1、人防结构基本知识及监理要点,江阴市人防办陈 江,课程内容,内容： 人防工程基本知识 人防工程基本构件 防空地下室结构特性 人防工程土建施工监理要点,课程内容,第一部分 人防工程基本知识,人防工程基本知识,什么是人防工程？人防工程包括为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护等而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。 防空地下室是结合地面建筑修建的防护性建筑物，是人防工程的重要组成部分。,基本知识,主要概念:地下建筑防护工程防护工程人防工程人防工程防空地下室,防空地下室特点,造价经济,不单独占用城市用地便于实现平战结合,迅速掩蔽人员或物资,形式容易受到上部建
2、筑制约,上下建筑互为加强,人防工程的分类, 按构筑类型划分（明挖法、暗挖法）,人防工程的分类,指挥工程-具有战时不间断指挥、通信功能医疗救护工程-战时对伤员进行及时救护的工程防空专业队工程-战时对人防体系进行保障的分队掩蔽工程人员掩蔽工程-战时为人员提供的掩蔽工程(一等、二等）配套工程-除上述功能分类外的其他人防工程, 按战时功能分为五大类,人防工程的分类,甲类工程-能防预定核武器、生化武器及常规武器破坏效应的人防工程乙类工程-能防预定常规武器、生化武器破坏效应的人防工程（过去只强调防核爆，从2005版人防设计规范增加了防常规武器抗力要求。）, 按防护特性划分,人防工程的分级,人防工程的抗力等
3、级主要用以反映人防工程能够抵御敌人核袭击能力的强弱，其性质与地面建筑的抗震裂度有些类似，是一种国家设防能力的体现。抗力等级按防核爆炸冲击波地面超压的大小和抗常规武器的抗力要求划分。, 按抗力等级划分,人防工程的分级-抗力等级,一、防核武器：人防工程按抗冲击波分等级。如：5(0.1)、6(0.05Mpa)、6B(0.03)级。05版规范适用4B级、5级、6级、6B级。,人防工程的分级-抗力等级（常规武器）,常规武器破坏作用：整体破坏作用和局部破坏作用。 05版规范适用常5级、常6级。一般防空地下室不考虑抗炸弹直接命中。 目前常见的面广量大的防空地下室一般为抗核武器5级、6级和6B级，抗常规武器
4、5级和6级。,一般防空地下室（人员掩蔽）建设标准,甲类人防地下室建设标准为：核6、常6； 乙类人防地下室建设标准为：常6； 从以上几个指标我们不难看出： 一般防空地下室不考虑抗炸弹直接命中。主要防倒塌、间接命中的。同时具有对化学武器、生物武器和放射性沾染的防护。 人防工程的战时功能、防护特性、等级划分由当地的人防主管部门确定，并通过设计任务书下达设计指标。,课程内容,第二部分 人防结构基本构件,防空地下室基本构件,防空地下室基本结构构件, 防爆波活门,活门槛防护密闭门（密闭门）,防护门型号含义（中国建筑标准）,规格和代号（由中国建筑标准设计研究院编制）人防门的规格以门洞口净宽和净高来表示，防护
5、密闭门的代号是在门的规格前面加“BFM”，门的规格是以其洞口净宽和净高的分米数值表示，（在门的规格后面加“-”和门的抗力）。密闭门的代号是在门的规格前面加“BM”。 门的规格是以其洞口净宽和净高的分米数值表示。如： 固定门槛钢筋混凝土防护密闭门BFM1520-30 活门槛钢筋混凝土防护密闭门BHFM1520-30 固定门槛钢筋混凝土密闭门BM1520 双扇无门槛钢结构防护密闭门BGFM4022-30,B G F M 4022-30,中国建筑标准设计 研究院产品标识,门扇设计压力值0.3MPa,门洞净宽,双扇无门槛钢结构 防护密闭门,门洞净高,防护门型号含义（国家人民防空办公室）,规格和代号（由
6、总参四院编制）人防门的规格以门洞口净宽和净高来表示。如： H表示钢筋混凝土。（5）表示门扇设计压力值为0.1MPa；（6）表示门扇设计压力值为0.05MPa.如： 固定门槛钢筋混凝土防护密闭门HFM1020(6) 活门槛钢筋混凝土防护密闭门HHFM1220(5) 固定门槛钢筋混凝土密闭门HM1520 双扇无门槛钢结构防护密闭门GHSFM6030(6),GHSFM6030（6）,钢结构,活门槛,抗力等级,双扇,门洞净宽,防护,密闭（门）,门洞净高,人防工程基本构件,1、临空墙。一侧直接受空气冲气波作用，另一侧为防空地下室内部的墙体。 2、间隔墙。一是相邻防护单元之间的隔墙；二是防护单元与普通地下
7、室之间隔墙。 3、防护外墙。防空地下室中一侧与室外岩土接触，直接承受土中压缩波作用的墙体。 4、门框墙。安装三防门的墙。,人防围护结构-墙体,人防地下室-防护单元、连通口,防护单元要求 每个防护单元防护设施和设备应自成系统，其内不应设置伸缩缝和沉降缝； 单元之间设置防护密闭隔墙（整体现浇的钢筋混凝土墙）； 两相邻防护单元之间应至少设置一个连通口。,单墙设置连通口方式,人防地下室-连通口,双墙设置连通口方式,既是防护单元连通口又是防火分区疏散口形式,。,人防地下室基本构件临战封堵,抗爆单元隔墙及挡墙,平时已砌筑的抗爆隔墙与挡墙要求： 120mm厚的钢筋混凝土墙 250mm厚的混凝土墙临战构筑的抗
8、爆隔墙与挡墙要求： 120mm厚的预制钢筋混凝土墙 砂袋堆垒，墙体断面为梯形，高度1.8m，最小处厚度 500mm,防空地下室基本布局,人防地下室特性-防护、密闭,临空墙、顶板、底板、防护单元隔墙、相邻防护单元的楼板、防护密闭门门框墙需同时采取防护和密闭措施； 密闭墙、密闭门门框墙仅需采取密闭措施。,人防工程建设的标准、规范及相互关系,人民防空工程战术技术要求,人民防空地下室设计规范 GB50038,人民防空工程设计规范 GB50225,人民防空工程设计防火规范 GB50098,地下工程防水技术规范 GB50108,人民防空指挥工程设计标准 人民防空工程医疗救护工程设计标准 人民防空工程防护功
9、能平战转换设计标准 人民防空工程防化设计标准 RFJ1,行业标准，至少是秘密,常用规范、图集,人民防空地下室设计规范（GB50038-2005） 人民防空工程设计防火规范（GB50098） 地下防水工程质量验收规范 （GB50208-2002） 人民防空工程防护设备产品质量检验与施工验收标 准（RFJ01-2002),常用规范、图集,人民防空工程防护设备选用图集(国家人民防空办公室）（RFJ01-2008） 国家建筑标准设计图集（建筑FJ01-03）、（结构FG01-05） （通风FK01-02） （水安装07FS02） （电气FD01-02） 人民防空地下室设计规范图示（建筑05SFJ10、
10、电气05SFD10、通风05SFK10等） 移动、固定电站图集（07FJ05、08FJ04） 防倒塌棚架图集（05SFJ0505SFG04 ）,课程内容,第三部分 防空地下室结构特性,冲击波对地下工程的破坏途径,主要有： 1、破坏出入口和通风口附近的地面建筑物,使得工程口部堵塞， 2、直接进入工程的各种孔口，破坏口部通道、临空墙以及孔口防护设备，杀伤内部人员， 3、压缩地表面产生土中压缩波，通过压缩波破坏工程被复结构。,热辐射对地下工程没有直接破坏作用，但可能引起大面积的持续火灾。所以设计时应注意： 1、防护(密)门、防爆活门等宜避开热辐射直接照射。 2、应保证地下工程有一定的埋深，口部通道一
11、定长度。 3、保证一定的结构厚度,热辐射和早期核辐射对地下工程的危害：,受力特点：,人防地下室受力特点,防空地下室从本质上讲是战时防空袭的防护结构，但在平时和战时具有不同的功能。平时作为上部地面建筑物的基础结构，既要承受上部建筑物作用的平时荷载，战时作为防护结构又应当能承受防护等级规定的核爆炸、常规武器地面冲击波的作用。防空地下室主体结构在按平时荷载设计的同时，又应按战时荷载进行校核，各部构件按最不利工况进行截面设计。,防空地下室受力特点,防空地下室结构按战时工况设计的荷载，由静载与爆炸动荷载（用等效静荷载表示）组合确定。其中动载是指核爆炸、常规武器地面爆炸空气冲击波超压形成的荷载和土中压缩波
12、形成的荷载。静载是指土压力、水压力、结构自重、及上部建筑物传来的荷载、地面堆载等。,人防荷载的特点,人防荷载的来源：来源于核爆炸、常规武器冲击波人防荷载的作用时间：很短，1秒钟左右人防荷载的作用次数：一次（整个结构寿命期内一次）人防荷载的性质：突加快卸的瞬时动力荷载人防荷载的分布：同时、均匀、满布人防荷载的分项系数：分项系数=1，原因是：偶然性荷载不乘分项系数；人防结构可靠度要求比工民建结构低。,人防结构的特点 （一）,与民用建筑不同的结构特点： 可靠度偏低。由于战时动荷载是瞬间作用，防空地下室防护结构的设计可靠度比民用建筑低的多。民用建筑：失效概率Pf10-310-4；防空地下室：失效概率P
13、f：钢筋砼延性构件：6.1；砖砌体：0.5。,人防结构的特点（二）,应计入动力效应。防空地下室结构战时承受的核爆炸冲击波压力是一种动荷载。在同样数值的核爆炸动荷载作用与静荷载作用下，前者由于动力效应使其产生的构件变形和内力比后者要大，也就是更不利或更危险。通常防空地下室主体结构的动力系数Kd=1.05-1.10左右。,人防结构的特点（三）,可进入塑性阶段工作。民用建筑结构承受静荷载作用，构件不能进入塑性阶段工作。例如：简支梁当跨中出现塑性绞后，构件即成为可变机构，变形不断增大，以至坍塌。人防结构由于承受的战时荷载是一种短时作用的瞬态荷载，当构件工作进入塑性阶段时，因动荷载会很快消失，构件变形不
14、会不断增大，在达到最大变形后将不再增大，最后仅留下一定的残余变形。 允许构件进入塑性阶段工作，能充分地利用构件材料的潜力，具有很好的经济意义。,人防结构的特点（四）,材料强度可以提高。民用建筑设计采用的材料强度标准值，是在承受静载工况的条件下确定的。人防结构承受爆炸动荷载时，材料的加载速度（或应变速度）比静载工况时大得多。 试验表明材料在快速加载条件下其强度会提高，建筑钢材的材料动力强度提高系数约为1.151.25，混凝土的材料动力强度提高系数约为1.2。 人防结构承受核爆炸动荷载的工况，可能在工程完工后经过很长时间才会实现，故混凝土材料还可计入后期强度提高的因素，一般可取1.2的提高系数。,
15、人防结构的特点（五）,重视构造要求人防结构虽然是用等效静载法进行设计的，但客观实际其承受的战时荷载是动荷载，因此防空地下室结构在战时荷载下的工作性状具有如下三个特点：振动环境、大变形、对构件延性的要求更高，故而在构造要求上要予以重视。人防结构上述与民用建筑结构不同的主要特点，在防空地下室结构的设计、施工、监理工作中要重视贯彻相关的特殊要求。,常规设计构件等效静载取值（一般情况下）： 核爆动荷载作用下 （核6）：,常规设计构件等效静载取值：,常规武器作用下（常6: 防护结构距外墙外侧水平距离10米处地面爆炸考虑）： 顶板:40KN/; 外墙: 50KN/; 底板:不考虑(满足构造要求).,常规设
16、计构件等效静载取值：,门框墙 ：室外直通出入口 240 KN/；室外单向出入口 220 KN/；室外竖井、楼梯、穿廊出入口 130KN/； 临空墙 ：室外直通出入口 160 KN/；室外单向出入口 150 KN/；室外竖井、楼梯、穿廊出入口 90 KN/；,防空地下室结构构件材料强度,现浇砼结构选用的材料强度等级不应低于以下规定：基础：C25；梁、楼板：C25;柱：C30; 内外墙：C25;底板的砼垫层：C15;不得采用硅酸盐砖和硅酸盐砌块。 钢筋施工中要求：不应使用冷加工钢筋；慎用钢筋替换；,防空地下室抗渗要求,当有防水要求时，其砼的强度不宜小于C30； 抗渗等级根据埋深决定，且不小于S6.
17、具体如下：当埋深小于10米，最小等级为S6;当埋深在1020米，最小等级为S8;当埋深小于20-30米，最小等级为S10;当埋深在3040米，最小等级为S12;,常用结构构件厚度,常用结构构件厚度的确定 确定结构厚度的三个因素： 最小厚度要求（构造及安装要求）； 防早期核辐射的厚度要求（非力学因素）； 结构承载力的厚度要求（力学因素）。,有关构造要求的厚度, 人防钢筋混凝土构件最小厚度=200mm 防护密闭门门框墙厚度=300mm 密闭门门框墙、密闭隔墙厚度 250mm 防护单元隔墙上的连通口（同一墙体两边开门）厚度=500mm 风井在两边安门的井壁厚度=400-500mm6 临空墙 250m
18、m7 承重外墙 250mm,防早期核辐射对出入口临空墙的厚度要求,防早期核辐射的厚度要求,城市海拔 200米时：,按受力要求的参考尺寸,1、顶板：对6级：一般取200 250mm； 对5级：一般取300 350mm； 如果5级处于负二、负三层时，也可以取250mm，由计算确定。 2、顶板梁：按梁的截面要求定，跨度及荷载较大时， 高宽比可以放宽，即方梁甚至扁梁。 3、外墙：通常300mm，由计算确定； 4、防护单元隔墙：200mm；,按受力要求的参考尺寸,5、 密闭隔墙：200mm； 6、 临空墙：250300mm； 7、 底板：在南方地区，由于地下水位较高，底板一般 较厚，大多数情况下不由人防控制。结构厚度应首先满足防早期核辐射要求，然后满足受力要求，最后根据构造要求，选取结构构件的厚度。,
