人防設(shè)計計算書

蘭州市城市軌道交通2號線一期工程（東方紅廣場～雁北路段）定西路站人防計算書設(shè)計：復(fù)核：審核：中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司蘭州地鐵項目部2017.04

目錄一、工程概況 3二、設(shè)計依據(jù) 32.1有關(guān)協(xié)議、紀(jì)要及公文等文件 3三、人防設(shè)計 43.1設(shè)防原則 43.2設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 43.3防護設(shè)計及設(shè)計內(nèi)容 5四、結(jié)構(gòu)計算及設(shè)計說明 54.1計算方法 54.2荷載及其組合 54.2.1永久荷載 54.2.2可變荷載 54.2.3偶然荷載 64.2.4荷載組合 6五、主要工程材料 65.1混凝土 65.2鋼筋 6六、 區(qū)間隔斷門門框墻 86.1基本信息 86.2 荷載計算（區(qū)間單扇防護密閉隔斷門BQDWFM4445-05） 86.3 內(nèi)力及配筋計算 86.3.1側(cè)墻 86.3.2墻端暗柱計算 106.3.3下門檻 116.3.4上擋墻 11七、風(fēng)道門框墻（選取雙扇固定門檻鋼結(jié)構(gòu)防護密閉門BGKFM5040-15） 127.1基本信息 137.2荷載計算 137.2.1核規(guī)武器爆炸查表計算 137.2.2常規(guī)武器爆炸查表計算 137.3配筋計算 147.3.1上擋墻 147.3.2下門檻 147.3.3側(cè)墻 14八、緊急疏散通道門框墻計算 21

一、工程概況定西路站＋定西路站～五里鋪站區(qū)間隧道＋五里鋪站為一個獨立的防護單元；在定西路站小里程端（車站南端）靠端墻處設(shè)置防護密閉隔斷門；在2號線五里鋪站大里程端（車站北端）靠端墻處設(shè)置區(qū)間隔斷門。二、設(shè)計依據(jù)2.1有關(guān)協(xié)議、紀(jì)要及公文等文件1）《蘭州市城市軌道交通2號線一期工程（東方紅廣場～雁北路段）土建工點設(shè)計1標(biāo)段合同文件》；2）《蘭州市城市軌道交通2號線一期工程（東方紅廣場～雁北路段）定西路站初步設(shè)計專家評審會》審查意見；3）《蘭州市城市軌道交通2號線一期工程（東方紅廣場～雁北路段）施工圖設(shè)計文件編制規(guī)定》；4）《蘭州市城市軌道交通2號線一期工程（東方紅廣場～雁北路段）施工圖設(shè)計技術(shù)要求》；5）經(jīng)批復(fù)的《蘭州市城市軌道交通1號線一期工程（東方紅廣場～雁北路段）定西路站初步設(shè)計文件》；6）《蘭州市城市軌道交通2號線一期工程（東方紅廣場～雁北路段）定西路站（設(shè)計范圍內(nèi)）人防工程建筑施工圖》；7）《蘭州市人民防空辦公室關(guān)于蘭州市軌道交通2號線一期工程有關(guān)人防問題的答復(fù)意見》；2.2主要遵照的有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范1）《中華人民共和國人民防空法》；2）《人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求》；3）《中共中央、國務(wù)院、中央軍委關(guān)于加強人民防空工作的決定》（中發(fā)［2001］9號）；4）《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》（GB50225-2005）；5）《人民防空工程防護功能平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（RFJ1-98）；6）《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》（RFJ02-2009）；7）《人民防空工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（RFJ1-2002）；8）《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》（RFJ02-2009）；9）《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157-2013）；10）《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》（GB50098-2009）；11）人防設(shè)計通用圖；12）其他現(xiàn)行的人防工程國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；三、人防設(shè)計3.1設(shè)防原則地鐵人防工程建設(shè)必須貫徹“長期準(zhǔn)備、重點建設(shè)、平戰(zhàn)結(jié)合”的方針，堅持與經(jīng)濟建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展、與城市建設(shè)相結(jié)合的原則。地鐵戰(zhàn)時功能定位：在擬定的核武器、生化武器、常規(guī)武器襲擊和襲擊后的城市次生災(zāi)害作用下，保障工程內(nèi)人員及設(shè)備的安全。地鐵車站戰(zhàn)時用于緊急人員掩蔽、中轉(zhuǎn)待蔽、物質(zhì)儲備；地鐵線路戰(zhàn)時用于人員臨時要求待蔽和疏散通道。平時和戰(zhàn)時使用功能有機結(jié)合，綜合利用。地鐵的關(guān)鍵部位、重要設(shè)施，應(yīng)按照人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求的規(guī)定，搞好重點防護，在擬訂的核武器、化學(xué)武器、常規(guī)武器襲擊和襲擊后的城市次生災(zāi)害下，保障人員和設(shè)備的安全，以提高整個城市的防空抗毀綜合防護能力。本工程人防設(shè)施戰(zhàn)時防空，平時防災(zāi)。在滿足使用要求的情況下，使設(shè)計滿足"安全適用，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，使用、維修方便"的要求。人防防護設(shè)施及內(nèi)部設(shè)備成獨立系統(tǒng)。3.2設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)1）設(shè)防等級：根據(jù)《蘭州市人民防空辦公室關(guān)于蘭州市軌道交通2號線一期工程有關(guān)人防問題的答復(fù)意見》文件中相關(guān)內(nèi)容，蘭州市軌道交通2號線一期工程屬甲類人防工程，工程防核武器抗力級別6級，防常規(guī)武器抗力級別6級，地下車站及相連地下區(qū)間（以隔斷后的地下空間為界）按6級人防分段隔絕式防護的要求進行設(shè)計，擬建定西路站按6級人防分段隔絕式防護進行設(shè)計，防化等級為丁級。2）防護單元劃分：定西路站＋定西路站～五里鋪站區(qū)間隧道＋五里鋪站為一個獨立的防護單元；在定西路站小里程端（車站南端）靠端墻處設(shè)置防護密閉隔斷門；在2號線五里鋪站大里程端（車站北端）靠端墻處設(shè)置區(qū)間隔斷門。3）掩蔽人數(shù)：本站掩蔽和臨時待蔽人數(shù)按1000人考慮。3.3防護設(shè)計及設(shè)計內(nèi)容1）防護設(shè)計詳見建筑及結(jié)構(gòu)圖紙說明。2）本人防工程的設(shè)計內(nèi)容：定西路站設(shè)計分界起點里程至定西路站設(shè)計分界終點里程范圍內(nèi)的主體及附屬1、2號風(fēng)亭人防設(shè)計，設(shè)計圖紙主要為定西路站主體及附屬1、2號風(fēng)亭（剩余附屬結(jié)構(gòu)待方案穩(wěn)定并正式出圖后再補充人防設(shè)計圖紙。）人防防護段土建圖紙，防護段內(nèi)人防防護設(shè)備的圖紙另見其它分冊。防護設(shè)備的加工安裝由國家人防辦批準(zhǔn)的人防防護設(shè)備加工定點廠負(fù)責(zé)，由防護段土建施工單位配合定點廠進行設(shè)備門框、吊鉤等預(yù)埋件的定測、預(yù)埋。四、結(jié)構(gòu)計算及設(shè)計說明4.1計算方法1）結(jié)構(gòu)設(shè)計除按國家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的要求，分別進行承載能力的計算和穩(wěn)定、變形和裂縫寬度驗算外，還按《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》（GB50225-2005）要求，驗算結(jié)構(gòu)在核爆炸動荷載與靜荷載共同作用下的承載能力，不驗算此工況下的結(jié)構(gòu)變形、裂縫寬度、地基承載力及變形。2）結(jié)構(gòu)動力計算，采用等效靜載法。爆炸動荷載等效靜荷載的計算，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》(GB50225-2005)執(zhí)行。3）主體結(jié)構(gòu)按等效靜荷載同時均勻作用在結(jié)構(gòu)各部位進行設(shè)計，各部位人防等效荷載標(biāo)準(zhǔn)值詳見《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》。4.2荷載及其組合荷載分類及取值依據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》及《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定結(jié)合地鐵車站的使用要求確定，除以下注明外，其余根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定進行取用。4.2.1永久荷載a）結(jié)構(gòu)自重；b）結(jié)構(gòu)上部覆土重量；c）側(cè)向土壓力；d）設(shè)備重量：一般按8kPa計算，超過8kPa按實際重量及其運輸線路計算；e）水壓力及浮力4.2.2可變荷載1）基本可變荷載a）地面車輛荷載及其動力作用：本站均按20kPa計算；b）地面車輛荷載引起的側(cè)向土壓力；c）列車荷載：按地鐵車輛最大軸重及車輛間距，通過道床擴散作用于底板上；d）站廳公共區(qū)、站臺人群荷載:按4kPa計算，另需計及在300x300mm范圍內(nèi)的20KN集中荷載。2）其他可變荷載a）溫度變化影響：地下結(jié)構(gòu)溫度變化影響使用階段按15°C～46°C考慮；施工期間混凝土內(nèi)部峰值溫度按75°C考慮，砼收縮的影響按降低溫度的方法計算，對于分段澆筑的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于降低溫度10°C。為了考慮徐變影響，按彈性體計算構(gòu)件的溫度應(yīng)力時，可將混凝土的彈性模量乘以0.45的系數(shù)。同時，施工期間宜采用低溫入模、中溫養(yǎng)護的原則，盡量減小混凝土的內(nèi)外溫差。b）施工荷載：按20kPa計算。4.2.3偶然荷載a）地震荷載；b）人防荷載。4.2.4荷載組合根據(jù)相關(guān)規(guī)范，并考慮可能出現(xiàn)的最不利情況進行組合。五、主要工程材料5.1混凝土1）頂板、頂板梁、底板、底板梁、側(cè)墻（包括風(fēng)井及防煙樓梯間出地面?zhèn)葔Γ┘斑呏?、?cè)墻內(nèi)暗柱、（污水）廢水池側(cè)墻均采用P10、C45的防水混凝土，后澆筑頂板、底板采用P10、C45微膨脹防水混凝土（限制膨脹率范圍（2.0x10-4～3.0x10-4）），其余人防墻采用C40混凝土；2）樓梯、軌頂風(fēng)道及站臺板、站臺板下墻、軌底風(fēng)道墻、扶梯基坑側(cè)墻、電梯基坑側(cè)墻等內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用C35混凝土；3）中板、中板梁采用C40混凝土，中板后澆洞及后澆帶采用C45微膨脹混凝土；4）框架柱（除邊柱）采用C50砼，鋼管柱采用C50補償收縮混凝土（若施工振搗質(zhì)量無法控制，可調(diào)整為自密實混凝土）；5）底板下墊層及基坑坑底放坡回填采用C20混凝土（除特別說明外）；6）道床內(nèi)回填混凝土：C25混凝土；7）結(jié)構(gòu)構(gòu)件重合部分應(yīng)采用構(gòu)件中較高等級砼澆筑，例如：梁與柱重合部分應(yīng)采用柱（C50）砼澆筑。5.2鋼筋、鋼板、型鋼、焊條、接駁器1）普通鋼筋：A表示HPB300級熱軋光圓鋼筋，強度設(shè)計值fy=270N/mm2；C表示HRB400級熱軋帶肋鋼筋，強度設(shè)計值fy=360N/mm2，鋼筋材質(zhì)應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1）及《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》（GBT1499.2）的相關(guān)規(guī)定；2）鋼筋的強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95％的保證率，HPB300級鋼筋屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值為300N/mm2、極限強度標(biāo)準(zhǔn)值為420N/mm2，HPB300級鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應(yīng)小于10%。HRB400級鋼筋屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值為400N/mm2、極限強度標(biāo)準(zhǔn)值為540N/mm2，有抗震要求的結(jié)構(gòu)，縱向受力鋼筋應(yīng)采用HRB400級鋼筋。鋼筋抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1.25，且鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3，且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應(yīng)小于9%；3）直徑大于25mm的受力鋼筋應(yīng)采用機械連接，車站主體縱向施工縫部位主筋連接必須采用接駁器連接，其他未注明需采用機械連接的部位可采用焊接。當(dāng)采用焊時，焊接接頭必須按施工條件進行試焊，合格后方可正式施做。焊接工藝及質(zhì)量按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；4）鋼管柱鋼材型號為Q345-B。錨板、型鋼等：Q235-B，材質(zhì)應(yīng)符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700-2006）的相關(guān)規(guī)定，并具有符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出廠證明書、檢驗報告。鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應(yīng)大于0.85，鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺階，且伸長率應(yīng)大于20%。鋼材應(yīng)有良好的可焊性和合格的沖擊韌性；5）焊條：電弧焊焊接Q235-B鋼材、HPB300（A）級鋼筋時：采用E43系列焊條，閃光對焊或電弧焊焊接Q345-B鋼材、HRB400（C）級鋼筋時：采用E50系列焊條。鋼筋焊接前必須按施工條件進行試焊，合格后方可正式施作。焊接熔敷金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)滿足《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》（GB/T5117）和《熱強鋼焊條》（GB/T5118）的規(guī)定，焊接工藝及質(zhì)量按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18）、《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》和有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；6）鋼筋接駁器：鋼筋的機械連接優(yōu)先采用等強直螺紋機械連接，并嚴(yán)格按國家相應(yīng)規(guī)范的要求施工，接頭等級為I級。（要求施工中所使用的鋼筋接駁器必須是經(jīng)國家有關(guān)職能部門批準(zhǔn)合格的產(chǎn)品，并已在蘭州市工程領(lǐng)域中有所應(yīng)用，符合有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，并經(jīng)現(xiàn)場試驗合格后方可使用。）；7）受力預(yù)埋件、預(yù)埋件的錨筋等應(yīng)采用Q235B鋼板和HRB400級鋼筋；預(yù)埋吊環(huán)和吊鉤應(yīng)采用HPB300級鋼筋或Q235B圓鋼，且嚴(yán)禁采用冷加工鋼筋。5.3最外層鋼筋混凝土保護層厚度1）頂板的板頂為45mm，板底為35mm；2）底板的板頂為35mm，板底為45mm；3）中板為30mm，中板梁梁頂、梁底為35mm；4）側(cè)墻的迎水面為45mm，背水面為35mm；5）頂、底梁的外側(cè)為45mm，內(nèi)側(cè)為35mm；6）柱為35mm，迎水面邊柱45mm；7）站臺板、站臺板下梁柱、站內(nèi)隔墻（包括人防墻）等為30mm。區(qū)間隔斷門門框墻6.1基本信息工程類別：甲類防常規(guī)武器抗力級別：6級防核武器抗力級別：6級門洞尺寸：寬a=4.4m，高b=4.5m門扇形式：單扇平板門門扇尺寸：寬=a＋0.3m；高=b-0.15m（a＋0.3）/（b-0.15）=1.08，=0.34荷載計算（區(qū)間單扇防護密閉隔斷門BQDWFM4445-05）作用在門扇上的設(shè)計壓力(設(shè)計值)由門扇傳來的等效靜荷載：內(nèi)力及配筋計算6.3.1側(cè)墻，,。門洞邊長小于2倍懸挑長度，不宜按懸挑構(gòu)件計算，側(cè)墻端頭設(shè)置600×600mm暗柱后按簡支梁構(gòu)件進行內(nèi)力計算及其配筋。計算模型彎矩剪力<則按1500mm2配筋，實配（2534mm2）6.3.2墻端暗柱計算暗柱計算長度考慮擴大端盾構(gòu)過站素混凝土回填影響，按7.1m計算；門框墻傳給暗柱的荷載門扇傳給側(cè)墻的荷載為全部計入暗柱荷載。則暗柱荷載計算模型彎矩剪力A）正截面受彎承載力計算>則按2118mm2配筋，實配（2454mm2）B）斜截面受剪承載力計算截面尺寸可用，按計算配箍：選用四肢（n=4）直徑12箍筋則箍筋間距，取6.3.3下門檻因為最小配筋率為0.3%，所以按最小構(gòu)造配筋取，實配鋼筋面積。6.3.4上擋墻，，，。，因為，所以應(yīng)按懸臂梁進行設(shè)計。<按最小構(gòu)造配筋取，實配鋼筋面積七、風(fēng)道門框墻（選取雙扇固定門檻鋼結(jié)構(gòu)防護密閉門BGKFM5040-15）計算模型7.1基本信息工程類別：甲類出入口形式：垂直防常規(guī)武器抗力級別：6級防核武器抗力級別：6級第一道防護密閉門距離出入口距離：約15.6m通道截面：寬×高=5.7×3.5m門洞尺寸：寬a=5m，高b=4m門扇形式：雙扇平板門門扇尺寸：寬=a/2＋0.1m；高=b＋0.2m7.2荷載計算7.2.1核規(guī)武器爆炸查表計算核爆空氣沖擊波超壓：直接作用在門框墻等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qe=200.0kN/m2由門扇傳來的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qia=210.0kN/mqib=252.0kN/m7.2.2常規(guī)武器爆炸查表計算直接作用在門框墻等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qe=108.9kN/m2由門扇傳來的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qia=114.3kN/mqib=137.2kN/m7.2.3等效靜荷載最終取值直接作用在門框墻等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qe=200.0kN/m2由門扇傳來的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qia=210.0kN/mqib=252.0kN/m7.3配筋計算7.3.1上擋墻，，，。，因為，所以應(yīng)按懸臂梁進行設(shè)計。取，實配鋼筋面積為3272mm2。7.3.2下門檻根據(jù)上擋墻計算，下門檻配筋，實配鋼筋面積為2534mm2可滿足設(shè)計要求。7.3.3側(cè)墻一號風(fēng)亭側(cè)墻寬度l有0.45m、0.5m、0.75m、0.7m、6.3m、3.94m、0.91m、1.35m、1.45m、1.5m；0.45m~1.5m寬側(cè)墻均按1.5m驗算，6.3m、3.94m側(cè)墻按6.3m驗算。A）6.3m側(cè)墻工程防核武器抗力級別6級查《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》口部形式：垂直式核爆空氣沖擊波超壓：查《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》防護密閉門上的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值門框墻上的等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值防常規(guī)武器抗力級別6級查《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》根據(jù)面積等效原則確定通道等效直徑Deq；；；根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》，計算如下：b/a=4/5=0.8，《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》，常規(guī)武器爆炸動荷載的波形簡化為無升壓時間的三角形時當(dāng)，第一道防護密閉門的動力系數(shù)為第一道防護密閉門門框墻的動力系數(shù)為（），采用C40混凝土?xí)r，根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》，門框墻的自振圓頻率懸臂梁，，由《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》，常規(guī)武器爆炸動荷載的波形簡化為無升壓時間的三角形時所以 因為防核武器與防常規(guī)武器的計算公式相同，所以取兩者中的最大值進行計算。風(fēng)道最終等效靜荷載取值(設(shè)計值)配筋計算1、上擋墻，，，，門扇傳給上擋墻端部梁的荷載為，因為，所以應(yīng)按懸臂梁進行設(shè)計。因為最小配筋率為0.3%，所以取25@150，實配鋼筋面積為3272mm2。2、上擋墻橫梁計算按兩端固支單跨梁計算，最大梁跨Ln=5.7m，b×h=800mm×1000mm。梁上線荷載1）支座配筋 縱筋取12Φ28，實配鋼筋面積為7390mm2。箍筋截面尺寸可用，按計算配箍：選配Φ12@100（4肢箍）。2）跨中配筋跨中配鋼筋面積為同支座配筋。3、下門檻根據(jù)上擋墻計算，下門檻配筋，實配鋼筋面積為2534mm2，可滿足設(shè)計要求。4、側(cè)墻計算，，，門扇傳給側(cè)墻的荷載為，因為，所以應(yīng)按懸臂梁進行設(shè)計。因為最小配筋率為0.3%，所以取25@100，實配鋼筋面積為4909mm2。4、側(cè)墻墻垛計算門扇傳給上擋墻端部梁的荷載為按兩端固支單跨梁建模計算，梁跨跨Ln=7.2m，b×h=800mm×1000mm。墻垛上線荷載，因為，所以應(yīng)按懸臂梁進行設(shè)計。縱筋取18Φ32，實配鋼筋面積為14475.6