【摘要】在人防墙底部设置支座具有非常重要的作用,通常情况下人防墙支座分为人防墙充当基础、人防墙底部放置厚板以及人防墙底部建造梁三种形式。在考虑人防荷载情形下开展的人防墙底部梁配筋计算时,通常将人防荷载视为恒定荷载进行计算,此外,人防墙底部的梁配筋取决于一般荷载数值。
【关键词】人防墙;支座;计算
一.引言
伴随着现代城市人口数量急剧增加,人均占地面积越来越小,高层建筑以及地下建筑成为了当今建筑发展的主流趋势,随之也产生了许多的人防地下室。但是目前一些专家与学者对人防地下室部分位置的计算难以形成统一看法,比如说人防墙的支座设置,现阶段还没有专用的软件可以进行支座的计算工作,同时对人防墙三维模型的构建也难以形成统一标准。一些专家从人防墙功能视角来分析,认为该墙设置的作用是承受一般武器或者核武器爆炸产生的冲击荷载,不应当将其当作垂直方向受力结构件,所以在进行地下室模型构建时不需要加上人防墙;另一些专家认为人防墙与顶板、底板等重要部件是相互连接的,充当顶板支座的作用,在进行设计应当将其视为剪力墙,所以建议在地下室模型构建时加上人防墙。结合现阶段理论研究基础,第二种看法更加贴合实际使用情况,因此必须要为人防墙底部增加支座,用来承受人防墙本身重量以及顶板赋予的荷载。
二.人防墙支座形式
在进行人防墙支座设置时需要根据底板下土质情况科学选取,并不是所有的人防墙都需要设计支座。当底板下面的土壤基础比较好,比如说天然基础,上部荷载可以通过人防墙直接传递给地基,这种情况下不需要设置支座。相反,当底板下面土壤比较疏松或者土质较差时,比如说桩基础,这种情况下就需要设置人防墙支座。常见的人防墙支座形式表现在以下三个方面。
(一)人防墙充当基础
将人防墙下面当作基础来承受人防墙及底板产生的荷载,这种方法比较单一,计算非常简单,和一般的墙柱下基础的计算工作大同小异。但是在人防墙下面建造基础会产生显著提高建造费用,同时也会延长建造时间,所以综合考量后,这种方法的实际应用价值较低[1]。
(二)人防墙底部放置厚板
在人防墙底部放置厚板来承载人防墙,这样人防墙传递下来的负载先传输到厚板上,之后经过厚板再传递给基础,然而从现阶段人防地下室的构建状况来看,各个支柱之间的距离较大,采用厚板做支撑必须要投入大量的资金,增加了建造成本[2]。此外,有些地下室的地板需要具备抗浮的功能,这时地下底板的厚度比较大,这种情况下能够使用人防墙底部放置厚板的方式进行支撑。这种形式的计算可以使用北京盈建科软件有限责任公司软件产品中的板间荷载功能,将线上荷载数据导入到软件中,从而实现有限元分析。
(三)人防墙底部建造梁
在人防墙底部建造专门的支撑梁,从人防墙传递下来的荷载先经过支撑梁,然后再通过支撑梁传递到地基上,这种方法具有较好的实用性。
通过对上述三种不同的人防墙支座设置形式进行分析,得出人防墙底部建造梁的方式应用范围最广,因此,本文重点针对这种形式开展计算。
三.人防墙下布梁的计算方法
本文中的计算是基于盈建科公司软件基础上的,在核算人防墙底部梁的配筋时,需要从两种工况进行探讨[3]:一方面是人防总作用力下的强度核算,包含有人防墙自身重量以及顶部恒定荷载;另一方面是不考虑人防荷载且处于极限情形时的强度核算以及一般应用情形下的裂缝与挠度计算。
本文以一人防地下室为例,设定为甲类核6人防等级,在使用软件时将人防墙等同于剪力墙,在底部构建梁时,软件进行计算过程中不再将顶板的人防荷载作用到底部支撑梁上,所以可以采用以下方式开展计算工作:将人防墙等同于软件中的剪力墙,在底部设置虚梁,与人防墙垂直的梁长宽尺寸为4x9m。
如图1所示为考虑人防荷载的底部梁受力示意图。人防荷载核算方法为:顶板人防荷载数值为49KN/m3,假如荷载大小恒定不变,那么输入楼板恒载加上49/1.1,因为表层无覆土,则版面恒载为1.4 KN/m3,最终的输入数值为45.9 KN/m3。底板人防荷载数值大小为19 KN/m3,受力方向为垂直往上,依照恒载计算,那么在软件上输入的数值为-19/1.1+1.4=-15.9 KN/m3。
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图1 考虑人防荷载的底部梁受力示意图
不考虑人防荷载的极限情形强度核算,依照一般的计算方法进行。在人防荷载以及一般荷载两种情形下梁的配筋示意图如图2所示,从中能够得出人防墙底部的梁配筋受到一般荷载的影响。
四.结语
综上所述,在人防墙底部设置支座具有非常重要的作用,拥有多种类型,通过分析得到如下结论:考虑人防荷载时,进行人防墙底部梁配筋计算时,可以将其作为恒定荷载输入;人防墙底部的梁配筋受到一般荷载的影响。
参考文献:
[1]吴达,许宁,刘华旭,李亚军,王韬,闫宇坤.天津某人防工程施工技术[J].施工技术,2013,42(S1):393-397.
[2]夏国兰.人防工程质量管理及主要质量控制点[J].福建建筑,2019(05):80-83.
[3]黄健.人防地下室墙体结构设计研究[J].特种结构,2013,30(04):41-44.