《石油化工建筑物抗爆设计标准》12月1日实施,抗爆设计应该怎么做?


住房和城乡建设部批准发布了国家标准《石油化工建筑物抗爆设计标准》,GB/T50779-2022,自2022年12月1日起实施。国家标准《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB50779-2012)同时废止。

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为了帮助设计人员按照新标准进行抗爆设计,PKPM推出了石油化工建筑物抗爆设计工具箱软件PKPM-KB。PKPM抗爆工具箱参数输入简单,尽量不改变当前设计流程和设计习惯,给设计人员提供贴合新版标准相关要求的设计工具。

PKPM抗爆工具箱根据标准先预设截面预设配筋再验算思想,采用标准第6.4.1条规定的简化方法将构件简化为单自由度体系,然后采用数值积分法进行动力分析、计算。先根据输入的参数依据标准第四章计算爆炸荷载,依据附录C及预设截面、配筋等信息计算各构件抗力;再依据标准附录B相关规定,采用数值积分的方法进行构件的动力分析;最后根据动力分析的最大弹塑性位移计算延性比、支座转角,根据动力分析的支反力与构件自重组合验算地基承载力

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图 3 石油化工建筑物抗爆设计工具箱交互界面

软件采用标准中提出的简化算法,将建筑物的外墙、屋面板等结构构件简化为单自由度体系,建立动力平衡方程,采用数值积分法进行动力分析。仅需要输入冲击波参数、构件尺寸、配筋等数据,即可完成复杂繁琐的迭代计算,得到构件的延性比和弹塑性转角等控制结果。

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图 4 构件数值积分法的动力分析结果

除当前常规的抗爆构件面外设计,软件增加对侧墙和屋面板的面内设计,以考虑标准中对于平面内剪切、平面外弯矩共同作用的结构构件的验算要求,同时也为基础验算提供相应的支座动反力数据。

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图 5 抗爆构件面内设计

对于地基基础设计,软件按照《石油化工建筑物抗爆设计标准》第6.6.2条要求进行地基土承载力、抗倾覆、抗滑移三项验算。

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图 6 依据标准进行基础验算

软件同时生成详细的计算书。从爆炸荷载,到构件计算,再到基础验算,详细输出每一步的计算过程,结果开放透明,便于校核。完整的计算书可作为报审材料直接提交。

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图 7 抗爆设计计算书

综上,PKPM石油化工建筑物抗爆设计工具箱软件贴合新标准设计要求,只需要输入简单的数据就能完成抗爆动力分析设计全过程,并且生成详细的计算书,每一步都输出详细数据,可以满足送审的要求。

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。

《标准》主要内容:

1.总则

2.术语和符号

2.1术语

2.2符号

3.基本规定

4.爆炸荷载

4.1爆炸冲击波参数

4.2作用在建筑物上的爆炸荷载

5.建筑设计

5.1一般规定

5.2建筑门窗

5.3建筑构造

6.结构设计

6.1一般规定

6.2材料

6.3荷载效应组合

6.4结构动力计算

6.5结构构造

6.6基础设计

7.通风与空调设计

7.1一般规定

7.2室内空气计算参数

7.3空调系统

7.4新风系统与排风系统

7.5空调机房

8.既有建筑物抗爆设计

8.1一般规定

8.2建筑设计

8.3结构设计

8.4通风与空调设计

标准全文

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