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第一节概述第二节梁板式结构第三节装配式结构第四节口部结构,第五章附建式结构,,一、附建式结构概念根据一定的防护要求修筑于坚固的建筑物下的地下室，又称防空地下室，与独立修建的地下人防工事相对应。,第一节概述,与单建式人防结构相比的优越性（1）节省建设用地和投资；（2）便于平战结合，人员和设备容易在战时迅速转入地下；（3）增强上层建筑的抗地震能力，在地震时防空地下室可作为避震室；（4）上层建筑对战时核爆炸冲击波、光辐射、早期核辐射以及炮（炸）弹有一定的防护作用；（5）结合基本建设同时施工，便于施工管理，同时也便于维护。,第一节概述,修建附建式结构上部建筑需满足的条件有防护能力（1）多层建筑底层外墙选用材料的强度不低于一般砖石砌体强度；外墙开设门窗口面积不大于墙体面积的一半；（2）单层建筑除满足上述条件外，屋盖应为钢筋混凝土结构。,第一节概述,此外上覆土层需有一定的厚度，以满足防火和抗爆要求。,优先考虑建设的因素（1）低洼地带需进行大量填土的建筑；（2）需要做深基础的建筑；（3）新建的高层建筑；（4）人口密集、空地缺少的平原地区建筑。,第一节概述,二附建式结构的型式（1）梁板结构（2）板柱结构（3）箱形结构,第一节概述,结构的型式（1）梁板结构顶盖为钢筋混凝土梁板结构。跨度小，采用无梁体系。外墙砖预制板现浇,第一节概述,结构的型式（2）板柱结构满足平时使用要求，顶板采用无梁钢筋混凝土板式结构。外墙砖、预制板、现浇基础单独基础筏形基础,第一节概述,结构的型式（3）箱型结构钢筋混凝土空间结构。选择要素1）防护等级高2）上层建筑需设置箱形基础；3）地下水位高，结构有较高的防水要求,第一节概述,结构的型式（4）其他结构,第一节概述,二、结构型式结构型式选择考虑的因素（1）战时防护能力的要求；（2）上面地面建筑的类型；（3）地质及水文地质条件；（4）平时与战时使用的要求；（5）建筑材料及供应情况；（6）施工条件,第一节概述,三、结构的构造要求断面尺寸和配筋设计不仅满足战时的强度和稳定性要求，还要有一定的密闭性和整体性，以满足防光辐射和核辐射要求。（1）建筑材料（2）结构最小厚度（3）保护层最小厚度（4）变形缝设置（5）圈梁设置（6）构件连接锚固,第一节概述,三、结构的构造要求（1）建筑材料的最低强度等级应不低于相关设计规范规定的数值；如混凝土结构设计规范（GB500210-2002）砌体结构设计规范（GB50003-2001）,第一节概述,结构的构造要求（2）结构的最小厚度,第一节概述,结构的构造要求（3）保护层的最小厚度,第一节概述,（4）变形缝的设置地下室沉降缝的设置原则上应服从地面建筑的要求地震区设有局部地下室的建筑物，应设置沉降缝，地面建筑设置防震缝时，其防空地下室不设置防震缝。地下室的室外出入口与主体结构的连接处，应设置沉降缝，以防止产生不均匀沉降时断裂。当防空地下室设置沉降缝时，其上部地面建筑也要在其对应的位置设置沉降缝。防空地下室的一个防护单元内，不允许设置沉降缝、伸缩缝,第一节概述,（5）圈梁的设置当防空地下室的顶盖采用迭合板、装配整体式平板或拱形结构时，应沿着内墙与外墙的顶部设置圈梁一道。圈梁的高度不小于180mm，宽度与墙的厚度相同，在圈梁内上下各配三根直径为12mm的钢筋，箍筋直径不小于6mm，间距不大于300mm，圈梁应设置在同一个水平面上，并且要相互连通，不得断开，如圈梁兼作过梁时，应对这一部分圈梁另行验算。当防空地下室顶盖采用现浇钢筋混凝土结构时，除沿外墙顶部的同一水平布按上述要求设置圈梁时，还可在内隔墙上间隔设置圈梁，其间距不宜大于12m。,第一节概述,结构的构造要求（6）构件相接处的锚固钢筋混凝土顶板与内、外墙的相接处，应设置锚固钢筋，一般钢筋直径8mm、间距200mm，伸入圈梁内的锚固长度不应小于240mm，伸入砖墙内的锚固长度，不应小于450mm。砖墙转角处及内外墙的交接处，除应同时咬搓砌筑外，还应沿墙高设置拉结筋，拉结筋每边伸入墙身10mm，其数量当墙厚为490mm时，可取每10皮砖设置四根直径为6mm的钢筋。,第一节概述,结构的构造要求（7）其它构造要求对于双向配筋的钢筋混凝土顶板、底板或墙板，均应设置呈梅花形排列的联系筋或拉结筋，间距为500mm。顶板或底板的联系筋直径不小于8mm；墙板的拉结筋直径不小于6mm。钢筋混凝土受弯构件的受拉钢筋配筋率，一般控制在0.15～1.5的范围内。,第一节概述,附建式结构的设计要点（1）按平时和战时两种条件作为设计依据；（2）允许结构出现塑性变形，按弹塑性理论设计；（3）只进行结构的强度验算；（4）不必单独进行地基变形验算；（5）贯彻平战结合的原则，尽量为平时使用创造条件。,第二节梁板式结构,1顶板设计2侧墙设计3基础设计4承重内墙（柱）设计,第二节梁板式结构,（一）荷载静载动载（1）核爆炸冲击波超压所产生的动载土层参数；上部建筑结构。设计中常将冲击波动载变为相应的等效静载（2）顶板以上的静荷载设备夹层、房屋底层地坪和覆土层重以及战时不迁动的固定设备等。不包括人重和倒塌的上层建筑碎块的重量。（3）顶板自重根据初步选定的断面尺寸及采用的材料估算。,1顶板设计,（二）计算简图内容（1）荷载的形式、位置和数量；（2）板的跨数、各跨的跨度尺寸；（3）板的支承条件等。,1顶板设计,（二）计算简图原则在选择计算简图时，应力求计算简便，而又与实际结构受力情况尽可能符合。单向板、双向板、双列多向板,1顶板设计,l01l02时M2M1，荷载沿一个方向传递单向板,单向板,l01l02时M2M1，荷载沿梁两个方向传递双向板,双向板,（二）计算简图多列双向板的顶板简化（1）各跨受均布荷载,跨度相等或相近时,中间支座截面基本不发生转动，把顶板分为每一块单独的单跨双向板计算。（2）根据比值l2/l1将作用在每块双向板上的荷载近似地分配到两个方向上，而后再按互相垂直的两个单向连续板计算。,1顶板设计,（三）按塑性内力计算单向连续板l2/l1＞2，以及双向板的荷载已经分配简化为单向连续板（1）等跨情况（两跨相差小于20）,1顶板设计,,（三）按塑性内力计算单向连续板（2）不等跨情况的计算方法先按弹性法求出内力图。,1顶板设计,,（三）内力计算单向连续板（2）不等跨情况弯矩调幅法将各支座负弯矩减少30，并相应增加跨中正弯矩，使每跨调整后两端支座弯矩的平均值与跨中弯矩绝对值之和，不小于相应的简支梁跨中弯矩。如前者小于后者时，应将支座弯矩的调整值减少使不因支座负弯矩过小而造成跨中最大正弯矩的过分增加。最后，再根据调整后的支座弯矩计算剪力值。,1顶板设计,,（三）内力计算多列双向板,1顶板设计,,按塑性法计算，求解跨中及支座的比例关系,（四）截面设计截面由战时动载组合控制，只验算强度，但要考虑动载对材料动力强度的提高和动荷安全系数。允许结构塑变形，按弹塑性工作阶段设计，需保证结构的延性。,1顶板设计,,保证结构的延性，应满足下列条件对于超静定钢筋混凝土梁、板和平面框架结构，同时发生最大弯矩和最大剪力的截面，应验算斜截面抗剪强度。受拉钢筋配筋率μ，不宜大于1.5；对于受弯、大偏心受压构件，当μ＞1.5时，当β＜1.5时，仍取1.5,1顶板设计,,保证结构的延性，应满足下列条件连续梁的支座，以及框架和刚架的节点，当验算抗剪强度时，混凝土轴心抗压动力强度应乘以折减系0.8，且箍筋配筋率不小于0.15。构件跨中受拉钢筋μ1的和支座受拉钢筋的μ2（当两端支座配筋不等时取平均值），二者之和应满足,1顶板设计,,（一）侧墙的战时荷载组合水平方向动载通过计算将动载转变为等效静载或按规定取值，见P158表7-6。顶板传来的动荷载与静荷载可由顶板荷载计算结果根据顶板受力情况所求出的反力来确定。上部地面建筑自重冲击波超压不大，取1/2，较大，忽略。侧墙自重根据初步假设的墙体确定。,2侧墙,,（一）侧墙的战时荷载组合土侧压力及水压力土侧压力水压力,2侧墙,,（二）计算的简化原则侧墙上承受的水平方向荷载，简化时一般取为均布荷载。砖砌外墙高度条形基础，取顶板或圈梁下皮至室内地坪；整体式底板，取顶板或圈梁下皮至底板上表面。支撑条件混合结构中，d/d’砖墙厚/基础宽≤0.7，按上端简支，下端固定计算；整体式底板，上、下端简支；钢筋混凝土结构，顶板、墙板、底板分开计算时，墙板视为上端铰支，下端固定的有轴压梁。,2侧墙设计,,（二）计算的简化原则,2侧墙设计,,（三）内力计算对于由砖砌体及素混凝土构筑的侧墙，计算内力时按弹性工作阶段考虑；当等跨情况时，可利用建筑结构静力计算手册直接求出内力。对于钢筋混凝土构筑的侧墙，按弹塑性工作阶段考虑，先按弹性法计算弯矩，再对弯矩进行调整。,2侧墙设计,,（四）截面设计在偏心受压砌体的截面设计中，当考虑核爆炸动载与静荷载同时作用时，荷载偏心距e0不宜大于0.95y；当e0≤0.95y时，可仍由抗压强度控制进行截面选择。钢筋混凝土侧墙一般为双向配筋，通常。,2侧墙设计,,（一）条形基础对于受动载较小的大量性防空地下室条形基础，可不考虑核爆炸动载作用下的荷载组合，而只按上部地面建筑平时正常使用条件下的荷载组合进行设计；对于受动载较大的条形基础以及各种单独柱基，则应考虑其动、静荷载的组合。当考虑核爆炸动载作用时，对于条形基础以及单独柱基的天然地基，应进行承载能力验算，地基的允许承载能力，可以适当提高，提高系数按规定取值，见P161表7-7。,3基础设计,,（二）整体基础对于防护等级不高的大量性防空地下室荷载组合（1）底板核爆炸动载，常化为等效静载；（2）上部地面建筑自重的一半。（3）顶板传来的静载。（4）墙重。由于底板自重与底压抵消，故不应计入。防护等级更高的防空地下室底板的荷载组合有（1）底板核爆炸动载，如果是条形基础或单独柱基，则为墙（柱）传来的核爆炸动载，亦化为等效静载。（2）顶板传来的静载。（3）墙重。不包括上部地面建筑自重。,3基础设计,,（二）整体基础在确定了底板压力之后，应根据战时与平时两个组合情况的比较，取其中较大的作为设计的依据。底板的计算简图，拆开为单向或双向连续板；也可与侧墙一起构成整体框架。对于有防水要求的底板，应按弹性工作阶段计算，不考虑塑性变形引起的内力重分布。当防空地下室考虑核爆炸冲击波瞬时动载作用时，可不验算基础的沉降和地下室的倾覆。对于整体基础下的天然地基，在核爆炸冲击波动载作用下，可不必验算其承载能力。,3基础设计,,（一）荷载上部地面建筑的部分自重顶板传来的动荷载，一般化为等效静载。顶板传来的静荷载。地下室内墙（柱）的自重。除防护隔墙外，一般内墙（柱）不承受侧向水平荷载。当顶板按弹塑工作阶段计算时，为保证墙（柱）不先顶板破坏，在计算顶板传给墙（柱）的等效静载时，应将顶板支反力乘以1.25的系数。而按弹性工作阶段计算时，可直接取支反力确定荷载后则进行内力计算和截面选择,4承重内墙（柱）设计,,（二）承重内墙门洞的计算（1）将墙板视为一个整体简支梁，,4承重内墙（柱）设计,,（2）将上下横梁分别视为承受局部荷载的两端固定梁,（3）将两组内力迭加,上梁,下梁,1装配式结构类型全装配式结构在全装配式结构中，顶板、柱、墙板以及基础等都采用工厂生产的装配式构件，其中梁、板本身的连续性及梁与柱之间的刚性联接，是通过预留钢筋的连接以及在接头中增设钢筋和现浇少量混凝土来实现。预制-现浇式结构在定型构件（预制板）上再浇一层混凝土，这样就增加了顶板的工作高度，也就相应地提高了顶板的承载能力。当认为预制和现浇两部分混凝土共同工作时，受力钢筋是根据整个截面的工作条件来确定的。此外，还可以在预制构件之间留出一定的间隔，并在其中放置附加的纵向钢筋和横向钢筋，然后浇上混凝土以保证其连续性。,,第三节装配式结构,1装配式结构的类型迭合构件预制-现浇结构的一种在达不到截面需要高度的预制构件上，预留钢筋，然后再在其上现浇一层混凝土，使之达到截面计算高度。预制-现浇工结构的优点（1）部分构件在工厂生产，能保证质量，并用机械装配施工，速度快；现浇混凝土时，用预制构件做模板，节省木材。（2）节点为整体现浇，且在钢筋连接，具有必要的刚度，保证了结构的空间稳定性。（3）装配式构件在中间支座处的连续性容易实现。（4）在构件的接头处，都是用混凝土现浇的，因而，保证了被连接预制构件的紧密性。,,第三节装配式结构,2迭合板设计中的几项原则设计中所取的荷载，应为顶板的全部荷载，包括动荷载与静荷载。内力计算时，按单向简支或连续板考虑，也可按双向连续板考虑。迭合板断面由预制的与现浇的两部分组成。可将这两部分视为共同工作的整体进行截面设计与配筋。预制板应按下列情况进行验算按制作、运输及吊装时的标准荷载校核预制板的强度。按浇筑混凝土时的施工荷载校核预制板的强度和挠度。,,第三节装配式结构,2构造要求迭合板的预制板只限于采用实心板。为了保证迭合板的整体性，应将预制板的上表面进行打毛处理、做成锯齿形或留槽齿等处理。迭合板与墙身的锚固构造要求迭合板一端伸入砖墙的有效支承长度，应按现浇板计算。中间墙上两块预制板之间，应留空隙，以便现浇混凝土。保证施工质量。必须将预制板表面和预制板之间空隙中的杂物、油污等清洗干净，去掉积水，然后涂刷素水泥浆，随即浇注混凝土。板缝之内的混凝土，必须浇捣密实。,,第三节装配式结构,1室内出入口每个独立的防空地下室，至少有一个室内出入口（一）阶梯式设在楼梯间附近的阶梯式出入口，以平时使用为主，在战时（或地震时）倒塌堵塞的可能性很大。（二）竖井式竖井是钢筋混凝土方筒结构，壁厚度20㎝，配筋直径14mm、间距200mm。竖井顶端在底层地面建筑顶板之下。为避免互相干扰，竖井应与其它结构完全分离。,,第四节口部结构,出入口战争中易被摧毁，设计的重要部位,2室外出入口至少有一个室外出入口（一）阶梯式设于室外阶梯式出入口的伪装遮雨棚，应采用轻型结构。由于室外出入口比室内出入口所受荷载更大一些，室外阶梯式出入口的临空墙，一般采用钢筋混凝土结构。（二）竖井式尽量布置在地面建筑物的倒塌范围以外。竖井计算时，只考虑由土中压缩波产生的法向均布荷载，不考虑其内部压力的作用。,,第四节口部结构,3通风采光洞平时通风采光（一）设计的一般原则仅大量性防空地下室才开设通风采光洞。等级稍高的防空地下室不宜开设通风采光洞，防空地下室外墙开设的洞口宽度，不应大于地下室开间尺寸的1/3，且不应大于1.0m。临战前必须用粘性土将通风采光井填土。因为粘性土密实可靠，能满足防早期核辐射的要求。在通风采光洞上，应设防护挡板一道。洞口的周边，应采用钢筋混凝土柱和梁予以加强。开设通风采光洞侧墙，洞口上缘的圈梁按过梁进行验算。,,第四节口部结构,3通风采光洞（二）洞口的构造措施砖砌外墙,,第四节口部结构,钢筋混凝土柱构造,砖砌外墙构造,3通风采光洞（二）洞口的构造措施混凝土外墙,,第四节口部结构,钢筋（素）混凝土外墙构造,3通风采光洞（二）洞口的构造措施洞口周边加强钢筋配置的依据条件防空地下室侧墙的等效静载应按规定选取；通风采光井内回填土按粘土考虑；洞口宽度取为1.0m；钢筋混凝土柱的计算高度取为2.6m；钢筋混凝土梁与柱均按两端铰支的受弯构件计算。,,第四节口部结构,,概念附建式结构附建式结构的优点。附建式结构的设计要点。了解附建式地下结构的形式和特点。了解梁板式结构的设计计算方法。通风采光洞设计的一般原则。,第5章附建式结构,