人民防空地下室设计规范GB50038—94-2
3.4.23.2 扩散室室内净宽与净高之比(bs/hs)不宜小于0.4,且不宜大于2.5。
3.4.23.3 扩散室室内净长ls宜满足下式要求:
(3.4.23)
式中: ls,bs,hs——分别为扩散室室内净长,净宽,净高。
3.4.23.4 若通风管与扩散室的连接口设在扩散室侧墙,连接口应设在距后墙面三分之一扩散室的净长ls/3处(图3.4.23a);若连接口设
在后墙上,风管端部应设置弯头,并使端部风管中心线位于距后墙面三分之一扩散室的净长ls/3处(图3.4.23b)。
3.4.23.5 当采用固定式防爆波活门时,扩散室应设置检修人孔,其净宽不宜小于500mm,净高不宜小于800mm,并应设置防护密闭门。
3.4.23.6 扩散室内应设地漏或集水坑。
3.4.23.7 常用扩散室内部空间的最小尺寸,可按表3.4.23采用。
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a)通风管设在侧墙上(平面) b)通风管设在后墙上(剖面)
图3.4.23 扩散室通风管位置
1—悬板活门; 2—通风管
常用扩散室的内部空间最小尺寸 表3.4.23
扩散室代号 |
ls |
bs |
hs |
S1 |
1.0 |
1.0 |
1.6 |
S2 |
1.2 |
1.2 |
1.8 |
S3 |
1.5 |
1.5 |
2.0 |
S4 |
1.8 |
1.8 |
2.2 |
3.4.24 扩散箱宜采用钢板制作,钢板厚度不宜小于3mm。其内部空间最小尺寸应按表3.4.24采用(图3.4.24)。
图3.4.24 扩散箱
1—悬板活门;2—通风管
扩散箱内部空间最小尺寸(m) 表3.4.24
扩散室代号 |
lx |
bx |
hx |
X1 |
1.0 |
0.6 |
1.0 |
X2 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
X3 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
X4 |
1.4 |
1.4 |
1.4 |
注:lx,bx,hx——分别为扩散箱箱内净长,净宽,净高。
3.4.25 滤毒室与进风机室宜分室布置。滤毒室应设在染毒区,滤毒室的门应设置在直通地面和清洁区的密闭通道或防毒通道内(图
3.4.25a),并宜设密闭门;进风机室应设在清洁区。150人以下的二等人员掩蔽所,其滤毒室与进风机室可合室布置。滤毒风机
室宜设在清洁区,并应设密闭门(图3.4.25b)。
a)分室布置示意 b)合室布置示意
图3.4.25 滤毒室与进风机室布置
①密闭通道 ②滤毒室 ③进风机室 ④滤毒风机室 ⑤扩散室或扩散箱
3.4.26 专供平时使用的出入口,其临战时的封堵措施应保证战时的抗力、密闭、防早期核辐射及城市火灾等防护安全。并应满足本规范
第4.8节要求。
3.4.27 大型设备安装口的设置应保证防空地下室的战时防护能力。若设备需要在临战时安装,该安装口的封堵措施应满足本规范第4.8节
的要求。
3.4.28 5级和6级防空地下室,根据平时使用需要,可设通风采光窗。通风采光窗的窗孔尺寸,应根据防空地下室的结构类型、平时的使
用要求以及建筑物四周的环境条件等因素综合分析确定。窗井应采取相应的防雨和防地表水倒灌等措施。
3.4.29 通风采光窗应有可靠的战时防护措施。其临战时的封堵方式,设置窗井的可采用全填土式或半填土式(图3.4.29);高出室外地
面的可采用挡板式。
a)战时全填土窗井 b)战时半填土窗井
c)高出地面的采光窗
图3.4.29 通风采光窗战时封堵
1—防护挡窗板; 2—临战时填土; 3—防护墙; 4—防护盖板; 5—临战时砌砖封堵
3.5 辅助房间设计
3.5.1 医疗救护工程和专业队队员掩蔽部宜设水冲厕所。人员掩蔽所宜设干厕(便桶),当因平时使用需要,设置水厕时,也应根据战时
需要设置便桶的位置。配套工程应根据需要确定。厕所宜设在排风口附近或单独设置局部排风设施。
3.5.2 每个防护单元内,男女厕所应分别设置。厕所宜设前室。厕所的设置可按下列规定确定:
3.5.2.1 男女比例:二等人员掩蔽所可按1:1,其它工程按具体情况确定;
3.5.2.2 大便器(便桶)设置数量:男每40~50人设一个;女每30~40人设一个;
3.5.2.3 水冲厕所小便器数量与男大便器同,若采用小便槽,按每0.5m长相当于一个小便器计。
3.5.3 医疗救护工程、应设开水间。其它工程当人员较多,且有条件时可设开水闸。开水间应有防止蒸汽外溢的措施。
3.5.4 开水间、盥洗室、饮水间、贮水间、厕所等宜相对集中布置在排风口附近,并在上述房间或走道设置弹簧门。
3.5.5 人员掩蔽所和除食品加工站以外的配套工程,其清洁区内不宜设置厨房。其它工程如在清洁区内设厨房时,应在各进、排风口和排
烟口采取防护密闭措施。
3.5.6 柴油发电站的位置,应根据工程的用途和发电机组容量等条件综合确定。发电站宜与主体工程分开布置,并用通道连接。发电站宜
靠近负荷中心,远离安静房间。
3.5.7 柴油发电站的控制室宜与发电机室分室布置,控制室应设在清洁区,控制室与发电机室之间应设密闭隔墙、密闭观察窗和防毒通道
。当发电机室与控制室合室布置时,柴油发电站与主体的连通口应设防毒通道。
3.5.8 当柴油发电机不能直接从出入口运进时,发电机室应预留安装口,并应考虑发电机组在安装、检修时的吊装措施。
3.5.9 贮油间宜与发电机室分开布置,并应设置向外开启的防火门,其地面应低于附近房间或走道地面150~200mm或设门槛。严禁排烟管
、风管、给排水管、电线等穿过贮油间。
3.5.10 使用酸性蓄电池的防空地下室应设蓄电池室。蓄电应布置在排风口附近,并应设置向外开启的密闭门。
3.6 内部装修
3.6.1 防空地下室的装修设计应根据战时及平时的功能需要,并按适用、经济、美观的原则确定。在灯光、色彩、饰面材料的处理上应有
利于改善地下空间的环境条件。
3.6.2 室内装修应选用防火、防潮的材料,并满足防腐、抗震及其它特殊功能的要求。平战结合的防空地下室,其内部装修应符合国家有
关建筑内部装修设计防火规范的规定。
3.6.3 防空地下室的顶板不应抹灰。墙面抹灰不得掺用纸筋等可能霉烂的材料。密闭通道、防毒通道、洗消间、简易洗消间、滤毒室、扩
散室以及战时易染毒的通道和房间墙面、顶面、地面均应平整光洁,易于清洗。
3.6.4 设置地漏的房间和通道,其地面坡度不应小于0.5%,坡向地漏,且地面应比相连的房间或通道地面低20mm。
3.6.5 总机室、指挥室、会议室等房间宜采取隔声和吸声措施;柴油发电机房、通风机室等有噪声源的房间应采取隔声和吸声措施。
3.6.6 蓄电池室及其它有防酸、防碱要求的房间,其地面和墙裙应采用防腐蚀材料,墙面和顶面可刷防腐蚀涂料,并应选用相应的防酸、
防碱的建筑配件。
4 结构
4.1 一般规定
4.1.1 防空地下室结构的选型,应根据防护要求、使用要求、上部建筑结构类型、工程地质和水文地质条件以及材料供应和施工条件等因
素综合分析确定。对钢筋混凝土结构,可采用预制装配整体式。
4.1.2 防空地下室结构的材料选用,应在满足防护要求的前提下,做到因地制宜、就地取材。地下水位以下或有盐碱腐蚀时,外墙不宜采
用砖砌体。当有侵蚀性地下水时,各种材料均应采取防侵蚀措施。
4.1.3 防空地下室的结构设计,应根据防护要求和受力情况做到结构各个部位抗力相协调。
4.1.4 防空地下室结构在核爆动荷载作用下,其动力分析可采用等效静荷载法。
4.1.5 防空地下室结构在核爆动荷载作用下,应验算结构承载力,对结构变形、裂缝开展以及地基承载力与地基变形可不进行验算。
4.1.6 5级和6级防空地下室结构,当采用平战兼顾设计时,应通过临战加固达到战时防护要求。
4.1.7 防空地下室结构除按本规范设计外,尚应根据其上部建筑在平时使用条件下对防空地下室结构的要求进行设计,并应取其中控制条
件作为防空地下室结构设计的依据。
4.2 核爆炸地面空气冲击波、土中压缩波参数
4.2.1 在结构计算中,核爆炸地面空气冲击波超压波形,可取在峰值压力处按切线简化的无升压时间的三角形(图4.2.1)。防空地下室
设计采用的地面空气冲击波最大超压值(简称地面超压)△Pm,应按国家现行有关规定确定。地面空气冲击波的其它主要设计参数
可按表4.2.1采用。
图4.2.1 核爆炸地面空气冲击波简化波形
△Pm——地面空气冲击波最大超压(N/mm2);
t1——地面空气冲击波按切线简化的等效作用时间(s)。
地面空气冲击波主要设计参数 表4.2.1
抗力等级 |
按切线简化的等效作用时间T1(s) |
负压值(kN/m2) |
动压值(kN/m2) |
6 |
1.0 |
0.16△Pm |
0.16△Pm |
5 |
0.8 |
0.13△Pm |
0.30△Pm |
4B |
0.6 |
0.10△Pm |
0.55△Pm |
4 |
0.5 |
0.07△Pm |
0.74△Pm |
4.2.2 在结构计算中,土中压缩波压力波形可取简化为有升压时间的平台形(图4.2.2)。
4.2.3 土中压缩波的最大压力P及土中压缩波升压时间toh可按下列公式确定:
(4.2.3-1)
(4.2.3-2)
γ=υo/υ1 (4.2.3-3)
式中: Ph——土中压缩波的最大压力(kN/m2),当土的计算深度小于或等于1.5m时,Ph可近似取△Pms;
toh——土中压缩波升压时间(s);
h——土的计算深度(m)。计算顶板时,取顶板的覆土厚度。计算外墙时,取防空地下室结构外墙中点至室外地面的深度;
υo——土的起始压力波速(m/s)。当无实测资料时,可按表4.2.3-1、表4.2.3-2采用;
γ——波速比。当无实测资料时,可按表4.2.3-1、表4.2.3-2注②~④采用;
υ1——土的峰值压力波速(m/s);
δ——土的应变恢复比。当无实测资料时,可按表4.2.3-1、表4.2.3-2注②~④采用;
t2——地面空气冲击波按等冲量简化的等效作用时间(s),可按表4.2.3-3采用;
△Pms——空气冲击波超压计算值(kN/m2)。当不计入地面建筑物影响时,取地面超压值△Pm;当计入地面建筑物影响时,计算结
构顶板,应按本规范第4.2.4条~第4.2.6条的规定采用;计算结构外墙,应按本规范第4.2.7条的规定采用。
图4.2.2 土中压缩波简化波形
Ph——土中压缩波最大压力(KN/m2)。
toh——土中压缩波升压时间(s)。
非饱和土υo、、δ值 表4.2.3-1
土 的 类 别 |
起始压力波速υo(m/s) |
波速比 |
应变恢复比δ |
碎 石 土 |
300~500 |
1.2~1.5 |
0.9 |
砂土 |
粗砂 |
350~450 |
1.2~1.5 |
0.8 |
中砂 |
300~400 |
1.5 |
0.5 |
细砂 |
250~350 |
2.0 |
0.4 |
粉砂 |
200~300 |
2.0 |
0.3 |
粉 土 |
200~300 |
2.0~2.5 |
0.2 |
粘性土 |
粉质粘土 |
150~250 |
2.0~2.5 |
0.1 |
粘土 |
120~220 |
2.0~2.5 |
0.1 |
老粘土 |
300~400 |
1.5~2.0 |
0.3 |
红粘土 |
150~250 |
2.0~2.5 |
0.2 |
湿陷性黄土 |
260~280 |
2.0~3.0 |
0.1 |
淤泥质土 |
120~150 |
2.0 |
0.1 |
注:①粘性土坚硬状态υo取大值,软塑状态取小值;
②粘性土4级时,取大值;
③碎石土、砂土土体密实时,υo取大值,取小值。
饱和土起始压力波速υo值 表4.2.3-2
含气量α1(%) |
4 |
1 |
0.1 |
0.05 |
0.01 |
0.05 |
<0.001 |
起始压力波速υo(m/s) |
150 |
200 |
370 |
640 |
910 |
1200 |
1500 |
注:①α1为饱和土的含气量,可根据饱和度Sv、孔隙度n,按式α=n(1-Sv)计算确定,当无实测资料时,可取α1=1%;
②地面超压△Pm(N/mm2)<16α1时,取1.5,υo取表中值,δ同非饱和土;
③△Pm(N/mm2)>20α1时,υo取1500(m/s),取1,δ取1;
④16α1<△Pm(N/mm2)<20α1时,υo、、δ取线性内插值。
地面空气冲击波按等冲量简化的等效作用时间t2值 表4.2.3-3
抗力等级 |
t2(s) |
6 |
1.46 |
5 |
1.17 |
4B |
0.91 |
4 |
0.78 |
4.2.4 在结构顶板计算中,对5级和6级防空地下室,当符合下列条件之一时,可计入上部建筑物对地面空气冲击波超压作用的影响。
4.2.4.1 上部建筑物层数不少于二层,其底层外墙为不低于240mm砖砌体强度的墙体,且任何一面外墙墙面开孔面积不大于该墙面面积的
50%。
4.2.4.2 上部为单层建筑物,其承重外墙使用的材料和开孔比例符合上款规定,且屋顶为钢筋混凝土结构。
4.2.5 对符合本规范第4.2.4条规定的6级防空地下室,作用在其上部建筑物底层地面的空气冲击波超压波形可采用有升压时间平台形(图
4.2.2),空气冲击波超压计算值可取△Pm,升压时间可取0.0.25s。
4.2.6 对符合本规范第4.2.4条规定的5级防空地下室,作用在其上部建筑物底层地面的空气冲击波超压波形可采用有升压时间的平台形(
图4.2.2),空气冲击波超压计算值可取0.95△Pm,升压时间可取0.025s。
4.2.7 在计算土中外墙核爆动荷载时,对4B级及以下的防空地下室,当上部建筑物的外墙为钢筋混凝土承重墙,或对上部建筑物为抗震设
防的砌体结构或框架结构的6级防空地下室,均应计入上部建筑物对地面空气冲击波超压值的影响,空气冲击波超压计算值△Pms应
按表4.2.7的规定采用。
土中外墙计算中计入上部建筑物影响采用的空气冲击波超压计算值△Pms 表4.2.7
抗力等级 |
△Pms(kN/m2) |
6 |
1.10△Pm |
5 |
1.20△Pm |
4B |
1.25△Pm |
4.3 荷载及荷载组合
4.3.1 作用在防空地下室结构上的荷载,应包括核爆动荷载、上部建筑物自重、土压力、水压力及防空地下室自重等。对核爆动荷载,设
计时采用一次作用。
4.3.2 全埋式防空地下室结构上的核爆动荷载,可按同时均匀作用在结构各部位设计(图4.3.2-a)。 当6级防空地下室顶板底面高出室
外地面时,尚应验算地面空气冲击波对高出地面外墙的单向作用(图4.3.2-b)。
(a)——全埋式防空地下室 (b)——顶板高出地面的防空地下室
图4.3.2 结构周边核爆动荷载作用方式
4.3.3 防空地下室结构顶板的核爆动荷载最大压力Pc1及升压时间toh可按下列公式计算。
4.3.3.1 , SPAN>顶板计算中不计入上部建筑物影响的防空地下室:
Pc1=KPH (4.3.3-1)
toh=(γ-1)h/υo (4.3.3-2)
式中: Pc1——防空地下室结构顶板的核爆动荷载最大压力(kN/m2);
K——顶板核爆动荷载综合反射系数,可按本规范第4.3.4 条确定。
4.3.3.2 顶板计算中计入上部建筑物影响的防空地下室:
Pc1=KPH (4.3.3-3)
toh=0.025+(γ-1)h/υo (4.3.3-4)
4.3.4 结构顶板核爆动荷载综合反射系数K可按下列规定确定。
4.3.4.1 覆土厚度h为O时,K=1.0;
4.3.4.2 覆土厚度h大于或等于结构不利覆土厚度hm时,非饱和土的K值可按表3.4.3确定,饱和土的K值可按下列规定确定:
(1)当△Pm(N/mm2)>20α1时,平顶结构K=2.0,非平顶结构K=1.8;
(2)当△Pm(N/mm2)<16α1时,K值按非饱和土确定;
(3)当16α1≤△Pm(N/mm2)≤20α1时,K值可按线性内插确定。
4.3.4.3 结构顶板覆土厚度h小于结构不利覆土厚度hm时,K值可按线性内插确定。对主体结构,当结构顶板覆土厚度h不大于0.5m时,综
合反射系数K值可取1.0。
h≥hm时非饱和土的综合反射系数K值 表4.3.4
抗 力 等 级 |
覆 土 厚 度 h(m) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
5级、6级 |
1.45 |
1.40 |
1.35 |
1.30 |
1.25 |
1.22 |
1.20 |
4B级、4级 |
1.52 |
1.47 |
1.42 |
1.37 |
1.31 |
1.28 |
1.26 |
注:①双层结构综合反射系数取表中数值的1.05倍;
②非平顶结构综合反射系数取表中数值的0.9倍。
4.3.5 土中结构顶板的不利覆土厚度hm,可按表4.3.5-1、表4.3.5-2采用。
5级、6级防空地下室土中结构顶板不利覆土厚度 表4.3.5-1
lo(m) |
≤2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
hm(m) |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
1.7 |
2.0 |
2.2 |
2.5 |
2.7 |
lo(m) |
6.0 |
6.5 |
7.0 |
7.5 |
8.0 |
8.5 |
≥9.0 |
hm(m) |
2.9 |
3.0 |
3.2 |
3.4, |
3.6 |
3.8 |
4.0 |
注:①lo为顶板净跨,双向板取短方向净跨,对多跨结构,取最大短边净跨;
②hm为顶板允许延性比[β]=3时与lo对应的土中结构不利覆土厚度。
4.3.6 土中结构外墙上的水平均布核爆动荷载的最大压力Pc2及升压时间toh可按下列公式计算:
Pc2=ζPh (4.3.6-1)
tQh=(γ-1)k/υo (4.3.6-2)
式中: Pc2——土中结构外墙上的水平均布核爆动荷载的最大压力(kN/m2);
ζ——土的侧压系数,当无实测资料时可按表4.3.6采用。
4级、4B级防空地下室土中结构顶板不利覆土厚度 表4.3.5-2
lo(m) |
≤3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
6.0 |
6.5 |
hm(m) |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
1.9 |
2.1 |
2.3 |
lo(m) |
7.0 |
7.5 |
8.0 |
8.0 |
9.0 |
9.5 |
≥10.0 |
hm(m) |
2.5 |
2.7 |
3.0 |
3.0 |
3.5 |
3.7 |
4.0 |
核爆动荷载作用下土的侧压系数ζ值 表4.3.6
土 的 类 别 |
侧压系数ζ |
碎 石 土 |
0.15~0.25 |
砂 土 |
地下水位以上 |
0.25~0.35 |
地下水位以下 |
0.70~0.90 |
粉 土 |
0.33~0.43 |
粘 性 土 |
坚硬、硬塑 |
0.20~0.40 |
可塑 |
0.40~0.70 |
软塑、流塑 |
0.70~1.00 |
注:①碎石土及非饱和砂土:密实、颗粒粗的取小值;
②非饱和粘性土:液性指数低的取小值;
③饱和粘性土、饱和砂土:含气量α1≤0.1%时取大值。
4.3.7 当6级防空地下室的顶板底面按本规范第3.3.7条规定高出地面,直接承受空气冲击波作用的外墙最大水平均布压力Pc2′可取2Pm。
4.3.8 结构底板上核爆动荷载最大压力可按下式计算:
Pc3=ηPc1 (4.3.8)
式中: Pc3——结构底板上核爆动荷载最大压力(kN/m2);
η——底压系数,当底板位于地下水位以上时取0.7~0.8,其中4B级及4级取小值;当底板位于地下水位以下时取0.8~1.0,其
中含气量α1≤0.1%时取大值。
4.3.9 作用在防空地下室出入口通道内临空墙、门框墙的最大压力值Pc,可按表4.3.9取值。
出入口通道内临空墙、门框墙最大压力值Pc 表4.3.9
出入口部位及形式 |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
顶板荷载计入上部建筑物影响的室内出入口 |
2.0△Pm |
1.9△Pm |
— |
— |
室外直通、单向出入口、顶板荷载未计入上部建筑物影响的室内出入口 |
ζ<30° |
2.4△Pm |
2.8△Pm |
3.0△Pm |
3.0△Pm |
ζ≥30° |
2.0△Pm |
2.4△Pm |
室外竖井、穿廊式出入口 |
2.0△Pm |
2.0△Pm |
2.0△Pm |
2.0△Pm |
4.3.10 防空地下室出入口通道内防护密闭门及防爆波活门,应按表4.3.10的规定选用定型产品。相邻两防护单元之间防护密闭门,应按
表4.5.8-1及4.5.8-2的规定选用定型产品。
出入口通道内防护密闭门及防爆波活门设计压力选用值 表4.3.10
出入口形式 |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
竖井或穿廊式 |
3△Pm |
3△Pm |
2△Pm |
2△Pm |
直通、单向式 |
3△Pm |
3△Pm |
3△Pm |
3△Pm |
4.3.11 防空地下室的室内出入口,除临空墙外,其它与防空地下室无关的墙、楼梯踏步和休息平台等均不计入核爆动荷载作用。
4.3.12 防空地下室室外出入口土中通道结构上的核爆动荷载,可按下列规定采用。
4.3.12.1 有顶板的通道结构,按承受土中压缩波产生的核爆动荷载计算,其值可按本规范第4.3.3~4.3.6条及第4.3.8条确定。
4.3.12.2 无顶板敞开段通道结构,可不验算核爆动荷载作用。
4.3.12.3 土中竖井结构,无论有无顶板,均按由土中压缩波产生的法向均布动荷载计算,其值可按本规范第4.3.6条的规定确定。
4.3.13 作用在扩散室与防空地下室内部房间相邻的隔墙上最大压力,可按消波系统的余压确定。扩散室与土直接接触的外墙、顶板及底
板均可按外部核爆动荷载计算。
4.3.14 防空地下室结构的荷载组合,可按表4.3.14的规定确定。
防空地下室结构荷载组合 表4.3.14
结 构 部 位 |
抗力等级 |
荷 载 组 合 |
顶 板 |
6、5、4B、4 |
顶板核爆动荷载标准值,顶板静荷载标准值(包括覆土、战时不拆迁的固定设备、顶板自重及其它静荷载) |
外 墙 |
6 |
顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重标准值,外墙自重标准值核爆动荷载产生的水平动荷载标准值,土压力、水压力标准值 |
5 |
顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值;当上部建筑物外墙为钢筋混凝土承重墙时,上部建筑物自重取全部标准值;其它结构形式,上部建筑物自重取标准值之半;外墙自重标准值;核爆动荷载产生的水平动荷载标准值,土压力、水压力标准值 |
4B、4 |
顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值;当上部建筑物外墙为钢筋混凝土承重墙时,上部建筑物自重取全部标准值;其它结构形式,不计入上部建筑物自重;外墙自重标准值;核爆动荷载产生的水平动荷载标准值,土压力、水压力标准值 |
内承重墙(柱) |
6 |
顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重标准值,内承重墙(柱)自重标准值 |
5 |
顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值;当上部建筑物为砌体结构时,上部建筑物自重取标准值之半;其它结构形式,上部建筑物自重取全部标准值;内承重墙(柱)自重标准值 |
内承重墙 (柱) |
4B |
顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值;当上部建筑物外墙为钢筋混凝土承重墙时,上部建筑物自重取全部标准值;当上部建筑物为砌体结构时,不计入上部建筑物自重;其它结构形式,建筑物自重取标准值之半;上部内承重墙(柱)自重标准值 |
4 |
顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值;当上部建筑物外墙为钢筋混凝土承重墙时,上部建筑物自重取全部标准值;其它结构形式,不计入上部建筑物自重;内承重墙(柱)自重标准值 |
基 础 |
6 |
底板核爆动荷载标准值(条、柱基为墙柱传来的核爆动荷载标准值),上部建筑物自重标准值,顶板传来静荷载标准值,地下室墙身自重标准值 |
5 |
底板核爆动荷载标准值(条、柱基为墙柱传来的核爆动荷载标准值);当上部建筑物为砌体结构时,上部建筑物自重取标准值之半;其它结构形式上,上部建筑物自重取全部标准值; 顶板传来静荷载标准值;地下室墙身自重标准值 |
4B |
底板核爆动荷载标准值(条、柱基为墙柱传来的核爆动荷载标准值);当上部建筑物外墙为钢筋混凝土承重墙时,上部建筑物自重取全部标准值;当上部建筑物外为砌体结构时,不计入上部建筑物自重;其它结构形式,上部建筑物自重取标准值之半;顶板传来静荷载标准值;地下室墙身自重标准值 |
4 |
底板核爆动荷载标准值(条、柱基为墙柱传来的核爆动荷载标准值);当上部建筑物外墙为钢筋混凝土承重墙时,上部建筑物自重取全部标准值;其它结构形式不计入上部建筑物自重;顶板传来静荷载标准值;地下室墙身自重标准值 |
注:上部建筑物自重标准值,系指防空地下室上部建筑物的墙体和楼板传来的静 荷载标准值,即墙体、屋盖、楼板自重及战时不拆迁的
固定设备等。
4.4 结构动力计算
4.4.1 在核爆动荷载作用下,结构构件的工作状态可用结构构件的允许延性比[β]表示,其值按下式确定:
[β]=[um]/ue(4.4.1)
式中: [um]——结构构件允许最大变位;
ue——结构构件弹性极限变位。
4.4.2 对砌体结构构件,允许延性比[β]值取1.0;对钢筋混凝土结构构件,[β]取值应符合下列规定:
4.4.2.1 密闭、防水要求高的结构构件宜按弹性工作阶段设计,[β]值取1.0。
4.4.2.2 有一般密闭、防水要求的结构构件,宜按弹塑性工作阶段设计,[β]值按表4.4.2采用。
钢筋混凝土结构构件允许延性比[β]值 表4.4.2
受力状态 |
受弯 |
大偏心受压 |
小偏心受压 |
中心受压 |
[β] |
3.0 |
2.0 |
1.5 |
1.2 |
4.4.3 在核爆动荷载作用下,顶板、外墙、底板的均布等效静荷载标准值,可分别按下列公式计算:
qe1=Kd1Pc1(4.4.3-1)
qe2=Kd2Pc2(4.4.3-2)
qe3=Kd3Pc3(4.4.3-3)
式中: qe1、qe2、qe3——分别为作用在顶板、外墙及底板的均布等效静荷载标准值;
Kd1、Kd2、Kd3——分别为顶板、外墙及底板的动力系数,可按本规范第4.4.4条及4.4.5条确定。
4.4.4 结构构件的动力系数Kd可按下列规定采用。
4.4.4.1 当核爆动荷载的波形简化为无升压时间三角形时,按下式计算:
(4.4.4)
4.4.4.2 当核爆动荷载的波形简化为有升压时间平台形时,根据结构构件自振圆频率ω、升压时间toh及允许延性比[β[按表4.4.4确定。
动力系数Kd 表4.4.4
ωtoh |
允 许 延 性 比 [β] |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
3.0 |
0 |
2.00 |
1.71 |
1.50 |
1.34 |
1.20 |
1 |
1.96 |
1.68 |
1.47 |
1.31 |
1.19 |
2 |
1.84 |
1.58 |
1.40 |
1.26 |
1.15 |
3 |
1.67 |
1.44 |
1.28 |
1.18 |
1.10 |
4 |
1.50 |
1.30 |
1.18 |
1.11 |
1.06 |
5 |
1.40 |
1.22 |
1.13 |
1.07 |
1.05 |
6 |
1.33 |
1.17 |
1.09 |
1.05 |
1.05 |
7 |
1.29 |
1.14 |
1.07 |
1.05 |
1.05 |
8 |
1.25 |
1.11 |
1.08 |
1.05 |
1.05 |
9 |
1.22 |
1.09 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
10 |
<, TD style="PADDING-RIGHT: 2.25pt; PADDING-LEFT: 2.25pt; PADDING-BOTTOM: 2.25pt; WIDTH: 17%; PADDING-TOP: 2.25pt" width="17%">
1.20
1.08 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
15 |
1.13 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
20 |
1.10 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
4.4.5 用等效静荷载法进行结构动力计算时,宜将结构体系拆成顶板、外墙、底板等构件分别按单独的等效单自由度体系进行动力分析,
即按各构件的自振圆频率ω、核爆动荷载的升压时间toh及允许延性比[β]分别确定动力系数。底板的动力系数Kd3可取1.0。
4.4.6 按等效静荷载法进行结构动力分析时,宜取与动荷载分布规律相似的静荷载作用下产生的挠曲线作为基本振型。确定自振圆频率,
不计入土的附加质量影响。
4.4.7 扩散室与防空地下室内部房间相邻隔墙的动力系数可取1.3。
4.5 常用结构等效静荷载标准值
4.5.1 作用在防空地下室结构各部位的等效静荷载标准值,除可按本规范4.2~4.4节的公式计算外,当条件符合时,也可按本节的表格直
接选用。
4.5.2 当防空地下室的顶板为钢筋混凝土梁板结构,且按允许延性比[β]等于3计算时,顶板的等效静荷载标准值qe1可按表4.5.2采用。
顶板等效静荷载标准值膜qe1(kN/m2) 表4.5.2
顶板覆土厚度h(m) |
顶板区格最大短边净跨lo(m) |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
h≤0.5 |
3.0≤lo≤9.0 |
(55)60 |
(100)120 |
240 |
360 |
0.5<h≤1.0 |
3.0≤lo≤4.5 |
(65)70 |
(120)140 |
310 |
462 |
4.5<lo≤6.0 |
(60)70 |
(115)135 |
285 |
425 |
6.0<lo≤7.5 |
(60)65 |
(110)130 |
275 |
410 |
7.5<lo≤9.0 |
(60)65 |
(110)130 |
265 |
400 |
1.0<h≤1.5 |
3.0≤lo≤4.5 |
(70)75 |
(135)145 |
320 |
480 |
4.5<lo≤6.0 |
(65)70 |
(120)135 |
300 |
450 |
6.0<lo≤7.5 |
(60)70 |
(115)135 |
290 |
430 |
7.5<lo≤9.0 |
(60)70 |
(115)130 |
280 |
415 |
注:表中带括号项为计入上部建筑物影响的顶板等效静荷载标准值。
4.5.3 防空地下室土中外墙的等效静荷载标准值qe2,当未计入上部建筑物对外墙影响时,可按表4.5.3-1、4.5.3-2采用;当按本规范
第4.2.7条的规定应计入上部建筑物影响时,土中外墙的等效静荷载标准值qe2应按表4.5.3-1、4.5.3-2规定数值乘以系数λ采用
。6级时,λ=1.1;5级时,λ=1.2;4B级时,λ=1.25。
4.5.4 对按本规范第3.3.7.1款规定,高出室外地面的6级防空地下室,直接承受空气冲击波单向作用的钢筋混凝土外墙按弹塑性工作阶段
设计时,其等效静荷载的标准值qe2取130kN/m2。
4.5.5 防空地下室钢筋混凝土底板的等效静荷载标准值qe3,可按表4.5.5采用。
非饱和土中外墙等效静荷载标准值qe2(kN/m2) 表4.5.3-1
非饱和土中外墙等效静荷载标准值qe2(kN/m2) 表4.5.3-1
土 的 类 别 |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
砖砌体 |
钢筋混凝土 |
砖砌体 |
钢筋混凝土 |
钢筋混凝土 |
钢筋混凝土 |
碎 石 土 |
15~25 |
10~15 |
30~50 |
20~35 |
40~65 |
55~90 |
砂 土 |
粗砂、中砂 |
25~35 |
15~25 |
50~70 |
35~45 |
65~90 |
90~125 |
细砂、粉砂 |
25~30 |
15~20 |
40~60 |
30~40 |
55~75 |
80~110 |
粉 土 |
30~40 |
20~25 |
55~65 |
35~50 |
70~90 |
100~130 |
粘性土红粘土 |
坚硬、硬塑 |
20~35 |
10~25 |
30~60 |
25~45 |
40~85 |
60~125 |
可塑 |
35~55 |
25~40 |
60~100 |
45~75 |
85~145 |
125~215 |
软塑 |
55~60 |
40~45 |
100~105 |
75~85 |
145~165 |
215~240 |
老 粘 土 |
坚硬、硬塑 |
20~40 |
15~25 |
40~80 |
25~50 |
50~100 |
65~125 |
可塑 |
40~70 |
25~45 |
80~135 |
50~85 |
100~165 |
125~220 |
软塑 |
70~80 |
45~50 |
135~150 |
85~95 |
165~185 |
220~250 |
湿 陷 性 黄 土 |
15~30 |
10~25 |
30~65 |
25~45 |
40~85 |
60~120 |
淤 泥 质 土 |
50~55 |
40~45 |
90~100 |
70~80 |
140~160 |
210~240 |
注:①表内砖砌体数值系按防空地下室净高≤3m,开间≤5.4m;钢筋混凝土墙数值系按计算高度≤5m计算确定;
②砖砌体按弹性工作阶段计算,钢筋混凝土墙按弹塑性工作阶段计算,[β]取2.0;
③碎石土及砂土,密实、颗粒粗的取小值;粘性土,液性指数低的取小值。
饱和土中钢筋混凝土外墙等效静荷载标准值qe2(kN/m2) 表4.5.3-2
土 的 类 别 |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
碎石土、砂土 |
45~55 |
80~105 |
185~240 |
280~360 |
粉土、粘性土、老粘性土、红粘土、淤泥质土 |
45~60 |
80~115 |
185~265 |
280~400 |
注:①表中数值系按外墙计算高度≤4m,允许延性比[β]取2.0确定;
②含气量α1≤0.1%时取大值。
钢筋混凝土底板等效静荷载标准值qe3(kN/m2) 表4.5.5
顶板覆土厚度h(m) |
顶板短边净跨(m) |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
地下水位以上 |
地下水位以下 |
地下水位以上 |
地下水位以下 |
h≤0.5 |
3.0≤1≤9.0 |
40 |
40~50 |
75 |
75~95 |
0.5<h≤1.0 |
3.0≤1≤4.5 |
50 |
50~60 |
90 |
90~115 |
4.5<1≤6.0 |
45 |
45~55 |
85 |
85~110 |
6.0<1≤7.5 |
45 |
45~55 |
85 |
80~105 |
7.5<1≤9.0 |
45 |
45~55 |
80 |
80~100 |
1.0<h≤1.5 |
3.0≤1≤4.5 |
55 |
55~70 |
105 |
105~130 |
4.5<1≤6.0 |
50 |
50~60 |
90 |
90~115 |
6.0<1≤7.5 |
45 |
45~60 |
90 |
90~110 |
7.5<1≤9.0 |
45 |
45~55 |
85 |
85~105 |
顶板覆土厚度h(m) |
顶板短边净跨(m) |
抗 力 等 级 |
4B |
4 |
地下水位以上 |
地下水位以下 |
地下水位以上 |
地下水位以下 |
h≤0.5 |
3.0≤1≤9.0 |
140 |
160~200 |
210 |
240~300 |
0.5<h≤1.0 |
3.0≤1≤4.5 |
190 |
215~270 |
280 |
320~400 |
4.5<1≤6.0 |
170 |
195~245 |
255 |
290~365 |
6.0<1≤7.5 |
160 |
185~230 |
245 |
280~350 |
7.5<1≤9.0 |
155 |
180~225 |
235 |
265~335 |
1.0<h≤1.5 |
3.0≤1≤4.5 |
205 |
235~295 |
305 |
350~440 |
4.5<1≤6.0 |
190 |
215~270 |
280 |
320~400 |
6.0<1≤7.5 |
175 |
200~250 |
260 |
300~375 |
7.5<1≤9.0 |
165 |
190~240 |
250 |
285~355 |
注:①本表5级防空地下室底板的等效静荷载标, 准值按计入上部建筑物影响计算;
②位于地下水位以下的底板,含气量α1≤0.1%时取大值。
4.5.6 支承平板防护密闭门的钢筋混凝土门框墙(图4.5.6),其等效静荷载的标准值可按下列规定确定。
4.5.6.1 直接作用在门框墙上的等效静荷载标准值qe,可按表4.5.6-1确定。
4.5.6.2 由门扇传来的等效静荷载标准值,根据门扇形式,可分别按下列公式计算:
(1)单扇平板门
qia=KdfaPcα (4.5.6-1)
qib=KdfbPcα (4.5.6-2)
式中: qia、qib——分别为沿门洞短边和长边单位长度作用力的标准值(N/mm);
a、b——分别为沿门洞短边和长边的反力系数,可按表4.5.6-2采用;
Kdf——门框墙的动力系数,可取2.0。
直接作用在门框墙上的等效静荷载标准值qe(KN/m2) 表4.5.6-1
出入口部位及形式 |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
顶板荷载计入上部建筑物影响的室内出入口 |
200 |
380 |
— |
— |
室外直通、单向出入口,顶板荷载未计入上部建筑物影响的室内出入口 |
ζ<30° |
240 |
550 |
1200 |
1800 |
ζ≥30° |
200 |
480 |
室外竖井、穿廊出入口 |
200 |
400 |
800 |
1200 |
注:ζ为直通、单向出入口梯段的坡度角。
单扇平板门反力系数 表4.5.6-2
a/b |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
a |
0.37 |
0.37 |
0.37 |
0.36 |
0.36 |
0.35 |
0.34 |
b |
0.48 |
0.47 |
0.44 |
0.42 |
0.39 |
0.36 |
0.34 |
注:表中a/b为门扇短边长度与长边长度的比值。
(2)双扇平板门
qia=KdfaPcα (4.5.6-3)
qib=KdfbPcα (4.5.6-4)
式中: qia、qib——分别为沿上下门框和两侧门框单位长度作用力的标准值(N/mm);
a、b——分别为沿上下门框和两侧门框的反力系数,可按表4.5.6-3采用;
Kdf——门框墙的动力系数,可取2.0。
双扇平板门反力系数 表4.5.6-3
a/b |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
a |
0.5 |
0.48 |
0.47 |
0.44 |
0.42 |
0.40 |
b |
0.60 |
0.54 |
0.49 |
0.44 |
0.40 |
0.36 |
注:表中a/b为单个门扇垂直于自由边的边长与中间自由边边长的比值。
4.5.7 防空地下室出入口通道内的钢筋混凝土临空墙,当按允许延性比[β]等于2计算时,其等效静荷载标准值可按表4.5.7采用。
出入口临空墙的等效静荷载标准值(kN/m2) 表4.5.7
出入口部位及形式 |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
顶板荷载计入上部建筑物影响的室内出入口 |
110 |
210 |
— |
— |
室外直通、单向出入口,顶板荷载未 计入上部建筑物影响的室内出入口 |
ζ<30° |
160 |
370 |
800 |
1200 |
ζ≥30° |
130 |
320 |
室外竖井、穿廊出入口 |
130 |
270 |
530 |
800 |
4.5.8 防空地下室相邻两个防护单元之间的隔墙、门框墙水平等效静荷载标准值及防护密闭门设计压力选用值,可按表4.5.8-1或
4.5.8-2采用。设计时,隔墙与门框墙两侧应分别按单侧受力计算配筋。
图4.5.6 门框墙荷载分布
注: 1——门框墙悬挑长度(mm);
l1——门扇传来的作用力至牛腿(或悬臂梁)根部的距离(mm),其值为门框墙悬挑长度1减去1/3门扇搭接长度。
l2——直接作用在门框墙上的等效静荷载标准值分布宽度(mm),其值为门框墙悬挑长度l减去门扇搭接长度;
相邻防护单元抗力相同时,隔墙、门框墙的水平等效静荷载标准值及防护密闭门设计压力选用值 表4.5.8-1
部 位 |
抗 力 等 级 |
6 |
5 |
4B |
4 |
隔墙、门框墙水平等效静荷载标准值(kN/m2) |
50 |
100 |
200 |
300 |
防护密闭门设计压力选用值 |
△Pm |
△Pm |
△Pm |
△Pm |
4.5.9 开设通风采光窗的防空地下室,其采光井处等效静荷载标准值,可按下列规定确定。
4.5.9.1 当战时采用挡窗板加覆土的防护方式(图3.4.29-a)时,挡窗板及采光井内墙的水平等效静荷载标准值,可按表4.5.3-1采
用。
4.5.9.2 当战时采用盖板加覆土防护方式(图3.4.29-b)时,采光井外墙的水平等效静荷载标准值,可按表4.5.3-1、表4.5.3-2采
用,盖板的垂直等效静荷载标准值可按下式计算:
qc=1.2K△Pms(4.5.9)
4.5.9.3 当按本规范第3.3.7.1款规定在高出地面外墙开设窗孔时,外墙和档窗板的水平等效静荷载标准值可分别取130kN/m2及
150kN/m2。
相邻防护单元抗力不同时,隔墙、门框墙的水平等效静荷载标准值及防护密闭门设计压力选用值 表4.5.8-2
抗 力 等 级 |
部 位 |
隔墙水平等效静荷载标准(kN/m2) |
门框墙水平等效静荷载标准(kN/m2) |
防护密闭门设计压力选用值 |
6级与5级相邻 |
6级一侧 |
100 |
100 |
5级的△Pm |
5级一侧 |
50 |
50 |
6级的△Pm |
6级与普通地下室相邻 |
普通地下室一侧 |
90(140) |
170(200) |
3△Pm |
5级与4B级相邻 |
5级一侧 |
200 |
200 |
4B级的△Pm |
4B级一侧 |
100 |
100 |
5级的△Pm |
5级与普通地下室相邻 |
普通地下室一侧 |
180(320) |
320(470) |
3△Pm |
4B级与4级相邻 |
4B级一侧 |
300 |
300 |
4级的△Pm |
4级一侧 |
200 |
200 |
4B级的△Pm |
注:当顶板荷载不计入上部建筑物影响的室内出入口时,普通地下室一侧荷载应取括号内值。