防空地下室结构设计步骤是什么？

防空地下室结构设计和一般民用建筑结构设计一样，一般步骤是：确定结构选型→确定荷载组合(等效静荷载、静荷载)→内力分析→确定控制内力→截面设计。

结构选型

防空地下室的结构选型应根据防护要求、平时和战时使用要求、上部建筑结构类型、工程地质和水文地质条件以及材料供应和施工条件等因素综合分析确定。防空地下室结构的选型包括结构类别和结构体系的选择，结构类别除少数情况可采用砌体结构外，一般采用钢筋混凝土结构。防空地下室的结构布置，应选用受力明确、传力简单和具有较好的整体性和延性的结构。防空地下室钢筋混凝土结构体系常采用梁板结构、板柱结构以及箱形结构等，也可以采用预制装配整体式结构。当柱网尺寸较大时，也可以采用双向密肋楼盖结构、现浇空心板楼盖结构。出入口通道一般采用矩形封闭框架结构。

确定荷载组合

由于防空地下室战时荷载组合中不考虑一般活荷载，所以在战时荷载组合中只包括动荷载和静荷载两类。静荷载计算同一般的民用结构，包括土压力、水压力、地面堆载、上部建筑传来的荷载、结构自重、战时不拆迁的的固定设备自重等;动荷载是根据国家有关规定，按地面空气冲击波最大超压值?PM算(地面超压)确定。动荷载指战时的核武器或常规武器爆炸空气冲击波或土中压缩波形成的荷载，动荷载分正压与负压。除特殊注明外，设计中考虑的动荷载作用方向垂直结构表面。按照防空地下室的类别、抗力级别、是否考虑上部建筑影响等因素确定防空地下室各部位结构构件的等效静荷载。防空地下室的结构设计，正确确定等效静荷载是成功设计的关键。特别应该注意“人防规范”中各公式和图表的使用条件，弄清各个名词术语的解释，了解人防工程的工作流程原理。爆炸动荷载用动力系数乘以动荷载峰值可以得到等效静荷载标准值。等效静荷载标准值与静荷载标准值确定后按规范要求即得到结构的组合荷载值。

内力分析

“人防规范”在第4.10.1条规定：防空地下室结构在确定等效静荷载和静荷载后，可按静力计算方法进行结构内力分析。即将动力作用下求内力问题转化为静力作用下求内力问题。根据荷载组合计算出不同受力状态下结构构件的内力值后，应取其控制条件作为截面设计依据。有了组合荷载值还有确定分析方法确定后，可按静力学的一般方法和计算图表求得构件的内力，对于超静定的钢筋混凝土结构，可以由非弹性变形产生的塑性内力重分布计算内力。当板的周边与梁为整体现浇时，对板的中间跨跨中弯矩可以乘以0.7;对边跨的跨中弯矩可以乘以0.8;对于无梁楼盖可以乘以0.9;如在板的计算中已计入轴力的作用，则不应再乘以以上折减系数。

截面设计

由于爆炸动荷载作用下防空地下室对结构的变形和裂缝的开展可不进行验算，因此，在截面设计中我们只进行承载能力极限状态计算。在动荷载和静荷载同时作用或动荷载单独作用下，防空地下室结构构件在承载力设计中采用材料动力强度设计值。其值为静荷载作用下材料强度设计值乘以动荷载作用下材料强度综合调整系数，其余基本上与地面建筑结构的截面设计相同。当由战时荷载(效应)组合计算出的内力起控制作用时，防空地下室结构设计中不能直接采用静力作用下计算图表进行截面设计，否则将造成不应有的浪费，这是由于加入材料强度综合调整系数后，使等效静荷载与等量静荷载并不等价。还要注意在承载力极限状态设计中，几项主要技术参数：结构重要性系数：取1.0;等效静荷载分项系数，取1.0;永久荷载分项系数：当其效应对结构不利时取1.2;有利时取1.0。

截面设计中保证结构构件延性的几项规定：

结构构件的允许延性比[β]，是指构件允许出现的最大变位与弹性极限变位的比值。

显然，当[β]≤1时，结构处于弹性工作阶段;当[β]>1时，构件处于弹塑性工作阶段。因此允许延性比虽然不完全反映结构构件的强度、挠度及裂缝等情况，但与这三者都有密切的关系，且能直接表明结构构件所处极限状态。根据试验资料，用允许延性比表示结构构件的工作状态，既简单实用，又比较合理，故“人防规范”采用按允许延性比表示结构构件工作状态。结构构件的允许延性比，主要与结构构件的材料、受力特征及使用要求有关。如结构构件具有较大的允许延性比，则能较多地吸收动能，对于抵抗动荷载是十分有利的。“人防规范”4.10.3条规定结构构件按弹塑性工作阶段设计时，受拉钢筋的配筋率不宜大于1.5%;当大于1.5%时，受弯构件或大偏心受压构件的允许延性比[β]值应满足以下公式，[β]≤0.5/(x/h0) (1)说了半天，对于延性比的概念,我们一语道破的话，其实就是有关混凝土受压区高度的那点事，实际上就是要求混凝土受压区高度不要太大，以保证其延性。其中这个x/h0 =ξ就是混凝土受压区相对高度，受压区高度不要太大，以保证其延性，就这么简单!怎样控制构件的延性比呢?我们接着往下看：ξ=x/h0=(ρ-ρ’)fyd/(αcfcd) (2)在构件配筋后，我们可以求出受压区相对高度，从而求出构件的计算延性比“0.5/(x/h0)”。由“人防规范”钢筋混凝土结构人防构件的允许延性比[β]，以一般防水防毒条件下梁受弯状态下为3.0为例，由规范要求可以得到梁为3.0，则受压区相对高度为0.5/3=0.167;同理，大偏压柱、墙面外为2.0，则受压区相对高度为0.5/2=0.25。总之，人防构件设计时，严格控制配筋率、保证延性比，就是要确保在爆炸荷载作用下，构件还有一定的变形能力，从而达到耗能、延缓失效的目的。