前言
住房和城乡建设部关于发布国家标准
《石油化工建筑物抗爆设计标准》的公告
现批准《石油化工建筑物抗爆设计标准》为国家标准,编号为GB/T50779-2022,自2022年12月1日起实施。原国家标准《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB50779-2012)同时废止。
本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社有限公司出版发行。
住房和城乡建设部
2022年9月8日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发2017年工程建设标准规范制修订及相关工作计划的通知》(建标(2016)248号)的要求,标准编制组经广泛调査研究,认真总结时间经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,对原国家标准《石油化工控制室抗爆设计规范》GB50779-2012进行了修订,形成本标准。
本标准主要技术内容:总则、术语和符号、基本规定、爆炸荷载、建筑设计、结构设计、通风与空调设计、既有建筑物抗爆设计等。
本标准修订的主要内容:
1.扩大了抗爆设计范围,由石油化工控制室抗爆设计修改为石油化工建筑物抗爆设计;
2.修改、增加了抗爆建筑物平面布置、抗爆建筑物层数、高度的相关要求;
3.增加了不同爆炸荷载时抗爆建筑物结构形式的选择原则和 砌体结构、钢结构建筑物的抗爆设计内容;
4.取消了原规范中规定的爆炸冲击波峰值入射超压及相应的正压作用时间,明确了爆炸冲击波超压应由爆炸安全性评估确定;
5.修改、补充了爆炸荷载计算相关内容和抗爆建筑物的性能要求;
6.修改、增加了钢筋混凝土构件、加劲砌体构件、钢结构构件的构造和变形要求及材料的动力强度计算、强度和动力提高系数、钢筋动设计应力取值要求;
7.修改、补充了构件延性比计算、构件截面平均惯性矩计算;
8.增加了屋面板、侧墙等构件的平面内、平面外计算要求及钢 筋混凝土构件、加劲砌体构件的抗剪承载力验算要求和直剪承载力计算方法;
9.取消了等效静荷载法,增加了闭式解法进行构件动力分析的内容;
10.增加了第8章“既有建筑物抗爆设计”;
11.增加了抗爆建筑消防救援的设计要求、通风空调设备在正常情况和非正常情况下的起停规定、抗爆阀和电动密闭阀的性能要求及新风取气口的高度规定。
本标准由住房和城乡建设部负责管理。
本标准起草单位:中石化广州工程有限公司(地址:广东省广州市天河区体育西路191号,邮政编码:510620)
中国石化工程建设有限公司
中石化宁波工程有限公司
中石化上海工程有限公司
中国昆仑工程有限公司大连分公司
上海爵格工业工程有限公司
中国人民解放军军事科学院国防工程研究院
中石化安全工程研究院有限公司
本标准主要起草人员:万朝梅 王松生 路以宁 张俊 押现中 王耀东 王超 何国富 韦建树 伍俊 王斌 朱玉本 卢卫
本标准主要审査人员:黄左坚 葛春玉 嵇转平 黄钟喜 王留生 杨晓红
张亚新 崔忠涛 汪宁扬 黄月年 马振明 郑强 刘劲涛 徐建棠 韩宇丽 刘昆明 张旭忠 朱晔 曹光 暴长玮
章 健 汪静 杨一心 丁 颂 唐健 周蓉 刘焰 王琦 刘 彪 罗潮华 路来光 傅亚平 赵书泉 耿春江 刘 强
1总则
1 总则
1.0.1为统一石油化工建筑物的抗爆设计,做到安全可靠、技术 先进、经济合理,制定本标准。
1.0.2本标准适用于新建、扩建、改建的石油化工建筑物抗爆设计。
1.0.3石油化工建筑物抗爆设计应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
条文说明
1.0.1 建筑物的抗爆设计是将外部爆炸事故可能产生的对人和建筑物内设施的危害风险降至最低的一种防范措施。
石油化工行业的工艺装置在加工处理烃类介质及其他物料时有发生爆炸的可能,且已经发生过爆炸事故,所以在进行装置设计时,要将这类事故发生的概率降至最低限度。尽管此类事故发生的可能性很小,但是一旦发生时,其产生的后果将极其严重,包括人员的伤亡、财产和经济损失,以及存在的公共安全隐患。
建筑物抗爆设计的基本目标包括:保护人员安全,保障设施正常运行,减少经济损失。
抗爆设计应为在建筑物内人员提供一定级别的安全防护,该级别不应低于当发生爆炸时在建筑物外人员的防护等级。以往的事故表明,许多情况下设施的损坏及人员的严重伤亡都是由于建筑物的坍塌或建筑物碎片飞溅造成的。抗爆设计的首要目标就是降低建筑物本身在爆炸中成为危险因素的可能性。
抗爆设计的第二个目标是保障事故发生时设施的正常运行,防止设备失控导致级联事故,使得其影响扩散。如在石油化工企业中,应保证中心控制室内控制系统等设施的正常运行,当一个装置发生事故时,不应影响其他装置继续安全运行或有序停车。
抗爆设计的第三个目标是避免造成重大经济损失或尽可能减少经济损失,该目标与前两个目标的实现密切相关。
1.0.3 本标准仅给出了爆炸冲击波超压作用下建筑物抗爆设计的基本要求、爆炸荷载计算、建筑门窗构造、结构构件材料选择、结构的允许变形、荷载效应组合、结构动力计算、结构构造要求、基础设计和通风与空调设计等的规定和要求,这些规定和要求均基于抗爆设计的建筑物满足常规荷载、地震作用下建筑物的设计、构造要求,因此要求新建、改建、扩建建筑物的抗爆设计除符合本标准的规定外,尚应符合国家现行标准《砌体结构设计规范》GB 50003、《钢结构设计标准》GB50017、《混凝土结构设计规范》GB 50010、《建筑抗震设计规范》GB50011、《混凝土结构加固设计规范》GB50367、《砌体结构加固设计规范》GB50702、《建筑抗震加固技术规程》JGJ116、《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的相关规定。
2术语和符号
2术语和符号
2.1术语
2.1.1抗爆建筑物 blast resistant building
为保护建筑物内人员、设施安全,减少外部爆炸事故对生产运行的影响,需根据爆炸安全性评估确定的爆炸冲击波参数进行抗爆设计的建筑物。
2.1.2空气冲击波 shock wave
爆炸在空气中形成的具有空气参数强间断面的纵波,简称冲击波。
2.1.3冲击波超压 positive pressure of shock wave
冲击波压缩区内超过周围大气压的压力值,呈法向作用于冲击波包围物体表面。
2. 1. 4 动压 dynamic pressure
冲击波在空气中传播时,有冲击波内气体分子快速运动而产生的作用,具有明确的方向性。
2. 1. 5 反射压 reflected overpressure
冲击波在传播方向遇到障碍物时,在表面上反射产生的超压 增量。
2. 1. 6 停滞压力 stagnation pressure
前墙反射压完全消散时,作用在前墙的冲击波超压和动压。
2. 1. 7 峰值入射超压 peak incident side-on overpressure
冲击波在自由空气中由爆炸中心向外传播,到达建筑物距爆炸中心最近表面时的冲击波超压。
2. 1.8 延性比 ductility ratio
表示结构构件吸收能量的能力,等于构件弹塑性变形与弹性极限变形的比值。
2. 1. 9 主要结构构件 primary structural member
结构承载能力极限状态所依赖的结构构件,构件破坏后将影响其支承的其他构件及建筑物的结构整体稳固性。主要包括框架柱、框架梁、承重墙、屋面主梁或钢结构桁架等。
2. 1. 10 次要结构构件 secondary structural member
由主要结构构件支承的承重构件和建筑物外部直接承受爆炸冲击波超压作用的非承重构件。主要包括非承重外墙、外墙板、屋面板、屋面次梁等。
2. 1. 11 加劲砌体构件 reinforced masonry component
配筋砌块砌体、组合砖砌体及采用抗爆涂层等加劲材料加强的砌体构件。
2. 1. 12 抗爆防护门 blast resistant door
抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的建筑特种门,包括人员通道抗爆门、设备通道抗爆门、抗爆消防救援门。
2. 1. 13人员通道抗爆门blast resistant access door
用于人员正常进岀建筑物的抗爆防护门。
2.11.14 设备通道抗爆门blast resistant equipment door
用于大型设备进出建筑物的抗爆防护门。
2. 1. 15 抗爆消防救援门 blast resistant fire-fighting and rescue service door
用于消防救援的抗爆防护门。
2. 1. 16 抗爆防护窗 blast resistant window
抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的建筑用特种固定外窗。
2.1.17 隔离前室 air lock
人员通道上阻隔爆炸冲击波超压进入室内的内置式隔间。
2. 1. 18 抗爆阀 blast resistant valve
安装在抗爆建筑物的洞口上,可抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的阀。
2. 1. 19 有人值守建筑物(房间)manned building(room)
生产过程中设有固定或常驻人员工作岗位的建筑物(房间)。
2.2符号
2.2.1 材料性能
E
c——混凝土弹性模量;
E
s——钢筋弹性模量;
f
cd——混凝土的动力抗压强度设计值;
f
dst——钢筋的动力强度极限值:
f
vd——加劲砌体的动力抗剪强度设计值;
f
y——钢材的屈服强度;
f
yd——弯起钢筋的动设计应力;
f
d——材料的动力强度设计值;
f
stk——钢筋的极限强度标准值;
f
k——材料强度标准值。
2.2.2 作用、作用效应及承载力
F
t——不同时间点作用在构件上的力;
P——作用在构件上的爆炸荷载;
P
a——作用在侧墙及屋面上的有效冲击波超压;
P
atm——环境标准大气压;
P
b——作用在后墙上的有效冲击波超压;
P
r——峰值反射压力;
P
s——停滞压力;
P
so——爆炸冲击波峰值入射超压;
q
o——峰值动压;
R——结构构件抗力的设计值;
R
u——结构构件的极限抗力;
S
d——作用组合的效应设计值;
S
BK——爆炸荷载效应值;
S
Gk——按永久荷载标准值G
k计算的荷载效应值;
S
Qik——按可变荷载标准值Q
ik计算的荷载效应值;
V——构件的直剪承载力;
V
m——构件材料提供的直剪承载力;
V
s——弯起钢筋提供的直剪承载力;
γ
o——结构重要性系数;
γ
G——永久荷载分项系数;
γ
Qi——可变荷载分项系数;
γ
B——爆炸荷载分项系数;
Ψ
Qi——可变荷载Q
i的组合值系数。
2.2.3 几何参数
b——构件截面宽度;
B——垂直于冲击波方向的建筑物尺寸;
c——受压区高度;
h
0——构件截面有效高度;
h——构件截面高度;
H——建筑物高度;
I——构件的截面惯性矩;
I
a——构件截面平均惯性矩;
I
cr——开裂截面惯性矩;
k——构件刚度;
L——平行于冲击波方向的建筑物尺寸;
L
0——构件的跨度或高度;
L
1——冲击波前进方向结构构件的长度;
S——停滞压力点至建筑物边缘的距离;
X
m——构件的弹塑性变形;
X
y——构件的弹性极限变形;
y——质点位移。
2.2.4 计算系数及其他
a——质点运动加速度;
A
s——构件配筋面积;
A
sb——弯起钢筋面积;
C——结构构件的变形限值;
C
d——拖曳力系数;
C
c——等效峰值压力系数;
C
r——反射系数;
K
L——荷载系数;
K
Lm——荷载-质量系数;
K
m——质量系数;
L
w——冲击波波长;
m——构件质量;
M
e——构件的等效质量;
n——钢筋混凝土构件截面的换算系数;
t
a——冲击波到达后墙的时间;
t
c——反射压持续时间;
t
d——爆炸冲击波正压作用时间;
t
e——前墙冲击波超压等效作用时间;
t
r——侧墙及屋面有效冲击波超压升压时间;
t
rb——后墙上有效冲击波超压升压时间;
T
d——爆炸荷载有效作用时间;
T
m——最大位移对应的作用时间;
T
N——构件的自振周期;
U——波速;
γ
dif——材料强度的动力提高系数;
γ
sif——材料的强度提高系数;
μ——构件的延性比;
θ——构件的支座转角;
Δ
ai——平面内延性比或支座转角的允许值;
Δ
ao——平面外延性比或支座转角的允许值;
Δ
ci——计算的平面内延性比或支座转角;
Δ
co——计算的平面外延性比或支座转角;
τ——爆炸荷载有效作用时间与构件自振周期的比值;
α——弯起钢筋的弯起角度。
3基本规定
3基本规定
3.0.1抗爆建筑物的抗爆要求、爆炸冲击波峰值入射超压及正压作用时间应通过爆炸安全性评估确定。
3.0.2新建有人值守建筑物不宜布置在爆炸冲击波峰值入射超压大于48kPa的区域。
3.0.3新建抗爆建筑物平面布置除应符合现行国家标准《石油化 工企业设计防火标准》GB 50160和《建筑设计防火规范》GB 50016 的有关规定外,当爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9kPa时,尚应符合下列规定:
1建筑物应独立设置;
2建筑物安全出口不应直接面向有爆炸危险性的装置或设备。 设置多个出口时,宜在不同的方向设置。
3.0. 4抗爆建筑物遭受一次设计爆炸荷载作用后,建筑物和结构构件的性能应符合下列规定:
1建筑物可产生局部构件破坏,但不应影响结构的整体稳固性;
2建筑物可继续使用,进行一般性修理或更换应恢复其完整性;
3主要结构构件不应产生较严重的损伤;
4次要结构构件可产生永久性变形,可经一般性修理恢复或更换。
3.0.5新建抗爆建筑物的设计工作年限应为50年,与新建装置 配套的既有建筑物的抗爆加固设计工作年限宜为50年,其他既有 建筑物的抗爆加固设计工作年限应由业主和设计单位共同商定。
3.0.6抗爆建筑物的安全等级应符合现行国家标准《建筑结构可 靠性设计统一标准》GB 50068的规定。
3.0.7抗爆建筑物外形应简单、规则,平面宜为矩形。
3.0.8抗爆建筑物层数、高度应符合下列规定:
1爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa且小于21. 0kPa时,层数不应超过两层,室内地面到主体结构屋面板顶的高度不应超过12. 0m;
2爆炸冲击波峰值入射超压不小于21.0KPa时,层数应为一层。
3.0.9抗爆建筑物的结构体系可根据爆炸荷载参数、抗震设防烈度、场地条件、结构材料、施工和使用条件等因素,经技术经济对比后确定。
3.0.10抗爆建筑物的结构体系、结构构件及其节点除应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定外,尚应符合下 列规定;
1结构体系有计算简图和爆炸荷载传递途径;
2结构体系应避免因部分结构或构件破坏导致整个结构丧失抗爆能力或对重力荷载的承载能力;
3结构体系应具备抗爆能力和变形能力;
4局部构件的破坏不应影响结构的整体稳固性;
5构件节点的破坏不应先于构件,预埋件的锚固破坏不应先于连接件。
3.0.11抗爆建筑物可根据爆炸安全评估确定的爆炸冲击波峰值入射超压,釆用下列结构形式:
1爆炸冲击波峰值入射超压不大于6. 9kPa时,可釆用钢筋混凝土框架-加劲砌体抗爆墙结构、钢框架-支撑结构;
2爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa且小于21. 0kPa时,可采用钢筋混凝土框架-加劲砌体抗爆墙结构、钢筋混凝土框架-抗爆墙结构、钢框架-支撑结构;
3爆炸冲击波峰值入射超压不小于21. 0kPa时,应采用钢筋混凝土框架-抗爆墙结构。
3.0.12抗爆建筑物的钢筋混凝土抗爆外墙、加劲砌体抗爆外墙不宜承重。钢筋混凝土抗爆外墙宜与主要结构构件脱开布置,脱开距离不应小于抗爆外墙的最大塑性变形,且不应小于50mm,当爆炸冲击波峰值入射超压小于21.0kPa,且采用钢筋混凝土框架-抗爆墙结构的单层建筑物,抗爆外墙与框架柱、框架梁等主要 结构构件也可不脱开布置。
3.0. 13抗爆建筑物钢筋混凝土横墙之间的楼盖、屋盖长宽比不应大于2.0;加劲砌体横墙之间的楼盖、屋盖长宽比不应大于1.5, 且横墙的间距不应大于12.0m;钢结构支撑框架之间的楼盖、屋盖长宽比不应大于3.0。
3.0.14既有建筑物抗爆设计中,当只有一部分需要进行抗爆设计时,应计入非抗爆设计部分在爆炸中破坏后对抗爆设计部分的影响。
3.0. 15新建抗爆建筑物的雨篷、室外楼梯的设置应符合下列规定:
1受力构件均应进行抗爆验算;
2爆炸冲击波峰值入射超压大于3. 0kPa时,雨篷、室外楼梯应采用钢筋混凝土结构;
3爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa时,不应设置悬挑式雨篷、室外楼梯,不宜设置屋面检修梯。当设置屋面检修梯时, 应加强与建筑物主体的连接。
3. 0. 16既有建筑物抗爆设计中,当外部设有雨篷、楼梯等附属构件时,应根据抗爆验算结果采取抗爆加固措施。
3.0.17爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa时,抗爆建筑物不应设置变形缝。
3.0.18除门窗洞口外,抗爆建筑物外墙的开洞尺寸不应大于1.0m,洞口间净距应大于洞口宽度。所有外墙、屋面的开洞均应采取整体抗爆密封措施,并能抵抗相应的爆炸荷载。
3.0.19抗爆建筑物采用抗爆门窗、抗爆阀时,设计文件中应注明 抗爆门窗、抗爆阀的抗爆性能要求。
3.0.20抗爆建筑物外墙需保温时,宜采用外墙外保温系统。
条文说明3.0.1 建筑物是否需要抗爆需要根据事故发生的概率、潜在后果的风险评估及可接受的风险标准来确定,包括人员伤害和经济损失风险。一个爆炸事故中,作用在建筑物上的爆炸冲击波超压、作用时间与建筑物距爆炸源的距离有关,距爆炸源越近,爆炸荷载就越大。如果按照一个定值进行抗爆设计,就会出现因为所处位置的不同,部分经过定值抗爆设计的建筑物在爆炸事故中倒塌,造成人员伤亡和经济损失;同时一部分建筑物的定值抗爆设计就会变成过度设计,造成投资浪费。因此,本条规定建筑物是否需要抗爆、爆炸冲击波峰值入射超压及正压作用时间应经过爆炸安全性评估确定。在制订抗爆建筑的设计方案时,基于爆炸安全性评估报告来选择适当的建筑结构形式及构造措施,在保障人员及重要设施安全的基础上,有效控制工程造价,避免投资浪费。
3.0.2 本标准结合了国内外工程设计经验和已有石化工程的爆炸安全性评估资料,爆炸冲击波峰值入射超压大于48kPa的建筑物一般位于工艺装置(设施)中或附近,除因爆炸荷载大导致建筑物的抗爆费用高、不经济外,还存在周围环境空气质量差和较多其他危险因素等HSE(健康、安全、环境)问题。为做到建筑物抗爆设计的经济合理,满足日益严格的HSE要求,故规定爆炸冲击波峰值入射超压大于48kPa时,宜调整建筑物的平面位置。
3.0.3 作用在建筑物上爆炸荷载的大小直接取决于建筑物与爆炸源的距离,近大远小。但受到生产操作的需求及用地条件的制约,通常会综合各种因素确定建筑物总平面的布置。
在国外,平面布置标准API RP 752 Management of Hazards Associated with Location of Process Plant Permanent Buildings (《化工厂与永久建筑物位置相关的风险管理》)及CCPS(美国化学工程师协会化工过程安全中心)Building Guidelines 中的Guidelines for Evaluating Process Plant Buildings for External Explosions and Fires(《外部火灾和爆炸时工艺装置内建筑物评估导则》)中提出,当抗爆建筑物选址时,应考虑以下因素: (1)建筑物应是较窄的面朝向最有可能产生爆炸源的方向; (2)不参与装置单元实际操作的人员办公建筑物应尽可能远离装置; (3)建筑物应避开会导致爆炸加剧的拥挤和受限区域; (4)建筑物不应设置在可能泄放比空气重的气体源的下坡处; (5)建筑物不应设置在可能泄放气体源主导风向的下风处; (6)建筑物不应位于易燃液体可能聚集的地方。
在国内,借鉴现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018的理念,抗爆建筑物的选址应尽量避让各种危险源,其平面布置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016及《石油化工企业设计防火标准》GB50160的相关规定。 本条第1款要求抗爆建筑物的结构系统应完全独立设置的目的是为了避免邻近的非抗爆建筑物在爆炸事故中破坏时阻塞抗爆建筑物的安全出口或对抗爆建筑物的受力造成不利影响。
本条第2款为了提高人员疏散通道的可靠性,防止装置爆炸时建筑安全出口被爆炸所产生的碎片阻塞,建筑安全出口不得直接面向有爆炸危险性的生产装置或设备。本款所述“直接面向”指安全出口开门后直接面对有爆炸危险性的装置或设备。当在出口外侧设置一字形有顶抗爆钢筋混凝土挡墙,且挡墙两侧每边宽出洞口不小于1.0m时,不属于直接面向。有顶抗爆挡墙应经过抗爆验算确保在爆炸力的作用下不被破坏或产生碎块,将建筑安全出口设置在不同方向也是提高人员疏散通道可靠性的措施。
有顶抗爆挡墙的布置示意如图1所示。

3.0.4 本条为建筑物抗爆设计的设计目标,与现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018的规定一致。该标准第3.1.2条第5款规定,当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时,结构能保持必要的整体稳固性,不出现与起因不相称的破坏后果,防止出现结构的连续倒塌。 确定此设计目标的目的是保障人员安全,有效控制停车,防止工艺装置失控导致级联事故,扩大事故危害,减少经济损失。 本条提及的主要结构构件、次要结构构件分别对应现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018中提及的关键构件和非关键构件。 3.0.5 被加固的结构构件,其加固前的服役时间各不相同,其加固后的结构使用功能可能发生改变,因此不能直接沿用原设计的安全等级、使用年限作为加固后的安全等级、使用年限,而应根据委托方对该结构下一目标使用期的要求,由委托方和设计单位共同商定。 3.0.7 抗爆建筑物的平面外轮廓和立面力求“干净、简洁”,特别应避免内凹角、突出的前室门斗,因为这些地方会局部聚集较高的爆炸荷载。矩形平面在爆炸冲击波荷载作用下传力路径明确,同时有大量爆炸冲击波试验数据,故推荐使用。 3.0.8 通常,在建筑物的体积确定的条件下,建筑物抗爆的成本会随高度增加而增加。与较高的建筑物结构相比,较矮的建筑物所承受的爆炸荷载较低,倾覆作用也较小。建筑物层数除应考虑工程计算的复杂程度之外,更主要的是需考虑到在满足安全要求前提下的工程成本问题。因此,对应不同爆炸冲击波峰值入射超压,本条对抗爆建筑物的层数做出规定。 3.0.10 本条规定了抗爆建筑物设计的基本原则,与现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018中提出的偶然荷载作用引起的结构整体稳固性设计的原则及规定一致。相对于普通建筑物而言,抗爆建筑物更加强调概念设计的重要性,并要求采取必要的构造措施,使结构具有一定的延性和冗余度,从而保证其在设计爆炸荷载情况下具有较好的整体性和较大的变形耗能能力。
3.0.11 根据不同结构形式在不同爆炸事故中的破坏情况,在保证抗爆设计目标的情况下,为使建筑物抗爆设计更经济合理,因此规定了不同爆炸超压时宜采用的结构形式。 通常情况下,最适合和最经济的抗爆建筑物所用的材料是钢筋混凝土,特别是用于那些靠近潜在爆炸源的建筑物,一旦发生爆炸,它们将遭受到较高的冲击波超压作用和辐射热影响。如果建筑物位置与爆炸源能保持合理的间距,也可采用加劲砌体、钢结构建筑物形式。 脆性材料(如素混凝土结构、无筋砌体结构等)不适合用于抗爆结构。除了在遭受爆炸荷载时发生脆性破坏外,因爆炸产生的碎片还可能造成主要设备损坏和严重的人员伤害等次生灾害。 3.0.12 抗爆外墙不承重时属于次要结构构件,允许出现较大变形,即具有较高的耗能能力,可以减小建筑物主要结构构件承受的爆炸荷载。但当抗爆外墙承重时就变为主要结构构件,为保证结 构的整体稳固性,不允许出现较大变形,其耗能能力降低,将会使主要结构构件承受的爆炸荷载增加,进而导致建筑物的抗爆费用增加。故在一般情况下,抗爆外墙不宜承重。 本条之所以规定抗爆外墙宜与主要结构构件脱开布置,其目的是避免爆炸荷载直接作用到主要结构构件,同时也为了简化抗爆构件的动力计算。抗爆外墙与主要结构构件(框架柱、框架梁)脱开布置时,为保证主要结构构件不承受爆炸荷载,脱开距离不能小于外墙的最大变形。 目前工程设计中存在一些爆炸荷载不大、尺寸也较小的单层建筑物,脱开布置时可能会影响到建筑物的使用面积。在此种情况下,根据方案和经济对比也可采用钢筋混凝土抗爆外墙与框架柱、框架梁不脱开方案,框架柱、框架梁需同时考虑爆炸荷载作用。
3.0.13 本条规定的目的是为了保证楼板、屋面板的平面内刚度,保证将爆炸荷载全部传给抗爆横墙,避免主要结构构件分担爆炸荷载,与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011对横墙间距规定的目的相同。
3.0.14 根据爆炸安全性评估结果对既有建筑物仅需进行局部抗爆设计时,需考虑没有进行抗爆设计部分破坏时对抗爆设计部分的作用和影响(包括相邻有非抗爆设计部分及抗爆结构上方有非抗爆设计部分等情况),以避免局部破坏导致整体破坏或可能产生的碎块阻塞建筑物的安全出口。
3.0.15 悬挑式雨篷在爆炸冲击波荷载作用下遭受倾覆破坏的概率较大,破坏后极有可能悬吊在建筑安全出口的上侧使得门扇无法开启,造成疏散救援通道被堵塞的严重后果。因此规定当爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9kPa时,不应设置悬挑式雨篷。当爆炸荷载等级较低或采用非悬挑的结构方式时,雨篷也需要经过严格的抗爆验算,以确保在爆炸荷载作用下不被破坏。 室外楼梯作为消防疏散通道,是建筑物外置的附属构件,在爆炸冲击波荷载作用下易发生破坏而丧失其继续使用的功能,并形成人员疏散和救援作业的安全隐患,故本标准规定当爆炸荷载大于6.9kPa时,新建抗爆建筑物不应设置室外楼梯。
3.0.16 既有建筑物外部所设的所有附属构件都应进行抗爆验算,以避免在爆炸冲击波荷载作用下发生破坏而阻塞消防通道。
3.0.17~3.0.19 抗爆建筑物的外表面一般被设计成一个可以承受爆炸冲击波超压的密闭保护壳体,以避免爆炸飞溅物进入室内并保证在爆炸发生时室内的气压仍能够维持在人体所能够接受的范围之内。为保证建筑物的抗爆保护壳体在爆炸冲击波超压的作下不被破坏,所有穿过该保护壳体的工艺管道、风管、通气管、线缆等形成的孔洞和缝隙等均应采取能够有效抵抗爆炸冲击波荷载的密封措施,具备承受相应爆炸荷载的能力,并确保其密封构造不被爆炸冲击波超压击穿,以确保室内人员及设备的安全。
出于同样的考虑,当爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9kPa时,抗爆建筑物不应设置变形缝,可通过采用外墙外保温构造及结构措施来解决建筑温度应力的问题。 抗爆外墙是主要的抗爆构件,开洞过大或洞口间净距过小,会严重影响其抗爆和耗能能力,且洞口过大时也会增加洞口抗爆密封的难度。 还应注意的是,建筑物外墙若设有施工用孔洞时,施工结束后应及时封闭,并满足相应部位的抗爆要求。 3.0.20 在爆炸荷载的作用下,建筑物外墙产生的向内较大的变形可能使得附着在墙体室内侧的保温构造破坏并产生飞溅物,因此抗爆建筑物的外墙保温构造设在室外侧更易于满足安全的要求。
4爆炸荷载
4爆炸荷载
4.1爆炸冲击波参数
4.1.1建筑物抗爆设计的峰值入射超压和正压作用时间等参数应按爆炸安全评估确定,并应在设计文件中注明。
4.1.2爆炸冲击波参数应按下列公式计算:
1波速:

条文说明 4.1.1 在国外,一般由专业咨询公司结合石油化工装置物料性质、平面布置(主要是泄漏点布置)、风向等因素,运用安全模拟分析软件进行爆炸安全性评估,模拟计算建筑物所处位置的爆炸冲击波参数。或者根据相应的标准或技术规定确定爆炸冲击波的基本参数。目前,国内设计单位、工程公司的安全专业已陆续开展了此项评估工作。尽管爆炸形式各种各样,但是蒸气云爆炸在石油化工行业中是需要首要关注的,对于压力设备爆炸、液体爆炸等可通过定期开展设备的检测、维护、加强安全管控等措施降低事故风险,在工程中一般不予考虑。 爆炸荷载计算主要基于评估确定的峰值入射超压和正压作用时间。 4.1.2 爆炸冲击波参数计算公式源自 UFC 3-340-02 Structuresto Resist the Effects of Accidental Explosions 及 Design of Blast Resistant Buildings in Petrochemical Facilities(Second E-dition)(以下简称为ASCE手册)。
本标准式(4.1.2-2)不考虑量纲时,也可简化为q
o=2.5P
2so/(7P
atm+P
so )≈0.0032P
2so。
4.2作用在建筑物上的爆炸荷载
4.2.1 作用在封闭矩形建筑物前墙、侧墙、屋面及后墙上的爆炸荷载可按其与作用时间的关系(图4.2.1)进行简化计算。

4.2.2 作用在封闭矩形建筑物前墙上的爆炸荷载应按下列公式计算:
1 前墙峰值反射压力:


式中:
P
r——峰值反射压力(kPa);
C
r——反射系数。
2 前墙冲击波超压等效作用时间:

式中:
t
c——反射压持续时间(s),t
c≥t
d时,取t
c=t
d;
S——停滞压力点至建筑物边缘的距离(m),取建筑物高度(H)和前墙宽度一半(B/2)的较小值;
P
s——停滞压力(kPa)
C
d——拖曳力系数,取决于障碍物表面的形状及朝向,对于封闭矩形建筑物,前墙取+1.0,侧墙、屋面、后墙取-0.4;
t
e——前墙冲击波超压等效作用时间(s)。
4.2.3 作用在封闭矩形建筑物侧墙及屋面(坡度小于10°)上的爆炸荷载应按下列公式计算:

式中:
P
a——作用在侧墙及屋面上的有效冲击波超压(kPa);
C
e——等效峰值压力系数,按L
w/L
1值查图4.2.3;
t
r——侧墙及屋面有效冲击波超压升压时间(s);
L1——冲击波前进方向结构构件的长度(m)。侧墙计算时取1.0m;屋面梁计算时,当冲击波方向与梁的跨度方向一致时取梁的跨度,冲击波方向与梁的跨度方向垂直时取梁中心线至前墙中心线的距离;屋面板计算时,当冲击波方向与屋面板的跨度方向一致时取屋面板跨度,冲击波方向与屋面板的跨度方向垂直时取1.0m;后墙计算时,取建筑物高度H(m)。

4.2.4 作用在封闭矩形建筑物后墙上的爆炸荷载应按下列公式计算:

式中:
P
b——作用在后墙上的有效冲击波超压(kPa);
t
a——冲击波到达后墙的时间(s);
t
rb——后墙上有效冲击波超压升压时间(s);
L——平行于冲击波方向的建筑物尺寸(m)。
条文说明4.2.1~4.2.4 本标准仅考虑外部爆炸事故下,冲击波对建筑物正面作用的影响。典型的爆炸冲击波超压-时程曲线如图2所示,分为正压区和负压区,负压区对结构构件相应的影响相对于正压区的影响很小,因此在结构和构件的设计计算时只考虑正压区而忽略负压区,从而简化成图4.2.1所示的三角形的波形。

从本标准图4.2.1(b)中可以看出,在t
c以前,前墙反射压作用,从t
c到t
d,前墙冲击波正超压和动压共同作用。
为了采用基于三角形荷载的动态响应,在图4.2.1(b)中所示双折线压力-时间曲线可以简化为等效三角形,按双折线压力-时间曲线下的正压冲量I
w=0.5(P
r-P
s)·t
c+0.5P
s·t
d相等的原则确定等效三角形。当将前墙正压等效为三角形荷载作用时,等效作用时间t
e由方程式t
e=2I
w/P
r=(t
d-t
c)·P
s/P
r+t
c确定。
当爆炸冲击波冲击一个建筑物表面时,就会产生反射,即反射压,反射压远大于入射超压;超压的反射系数取决于冲击波超压峰值、冲击波前端与反射面的入射角度以及爆炸冲击波的形式,一般情况取冲击波与反射面的入射角度为90°。
反射压力的持续时间t
c取决于反射面的尺寸及冲击波的波长,不会超过自由场正超压的持续时间t
d,即t
c≤t
d。t
c=t
d时对应整个爆炸冲击波全部被反射,冲击波在反射面边缘没有任何衍射。
5建筑设计
5建筑设计
5.1一般规定
5. 1. 1抗爆建筑物的耐火等级不应低于二级,建筑防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016和《石油化工企业 设计防火标准》GB 50160的规定,生产建筑节能设计应符合现行国家标准《工业建筑节能设计统一标准》GB51245的规定。
5.1.2抗爆建筑物外墙门窗的设置应符合下列规定:
1爆炸冲击波峰值入射超压大于1.0kPa且不大于3. 0kPa 时,可选用可开启外窗及钢制外门;有人值守房间及疏散通道上的外窗宜选用上悬窗,其窗扇宜选用摩擦式撑挡;
2爆炸冲击波峰值入射超压大于3.0kPa且不大于6. 9kPa 时,除防排烟系统所有要求可开启外窗外,宜选用固定外窗及钢制外门;
3爆炸冲击波峰值入射超压不大于6. 9kPa时,供消防救援人员进入的窗口宜设置在无人值守房间或疏散走廊尽端处的外墙上;
4爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa时,应选用相应等级的抗爆防护门及抗爆防护窗;
5爆炸冲击波峰值入射超压不小于21. 0kPa时,有人值守建筑物应在人员通道上设置隔离前室并配置人员通道抗爆门,门扇应向外开启且净宽度应符合消防疏散的规定;外墙不宜设置抗爆防护窗;
6空调机房等设备用房宜直接对外开门,当爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa吋,应选用设备通道抗爆门。
5.1.3抗爆建筑物隔离前室的使用面积不宜小于6m2。
5.1.4当爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa时,两层抗爆建筑物消防救援的设置宜符合下列规定:
1 抗爆消防救援门宜设置在建筑物二层的外墙上;
2 当二层建筑面积大于400m²且不大于1500m²时可设置1 樘抗爆消防救援门,大于1500m²时每个防火分区抗爆消防救援门数量不应少于2樘;
3 抗爆消防救援门的间距不宜小于30m;
4 抗爆消防救援门可设置在非设备用房或疏散走廊的尽端,不应设置在各类库房内并应避开建筑安全出口及线缆进线的位置。
5.1.5抗爆建筑物的屋面不得采用装配式架空隔热构造。设置女儿墙时,应采用钢筋混凝土结构并经过抗爆验算,女儿墙高度应取满足屋面泛水构造要求的最小值。
5.1.6 抗爆建筑物的屋面有组织排雨系统设计应符合下列规定:
1内排水雨水管不宜直接接入排雨水管网;
2穿过室内的排雨水管道应选用无缝钢管,室内段不得设有任何开口;
3明装在外墙上的雨水管宜选用轻质材料。
条文说明
5.1.2 由于需要承受爆炸荷载,抗爆建筑物外门窗的设置要求不同于普通建筑物门窗。门窗的密封始终是建筑抗爆防护的重要措施。
1 参考国内外相关规范,当爆炸冲击波峰值入射超压达到1.0kPa时,为玻璃破碎的典型压力。在有人值守的房间或走道上设置的可开启窗扇应具备在爆炸发生时自行关闭的能力,以减少爆炸冲击波进入室内破坏室内构造并造成对人体的伤害。
2 随着爆炸荷载的提高,危险程度也在同步增加,建筑物外窗选用固定窗更易于满足安全的要求;对于防排烟系统所要求的部分可开启窗扇,也只能在需要时再行开启,平时均应处于锁闭状态,鼓励选择并安装具有抗爆功能的专用排烟窗产品。
3 供消防救援人员进入的窗口设置在无人值守的房间或走廊尽端处,即使在爆炸时发生破损,也可以减少对室内人员构成的威胁。
4 当爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9kPa时,楼梯间外墙防烟窗需采用相应等级的抗爆防护窗,其本身为难以破拆的固定窗,无法实现火灾时排出楼梯间烟气及热量的功能。考虑到当爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9kPa时,建筑物的层数不超过两层且楼梯间顶部储烟容积通常较大,故规定楼梯间外墙不再设置防排烟窗。
5 无人值守的抗爆建筑物是可以不设置隔离前室的,只有当爆炸冲击波峰值入射超压不小于21.0kPa且为有人值守建筑物时才应按规定设置隔离前室。
6 本款中的设备用房,指对周围房间有噪声影响或本身有大型建筑设备安装进出需求的房间。
5.1.4 因抗爆防护的要求使得抗爆建筑物较为封闭,安全出口较为狭窄,与普通建筑物相比其消防通道使用的便易程度有所降低;同时,由于外墙上门窗的设置受到一定的限制,使得建筑物内部火灾发生时的灭火及消防救援作业变得更加困难。鉴于抗爆建筑物的特殊性,针对爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9kPa的两层抗爆建筑物,增加了设置抗爆消防救援门的要求。
1 抗爆建筑物一层的安全出口在建筑物内部发生火灾时将自动解锁,可作为消防救援口使用,抗爆消防救援门仅设置在建筑物二层的外墙上。
2 综合考虑抗爆建筑物的功能设置较为简单、使用人数有限且状态比较稳定、建筑火灾危险性较低等因素,抗爆消防救援门的数量可根据建筑物第二层建筑面积的大小及防火分区的设置确定。
3 为提高消防救援的有效性和效率,抗爆消防救援门宜分散布置。
4 为满足消防救援作业的基本需要,设置抗爆消防救援门处的室内侧应具备相应的可操作空间。该空间应避免被固定设施、设备所占用,或充满可燃物品如纸质资料柜等;同时,还应避开建筑出口及线缆进入建筑物的位置,以方便消防救援人员的进入。
5.1.5 因屋面装配式架空隔热构造在爆炸工况下易成为飞溅物,故抗爆建筑物不得采用该构造。女儿墙构造在爆炸荷载的作用下为悬臂构件,易于破坏,为减少爆炸生成的碎块,不宜选用砌体等脆性构件,采用钢筋混凝土结构时也应经过抗爆验算,且应尽可能降低其高度。
5.1.6 鉴于抗爆建筑物的特殊性要求,屋面有组织排雨水系统的
雨水管设计也不同于非抗爆的建筑物。
1 为避免排雨水管网通过雨水管受到爆炸荷载的冲击,抗爆建筑的内排水雨水管不宜直接接入排雨水管网。
2 为使该雨水系统满足抗爆的要求,应选用可以承受压力的管材和连接的方式,如无缝钢管,并采用焊接的方式连接,该管道系统通过室内段不得开设任何开口,如检查口、清扫口等,以避免在爆炸荷载作用下被击穿;管材壁厚的选择除应满足承受相应压力的要求外,还应适当考虑腐蚀余度。
5.2建筑门窗
5.2. 1 当爆炸冲击波峰值入射超压大于1. 0kPa且不大于6. 9kPa时,抗爆建筑物选用的外门窗应符合下列规定:
1安装在建筑物外门窗上的玻璃应釆用钢化玻璃或钢化夹层玻璃;
2设置在建筑安全出口的外门应向外开启,并应设置自动闭门器。
5.2.2抗爆建筑物采用的抗爆防护门应符合下列规定:
1门框及门扇应为钢制,耐火完整性不应小于1.00h。
2人员通道抗爆门的构造及性能应符合下列规定:
1)洞口尺寸不宜大于1800mm(宽)X2400mm(高);
2)门扇应向外开启并应设置自动闭门器和抗爆观察窗,闭合状态门缝应保持密封,在爆炸荷载作用后应可以正常开启和使用;
3)隔离前室内门的爆炸冲击波超压取外门爆炸冲击波超压 的 50%;
4)隔离前室内门、外门应具备不同时开启联锁功能,火灾状态下应自动解除联锁;
5)抗爆观察窗的玻璃在爆炸荷载作用下不得破碎,室外侧受热时应保持透明。
3设备通道抗爆门的构造及性能应符合下列规定:
1)洞口尺寸应满足设备进出的要求,且洞口尺寸不宜大于 2400mm(宽)X 3000mm(高);
2)在爆炸荷载作用下,门可发生永久变形,但不得整体垮塌或有构件脱落;
3)门扇应向外开启,且不应设置玻璃窗;
4)应配置抗爆门锁。
4抗爆消防救援门的构造及性能应符合下列规定:
1)洞口净宽不应小于1.2m,净高不应小于1.8m,闭合状态门缝应保持密封;
2)在爆炸荷载作用后,应可以正常开启和使用;
3)室内侧不得设置开启机构,只能在室外侧向外开启;
4)门扇上应设置抗爆观察窗,玻璃在爆炸荷载作用下不得 破碎,室外侧受热时应保持透明;
5)门扇内、外侧应设置易于识别的明显标志。
5.2.3抗爆建筑物釆用的抗爆防护窗及室内玻璃隔墙应符合下列规定:
1抗爆防护窗的框应为钢制,玻璃种类及厚度应通过计算或试验确定,在设计爆炸荷载作用下玻璃不得破碎;
2抗爆防护窗洞口尺寸不宜大于1800mm(宽)X 1800mm(高);
3内墙窗及玻璃隔墙上嵌装的玻璃应选用夹层或钢化玻璃。
5.2.4当爆炸冲击波峰值入射超压大于3.0kPa时,抗爆建筑物外门、外窗应符合下列规定:
1外门应在其明显位置设置“保持关闭“等提示标识;
2可开启外窗在正常使用期间不得开启,并应在其明显位置设置“仅室内火灾时开启”等提示标识。
条文说明
5.2.1 当爆炸冲击波峰值入射超压大于1.0kPa且不大于6.9kPa时,建筑选用的外门窗在普通门窗产品的基础上通过采取必要的措施来增强其承受荷载的能力,如采用钢化或钢化夹层玻璃。
1 对于钢化玻璃,根据现行行业标准《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113,建筑物门窗所使用的钢化玻璃最小厚度为4mm,此厚度的钢化玻璃已经有了较高的韧性及强度,即使钢化玻璃破碎,玻璃破碎时已经吸收了大量的爆炸冲击波能量,同时整块玻璃全部破碎成钝角小颗粒;对于钢化夹层玻璃,钢化夹层玻璃破碎时,夹层玻璃碎片将黏附在PVB(聚乙烯醇缩丁醛)胶片上而不飞溅或落下。
2 为保证爆炸发生时爆炸冲击波不通过未关闭的门进入建筑物内部,要求安全出口的门设置自动闭门器。
5.2.2 本条对抗爆建筑物采用的抗爆防护门做出规定。
1 由于装置或设备内可燃物质可能因爆炸而抛洒到门外侧的场地上形成火场,抗爆防护门正常使用状态应保持关闭,并且门缝应保持密封,使其具有阻隔火焰及烟气在一定时间内进入室内的功能。
2 本款对人员通道抗爆门的构造及性能做出规定。
1)门是抗爆建筑物上最薄弱的建筑构造之一,故其数量和尺寸均应严格控制,应以能够满足最基本的功能要求为设计原则;
2)自动闭门器作用:保证正常使用期间门扇始终保持关闭状态;观察窗的作用:在室外发生爆炸后,建筑物内人员通过观察窗了解室外的状况,判断是否适宜向外疏散;
4)为保证抗爆措施时时有效,保持室内环境的稳定,规定隔离前室内门、外门不应同时开启,但在建筑物内部发生火灾时应可自动解锁以便于人员的快速疏散;
5)为保证室外发生爆炸时抗爆门上的观察窗可以正常使用,观察窗的玻璃应能承受爆炸冲击波荷载,并在受热状态下保持透明状态。
3 本款对设备通道抗爆门的构造及性能做出规定。
1)门洞口尺寸应满足设备进出的要求,但不宜过大;
4)抗爆门锁应满足在爆炸状态下的强度要求。
4 本款对抗爆消防救援门的构造及性能做出规定。抗爆消防救援门是在建筑物内部发生火灾时消防救援人员进入建筑物开展消防救援作业的专用通道门。
1)门洞口尺寸应满足消防救援活动的需要,闭合状态应保持密闭;
3)作为消防救援专用的特种门,为避免室内人员误开启造成跌落伤害,故只能由消防救援人员从室外侧开启;
4)门扇上设置观察窗供消防救援行动中救援人员观察室内情况,应同时满足抗爆和防火的要求,观察窗上的玻璃在受热状态下应保持透明状态;
5)门外侧设置明显标志,便于消防救援人员快速识别和利用消防救援门;门内侧设置明显标志,警示正常情况下消防救援门不可开启并有坠落危险。
5.2.3 本条对抗爆建筑物采用的抗爆防护窗及室内玻璃隔墙做出规定。
1 抗爆防护窗在爆炸工况下易被击穿形成碎片进入室内伤人,因此严格要求在经受爆炸荷载作用时不得破碎。
2 抗爆防护窗洞口尺寸应尽可能地小,最好不设。
3 内墙玻璃隔墙或窗的玻璃应选用夹层或钢化等安全玻璃,减少因爆炸形成碎片伤人或阻碍人员的疏散。
5.2.4 根据相关规范的要求,建筑防排烟需要设置一些可开启外窗,在建筑物的日常使用中,外窗常开的情况较为普遍,一旦发生爆炸,爆炸冲击波将通过敞开的窗洞口直接进入室内从而使得所有抗爆措施失去意义,也与抗爆设计的目的相违背,因此做出本条规定。
5.3建筑构造
5.3. 1抗爆建筑物外墙保温材料燃烧性能等级应为A级,其外层装饰面应选用整体构造形式。
5.3.2抗爆建筑物内贯通多层的房间吊顶及内墙面装修构造材料的燃烧性能等级不得低于A级,其他部位装修材料的选择应符合现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222的规定。
5.3.3抗爆建筑物吊顶构造应符合下列规定:
1吊顶面板及固定面板的龙骨周边与建筑物外墙之间应设置变形缝,宽度不应小于50mm;
2钢制主龙骨材料厚度不应小于1.0mm,布置间距不应大于1. 2m,表面应镀锌;
3面板应选择轻质材料,不得选用水泥及玻璃制品装饰板材;
4自重大于1kg的灯具应采用吊杆直接固定在结构梁板上,吊杆直径不宜小于6. 0mm„
5.3.4抗爆建筑物外墙与室内活动地板之间应设置变形缝,宽度不应小于50mm。
5.3.5爆炸冲击波峰值入射超压大于6. 9kPa的抗爆建筑物外墙的内侧不得直接贴砌或安装可能产生碎片的材料或构件,不得安装电气及通信设备。
5.3.6抗爆建筑物室内装修不得选用高分子有机复合类材料,吊顶构造中不得选用未经封闭处理的矿物棉类产品。
条文说明
5.3.1 由于抗爆建筑物处于石油化工易燃易爆的生产环境,为避免因装置爆炸而引发的次生火灾,减少财产损失,抗爆建筑物所采用的外墙保温材料应具备不燃的特性。本条中的整体构造指的是在爆炸工况下,装饰面层可与外墙产生整体变形且不产生飞溅物的构造做法,如涂料外墙、金属板幕墙;装饰面砖、石材外墙、玻璃幕墙,因在爆炸工况下变形后易产生飞溅物,不属于整体构造。
5.3.2 抗爆建筑物内设有通高的房间,如中心控制室的操作大厅,一般房间面积大、层高高,若发生火灾,其蔓延的速度快、面积大、不易控制,因此此类房间吊顶及内墙装修应选用不燃的材料和构造系统。
5.3.3 本条对抗爆建筑物吊顶构造做出规定。
1 在发生爆炸时混凝土结构体系可能产生较大的变形,为了减少吊顶由于受到水平力的冲击而使得面板脱落伤人,需要增加变形缝。
2 增加吊顶龙骨体系的刚度后,可以减轻事故的损失。
3 在事故状态时,即使面板脱落也不至于对人员造成严重伤害。
4 考虑到在事故状态下灯具不应脱落,以免对人员造成伤害。
5.3.4 由于外墙的变形可能使活动地板块凸起造成二次伤害,故规定在活动地板与外墙之间预留一定的变形缝。
5.3.5 由于爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9kPa的抗爆建筑物的外墙在爆炸冲击波荷载的作用下可能产生较明显的变形,在抗爆外墙内侧墙面直接贴砌瓷砖或脆性保温砌体可能因此而爆裂,产生碎片迸出伤及室内人员,在此墙面上安装的电气设备或线路可能因此受到损坏而不能使用,故做出本条规定。
5.3.6 抗爆建筑物是一个全密闭的空间,室内空气质量全靠机械系统维系。在装修构造中不得使用高分子有机复合材料,如铝塑板、各类发泡板和塑料装饰板等,是为了避免在火灾时该类材料产生的有毒烟气伤害室内及消防救援人员。由于未经封闭处理的矿物棉类产品会向空气中散发微型颗粒,导致室内空气质量不符合室内环境的环保要求,因此在吊顶构造中不得使用。
63'>《石油化工建筑物抗爆设计标准》GB/T50779-2022 附录C各种支座条件、荷载形势下单自由度构件动力计算参数
附录C 各种支座条件、荷载形式下单自由度构件动力计算参数
C.0.1两端简支单自由度构件的动力计算参数应按表C.0.1 确定。
表C.0.1 两端简支单自由度构件的动力计算参数

C.0.2 一端简支一端固定单自由度构件的动力计算参数应按表C.0.2确定。
表C.0.2 一端简支一端固定单自由度构件的动力计算参数

C.0.3 两端固定单自由度构件的动力计算参数应按表C.0.3 确定。
表C.0.3 两端固定单自由度构件的动力计算参数

附录D抗爆涂层加固法
附录D 抗爆涂层加固法
D.1 一 般 规 定
D.1.1 既有砌体墙实测的砌体强度等级不应低于MU7.5,砂浆强度等级不应低于M5,已开裂、腐蚀、风化的砖墙不得采用本方法进行加固。
D.1.2 既有钢筋混凝土板实测的混凝土强度等级不应低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不应低于1.5MPa。
D.1.3 采用本方法加固的砌体墙、钢筋混凝土板,其长期使用的环境温度不应高于60℃。
D.1.4 抗爆涂层加固法的设计应符合本标准第8.3节的规定。
D.1.5 承受平面内、平面外荷载共同作用的砌体结构外墙、钢筋混凝土屋面板,应分别进行平面内、平面外动力计算,且应满足本标准第6.4.8条的要求。
D.1.6 抗爆涂层的性能应符合表D.1.6的规定。
表D.1.6 抗爆涂层性能

续表D.1.6

D.1.7 抗爆外墙的抗爆涂层应设置在背爆面,抗爆内墙的抗爆涂层应双面设置,抗爆涂层的最小厚度不应小于3.0mm。
D.1.8 抗爆涂层采用的材料应具有产品合格证和性能检测报告,检测项目、检测方法应符合国家现行标准《喷涂聚脲防水涂料》GB/T 23446、《喷涂聚脲防护材料》HG/T 3831的规定。
D.1.9 抗爆涂层端部与钢筋混凝土梁、柱连接处的抗拉承载力不应低于抗爆涂层最大拉力的1.5倍。
D.1.10 抗爆涂层表面应采用不燃材料进行防护。
D.2 砌体抗爆外墙、钢筋混凝土板平面外抗弯计算
D.2.1 砌体抗爆外墙的平面外抗弯承载力应按下式计算∶



D.4构 造
D. 4. 1抗爆涂层端部应与钢筋混凝土梁、柱连接,连接长度不应小于100mm。当连接处为阴角时,抗爆涂层应釆用钢板或角钢通过锚栓与主体结构锚固。
D.4.2抗爆涂层与主体结构锚固应符合下列规定:
1锚固用锚栓数量、直径应计算确定,每个锚栓的抗拉承载力不应小于其承载范围内抗爆涂层最大拉力的2倍;锚栓的计算和构造应符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367的规定;
2锚栓的性能等级不应低于4.8级,直径不应小于12mm. 间距宜为500mm;
3 采用钢板时,钢板厚度不应小于6mm;宽度不应小于50mm;
4釆用角钢时,角钢肢厚应小于5mm,开孔处肢宽不应小于 50mm;
5锚栓、钢板或角钢应釆取防腐措施,耐久性年限不应低于抗爆涂层的设计工作年限。
D.4.3抗爆涂层施工前应对基层表面进行处理,基层表面不得有浮浆、孔洞、裂缝、灰尘、油污等。当基层不满足要求时,应进行打磨、除尘和修补。基层表面的孔洞和裂缝等缺陷应采用聚合物砂浆行修复。
D.4.4砌体墙表面处理后应做水泥砂浆找平层,厚度不应小于 15mm,强度等级不应低于M10;找平层硬化、干燥后方可施工抗 爆涂层。
D.4.5抗爆涂层施工时,环境温度应大于5°C,相对湿度应小于 85%,且基层表面温度应高出露点温度不小于3°C。
本标准用词说明
本标准用词说明
1为便于在执行本标准条文时区别对待,有要求严格程度不同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的;
正面词釆用“必须”,反面词采用”严禁“;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应"或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,赤条件许可时首先应这样做的:
正面词釆用”宜“词,反面词釆用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可“。
2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合…… 的规定”或”应按……执行“。
引用标准名录
引用标准名录
《砌体结构设计规范》GB 50003
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《建筑设计防火规范》GB50016
《钢结构设计标准》GB50017
《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019
《建筑抗震鉴定标准》GB50023
《建筑结构可靠徃设计统一标准》GB 50068
《石油化工企业设计防火标准》GB50160
《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222
《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292
《混凝土结构加固设计规范》GB 50367
《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550
《砌体结构加固设计规范》GB 50702
《工业建筑节能设计统一标准》GB 51245
《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251
《喷涂聚脲防水涂料》GB/T 23446
《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107
《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116
《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123
《建筑通风风量调节阀》JG/T 436
《喷涂聚脲防护材料》HG/T 3831