人防地下室计算书.doc

目 录

一、 工程概况 2
二、主要设计规范及标准： 2
二、主要构件的计算 2
2.1顶板 2
2.2侧壁 3
2.2.5底板 17
2.2.6基础梁计算 21
2.2.7基础计算 21
2.2.8 人防楼梯计算 21
三、地下室抗浮验算 22

一、 工程概况
本工程建筑结构为框架结构，地上四层，地下一层。建筑总高度19.6米，局部24.4米。安全等级二级，设计使用年限50年。
地下一层为平战结合人防地下室工程，人防地下室防核武器抗力级别为6级，防常规武器抗力级别为6级。地下室采用现浇混凝土梁板式结构。地下室外墙、顶板底板及内墙等混凝土强度等级为C35.
基础采用桩基础形式，选用400 PHC高强度混凝土预应力管桩，单桩承载力特征值1000KN。
本工程地下水位较浅，常年稳定水位为室外地坪以下0.4米(-0.85)，防水设计水位为-0.85米，抗浮设计水位-0.85米。
二、主要设计规范及标准：
《建筑结构荷载规范》（GB50009—2002）
《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）
《人民防空地下室设计规范》（GB50038—2005）
《建筑桩基础技术规范》（JGJ94—94）
《预应力混凝土管桩基础技术规范》（DBJ/T15-22-98）
二、主要构件的计算
2.1顶板
2.1.1恒荷载
室外覆土自重：（覆土厚度850mm）20× 0.85=17.0，观景亭等部位取25。
室内部分取1.5
2.1.2活荷载
室外消防车道荷载取20 (双向板)，室外其他部位取10，室内顶板取5.0。
2.1.3 战时荷载
常规武器爆炸在地下室顶板产生的等效静荷载标准值（《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005 以下简称《人防规范》4.7.2条）
覆土0.85米=35，室内部分=45，
核武器爆炸时在地下室顶板产生的等效静荷载标准值（《人防规范》4.8.2条）
覆土0.85米=70，室内部分=60，
综合上述，室内部分取60，室外部分取70
2.1.4 顶板计算
该部分计算采用SATWE计算，分为两个模型，模型一不计算人防荷载，模型二计算人防荷载，取二者的大值配筋。
（1）构件截面尺寸详见附件一
（2）平时荷载布置图详见附件二
（3）战时荷载布置图详见附件三
（4）平时构件配筋详见附件四
（5）战时构件配筋详见附件五
2.2侧壁
2.2.1平时荷载
按照防水水位(-0.85)计算水对外墙的侧压力，按照室外地坪标高（-0.45）计算土对外墙的侧压力。取坡顶荷载20（考虑消防通道对侧壁的影响）,分项系数取1.4。
水压力计算
=10X3.95=39.5
土压力计算
土的重度（）取20，浮重度（）取10。按照静止土压力计算（取0.5倍的土重），并把坡顶活荷载转化为土的等效高度（）与土压力一并计算。
=20x =(20x1.4/1.2=23.3)则=1.2
2.2.2 平时外墙计算
1、Q1、WQ1
（2）荷载简图如下:

可转化为如下图来计算（偏于安全）

荷载设计值:
水和土压力分项系数取1.2(坡顶荷载已转化为恒荷载)，则均布荷载 1.2×16=19.2
三角形荷载60×1.2=72
(2)计算简图

(3)计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
墙厚：300mm
(4)计算结果：

X向跨中
Y向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
31.71
70.82
0.00
155.55
0.00
0.00
计算面积(mm2)
707
979
707
2257
707
707
直径(mm)
14
20
14
20
14
14
间距(mm)
200
200
200
100
200
200
实际面积(mm2)
770
1571
770
3142
770
770
实际配筋率
0.26%
0.52%
0.26%
1.05%
0.26%
0.26%
裂缝宽度(mm)
0.058
0.081
0.000
0.199
0.000
0.000
跨中挠度：6.346mm
2、Q2、WQ2
（1）荷载简图如下:

可转化为如下图来计算

荷载设计值:
水和土压力分项系数取1.2，则均布荷载 1.2×25=30
三角形荷载45.5×1.2=54.6
(2)计算简图

(3)计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
墙厚：300mm
(4)计算结果：

X向跨中
Y向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
16.08
45.64
0.00
92.47
0.00
0.00
计算面积(mm2)
707
707
707
1293
707
707
直径(mm)
14
14
14
14
14
14
间距(mm)
200
200
200
100
200
200
实际面积(mm2)
770
770
770
1539
770
770
实际配筋率
0.26%
0.26%
0.26%
0.51%
0.26%
0.26%
裂缝宽度(mm)
0.030
0.164
0.000
0.175
0.000
0.000

2.2.3人防墙荷载
1、常规武器爆炸在饱和土中产生的等效静荷载标准值（《人防规范》4.7.3条）
=60
2、核规武器爆炸在饱和土中产生的等效静荷载标准值（《人防规范》4.8.3条）
=60
3、临空墙（人防区与非人防区间隔墙）
常规武器爆炸时产生的等效静荷载标准值不计入（《人防规范》4.7.8条）
核规武器爆炸时产生的等效静荷载标准值（《人防规范》4.8.9条）
=110
2.2.4 人防墙计算
荷载简图及设计值(人防荷载分项系数取1.0，其他荷载取1.2)，计算时材料提高系数（《人防规范》4.2.3条）:混凝土1.5，钢筋1.35。
1、WQ1

可以转化为如下计算

（2）计算简图

(3)计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
墙厚：300mm
(4)计算结果：

X向跨中
Y向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
49.43
116.15
0.00
237.07
0.00
0.00
计算面积(mm2)
707
1646
707
3636
707
707
直径(mm)
14
22
22
22
14
14
间距(mm)
200
200
200
100
200
200
实际面积(mm2)
770
1901
1901
3801
770
770
实际配筋率
0.26%
0.63%
0.63%
1.27%
0.26%
0.26%
2、WQ2

可以转化为以下简图

（2）计算简图

(3)计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
墙厚：300mm
(4)计算结果：

X向跨中
Y向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
13.76
75.40
0.00
143.74
0.00
0.00
计算面积(mm2)
707
1044
707
2071
707
707
直径(mm)
14
20
20
20
14
14
间距(mm)
200
200
200
100
200
200
实际面积(mm2)
770
1571
1571
3142
770
770
实际配筋率
0.26%
0.52%
0.52%
1.05%
0.26%
0.26%

3、LKQ1

(2)计算简图

(3)计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
墙厚：300mm
(4)计算结果：

X向跨中
Y向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
44.85
111.71
0.00
213.36
0.00
0.00
计算面积(mm2)
707
1544
707
3135
707
707
直径(mm)
12
20
20
20
12
12
间距(mm)
150
100
200
100
150
150
实际面积(mm2)
754
3142
1571
3142
754
754
实际配筋率
0.25%
0.52%
0.52%
1.05%
0.25%
0.25%

4、LKQ2

(2)计算简图

(3)计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
墙厚：300mm
(4)计算结果：

横向跨中
竖向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
0.00
72.19
0.00
128.36
0.00
0.00
计算面积(mm2)
707
977
707
1791
707
707
直径(mm)
12
14
16
16
12
12
间距(mm)
150
150
200
100
150
150
实际面积(mm2)
754
1026
1005
2011
754
754
实际配筋率
0.25%
0.34%
0.34%
0.67%
0.25%
0.25%

2.2.5底板
1、活荷载 4.0
2、恒荷载
(1) 有地下水时
有地下水时水浮力 -40
底板自重 0.4×25=10
底板面层 1.5
底板荷载设计值 1.2x40-0.9x(10+1.5)=37.65
(2)无地下水时
底板自重 0.4×25=10
底板面层1.5
3、战时荷载
常规武器爆炸时产生的等效静荷载标准值不计入（《人防规范》4.7.4条）
核规武器爆炸时产生的等效静荷载标准值（《人防规范》4.8.5条）
=-25
4、荷载设计值
（1）平时荷载设计值
无地下水时：
1.2×(10+1.5)+1.4×4.0=19.4
1.35×(10+1.5)+1.0×4.0=19.53
取19.53
（2）战时荷载设计值
1.0×25+1.2×40-0.9×(10+1.5)=62.65
计算时取三者中的大值计算（战时荷载考虑材料提高系数）
5、B1计算（人防荷载）
（1）计算简图

（2）计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2材料强度提高系数
混凝土 1.5，钢筋 1.35
（3）计算结果：

横向跨中
竖向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
74.69
46.63
135.16
135.16
164.01
164.01
计算面积(mm2)
942
942
1274
1274
1558
1558
直径(mm)
16
14
14
14
16
16
间距(mm)
200
150
100
100
100
100
实际面积(mm2)
1005
1026
1539
1539
2011
2011
实际配筋率
0.25%
0.26%
0.38%
0.38%
0.50%
0.50%
裂缝宽度(mm)
0.093
0.038
0.146
0.146
0.130
0.130
跨中挠度：8.359mm

6、B2计算（人防荷载）
（1）计算简图

（2）计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2材料强度提高系数
混凝土 1.5，钢筋 1.35
（3）计算结果：

横向跨中
竖向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
56.71
62.28
147.40
147.40
141.51
141.51
计算面积(mm2)
942
942
1394
1394
1336
1336
直径(mm)
14
14
14
14
14
14
间距(mm)
150
150
100
100
100
100
实际面积(mm2)
1026
1026
1539
1539
1539
1539
实际配筋率
0.26%
0.26%
0.38%
0.38%
0.38%
0.38%
裂缝宽度(mm)
0.046
0.050
0.182
0.182
0.165
0.165
跨中挠度：8.622mm

7、B1计算（平时荷载）

（2）计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
（3）计算结果：

横向跨中
竖向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
60.61
37.84
109.67
109.67
133.08
133.08
计算面积(mm2)
942
942
1028
1028
1254
1254
直径(mm)
14
14
14
14
14
14
间距(mm)
150
150
100
100
100
100
实际面积(mm2)
1026
1026
1539
1539
1539
1539
实际配筋率
0.26%
0.26%
0.38%
0.38%
0.38%
0.38%
裂缝宽度(mm)
0.049
0.031
0.071
0.071
0.140
0.140
跨中挠度：6.643mm

8、B2计算（平时荷载）

（2）计算参数
混凝土强度等级：C35，钢筋级别：HRB335，泊松比：0.2
（3）计算结果：

X向跨中
Y向跨中
上边缘
下边缘
左边缘
右边缘
计算内力(kN·m/m)
46.02
50.54
119.61
119.61
114.82
114.82
计算面积(mm2)
942
942
1123
1123
1077
1077
直径(mm)
14
14
14
14
14
14
间距(mm)
150
150
100
100
100
100
实际面积(mm2)
1026
1026
1539
1539
1539
1539
实际配筋率
0.26%
0.26%
0.38%
0.38%
0.38%
0.38%
裂缝宽度(mm)
0.037
0.041
0.100
0.100
0.086
0.086
跨中挠度：6.019mm

2.2.6基础梁计算
详见附件6
2.2.7基础计算
1、概况
本工程桩基础采用静压400-95AB型PHC高强度预应力管桩，单桩承载力特征值1000KN.基础荷载应用PKPM SATWE计算结果（详见附件7）。
2、承台及桩承载力计算
详见附件8
2.2.8 人防楼梯计算
1、荷载
本工程人防楼梯共设2部，其中楼梯1（位置详见结构图）为战时次要出口，楼梯2（位置详见结构图）为战时主要出入口。
楼梯1为室内出入口且为战时次要出入口，可以不计入常规和核武器爆炸产生的等效静荷载。
楼梯2为室外主要出入口，按照《人民防空地下室设计规范》4.7.10该楼梯在常规武器爆炸产生的等效静荷载为50（垂直作用在构件表面）
按照《人民防空地下室设计规范》4.8.10该楼梯在核武器爆炸产生的正面作用等效静荷载为60，反面作用等效静荷载30（垂直作用在构件表面）。
三、地下室抗浮验算
地下室底板水浮力40，地下室底面积2240 。
总体浮力=40×2240=89600，
上部结构（包括地下室自重）==110795.3
/=1.24>1.2满足要求。
在施工阶段为了保证地下室抗浮要求，须待主体结构施工完毕后方可停止施工降水。