均可采用等效靜荷載法。
4.1.6 防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動荷載或核武器爆炸動荷載作用下,應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)承載力;對結(jié)構(gòu)變形、裂縫開展以及地基承載力與地基變形可不進(jìn)行驗算。
4.1.7 對乙類防空地下室和核5級、核6級、核6B級甲類防空地下室結(jié)構(gòu),當(dāng)采用平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計時,應(yīng)通過臨戰(zhàn)時實施平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換達(dá)到戰(zhàn)時防護(hù)要求。
4.1.8 防空地下室結(jié)構(gòu)除按本規(guī)范設(shè)計外,尚應(yīng)根據(jù)其上部建筑在平時使用條件下對防空地下室結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行設(shè)計,并應(yīng)取其中控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。
條文說明 4.1 一般規(guī)定
4.1.1 與普通地下室相比,防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要特點是要考慮戰(zhàn)時規(guī)定武器爆炸動荷載的作用。常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載均屬于偶然性荷載,具有量值大、作用時間短且不斷衰減等特點。暴露于空氣中的防空地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如高出地面不覆土的外墻、不覆土的頂板、口部防護(hù)密閉門及門框墻、臨空墻等部位直接承受空氣沖擊波的作用。其它埋入土中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如有覆土頂板、土中外墻及底板等,則直接承受土中壓縮波的作用。此外,防空地下室內(nèi)部的墻、柱等構(gòu)件則間接承受圍護(hù)結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)動荷載作用。
防空地下室的結(jié)構(gòu)布置,必須考慮地面建筑結(jié)構(gòu)體系。墻、柱等承重結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量與地面建筑物的承重結(jié)構(gòu)相互對應(yīng),以使地面建筑物的荷載通過防空地下室的承重結(jié)構(gòu)直接傳遞到地基上。
防空地下室的結(jié)構(gòu)選型包括結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系的選擇。結(jié)構(gòu)類別一般可分為砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種。當(dāng)上部建筑為砌體結(jié)構(gòu),防空地下室抗力級別較低且地下水位也較低時,防空地下室可采用砌體結(jié)構(gòu)。防空地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系常采用梁板結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)以及箱型結(jié)構(gòu)等,當(dāng)柱網(wǎng)尺寸較大時,也可采用雙向密肋樓蓋結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆空心樓蓋結(jié)構(gòu)。
目前在防空地下室中采用的預(yù)制裝配整體式構(gòu)件有疊合板、鋼管混凝土柱及螺旋筋套管混凝土柱等。其它預(yù)制裝配式構(gòu)件,如有充分試驗依據(jù),也可逐步用于防空地下室。
4.1.2 設(shè)計使用年限是防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。設(shè)計使用年限是設(shè)計規(guī)定的一個時期,在這一規(guī)定的時期內(nèi),只需進(jìn)行正常的維護(hù)而不需進(jìn)行大修就能按預(yù)期目的使用,完成預(yù)定的功能,即建筑物在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。防空地下室結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi),除了滿足平時使用功能要求外,甲類防空地下室應(yīng)滿足“能夠承受常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載的分別作用”的戰(zhàn)時防護(hù)功能要求;乙類防空地下室應(yīng)滿足“能夠承受常規(guī)武器爆炸動荷載作用”的戰(zhàn)時防護(hù)功能要求。
4.1.3 現(xiàn)行《人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求》將人民防空工程按可能受到的空襲威脅劃分為甲、乙兩類:甲類工程防核武器、常規(guī)武器、化學(xué)武器、生物武器襲擊;乙類工程防常規(guī)武器、化學(xué)武器、生物武器的襲擊。根據(jù)上述要求,本條提出甲類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載的分別作用,乙類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動荷載的作用。另外,無論是常規(guī)武器,還是核武器,設(shè)計時均只考慮一次作用。對于甲類防空地下室結(jié)構(gòu),取其中最不利情況進(jìn)行設(shè)計計算,不需疊加。
4.1.4 本條是在確定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的前提下,考慮到防空地下室結(jié)構(gòu)各部位作用的荷載值不同、破壞形態(tài)不同以及安全儲備不同等因素,為防止由于存在個別薄弱環(huán)節(jié)致使整個結(jié)構(gòu)抗力明顯降低而提出的一條重要設(shè)計原則。所謂抗力相協(xié)調(diào)即在規(guī)定的動荷載作用下,保證結(jié)構(gòu)各部位(如出入口和主體結(jié)構(gòu))都能正常地工作。
4.1.5 本條規(guī)定在常規(guī)武器爆炸動荷載或核武器爆炸動荷載作用下,結(jié)構(gòu)動力分析一般采用等效靜荷載法,是從防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計所需精度及盡可能簡化設(shè)計考慮。
由于在動荷載作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€很相近,且動荷載作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)靜荷載作用下破壞規(guī)律基本一致,所以在動力分析時,可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡化為單自由度體系。運用結(jié)構(gòu)動力學(xué)中對單自由度集中質(zhì)量等效體系分析的結(jié)果,可獲得相應(yīng)的動力系數(shù),用動力系數(shù)乘以動荷載峰值得到等效靜荷載。等效靜荷載法規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件在等效靜荷載作用下的各項內(nèi)力(如彎矩、剪力、軸力)就是動荷載作用下相應(yīng)內(nèi)力最大值,這樣即可把動荷載視為靜荷載。由于等效靜荷載法可以利用各種現(xiàn)成圖表,按照結(jié)構(gòu)靜力分析計算的模式來代替動力分析,所以給防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來很大方便。
試驗結(jié)果與理論分析表明,對于一般防空地下室結(jié)構(gòu)在動力分析中采用等效靜荷載法除了剪力(支座反力)誤差相對較大外,不會造成設(shè)計上明顯不合理,因而是能夠保證戰(zhàn)時防護(hù)功能要求的。對于特殊結(jié)構(gòu)也可按有限自由度體系采用結(jié)構(gòu)動力學(xué)方法,直接求出結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
4.1.6 本條是針對動荷載特點,以及人防工程在遭受襲擊后的使用要求提出的。
在動荷載作用下結(jié)構(gòu)變形極限,本規(guī)范第4.6.2條規(guī)定用允許延性比控制。由于在確定各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件允許延性比時,已考慮了對變形的限制和防護(hù)密閉要求,因而在結(jié)構(gòu)計算中不必再單獨進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形和裂縫開展的驗算。
由于在試驗中,不論整體基礎(chǔ)還是獨立基礎(chǔ),均未發(fā)現(xiàn)其地基有剪切或滑動破壞的情況。因此,本條規(guī)定可不驗算地基的承載力和變形。但對自防空地下室引出的各種剛性管道,應(yīng)采取能適應(yīng)由于地基瞬間變形引起結(jié)構(gòu)位移的措施,如采用柔性接頭。
4.1.7 由于防空地下室平時與戰(zhàn)時的使用要求有時會出現(xiàn)矛盾,因此設(shè)計中如何既能滿足戰(zhàn)時要求又能滿足平時要求,常會遇到困難。為較好地解決這一矛盾,本條提出可采用“平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計”這一設(shè)計方法。其基本思路是:在設(shè)計中對防空地下室的某些部位(如專供平時使用的較大出入口),可以根據(jù)平時使用需要進(jìn)行設(shè)計,但與此同時,設(shè)計中也考慮了滿足戰(zhàn)時防護(hù)要求所必需的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施(包括轉(zhuǎn)換的部位,如何適應(yīng)轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)支承條件的變化及如何在規(guī)定的轉(zhuǎn)換時間內(nèi)實施全部轉(zhuǎn)換工作的具體措施)。通過這種設(shè)計,防空地下室既能充分地滿足平時使用需要,又能通過臨戰(zhàn)時實施平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換達(dá)到戰(zhàn)時各項防護(hù)要求。但這種做法只能在抗力級別較低,防空地下室平時往往作為公共設(shè)施的情況下使用,故在本條規(guī)定中提出限于乙類防空地下室和核5級、核6級、核6B級甲類防空地下室采用。
4.1.8 多層或高層地面建筑的防空地下室結(jié)構(gòu),是整個建筑結(jié)構(gòu)體系的一部分,其結(jié)構(gòu)設(shè)計既要滿足平時使用的結(jié)構(gòu)要求,又要滿足戰(zhàn)時作為規(guī)定設(shè)防類別和級別的防護(hù)結(jié)構(gòu)要求,即防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)同時滿足平時和戰(zhàn)時二種不同荷載效應(yīng)組合的要求。因此,規(guī)定在設(shè)計中應(yīng)取其控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。


住宅設(shè)計規(guī)范 GB50096
電動汽車充電站設(shè)計規(guī)
