1、人民防空地下室結構設計計算方法隨著建筑結構新規范全面頒布，新規范在工程設計中已全面開始，這對于如何在工程設計中正確應用理解規范條文,正確選擇設計軟件及合理選取設計參數顯得優為重要。大家知道：各新規范都明確要求結構設計必須對結構分析軟件的計算結果進行分析判斷，確認其合理有效后方可作為工程設計依據。如何判斷？當然只能依靠概念設計來判斷；另外大家一定要注意，編程序的人一再講“設計者采用他們的程序計算，出了問題他們并不負責，仍然由設計者負責”；另外施工圖審查單位只承擔相應的技術審查失察責任，主要的質量責任還由設計者負責（在合理使用年限內負終身責任）。一、上部結構與防空地下室分析模型上部結構與防空地下室

2、組成一個承力體系，具有共同的位移場，相互協調變形。地下室外的回填土對結構側向有一定的約束作用，地下室樓層側移剛度通常較大。上部結構與防空地下室分析模型可簡化為：分離模型（有條件的）：將上部結構與地下室分開，分別設計計算，按規范確定嵌固層作為二者分界；共同工作分析（無條件的）：將上部結構與地下室作為一個整體，考慮共同作用，采用如下兩種方式之一來考慮地下室外回填土對結構的約束作用。方法1：地下室水平位移的側向嵌固（-K法）。方法2：地下室水平位移的有限（彈簧）約束（K法）。地下室如果設計不當，對整體抗震性能會產生較大影響，對于半地下室的埋深要求應大于地下室外地面以上的高度，才能不計其層數，總高度才

3、能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結構的墻柱要協調統一。地下室頂板室內外板面標高變化處，當標高變化超過梁高范圍時則形成錯層，未采取措施不應作為上部結構的嵌固部位，規范明確規定作為上部結構嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應采用梁板結構，地下室頂板為無梁樓蓋時不應作為上部結構嵌固部位，結構計算應往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強區層數應從地面往上算，并應包括地下層。上部結構固定端，當高層建筑僅設單層地下室且底板采用天然地基筏板基礎或樁一筏基礎時，通常選擇基礎底板而非首層作為結構嵌固端，這有利于充分利用其基礎的“無限”剛度，為首層樓面的靈活結構選型創造條件，即使是首層樓面留有大

4、孔洞，或選用無梁樓蓋結構，都不會有什么影響。此外，規范規定地下一層的抗震等級與上部結構必須一致，以基礎底板作為嵌固端不會造成地下室結構造價的提高，反而可能取得較好的經濟效益。即使單層地下室底板是以樁為基礎的普通梁板結構，一般情況下仍然取底板處為結構嵌固端，唯一例外的是地下室作為抗爆級別較高的防空地下室時，其頂板通常具有作為結構嵌固端的剛度，因此可取其作頂板為上部結構的嵌固端。二、可用于人防地下室結構設計設計軟件可用于人防地下室結構設計軟件有：1、理正人防設計軟件包，只能計算頂、底板，外墻、臨空墻、內隔墻，門框墻等構件，不能進行整體結構計算。2、PKPM軟件包中的一個SATWE模塊可算高層下的人

5、防地下室頂板和頂板梁，但對臨空墻、門框墻等構件及底板不能計算。BOX模塊也可算人防地下室，并可計算底板，可惜BOX只能用于箱形基礎。箱形基礎計算機輔助設計軟件BOX可對三層內任意不規則平面形狀的箱形基礎進行結構計算和五、六級人防設計計算，并可繪制結構施工圖。結構設計計算內容包括：按箱基規程和人防規范等要求，進行基礎沉降與反力計算，箱基整體與局部彎矩及配筋計算，墻體、洞口、過梁等內力及配筋計算。 結構施工圖包括：各層頂板和底板以及墻體的配筋圖，洞口圖等。本程序可與PMCAD和TAT接力計算，數據共享，無需填寫數據文件。計算結果有圖形顯示，可隨時對計算結果和施工圖的繪制進行干預。雖然用SATWE和

6、TAT均可完成地下室的設計，但用TAT計算得到結果僅作參考，最好用設有地下室人防設計功能的SATWE17。3、若手頭沒有以上軟件，用TBSA計算人防結構也未償不可，不過要注意材料的調整系數。近期，由中國建筑標準設計研究院與北京金土木軟件技術有限公司又開發了人防地下室結構分析與設計軟件ADABS。ADABS基于新版人民防空地下室規范編制，對結構進行整體分析計算、考慮戰時核武器和常規武器荷載、按戰時和平時狀態包絡進行設計、給出構件計算書。程序以整體建模與構件計算相結合、與PKPM和ETABS實現數據兼容，突出了全面性與易用性的特點。ADABS以一種全新的操作方式展現給中國工程師。該系統將三維建模與

7、菜單式操作結合起來，達到程序的靈活性與智能化的平衡。計算過程透明度高，并輔以規范條款及使用說明，分析、設計過程可以由工程師干預、控制。ADABS繼承了ETABS的強大建模、分析功能，是中國規范與國際知名結構分析內核的經典結合。在設計單位普遍采用PKPM中SATWE做人防設計的時候，為什么還要再選擇ADABS呢？理由1：ADABS設計密肋樓蓋有優勢.SATWE設計密肋樓蓋，柱上框架梁配筋太大，不能考慮柱上板帶非柱上梁參與柱上板帶的彎矩分配。這是因為SATWE中板是不參與剛度計算的。ADABS計算時樓板是需要剖分的，板的剛度參與計算。結果更接近實際。理由2：ADABS設計現澆空心樓板有優勢。PKP

8、M中的SLABCAD計算現澆空心樓板沒有辦法計算空心樓板的剛度折減和兩個方向的剛度差，ADABS的核心模塊同SAP2000和ETABS，可以準確的解決上述兩個問題。理由3：柱帽的設計。PKPM中SLABCAD中的柱帽計算是按照平板剛度分配以后，再按照柱帽高度計算配筋，沒有考慮柱帽剛度對內力分配的影響，配筋偏小。ADABS采用殼單元計算柱帽(僅平板柱帽，變截面柱帽計算要在SAP2000中完成)，可靠度增加。理由4：基礎變截面筏板計算。PKPM基礎JCCAD計算框架柱下變截面筏板很難定義。ADABS直接定義殼單元，采用面彈簧計算基礎荷載，直接準確。目前，設計人員習慣使用的方法，一是將整個人防結構拆

9、成多個結構構件，使用“理正人防工程結構設計軟件”進行設計計算（參見例一）；二是將“理正人防工程結構設計軟件”配合“PKPM軟件包”中的一個“SATWE模塊”一起使用。即用“PKPM軟件”設計計算頂板和頂板梁，用“理正人防工程結構設計軟件” 設計計算外墻、臨空墻、內隔墻、門框墻、柱和底板（參見例二）。基礎形式為預應力混凝土時，也有采用“PKPM軟件”將底板梁按倒樓蓋法分析（參見例三）。基礎形式為樁筏基礎時，用“理正人防工程結構設計軟件”按倒無梁樓蓋計算底板可能更簡便；三是查表法11、9、4。“查表法”比用“PKPM軟件”設計計算結果省，就是說用“PKPM軟件”設計計算結果偏大。用PKPM建模時將

10、地下室底板一同建入參加SATWE整體計算，這時僅有一層的地下室將有兩個標準層，在satwe中地下室層數填2（因為地下室底板參加建模為第一標準層，地下室頂板建模為第二標準層，這樣地下室就有兩層，此刻地下室層數該填2），這樣做可以簡化計算，基礎頂面荷載準確。整體一次性建模的目的是導荷明確，減少地下室與上部結構分別計算容易出現錯誤，提高勞動效率。但存在一個新問題即第一標準層的柱高該取多少才合理？一般取2500，2000，1500，估計也不大，不就是柱的自重大點嘛。對于上部的周期、位移等等影響不大。因為一般你填了地下室層數后，電腦就默認地下室頂板處為嵌固層了，所以底下的布置與上部無多大關系，當然不能變

11、化太大。現在新版PKPM能計算人防頂板梁和板筋了，底板通常拿出來另外算，把人防荷載反過來輸入算的，新版的PKPM里有定義人防荷載的，在人防規范里查找到你需要的人防等效荷載，在SATWE里就有輸入的地方，頂板底板、梁的算法一樣，門框墻、臨空墻等最好用理正人防來算，防空地下室結構設計這本書里也有能查表查到大多數情況下的配筋。注意用PKPM來計算人防是有局限的。2005版的新人防規范把核6級人防細分為核6級和核6B級，核6B級人防荷載比核6級要小不少，這部分人防荷載，注意要在PKPM核6級下修改。另外PKPM的人防頂板等效靜荷載不考慮板的跨度，與人防規范要求也不相符。PKPM軟件的東西太理論化了，直

12、接用來施工，給施工帶來很多不便，需要進行調整。調整的原則是根據計算得出的配筋信息，能歸并的盡量歸并，能拉通的鋼筋盡量拉通，這樣有利于結構整體的剛度。對于構造上的要求一定要保證滿足，例如，整榀框架需要在上部設置兩根通長的角筋。梁的鋼筋最好采取小直徑小間距，這樣有利于抗裂。對于相差不大的配筋可以歸并，是施工當中減少鋼筋種類，使配筋簡單明了。使用PKPM軟件需要特別注意的地方是構造要求的短柱需要全柱加密等的信息，軟件并不能自動的全部給出，需要設計人員在后期的繪圖中自己添加上去；對于框架結構，需要在樓梯房間的四周設置柱，在填充墻中設置構造柱。結構施工圖中的構件定位是很重要的，在施工圖中一定要和建筑圖配

13、合，根據外觀的需要，來決定梁柱的定位。對于次梁等在PKPM中不能顯示軸線的構件，必須在后期的施工圖繪制中添加上去。對于用PKPM自動生成的圖紙，要根據需要改變字體樣式，符合美觀的要求。應使用探索者的外部接口工具來改變字體、編號、尺寸等。要對照施工圖設計深度文件看漏掉什么內容，在后期的施工圖繪制過程當中補充進來。有些內容在PKPM中不能表現的，需要在這里發現并添加，例如次梁的定位。注意，目前（直至20060326版）PKPM計算人防梁有問題，主要是錯誤的套用了人防規范的4.10.4條。理正人防工程結構設計軟件3.0版根據現行人民防空地下室設計規范（GB 50038-2005）、混凝土結構設計規范

14、（GB 50010-2002）和修訂中的人民防空地下室結構設計手冊為依據編制。與人民防空工程結構設計手冊配套使用，自動導算人防荷載，完成不同防護等級的板、連續梁、井字梁、無梁樓蓋、剛架、扁殼及截面計算，輸出完整規范的計算書。采用等效靜荷載法進行結構動力計算，將結構體系拆成頂板、外墻、底板等結構構件，分別按單獨的等效自由度體系進行動力分析。分別采用有限元精確分析和調整系數的簡化計算方法，完成整個人防結構工程設計計算。該軟件集成化程度高，可連續選擇多個構件、多項設計內容；計算速度快、結果準確可靠。采用動態可視化技術、圖形與文件雙重輸出方式，自動生成全中文、規范化、圖文混排的計算書，是人防工程設計、

15、管理、審核、存檔的有效手段。該軟件操作簡單、使用方便，在配筋計算時已按規范要求對材料強度進行了調整。三、將結構體系拆成頂板、外墻、底板等結構構件的計算（一）、人防地下室頂板計算可完成嵌固、簡支邊界條件下的頂板的內力、配筋計算，可考慮相鄰板支座彎矩的作用。頂板為梁板結構時，通常情況按四邊固定雙向板計算。板長和板寬均取縱橫兩方向梁軸與梁軸之間尺寸。（二）、人防地下室外墻計算可完成嵌固、簡支邊界條件下的外墻的內力、配筋計算，可考慮相鄰板支座彎矩的作用。通常情況按上下固接左右簡支的單向板計算。即根據邊界約束條件，上、下頂、底板作為外墻的嵌固端，左、右的扶壁柱不能承受墻體傳來的側向力（因扶壁柱配筋計算一

16、般沒有考慮該側向力），故不能以扶壁柱為兩側支座。在計算時取外墻的單位墻長10米，按變形協調原理，假設左右兩側為簡支。墻寬一般取地下室層高。有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結構整體電算分析結果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協調的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱之間) 外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載(軸

17、力)較小的外墻扶壁樁，其內外側主筋也應予以適當加強。外墻的水平分布筋要根據扶壁柱截面尺寸大小，可適當另配外側附加短水平負筋予以加強，外墻轉角處也同此予以適當加強。地下室外墻計算時，底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端)，側壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板的抗彎能力不應小于側壁，其厚度和配筋量應匹配，這方面問題在地下車道中最為典型，車道側壁為懸臂構件，底板的抗彎能力不應小于側壁底部。地下室底板標高變化處也經常發現類似問題：標高變化處僅設一梁，梁寬甚至小于底板厚度，梁內僅靠兩側箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置(如樓梯間)外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構造均應與實際相符

18、。車道緊靠地下室外墻時，車道底板位于外墻中部，應注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用，該荷載經常遺漏。（三）、人防地下室底板計算可完成嵌固、簡支邊界條件下的底板的內力、配筋計算，可考慮相鄰板支座彎矩的作用。豎向荷載為設計值；底板及覆土荷載均為標準值（荷載組合有利）；水浮力為設計值。組合后荷載（設計值）= 豎向荷載（設計值）人防結構等效靜荷載水浮力（設計值）底板及覆土自重荷載（標準值）* 1.0。內力和配筋計算同頂板。（四）、人防地下室臨空墻計算可完成嵌固、簡支邊界條件下的臨空墻的內力、配筋計算，可考慮相鄰板支座彎矩的作用。臨空墻即出入口臨空墻，按板計算：一般按四邊固定或三邊固定一邊鉸接計算

19、4。當臨空墻厚度小于頂板厚度時，上節點為固接（本圖集為型）；當臨空墻厚度大于等于頂板厚度時，上節點為鉸接（本圖集為型）。臨空墻下節點一般為固接。計算時根據不同的長、寬比，取為雙向板。（五）、人防地下室防護單元隔墻計算可完成嵌固、簡支邊界條件下的單元隔墻的內力、配筋計算，可考慮相鄰板支座彎矩的作用。相鄰防護單元間隔墻（防護單元與防護單元之間、人防地下室與普通地下室之間）。防護單元隔墻按板計算，一般按四邊固定或三邊固定一邊鉸接計算。當防護單元隔墻厚度小于頂板厚度時，上節點為固接（本圖集為型）；當防護單元隔墻厚度大于等于頂板厚度時，上節點為鉸接（本圖集為型）。防護單元隔墻的下節點一般為固接。計算時，

20、根據不同的長、寬比，取為雙向板4。應根據防護單元隔墻兩側抗力等級及所處的位置，確定墻體兩側的等效靜載標準值。按兩側水平等效靜載單側作用分別計算4。（六）、人防地下室門框墻計算門洞邊長大于或等于2倍墻體懸挑長度，墻體按懸臂梁或牛腿計算。當不滿足上述條件時，在門洞邊設梁或設柱4。當采用門洞設梁或柱的方法時，應根據相鄰臨空墻的支座及工程的具體情況，另行計算臨空墻配筋并采用相應的構造4。防護密閉門上擋墻符合h2a/2時，采用懸臂或牛腿計算4。當上擋墻符合a/2h22250時，5級防空地下室采用三邊固定一邊簡支的計算模式，6級防空地下室采用三邊固定一邊自由的雙向板計算模式。（七）、人防地下室窗井墻計算

21、窗井墻示意圖見上圖，計算方法同門框墻。（八）、人防地下室連續梁計算可完成三十跨以內的連續梁內力、配筋計算，每跨可設置不同跨長、截面尺寸及多種荷載形式，按照人防工程的特殊要求進行支座及跨中彎矩的調幅。連續梁的左、右支座可簡化為：支承在獨立柱上、扶壁柱上、梁上、內隔墻上、外墻上均為簡支；支承在剪力墻上為固接。（九）、人防地下室井字梁計算采用有限元方法可完成多跨、多區格、多點柱支承的井字梁及密肋樓蓋的內力、配筋計算。可以選擇不等跨、變截面、多種邊界條件及不同荷載分配模式。（十）、人防地下室無梁樓蓋計算采用等代框架法計算30跨以內的中間樓蓋或頂層樓蓋兩種計算模型。可計算柱上及跨中板帶的彎矩（根據人防要

22、求進行調幅）和配筋，并完成對柱帽、板的沖切驗算。無梁樓蓋的柱網宜采用矩形，任一區格的長、短邊之比不宜大于1.5。無梁樓蓋通常以縱橫兩個方向劃分為柱上板帶和跨中板帶進行配筋。板帶的寬度取垂直于計算方向柱距的一半，劃分區格如圖所示。柱上板帶和跨中板帶劃分區格示意圖采用等代框架法計算其內力（全截面），然后根據用戶交互的板帶分配系數計算出柱上板帶及跨中板帶的內力值及配筋值。等代框架示意圖柱帽支反力分布圖無梁樓蓋結構的設計計算詳見參考文獻18。（十一）、人防剛架計算可完成人防工程特有的單、多跨拱洞或全封閉剛架的內力和配筋計算。桿件包括直桿、曲桿、折桿，可選用多種荷載形式，可設定多種約束條件。（十二）、人

23、防矩形（方形）底球面扁殼計算連續等跨邊界條件示意圖殼體示意圖殼板內力示意圖按照人民防空工程結構設計手冊中的計算圖表計算。完成四邊簡支矩形底面的球面扁殼的內力與配筋計算。（十三）、人防正六邊形底球面扁殼計算殼體示意圖殼板內力示意圖按照人民防空工程結構設計手冊中的計算圖表計算。完成周邊簡支正六邊形底面的球面扁殼的內力與配筋計算。（十四）、人防圓形底球面扁殼計算殼體示意圖殼體內力示意圖殼體邊界條件示意圖按照人民防空工程結構設計手冊中的計算圖表計算。完成彈性支承圓形底面的球面扁殼的內力與配筋計算。（十五）、人防梁截面配筋計算對梁截面進行配筋計算，包括抗彎計算、抗剪計算、抗扭計算、剪扭計算。除混凝土和鋼

24、筋的材料強度修正按人民防空地下室設計規范2005年版(GB 50038-2005)規定外，計算方法同混凝土結構設計規范GB 50010-2002。具體事項參閱本技術條件的“第二部分1.7.1節”。（十六）、人防柱截面配筋計算對柱截面進行配筋計算，包括軸壓計算、偏壓計算、壓剪計算、抗彎計算、雙向受壓計算和雙向受剪計算。除混凝土和鋼筋的材料強度修正按人民防空地下室設計規范2005年版(GB 50038-2005)規定外，計算方法同混凝土結構設計規范GB 50010-2002。具體事項參閱本技術條件的“第二部分1.7.3節”。交互參數荷載設計值彎矩Mx(kN.m)、 彎矩My(kN.m)、軸力N(k

25、N)、剪力Vx(kN)、 剪力Vy(kN)取自“人防（頂板）連續梁計算”支座處。（注：因選的是某支座處較大值，而忽略柱自重。）（十七）、樓梯計算樓梯計算時，考慮等效靜載正面與反面分別作用，且核爆動荷裁作用方向與構件表面垂直4。樓梯的計算方法與普通工業與民用建筑相同，考慮支座對梯段的嵌固影響，跨中彎矩近似取1/10（qL2）。（十八）、進排風、排煙豎井（土中豎井結構）計算規范24.5.10條（抗核武器）3款和4.7.11條（抗常規武器）3款：土中豎井結構，無論有無頂板，均按由土中壓縮波產生的法向均布動荷載計算，其值可按規范第4.5.5條和4.7.3條的規定確定。（十九）、室外出入口、車庫出入口坡

26、道兩邊側墻計算規范24.5.10條（抗核武器）12款和4.7.11條（抗常規武器）12款：有頂蓋段通道結構，按承受土中壓縮波產生的核武器爆炸動荷載和按承受土中壓縮波產生的常規武器爆炸動荷載計算，其值可按規范第4.5.24.5.5、4.5.7條和4.7.24.7.4條的規定確定；無頂蓋敞開段通道結構，可不驗算核武器爆炸動荷載作用和不考慮常規武器爆炸動荷載作用。車庫出入口處的臨空墻要考慮人防荷載，另一邊側墻可不考慮人防荷載，按側墻嵌固入底板計算，就是懸壁板計算。計算模型圖（二十）、防倒塌棚架計算防倒塌棚架的水平等效靜荷載值對于5級防空地下室為55KN/m2，6級防空地下室為15KN/m2，房屋倒塌

27、產生的垂直等效靜載標準值為50KN/m24。開敞式防倒塌棚架水平荷載簡圖柱荷載簡圖計算時，采用有限元法對整個棚架進行整體設計。設計時，考慮水平動壓和作用在頂板上的倒塌荷載不同時作用、水平動壓的作用只考慮作用在檐口，圈梁表面和每根柱的一側(作用方向相同)，并取X、Y向分別作用計算，并按二個方向分別進行對稱配筋4。構造要求：頂板應采用水平板，不宜做成折板或拱形板；其上部不應做鋼筋混凝土女兒墻；柱宜采用正方形，且截面尺寸不宜過大；柱與圍護墻不應采用鋼筋連接。用PKPM計算防倒塌棚架：當防倒塌棚架的高度 、寬度及構造截面不符合<防空地下室結構設計 >( FG02)中的要求時，不能直接選值筋

28、，需要手算設計或采用一種簡便實用的荷載輸入方法應用PKPM計算防倒塌棚架，提高了計算機計算和繪圖的效率水平等效靜荷載( P1)與垂直等效靜荷載( P2)不是同時作用的，要分別計算，并取配筋計算結果中的較大值。在核爆動荷載和靜荷載同時作用或核爆動荷載單獨作用下，材料動力強度設計值要進行調整，可取靜荷載作用下材料強 度設計值乘以材料強 度 綜 合調 整系數d，d取 值 見 表 1。 根據人防結構“ 強柱弱梁 、強剪弱彎” 的設計原則，人民防空地下室設計規范（GB50038-2005）規定：按等效靜荷載法分析得出的內力，進行梁、柱斜截面承載力驗算時混凝土的動力強度設計值應乘以折減系數 0.8；進行柱

29、受壓構件正截 面承載力驗算時，混凝土的軸心抗壓動力強度設計值應乘以折減系數0.8。但 因 PKPM在一次計算中不能輸入兩個不同的混凝土強度等級，且折減系數 0.8對混凝土強度等級進行調整后對構件配筋影響不大。為偏安全計算，可只對鋼筋動力強度設計值進調整。水平等效靜荷載( P1)對柱的配筋起支配作用，垂直等效靜荷載( P2)對防倒塌棚架頂板及梁的配筋起支配作用1214。水平、垂直等效靜荷載標準值均按活荷載輸入 。防倒塌 棚架承載力設計采用的極限狀態設計表達式為 ：O(GSGK+QSQK)R式中 ：O-結構重要性系數，取1.0；G-永久荷載 分項系數 ，當其效應對結構不利時取1.2，有利時取1.0

30、；SGK-永久荷載效應標準值；Q-等效靜荷載分項系數，取1.0；SQK-等效靜荷載效應標準值； R-結構構件承載力設計值 。在PKPM計算軟件中，SQK按活荷載標準值輸入，那么在荷載組合項中，SQ按活荷載分項系數輸入，值為 1.0。在用PKPM計算防倒塌棚架受到以上問題的限制時，可采用下述荷載換算的 方法，簡便地 輸入荷載：水平等效靜荷載( P1)作用下：（1）該面荷載可換算成線荷載。作用于所以柱子上線荷載：P1h，h為柱 迎荷面寬度，作用于梁( 檐口 、圈 梁 )迎荷面的一側線荷載 P1h，h為梁 高。將梁所受水平等效靜荷載換算到柱子上。作用于梁側的線荷載由跨度進一步換算成集中荷載P1=P1

31、h( l 1 + l 2 2)，l 1、l 2為梁的靜跨，作用中柱頂部；換算成集中荷載P 2 = P1hl 1 /2和 P 3 =P1hl2 /2作用于邊柱柱頂 。 如圖 1( a)、( b)所示 。（2）此水平等效靜荷載（P1）按活荷載輸入，標準值為水平等效靜荷載標準值。（a） （b）圖 1 水平等效靜荷載換算后作用于防倒塌棚架梁、柱（3）柱 依此配筋計算結果配筋 。垂直等效靜荷載作用下： （1）面荷載形式作用于防倒塌棚架屋面板上 。（2）此垂直等效 靜荷載按活荷載輸入，值為垂直等效靜荷載 標準值。（3）防倒塌棚架頂板、梁依此配筋計算結果配筋。材 料 強 度 綜 合 調 整 系 數d表 1應

32、用 舉 例：某工程位于8度區，人防6 級，地下人防室 外出入口通道出地面段采用防倒塌棚架，如圖2、圖 3。 其地下部分為 鋼筋 混 凝土結構，混凝土強度等級為 C30 ， 鋼筋為HRB335、HPB235；柱截面寬 、高均為 300mm；梁截面寬 、高分別為300mm、350mm；屋面板厚150mm，懸挑板厚 100mm。解 ：（1）水平等效靜荷載標準值為15KN/m2，設水平靜荷載由X向負向傳來 時。已知柱截面寬、高 均為 300mm，即 h=300，柱高 H=3050mm。根據本文介紹的荷載輸入方法 ： 水平等效靜荷載對柱配筋起支配作用。作用于所有柱子上的活荷載輸入 ：15×0.

33、3=4.5KN/m，沿 柱 高H分布。AB、BC梁活荷載輸入：15×0.35=5.25KN/m。 換算到柱子上：A柱：（5.25×3.15）/2=8.25KN；B柱：5.25×（3.15+2.4）/2=14.57KN；C柱：5.25×2.4/2=6.3KN，如圖3。圖2 防倒塌棚架及地下人防室外出入口剖面圖 圖3 防倒塌棚架屋頂平面 圖 圖4 柱配筋結果圖圖5 柱配筋計算結果 圖6 梁配筋計算結果（2）按C30輸入混凝土強度等級 。 鋼筋HRB335級×d=335×1.35=425，選 400輸 入 。其它數據依常規法輸入，得出柱配筋

34、計算結果如圖5。（3）垂直等效靜荷載標準值為50HN/m2，設其由Y向正向傳來。對防倒塌棚架頂板 、梁配筋起支配作用。板活荷載項輸入：50HN/m2。混凝土強度等級、鋼筋強度等級的輸入步驟同(2)。得出梁配筋計算 結果如圖6。此例水平等效靜荷載由X、Y向傳來計算結果相近，可依由圖5的計算結果配筋 。又考慮水平等效靜荷載可由X正、負兩個方向傳來，故 柱與X軸 垂直的兩 邊配筋要相同。由計算結果知箍筋采用I級鋼即可，根據鋼筋抗拉承載力設計值相等原則AsIfyI=fyAs，得AsI=fyAs/fy=As300/210，其選配結果 應加大為已得出結果的至少1.5倍。同 理，梁配筋依圖6計算結果 。綜上

35、所述，梁、柱配筋結果如圖3、圖 4。此例因防倒塌棚架的平面形式不符合選配要求，故需計算配筋，其配得 結果比 5、6級防空地下室出入口部結構設計提供的最大平面形式的配 筋結果大50以上 ，可見經計算設計是必要的 。四、多層防空地下室等效靜荷載標準值示意圖3(a)上、下層為同一防護單元時(b)上、下兩單元均為5級時qe1、qe2、qe3按5級取值。(c) 上、下兩單元均為6級時qe1、qe2、qe3按6級取值。(d) 上、下兩單元抗力不同時(較高級別在下層)(d)上、下兩單元抗力不同時(較高級別在上層)當同一位置的地下二層為6級，地下一層為5級，地下二層底板和地下二層外墻、臨空墻、門框墻按5級等效

36、靜載計算，兩層之間樓板應按6級等效靜載計算。(d)在結構受力及經濟上不合理，盡量避免采用3。(e)當防地下室設在最下層時qe1、qe2、qe3按防空地下室相應的等級取值。(f)當防地下室不設在最下層時防空地下室不設在最下層并按要求對以下各層采取封堵措施后，防空地下室底板可不計入核爆動荷載作用，由平時使用荷載計算確定，但底板折算厚度200mm。防空地下室頂板、防空地下室及其以下各層的內墻、外墻、柱、以及最 下層底板均應計入核爆動荷載作用。從圖示可看出，(f)在結構受力及經濟上不合理，盡量避免采用五、在審圖過程中，發現最常見的錯誤（一）樓梯1在框架結構中，樓梯半層處一般考慮設梯柱，梯柱半層高，起于

37、下層框架梁上。在整體計算時，就應該將梯段板的荷載換算成作用于下部框架梁上的集中荷載。不然（按樓面荷載輸入），應人為適當放大相關梁配筋。2由于半層梯梁與某些框架柱相連，使框架柱在一個方向變成短柱，其箍筋應考慮全高加密。3這樣做的樓梯結構屬抗震薄弱環節，而地震發生時樓梯是很重要的。出于人民生命財產考慮，樓梯應適當加強：梯柱配筋適當加大，箍筋宜全高加密至100；另一方向連系梯柱與框架柱的一小段梯梁宜加強，上下均通長配筋。4注意樓梯活載取值，工業建筑不小于3.5，民用若為消防疏散用，不小于3.5是強規。5梯板帶直段時，應注意其構造做法。本人比較推薦03G101-2的做法。鋼筋混凝土構造手冊一書與其不一

38、致。6較大跨度的梯板，其配筋有可能是變形控制。必須提供變形部分的計算書。（二）梁的剛度增大系數 當采用現澆樓面時，梁的剛度增大系數仍取1.0。 計算時底層位移不容易滿足，拼命加大柱截面，導致浪費。 還有致使結構偏于不安全的地方：整個結構計算剛度<實際剛度，地震力偏小，導致梁支座處配筋偏小。 （三）周期折減系數這個問題其實不應該提，但發現還是有好多設計人員概念不清。甚至于認為取值越大越偏于安全。一定要根據填充墻剛度及其與主結構連系方式取值，如果填充墻剛度很大才取比較小的值。現在的框架結構多采用砂加氣砌塊，其剛度較小，與框架柱連接往往采用非剛性連接；周期折減系數可以取0.9甚至更大，以免浪費

39、。（四）、暗梁當樓面梁使用這是最常見的錯誤。暗梁之所以不能當樓面梁是因為其剛度不夠，荷載不能按自己設想的方式傳遞，即樓面荷載板暗梁柱的傳遞方式幾乎是不可能的。這樣將大大低估板的內力。我個人認為，根據內力按最短距離傳遞的原則，用暗梁代替梁只有在板受集中力時，在集中力處沿板的最短方向（雙向板沿兩個垂直方向）設置暗梁，可以認為集中力由暗梁承受以滿足抗彎強度和裂縫要求，此時板的計算跨度絕對不能按支承于暗梁來考慮。但很多時候，這種做法也沒有必要，直接加大板的受力鋼筋即可，除非因抗剪（沖切）需要箍筋而使用暗梁。（五）、與上一個問題相對應的是在剛度發生較大突變（增加）處，應視為梁。典型的問題是不同高程的板之

40、間出現的錯臺，錯臺本身平面外剛度比較大，而板的平面外剛度較小，不管你是否愿意，板上的荷載都要傳遞到錯臺上，因此應當按梁來設計，尤其是抗剪鋼筋應滿足要求。地下通道、車站遇到的這種情況較多，其荷載又比較大，但大多數人對錯臺的處理卻非常草率，這很令人擔憂。（六）、框架結構形成事實上的鉸接最常見的是梁剛度比柱大的多，使柱對梁的約束作用較弱，形成事實上的鉸。這樣減少了超靜定次數，于抗震不利，也難以形成“強柱弱梁”。日本坂神地震時，地鐵車站柱的破壞相當嚴重，也提醒我們不能忽視這個問題。地鐵車站頂底板可看作筏板，其梁的剛度當然大于柱，但中板處不宜將梁的剛度做得較大。另外，地下工程如通道、涵洞、地鐵車站等，有

41、時不小心也容易作成剛度較大的頂底板和剛度較小的側墻，這樣橫剖面就形成鉸接的四邊形，兩側墻土壓力相差較大時很容易失穩，也不利于抗震。 （七）、板墻受力鋼筋置于分布鋼筋的內側很多人總把分布鋼筋想象成類似梁的箍筋，因此配筋不小心就這樣倒置。分布鋼筋的作用在于固定受力鋼筋位置，傳遞受力及防止溫度收縮裂縫，它不需要象梁柱箍筋那樣外包以防止鋼筋受壓向外鼓出，更重要的是，板墻截面高度較小，為增加有效高度發揮受力筋作用，一般情況下應當外置受力鋼筋。某些特殊情況，如地下連續墻，由于施工方便原因可犧牲板有效高度，將受力鋼筋內置。（八）、在緊靠柱的位置框架梁上搭梁由于緊靠柱支承的位置，框架梁的轉動受到約束，當其上所

42、搭的梁荷載較大時，將產生很大的扭矩，使框架梁的配筋變得困難。某些設計人員將此處框架梁與搭接梁的連接看作鉸接，這是很不安全的，因為梁的塑性變形能力有限。（九）、 板鋼筋不伸入上翻梁受力鋼筋之上這在地面上結構中還不容易出現，但在地下工程中，由于結構形式不夠直觀，稍有疏忽就會犯錯。最常見的是通道入口處頂板有一道收口的橫梁，其底部順板向下傾斜，形成不規則的梁。多數人配筋將此梁受力鋼筋仍然沿水平方向布置，板的縱向鋼筋則從下側錨入梁內。地下工程沒有完全的分布鋼筋，在這個橫梁處，板的縱向鋼筋實際上是受力鋼筋，不但要按受力鋼筋錨固，還應當在梁受力鋼筋之上。另外，很多人認為此梁受力小，因而配筋馬虎。實際上，此梁

43、由于單邊受力，有一定的扭矩，配筋應考慮板上荷載傳遞到此梁上。（十）、不計中板開洞由于開洞的影響比較難算，也由于部分人對開洞影響沒有當成一回事，因而計算時都加以忽略。當開洞較小時，這樣也許沒有多大影響，但有時在中板沿橫向平行布置三排樓、扶梯，嚴重削弱該處樓板剛度，雖然洞邊有加強的梁，但梁高受到限制，中板厚度通常都為400500，因此不足以彌補其剛度的損失。至于加暗梁來加強洞口，更不能彌補計算模式與實際不符的不足。鑒于加強梁高度受限，建議采用通用軟件計算時按空間結構預先計入這一不利影響，否則應加強該處側墻抗彎、剪能力，并加強該處樓板配筋.（十一）、地下水與抗浮地下水位及其變幅是地下室抗浮設計重要依

44、據，實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態，對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成施工過程中由于抗浮不夠出現局部破壞。另外，實際中在同一整體大面積地下室上建有多棟高層和低層建筑，而地下室面積大，形狀又不規則，加之局部上方沒有建筑，此類抗浮問題也相對比較難以處理，須作細致分析處理。常見設計問題如：地下水位未按勘察報告確定，或勘察報告未提供計算浮力的地下水位及其變幅，違反了GB50007-2002第3.0.2條；斜坡道未進行抗浮驗算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗算不滿足要求，GB50009-2001第3.2.5條等。（十二）、保護層和墊層厚度地下工程防水技術規范(GB50108-20

45、01)對防水混凝土結構規定：結構厚度不應小于250mm；裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通，設計中許多設計人將地下室防水結構構件的計算彎距調幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項系數、多層時未按多跨連續計算等，也不進行裂縫計算，導致違背強條；迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。防水混凝土結構底板混凝土墊層，強度等級不應小于C15，厚度不小于100mm，在軟弱土層中不應小于150mm。工程實踐表明如果結構厚度或迎水面鋼筋保護層厚度小于規范限值常常是引起滲漏水現象的常見原因，因此規范修訂以后對限值作了相應的提高，應引起注意。地下室頂板鋼筋應加強，保護層和混凝土墊層及強度等級應按規范加注(GB

46、50108-2001第4.1.6條)。否則就會產生如下類似問題：地下室外墻、底板等迎水面保護層厚40mm，底板與土接觸處鋼筋保護層厚35mm，不適合GB50108-2001第4.1.6條；柱保護層25mm，違反GB50010-2002第9.2.1條；地下室墊層采用C10混凝土，或底板下未做混凝土墊層，違反GB501082001第4.1.5條和第4.1.5條；未見地下混凝土構件環境類別劃分與對應的鋼筋混凝土構件保護層厚度，不符合GB50010-2002第9.2.1條等。（十三）、裂縫及控制方法地下室外墻混凝土易出現收縮，受到結構本身和基坑邊壁等的約束，產生較大的拉應力，直至出現收縮裂縫，地下室外

47、墻裂縫寬度控制在0.2mm之內，其配筋量往往由裂縫寬度驗算控制。工程中許多設計將地下室防水結構構件的計算彎距調幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項系數、多層時未按多跨連續計算，地下室外墻在計算中漏掉抗裂性驗算(違反GB50108-2001第4.1.6條)，地下室外墻與底板連接構造不合理，建筑物超長未設縫或留置后澆帶(違反GB50010-2002第9.1.1條)，后澆帶的位置設置不當，外墻施工縫或后澆帶詳圖未交代，室外出入口與主體結構相連處未設沉降縫等，導致違反設計規范，產生滲漏現象。地下室整體超長，應采取相應措施，防止裂縫開展，采取的主要措施：補償收縮混凝土，即在混凝土中滲入UEA、HEA等微膨脹劑。以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫。膨脹帶，由于混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會與混凝土的早期收縮變形完全補