人防地下室門框墻計算方法

顏俊山 上海民防建筑研究設計院有限公司

1 門框墻設計情況概述

人防地下室建設正在全國各地大量展開，門框墻作為人防地下室防護結構的的關鍵環節之一，其設計的準確性非常重要。常規的民用建筑人防地下室，門框墻大多采用鋼筋混凝土結構，用于支撐防護密閉門，承受武器的動荷載。人防門框墻只要控制不被結構破壞即可，允許有塑性變形?，F有部分設計人員，對人防工程的抗一次打擊、武器荷載的特性、具體的荷載傳遞方式及計算方法沒有深入的認識、學習和研究，依賴于查詢圖集《防空地下室結構設計》（07FG04）。但是圖集也僅給出了樓層凈高不大于3.6m門框墻的配筋結果而無具體的計算過程。而在實際設計時，采用的設置加強梁（柱）法作為門框墻的支座，計算較為復雜，很多項目未經計算就直接參照，存在很大隱患或浪費。

2 現有的門框墻結構設計計算方法

2.1 懸挑構件法（規范法）

對于低抗力等級人防工程的門框墻，當門框墻長度較小時，可用懸挑構件法按牛腿進行設計。懸挑構件法計算簡單，可以直接按規范公式計算或參照圖集進行設計。但是當計算構件懸挑長度超過一定長度時，常規的門框墻厚度及配筋不能滿足抗力計算要求，因此不再適用此方法進行計算。

2.2 增設加強梁柱法

當門框墻長度較大時，可考慮在門洞邊設置加強梁或柱直接承擔人防門及門框墻傳遞的荷載，但是增設梁柱后如何計算，人防規范未作明確規定。根據受力分析，可以采用常規的工程計算方法進行分割，簡化結構組成來設計計算?，F以一個典型加強做法為例，給出計算簡圖（圖1）。

圖1 門框墻計算簡圖

加強柱的荷載由四部分組成：q1=0.5s×qe為右側臨空墻傳來的荷載；q2=qib為按人防規范4.8.7 條確定的門框傳來的荷載；q3=0.5(a+a1)×qe為加強梁上側臨空墻傳來的荷載；q4=d1×為直接作用到加強柱上的荷載。P=0.5(a+a1)×qia為加強梁以集中力的方式傳給加強柱的荷載。加強梁的荷載由三部分組成：q5=0.5k×qe為上側臨空墻傳來的荷載；q6=qia為按人防規范4.8.7 條確定的門框傳來的荷載；q7=0.4×為加強梁上的荷載。確定荷載和計算長度后，即可計算梁的彎矩和剪力，并應驗算支承構件強度和剛度。

2.3 整體有限元分析法

近年來各種有限元計算分析軟件的運用，對門框墻進行整體有限元分析也成為了分析門框墻內力的一種補充手段。但由于人防門框墻的多樣化，已及受力特殊性，對人防工程實際設計人員而言，操作性不強，一般在對某些特殊工程上的復核驗算上使用，常規的人防門框墻很少采用此方法。

3 對人防圖集《07FG04》中門框墻類型進行補充完善

門框墻設計參考圖集中門框墻僅適用于層高小于3.6m的情況，對雙扇防護密閉門處的門框墻也均未考慮加強梁做法，而近年來實際設計的人防地下室，由于建筑要求安裝二層、甚至三層機械車位，導致層高遠遠超過了3.6m，但是人防門的高度是一定的，比如在作為主要出入口的汽車坡道處的門框墻，上檔墻懸挑長度遠遠大于門框高度的1/2 倍，針對此種情況，筆者通過增設加強梁柱法，對層高4.5m～5.4m，最常用的門洞寬度為6.0m 的門框墻進行了補充計算，具體結果詳見圖2及表1。

圖2 門框墻配筋圖

表1 荷載類型為D型最常用MK6025型及以下（雙扇鋼門）門框墻加強梁配筋

4 結語

本文結合目前人防地下室的實際層高，參照圖集《07FG04》，按照增設加強梁柱法，以列表方式補充了層高4.5m～5.4m 時門洞寬度分別為4.0m、5.5m、6.0m 的門框墻的門框加強梁配筋，設計人員可參照本文方法對圖集07FG04中未涉及的門框墻形式進行列表歸納，在保證構件安全的同時，可減少重復計算，提高效率及準確率。