石油化工控制室防爆设计怎么做,新标准要求有哪些?一文全梳理

发布时间:2020-07-27
《石油化工控制室抗爆设计标准》(GB/T 50779-20××)是在《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB50779-2012)的基础上修订而成。本文就新版规范征求意见稿与旧版规范变化对比,帮助仪表人加快对新版规范修改内容的理解。
本规范修订后 共分8章和3个附录 ,主要内容包括: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、既有建筑物抗爆加固。
本次修订的主要内容如下:
1.    对原规范章节进行了重新编排;
2.    扩大了抗爆设计范围,由控制室抗爆设计变为建筑物抗爆设计;
3.    取消了原规范中的爆炸荷载值,明确了爆炸冲击波超压应由评估确定;
4.    增加了部分术语;
5.    增加了大型抗爆建筑消防救援及疏散的设计要求;
6.    补充了抗爆建筑物的变形要求;
7.    增加了抗爆建筑物结构形式的选择原则;
8.    增加了砌体结构、钢结构抗爆设计的相关参数;
9.    增加了既有建筑物抗爆改造设计的内容。

性质变更


根据《住房城乡建设部关于印发深化工程建设标准化工作改革意见的通知》(建标[2016]166号)的要求,《石油化工建筑物抗爆设计标准》GB /T 50779-20××标准性质改为推荐性标准

范围变更


原规范为石油化工控制室,新规范变更为石油化工抗爆建筑物。

《石油化工控制室抗爆设计规范》GB50779-2012版适用于新建有抗爆要求的石油化工控制室的建筑、结构、通风于空调专业的抗爆设计。而新的标准征求意见稿,适用于石油化工新建、改扩建工程有抗爆要求建筑物的建筑、结构、通风与空调专业的抗爆设计。

内容扩充/优化



1

术语

新增:
2.1.1抗爆建筑物blast resistant building
根据爆炸安全性评估结果,为保证建筑物内人员、设施的安全,减少爆炸事故对生产运行的影响,需进行抗爆设计的建筑物。
2.1.6反射压reflected overpressure
冲击波在传播方向遇到障碍物时在其表面上反射产生的超压增量。
2.1.8抗爆构件blast resistant component
直接承受爆炸荷载的墙、板、梁、柱等构件。
2.1.15 有人值守建筑物 manned buildings
生产过程中设有固定或常驻人员工作岗位的建筑物。
2.1.16 抗爆消防救援门 blast resistant fire-fighting and rescue service doors
能够抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波且可满足消防救援要求的特种门。
2.1.17 消防救援前室 fire-fighting and rescue service anteroom
设在消防救援通道上,为满足消防救援要求的内置式前室。
优化:
原:2.1.6  抗爆阀blast resistant valve
安装在抗爆建筑物的洞口上,能够抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的特种风阀。
现: 2.1.14抗爆阀blast resistant valve

安装在抗爆建筑物的洞口上,能够抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的阀。

2

基本规定

新增:

3.0.1抗爆建筑物的抗爆要求、爆炸冲击波超压应通过爆炸安全性评估确定。

3.0.3改、扩建抗爆建筑物平面布置的基本要求:

1、当抗爆建筑物与非抗爆建筑物为合并建造时,应采取措施防止非抗爆建筑物对抗爆建筑物内部人员、设施造成二次伤害;

2、当位于可能泄放气体源主导风向的下风处时,应采取隔离措施。

3.0.7抗爆建筑物的结构体系应符合下列要求: 

1、应具有明确达到计算简图和合理的爆炸荷载传递途径; 

2、应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗爆能力或对重力荷载的承载能力;

3、应具备必要的抗爆能力,良好的变形能力和消耗爆炸能量的能力;

4、重要构件和关键传力部位应具有冗余约束或有多个传力途径;

5、整个抗爆建筑物的结构应具有较好的防连续倒塌的能力。

3.0.8根据爆炸安全评估确定的爆炸荷载,抗爆建筑物可采用下列结构形式: 

1、当评估的爆炸冲击波峰值入射超压不大于6.9 kPa时,可采用钢筋混凝土框架—配筋砌块砌体剪力墙结构、钢筋混凝土框架—组合砖砌体结构或钢结构;

2、当评估的爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9 kPa,但不超过21kPa时,可采用钢筋混凝土框架—配筋砌块砌体剪力墙结构、钢筋混凝土框架—剪力墙结构、钢结构;

3、当评估的爆炸冲击波峰值入射超压大于21 kPa时,应采用钢筋混凝土框架-抗爆墙结构;

3.0.9钢筋混凝土剪力墙、配筋砌块砌体剪力墙之间的楼、屋盖长宽比不应大于2。

3.0.10抗爆建筑物所有外墙、屋面的开洞必须进行密封并能抵抗其对应位置处的爆炸冲击波超压,洞口间净距应大于洞口宽度,且不小于1000mm。

3.0.11抗爆建筑物外形应简单、规则,外墙、屋面不得有爆炸时可能产生飞溅物或阻塞通道的装饰性附属。

3.0.12抗爆建筑物的抗爆门窗、抗爆阀应能满足抗爆要求,设计文件中应注明爆炸荷载,并要求正常使用期间抗爆门应保持关闭状态。 

3.0.13抗爆建筑物不得设置室外楼梯及装配式雨蓬,设置的钢筋混凝土雨蓬应经过抗爆验算并确保在爆炸工况下不被破坏。

3.0.14抗爆建筑物不宜设置变形缝,需要设置时应符合相关规范要求,且应采取能够抵抗相应爆炸荷载的抗爆密封措施。

优化

原:

3.0.1抗爆控制室平面布置应符合《石油化工企业防火规范》GB50160的要求,且应布置在非爆炸危险区域,并可根据安全分析(评估)报告的结果进行调整。同时还应符合下列要求:

3、抗爆控制室应至少在两个方向设置人员的安全出口,人员的安全出口不得直接面向甲、乙类工艺装置;

现:

3.0.2 新建抗爆建筑物平面布置应符合《石油化工企业防火规范》GB50160的要求,且应布置在非爆炸危险区域,必要时应根据爆炸安全性评估结果进行调整。同时还应符合下列规定:

3、建筑面积大于300m²有人值守的抗爆建筑物应至少在两个方向设置人员的安全出口,人员的安全出口不得直接面向甲、乙类工艺装置;

4、抗爆建筑物的较窄面应朝向最有可能产生爆炸的爆炸源方向;

5、抗爆建筑物不应设置在可能泄放气体源全年主导风向的下风处。

原:

3.0.2 按本规范进行设计的控制室,当遭受一次爆炸荷载作用,可能局部损坏时,经一般修理应能继续使用。

现:

3.0.4 按照本标准设计的抗爆建筑物,在遭受一次设计爆炸荷载作用后的允许响应宜为:

1、新建抗爆建筑物应爆炸后可修,即建筑物经历一次爆炸后,抗爆构件进入弹塑性状态,出现较大的裂缝和变形,需经必要的维修方可使用;

2、改、扩建抗爆建筑物应爆炸后不倒,即建筑物经历一次爆炸后严重破坏,不能继续使用,但不会倒塌。

原:

3.0.3抗爆控制室平面宜为矩形,层数宜为一层。

现:

3.0.5抗爆建筑物平面宜为矩形,层数宜为一层,不应超过两层。

原:

3.0.4抗爆控制室宜采用现浇钢筋混凝土结构。

现:

3.0.6抗爆建筑物的结构体系可根据安全评估确定的爆炸荷载参数、抗震设防烈度、场地条件、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合对比确定。

3

建筑设计


新增
5.1.1 抗爆建筑物的耐火极限不应低于二级,建筑节能应满足《工业建筑节能设计统一标准》GB51245的相关要求。建筑结构形式的选择应满足本标准第3.0.8条的规定。
5.1.2 抗爆建筑其二层以办公功能为主时,应按下列要求设置消防救援设施:
1、应在建筑物二层抗爆外墙上设置消防救援门,位置应与室外消防登高车的操作场地相对应,且应避开建筑物出口及抗爆进线池的位置;
2、当二层建筑面积小于1000m²时可设置一樘消防救援门;大于或等于1000m²时设置消防救援门的数量不应少于2樘,且在1000m²建筑面积的基础上每增加1000m²增加一樘;
3、 消防救援门应均匀布置,间距不应小于40m且不宜大于60m;
4、消防救援门可布置在办公室、会议室或疏散走廊的尽端;当布置在走廊尽端时应设置面积不小于30 m²的消防救援前室;
5、设有消防救援门的房间应具备消防救援前室的相关功能。
5.1.3 消防救援前室的设计应符合下列要求:
1、不得安装有固定的设备,布置的家具应易于搬动;
2 、在消防救援门两侧各1m及进深3m范围内不得布置家具;
3、安装常开型乙级防火门,门扇上应设有观察窗;
4 、设有报警求助按钮及消防拴。
5.1.4 抗爆建筑外门、窗的设置应符合下列要求:
1、当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压不大于3.0 kPa时,可采用上悬外窗、钢制外门,玻璃采用钢化玻璃;
2、当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于3.0 kPa并小于6.9 kPa时,可采用固定外窗、钢制外门,玻璃采用钢化夹层玻璃;
3、当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于6.9 kPa并小于20 kPa时,有人职守的房间及面向甲、乙类工艺装置的外墙不宜设置外窗,或设置固定的抗爆防护窗;外门选用人员通道抗爆防护门,且不得直接面向甲、乙类工艺装置;
4、当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于20 kPa时,建筑外门、窗应选用抗爆防护门、窗;人员通道应设置隔离前室并选用人员通道抗爆门;设备间外门应选用设备通道抗爆门;在人员通道外门的室内侧,应设隔离前室,净面积不应小于6 m2;
5、人员通道门开启的净宽度应满足消防疏散的相关要求。
消防救援抗爆门的构造及性能应符合下列规定:
1)门洞口净宽不小于1m,净高不小于1.5m;
2)计算荷载:与所在建筑墙面计算冲击波超压相同,在计算荷载的作用下,该门可处于弹塑性状态;门扇开启后还需要满足消防救援相关荷载的要求;
3)室内不设开启机构,只能在室外侧由消防队员开启;
4)门扇上配置抗爆观察窗,其玻璃在在受热状态下应保持透明状态;
5)门扇内外侧设有消防报警灯及蜂鸣器。
5.3.4 室内活动地板与建筑外墙之间应设置变形缝,宽度不应小于50 mm。
6.1.3 抗爆构件宜与承重构件分开,抗爆构件允许进入弹塑性状态,承重构件应保证处于弹性状态。
6.1.4 新建钢筋混凝土构件和配筋砌体构件的允许变形应满足表6.1.4的要求。
表6.1.4   新建钢筋混凝土构件和配筋砌体构件允许变形表
构   件
延性比μa
支撑转角θ
钢筋混凝土梁、板、墙板(无抗剪加强)
2
钢筋混凝土梁、板、墙板(对称钢筋,最大弯矩处有抗剪加强)
4
配筋砌体
2
钢筋混凝土墙、板、柱(受弯、受压)
4
钢筋混凝土和配筋砌体剪力墙
3
 —
钢筋混凝土、配筋砌体构件(剪力控制,无抗剪钢筋)
1.3
— 
钢筋混凝土、配筋砌体构件(剪力控制,有抗剪钢筋)
1.6
— 
6.1.5新建建筑物钢结构框架的侧向位移不应大于H/35,钢结构构件的允许变形应满足表6.1.5的要求。
表6.1.5   钢结构构件的允许变形表
构   件
延性比μa
支座转角θ
热轧型钢主要的平台梁、次梁、檩条
10
6
框架柱、受压支撑
2
1.5
框架梁、受拉支撑
3
2
钢板
10
6
格构式梁
2
3
冷弯轻钢墙板(端部固定)
3
2
冷弯轻钢墙板(端部无固定)
1.8
1.3
冷弯轻钢梁、次梁、檩条、次要的热轧型钢构件
3
3
6.1.6大跨度屋面应采用钢桁架结构或井字梁结构,设计时应进行爆炸引起的反弹力作用和竖向地震验算。
6.1.7抗爆建筑物外墙室外地面以上的开洞应采取加强措施,洞口加强钢筋面积不应小于被切断钢筋的面积。
6.1.8建筑物外墙不宜设施工用孔洞,当设施工用孔洞时,施工结束后应及时封闭,并满足抗爆要求。
6.2.3配筋砌块砌体应符合以下要求:
1、砌块应采用单排孔混凝土砌块或轻骨料混凝土砌块,砌块强度等级不应低于MU10,砌筑砂浆强度等级不应低于Mb10;
2、砌块砌体的灌孔率应为100%,灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20。
6.2.4 钢结构的钢材宜采用Q235等级的碳素结构钢或Q345等级的低合金高强度结构钢,并应符合下列要求:
  • 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;

  • 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;

  • 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

6.2.6抗爆结构设计时应采用材料的动力强度,材料的动力强度按照下列公式计算:
              
式中: fdu——钢筋、钢材的动力强度极限值,(N/mm 2);
fdy——钢筋、钢材的动力强度设计值,(N/mm 2);
fdc——混凝土的动力强度设计值,(N/mm 2);
fdm——砌块的动力强度设计值,(N/mm 2);
γsif——材料的动力荷载提高系数及强度提高系数,按表6.2.6取值;
γdif ——材料的动力荷载提高系数,按表6.2.6取值;
fu——钢筋强度极限值,(N/ mm 2);
fyk——钢筋强度标准值,(N/ mm 2);
f’ck——混凝土抗压强度标准值,(N/ mm 2);
f’m——砌块抗压强度标准值,(N/ mm 2)。
表6.2.6 材料的动力荷载提高系数及强度提高系数
提高系数
钢筋
混凝土
砌体
钢结构
fdy/ fyk
fdu/ fu
fdc/ f’ck
fdm/ f’m
fdy/ fyk
fdu/ fu
强度提高系数γsif
1.10
1.00
1.00
1.10
动力荷载提高系数γdif
受弯
1.17
1.19
1.19
1.19
1.29
1.10
受压
1.10
1.12
1.12
1.12
1.19
1.10
斜拉
1.00
1.00
1.00
1.00
1.19
1.10
受剪
1.10
1.10
1.10
1.00
1.29
1.10
粘结
1.17
1.00
1.00
1.00
1.00
1.10
6.2.7抗爆构件的动力计算中,钢筋应采用动设计应力,钢筋的动设计应力应按表6.2.7确定。
表6.2.7   钢筋的动设计应力表
应力类型
钢筋形式
最大支座转角
动设计应力
弯曲
受拉和受压
0<θ≤2
fdy
2<θ≤5
fdy + (fdu - fdy)/4
5<θ≤12
(fdy + fdu) /2
斜向拉力
箍筋

fdy
直接剪切
斜向钢筋
0<θ≤2
fdy
2<θ≤5
fdy + (fdu - fdy)/4
5<θ≤12
(fdy + fdu)/2
抗压
所有
fdy
6.2.8钢结构构件动力计算时应采用动设计应力,钢结构的动设计应力应按表6.2.8确定。
表6.2.8 钢结构动设计应力
应力类型
最大延性比
动设计应力
所有
μ≤10
fdy

所有
μ>10
fdy + (fdu - fdy )/4
6.2.9 在爆炸荷载作用下,钢材、砌体的弹性模量及钢材、混凝土、砌体材料的泊松比可不考虑动荷载的影响。 灌孔混凝土砌块砌体的弹性模量的计算应符合《砌体结构设计规范》GB50003的规定。
6.4.9屋面板、侧墙等承受平面内剪切、平面外弯曲共同作用的结构构件,应分别进行平面内、平面外动力计算,且应满足下式要求:  
[Δc/Δa]i2 + [Δc/Δa]O2 ≤ 1.0                   (6.4.10)
式中: Δc——计算的延性比或支座转角;
Δa——延性比或支座转角的允许值;
i——平面内;
o——平面外。
6.4.10 采用等效静荷载法进行构件单自由度简化动力计算时,构件的延性比取允许值,构件刚度计算可采用毛截面惯性矩,按公式4.2.5-1计算等效静荷载,根据计算的等效静荷载计算构件配筋。
6.4.11间接承受或者传递爆炸荷载的结构构件的承载力可按照相关国家现行标准进行计算,材料强度设计值应采用材料的动力强度。
6.4.12抗爆建筑物应进行无爆炸荷载参与的承载力极限状态和正常使用极限状态计算,并满足相关国家现行标准的要求。
6.5.3 钢筋直径不应大于32mm,钢筋宜采用搭接接头或机械接头。
6.5.5刚性地坪开洞时,应对洞口进行局部加强,保证刚性地坪的平面内刚度。
6.5.6 地脚螺栓材质、直径应通过动力分析计算确定,不得采用膨胀螺栓。
6.6.1抗爆建筑物应分别进行无爆炸荷载和有爆炸荷载的基础设计,按最不利情况确定基础形式和大小。
6.6.8抗爆建筑物采用桩基或复合地基时,应采取防止地坪沉降的措施。
6.6.9基坑及室内地坪下回填土应分层压实,压实系数不小于0.95。
优化
原:
4.1.1抗爆控制室的建筑屋面不得采用装配式架空隔热构造,女儿墙高度应在满足屋面泛水构造要求的情况下取最小值,并宜采用钢筋混凝土结构。
现:
5.1.5 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于6.9 kPa,建筑的屋面不得采用装配式架空隔热构造,女儿墙高度应在满足屋面泛水构造要求的情况下取最小值,并宜采用钢筋混凝土结构。建筑物不宜设置室外楼梯、挑檐等附属结构构件。
原:
4.1.2建筑物外墙不应设置雨篷、挑檐等附属结构。
现:
5.1.6 建筑雨蓬的设置应符合下列要求:
  • 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于6.9 kPa并小于20 kPa时,可采用经抗倾覆验算的钢筋砼现浇雨棚;

  • 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于20 kPa时,不得设置悬挑式雨棚;

  • 不得采用装配式金属框架玻璃雨棚。

原:
4.1.6活动地板下地面以下的外墙上不得开设电缆进线洞口。基础墙体洞口应采取封堵措施,并应满足抗爆要求。
现:
5.1.7 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于6.9 kPa时,不得在活动地板面以上的外墙上开设电缆进线洞口。基础墙体洞口应采用气密水密封堵措施,外部采用抗爆墙体围合,并在洞口上部充填高度不小于300mm的建筑用砂。
原:
4.2.1 抗爆防护门应符合下列要求:
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1500 mm(宽)×2400 mm(高);
现:
5.2.1 抗爆防护门应符合下列要求:
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1800 mm(宽)×2400 mm(高);
5)抗爆观察窗的玻璃在受热状态下应保持透明状态;
原:
4.3.1 墙体保温宜采用外墙外保温构造,保温材料,燃烧性能等级应为国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-2006规定的A2级,其外层装饰面应选用整体构造形式。
现:
5.3.1 墙体保温宜采用外墙外保温构造,保温材料厚度应满足《工业建筑节能设计统一标准》GB51245的相关要求,燃烧性能等级为《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624定义的A级,其外层装饰面应选用整体构造形式。
原:
4.3.2 室内装修材料的燃烧性能等级不得低于国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-2006规定的C级。
现:
5.3.2 室内吊顶及高度大于或等于3.5m的墙面,其装修构造材料的燃烧性能等级不得低于A级,其它部位装修材料的选择应符合《建筑内部装修设计防火规范》GB50222的规定。
原:
5.9.4
  • 抗滑移验算时,抗滑移安全系数取1.05。当计入基础的被动土压力增加抗滑移能力时,基础的被动土压力应取不平衡荷载的1.5倍,不平衡荷载应取总动水平荷载减去摩擦阻力;

现:
6.6.4爆炸荷载作用情况下,当采用天然地基或复合地基时,基础设计应符合下列要求:
  • 抗滑移验算时,抗滑移安全系数取1.0。当利用基础的被动土压力增加抗滑移能力时,基础的被动土压力应不小于不平衡荷载的1.5倍,不平衡荷载取总动水平荷载减去摩擦阻力;

  • 混凝土基础与地基土间的摩擦系数宜按表6.6.4取值。

表6.6.4   混凝土基础与地基土间的摩擦系数
土层类别
摩擦系数
黏土,可塑
0.25
黏土,硬塑
0.3
粉土     
0.3
黏土,坚硬
0.35
中、粗砂,碎石土,软质岩
0.4
硬质岩
0.65
04、 通风与空调设计
新增
7.1.8 消防救援前室应设机械加压送风系统,送风量按进入消防救援室疏散门的面积乘以1.0m/s计算。
7.1.9 通风空调设备的起停状态应符合表7.1.9的规定。
表7.1.9 通风空调设备的起停状态表
设备类型
正常状态
新风进口可燃或有毒气体报警
建筑物内烟感报警
建筑物外部爆炸
主电源断电
某台重要HVAC设备故障
新风机组
运行
停机,关闭电动密闭阀
运行备用机
排风机
运行
运行
补风机
运行
运行
运行
排烟风机
运行
停运
运行
空调机
运行
运行
运行
停或运行(注1)
运行备用机
HVAC控制系统
运行
运行
运行
运行
运行(注2)
运行
注:
  • 当电子设备能在温度高达60℃和湿度高达85%的环境中承受30分钟时,可停止制冷,否则暖通空调系统应运行

  • 当停止制冷时,应记录在装置关闭期间的温度和湿度。暖通空调的控制系统应有独立的后备电池,或者与UPS系统连接。

7.2.2重要房间的室内空气计算参数应符合表7.2.2的规定。
注:4 重要房间应维持25Pa的正压值。
7.4.6不间断电源(UPS)室应设置机械排风,换气次数不小于3次/h。
优化
原:
6.1.7 抗爆控制室的防排烟系统设计,应符合下列规定:
  • 对于总层数为一层,两个相邻的疏散外门的间距大小或等于40m的内走道,应设置机械排烟系统。

  • 对于总层数为二层的抗爆控制室,且两个相邻疏散外门的间距大于或等于40m的一层内走道,设置机械排烟系统。二层走道最远点距最近疏散外门的距离大于20m时,二层内走道应设置机械排烟系统。

  • 吊顶与地板之间的高度大于4m的操作室,宜设置火灾后的排风系统。排风量可根据具体情况按换气次数不小于2次/h确定。

现:
7.1.7 抗爆控制室的防排烟系统设计,应符合《建筑设计防火规范》GB50016和《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251的相关规定。
 原:
6.4.5当生产装置设有可燃、有毒气体探测报警系统时,新风引入口应设置相应的可燃、有毒气体探测报警器,且进风管和排风管上应设置电动密闭阀。在可燃、有毒气体探测器报警的同时,应关闭密闭阀及新风机。
现:
7.4.5新风引入口应设置相应的可燃、有毒气体探测报警器,且进风管和排风管上应设置电动密闭阀,电动密闭阀的漏风量应不大于1.7m3/h。在可燃、有毒气体探测器报警的同时,应关闭密闭阀及新风机。

5

既有建筑物抗爆加固

新增

8.1 一般规定

8.1.1既有建筑物是否需要抗爆应根据爆炸安全性评估结果确定,需要抗爆时应根据评估确定的爆炸荷载、抗爆要求进行抗爆加固设计。
8.1.2抗爆加固设计前,应对既有建筑物的结构、构件、材料强度(混凝土、钢筋、砌体、砂浆)进行检测和评估,根据检测、评估结果对既有建筑物的抗爆能力进行核算,当不满足抗爆要求时,应根据建筑物的重要性、可接受的风险及技术、经济比较确定抗爆加固方案,进行抗爆加固。
8.1.3既有建筑物的加固改造一般在停产检修期间进行,加固方案的选择应以施工方便、经济合理、对原建筑物室内设施影响小为原则。

8.2 结构设计

8.2.1 作用在既有建筑物上的爆炸荷载应按本标准第4.2节规定计算。
8.2.2抗爆加固时宜将抗爆构件与承重构件分开,不能分开时,抗爆构件应按弹性状态进行加固设计。
8.2.3钢筋混凝土构件和配筋砌体构件的允许变形应满足表8.2.3的要求。
表8.2.3   钢筋混凝土构件和配筋砌体构件的允许变形表
构   件
延性比μa
支撑转角θ
钢筋混凝土梁、板、墙板(无抗剪加强)
5
钢筋混凝土梁、板、墙板
(对称钢筋,最大弯矩处有抗剪加强)
6
配筋砌体
5
钢筋混凝土墙、板、柱(受弯、受压)
4
钢筋混凝土和配筋砌体剪力墙
3
钢筋混凝土、配筋砌体构件(剪力控制,无抗剪钢筋)
1.3
钢筋混凝土、配筋砌体构件(剪力控制,有抗剪钢筋)
1.6
8.2.4 钢结构框架的侧向位移不应大于H/25,钢结构构件的允许变形应满足表8.2.4的要求。
表8.2.4   钢结构构件的允许变形表
构   件
延性比μa
支座转角θ
热轧型钢主要的平台梁、次梁、檩条
20
12
框架柱、受压支撑
3
2
框架梁、受拉支撑
6
4
钢板
20
12
格构式梁
4
6
冷弯轻钢墙板(端部固定)
6
4
冷弯轻钢墙板(端部无固定)
3
2
冷弯轻钢梁、小梁、檩条、次要的热轧型钢构件
12
10
8.2.5 抗爆建筑物的加固设计,应与实际施工方法紧密结合,采取有效措施,保证新增构件和部件与原结构连接可靠,新增截面与原截面粘接牢固,形成整体共同工作;并应避免对未加固部分,以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影响。
8.2.6 对加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌的建筑物,应在加固设计文件中提出相应的临时性安全措施,并明确要求施工单位应严格执行。
8.2.7 既有建筑物加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据结构特点、实际条件和抗爆要求,选择适宜的加固方法及配合使用的技术。
8.2.8 直接加固宜根据工程的实际情况选用加大截面加固法、复合截面加固法、外加面层加固法、外包型钢加固法、粘贴复合材料加固法、抗爆装甲加固法等。
8.2.9间接加固法宜根据工程的实际情况选用增设支点加固法、增设耗能支撑法、增设剪力墙法或改变结构计算简图方法等。
8.2.10当对既有建筑物进行抗爆加固不可行时,可采用在原建筑物外增加独立的钢筋混凝土或钢结构外壳的方法,外壳与既有建筑物间的净距不应小于500mm。
8.2.11当既有建筑物只面对一个可能的爆炸源时,也可采用设置抗爆隔离墙的方法,除迎爆面墙体外,屋面、侧墙、后墙应按计算的爆炸荷载进行核算、加固;抗爆隔离墙的高度、宽度应超出既有建筑物不少于1000mm,与既有建筑物间的距离不大于抗爆隔离墙高度的一半。
8.2.12 砌体墙和填充墙采用加筋材料加固时,加筋材料应在墙四周梁柱构件上的锚固,满足连接处抗剪承载力要求。
8.2.13 抗爆加固所用采用材料应符合本标准第6.2节的规定,原构件的材料强度应根据检测、评估结果确定。
8.2.14 荷载效应组合应符合本标准第6.3节的规定。
8.2.15 抗爆加固设计的结构动力计算应符合本标准第6.4节的规定,采用等效静荷载法时,设计应符合下列步骤:
  • 选定结构构件类型;

  • 确定构件上的爆炸荷载;

  • 根据爆炸荷载、构件特性和延性比要求,确定构件上的等效静载,并进行构件加固设计计算;

  • 根据构件加固计算结果,调整初始设计,使其满足构件的允许变形要求。

8.2.16 既有建筑物抗爆加固的结构构造、基础设计应符合本标准第6.5~6.6节的规定。
8.2.17钢筋混凝土柱抗爆加固应以增加柱的抗剪承载力为主,确保爆炸荷载作用下柱的延性。
8.2.18 砌体填充墙抗爆加固应以增加其延性为主,避免爆炸时产生碎片。
8.2.19 既有建筑物抗爆加固设计的构件设计计算、材料、构造要求,还应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《混凝土结构加固设计规范》GB 50367、《砌体结构设计规范》GB 50003、《砌体结构加固设计规范》GB 50702、《钢结构设计标准》GB50017的规定。

8.3 建筑设计

8.3.1 既有建筑物的抗爆改造应符合本标准第5.1节的要求。
8.3.2抗爆门、窗的设置、构造及要求应符合本标准第5.2节的规定。
8.3.3 墙体保温、室内装修、吊顶等要求及建筑构造应符合本标准第5.3节的规定。

8.4 通风与空调设计

8.4.1 既有建筑物通风与空调设计的基本要求、室内空气计算参数的取值应符合本标准第7.1~7.2节的规定。
8.4.2 空调系统、新风与排风系统的设计应符合本标准第7.3~7.4节的规定。
8.4.3 空调机房的设置应符合本标准第7.5节的规定。


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