PKPM人防地下室结构的设计.pdf

1、第五章 人防地下室结构的设计 一、 概述 人防荷载需要在 PMCAD 的“建筑模型与荷载输入”菜单里的“荷载输入人防荷载”子菜单中输入， 输入的是作用在有人防要求的楼面上的人防荷载。在此项子菜单里，设计人员可以对不同房间的人防荷载进行修改，也可以只在局部平面的房间布置人防。 人防工程的梁、柱、墙、临空墙的内力和配筋计算可以在 SATWE 、 PMSAP 、SPAS-SATWE、 TAT 软件中进行 。 人防顶板的内力和配筋计算可以在 PMCAD“画结构平面图”里完成。 人防基础的设计需要在 JCCAD 软件中进行，在 JCCAD 软件的“基础人机交互”菜单里输入人防顶板和人防底板荷载，在“基础

2、梁板弹性地基梁法”和“桩筏筏板有限元”菜单中进行人防基础的内力和配筋计算。 在 JCCAD 软件的“工具箱”里可以进行单元隔墙、门框墙和窗井墙的计算。此外，基础“工具箱”还根据人民防空地下室设计规范 GB50038-2005 （以下简称人防规范 ）的要求进行人防荷载和人防构件的计算与校核，内容十分丰富。 在 SPAS-SATWE 软件里可以直接导入 PMCAD 模型和相应的人防荷载， 并进行人防构件的设计。 二、 人防荷载组合与效应 根据人防规范的相关规定，对于甲类防空地下室，人防荷载主要包括常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载，对于乙类防 空地下室，人防荷载主要包括常规武器爆炸动荷载。对于常

3、规和核爆炸两种武器产生的动荷载的确定， 人防规范提供了两种方法， 一种是按照动荷载的相关公式确定， 另一种是按照等效静荷载确定。 在目前的 PKPM系列软件中，在 PMCAD 里输入的人防荷载是按照等效静荷载输入的，在 JCCAD 软件的基础“工具箱”里，设计人员可以根据需要 选择按“公式法”还是按等效静荷载方法计算人防荷载。 1、人防荷载组合应注意的问题 在采用 SATWE 软件进行人防工程设计前，必须在 PMCAD 软件中定义活荷载。 08版已经要求用户必须将活荷载单独当作一个荷 载工况来处理，同时，对于需要计算人防设计的房间楼板，其上必须布置有活荷载的均布面荷载值，不能为 0，哪怕是一个

4、很小的数值。这是程序设计的要求，因为程序将地下室顶板的竖向等效均布荷载 Qe1的导荷计算与楼面均布活荷载密切相关，如果不输入 楼面均布活荷载，则程序无法进行人防荷载的组合。 当导算到梁柱墙构件上的活荷载为 0 时，该构件的第（ 7）工况（人防荷载工况）的内力标准值也将为 0。 （以下工程算例一取消） 工程算例一 某工程，带一层人防地下室，人防等级为 6 级，人防顶板、外墙等效静荷载标准值如图 1 所示，其人防地下室平面图如图 2 所示： 图 1 人防顶板、外墙等效静荷载标准值 房间 1 梁 1 梁 2 图 2 人防地下室平面图 在 PMCAD 分别输入活荷载 2.0Kn/m2和 0.0 Kn/

5、m2， 采用 SATWE 软件进行人防工程计算，梁 1 的计算结果如下： 荷载工况 M-I M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-J N V-I V-1 V-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-J T (1) -5.7 -4.2 -2.7 -1.2 0.4 1.9 3.4 4.9 6.5 0.0 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 0.2 (2) 9.1 6.9 4.6 2.4 0.2 -2.1 -4.3 -6.5 -8.8 0.0 -2.6 -2.6 -2.6 -2.6 -2.6 -2.6 -2.6 -2.6 -2.6 -

6、0.0 (3) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (4) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (5) -79.0 -29.1 11.8 38.3 45.7 32.2 -0.6 -47.5 -103.6 -0.0 61.1 53.6 40.1 20.5 -3.6 -27.7 -47.2 -60.7 -68.3 -0.4 (6) -30.5 -11.7

7、 4.6 15.8 19.4 14.5 2.1 -15.4 -35.5 -0.0 22.4 20.9 16.4 9.0 -0.7 -10.4 -17.9 -22.3 -23.8 -0.1 (7) -911.3 -374.8 91.1 415.9 532.9 417.4 94.1 -370.4 -905.5 0.0 635.7 594.8 472.0 267.5 0.9 -265.8 -470.3 -593.1 -634.0 -3.7 (8) -35.2 -14.8 -3.1 -2.7 -2.7 -2.7 -3.0 -14.9 -35.2 0.0 -1.0 -1.0 -1.0 -1.0 -1.0

8、 -10.7 -18.1 -22.6 -24.1 0.0 (9) 2.0 1.2 6.4 17.8 22.1 17.9 6.5 1.5 2.4 0.0 24.1 22.6 18.1 10.7 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0.0 活荷载为 2.0 Kn/m2时梁 1 的内力标准值 荷载工况 M-I M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-J N V-I V-1 V-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-J T (1) -5.1 -3.7 -2.4 -1.0 0.3 1.7 3.0 4.4 5.7 -0.0 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6

9、1.6 1.6 1.6 0.2 (2) 8.2 6.2 4.2 2.2 0.2 -1.8 -3.9 -5.9 -7.9 -0.0 -2.3 -2.3 -2.3 -2.3 -2.3 -2.3 -2.3 -2.3 -2.3 -0.0 (3) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (4) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (5) -79.0 -29.1 1

10、1.8 38.3 45.7 32.2 -0.6 -47.5 -103.6 -0.0 61.1 53.6 40.1 20.5 -3.6 -27.7 -47.2 -60.7 -68.3 -0.4 (6) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (7) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (8) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

11、0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (9) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 活荷载为 0.0 Kn/m2时梁 1 的内力标准值 注： 荷载工况 = (1)-X 方向地震作用下的标准内力 荷载工况 = (2)-Y 方向地震作用下的标准内力 荷载工况 = (3)-X 向风力的工况号 荷载工况 = (4)-Y 向风力的工况号 荷载工况 = (5)-恒载作用下的标准内力 荷载工况 = (6)-活载作用下的标准内力 荷

12、载工况 = (7)-人防荷载作用的工况号 荷载工况 = (8)-梁荷载不利布置力作用下的负内力包络 荷载工况 = (9)-梁荷载不利布置力作用下的正内力包络 M - 表示梁各截面上的弯矩 V - 表示梁各截面上的剪力 N - 表示该梁主平面内各截面上的轴力最大值 T - 表示该梁主平面内各截面上的扭矩最大值 -I-,-1-,-2-,-3-,-4-,-5-,-6-,-7-,-J-表示截面号 通过比较可知，当活荷载为 2.0Kn/m2时，第（ 7）工况（人防荷载工况）输出了梁 1的内力标准值，而当活荷载为 0.0Kn/m2时，第（ 7）工况（人防荷载工况）输出的梁 1的内力标准值均为 0。 2、人

13、防设计荷载与作用效应分析 （ 1）人防设计荷载 地下室人防设计计算考虑的荷载，除常规考虑的恒载、活载、风荷、地震作用等外，还有地下室顶板的竖向等效均布静荷载 Qe1、 外墙的水平等效均布静荷载 Qe2和临空墙的水平等效均布静荷载 Qc，对于一个二层地下室的结构，若二层地下室都考虑人防荷载作用，相应的人防荷载加载简图如下图 3a 所示，若只有最下面的一层考虑人防荷载作用，则相应的加载简图如下图 3b 所示（图中 Qw为地下水对地下室外墙的侧压力， Qs为回填土对地下室外墙的侧压力）。 3a 3b 图 3 人防荷载加载简图 （ 2）人防作用效应分析 人防作用效应按等效静荷载法计算，计及上部建筑物的

14、影响，进行三维线弹性有限元分析，求得相应各构件的人防作用效应。地 下室外墙平面外弯矩按一端嵌固、一端弹性约束的单向板计算。 （ 3）人防作用效应组合 地下室构件的截面验算，除考虑恒、活、风、地震作用效应组合外，根据人民防空地下室设计规范（ GB50038-2005）第 4.10.2 条（以下省略规范名称，只列出条款）要求，对于考虑人防地下室的普通构件（如梁 柱墙等），程序中考虑了两组人防作用效应组合： 1.0 SGK 1.0 SQK 1.2 SGK 1.0 SQK 其中， SGK为恒载作用效应， SQK为相应于 Qe1 的人防设计荷载作用效应；对于临空墙，考虑的人防作用效应组合同上，其中 SQ

15、K为相应于 Qe1 和 Qc的人防设计荷载作用效应，截面验算内容包括墙平面内强度验算和平 面外强度验算；对于地下室外墙，考虑的人防作用效应组合有： 1.0 SGK+1.0 SEK 1.0 SQK 1.2*(SGK+ SEK) 1.0 SQK 其中， SEK为地下室外墙的侧向土、水压力作用效应， SQK为相应于 Qe1 和 Qe2的人防设计荷载作用效应，截面验算内容包括墙平面内强度验算和平面外强度验算。 由此可见，尽管在 PMCAD 里输入了活荷载，但程序在进行人防作用效应组合时并没有将输入的活荷载考虑进去。 SATWE 软件在“自定义组合工况”菜单里缺省的人防荷载组合系数如图 4 中黑色方框所

16、示： 图 4 “自定义组合工况”中缺省的人防荷载组合系数 （ 4）多层人防时的荷载处理 当有多层人防时，整体计算时 Qe1施加在人防最顶层，以此计算柱、墙的人防内力和人防最顶层梁的内力。其余楼层人防梁的内力通过局部施加 Qe1获得。这是程序的缺省计算方法。实际情况当中，不同的人防单元荷载可能有变化，与程序的缺省方式不同，这时可以在 PMCAD “人防荷载修改”中对人防荷载进行逐层、逐房间修改，对于不需要设计人防荷载的楼板房间，将相应房间上的人防荷载输入为 0。程序计算时，将自动取用修改后的人防荷载（如图 5 所示）。 （可以将荷载改为 0） 图 5a 修改人防荷载对话框 图 5b 局部修改人防

17、荷载 三、材料强度的调整 1、材料强度综合调整系数的调整 当构件的内力计算由人防荷载控制时， SATWE 软件能够按照人防规范第 4.2.3条的规定自动考虑材料强度综合调整系数。 2、材料动力系数的调整 人防工程的顶、底板和外墙的动力系数 Kd按第 4.6.34.6.7 条的相关规定取值。 3、混凝土强度的修正 进行梁、柱斜截面承载力验算时，混凝土的动力强度设计值乘以折减系数 0.8（见 4.10.6 条）。 进行墙、柱受压构件正截面承载力验算时，混凝土轴心抗压动力强度设计值乘以折减系数 0.8（见 4.10.5 条）。 4、钢筋砼构件纵向钢筋的最小配筋率 钢筋混凝土构件纵向钢筋的配筋率最小值

18、按 4.11.7 表取值（见 4.11.7 条）。 例如工程算例一中的梁 2， SATWE 软件显示的基本信息如下： 1. 构件材料信息 (Ma): 砼 2. 构件两端约束标志 (IE)： 两端刚接 3. 构件属性信息 (KE)： 主梁，普通梁 4. 长度 (m) DL = 6.90 5. 截面类型号 Kind = 1 6. 截面参数 (m) B*H = 0.300*1.000 7. 保护层厚度 (mm) Cov = 30.0 8. 箍筋间距 (mm) SS = 100.0 9. 混凝土强度等级 RC = 30.0 10. 主筋强度 (N/mm2) FYI = 300.0 考虑人防荷载组合时，

19、其配筋计算结果如下： -I- -1- -2- -3- -4- -5- -6- -7- -J- -M(kNm) -981. -356. 0. 0. 0. 0. 0. -481. -1144. LoadCase (36) (36) (0) (0) (0) (0) (0) (37) (36) TopAst 2671. 960. 900. 900. 900. 900. 900. 1297. 3254. %Steel 0.93 0.33 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.45 1.16 +M(kNm) 0. 0. 181. 547. 665. 507. 100. 0. 0. Load

20、Case (0) (0) (36) (36) (36) (36) (36) (0) (0) BtmAst 1050. 900. 900. 1477. 1796. 1367. 900. 900. 1050. %Steel 0.35 0.30 0.30 0.51 0.63 0.48 0.30 0.30 0.35 Shear 747. 692. 542. 296. -24. -339. -584. -735. -790. LoadCase (36) (36) (36) (36) (37) (36) (36) (36) (36) Asv 107. 92. 57. 57. 57. 57. 63. 103

21、. 118. Rsv 0.36 0.31 0.19 0.19 0.19 0.19 0.21 0.34 0.39 现以 I 节点所对应的梁端弯矩 M=-981Kn.m 为例，第（ 36）组 合 为 1.2 SGK 1.0 SQK，其配筋面积为 2671mm2，若以相同的弯矩按不考虑人防组合下材料强度综合调整系数计算，则按照 GJ 软件计算的配筋面积为 4151.54mm2，可见两种计算结果存在明显的差异。 5、其他构件验算 SATWE 软件的地下室人防设计功能不仅仅适 用于钢筋混凝土结构，也适用于钢结构和钢与混凝土混合结构，其中，钢构件、钢 骨构件和钢管砼构件的截面验算，均取用砼、钢筋和钢材的动

22、力设计强度，采用相应规范的计算公式进行验算。 四、局部人防地下室的计算 对于局部人防地下室的结构设计， 设计人员可以通过在需要计算人防工程的地方施加人防荷载，不需要计算人防工程的地方（即不 需要计算人防的房间）令人防荷载为零来实现。这样程序在进行构件设计时， 当 该构件为人防荷载组合控制，则自动按人防规范的相关规定进行设计， 当 该构件为非人防荷载控制，则自动按照非人防荷载组合进行构件的设计，材料强度综合调整系数也同时不考虑了。 工程算例二 某工程算例如图 6 所示，楼面恒载为 15 Kn/m2，活载为 2 Kn/m2， 16 轴没有布置人防荷载， 611 轴布置人防顶板荷载 55Kn/m2,

23、梁 1 梁 4 人防荷载作用下弯矩图如图 7 所示。 图 6 结构平面布置图 图 7 梁1 梁 4 人防荷载作用下弯矩图 由图 7 可见，梁 4 所在房间布置了人防荷载，其梁端在人防荷载作用下的弯矩值很大，梁 1 梁 3 没有布置人防荷载，可是由于受到梁 4 弯矩传递的影响，其端部会产生由人防荷载引起的弯矩， 但弯矩从梁 3 右端的 -57.2Kn.m 到梁 1 左端弯矩为 0， 衰减得很快。 梁 4、梁 2、梁 3 的配筋计算结果如下： -I- -1- -2- -3- -4- -5- -6- -7- -J- -M(kNm) -761. -276. 0. 0. 0. 0. 0. -314. -

24、812. LoadCase (36) (36) (0) (0) (0) (0) (0) (36) (36) TopAst 3839. 1323. 450. 1044. 1588. 980. 450. 1589. 4095. %Steel 2.88 0.95 0.30 0.78 1.19 0.74 0.30 1.19 3.08 +M(kNm) 0. 60. 112. 440. 548. 427. 112. 60. 0. LoadCase (0) (0) (0) (36) (36) (36) (0) (0) (0) BtmAst 2661. 450. 704. 2222. 2765. 2158.

25、704. 450. 2918. %Steel 2.00 0.30 0.51 1.67 2.08 1.62 0.51 0.30 2.19 Shear 662. 618. 491. 283. -9. -299. -508. -634. -679. LoadCase (36) (36) (36) (36) (37) (36) (36) (36) (36) Asv 239. 219. 161. 66. 48. 74. 169. 227. 247. Rsv 0.96 0.88 0.65 0.27 0.19 0.30 0.68 0.91 0.99 梁 4 配筋计算结果 -I- -1- -2- -3- -4

26、- -5- -6- -7- -J- -M(kNm) -219. -64. 0. 0. 0. 0. 0. -107. -233. LoadCase (1) (1) (0) (0) (0) (0) (0) (36) (1) TopAst 1475. 450. 450. 450. 450. 450. 450. 514. 1681. %Steel 1.06 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.37 1.26 +M(kNm) 0. 60. 112. 164. 198. 161. 112. 60. 0. LoadCase (0) (0) (0) (1) (1) (1) (0)

27、(0) (0) BtmAst 525. 450. 704. 1069. 1316. 1044. 704. 450. 525. %Steel 0.35 0.30 0.51 0.77 0.94 0.75 0.51 0.30 0.35 Shear 185. 170. 135. 89. -16. -94. -139. -175. -218. LoadCase (29) (29) (29) (1) (36) (1) (28) (28) (1) Asv 50. 48. 48. 48. 48. 48. 48. 48. 54. Rsv 0.20 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.

28、19 0.21 梁 3 配筋计算结果 -I- -1- -2- -3- -4- -5- -6- -7- -J- -M(kNm) -226. -69. 0. 0. 0. 0. 0. -69. -226. LoadCase (1) (1) (0) (0) (0) (0) (0) (1) (1) TopAst 1624. 450. 450. 450. 450. 450. 450. 450. 1619. %Steel 1.22 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 1.22 +M(kNm) 0. 60. 112. 163. 199. 163. 112. 60. 0. Lo

29、adCase (0) (0) (0) (1) (1) (1) (0) (0) (0) BtmAst 525. 450. 704. 1058. 1319. 1059. 704. 450. 525. %Steel 0.35 0.30 0.51 0.76 0.95 0.76 0.51 0.30 0.35 Shear 216. 173. 137. 92. 1. -92. -137. -173. -215. LoadCase (1) (29) (29) (1) (29) (1) (28) (28) (1) Asv 52. 48. 48. 48. 48. 48. 48. 48. 52. Rsv 0.21

30、0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.21 梁 2 配筋计算结果 注： 1、梁 2、梁 3、梁 4 的截面信息如下： （这段可以省略） （ 1） .构件材料信息 (Ma): 砼 （ 2） . 长度 (m) DL = 6.00 （ 3） . 截面参数 (m) B*H = 0.250*0.600 （ 4） . 保护层厚度 (mm) Cov = 30.0 （ 5） . 混凝土强度等级 RC = 30.0 （ 6） . 主筋强度 (N/mm2) FYI = 300.0 （ 7） . 抗震等级 NF = 2 2、 （ 36）为 1.2 恒 +1.0 人防荷载组合； 3

31、、 （ 37）为 1.0 恒 +1.0 人防荷载组合； 4、 （ 1）为 1.35 恒 +0.98 活组合； 5、 （ 28） 、 （ 29）均为恒 +活 +地震组合。 比较梁 2梁 4 的计算结果可知，梁 4 主要是人防荷载控制，梁 3 只有个别截面是人防荷载控制，而梁 2 则完全由非人防荷载控制，当为非人防荷载控制时，程序自动不考虑材料强度综合调整系数。 细心的读者会发现，梁 3 的 7 号截面负弯矩控制工况为（ 36） ，即人防荷载控制， J号截面的控制工况为（ 1） ，即 1.35 恒 +0.98 活组合，这似乎与经验不符，其原因如下： 梁 3 的标准内力值计算结果如下： 荷载工况 M

32、-I M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-J N V-I V-1 V-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-J T (1) 1.0 0.8 0.5 0.3 0.0 -0.2 -0.5 -0.7 -1.0 -0.0 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 0.0 (2) 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 -0.0 -0.1 -0.1 -0.1 -0.0 0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 (3) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.0

33、-0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 0.0 (4) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 (5) -174.3 -69.2 21.1 84.0 106.8 81.1 15.3 -77.9 -185.9 -0.0 144.3 133.1 104.9 59.9 -1.9 -63.8 -108.8 -136.9 -148.2 -0.0 (6) -21.8 -

34、8.8 2.6 10.6 13.5 10.2 1.9 -9.8 -23.2 -0.0 17.8 16.6 13.3 7.6 -0.2 -8.1 -13.7 -17.1 -18.2 -0.0 (7) 24.7 14.4 4.2 -6.0 -16.2 -26.5 -36.7 -46.9 -57.2 0.0 -13.6 -13.6 -13.6 -13.6 -13.6 -13.6 -13.6 -13.6 -13.6 0.0 (8) -23.2 -9.7 -1.4 -1.2 -1.1 -1.1 -1.2 -10.0 -23.7 0.0 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.6 -8.5 -14.

35、1 -17.5 -18.6 0.0 (9) 0.9 0.6 3.7 11.6 14.6 11.4 3.3 0.6 1.0 0.0 18.4 17.3 13.9 8.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 注：荷载工况 = (1)-X 方向地震作用下的标准内力 荷载工况 = (2)-Y 方向地震作用下的标准内力 荷载工况 = (3)-X 向风力的工况号 荷载工况 = (4)-Y 向风力的工况号 荷载工况 = (5)-恒载作用下的标准内力 荷载工况 = (6)-活载作用下的标准内力 荷载工况 = (7)-人防荷载作用的工况号 荷载工况 = (8)-梁荷载不利布置力作用下的负内力包络 荷

36、载工况 = (9)-梁荷载不利布置力作用下的正内力包络 通过对内力标准值的分析可以看出，对于 J 节点，第（ 36）组合工况的内力值为 1.2 （ -185.9） 0.85+1.0 （ -57.2） =246.8Kn/m2， 第 （ 1） 组合工况的内力值为 1.35 （ -185.9）+0.98（ -23.7） 0.85=233Kn/m2（ 0.85 为梁端负弯矩调幅系数） ， 显然第（ 36）组合工况计算的内力值大于第（ 1）组合工况计算的内力值。但程序仍然显示 J 节点的弯矩值是第（ 1）组合工况，其原因是第（ 36）组合工况虽然弯矩大，但由于要考虑材料强度综合调整系数及动力强度系数等各

37、种因素，其计算的配筋值反而比第（ 1）组合工况计算的配筋值小。采用 GJ 软件计算，第（ 36）组合工况计算的配筋值为 1188.54 Kn/m2，第（ 1）组合工况计算的配筋值为 1680.6 Kn/m2（与 SATWE 软件计算结果相符） ，显然 J 节点所对应的最不利组合工况为第 （ 1） 组合工况。 而 7 号截面恰好为人防荷载控制， 所以第 （ 36）组合工况为最不利组合。 五、人防顶板的设计 人防顶板的配筋计算设计人员可以在 PMCAD 的“画结构平面图”菜单里完成，输入人防荷载后，程序自动按照人防规范的 相关要求进行设计。现以工程算例一中的房间 1 为例，其基本信息如下： 砼板厚

38、： 250mm 钢筋强度等级：级 砼强度等级： C30 房间长宽： 5700 6900mm 均布恒载标准值： SGK=7.42Kn/m2人防等效静载标准值： SQK=55 Kn/m2人防荷载组合为： 1.2 SGK 1.0 SQKPMCAD 软件计算结果： X、 Y 向弯矩设计值分别为 59.8 Kn/m2和 41.9 Kn/m2， JCCAD软件基础工具箱中对此人防顶板的计算结果为： X=59.32 Kn/m2， Y=39.98 Kn/m2。可见计算结果基本接近。 六、 基础设计软件 JCCAD 中考虑人防荷载的设计 人防基础的设计可以在 JCCAD 软件里完成。点击进入 JCCAD 软件的

39、“基础人机交互输入”菜单，在【基本参数】中输入人防底 板等效静荷载、人防顶板等效静荷载（如图 8 所示） ，则程序自动按照人防规范的相关要求进行设计。 图 8 JCCAD 软件中人防荷载的输入 在 JCCAD 的“基础梁板弹性地基梁法计算”和“桩筏筏板有限元”菜单下可以做基础人防的设计计算。程序可将用户输入的 顶板等效静荷载作荷载导算，即将其作为作用在与基础相连的第一层楼面上的房间均 布面荷载，通过楼面荷载导算将人防荷载作用在第一层的柱或墙构件上，基础计算时可 以读取这些柱或墙构件上的人防荷载。同时，程序将用户输入的底板等效静荷载反向作用在基础底面。如图 11 所示。 NN墙 体柱柱q(Kn/

40、m)q(Kn/m)2人 防 底 板12注 ： 1.N、 q 均 为 人 防 顶 板荷 载 导 算 到 竖 向 构 件 上 的 荷载12.q 为 输 入 的 人 防 底 板 荷 载2 图 11 “桩筏筏板有限元”人防荷载导算示意图 如果没有布置基础底板，用户输入的底板等效静荷载将不起作用。 输入人防荷载后，程序可以给出人防荷载图和其作用下的弯矩图（如图 9，图 10 所示） 。如果在构件截面设计时为人防荷载控制，则在配筋计算时按照人防规范要求进行配筋计算。 （图 9、图 10 可以省略） 图 9 1.2 恒 +1.0 人防等效静荷载图 图 10 1.2 恒 +1.0 人防等效静荷载作用下的地基梁

41、弯矩图 在“桩筏筏板有限元”设计时，程序除了可以按照以上方式导算人防荷载外，还提供了直接读取 SATWE 计算的人防荷载效应的方式，在该菜单下有一个转换开关由用户选择。这种方式下，由程序自动读取 SATWE 软件导算下来的人防荷载，然后再与人防底板荷载共同作用进行配筋计算。对于局部人 防地下室结构时，应采用这种方式计算。但是对于考虑多层人防下的基础设计， SATWE 软件导算下来的人防荷载是多层人防荷载同时作用下的效应，与实际要求偏大。 在“桩筏筏板有限元”的后处理中，程序没有单独输出人防荷载及其相应弯矩图的选项，但在配筋计算中会自动考虑人防荷载组合。 七、临空墙及其它人防构件的设计 1、临空

42、墙的设计 SATWE 软件可以进行人防地下室的临空墙的计算，但需要在“特殊构件补充定义”人工定义“临空墙” ，定义过的临空墙以红色显示（如图 12 所示） 。 图 12 临空墙定义 以下是 SATWE 软件计算的某结构临空墙的计算结果： RLIVE= 1.00 混凝土墙 临空墙 ( 28)M= 113. V= 43. 剪跨比 RMD= 0.467 Nu= -892. Uc= 0.04 ( 1)M= -38. N= -1021. As= 0. ( 1)V= 0. N= -1021. Ash= 93.8 Rsh= 0.25 Asv 为在侧向 爆炸 压力下 , 临空墙每延米竖向分布筋的全截面面积 (

43、可配成双排 ) 竖向力 PN= -275. 面外水平压力 PL= 110. 最大弯矩 Mv=125. Asv= 4031.9(mm2/M) 抗剪承载力， X 向 : WS_XF = 1432.5 WS_YF = 0.0 注： 临空墙 1 的基本信息如下： （ 1） . 长度 (m) DL = 3.30 （ 2） . 截面参数 (m) (m) B*H = 0.250*6.000 （ 3） . 墙分布筋间距 (mm) SW = 150.0 （ 4） . 混凝土强度等级 RC = 30.0 （ 5） . 主筋强度 (N/mm2) FYI = 300.0 （ 6） . 分布筋强度 (N/mm2) FY

44、J = 210.0 （ 7） . 抗震等级 NF = 3 需要指出，目前 SATWE 程序只能考虑人防规范表 4.8.8 中“顶板荷载考虑上部建筑影响的室内出入口”这一种临空墙荷载，而表中其它情况下的临空墙荷载暂没考虑。 2、单元隔墙、窗井墙和门框墙的设计 目前的 SATWE 软件无法对这三种人防构件进行设计，但设计人员可以在 JCCAD 软件中的“工具箱”里进行构件设计（如图 13 所示） 。 图 13a 基础“工具箱”中单元隔墙的设计 图 13b 基础“工具箱”中窗井墙的设计 图 13c 基础“工具箱”中门框墙的设计 八、 SPASCAD 中人防荷载的导入 SPASCAD 软件可以直接读取在 PMCA