4.10.1 防空地下室結(jié)構(gòu)在確定等效靜荷載和靜荷載后，可按靜力計(jì)算方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。對于超靜定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可按由非彈性變形產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布計(jì)算內(nèi)力。
4.10.2 防空地下室結(jié)構(gòu)在確定等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值和永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值后，其承載力設(shè)計(jì)應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：

    式中 γ₀——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，可取1.0；
          γ_G——永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時可取1.2，有利時可取1.0；
          S_Gk——永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；
          γ_Q——等效靜荷載分項(xiàng)系數(shù)，可取1.0；
          S_Qk——等效靜荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；
          R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；
          R(·)——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力函數(shù)；
          f_cd——混凝土動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可按本規(guī)范第4.2.3條確定；
          f_yd——鋼筋（鋼材）動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可按本規(guī)范第4.2.3條確定；
          a_k——幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。
4.10.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件按彈塑性工作階段設(shè)計(jì)時，受拉鋼筋配筋率不宜大于1.5％。當(dāng)大于1.5％時，受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件的允許延性比[β]值應(yīng)滿足以下公式，且受拉鋼筋最大配筋率不宜大于本規(guī)范表4.11.8的規(guī)定。

    式中 x——混凝土受壓區(qū)高度(mm)；
          h₀——截面的有效高度(mm)；
          ρ、ρ'——縱向受拉鋼筋及縱向受壓鋼筋配筋率；
          f_yd——鋼筋抗拉動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)；
          f_cd——混凝土軸心抗壓動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)；
          α_c——系數(shù)，應(yīng)按表4.10.3取值。

4.10.4 當(dāng)板的周邊支座橫向伸長受到約束時，其跨中截面的計(jì)算彎矩值對梁板結(jié)構(gòu)可乘以折減系數(shù)0.7，對無梁樓蓋可乘以折減系數(shù)0.9；若在板的計(jì)算中已計(jì)入軸力的作用，則不應(yīng)乘以折減系數(shù)。
4.10.5 當(dāng)按等效靜荷載法分析得出的內(nèi)力，進(jìn)行墻、柱受壓構(gòu)件正截面承載力驗(yàn)算時，混凝土及砌體的軸心抗壓動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。
4.10.6 當(dāng)按等效靜荷載法分析得出的內(nèi)力，進(jìn)行梁、柱斜截面承載力驗(yàn)算時，混凝土及砌體的動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。
4.10.7 對于均布荷載作用下的鋼筋混凝土梁，當(dāng)按等效靜荷載法分析得出的內(nèi)力進(jìn)行斜截面承載力驗(yàn)算時，除應(yīng)符合本規(guī)范第4.10.6 條規(guī)定外，斜截面受剪承載力需作跨高比影響的修正。當(dāng)僅配置箍筋時，斜截面受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：

    式中 V——受彎構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)計(jì)值(N)；
          f_d——混凝土軸心抗拉動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)；
          b——梁截面寬度(mm)；
          h₀——梁截面有效高度(mm)；
          f_yd——箍筋抗拉動力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)；
          A_sv——配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積(mm²)，A_sv＝nA_sv1。此處，n為同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù)，nA_sv1剛為單肢箍筋的截面面積(mm²)；
          s——沿構(gòu)件長度方向的箍筋間距(mm)；
          l——梁的計(jì)算跨度(mm)；
          φ₁——梁跨高比影響系數(shù)。當(dāng)l/h₀≤8時，取φ₁＝1；當(dāng)l/h₀＞8時，φ₁應(yīng)按式(4.10.7-2)計(jì)算確定，當(dāng)φ₁＜0.6時，取φ₁＝0.6。
4.10.8 當(dāng)防空地下室采用鋼筋混凝土無梁樓蓋結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土反梁時，其設(shè)計(jì)尚應(yīng)分別符合本規(guī)范附錄D、附錄E的規(guī)定。
4.10.9 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)頂板可采用疊合板，并可按下列規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)：
    1 預(yù)制板除按一般預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算外，尚應(yīng)按澆筑上層混凝土?xí)r的施工荷載（包括預(yù)制板、現(xiàn)澆板自重）校核預(yù)制板強(qiáng)度與撓度，其撓度不應(yīng)大于l/200（l為板的計(jì)算跨度，雙向板系指短邊計(jì)算跨度）；
    2 疊合板可按預(yù)制板與其上部的現(xiàn)澆板作為共同工作的整體進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.10.10 砌體外墻的高度，當(dāng)采用條形基礎(chǔ)時，為頂板或圈梁下表面至室內(nèi)地面的高度；當(dāng)沿外墻下端設(shè)有管溝時，為頂板或圈梁下表面至管溝底面的高度；當(dāng)采用整體基礎(chǔ)時，為頂板或圈梁下表面至底板上表面的高度。
4.10.11 在動荷載與靜荷載同時作用下，偏心受壓砌體的軸向力偏心距e₀不宜大于0.95y，y為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。當(dāng)e₀小于或等于0.95y時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可按受壓承載力控制選擇截面。
4.10.12 支承鋼筋混凝土平板防護(hù)密閉門的門框墻，當(dāng)門洞邊墻體懸挑長度大于1/2倍該邊邊長時，宜在門洞邊設(shè)梁或柱；當(dāng)門洞邊墻體懸挑長度小于或等于1/2倍該邊邊長時，可采用下列公式按懸臂構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)(圖4.7.5-1)。

    式中 M——門洞邊單位長度懸臂根部的彎矩；
          V——門洞邊單位長度懸臂根部的剪力；
          l₁、l₂——見圖4.7.5-1。
 

條文說明

4.10 內(nèi)力分析和截面設(shè)計(jì)

4.10.2 根據(jù)現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068)的要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用可靠度理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)可靠度用可靠指標(biāo)β度量，采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。本條所列公式就是根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)并考慮了人防工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)提出的。
    為提高本規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化水平，從方便設(shè)計(jì)人員使用出發(fā)，本規(guī)范中的永久荷載分項(xiàng)系數(shù)、材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度（不包括材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)），均與相關(guān)規(guī)范取值一致。因?yàn)樵诜揽盏叵率以O(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的重要性已完全體現(xiàn)在抗力級別上，故將結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)7。取為1.0。
    取等效靜荷載的分項(xiàng)系數(shù)γ₀＝1.0，其理由：
    1 常規(guī)武器爆炸動荷載與核武器爆炸動荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的偶然荷載，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068)中第7.0.2條規(guī)定：偶然作用的代表值不乘以分項(xiàng)系數(shù)，即γ_q＝1.0；
    2 由于人防工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度水準(zhǔn)比普通工業(yè)與民用建筑規(guī)范規(guī)定的低得多，故γ_q值不宜大于1.O；
    3 等效靜荷載分項(xiàng)系數(shù)不宜小于1.0，它雖然是偶然荷載，但也是防護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的重要荷載；
    4 等效靜荷載是設(shè)計(jì)中的規(guī)定值，不是隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)值，目前也無可能按統(tǒng)計(jì)樣本來進(jìn)行分析，因此按國家規(guī)定取值即可，不必規(guī)定一個設(shè)計(jì)值，再去乘以其它系數(shù)。
    確定上述數(shù)值與系數(shù)后，按修訂規(guī)范的可靠指標(biāo)與原規(guī)范反算所得的可靠指標(biāo)應(yīng)基本吻合的原則，定出各種材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)。
    按修訂規(guī)范設(shè)計(jì)的防空地下室結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土延性構(gòu)件的可靠指標(biāo)約1.55，其失效概率6.1％；脆性構(gòu)件的可靠指標(biāo)約2.40，其失效概率為0.8％；砌體構(gòu)件的可靠指標(biāo)約2.58，其失效概率為0.5％。
4.10.3當(dāng)受拉-筋配筋率大1.5％時，按式(4.10.3-1)及式(4.10.3-2)的規(guī)定，只要增加受壓鋼筋的配筋率，受拉鋼筋配筋率可不受限制，顯然不夠合理。為使按彈塑性工作階段設(shè)計(jì)時，受拉鋼筋不致配的過多，本條規(guī)定受拉鋼筋最大配筋率不大于按彈性工作階段設(shè)計(jì)時的配筋率，即表4.11.8。
4.10.5、4.10.6 試驗(yàn)表明，脆性破壞的安全儲備小，延性破壞的安全儲備大，為了使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在最終破壞前有較好的延性，必須采用強(qiáng)柱弱梁與強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則。
4.10.7 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)中的抗剪計(jì)算公式，僅適用于普通工業(yè)與民用建筑中的構(gòu)件，它的特點(diǎn)是較高的配筋率、較大的跨高比（跨高比大于14的較多）、中低混凝土強(qiáng)度等級以及適中的截面尺寸等，而人防工程中的構(gòu)件特點(diǎn)是較低的配筋率、較小的跨高比（跨高比在8至14之間較多）、較高混凝土強(qiáng)度等級以及較大的截面尺寸。為彌補(bǔ)上述差異產(chǎn)生的不安全因素，根據(jù)清華大學(xué)分析研究結(jié)果，對此予以修正。
    根據(jù)收集到的有關(guān)試驗(yàn)資料，在均布荷載作用下，當(dāng)跨高比在8至14之間，考慮主筋屈服后剪切破壞這一不利影響，并參考國外設(shè)計(jì)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定，回歸得出偏下限抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式如下：

    該公式當(dāng)V/(bh₀f_c^1/2)＝0.92時，相當(dāng)于l/h₀＝8.7，與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)中抗剪計(jì)算公式的第一項(xiàng)(0.7)一致，可視其為上限值；當(dāng)V/(bh₀f_c^1/2)＞0.92，即l/h₀＜8.7時，可不必進(jìn)行修正；當(dāng)V/(bh₀f_c^1/2)＝0.55，相當(dāng)于l/h₀≈14.5時，其值與美國ACI規(guī)范抗剪強(qiáng)度值相當(dāng)，可視其為下限值；當(dāng)V/(bh₀f_c^1/2)＜0.55，即l/h₀＞14.5時，修正值不再隨l/h₀變化。綜上所述，可近似將修正系數(shù)φ1規(guī)定如下：
    當(dāng)l/h₀≤8時，φ1＝1；
    當(dāng)l/h₀≥14時，φ1＝0.6；
    當(dāng)8＜l/h₀＜14時，線性插入。
    由此得出公式為φ1＝(l/h₀－8)/15≥0.6。
4.10.11 采用e₀值不宜大于0.95γ的依據(jù)為：
    1 試驗(yàn)表明，按抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)的磚砌體結(jié)構(gòu)，當(dāng)e₀值超過1.0時，結(jié)構(gòu)并未破壞或喪失承載能力；
    2 蘇聯(lián)巴丹斯基著《掩蔽所結(jié)構(gòu)計(jì)算》第五章指出：計(jì)算磚墻承受大偏心距的偏心受壓動荷載時，偏心距的大小不受限制。
    《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003)第5.1.5條對原條文作出修改，要求e₀≤0.6y₀。該規(guī)范附錄D有關(guān)表格中只給出e₀≤0.6y時的影響系數(shù)聲值。當(dāng)e₀＞0.6y時，聲值可按該規(guī)范附錄D中給出的公式計(jì)算。