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『GB51182-2016』火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范

『GB51182-2016』火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范

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语言:简体中文 发布时间:2025-03-16 10:15:07

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中华人民共和国国家标准
火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范

Code for design of architecture and structure for the factory of explosives and their products
GB 51182-2016
主编部门:中国兵器工业集团公司
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2017年4月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1270号
住房城乡建设部关于发布国家标准《火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范》的公告

现批准《火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范》为国家标准,编号为GB 51182-2016,自2017年4月1日起实施。其中,第3.0.1(2)、5.0.1、5.0.5、7.1.1、7.1.5(2)条(款)为强制性条文,必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2016年8月18日

前言

本规范是根据住房城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2012]5号)的要求,由中国五洲工程设计集团有限公司编制完成的。
在本规范编制过程中,编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国外先进标准,并广泛征求意见,最后经审查定稿。
本规范共分10章和1个附录,主要内容包括:总则、术语、基本规定、建筑布置、安全疏散、建筑构造及室内装修、结构选型、结构计算、结构构造、特种建(构)筑物等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国五洲工程设计集团有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国五洲工程设计集团有限公司(地址:北京市西城区西便门内大街85号,邮政编码:100053),以供今后修订时参考。
本规范主编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中国五洲工程设计集团有限公司
主要起草人:邵庆良 邢彦荣 王健 侯国平 刘晓萍 苏焱 吴丽波 蒋湘闽
主要审查人:杜修力 王伟 李云贵 谷岩 宋春静 张同亿 万翔 邹宏 郁永刚 马浩林

1 总 则

1.0.1 为贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,采用技术手段,减小生产安全事故的破坏影响,保障人民群众生命和财产安全,促进经济建设发展,在火炸药及其制品工厂建筑及结构设计中做到安全、适用、经济,保证质量,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建、扩建的火炸药及其制品工厂建筑及结构设计。
1.0.3 火炸药及其制品工厂建筑及结构设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术 语

2.0.1 火炸药及其制品 explosive propellant and products
指火药、炸药、弹药、引信及火工品。
2.0.2 危险品 hazardous articles
研究、生产与应用中具有燃烧、爆炸特性的原材料、半成品、在制品及成品等。
2.0.3 建筑物危险等级 hazard class of building
依据建筑物内研究、生产与应用中危险品的危险等级、工艺状态及环境条件,确定发生爆炸或燃烧事故的概率、危害性质及程度,将建筑物分成不同的危险级别。
2.0.4 危险性建筑物 hazardous operating building
指进行危险品的制造、加工、处理、装药或装配、贮存的建筑物,包括危险品生产厂房、危险品暂存库、危险品仓库、危险品覆土库。
2.0.5 危险品生产厂房 production building of hazardous articles
进行火炸药及其制品的制造、加工、处理、装药或装配的建筑物。
2.0.6 辅助用室 auxiliary room
指在生产区建筑物内设置的生产协调室、调度室、值班室、浴室、更衣室、卫生间。
2.0.7 危险品暂存库 hazardous articles temporary storage
指危险品生产区内的危险品暂存专用建筑物,包括原材料库、组批库、编批库、转手库、待验库及中转库。
2.0.8 危险品仓库 hazardous articles storage
指危险品总仓库区内的危险品储存专用建筑物。
2.0.9 嵌入式建筑物 embedded building
嵌入在防护屏障外侧,三面墙外侧及顶盖上覆土、一面外露的建筑物。
2.0.10 抗爆间室 blast resistant chamber
具有承受本室内因发生爆炸而产生破坏作用的间室,对间室外的人员、设备以及危险品起到保护作用。
2.0.11 抗爆屏院 blast resistant yard
当抗爆间室内发生爆炸事故时,为阻止爆炸冲击波或爆炸破片向四周扩散而在抗爆间室泄爆面外设置的屏障。
2.0.12 隔爆墙 dividing wall
用于阻止、减弱或延缓危险品爆炸传播的隔墙。
2.0.13 轻质易碎屋盖 light fragile roof
由轻质易碎材料构成,当建筑物内部发生事故时,不仅具有泄压效能,且破碎成小块,减轻对外部影响的屋盖。
2.0.14 轻质泄压屋盖 light blow-out roof
由轻质材料构成,当建筑物内部发生事故时具有泄压效能,使建筑物主体结构尽可能不遭受破坏的屋盖。
2.0.15 耐火极限 fire resistance rating
在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,至失去承载能力、完整性或隔热性时止所用的时间,用h表示。
2.0.16 安全出口 emergency exit
供人员安全疏散用的出入口或直通室内外安全区域的出口。
2.0.17 防火墙 fire wall
防止火灾蔓延至相邻建筑物或相邻水平一侧且耐火极限不低于3.00h的不燃烧性墙体。
2.0.18 安全窗 safety window
除窗的作用外,尚能供危险生产间作业人员在发生爆炸燃烧事故时迅速疏散至室外的窗。
2.0.19 安全滑梯、滑杆 safety chute and slide pole
供危险生产间作业人员在发生事故时安全疏散用的滑梯、滑杆。
2.0.20 抗爆门 blast resistant door
设置于抗爆间室抗爆结构墙上,具有抵抗爆炸空气冲击波整体作用和破片穿透作用的门。
2.0.21 设计药量 design quantity of explosives
折合成TNT当量的能同时爆炸的危险品药量。
2.0.22 整体破坏 entirety damage
在爆炸荷载等作用下,使结构产生变形、裂缝或倒塌等的破坏。
2.0.23 局部破坏 local damage
在爆炸荷载作用下,爆心垂直投影点一定范围内墙(板)产生的爆炸飞散、爆炸震塌破坏和爆炸破片的穿透破坏。
2.0.24 爆炸飞散 blast fall apart
装药在靠近墙(板)表面爆炸时,在爆炸荷载作用下爆心投影点一定范围内钢筋混凝土墙(板)迎爆面的混凝土被压碎,并向四周飞散形成飞散漏斗坑的破坏现象。
2.0.25 爆炸震塌 blast peeling-off
在爆炸荷载作用下,在爆心投影点墙(板)内产生的应力波传到墙(板)背爆面产生反射拉伸波,当拉应力大于墙(板)混凝土抗拉强度时,墙(板)背爆面崩塌成碎块而掉落或飞出,形成震塌漏斗坑的破坏现象。
2.0.26 穿透破坏 penetration damage
具有外壳的装药爆炸或装药在设备内爆炸时,爆炸破片冲击墙(板),从墙(板)穿出的破坏现象。
2.0.27 延性比 ductility ratio
结构最大位移与结构弹性极限位移的比值。

3 基本规定

3.0.1 火炸药及其制品工厂的建筑及结构设计,应符合下列规定:
1 危险性建筑物建筑及结构设计,应采取预防事故发生、减少事故中人员的伤亡及减轻对本建筑物和周围建筑物的破坏影响的措施。
2 抗爆间室、爆炸试验塔及嵌入式建筑除抗爆间室泄爆面外,在设计药量爆炸荷载作用下,不应产生爆炸飞散、爆炸震塌和爆炸破片的穿透破坏。
3 爆炸试验塔结构设计,应使其在设计药量爆炸荷载作用后能正常使用,并应保障试验人员及相邻建筑物的安全。
3.0.2 危险性建筑物的危险等级可划分为A、B、C、D四级。建筑物的危险等级应根据建筑物内研制、加工、试验、拆分、销毁和存放的危险品的危险等级、工艺状态及环境条件,发生爆炸或燃烧事故的概率、危害性质及程度等因素由工艺专业确定。
3.0.3 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库不应设置地下室及半地下室。
3.0.4 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,当有腐蚀性介质影响时,除应符合本规范要求外,尚应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的有关规定。
3.0.5 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,当建设地区的抗震设防烈度为6度及以上时,可按建筑工程抗震设防分类标准中标准设防类(丙类)进行抗震设计。对特别重要的危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,宜按重点设防类(乙类)进行抗震设计。
3.0.6 除抗爆间室、嵌入式建筑和采用轻质易碎墙体、屋盖或轻质泄压屋盖以外的各级危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库的安全等级,宜为一级。
3.0.7 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库采用抗爆间室时,应符合现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907的有关规定。

4 建筑布置
4.1 一般规定

4.1.1 危险性建筑物的平面及造型应满足使用功能要求,宜规整简洁。外墙饰面应采用无次生危害的材料,不应有多余的装饰构件。
4.1.2 危险性建筑物的耐火等级不应低于现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中有关二级耐火等级的规定。
4.1.3 轻质泄压屋盖的泄压部分和轻质易碎屋盖的易碎部分的构件,可采用耐火极限不限的不燃烧体或难燃烧体。
4.1.4 危险性建筑物室内装饰材料的燃烧性能,宜符合现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222中有关A级的要求,不应低于B1级的要求。
4.1.5 危险性建筑物内辅助用室的设置,除应符合本规范的要求外,还应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
4.1.6 危险性建筑物内的非危险生产间的安全出口,应根据各生产间的生产类别按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定执行。
4.1.7 危险性建筑物的卫生设施应按国家现行有关工业企业设计卫生标准的规定设置。
4.1.8 危险性建筑物的采光设计应符合现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的有关规定。
4.1.9 危险性建筑物的屋面工程除应符合本规范的规定外,还应符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB 50345的有关规定。

4 建筑布置
4.1 一般规定

4.1.1 危险性建筑物的平面及造型应满足使用功能要求,宜规整简洁。外墙饰面应采用无次生危害的材料,不应有多余的装饰构件。
4.1.2 危险性建筑物的耐火等级不应低于现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中有关二级耐火等级的规定。
4.1.3 轻质泄压屋盖的泄压部分和轻质易碎屋盖的易碎部分的构件,可采用耐火极限不限的不燃烧体或难燃烧体。
4.1.4 危险性建筑物室内装饰材料的燃烧性能,宜符合现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222中有关A级的要求,不应低于B1级的要求。
4.1.5 危险性建筑物内辅助用室的设置,除应符合本规范的要求外,还应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
4.1.6 危险性建筑物内的非危险生产间的安全出口,应根据各生产间的生产类别按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定执行。
4.1.7 危险性建筑物的卫生设施应按国家现行有关工业企业设计卫生标准的规定设置。
4.1.8 危险性建筑物的采光设计应符合现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的有关规定。
4.1.9 危险性建筑物的屋面工程除应符合本规范的规定外,还应符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB 50345的有关规定。

4.2 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库

4.2.1 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,应符合下列规定:
1 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库的建筑平面宜为矩形;
2 危险品生产厂房宜为单层建筑;
3 危险品暂存库及危险品仓库应为单层建筑;
4 危险品覆土库的出入口宜设在建筑矩形平面的短边处,出入口宜设前室。
4.2.2 弹药、引信、火工品等的生产厂房宜布置成单面走道形式。当中间布置走道,两边为工作间时,对人员疏散有困难的危险性工作间应有直接通向室外的出口,通向中间走道的门不应相对设置。
4.2.3 危险品生产厂房内需设置危险品暂存间时,宜布置在建筑物的端部,并不应靠近辅助用室。弹药、引信、火工品生产厂房中的危险品暂存间也可沿生产厂房外墙作凸出布置。
4.2.4 危险品生产厂房内各危险品生产工序之间,宜采取防护隔离措施或布置在单独的工作间内。生产中易发生爆炸事故的工序应布置在抗爆间室或防护设施内。
4.2.5 危险性生产工序与非危险性生产工序宜分别设置厂房。当弹药生产过程中,既有危险性生产工序又有非危险性生产工序时,应根据不同情况设置防爆墙、防火墙或其他防护隔离措施将非危险性生产工序与危险性生产工序、危险品存放区三者之间分别隔离。
4.2.6 弹药生产中,炸药熔化、注装厂房不宜与装配厂房联建。如需联建,联建时应符合本规范第4.2.4条的规定。
4.2.7 装药、装配厂房内的通风室、配电室、空调机室、控制室、水泵间等,应与危险品生产间隔开,且宜设置单独的出入口。

4.3 辅助用室

4.3.1 辅助用室宜为单层,不应超过两层。
4.3.2 A、C级危险性建筑物内除更衣室和卫生间外不应设置其他辅助用室。设有防护屏障的A级危险性建筑物,更衣室和卫生间宜嵌入在防护屏障外侧。
4.3.3 B、D级危险性建筑物内可设置辅助用室。
4.3.4 辅助用室应布置在建筑物较安全的一端,并应与危险性工作间隔开,隔墙可采用厚度不小于250mm的钢筋混凝土墙或厚度不小于370mm的实心砌体墙。该隔墙应为防火墙,其耐火极限不应低于3.00h,隔墙上的门应为钢制甲级防火门,开启方向应朝向危险性工作间。

5 安全疏散

5.0.1 危险品生产厂房,除应符合本规范第5.0.2条规定的情况外,每个危险性工作间的安全出口的数目不应少于两个。
5.0.2 危险品生产厂房及每个危险性工作间的建筑面积不大于65m2,且同一时间的生产人数不超过3人时,可设置一个安全出口。
5.0.3 危险品暂存库及危险品仓库,除应符合本规范第5.0.4条规定的情况外,安全出口的数目不应少于两个。
5.0.4 危险品暂存库及危险品仓库的建筑面积不大于220m2时,可设一个安全出口。
5.0.5 人员疏散应直接到达安全出口,不应经过其他危险性工作间。
5.0.6 危险品生产厂房或生产间内最远工作点至最近安全出口的疏散距离,应符合下列规定:
1 A级、B级、C级危险性建筑物不应超过15m,当中间有走廊两边布置工作间或内部布置连续作业流水线时,不应超过20m;
2 D级危险性建筑物不应超过20m。
5.0.7 危险品暂存库及危险品仓库内任意一点至安全出口的疏散距离不应超过30m,危险品覆土库的疏散距离不应超过45m。
5.0.8 危险品运输廊道应设置安全出口,其间距不宜大于30m。
5.0.9 危险性建筑物安全疏散出口处需设置门斗时,应采用外门斗,门斗的内门和外门中心应在同一直线上。门的开启方向应与疏散用门一致。
5.0.10 危险性工作间到达安全出口较困难的操作岗位附近,首层应设置安全窗,二层应设置安全滑梯、滑杆或其他疏散设施。当厂房外设有防护屏障时,应在二层设置直通防护屏障的过桥。
5.0.11 安全窗,安全滑梯、滑杆不应计入安全出口的数目内。当工艺工序布置确有困难时,安全窗、安全滑梯可作为辅助安全出口。

6 建筑构造及室内装修
6.1 墙 体

6.1.1 危险性建筑物非钢筋混凝土墙体应采用实心砖砌体或多孔砖砌体。墙体厚度不应小于240mm,且不应采用空斗墙。
6.1.2 防火墙应符合下列规定:
1 防火墙应直接设置在建筑的基础或框架、梁等承重结构上,框架、梁等承重结构的耐火极限不应低于防火墙的耐火极限;
2 防火墙应从楼地面基层隔断至梁、楼板或屋面板的底面基层;
3 防火墙两侧为轻型屋盖时,防火墙应高出屋面不小于0.5m。
6.1.3 建筑外墙紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0m。
6.1.4 建筑内的防火墙不宜设置在转角处,确需设置时,内转角两侧墙上的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4.0m。
6.1.5 防火墙上不应开设门、窗、洞口,确需开设时,应设置不可开启或火灾时能自动关闭的甲级防火门、窗。

6 建筑构造及室内装修
6.1 墙 体

6.1.1 危险性建筑物非钢筋混凝土墙体应采用实心砖砌体或多孔砖砌体。墙体厚度不应小于240mm,且不应采用空斗墙。
6.1.2 防火墙应符合下列规定:
1 防火墙应直接设置在建筑的基础或框架、梁等承重结构上,框架、梁等承重结构的耐火极限不应低于防火墙的耐火极限;
2 防火墙应从楼地面基层隔断至梁、楼板或屋面板的底面基层;
3 防火墙两侧为轻型屋盖时,防火墙应高出屋面不小于0.5m。
6.1.3 建筑外墙紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0m。
6.1.4 建筑内的防火墙不宜设置在转角处,确需设置时,内转角两侧墙上的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4.0m。
6.1.5 防火墙上不应开设门、窗、洞口,确需开设时,应设置不可开启或火灾时能自动关闭的甲级防火门、窗。

6.2 地(楼)面

6.2.1 危险性建筑物的地(楼)面应根据工艺条件要求采用不发生火花地(楼)面、不发生火花导(防)静电地(楼)面或不发生火花的柔性地(楼)面。
6.2.2 导(防)静电地(楼)面应符合现行国家标准《导(防)静电地面设计规范》GB 50515的有关规定。

6.3 室内装修

6.3.1 有易燃易爆粉尘的危险性工作间的内墙面和顶棚应粉刷平整、光滑,墙面的阴角应抹成圆角。
6.3.2 经常冲洗和设有雨淋装置的危险性工作间的内墙面和顶棚,应采用耐水涂料,涂料的颜色应与危险品的颜色区别开来。
6.3.3 室内有易燃、易爆粉尘燃烧爆炸危险的工作间、暂存间不应设置吊顶。
6.3.4 室内无易燃、易爆粉尘燃烧爆炸危险的工作间、暂存间不宜设置吊顶。如特殊要求需设置吊顶时,应符合下列规定:
1 吊顶底面应平整、不易脱落;
2 吊顶不宜设置人孔、通气孔及其他孔洞;
3 吊顶范围内危险性工作间的隔墙应砌至屋面板底或梁底。

6.4 门 窗

6.4.1 危险性工作间的疏散门应符合下列规定:
1 应采用平开门;
2 应向疏散方向开启,不应设门槛;
3 外门口处应采用防滑坡道。
6.4.2 除无人值守的房间和暂存库外,危险品生产区内建筑物的门窗应采用不产生尖锐破片的透光材料。
6.4.3 危险品生产对火花敏感时,其危险性工作间的门窗及配件应采用不产生火花材料;对静电敏感时,其危险性工作间的门窗及配件应采取导静电措施。
6.4.4 黑火药生产的三成分混合及其以后各工序厂房的门窗,应采用木质门窗。门窗的配件应采用不发生火花的材料。
6.4.5 日照对生产或产品有影响的危险性工作间、暂存库及仓库,其向阳面的外门、窗应采取防止阳光直射的措施。
6.4.6 安全窗除应符合本规范第6.4.2条~第6.4.5条的规定外,还应符合下列规定:
1 可开启窗扇洞口宽度不应小于1.0m,不应设置中挺;
2 窗扇高度不应小于1.5m;
3 窗底距室内地面高度不应大于0.5m;
4 窗扇应向外平开,并应一推即开;
5 双层安全窗的窗扇应能同时向外开启。
6.4.7 抗爆门、抗爆传递窗应符合下列规定:
1 抗爆门、抗爆传递窗的抗爆能力应与抗爆间室的抗爆能力相匹配;
2 在爆炸破片作用下不应穿透;
3 当抗爆间室内发生爆炸时,应能防止火焰及空气冲击波泄出;
4 抗爆门应为单扇平开,门的开启方向在空气冲击波作用下应能转向关闭状态;
5 在设计药量爆炸空气冲击波的整体作用下,抗爆门结构不应产生残余变形;
6 抗爆传递窗的内、外窗扇不应同时开启,并应有联锁装置。
6.4.8 抗爆间室的泄压窗应设置在抗爆间室的外墙上。窗台高度不应高于室内地面0.4m,泄压窗应采用不产生尖锐破片的透光材料。
6.4.9 危险品生产厂房不宜设置天窗。如需设置时,应加强窗扇和窗框的联结。
6.4.10 危险品暂存库的门应向外平开,不应设置门槛。
6.4.11 危险品仓库的门、窗应符合下列规定:
1 门宜采用双层门,内层门应采用金属通风网门,外层门宜采用防盗防火门,两层门均应向外开启,且不应设置门槛;
2 窗宜采用高窗,且应设置有金属网、铁栅和可开启的窗扇;
3 在勒脚处宜设置可开关的活动百叶窗或带活动防护板的固定百叶窗,并应设置金属网。
6.4.12 危险品覆土库出入口从外向内宜依次设防护密闭门、钢网门。防护密闭门、钢网门应向外开启,且不应设置门槛。防护密闭门的防护等级应与前墙防护要求一致。

6.5 安全滑梯、滑杆及室外疏散梯

6.5.1 安全滑梯、滑杆应符合下列规定:
1 通向滑梯、滑杆的出口处应设不小于1.5m2的装有栏杆的平台,滑梯、滑杆可与安全疏散楼梯共用一个平台,其面积不应小于2m2
2 滑梯的面层材料应平整光滑,坡度宜为45°,宽度不应小于600mm,扶手高度宜为300mm,滑梯下端应有一段水平部分,其长度宜为1m,离地面高度宜为0.5m;
3 滑杆材料宜用钢材,直径宜为50mm,滑杆下端着地处地面应铺设松散或松软材料。
6.5.2 室外疏散楼梯做法应符合下列规定:
1 栏杆扶手高度不应小于1.1m,楼梯净宽度不应小于0.9m,倾斜角度不应大于45°;
2 楼梯段和平台均应采用不燃材料制作,平台的耐火极限不应低于1.00h,楼梯段的耐火极限不应低于0.25h。

6.6 屋面及雨篷

6.6.1 嵌入式建筑及危险品覆土库屋面及覆土墙面的防水层,应采取耐根穿刺的防水措施,防水等级应为一级。
6.6.2 危险品波纹钢拱覆土库,拱内、外侧均应采取防腐措施。
6.6.3 危险性建筑物的屋面不应采用易造成次生伤害的保护层、架空层、隔热层。
6.6.4 A级、B级、C级危险性建筑物的女儿墙、檐口挑檐,宜为现浇钢筋混凝土结构。当采用轻质易碎、轻型泄压屋盖时,其女儿墙应为钢筋混凝土结构。
6.6.5 危险性建筑物雨篷应采用无次生危害的材料,不应有多余的装饰构件,当采用钢筋混凝土结构时,挑出长度不宜大于1.2m,檐板上翻高度不宜大于150mm。

6.7 地沟及地坑

6.7.1 散发易燃、易爆粉尘的危险性建筑物内的建筑构配件、地沟、管线支墩、支架等的布置,应便于清扫冲洗,并应避免沟槽和死角。
6.7.2 输送易燃易爆物料的管线,不应穿过动力设施房间或与生产无直接关系的辅助房间。

7 结构选型
7.1 危险品生产厂房

7.1.1 各级危险品生产厂房除应符合本规范第7.1.2条、第7.1.3条规定的情况外,应采用钢筋混凝土框架承重结构或钢筋混凝土柱、梁承重结构。
7.1.2 无易燃易爆粉尘或具有防粉尘措施的危险品生产厂房,当采取防火措施满足二级耐火等级的耐火极限要求时,可采用钢柱、钢梁(包括钢屋架)承重结构。
7.1.3 危险品生产厂房符合下列条件之一的小型厂房,可采用符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003中规定的烧结普通实心砖墙、砖壁柱承重结构:
1 无人操作的厂房;
2 危险生产工序全部布置在抗爆间室内,且抗爆间室外不存放危险品的厂房;
3 承重横墙间距不大于5.4m、存药量不大于3kg,且分散放置的建筑物。
7.1.4 硝化甘油生产中存药量大于100kg的A级生产厂房,宜采用轻质易碎的墙体和屋盖。硝化甘油生产中存药量不大于100kg的A级生产厂房,宜采用钢筋混凝土抗爆间室。
7.1.5 B、D级危险品生产厂房的屋盖型式,应符合下列规定:
1 D级危险品生产厂房宜采用钢筋混凝土屋盖;
2 B级危险品生产厂房应采用钢筋混凝土屋盖。
7.1.6 A级危险品生产厂房的屋盖型式,应符合下列规定:
1 下列A级危险品生产厂房宜采用轻质易碎屋盖:
1)双基火药生产中含硝化甘油的组成物配制厂房;
2)黑火药生产中的厂房;
3)炸药生产中熔化注装厂房的熔化部分;
4)烟火药生产的预烘干燥厂房。
2 除本条第1款及本规范第7.1.4条规定的A级危险品生产厂房外,其他A级危险品生产厂房应采用钢筋混凝土屋盖。
7.1.7 C级危险品生产厂房,其屋盖应符合下列规定:
1 存药量大于10t的C级生产厂房,应采用轻质泄压屋盖,屋盖的泄压面积应符合下式的要求:


F≥3P (7.1.7)

式中:F——泄压面积(m2);
P——存药量(t)。
2 当屋盖泄压面积不满足公式(7.1.7)的要求时,可辅以门、窗面积作为泄压面积。
3 存药量不大于10t的C级生产厂房,可采用门、窗面积作为泄压面积,当门、窗面积满足公式(7.1.7)的要求时,可采用钢筋混凝土屋盖。
7.1.8 单层及多层的各级危险品生产厂房的辅助用室,应采用现浇钢筋混凝土框架结构和钢筋混凝土楼(屋)盖。
7.1.9 当各级厂房的工作间中有火灾危险类别为甲类的易燃液体挥发并能与空气形成爆炸性混合物时,其泄压面积的计算尚应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
7.1.10 生产过程中有爆炸危险并能将爆炸破坏影响控制在厂房局部范围内的工序,该工序宜放置在钢筋混凝土抗爆间室内。生产过程中有爆炸危险并能将爆炸破坏影响控制在厂房内时,该厂房可采用钢筋混凝土抗爆间室。
7.1.11 设置在危险品生产厂房防护土围外侧的控制室,应采用现浇钢筋混凝土嵌入式建筑。
7.1.12 现浇钢筋混凝土嵌入式建筑屋盖及三面覆土的墙体,应采用现浇钢筋混凝土结构。不覆土的一面墙宜采用现浇钢筋混凝土结构,当砌体墙能满足计算要求时,可采用实心砖砌体墙砌体,其厚度不应小于370mm。
7.1.13 厂房有腐蚀介质作用时,除应符合本规范第7.1.1条~第7.1.9条的规定外,其承重结构及屋盖宜采用现浇钢筋混凝土结构。
7.1.14 有腐蚀介质作用的厂房,要求采用轻型易碎墙体和屋盖时,应采取结构表面防腐蚀措施。
7.1.15 独立于主体结构的室内作业平台应形成自承载体系,平台上部结构不宜与主体结构相连。

7 结构选型
7.1 危险品生产厂房

7.1.1 各级危险品生产厂房除应符合本规范第7.1.2条、第7.1.3条规定的情况外,应采用钢筋混凝土框架承重结构或钢筋混凝土柱、梁承重结构。
7.1.2 无易燃易爆粉尘或具有防粉尘措施的危险品生产厂房,当采取防火措施满足二级耐火等级的耐火极限要求时,可采用钢柱、钢梁(包括钢屋架)承重结构。
7.1.3 危险品生产厂房符合下列条件之一的小型厂房,可采用符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003中规定的烧结普通实心砖墙、砖壁柱承重结构:
1 无人操作的厂房;
2 危险生产工序全部布置在抗爆间室内,且抗爆间室外不存放危险品的厂房;
3 承重横墙间距不大于5.4m、存药量不大于3kg,且分散放置的建筑物。
7.1.4 硝化甘油生产中存药量大于100kg的A级生产厂房,宜采用轻质易碎的墙体和屋盖。硝化甘油生产中存药量不大于100kg的A级生产厂房,宜采用钢筋混凝土抗爆间室。
7.1.5 B、D级危险品生产厂房的屋盖型式,应符合下列规定:
1 D级危险品生产厂房宜采用钢筋混凝土屋盖;
2 B级危险品生产厂房应采用钢筋混凝土屋盖。
7.1.6 A级危险品生产厂房的屋盖型式,应符合下列规定:
1 下列A级危险品生产厂房宜采用轻质易碎屋盖:
1)双基火药生产中含硝化甘油的组成物配制厂房;
2)黑火药生产中的厂房;
3)炸药生产中熔化注装厂房的熔化部分;
4)烟火药生产的预烘干燥厂房。
2 除本条第1款及本规范第7.1.4条规定的A级危险品生产厂房外,其他A级危险品生产厂房应采用钢筋混凝土屋盖。
7.1.7 C级危险品生产厂房,其屋盖应符合下列规定:
1 存药量大于10t的C级生产厂房,应采用轻质泄压屋盖,屋盖的泄压面积应符合下式的要求:


F≥3P (7.1.7)

式中:F——泄压面积(m2);
P——存药量(t)。
2 当屋盖泄压面积不满足公式(7.1.7)的要求时,可辅以门、窗面积作为泄压面积。
3 存药量不大于10t的C级生产厂房,可采用门、窗面积作为泄压面积,当门、窗面积满足公式(7.1.7)的要求时,可采用钢筋混凝土屋盖。
7.1.8 单层及多层的各级危险品生产厂房的辅助用室,应采用现浇钢筋混凝土框架结构和钢筋混凝土楼(屋)盖。
7.1.9 当各级厂房的工作间中有火灾危险类别为甲类的易燃液体挥发并能与空气形成爆炸性混合物时,其泄压面积的计算尚应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
7.1.10 生产过程中有爆炸危险并能将爆炸破坏影响控制在厂房局部范围内的工序,该工序宜放置在钢筋混凝土抗爆间室内。生产过程中有爆炸危险并能将爆炸破坏影响控制在厂房内时,该厂房可采用钢筋混凝土抗爆间室。
7.1.11 设置在危险品生产厂房防护土围外侧的控制室,应采用现浇钢筋混凝土嵌入式建筑。
7.1.12 现浇钢筋混凝土嵌入式建筑屋盖及三面覆土的墙体,应采用现浇钢筋混凝土结构。不覆土的一面墙宜采用现浇钢筋混凝土结构,当砌体墙能满足计算要求时,可采用实心砖砌体墙砌体,其厚度不应小于370mm。
7.1.13 厂房有腐蚀介质作用时,除应符合本规范第7.1.1条~第7.1.9条的规定外,其承重结构及屋盖宜采用现浇钢筋混凝土结构。
7.1.14 有腐蚀介质作用的厂房,要求采用轻型易碎墙体和屋盖时,应采取结构表面防腐蚀措施。
7.1.15 独立于主体结构的室内作业平台应形成自承载体系,平台上部结构不宜与主体结构相连。

7.2 危险品暂存库及危险品仓库

7.2.1 各级危险品暂存库及危险品仓库,宜采用钢筋混凝土框架结构和钢筋混凝土柱、梁承重结构。当采取防火措施后满足二级耐火等级的耐火极限要求时,可采用钢柱、钢梁(包括钢屋架)承重结构。当跨度及横墙间距不大于7.5m,且高度不大于4.5m时,可采用符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003中烧结普通实心砖和多孔砖砌筑的砖墙、砖壁柱承重结构,不应采用独立砌体柱及空斗墙。危险品暂存库宜采用实心砖砌体,危险品仓库可采用多孔砖砌体。
7.2.2 危险品暂存库及危险品仓库的屋盖,应符合下列规定:
1 储存火药、发射药及推进剂的A、C级危险品暂存库,应采用轻型泄压屋盖,其泄压面积应符合本规范公式(7.1.7)的要求。
2 储存火药、发射药及推进剂的A、C级危险品仓库,应采用轻型泄压屋盖,其泄压面积应满足下式的要求:


F≥2P (7.2.2)

式中:F——泄压面积(m2);
P——计算药量(t)。
3 当屋盖泄压面积不满足公式(7.2.2)的要求时,储存火药、发射药及推进剂的A、C级危险品仓库可辅以门、窗面积作为泄压面积。
4 储存火药、发射药及推进剂的A、C级危险品仓库,以及计算药量不大于1t的储存火药、发射药及推进剂的A、C级危险品暂存库,当其门、窗面积满足本规范公式(7.1.7)的要求时,可采用钢筋混凝土屋盖。
5 储存黑火药的A级危险品暂存库及危险品仓库应采用轻质易碎屋盖。
6 除本条第1款~第5款规定外,其余各级危险品暂存库及危险品仓库应采用钢筋混凝土屋盖。
7.2.3 理化室样品库和储存硝化纤维素、吸收药、发射药的C级危险品工序转手库,当采用覆土式建筑物时,应符合下列规定:
1 覆土部分的墙和屋盖都应采用现浇钢筋混凝土结构;
2 建筑物三面墙的外侧和屋盖应覆土,墙的顶部外侧和屋盖的覆土厚度不应小于0.6m,储存硝化纤维素、吸收药、发射药的C级危险品工序转手库墙的顶部外侧覆土厚度不应小于1.5m;
3 储存硝化纤维素、吸收药、发射药的C级危险品工序转手库未覆土一面应为轻质泄压墙,其泄压面积应符合本规范公式(7.1.7)的要求。

7.3 危险品覆土库

7.3.1 危险品覆土库的承重结构可采用下列形式:
1 现浇钢筋混凝土圆拱;
2 波纹钢板落地拱;
3 波纹钢板与钢筋混凝土组合落地拱;
4 现浇钢筋混凝土箱型结构。
7.3.2 覆土库前后墙应采用现浇钢筋混凝土墙。
7.3.3 覆土库屋面覆土厚度不应小于0.60m,覆土墙顶部水平覆土厚度不应小于1.5m,坡向地面或外侧挡墙坡度不应大于1:2。
7.3.4 覆土库覆土应采用黏土,并应清除有毒有害物质、垃圾、碎片及块石,不应采用湿陷性土。
7.3.5 覆土库结构及构件承受的荷载作用,应符合下列规定:
1 拱形覆土库的圆拱部分应承受常规荷载作用;
2 平顶的覆土库屋面应能承受常规荷载及冲击波荷载作用;
3 覆土库的后墙、侧墙及翼墙应能承受常规荷载作用;
4 覆土库的前墙应能承受冲击波荷载作用。
7.3.6 覆土库结构及构件承受的冲击波荷载取值,应符合下列规定:
1 3bar覆土库的前墙及门的三角形脉冲区间峰值超压取值不应小于300kN/m2,冲量取值不应小于100Q1/3N.S/m2(Q为相邻库折合成TNT当量的计算药量,kg);
2 7bar覆土库的前墙及门的三角形脉冲区间峰值超压取值不应小于700kN/m2,冲量取值不应小于123Q1/3N.S/m2(Q为相邻库折合成TNT当量的计算药量,kg);
3 3bar及7bar平顶的覆土库屋面的三角形脉冲区间峰值超压取值不应小于745kN/m2,冲量取值不应小于170Q1/3N.S/m2(Q为相邻库折合成TNT当量的计算药量,kg)。

8 结构计算
8.1 一般规定

8.1.1 除抗爆间室、抗爆屏院、危险品覆土库及嵌入式建筑外,生产过程具有爆炸、燃烧危险的各级危险等级的建筑物,其结构承载力计算可不计算爆炸荷载作用。
8.1.2 抗爆间室和防护隔墙设计计算应符合下列规定:
1 承受爆炸荷载作用或爆炸荷载与静荷载同时作用的抗爆间室和防护隔墙,应按现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907的有关规定设计计算;
2 以静荷载为主时,尚应按静荷载单独作用计算;
3 地震作用与爆炸荷载可不同时计算;
4 爆炸荷载为偶然作用时,可只进行承载力计算,不进行结构变形、裂缝开展和地基变形的验算。
8.1.3 在爆炸荷载和静荷载同时作用或爆炸荷载单独作用下,材料强度设计值可按下式计算确定:


fd=γdf (8.1.3)

式中:fd——爆炸荷载作用下材料强度设计值(N/mm2);
γd——爆炸荷载作用下材料强度综合调整系数,可按表8.1.3的规定采用;
f——静荷载作用下材料强度设计值(N/mm2)。

表8.1.3 材料强度综合调整系数γd

注:1 表中同一种材料的强度综合调整系数,可适用于受拉、受压、受剪和受扭等不同受力状态。
2 对于采用蒸汽养护或掺入早强剂的混凝土,其强度综合调整系数应乘以0.9折减系数。
8.1.4 在爆炸荷载和静荷载同时作用或爆炸荷载单独作用下,混凝土的弹性模量可取静荷载作用时的1.2倍,钢材的弹性模量可取静荷载作用时的数值。
8.1.5 在爆炸荷载和静荷载同时作用或爆炸荷载单独作用下,各种材料的泊松比均可取静荷载作用时的数值。
8.1.6 钢筋混凝土抗爆间室及抗爆屏院,应按现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907的有关规定执行。
8.1.7 有腐蚀介质作用的钢筋混凝土承重结构进行承载力计算时,其内力设计值应乘以结构构件腐蚀介质作用系数γs。构件承载力应符合下式要求:


γsγ0S≤R (8.1.7)

式中:γs——结构构件腐蚀介质作用系数,取1.15;
γ0——结构重要性系数;
S——承载力极限状态下作用组合的效应设计值;
R——结构构件的抗力设计值。
8.1.8 有腐蚀介质作用的钢筋混凝土结构主要构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度允许值,应符合表8.1.8的规定。

表8.1.8 裂缝控制等级及最大裂缝宽度允许值

钢筋混凝土结构预应力混凝土结构
裂缝等级最大裂缝宽度裂缝等级最大裂缝宽度
三级0.2mm二级

8.1.9 有腐蚀介质作用的钢筋混凝土结构构件的内力计算,不应采用塑性内力重分布的分析方法。

8 结构计算
8.1 一般规定

8.1.1 除抗爆间室、抗爆屏院、危险品覆土库及嵌入式建筑外,生产过程具有爆炸、燃烧危险的各级危险等级的建筑物,其结构承载力计算可不计算爆炸荷载作用。
8.1.2 抗爆间室和防护隔墙设计计算应符合下列规定:
1 承受爆炸荷载作用或爆炸荷载与静荷载同时作用的抗爆间室和防护隔墙,应按现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907的有关规定设计计算;
2 以静荷载为主时,尚应按静荷载单独作用计算;
3 地震作用与爆炸荷载可不同时计算;
4 爆炸荷载为偶然作用时,可只进行承载力计算,不进行结构变形、裂缝开展和地基变形的验算。
8.1.3 在爆炸荷载和静荷载同时作用或爆炸荷载单独作用下,材料强度设计值可按下式计算确定:


fd=γdf (8.1.3)

式中:fd——爆炸荷载作用下材料强度设计值(N/mm2);
γd——爆炸荷载作用下材料强度综合调整系数,可按表8.1.3的规定采用;
f——静荷载作用下材料强度设计值(N/mm2)。

表8.1.3 材料强度综合调整系数γd

注:1 表中同一种材料的强度综合调整系数,可适用于受拉、受压、受剪和受扭等不同受力状态。
2 对于采用蒸汽养护或掺入早强剂的混凝土,其强度综合调整系数应乘以0.9折减系数。
8.1.4 在爆炸荷载和静荷载同时作用或爆炸荷载单独作用下,混凝土的弹性模量可取静荷载作用时的1.2倍,钢材的弹性模量可取静荷载作用时的数值。
8.1.5 在爆炸荷载和静荷载同时作用或爆炸荷载单独作用下,各种材料的泊松比均可取静荷载作用时的数值。
8.1.6 钢筋混凝土抗爆间室及抗爆屏院,应按现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907的有关规定执行。
8.1.7 有腐蚀介质作用的钢筋混凝土承重结构进行承载力计算时,其内力设计值应乘以结构构件腐蚀介质作用系数γs。构件承载力应符合下式要求:


γsγ0S≤R (8.1.7)

式中:γs——结构构件腐蚀介质作用系数,取1.15;
γ0——结构重要性系数;
S——承载力极限状态下作用组合的效应设计值;
R——结构构件的抗力设计值。
8.1.8 有腐蚀介质作用的钢筋混凝土结构主要构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度允许值,应符合表8.1.8的规定。

表8.1.8 裂缝控制等级及最大裂缝宽度允许值

钢筋混凝土结构预应力混凝土结构
裂缝等级最大裂缝宽度裂缝等级最大裂缝宽度
三级0.2mm二级

8.1.9 有腐蚀介质作用的钢筋混凝土结构构件的内力计算,不应采用塑性内力重分布的分析方法。

8.2 嵌入式建筑等效荷载简化计算

8.2.1 作用于土围迎爆坡面、背爆坡面、屋面板覆土表面及背爆墙面的空气冲击波地形效应系数,可按下列要求计算。
1 迎爆坡面可按下列公式计算:

式中:kr1——作用于土围迎爆坡面计算点1的空气冲击波地形效应系数;
kr5——作用于土围迎爆坡面计算点5的空气冲击波地形效应系数;
α、β——分别为在迎爆坡面计算点1、5的空气冲击波入射角(弧度),如图8.2.1所示,适用范围0.82~1.26(相应于α、β为47°~72.4°)。
2 背爆坡面可按下式计算:

式中:kr2——作用于土围背爆坡面计算点2的空气冲击波地形效应系数;
△Pz2——相应于背爆坡面计算点2处的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.14条计算。从爆心到背爆面计算点2的距离可采用折线OBC2的长度,如图8.2.1所示。


图8.2.1 嵌入式建筑各计算点示意
O——爆心点;1、5——迎爆坡面计算点;2——背爆坡面计算点;
3——屋面板覆土表面计算点;4——背爆墙面计算点;
6——屋面板顶面计算点;7——迎爆墙面计算点;8——侧墙面计算点;
h1~h5——覆土表面计算点到相应墙(板)面计算点的覆土厚度

3 屋面板覆土表面可按下式计算:

式中:kr3——作用于屋面板覆土表面计算点3的空气冲击波地形效应系数;
△Pz3——相应于屋面板覆土表面计算点3处(3点为屋面板面几何中心点6所对应的覆土表面点)的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.14条计算。从爆心到屋面板覆土表面计算点3的距离可采用折线OBC3的长度,如图8.2.1所示。
4 背爆墙面可按下式计算:

式中:kr4——作用于背爆墙面计算点4的空气冲击波地形效应系数;
△Pz4——相应于背爆墙面计算点4处(4点为背爆墙面几何中心点)的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.14条计算。从爆心到背爆墙面计算点4的距离可采用折线OBCDE4的长度,如图8.2.1所示。
8.2.2 作用于土围迎爆坡面、背爆坡面、屋盖覆土表面及背爆墙面上的空气冲击波相对正压作用时间,可按下列要求计算。
1 迎爆坡面可按下列公式计算:

式中:t+——相对正压作用时间(ms/kg1/3);
r——比距离(m/kg1/3);
r——爆心到迎爆坡面计算点(1.5点)的距离(m),可取水平距离;
w——设计药量(kg)。
2 背爆坡面、屋盖覆土表面可按下式计算:

式中:r——爆心到背爆坡面、屋盖覆土表面计算点(2、3点)的距离(m),按折线距离计算,并符合本规范第8.2.1条第2款、第3款的规定。
3 背爆墙面可按下式计算:

式中:r——爆心到背爆墙面计算点4的距离(m),按折线距离计算,并符合本规范第8.2.1条第4款的规定。
8.2.3 土中压缩波压力衰减系数可按下式计算:

式中:kci——土中压缩波压力衰减系数;
e——自然对数的底;
βi——各计算点处(i=1,2,3,4,5)土中压缩波随深度的衰减系数,按本规范第8.2.4条的规定计算;
hi——各计算点(i=1,2,3,4,5)距地表的深度(m),如图8.2.1所示。
8.2.4 土中压缩波随深度的衰减系数可按下列公式计算:

式中:△Pfi——为作用于覆土表面各计算点(i=1,2,3,5)的空气冲击波反射压力(kg/cm2);
t+——作用于覆土表面的空气冲击波相对正压作用时间(ms/kg1/3),按本规范第8.2.2条的规定计算;
w——设计药量(kg);
kri——覆土表面各计算点(i=1,2,3,5)的空气冲击波地形效应系数,按本规范第8.2.1条计算;
△Pzi——相当于覆土表面计算点处(i=1,2,3,5)的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.1条和第8.2.14条的规定计算。
8.2.5 土中压缩波升压时间可按下式计算:

式中:tr——土中压缩波升压时间(ms);
h——计算点距土表面的深度(m);
v——土壤弹性波速与弹塑性波速之比,可取2.5;
c0——土的弹性波速(m/s),黏性土可取350m/s。
8.2.6 迎爆墙面上的压缩波等效作用时间可按下列要求计算。
1 从迎爆坡面进入的压缩波相对作用时间可按下式计算:

式中:th1——从迎爆坡面进入的压缩波相对作用时间(ms/kg1/3);
t+——作用于迎爆坡面计算点的空气冲击波相对正压作用时间(ms/kg1/3),按本规范第8.2.2条的规定计算;
h1——由迎爆坡面计算点到迎爆墙面计算点的覆土深度(m),如图8.2.1所示;
w——设计药量(kg)。
2 从背爆坡面进入的压缩波相对作用时间可按下式计算:

式中:th2——从背爆坡面进入的压缩波相对作用时间(ms/kg1/3);
t+——作用于背爆坡面计算点的空气冲击波相对正压作用时间(ms/kg1/3),按本规范第8.2.2条的规定计算;
h2——由背爆坡面计算点到迎爆墙面计算点的覆土深度(m),如图8.2.1所示。
3 迎爆墙面上的压缩波等效作用时间可按下式计算:

式中:td——迎爆墙面上的压缩波等效作用时间(ms)。
8.2.7 从屋面板覆土表面进入土中作用于屋面板顶面计算点的压缩波等效作用时间,可按下式计算:

式中:t+——作用于屋面板覆土表面计算点的空气冲击波相对正压作用时间(ms/kg1/3),按本规范第8.2.2条的规定计算;
h3——由屋面板覆土表面计算点到屋面板顶面计算点的覆土深度(m),如图8.2.1所示。
8.2.8 侧墙面上的压缩波正压作用时间可按下列要求计算:
1 从屋面板覆土表面进入的压缩波相对作用时间可按下式计算:

式中:th4——从屋面板覆土表面进入的压缩波相对作用时间(ms/kg1/3);
t+——作用于屋面板覆土表面计算点的空气冲击波相对正压作用时间(ms/kg1/3),按本规范第8.2.2条的规定计算;
h4——由屋面板覆土表面计算点到侧墙面计算点的覆土深度(m),如图8.2.1所示。
2 从迎爆坡面进入的压缩波相对作用时间可按下式计算:

式中:th5——从迎爆坡面进入的压缩波相对作用时间(ms/kg1/3);
t+——作用于迎爆坡面计算点处的空气冲击波相对正压作用时间(ms/kg1/3);
h5——由迎爆坡面计算点到侧墙面计算点的相对覆土深度(m),如图8.2.1所示。
3 侧墙面上的压缩波等效作用时间可按下式计算:

8.2.9 迎爆墙面上的土壤压缩波最大压力可按下式计算:

式中:△Pm1——迎爆墙面上的土壤压缩波最大压力(kg/cm2);
kr1、kr2——分别为作用于迎爆坡面、背爆坡面的空气冲击波地形效应系数,按本规范第8.2.1条计算;
kc1、kc2——分别为迎爆坡面、背爆坡面计算点到达迎爆墙计算点的土中压缩波压力衰减系数,按本规范第8.2.3条计算;
△Pz1——相当于迎爆坡面计算点处的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.1条和第8.2.14条的规定计算;
△Pz2——相当于背爆坡面计算点处的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.1条和第8.2.14条的规定计算。
8.2.10 作用于嵌入式建筑物屋面板上的土壤压缩波最大压力可按下式计算:

式中:△Pm2——作用于屋面板上的土壤压缩波最大压力(kg/cm2);
kr3——为作用于屋面板覆土表面的空气冲击波地形效应系数,按本规范第8.2.1条计算;
kc3——为屋面板覆土表面计算点到达屋面板顶面计算点的土中压缩波压力衰减系数,按本规范第8.2.3条计算;
△Pz3——相应于屋面板覆土表面计算点3处的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.1条和第8.2.14条计算。
8.2.11 作用于嵌入式建筑物背爆墙面上的空气冲击波最大超压值可按下式计算:

式中:△Pm3——作用于背爆墙面上的空气冲击波最大超压值(kg/cm2):
kr4——相应于背爆墙面的空气冲击波地形效应系数,按本规范第8.2.1条计算;
△Pz4——相应于背爆墙面上计算点处的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.1条和第8.2.14条计算。
8.2.12 作用于嵌入式建筑物侧墙面上的土壤压缩波最大压力可按下式计算:

式中:△Pm4——作用于侧墙面上的土壤压缩波最大压力(kg/cm2);
kr5、kr3——分别为作用于迎爆坡面计算点5、屋面板覆土表面计算点3处的空气冲击波地形效应系数,按本规范第8.2.1条计算;
kc5、kc3——分别为迎爆坡面计算点5、屋面板覆土表面计算点3处到达侧墙面计算点的土中压缩波压力衰减系数,按本规范第8.2.3条计算;
△Pz5——迎爆坡面计算点5处的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.1条和第8.2.14条的规定计算;
△Pz3——相应于屋面板覆土表面计算点3处的平坦地面的空气冲击波超压值(kg/cm2),按本规范第8.2.1条和第8.2.14条计算。
8.2.13 作用于嵌入式建筑墙(板)面上的等效静荷载可按下式计算:

式中:q——作用于嵌入式建筑墙板上的等效静荷载标准值(MPa);
Kd——结构构件动力系数,按本规范附录A采用;
△Pm——作用于嵌入式建筑物墙(板)面上的土壤压缩波或空气冲击波最大压力值(kg/cm2)。
8.2.14 空中及地面爆炸时平坦地面空气冲击波超压值可按下列公式计算:

式中:h——爆心距地面的高度(m);
w——设计药量(kg);
△Pz——平坦地面空气冲击波超压值(kg/cm2);
r——计算点与爆心的距离(m)。

9 结构构造
9.1 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库

9.1.1 有易燃易爆粉尘的厂房宜采用外形平整不易积尘的结构构件和构造。
9.1.2 各级危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中相应抗震设防烈度且不小于6度的构造要求。
9.1.3 各级危险品生产厂房不应采用独立砖柱,并不应采用空斗墙、乱毛石墙、悬墙。承重砖墙及砖壁柱应采用实心砖砌体,砖墙的厚度不应小于240mm。
9.1.4 钢柱、钢梁(包括钢屋架)承重的厂房,结构体系应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定,厂房围护墙应采用砖砌体,且柱、梁(屋架)与墙体、屋盖体系应加强连接。
9.1.5 砌体承重结构的外墙四角及单元内外墙交接处应设置构造柱。屋顶檐口标高处及基础顶应设置闭合圈梁。当檐口高度大于4m时,应在门窗洞顶增设圈梁,且圈梁沿墙高间隔不宜大于4m。
9.1.6 轻质泄压屋盖的泄压部分(不包括框架板、檩条、梁、屋架等)的单位面积总重量不应大于0.8kN/m2
9.1.7 轻质易碎屋盖的易碎部分(不包括檩条、梁、屋架等)应采用轻质材料,其单位面积总重量不应大于1.5kN/m2。当内部发生爆炸事故时,应破碎成碎块。
9.1.8 各级危险品生产厂房,预应力混凝土构件混凝土强度等级不应低于C35;预制构件混凝土强度等级不应低于C30;现浇构件混凝土强度等级不应低于C25。
9.1.9 装配式钢筋混凝土屋盖的板缝应采用强度等级不低于C20的细石混凝土浇灌密实。
9.1.10 危险品生产厂房、危险品暂存库、危险品仓库及其邻近的建筑物的楼(屋)面板的支承长度,应符合下列规定:
1 现浇钢筋混凝土板在墙上的支承长度不应小于180mm;
2 预制钢筋混凝土板在墙上的支承长度,在砖墙上不应小于120mm,在梁上不应小于100mm。
9.1.11 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库结构构件的连接,应符合下列规定:
1 大型屋面板、预制钢筋混凝土板、檩条与梁(屋架)之间应有可靠焊结,每块板应保证三点焊牢;
2 跨度大于或等于9m的钢筋混凝土梁(屋架)与柱之间宜采用螺栓连接,螺栓直径不宜小于22mm,支座钢垫板厚度不宜小于16mm。
9.1.12 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库主体结构的钢筋混凝土柱,宜采用矩形截面,其最小边长不应小于350mm。
9.1.13 钢筋混凝土构造柱的截面不应小于240mm×240mm,纵筋不应少于4根,直径不应小于12mm,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm。构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm或锚入浅于500mm的基础圈梁内,并应沿柱全高用钢筋与墙拉结。构造柱应与圈梁连接,构造柱的纵筋穿过圈梁,应保证构造柱纵筋上下贯通。
9.1.14 钢筋混凝土柱、梁承重的单层建筑物和钢筋混凝土框架结构建筑物,其围护砖墙和圈梁应与钢筋混凝土柱相拉结,内、外墙之间应加强拉结,屋面的挑出檐口板应与梁、柱连成整体。
9.1.15 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库圈梁的设置,应符合下列规定:
1 柱、梁(屋架)承重结构单层建筑物应在屋面梁底标高处沿外墙设置钢筋混凝土闭合圈梁;
2 多层砖墙承重的建筑物应在屋盖及每层楼板处沿外墙及内墙设置钢筋混凝土闭合圈梁;
3 钢筋混凝土圈梁的高度不应小于180mm,纵筋不应少于4根,直径不应小于12mm,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm;
4 轻质易碎墙的建筑物在屋面梁底沿外墙应设置闭合钢筋带;
5 现浇钢筋混凝土屋盖或楼盖处可不设圈梁,但楼板沿墙体周边应加强配筋,并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。
9.1.16 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库山墙顶部,宜另外设置钢筋混凝土卧梁,卧梁应与屋盖构件牢固连接。屋面坡度小于或等于1/10且板(檩条)底与下部圈梁顶最大高差小于或等于800mm时,也可不设卧梁。当不设置卧梁时,板(檩条)底应增设垫块或在板缝内增设钢筋与山墙拉结。
9.1.17 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库砖墙洞口宽度大于或等于900mm时,应采用钢筋混凝土过梁,过梁的支承长度不应小于250mm;当砖墙洞口宽度小于900mm时,可采用平砌式钢筋砖过梁。当为轻质墙时,宜采用钢筋混凝土过梁,过梁的支承长度不应小于300mm。
9.1.18 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库现浇钢筋混凝土板,洞边构造应符合下列要求:
1 洞口边长(直径)小于或等于800mm,且洞边不承受设备荷重时,板底应加设两根直径不小于12mm的附加钢筋,且不应小于被切断的受力钢筋的面积;
2 洞口边长(直径)大于800mm或洞边承受设备荷重时,应加设洞口边梁。
9.1.19 有腐蚀介质作用的厂房中,构件混凝土强度等级应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的有关规定。
9.1.20 有腐蚀介质作用的厂房,其现浇钢筋混凝土屋面板厚度不应小于90mm;楼板(平台板)厚度不应小于100mm;柱子最小边尺寸不应小于350mm;跨度大于或等于6m的梁的最小宽度不应小于300mm。
9.1.21 有腐蚀介质作用的厂房,其现浇钢筋混凝土主梁及跨度大于或等于6m的次梁伸入承重砖墙的支承长度不应小于370mm;跨度小于6m的次梁伸入承重砖墙的支承长度不应小于250mm;板伸入承重砖墙的支承长度不应小于120mm。
9.1.22 有腐蚀介质作用的厂房,其楼盖、平台等悬臂结构,当挑出长度大于1.2m时,宜采用挑梁方式。
9.1.23 有腐蚀介质作用的厂房,其基础材料应采用毛石混凝土、素混凝土或钢筋混凝土结构,不应采用普通砖和毛石砌体。钢筋混凝土的强度等级不应低于C30,毛石混凝土和素混凝土的强度等级不应低于C25。

9 结构构造
9.1 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库

9.1.1 有易燃易爆粉尘的厂房宜采用外形平整不易积尘的结构构件和构造。
9.1.2 各级危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中相应抗震设防烈度且不小于6度的构造要求。
9.1.3 各级危险品生产厂房不应采用独立砖柱,并不应采用空斗墙、乱毛石墙、悬墙。承重砖墙及砖壁柱应采用实心砖砌体,砖墙的厚度不应小于240mm。
9.1.4 钢柱、钢梁(包括钢屋架)承重的厂房,结构体系应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定,厂房围护墙应采用砖砌体,且柱、梁(屋架)与墙体、屋盖体系应加强连接。
9.1.5 砌体承重结构的外墙四角及单元内外墙交接处应设置构造柱。屋顶檐口标高处及基础顶应设置闭合圈梁。当檐口高度大于4m时,应在门窗洞顶增设圈梁,且圈梁沿墙高间隔不宜大于4m。
9.1.6 轻质泄压屋盖的泄压部分(不包括框架板、檩条、梁、屋架等)的单位面积总重量不应大于0.8kN/m2
9.1.7 轻质易碎屋盖的易碎部分(不包括檩条、梁、屋架等)应采用轻质材料,其单位面积总重量不应大于1.5kN/m2。当内部发生爆炸事故时,应破碎成碎块。
9.1.8 各级危险品生产厂房,预应力混凝土构件混凝土强度等级不应低于C35;预制构件混凝土强度等级不应低于C30;现浇构件混凝土强度等级不应低于C25。
9.1.9 装配式钢筋混凝土屋盖的板缝应采用强度等级不低于C20的细石混凝土浇灌密实。
9.1.10 危险品生产厂房、危险品暂存库、危险品仓库及其邻近的建筑物的楼(屋)面板的支承长度,应符合下列规定:
1 现浇钢筋混凝土板在墙上的支承长度不应小于180mm;
2 预制钢筋混凝土板在墙上的支承长度,在砖墙上不应小于120mm,在梁上不应小于100mm。
9.1.11 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库结构构件的连接,应符合下列规定:
1 大型屋面板、预制钢筋混凝土板、檩条与梁(屋架)之间应有可靠焊结,每块板应保证三点焊牢;
2 跨度大于或等于9m的钢筋混凝土梁(屋架)与柱之间宜采用螺栓连接,螺栓直径不宜小于22mm,支座钢垫板厚度不宜小于16mm。
9.1.12 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库主体结构的钢筋混凝土柱,宜采用矩形截面,其最小边长不应小于350mm。
9.1.13 钢筋混凝土构造柱的截面不应小于240mm×240mm,纵筋不应少于4根,直径不应小于12mm,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm。构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm或锚入浅于500mm的基础圈梁内,并应沿柱全高用钢筋与墙拉结。构造柱应与圈梁连接,构造柱的纵筋穿过圈梁,应保证构造柱纵筋上下贯通。
9.1.14 钢筋混凝土柱、梁承重的单层建筑物和钢筋混凝土框架结构建筑物,其围护砖墙和圈梁应与钢筋混凝土柱相拉结,内、外墙之间应加强拉结,屋面的挑出檐口板应与梁、柱连成整体。
9.1.15 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库圈梁的设置,应符合下列规定:
1 柱、梁(屋架)承重结构单层建筑物应在屋面梁底标高处沿外墙设置钢筋混凝土闭合圈梁;
2 多层砖墙承重的建筑物应在屋盖及每层楼板处沿外墙及内墙设置钢筋混凝土闭合圈梁;
3 钢筋混凝土圈梁的高度不应小于180mm,纵筋不应少于4根,直径不应小于12mm,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm;
4 轻质易碎墙的建筑物在屋面梁底沿外墙应设置闭合钢筋带;
5 现浇钢筋混凝土屋盖或楼盖处可不设圈梁,但楼板沿墙体周边应加强配筋,并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。
9.1.16 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库山墙顶部,宜另外设置钢筋混凝土卧梁,卧梁应与屋盖构件牢固连接。屋面坡度小于或等于1/10且板(檩条)底与下部圈梁顶最大高差小于或等于800mm时,也可不设卧梁。当不设置卧梁时,板(檩条)底应增设垫块或在板缝内增设钢筋与山墙拉结。
9.1.17 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库砖墙洞口宽度大于或等于900mm时,应采用钢筋混凝土过梁,过梁的支承长度不应小于250mm;当砖墙洞口宽度小于900mm时,可采用平砌式钢筋砖过梁。当为轻质墙时,宜采用钢筋混凝土过梁,过梁的支承长度不应小于300mm。
9.1.18 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库现浇钢筋混凝土板,洞边构造应符合下列要求:
1 洞口边长(直径)小于或等于800mm,且洞边不承受设备荷重时,板底应加设两根直径不小于12mm的附加钢筋,且不应小于被切断的受力钢筋的面积;
2 洞口边长(直径)大于800mm或洞边承受设备荷重时,应加设洞口边梁。
9.1.19 有腐蚀介质作用的厂房中,构件混凝土强度等级应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的有关规定。
9.1.20 有腐蚀介质作用的厂房,其现浇钢筋混凝土屋面板厚度不应小于90mm;楼板(平台板)厚度不应小于100mm;柱子最小边尺寸不应小于350mm;跨度大于或等于6m的梁的最小宽度不应小于300mm。
9.1.21 有腐蚀介质作用的厂房,其现浇钢筋混凝土主梁及跨度大于或等于6m的次梁伸入承重砖墙的支承长度不应小于370mm;跨度小于6m的次梁伸入承重砖墙的支承长度不应小于250mm;板伸入承重砖墙的支承长度不应小于120mm。
9.1.22 有腐蚀介质作用的厂房,其楼盖、平台等悬臂结构,当挑出长度大于1.2m时,宜采用挑梁方式。
9.1.23 有腐蚀介质作用的厂房,其基础材料应采用毛石混凝土、素混凝土或钢筋混凝土结构,不应采用普通砖和毛石砌体。钢筋混凝土的强度等级不应低于C30,毛石混凝土和素混凝土的强度等级不应低于C25。

9.2 嵌入式建筑

9.2.1 嵌入式建筑混凝土强度等级不宜低于C30,且不应低于C25。
9.2.2 嵌入式建筑墙(板)的受压区和受拉区的受力钢筋,应采用S形拉结筋拉结,拉结筋的直径不应小于8mm,间距不宜大于500mm。
9.2.3 嵌入式建筑的构造应符合下列规定:
1 嵌入式建筑覆土墙墙顶外侧覆土厚度不应小于1.5m,屋盖上部覆土厚度不应小于0.5m;
2 顶板及钢筋混凝土墙的厚度不应小于250mm;
3 当未覆土一面的墙采用砖砌体时,墙厚不应小于370mm,并应加强与屋盖梁、相邻墙的连接;
4 未覆土一面的墙上不宜设置大面积的门窗。

9.3 危险品覆土库

9.3.1 钢筋混凝土覆土库顶板及钢筋混凝土墙的厚度不应小于250mm。
9.3.2 钢筋混凝土覆土库混凝土强度等级不宜低于C30,且不应低于C25。
9.3.3 钢筋混凝土覆土库顶板及钢筋混凝土墙的受压区和受拉区的受力钢筋,应采用梅花形排列的S形拉结筋拉结,拉结筋的直径不应小于8mm,间距不宜大于500mm。

10 特种建(构)筑物
10.1 爆炸试验塔

10.1.1 爆炸试验塔设计应符合下列规定:
1 爆炸试验塔应按弹性阶段设计;
2 爆炸试验塔设计应采取减少爆炸试验产生的噪声对周围环境影响的措施;
3 爆炸试验塔设计应使爆炸试验产生的有害气体迅速排出;
4 爆炸试验塔设计应采取控制爆炸试验产生的地震波对邻近建筑物影响的措施。
10.1.2 爆炸试验塔宜采用平面为圆筒形、顶为半球壳的现浇钢筋混凝土结构。
10.1.3 爆炸试验塔应采用有联锁装置的内开抗爆密闭门,门宜布置在距离偏爆炸点较远处。
10.1.4 爆炸试验塔平面尺寸宜符合下列规定。
1 中心爆炸宜符合下式要求:

式中:R——爆炸试验塔的半径(m);
Q——中心爆炸设计药量(kg)。
2 偏心爆炸宜符合下式要求:

式中:rp——偏炸点至塔壁的距离(m);
Q1——偏心爆炸设计药量(kg)。
10.1.5 爆炸试验塔体积宜符合下列规定:
1 中心爆炸可按下式计算:

式中:V——爆炸试验塔的体积(m3)。
2 偏心爆炸可按下式计算:

10.1.6 爆炸试验塔爆炸冲击波超压及等效作用时间计算宜符合下列规定:
1 爆炸试验塔内的冲击波超压可按下列公式计算:

式中:△Pi——入射压力(kg/cm2);
r——计算点至爆心的距离(m);
△Pr——反射压力(kg/cm2);
φ——冲击波的入射角。
2 爆炸试验塔内的冲击波等效作用时间可按下式计算:

式中:t0——冲击波等效作用时间(s)。
3 爆炸试验塔内爆炸气体产生的静超压可按下式计算:

式中:P0——静超压(kg/cm2)。
10.1.7 爆炸试验塔结构在爆炸荷载作用下进行承载力计算时,爆炸荷载的分项系数应取1.4,永久荷载和可变荷载的分项系数应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定。
10.1.8 爆炸试验塔结构动力计算可采用等效静荷载法,并可按单自由度体系进行弹性工作阶段的计算,必要时也可按多自由度体系进行计算。
10.1.9 当采用等效静荷载计算结构内力时,可将复杂结构简化为基本结构,分别计算出等效静荷载标准值后,按静荷载作用下结构内力的计算方法计算原结构的内力。
10.1.10 爆炸试验塔的自振圆频率可按下列简化方法计算:
1 塔壁可按下式计算:

式中:w1——圆柱壳的自振圆频率(1/s);
R——圆柱壳内半径(m);
E——混凝土弹性模量(kg/m2);
g——重力加速度(m/s2);
γ——钢筋混凝土墙(板)容重(kg/m3)。
2 球壳顶可按下式计算:

式中:w2——圆柱壳的自振圆频率(1/s);
v——混凝土的泊松比,取1/6。
10.1.11 爆炸试验塔结构等效静载可按下式计算:

式中:q——等效静载(MPa);
Kd——结构构件动力系数,按本规范附录A采用,且Kd≥1.05;
△Pr——空气冲击波反射压力(kg/cm2)。
10.1.12 爆炸试验塔的半球壳顶与圆筒塔壁的等效静载应取各点等效荷载的加权平均值。
10.1.13 爆炸试验塔结构采用的材料设计强度及弹性模量应符合本规范第8.1节的规定。
10.1.14 爆炸试验塔应采用双面对称配筋。
10.1.15 爆炸试验塔墙及顶壳的厚度不应小于300mm。
10.1.16 爆炸试验塔混凝土强度等级不宜低于C30,且不应低于C25。
10.1.17 爆炸试验塔的受力钢筋应避免采用接头,不可避免时应用接头等级为Ⅰ级的机械连接或闪光对焊对接连接。接头的位置应相互错开,并应避开最大受力部位,同一连接区段接头百分率不应大于50%。
10.1.18 爆炸试验塔的受压区和受拉区的受力钢筋应采用梅花形排列的S形拉结筋拉结,拉结筋的直径不应小于8mm,间距不宜大于500mm。
10.1.19 爆炸试验塔应连续浇注,不宜设置施工缝。当不可避免时,可在基础顶面处设置,施工缝处应配不少于受力主筋截面积一半的插筋加强。
10.1.20 有防破片要求的爆炸试验塔的地面、内墙面、壳顶内表面应预埋防护钢板。
10.1.21 爆炸试验塔壁上的洞孔应采取密闭的隔音措施。
10.1.22 爆炸试验塔底板厚度不宜小于塔壁厚度的1.3倍。
10.1.23 爆炸试验塔壁外侧周围宜设置防震沟。

10 特种建(构)筑物
10.1 爆炸试验塔

10.1.1 爆炸试验塔设计应符合下列规定:
1 爆炸试验塔应按弹性阶段设计;
2 爆炸试验塔设计应采取减少爆炸试验产生的噪声对周围环境影响的措施;
3 爆炸试验塔设计应使爆炸试验产生的有害气体迅速排出;
4 爆炸试验塔设计应采取控制爆炸试验产生的地震波对邻近建筑物影响的措施。
10.1.2 爆炸试验塔宜采用平面为圆筒形、顶为半球壳的现浇钢筋混凝土结构。
10.1.3 爆炸试验塔应采用有联锁装置的内开抗爆密闭门,门宜布置在距离偏爆炸点较远处。
10.1.4 爆炸试验塔平面尺寸宜符合下列规定。
1 中心爆炸宜符合下式要求:

式中:R——爆炸试验塔的半径(m);
Q——中心爆炸设计药量(kg)。
2 偏心爆炸宜符合下式要求:

式中:rp——偏炸点至塔壁的距离(m);
Q1——偏心爆炸设计药量(kg)。
10.1.5 爆炸试验塔体积宜符合下列规定:
1 中心爆炸可按下式计算:

式中:V——爆炸试验塔的体积(m3)。
2 偏心爆炸可按下式计算:

10.1.6 爆炸试验塔爆炸冲击波超压及等效作用时间计算宜符合下列规定:
1 爆炸试验塔内的冲击波超压可按下列公式计算:

式中:△Pi——入射压力(kg/cm2);
r——计算点至爆心的距离(m);
△Pr——反射压力(kg/cm2);
φ——冲击波的入射角。
2 爆炸试验塔内的冲击波等效作用时间可按下式计算:

式中:t0——冲击波等效作用时间(s)。
3 爆炸试验塔内爆炸气体产生的静超压可按下式计算:

式中:P0——静超压(kg/cm2)。
10.1.7 爆炸试验塔结构在爆炸荷载作用下进行承载力计算时,爆炸荷载的分项系数应取1.4,永久荷载和可变荷载的分项系数应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定。
10.1.8 爆炸试验塔结构动力计算可采用等效静荷载法,并可按单自由度体系进行弹性工作阶段的计算,必要时也可按多自由度体系进行计算。
10.1.9 当采用等效静荷载计算结构内力时,可将复杂结构简化为基本结构,分别计算出等效静荷载标准值后,按静荷载作用下结构内力的计算方法计算原结构的内力。
10.1.10 爆炸试验塔的自振圆频率可按下列简化方法计算:
1 塔壁可按下式计算:

式中:w1——圆柱壳的自振圆频率(1/s);
R——圆柱壳内半径(m);
E——混凝土弹性模量(kg/m2);
g——重力加速度(m/s2);
γ——钢筋混凝土墙(板)容重(kg/m3)。
2 球壳顶可按下式计算:

式中:w2——圆柱壳的自振圆频率(1/s);
v——混凝土的泊松比,取1/6。
10.1.11 爆炸试验塔结构等效静载可按下式计算:

式中:q——等效静载(MPa);
Kd——结构构件动力系数,按本规范附录A采用,且Kd≥1.05;
△Pr——空气冲击波反射压力(kg/cm2)。
10.1.12 爆炸试验塔的半球壳顶与圆筒塔壁的等效静载应取各点等效荷载的加权平均值。
10.1.13 爆炸试验塔结构采用的材料设计强度及弹性模量应符合本规范第8.1节的规定。
10.1.14 爆炸试验塔应采用双面对称配筋。
10.1.15 爆炸试验塔墙及顶壳的厚度不应小于300mm。
10.1.16 爆炸试验塔混凝土强度等级不宜低于C30,且不应低于C25。
10.1.17 爆炸试验塔的受力钢筋应避免采用接头,不可避免时应用接头等级为Ⅰ级的机械连接或闪光对焊对接连接。接头的位置应相互错开,并应避开最大受力部位,同一连接区段接头百分率不应大于50%。
10.1.18 爆炸试验塔的受压区和受拉区的受力钢筋应采用梅花形排列的S形拉结筋拉结,拉结筋的直径不应小于8mm,间距不宜大于500mm。
10.1.19 爆炸试验塔应连续浇注,不宜设置施工缝。当不可避免时,可在基础顶面处设置,施工缝处应配不少于受力主筋截面积一半的插筋加强。
10.1.20 有防破片要求的爆炸试验塔的地面、内墙面、壳顶内表面应预埋防护钢板。
10.1.21 爆炸试验塔壁上的洞孔应采取密闭的隔音措施。
10.1.22 爆炸试验塔底板厚度不宜小于塔壁厚度的1.3倍。
10.1.23 爆炸试验塔壁外侧周围宜设置防震沟。

10.2 投掷塔爆炸防护间

10.2.1 投掷塔爆炸防护间应能承受连续多次爆炸的爆炸荷载作用,以及飞散破片的局部破坏作用。
10.2.2 投掷塔爆炸防护间的平面形状及空间尺寸应满足试验要求,宜采用钢筋混凝土圆柱筒结构。
10.2.3 投掷塔爆炸防护间内壁、顶盖及地面宜敷设防护钢板。
10.2.4 投掷塔爆炸防护间的设计药量小于100g,且体积与药量比大于220时,可不进行计算,并应按下列要求设计:
1 投掷塔爆炸防护间墙及屋面板的厚度不应小于250mm;
2 墙(板)每侧双向应配置直径不小于14mm、间距不大于150mm的受力钢筋;
3 墙(板)应设置直径不小于8mm、间距不大于500mm的S形拉结筋。
10.2.5 投掷塔爆炸防护间应采用有联锁装置的内开抗爆密闭门。
10.2.6 不符合本规范第10.2.4条规定的投掷塔爆炸防护间结构构造,应符合本规范第10.1.6条、第10.1.11条~第10.1.23条的规定。

10.3 发动机推力试验间及试验台

10.3.1 发动机推力试验间及试验台设计应符合下列规定:
1 试验间应能满足产品正常燃烧试验的要求及承受偶然性爆炸事故时的爆炸荷载作用;
2 承力台应能承受试验产品的最大推力的要求。
10.3.2 试验间应采用钢筋混凝土结构,结构计算及构造要求应符合现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907的有关规定。
10.3.3 承力台应采用现浇钢筋混凝土结构,可单独建造,也可与试验间基础联成整体。
10.3.4 试验间布置应符合下列规定:
1 卧式发动机承力台的上方宜布置圆弧形的进气天窗,发动机的喷火方向应为敞开;
2 立式发动机试验间的墙顶部及下部,应分别设置泄压与进气的钢板百叶窗;
3 试验间可采用开敞的建筑形式。
10.3.5 试验间设计应符合下列规定:
1 设计药量大于50kg的试验间应采用钢筋混凝土底板;
2 卧式发动机的试验间地面应全部或局部铺架空的钢板而层;
3 立式发动机的试验间顶盖处应预埋防护钢板;
4 试验间应设置抗爆门;
5 试验间内设置吊车时,应对吊车采取保护措施。
10.3.6 承力台台体应按所试验产品最大推力进行设计,最大设计推力可按下式计算:

式中:N——最大设计推力(kN);
η——过载系数,取4;
Nb——发动机标志推力(kN)。
10.3.7 承力台结构可按静力方法验算台体地基土承载力及台体的稳定性。

10.4 挡弹堡

10.4.1 挡弹堡设计应符合下列规定:
1 挡弹堡应能挡住射击后的弹丸,并应阻止弹丸飞出场界;
2 挡弹堡的平面及空间布置应便于清弹、维护和防止跳弹。
10.4.2 挡弹堡的高度及进深应符合下列规定:
1 挡弹堡的高度可按水平射击时射击线高度及清弹、吊装操作等因素确定;
2 挡弹堡的进深不应小于试验产品对挡弹堡内装填介质的计算侵彻深度的1.5倍。
10.4.3 挡弹堡应采用钢筋混凝土结构,挡弹堡顶盖、侧壁、八字墙的厚度不应小于一次直接冲击的侵彻深度。对于口径57mm及以上火炮、火箭炮及导弹靶场的挡弹堡顶盖、侧壁、八字墙的厚度不应小于300mm。对于口径37mm及以下火炮和轻武器靶场的挡弹堡顶盖、侧壁、八字墙的厚度不应小于250mm。
10.4.4 介质的侵彻深度可按下式计算:

式中:hq——侵彻深度(m);
λ1——弹形系数,可按表10.4.4-1采用;
λ2——弹径系数,可按表10.4.4-2采用;
Kq——介质材料侵彻系数,可按表10.4.4-3采用;
P——弹质量(kg);
d——弹径(m);
V——命中速度(m/s);
Kb——偏转系数,对软弱介质,取Kb=1.0;对坚硬介质,可根据常规武器的命中速度和命中角按表10.4.4-4采用;
α——命中角,弹体轴线与目标表面法线的夹角(°)。

表10.4.4-1 弹形系数λ1

lr/d0.60.81.01.21.41.61.8≥2.0
λ11.031.091.151.211.271.331.391.45

注:lr为弹卵长,单位为m。

表10.4.4-2 弹径系数λ2

d(m)0.0570.0760.0850.1000.1200.1500.2000.2800.360≥0.450
λ20.880.930.950.971.001.041.121.231.281.30

表10.4.4-3 介质材料侵彻系数Kq

注:1 混凝土中的骨料要求坚硬无风化,抗压强度不宜小于80MPa。
2 fr为岩石单轴饱和抗压强度。
3 单轴饱和抗压强度小于20MPa的岩石,其侵彻系数可取为35×10-7

表10.4.4-4 弹的偏转系数Kb

10.4.5 挡弹堡内填充介质宜采用圆木、砂等。
10.4.6 挡弹堡在易受跳弹侵彻处应采用钢板防护。
10.4.7 挡弹堡混凝土强度等级不应低于C30。
10.4.8 挡弹堡墙(板)的配筋应符合下列规定:
1 顶板底部配筋率不应小于0.6%,且不宜少于两层,直径不应小于16mm;
2 顶板上部及侧墙、八字墙内外侧配筋率均不应小于0.4%。
10.4.9 挡弹堡墙(板)的受力钢筋接头宜采用接头等级为Ⅰ级的机械连接或闪光对焊对接连接。接头的位置应相互错开,并应避开最大受力部位,同一连接区段接头百分率不应大于50%。
10.4.10 挡弹堡墙(板)两侧的受力钢筋应采用梅花形排列的S形拉结筋拉结,拉结筋的直径不应小于8mm,间距不宜大于500mm。

10.5 炮 位

10.5.1 炮位驻脚台宜采用钢筋混凝土结构,构件尺寸应满足结构构件承载力的要求。
10.5.2 炮位驻脚台结构分析可采用静力计算方法,火炮计算后坐力可按火炮后坐力的两倍取值。
10.5.3 一个场地设置多个炮位,且两邻近炮位有可能同时进行射击试验时,两炮位之间应设置防护挡墙。

10.6 靶场掩体

10.6.1 射手掩体应符合下列规定:
1 发生事故时不应穿透;
2 封闭式掩体应采取隔音措施;
3 掩体的门不应朝向炮位。
10.6.2 观察掩体应符合下列规定:
1 观察掩体应采用钢筋混凝土结构,并应覆土;
2 观察掩体壁厚不宜小于300mm;
3 观察掩体的门应背向落弹区,门外应设置挡墙。
10.6.3 观察掩体设计按炮弹直接命中掩体设计时,应符合下列规定:
1 观察掩体设计应按炮弹的最不利着弹点进行设计;
2 观察掩体设计应分别按炮弹局部破坏作用和整体破坏作用进行设计;
3 观察掩体设计按整体破坏作用设计计算时,可采用弹塑性理论等效静载法计算,钢筋混凝土构件允许延性比取值不宜大于5。
10.6.4 观察掩体按炮弹直接命中掩体设计时,局部破坏作用防护厚度的计算应符合下列规定:
1 在炮弹冲击作用下应符合下列规定:

式中:hg——侵彻不贯穿厚度(m);
hq——炮弹侵彻深度(m),按本规范第10.4.4条计算确定;
hqz——侵彻不震塌厚度(m)。
2 在炮弹爆炸作用下,不震塌厚度可按下式计算:

式中:hbz——爆炸不震塌厚度(m);
kz——材料不震塌系数,可按表10.6.4采用;
Q——炮弹装药设计药量(kg);
e——炮弹爆心到计算墙的垂直距离(m)。

表10.6.4 材料不震塌系数kz

材料C30及以上钢筋混凝土C30及以上混凝土块石混凝土水泥砂浆砌块石黏土砖砌体
kz0.420.480.560.840.88

3 在炮弹冲击及爆炸共同作用下,不震塌厚度可按下式计算:

式中:hz——冲击及爆炸不震塌厚度(m)。
10.6.5 按炮弹直接命中掩体设计时,掩体墙板上的等效静荷载可按下列公式计算:

式中:qj——掩体受爆墙板的等效静荷载标准值(N/mm2);
w——掩体受爆墙板的自振圆频率(1/s);
S——爆炸作用在掩体受爆墙板上的总冲量(N·s);
A——掩体受爆墙板的总冲量作用面积(m2),取半径为5倍装药半径范围的面积;
[μ]——掩体受爆墙板的允许延性比,不宜大于5;
k1——土性影响系数,砂土取1.0,黏土取1.4;
k2——装药埋深影响系数,装药中心与地表时取0.2,埋深等于装药高时取0.5,埋深大于5倍装药半径时取1.0;
Q——炮弹装药设计药量(kg)。

10.7 射击室及靶道

10.7.1 轻武器试验的射击室及其准备用室宜采用现浇钢筋混凝土框架结构。射击孔墙应采用现浇钢筋混凝土墙,与射击孔墙相邻的局部墙体宜采用钢筋混凝土墙。
10.7.2 轻武器试验靶道侧墙可采用砖砌体。射击孔前5m范围内的靶道侧墙应采用钢筋混凝土墙。靶道的顶板应采用现浇钢筋混凝土板。
10.7.3 口径小于或等于7.62mm的轻武器试验靶道,砖砌体侧墙厚度不应小于240mm;口径大于或等于12.7mm的轻武器试验靶道,砖砌体侧墙厚度不应小于370mm。
10.7.4 有穿甲试验要求的靶道应采用现浇钢筋混凝土墙板结构。在钢靶板前10m范围内的靶道侧墙内表面及顶板下表面应设置防护钢板,钢板厚度不宜小于10mm。
10.7.5 换靶房及观察室不应设置直接通入靶道内的门。靶道末端的换靶房,其靶板往返的缝隙宽度不应大于200mm。换靶房、观察室与靶道共用的砖砌体墙应加厚120mm。
10.7.6 射击室的顶板、墙面、地面和射击孔应采取吸音和隔音措施,当射击孔设置排烟套间时,排烟套间也应采取吸音和隔音措施。
10.7.7 封闭靶道不宜设置采光窗,但应采取通风措施。
10.7.8 封闭靶道的地面宜采用炉渣混凝土地面。

10.8 室外管架、廊道及隧道

10.8.1 室外管架和廊道应采用钢筋混凝土柱、梁或钢柱、钢梁承重结构。
10.8.2 敷设有腐蚀性介质管道的室外管架、廊道的承重结构,宜采用钢筋混凝土结构。
10.8.3 可开启的管道保温盒盖宜采用轻质的难燃烧体。廊道围护结构应采用非燃烧体。
10.8.4 每条独立的可通行的室外管架,通向地面的钢梯不应少于两个,且两个端部均应设置。
10.8.5 廊道不宜采用地下廊道,宜采用敞开式或半敞开式。当采用封闭廊道时,应采用轻质易碎屋盖及墙体,且应设置安全出口,安全出口间距不宜大于30m。
10.8.6 危险品成品中转库与危险品生产工房之间不应设置封闭式廊道。
10.8.7 硝化甘油、胶质炸药生产的工房采用经防火处理的木结构时,防护土围范围内的廊道可采用防火处理的木结构。
10.8.8 输送硝化甘油的廊道,当穿越防护土围时,应在防护土围的外侧设置隔断廊道的钢筋混凝土隔爆墙。隔爆墙应符合本规范第10.8.9条的规定。
10.8.9 廊道隔爆墙设计应符合下列规定:
1 隔爆墙的宽度和高度应大于廊道的横断面,每边超出廊道不宜小于500mm;
2 隔爆墙厚度不宜小于300mm,并应设置钢筋混凝土条形基础;
3 隔爆墙除穿管线外不应开洞;
4 廊道在隔爆墙两侧附近应分别设置安全出口。
10.8.10 运输中有可能撒落火药、炸药的廊道,地面宜采用与其相连的工房或仓库地面相同的做法。
10.8.11 运输起爆药的廊道内不应设置台阶。
10.8.12 穿过防护土围的安全疏散隧道及运输隧道应符合下列规定:
1 穿过防护土围的隧道应采用钢筋混凝土结构;
2 安全疏散隧道的净宽不宜小于1.5m,净高不宜小于2.2m;
3 安全疏散隧道的出口应布置在防护土围内建筑物安全出口的附近;
4 安全疏散隧道内及口部附近不应有台阶和其他突出物;
5 安全疏散隧道宜布置成折线形;
6 运输隧道宜布置成直线形式。

附录A 结构构件动力系数Kd计算

A.0.1 结构构件动力系数Kd可按下列要求计算:
1 当爆炸动荷载的波形简化为无升压时间的三角形时,可根据结构构件自振圆频率w、动荷载等效作用时间t0及允许延性比[μ]按下式计算:

式中:w——等效单自由度体系自振圆频率(1/s);
[μ]——结构或构件的允许延性比,嵌入式建筑取1~5,爆炸试验塔取1。
2 当爆炸动荷载的波形简化为有升压时间的三角形时,可根据结构构件自振圆频率w、动荷载升压时间tr、动荷载等效作用时间td及允许延性比[μ]按下式计算:

式中:ε——动荷载升压时间对结构动力响应的影响系数,按表A.0.1确定;
Kd——无升压时间的三角形动荷载作用下结构构件的动力系数,应按公式(A.0.1-1)计算确定,此时式中的t0改用td

表A.0.1 动荷载升压时间对结构动力响应的影响系数ε

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对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:
正面词采用“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,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“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

《砌体结构设计规范》GB 50003
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计规范》GB 50017
《建筑采光设计标准》GB 50033
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046
《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222
《屋面工程技术规范》GB 50345
《导(防)静电地面设计规范》GB 50515
《抗爆间室结构设计规范》GB 50907

中华人民共和国国家标准
火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范

GB 51182-2016
条文说明
制订说明

《火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范》GB 51182-2016经住房城乡建设部2016年8月18日以第1270号公告批准发布。
本规范是根据住房城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2012]5号)的要求,由中国五洲工程设计集团有限公司编制完成的。
具体制订的主要技术内容是:
1.在“基本规定”章中,规定各级危险品生产厂房和库房的抗震设防类别、安全等级以及各类建筑物建筑及结构设计的基本要求。
2.在“建筑布置”章中,规定了危险品生产厂房、危险品暂存库、危险品仓库、危险品覆土库及辅助用室建筑布置的要求。
3.在“安全疏散”章中,规定了各类危险性建筑物的安全出口及疏散距离的要求。
4.在“建筑构造及室内装修”章中,规定了墙体、地(楼)面、内墙、顶棚、吊顶、门窗、安全滑梯、安全滑杆、室外疏散梯、屋面、雨篷、地沟及地坑等的建筑构造及要求。
5.在“结构选型”章中,针对危险品生产厂房、危险品暂存库、危险品仓库及危险品覆土库的特点规定了主体结构的结构选型及屋盖(钢筋混凝土屋盖、轻质泄压屋盖及轻质易碎屋盖)的选型。
6.在“结构计算”章中,规定了计算原则以及提供了嵌入式建筑的等效静荷载简化计算方法。
7.在“结构构造”章中,规定了危险品生产厂房、危险品暂存库、危险品仓库、嵌入式建筑及危险品覆土库的结构构造要求。
8.在“特种建(构)筑物”章中,规定了火炸药及其制品工厂常用的试验设施及附属设施的设计要求。试验设施有爆炸试验塔、投掷塔爆炸防护间、发动机推力试验间、发动机推力试验台、挡弹堡、炮位、靶场掩体、射击室及靶道。附属设施有室外管架、廊道及隧道。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《火炸药及其制品工厂建筑结构设计规范》编制组按章、节、条的顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的事项进行了说明,还对强制性条文的强制性理由作了解释。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

1 总 则

1.0.1 火炸药及其制品工厂为制造、加工、试验、拆分、销毁和存放各种火药、炸药、弹药、引信、火工品、氧化剂的成品和半成品及具有燃烧和爆炸危险性的原材料的场所。一旦发生事故将造成人员伤亡和财产重大损失,所以在火炸药及其制品工厂建筑及结构设计中必须全面贯彻执行国家的安全法规和标准,以便使新建、扩建或改建的火炸药及其制品工厂设计符合安全要求,预防和减少事故发生,尽量减少人员的伤亡,减轻本建筑物和周围建筑物的破坏程度,保障人民生命和国家财产的安全,并且在火炸药及其制品工厂建筑及结构设计中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。
1.0.2 本条规定了本规范的适用范围,明确本规范适用于新建、改建、扩建的火炸药及其制品工厂建筑及结构设计。
1.0.3 本规范仅规定了火炸药及其制品工厂建筑及结构设计的一些特殊要求。所以除应执行本规范外,尚应执行国家现行有关标准的规定。

3 基本规定

3.0.1 本条主要阐明火炸药及其制品工厂的建(构)筑物基本的设计要求。
1 各级危险性建筑物,为了减少在发生爆炸、燃烧事故时对本身和周围的影响,要求根据其建筑物危险等级从建筑布置、安全疏散、结构选型、结构构造及结构计算上采取措施,尽量减少人员的伤亡,减轻本建筑物和周围建筑物的破坏程度。
2 有抗爆要求的抗爆间室、爆炸试验塔及嵌入式建筑,为了满足其抗内爆、外爆的性能要求,要根据其设计药量、设防等级及泄压设施等情况合理选型,满足在设计药量爆炸荷载作用后主体结构不做修理或虽需修理但能迅速恢复使用的要求。同时能保障人员安全及减少对周围环境的影响。
本款提出了抗爆结构(不包括抗爆屏院及泄爆面)设计的最低要求。如果达不到本款的要求,一旦发生爆炸事故,抗爆结构将不可修复,并对周围环境及相邻厂房产生严重危害,达不到设计抗爆结构的目的。本款为强制性条文,必须严格按本规范及相关规范提出的整体作用计算、局部破坏验算及构造要求进行设计。
本款中规定的爆炸飞散破坏是指在爆炸荷载作用下钢筋混凝土墙(板)迎爆面的混凝土被压碎,并向四周飞散形成飞散漏斗坑的破坏现象,不包括爆炸破片对墙(板)的冲击所引起的飞散破坏。
本款中规定的爆炸震塌是指在爆炸荷载作用下钢筋混凝土墙(板)背爆面的混凝土崩塌成碎块而掉落或飞出,形成震塌漏斗坑的破坏现象,不包括爆炸破片对墙(板)的冲击所引起的震塌破坏。
本款中规定的穿透破坏是指爆炸产生的破片从钢筋混凝土墙(板)穿出的破坏现象。此处破片主要是指发生爆炸事故时产品外壳及设备所产生的破片。
3 爆炸试验塔,应使其在使用荷载作用后能正常使用,要求结构能承受多次爆炸试验不出现残余变形,同时能保障人员安全及减少对周围环境的振动和噪声影响。
3.0.2 危险性建筑物的危险等级由工艺专业根据有关规范确定,并提供给建筑及结构专业作为建筑及结构设计的依据。
3.0.3 地下室及半地下室不便于人员疏散,容易造成事故扩大和人员伤亡。
3.0.4 因为火炸药及其制品工厂中常有酸、碱类腐蚀介质,所以防腐蚀设计应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的要求。
3.0.5 本条规定了危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库抗震设计时的抗震设防类别。由于本规范结构设计已根据危险品生产的特点,对各级危险性建筑物提出了相应的要求,因此,在建筑抗震设计中仅将特别重要的危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库的抗震设防类别规定为重点设防类(乙类)。
鉴于所涉及的行业较多,如何界定特别重要的危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,建议由各行业设计单位根据本行业的产品及生产特点自行研究确定,并应与工艺专业协商。以下划分原则可作参考。
在划分抗震设防类别时下列建筑物抗震设防类别可划为重点设防类(乙类):
(1)对行业发展具有重要影响的生产厂房、实验设施及放置关键设备的建筑物;
(2)地震时使用功能不能中断或须尽快恢复生产或存放易燃、易爆、强腐蚀物质且具有火灾危险性的建筑物;
(3)放置国内少有或仅有的重要的、贵重的精密设备的建筑物;
(4)生产线遭受地震破坏后难以恢复,且对行业发展造成重大影响的建筑物;
(5)存放放射性物质及剧毒、易燃、易爆、强腐蚀物质等,且具有火灾危险性的危险品暂存库及仓库;
(6)大型企业的主要动力系统的建筑物和消防车库。
3.0.6 本条主要考虑到各级危险品生产厂房、库房由于建筑物结构破坏而带来的后果比较严重,故而建议其安全等级按一级设计。

4 建筑布置
4.1 一般规定

4.1.1 本条主要从安全上考虑,各级危险性建筑物都存在发生爆炸和燃烧的危险,因此,在建筑设计中应贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。避免在建筑设计中使用了不恰当饰面材料(如面积较大的玻璃幕墙、外挂石材、面砖等)或装饰构件,在事故发生时出现破碎、脱落及飞散等危害。
4.1.2 本规范所涉及的各类危险品生产中均具有爆炸或燃烧危险,因此在满足防爆要求的同时,尚应满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016耐火等级不低于二级的基本要求。
4.1.3 在设计中要求采用轻质易碎屋盖或轻质泄压屋盖的危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,一般在事故发生过程中直接爆炸或爆轰,根据此特性其泄压和易碎部分的构件耐火极限不限,但应采用不燃烧体或难燃烧体。对于在事故过程中不经燃烧而直接爆炸(如硝化甘油)的危险生产厂房,可不考虑耐火极限的要求,但考虑到在不少事故中,由于爆炸高温引起了一些构件燃烧飞出,给相邻建筑物带来危害,所以,若采用燃烧体应进行防火处理。
4.1.4 危险性建筑物的室内装饰材料的燃烧性能宜为A级,但当有防腐、防静电等特殊要求时,不应低于B1级。
4.1.7 危险性建筑物的卫生特征分级由工艺确定。卫生设施尚应按照现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1相应的级别设置。

4 建筑布置
4.1 一般规定

4.1.1 本条主要从安全上考虑,各级危险性建筑物都存在发生爆炸和燃烧的危险,因此,在建筑设计中应贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。避免在建筑设计中使用了不恰当饰面材料(如面积较大的玻璃幕墙、外挂石材、面砖等)或装饰构件,在事故发生时出现破碎、脱落及飞散等危害。
4.1.2 本规范所涉及的各类危险品生产中均具有爆炸或燃烧危险,因此在满足防爆要求的同时,尚应满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016耐火等级不低于二级的基本要求。
4.1.3 在设计中要求采用轻质易碎屋盖或轻质泄压屋盖的危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库,一般在事故发生过程中直接爆炸或爆轰,根据此特性其泄压和易碎部分的构件耐火极限不限,但应采用不燃烧体或难燃烧体。对于在事故过程中不经燃烧而直接爆炸(如硝化甘油)的危险生产厂房,可不考虑耐火极限的要求,但考虑到在不少事故中,由于爆炸高温引起了一些构件燃烧飞出,给相邻建筑物带来危害,所以,若采用燃烧体应进行防火处理。
4.1.4 危险性建筑物的室内装饰材料的燃烧性能宜为A级,但当有防腐、防静电等特殊要求时,不应低于B1级。
4.1.7 危险性建筑物的卫生特征分级由工艺确定。卫生设施尚应按照现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1相应的级别设置。

4.2 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库

4.2.1 本条是危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库平面布置的规定。
1 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库平面设计应有利于人员的疏散,避免发生爆炸时各面的相互影响。
2 弹药、引信、火工品生产中的各级厂房中都存在易燃易爆因素,多层厂房对安全生产是不利的,特别不利于人员疏散。若工艺生产要求确实需要多层时,应该把危险性比较大的工序限制在局部范围内,危险品数量应限制到最少,并充分考虑人员疏散的条件,这样有利于安全和组织生产。
4 危险品覆土库出入口设置在建筑矩形平面的短边处主要是总平面布置的要求,这样布置增大覆土范围,减少非覆土部分的面积,有利于抗外爆。设置前室主要考虑危险品覆土库内不能放置带电设备(投光灯、通风机等)。
4.2.2 弹药、引信、火工品等的生产厂房宜设计成一边为工作间,另一边为走道的形式,尤其是弹药生产中的装药、压药工序,在条件允许的情况下应为首选。当工艺条件受限,单间药量较小(一旦发生危险不会影响相邻工作间)或主要危险工序采取了有效隔离防护手段时,可以设计成中间为走道,两边为工作间的形式。
通向中间走道的门不应与其他房间的门相对设置,主要是考虑其中一个危险工作间发生事故时不波及相对着的房间。
4.2.3 危险品生产厂房内的危险品暂存间存药量相对集中,若发生爆炸事故,爆源附近遭受的破坏更加严重,所以危险品暂存间宜布置在建筑物的端部,不应靠近厂房的辅助用室。对于弹药、引信、火工品生产,一房,有时因工艺流程需要,危险品暂存间布置在端部对组织生产不便时,也可以沿外墙布置成凸出的暂存间。但没有防护措施的暂存间不应靠近人员的出口,并应防止危险品与人流交叉。
4.2.4 危险品生产厂房内各危险品生产工序之间采取防护隔离措施分隔开,是为了避免某一岗位发生事故殃及相邻岗位,引起传火传爆,酿成重大灾害。
4.2.5 把危险性生产工序与非危险性生产工序分别设置厂房,是为了避免危险性生产工序发生爆炸、燃烧事故影响非危险性生产工序及人员安全。当工艺或总图布置上不得不组成联合厂房时,则应采取防护措施阻止传火传爆。
4.2.6 为了适应连续生产和机械化、自动化需要,可组成联合厂房。关键问题是应将危险工序采取抗(隔)爆措施,否则,不能组成联合厂房。
4.2.7 装药、装配厂房不可避免地存在火药、炸药粉尘,由于通风室、配电室、空调机室、控制室、水泵间等辅助间不必与生产厂房随时保持联系,辅助间和生产间之间应设隔墙,隔墙上不宜设门,辅助间的出口宜直通室外,不宜经过危险性生产间。

4.3 辅助用室

4.3.1 辅助用室的层数不应超过两层,层数多,发生事故时人员不易迅速疏散到室外安全地带。
4.3.2、4.3.3 A级危险性建筑物具有整体爆炸危险,C级危险性建筑物具有整体燃烧危险,从安全上考虑,规定不允许在这类厂房内设置辅助用室。但考虑到生产的需要操作人员离开生产岗位不能时间过长,故规定可设置更衣室和卫生间。设有防护屏障的A级危险性建筑物更衣室和卫生间嵌入在防护屏障外侧更加安全。
B级危险性建筑物无整体爆炸危险,事故状态下对外危害以破片为主,D级危险性建筑物无重大燃烧爆炸危险,故规定可以设置辅助用室。
4.3.4 对允许设辅助用室的危险性建筑物,将辅助用室设在较安全的一端有利于减少偶然事故时的人员伤亡,规定采用厚度不小于250mm的钢筋混凝土墙或厚度不小于370mm的实心砌体墙与危险性工作间隔开,此墙具有一定的抗冲击波性能,在事故发生时具有一定的防护作用,该隔墙上的防火门应具有自闭功能,防火门应朝向危险性工作间开启,当发生事故时,能够自动关闭,减小冲击波对辅助用房的影响。钢制防火门应具有防碰撞产生火花的措施,并应进行防静电接地。

5 安全疏散

5.0.1 本条规定了安全出口设置数量的最低要求。足够数量的安全出口对保证人员的安全疏散极为重要,因此,要求每个危险性工作间至少应有两个安全出口,可提高火灾、爆炸事故时人员疏散通道和出口的可靠性。本条为强制性条文,必须严格执行。
5.0.2 所有的危险性工作间不论面积大小、人数多少一概要求两个出口的要求有些偏高。因此,对面积小、人员少的危险性工作间规定了允许设置一个安全出口的条件。
5.0.5 当一个危险性工作间内发生事故,与其相邻的危险性工作间也有可能发生事故,所以需穿过相邻危险性工作间才能到达的出口不是安全出口,人员疏散应直接到达安全出口。本条为强制性条文,必须严格执行。
5.0.6~5.0.8 危险性建筑物都具有燃烧或爆炸危险。对危险品来说,从发现有发生燃烧及爆炸事故前兆到发生燃烧及爆炸危害的时间很短,规定最大安全疏散距离是为了人员能以最快的速度用最短的时间到达安全地带。
5.0.9 严寒地区在安全疏散出口处需设置门斗时,应设计成外门斗,因为内门斗凸出室内,不利于疏散。门斗的内门和外门中心应在同一直线上,指不允许在门斗内拐个弯再出去,有利于疏散。
5.0.10、5.0.11 安全窗,安全滑梯、滑杆等是根据危险品生产要求设置的。
安全窗布置在外墙上,兼有采光及逃生功能。当厂房内出现事故前兆时,安全窗仅对靠近窗口的作业人员疏散较为有效,因此,安全窗不计入安全出口的数目中。至于设置安全窗的具体部位,应根据工艺布置情况确定。

6 建筑构造及室内装修
6.1 墙 体

6.1.1 危险性建筑物所在区域具有爆炸危险,为了保证建筑物墙体具有一定的防护性能,本条提出墙体材料、厚度及砌筑的要求。
6.1.2 本条规定了防火墙在不同情况下的构造要求。
实践证明,防火墙能在火灾初期和扑救火灾过程中,将火灾有效地限制在一定空间内,阻断在防火墙一侧而不蔓延到另一侧。当防火墙两侧为轻型屋盖时,为阻止火势通过屋面蔓延,要求防火墙应高出轻型屋盖面层0.5m以上。

6 建筑构造及室内装修
6.1 墙 体

6.1.1 危险性建筑物所在区域具有爆炸危险,为了保证建筑物墙体具有一定的防护性能,本条提出墙体材料、厚度及砌筑的要求。
6.1.2 本条规定了防火墙在不同情况下的构造要求。
实践证明,防火墙能在火灾初期和扑救火灾过程中,将火灾有效地限制在一定空间内,阻断在防火墙一侧而不蔓延到另一侧。当防火墙两侧为轻型屋盖时,为阻止火势通过屋面蔓延,要求防火墙应高出轻型屋盖面层0.5m以上。

6.2 地(楼)面

6.2.1、6.2.2 不发生火花地(楼)面主要防止撞击产生火花而引起事故。不发生火花导静电或防静电地(楼)面,除了满足防静电性能要求外同时也要满足不产生火花的要求,还应满足工艺要求的相应电阻值。验收时应通过静电测试,投产后应按有关的工艺生产防静电规程要求做定期检测。
柔性地(楼)面一般指橡胶地(楼)面等。橡胶地(楼)面不应浮铺,应铺贴平整,接缝严密粘牢,防止缝中积存药粉或橡胶滑动,确保安全。
各种特殊地(楼)面层,施工前应做试块测试,验收时应做检测,避免因地(楼)面层达不到所要求的性能而导致事故危害。

6.3 室内装修

6.3.1、6.3.2 有易燃、易爆粉尘燃烧爆炸危险的工作间的内墙面、顶棚要求粉刷平整、光滑是为了不易积尘。涂料颜色区别于危险品的颜色易于发现识别粉尘,以便及时清洗彻底。
6.3.3 室内有易燃、易爆粉尘的危险工作间不应设置吊顶,是由于普通吊顶底面不易保证平整、无缝隙、密闭,吊顶上可能积聚粉尘,增加事故隐患。
6.3.4 室内无易燃、易爆粉尘燃烧爆炸危险的工作间、暂存间不宜设置吊顶,主要是由于吊顶材料在受到爆炸震动时易于脱落,可能会造成次生危害。

6.4 门 窗

6.4.1 危险性工作间一旦发生事故,人员应能迅速离开,防止堵塞或绊倒,因此疏散门应采用平开门并向疏散方向开启,不应设门槛,也不应采用弹簧门等。
危险性工作间的外门经常有危险品进出,因此要求危险性工作间的外门口处做防滑坡道,但不能做礓礤。
6.4.2 本条规定门窗(包括天窗)应采用不产生尖锐破片伤人的透光材料,是为了一旦发生爆炸事故,在空气冲击波作用下不致造成人员伤害。
6.4.4 危险品生产加工时对碰撞和机械摩擦特别敏感,药粉粉尘较大,应采用木质门窗和不发生火花的五金配件。
6.4.5 有些产品在日照强光直接照射下有可能分解、变质、升温而引起燃烧或爆炸,所以对此类生产间门窗的透光材料应采取防止阳光直射的措施,一般可以采用磨砂或乳白色的透光材料。
6.4.6 本条对安全窗提出具体构造要求。安全窗窗扇应向外平开,不应设置中挺,开启扇不能太窄,否则人员不易疏散。窗的高度不能太低,最小高度范围内不能设横框,以免碰头。窗台不能太高以防人员迈不过去。北方考虑散热器的布置要求窗台高些,而从疏散方便上,则要求窗台低些。设双层安全窗的房间,为了开启方便,达到迅速疏散的目的,双层窗应能同时向外开启。
6.4.7 本条提出了抗爆门的要求。在设计药量爆炸空气冲击波荷载的整体作用下,抗爆门结构不应产生残余变形,主要是为了保证抗爆门在爆炸试验荷载作用后能正常使用。提出不产生爆炸破片穿透破坏、防止火焰及空气冲击波泄出、门的开启方向的要求,主要是为了保证抗爆门外人员及设备的安全。
6.4.8 抗爆间室朝向室外的一面设轻型窗,这是为了保证抗爆间室至少有一个泄压面,以减少因冲击波反射增大抗爆间室破坏影响。
6.4.9 危险品生产厂房不宜设置天窗,因天窗突出屋面,增加了厂房的高度,对抗外爆不利。此外,天窗构造复杂,在窗扇及构件上易积聚药物,不易清洗。但在某些生产中或在炎热地区,设置天窗又不可避免,在这种情况下,应采取规范中要求的措施。
6.4.10 本条规定仓库的门均应向疏散方向开启,以利疏散。为了在一旦发生事故时工作人员可以迅速离开,防止堵塞或绊倒,所有门都不应设门槛。危险品的来往运输中,容易发生碰撞而造成事故,所以不允许采用卷帘门、吊门、转门或弹簧门等。
6.4.11 各级危险品仓库的门、窗根据地域不同应对雨、雪、风、沙和鸟、虫、蛇、鼠以及阳光直射分别采取相应的防范措施,并考虑安全防护。
在勒脚处(一般高于室内地面300mm)设置进风百叶窗,是为了满足自然通风的需要,加金属网是为了防止虫、鸟、鼠进入库内。在严寒地区,进风窗应能启闭。

6.5 安全滑梯、滑杆及室外疏散梯

6.5.1 设置滑梯、滑杆是为了增加厂房二层的辅助安全出口,加速人员疏散速度。滑梯的材质可为混凝土、不锈钢等,需要保证面层平整光滑。各地区各生产单位的习惯使用方式不同,做法也不一。本条仅对滑梯和滑杆进行了指导性要求,可以根据实际使用情况进行调整。
6.5.2 本条规定了室外楼梯的疏散设计要求,要防止因楼梯倾斜度过大、楼梯过窄或栏杆扶手过低影响人员安全疏散。

6.6 屋面及雨篷

6.6.1 屋面覆土层会滋生各种植物和杂草,植物的根系会破坏防水层,造成屋面漏水,因此,在设计中要考虑屋面耐根穿刺。
6.6.3 当发生事故时,危险性建筑物屋面会受到冲击波作用,采用不当的保护层、架空层、隔热层,在冲击力的作用下,可能会出现滑落或甩出的危险。
6.6.4 危险性建筑物的女儿墙若为砌体结构,当发生事故时,砌块有可能倒塌或甩出,有造成次生伤害的可能。钢筋混凝土结构的女儿墙、檐口挑檐整体性好,发生事故时不易倒塌和脱落。
6.6.5 从安全上考虑,应尽可能减少雨篷的附加荷载,减小上下振动及冲击波作用下的破坏影响。因此要求钢筋混凝土雨篷的挑出长度不宜大于1.2m,檐板上翻高度不宜大于150mm。

6.7 地沟及地坑

6.7.1 本条规定主要考虑沟槽和死角不好清理,有易燃易爆粉尘、颗粒聚集的可能,而造成事故隐患。
6.7.2 输送易燃易爆物料的管线,不应穿过动力设施房间或与生产无直接关系的辅助房间,主要是为了避免发生燃烧爆炸事故时通过管线蔓延到另一个区域。

7 结构选型
7.1 危险品生产厂房

7.1.1 本条为强制性条文,必须严格执行。危险性建筑物结构设计主要考虑一旦发生事故,尽可能减少本建筑物及相邻建筑物的人员伤亡。强调采用钢筋混凝土框架承重结构或钢筋混凝土柱、梁承重结构,主要是考虑钢筋混凝土框架结构及柱梁形成的结构体系有较好的抗倒塌性能,能够避免一旦事故发生,围护墙被推倒后,屋盖随之垮塌的整体破坏情况,以减少工房内人员伤亡和设备的损坏。
7.1.2 根据现在钢结构厂房应用广泛及该类结构事故后易于恢复的特点,本规范提出了当采用防火处理后满足二级耐火等级的耐火极限要求时,可采用钢结构承重的结构体系。
7.1.3 A级、B级、C级和D级危险品生产厂房规定了可采用砖墙、砖壁柱承重的危险性建筑物。
(1)小型厂房是指跨度不大于7.5m、长度不大于24m、高度不大于4.5m的厂房。
(2)无人操作的厂房在发生事故后影响较小,复建也快。
(3)当计算药量分散且较少时,一旦发生事故,对砖墙承重结构的破坏比较小。
以上这些情形,可采用砖墙、砖壁柱承重结构。
7.1.4 本条主要考虑该类厂房发生事故后,可以减小对外界的影响,也便于复建。其中轻质易碎屋盖不应采用小青瓦、水泥瓦等瓦材,以减少对外界的影响。由于该类危险品生产厂房易发生爆炸事故,因此对于存药量不大于100kg的该类生产厂房,宜采用钢筋混凝土抗爆间室,把存药量规定为100kg,主要是考虑到现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907中规定一般的抗爆间室设计药量不大于100kg。
7.1.5 本条对B、D级危险品生产厂房的屋盖型式做出规定。
1 对于发生爆炸事故较少且药量少的D级危险品生产厂房,采用钢筋混凝土屋盖对抗外爆有利。
2 本款为强制性条文,必须严格执行。B级危险品生产厂房无整体爆炸危险,事故状态下对外危害以破片为主,以热辐射和冲击波为辅。采用钢筋混凝土屋盖能有效阻挡破片的飞散以及发挥消能减速作用,从而减少爆炸事故对外界的影响,且对抗外爆有利。另外,B级危险品生产厂房危险性较大的工序均设置在抗爆间室或防护装甲装置内,采用钢筋混凝土屋盖能有效减少因相邻抗爆间室及防护装甲装置内发生爆炸事故所带来的破坏影响。
7.1.6 本条对A级危险品生产厂房的屋盖型式做出规定。
1 本款所列厂房采用轻质易碎屋盖可以减少事故时对外界的影响,同时,对有可能燃烧转爆轰的事故起到泄压的作用。
2 对于其他发生爆炸事故较少的A级危险品生产厂房,采用钢筋混凝土屋盖对抗外爆有利。
7.1.7 对有燃烧转为爆炸可能的C级危险品,规范对其生产厂房的泄压面积进行了规定。
7.1.8 各级危险品生产厂房的辅助用室采用现浇钢筋混凝土框架结构和钢筋混凝土楼(屋)盖,主要是考虑钢筋混凝土框架结构体系整体性好、强度大,避免生产厂房一旦发生事故,辅助用室的围护墙被推倒后,屋盖坍塌的情况发生,从而减少辅助用室内人员伤亡。
7.1.10 采用钢筋混凝土抗爆间室可以使爆炸事故的破坏影响限制在一定范围内。
7.1.11、7.1.12 嵌入式建筑是覆土的抗外爆炸结构,应有足够的抗爆性能,因此本条提出采用现浇钢筋混凝土结构的要求。
7.1.13 由于本规范中有腐蚀介质作用的建(构)筑物,除了受到腐蚀介质的影响外,一般都伴有防止可能出现爆炸危险和减轻爆炸事故影响的特殊要求,因此本规范对有腐蚀介质作用的建(构)筑物设计规定的制订原则,基本上按照现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的要求,并从严制订。
针对上述特殊要求,对有腐蚀介质作用的建筑物结构选型提出优先推荐采用现浇钢筋混凝土结构,这种结构体系容易满足防腐蚀和抗爆影响的要求。
7.1.14 某些生产厂房要求采用轻质易碎结构,如此类厂房同时有腐蚀影响时,只能在结构表面采取防腐蚀措施。

7 结构选型
7.1 危险品生产厂房

7.1.1 本条为强制性条文,必须严格执行。危险性建筑物结构设计主要考虑一旦发生事故,尽可能减少本建筑物及相邻建筑物的人员伤亡。强调采用钢筋混凝土框架承重结构或钢筋混凝土柱、梁承重结构,主要是考虑钢筋混凝土框架结构及柱梁形成的结构体系有较好的抗倒塌性能,能够避免一旦事故发生,围护墙被推倒后,屋盖随之垮塌的整体破坏情况,以减少工房内人员伤亡和设备的损坏。
7.1.2 根据现在钢结构厂房应用广泛及该类结构事故后易于恢复的特点,本规范提出了当采用防火处理后满足二级耐火等级的耐火极限要求时,可采用钢结构承重的结构体系。
7.1.3 A级、B级、C级和D级危险品生产厂房规定了可采用砖墙、砖壁柱承重的危险性建筑物。
(1)小型厂房是指跨度不大于7.5m、长度不大于24m、高度不大于4.5m的厂房。
(2)无人操作的厂房在发生事故后影响较小,复建也快。
(3)当计算药量分散且较少时,一旦发生事故,对砖墙承重结构的破坏比较小。
以上这些情形,可采用砖墙、砖壁柱承重结构。
7.1.4 本条主要考虑该类厂房发生事故后,可以减小对外界的影响,也便于复建。其中轻质易碎屋盖不应采用小青瓦、水泥瓦等瓦材,以减少对外界的影响。由于该类危险品生产厂房易发生爆炸事故,因此对于存药量不大于100kg的该类生产厂房,宜采用钢筋混凝土抗爆间室,把存药量规定为100kg,主要是考虑到现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907中规定一般的抗爆间室设计药量不大于100kg。
7.1.5 本条对B、D级危险品生产厂房的屋盖型式做出规定。
1 对于发生爆炸事故较少且药量少的D级危险品生产厂房,采用钢筋混凝土屋盖对抗外爆有利。
2 本款为强制性条文,必须严格执行。B级危险品生产厂房无整体爆炸危险,事故状态下对外危害以破片为主,以热辐射和冲击波为辅。采用钢筋混凝土屋盖能有效阻挡破片的飞散以及发挥消能减速作用,从而减少爆炸事故对外界的影响,且对抗外爆有利。另外,B级危险品生产厂房危险性较大的工序均设置在抗爆间室或防护装甲装置内,采用钢筋混凝土屋盖能有效减少因相邻抗爆间室及防护装甲装置内发生爆炸事故所带来的破坏影响。
7.1.6 本条对A级危险品生产厂房的屋盖型式做出规定。
1 本款所列厂房采用轻质易碎屋盖可以减少事故时对外界的影响,同时,对有可能燃烧转爆轰的事故起到泄压的作用。
2 对于其他发生爆炸事故较少的A级危险品生产厂房,采用钢筋混凝土屋盖对抗外爆有利。
7.1.7 对有燃烧转为爆炸可能的C级危险品,规范对其生产厂房的泄压面积进行了规定。
7.1.8 各级危险品生产厂房的辅助用室采用现浇钢筋混凝土框架结构和钢筋混凝土楼(屋)盖,主要是考虑钢筋混凝土框架结构体系整体性好、强度大,避免生产厂房一旦发生事故,辅助用室的围护墙被推倒后,屋盖坍塌的情况发生,从而减少辅助用室内人员伤亡。
7.1.10 采用钢筋混凝土抗爆间室可以使爆炸事故的破坏影响限制在一定范围内。
7.1.11、7.1.12 嵌入式建筑是覆土的抗外爆炸结构,应有足够的抗爆性能,因此本条提出采用现浇钢筋混凝土结构的要求。
7.1.13 由于本规范中有腐蚀介质作用的建(构)筑物,除了受到腐蚀介质的影响外,一般都伴有防止可能出现爆炸危险和减轻爆炸事故影响的特殊要求,因此本规范对有腐蚀介质作用的建(构)筑物设计规定的制订原则,基本上按照现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的要求,并从严制订。
针对上述特殊要求,对有腐蚀介质作用的建筑物结构选型提出优先推荐采用现浇钢筋混凝土结构,这种结构体系容易满足防腐蚀和抗爆影响的要求。
7.1.14 某些生产厂房要求采用轻质易碎结构,如此类厂房同时有腐蚀影响时,只能在结构表面采取防腐蚀措施。

7.2 危险品暂存库及危险品仓库

7.2.1 危险品暂存库宜采用实心砖砌体,主要是考虑危险品生产区的危险品生产厂房发生爆炸事故的概率相对较高,对危险品暂存库影响较大。
7.2.2 对危险品暂存库及危险品仓库的屋盖选型主要是考虑以下因素:
(1)储存火药的A、C级危险品暂存库及危险品仓库,为减小由燃烧转为爆炸的可能性,规范提出了泄压面积的要求。
(2)对于位于危险品生产区的危险品暂存库,为了最大限度地减小由燃烧转为爆炸的可能性,从而减小对邻近厂房的影响,对泄压面积提出了较高的要求。
(3)储存黑火药的危险品暂存库及危险品仓库,采用轻质易碎屋盖既可减少事故发生后飞散物对外界的破坏影响,并且也起到泄压的效果。
(4)对炸药、弹药、烟火药、起爆药、火工品引信危险品暂存库,因设在危险生产区内,与厂房相比,暂存库本身由于多处于静止状态,发生爆炸事故的可能性较小,主要问题是考虑外爆炸对暂存库的影响,所以应采用钢筋混凝土屋盖,一旦附近厂房发生事故,可使本暂存库所受影响最小。
7.2.3 对C级硝化纤维素、吸收药仓库,发射药工序转手库和理化室样品库采用覆土式建筑物,主要是使仓库的泄爆具有定向性,从而可以减少库房与主厂房之间的距离。另外,采用覆土式建筑物,还有利于保持室内一定的温湿度,避免使湿态起爆药自然干燥。考虑到硝化纤维素、吸收药和发射药的覆土式工序转手库离C级生产厂房距离很近,为了减少邻近厂房一旦发生事故对覆土式工序转手库的影响,覆土厚度应作规定。
另外,为了保证库房存放产品的质量及建筑物的使用寿命,在覆土的墙体及顶盖外侧应做防水处理。

7.3 危险品覆土库

7.3.1 钢筋混凝土圆拱受力合理,目前在覆土库中应用较多,效果好。波纹钢板落地拱覆土库目前应用较少,除了造价高之外,能加工厚压型钢板的企业很少,而且防水施工难度大,不易保证质量。波纹钢板与钢筋混凝土组合落地拱同样存在加工企业少的问题。
7.3.3~7.3.6 该部分内容主要参考美国国防部弹药和火炸药安全标准对覆土库的有关要求。

8 结构计算
8.1 一般规定

8.1.1 本条所述建筑物虽然存在爆炸、燃烧危险可能性,由于经济和技术上的原因,其结构设计均不考虑爆炸事故的爆炸荷载作用,而进行常规结构承载力计算。但对这类建(构)筑物的结构设计应重视其可能遭受外部爆炸事故带来的不利影响和建筑物内部局部发生事故的局部破坏影响,这是此类建(构)筑物所独具的特点,有别于一般工业生产厂房。为此,对这类建(构)筑物结构设计除了在结构选型和结构构造上采取加强结构整体稳定性措施外,在结构计算上尚应根据具体建(构)筑物的重要性和结构破坏后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重程度,确定合理的结构安全等级,以保证这类建筑结构具有适当和合理的可靠度。
8.1.2 抗爆间室承受的爆炸荷载是事故性偶然荷载,因此,地震作用与爆炸荷载不同时考虑,而且爆炸荷载的分项系数取1.0。抗爆间室的荷载计算及截面设计有更为详细的计算方法和要求,这部分内容详见现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907。
8.1.3 表8.1.3给出的材料强度综合调整系数是考虑了一般工业与民用建筑规范中材料分项系数、材料在快速加载作用下的动力强度提高系数和对抗爆结构可靠度分析后,参考现行国家标准《人民防空地下室设计规范》GB 50038确定的。对于设计药量不大于100kg的抗爆间室结构构件,达到最大弹性变形时间小于50ms,因此,采用现行国家标准《人民防空地下室设计规范》GB 50038中最大变形时间为50ms时对应的材料动力强度提高系数是可以的。由于混凝土强度提高系数中考虑了龄期效应的因素,其提高系数为1.2~1.3,故对不应考虑后期强度提高的混凝土蒸汽养护和掺入早强剂的混凝土应乘以折减系数。
根据有关单位对钢筋、混凝土的试验,材料或构件初始静应力即使高达屈服强度的65%~70%,也不影响动荷载作用下材料动力强度提高的比值。而抗爆间室构件初始静应力远小于屈服强度,因此,在动荷载与静荷载同时作用下材料动力强度提高系数可取同一数值。
8.1.4、8.1.5 试验证明,在动荷载和静荷载同时作用或动荷载单独作用下,混凝土的弹性模量可取静荷载作用时的1.2倍,钢材的弹性模量可取静荷载作用时的数值,各种材料的泊松比均可取静荷载作用时的数值。
8.1.7 现行规范不采取单一的安全系数方法计算,而是采取分项系数的计算表达。因此,提高有腐蚀影响的构件承载力,可以通过降低材料的强度设计值达到,也可以通过提高设计内力达到,但考虑到应用现行规范、手册方便,本规范中采取提高设计内力的方法,其承载力设计表达式再增加一个腐蚀介质作用系数γs=1.15。
8.1.8 构件的横向裂缝宽度对耐久性有一定的影响,宽度过大将导致钢筋锈蚀。但现场调查和暴露试验的资料表明,横向裂缝宽度与钢筋锈蚀的关系并不大。目前普遍认为,在裂缝宽度不大于0.2mm的情况下,对钢筋锈蚀影响不大。
预应力混凝土构件中的配筋处于高应力工作状态,而又大都采用高强钢材,对腐蚀比较敏感。如果混凝土裂缝过大,预应力混凝土构件的腐蚀程度要比钢筋混凝土构件的严重,所以应从严控制。本规范根据现行国家标准,结合行业的特点,对预应力混凝土结构的裂缝控制等级定为二级。

8 结构计算
8.1 一般规定

8.1.1 本条所述建筑物虽然存在爆炸、燃烧危险可能性,由于经济和技术上的原因,其结构设计均不考虑爆炸事故的爆炸荷载作用,而进行常规结构承载力计算。但对这类建(构)筑物的结构设计应重视其可能遭受外部爆炸事故带来的不利影响和建筑物内部局部发生事故的局部破坏影响,这是此类建(构)筑物所独具的特点,有别于一般工业生产厂房。为此,对这类建(构)筑物结构设计除了在结构选型和结构构造上采取加强结构整体稳定性措施外,在结构计算上尚应根据具体建(构)筑物的重要性和结构破坏后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重程度,确定合理的结构安全等级,以保证这类建筑结构具有适当和合理的可靠度。
8.1.2 抗爆间室承受的爆炸荷载是事故性偶然荷载,因此,地震作用与爆炸荷载不同时考虑,而且爆炸荷载的分项系数取1.0。抗爆间室的荷载计算及截面设计有更为详细的计算方法和要求,这部分内容详见现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907。
8.1.3 表8.1.3给出的材料强度综合调整系数是考虑了一般工业与民用建筑规范中材料分项系数、材料在快速加载作用下的动力强度提高系数和对抗爆结构可靠度分析后,参考现行国家标准《人民防空地下室设计规范》GB 50038确定的。对于设计药量不大于100kg的抗爆间室结构构件,达到最大弹性变形时间小于50ms,因此,采用现行国家标准《人民防空地下室设计规范》GB 50038中最大变形时间为50ms时对应的材料动力强度提高系数是可以的。由于混凝土强度提高系数中考虑了龄期效应的因素,其提高系数为1.2~1.3,故对不应考虑后期强度提高的混凝土蒸汽养护和掺入早强剂的混凝土应乘以折减系数。
根据有关单位对钢筋、混凝土的试验,材料或构件初始静应力即使高达屈服强度的65%~70%,也不影响动荷载作用下材料动力强度提高的比值。而抗爆间室构件初始静应力远小于屈服强度,因此,在动荷载与静荷载同时作用下材料动力强度提高系数可取同一数值。
8.1.4、8.1.5 试验证明,在动荷载和静荷载同时作用或动荷载单独作用下,混凝土的弹性模量可取静荷载作用时的1.2倍,钢材的弹性模量可取静荷载作用时的数值,各种材料的泊松比均可取静荷载作用时的数值。
8.1.7 现行规范不采取单一的安全系数方法计算,而是采取分项系数的计算表达。因此,提高有腐蚀影响的构件承载力,可以通过降低材料的强度设计值达到,也可以通过提高设计内力达到,但考虑到应用现行规范、手册方便,本规范中采取提高设计内力的方法,其承载力设计表达式再增加一个腐蚀介质作用系数γs=1.15。
8.1.8 构件的横向裂缝宽度对耐久性有一定的影响,宽度过大将导致钢筋锈蚀。但现场调查和暴露试验的资料表明,横向裂缝宽度与钢筋锈蚀的关系并不大。目前普遍认为,在裂缝宽度不大于0.2mm的情况下,对钢筋锈蚀影响不大。
预应力混凝土构件中的配筋处于高应力工作状态,而又大都采用高强钢材,对腐蚀比较敏感。如果混凝土裂缝过大,预应力混凝土构件的腐蚀程度要比钢筋混凝土构件的严重,所以应从严控制。本规范根据现行国家标准,结合行业的特点,对预应力混凝土结构的裂缝控制等级定为二级。

8.2 嵌入式建筑等效荷载简化计算

8.2.1 地形效应系数是地表某点的空气冲击波反射压力值与相应于该点的平坦地面的空气冲击波入射超压值的比。本条中地形效应系数的计算公式是根据试验结果归纳总结出来的。
8.2.2 本条提出计算作用于土围表面的空气冲击波相对正压作用时间的近似计算公式。这些公式都是根据试验结果归纳总结出来的。
迎爆坡面空气冲击波相对正压作用时间的公式是在坡面坡度1:1.25和1:1.5两组试验数据综合考虑得出的。
根据试验结果,背爆坡面上的空气冲击波相对正压作用时间约为相应于平坦地面相对正压作用时间的0.85倍。
根据试验结果,屋盖覆土表面上的空气冲击波相对正压作用时间为相应于平坦地面相对正压作用时间的0.75倍~0.87倍,为简化并偏于安全,按0.85倍取值。
根据试验结果,背爆墙面上的空气冲击波相对正压作用时间为相应于平坦地面相对正压作用时间的1.13倍~1.53倍,平均为1.33倍,按1.5倍取值。
地面爆炸平坦地面空气冲击波正压作用时间计算公式为:
8.2.3、8.2.4 土中压缩波随深度的衰减系数βi的计算公式是根据扰动后的天然黄土压实而成的土围中的试验结果分析归纳出来的。
8.2.6、8.2.8 作用在迎爆墙面、侧爆墙上的土壤压缩波由两部分组成:从迎爆坡面进入土中的压缩波及从背爆坡面进入土中的压缩波。一般情况下,这两种压缩波的正压作用时间相差不多,且相互重叠,因此迎爆墙面、侧爆墙上的压缩波正压作用时间取这两种波正压作用时间的较大值。计算公式是根据试验结果分析归纳出来的。
8.2.9 作用于迎爆墙面的土壤压缩波主要由两部分组成:由土围迎爆坡面进入土中作用在迎爆墙面的压缩波及由土围背爆坡面进入土中作用在迎爆墙面的压缩波。由土围迎爆坡面进入土中的压缩波近似为正反射波作用在迎爆墙面上而产生最大压力,由土围背爆坡面进入土中的压缩波以侧压力的形式作用在迎爆墙面上而产生最大压力。这两类压缩波的最大压力不一定出现在同一时间。为简化及安全起见,将这两类压缩波按发生在同一时间进行叠加来求作用在迎爆墙面上的最大压力。
公式(8.2.9)中的第一项系数1.65是根据试验得出的土壤压缩波作用于迎爆面的反射系数,第二项系数0.35是根据试验得出的土壤压缩波作用于迎爆面的侧压力系数,土壤为分层夯实的亚黏土。
8.2.10 本条计算公式中的系数1.35为土壤压缩波作用于屋盖顶面上的反射系数,此处覆土厚度按1m考虑。
8.2.11 背爆墙面没有覆土,直接承受空气冲击波压力。作用于背爆墙面上的空气冲击波最大超压由平坦地面空气冲击波超压乘以冲击波地形效应系数得到。
8.2.12 作用于侧墙面上的土壤压缩波由两部分组成:由迎爆坡面及背爆坡面进入土中作用于侧墙面上的压缩波。这两者均以侧压力的形式作用于侧墙面上。计算公式中的系数0.35是根据试验得出的土壤压缩波作用于迎爆面的侧压力系数,土壤为分层夯实的亚黏土。
8.2.13 嵌入式建筑承受的是生产厂房发生偶然性爆炸事故产生的爆炸荷载。因此,允许延性比[μ]可以取大于1的数值。抗爆间室的设防等级为二、三级时,允许延性比可取5。因此按附录A计算动力系数时,嵌入式建筑的允许延性比可取1~5。

9 结构构造
9.1 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库

9.1.1 易燃易爆粉尘是指各种火药、炸药、黑火药、烟火药、起爆药、硝化纤维素、氧化剂、燃烧剂等粉尘,这些粉尘的聚集不但增加了日常的清扫工作,而且可能引起自燃导致事故。所以构件要外形平整不易积尘,特别是屋盖的选型,首先要考虑采用无檩平板体系,不宜采用有檩体系,更不宜采用易积尘的构件。
9.1.2 本条主要是考虑危险品生产区发生爆炸事故后,不仅产生空气冲击波还有地震波,而提出适当提高非地震设防地区的生产厂房的抗震性能。
9.1.3 墙体不应采用独立砖柱、空斗墙、乱毛石墙、悬墙等,因其自身抗震、抗爆性能差,在地震及爆炸事故中,破坏严重,并且容易发生倒塌。
9.1.4 钢柱、钢梁承重结构具有较好的抗震及抗爆性能,只要在防火方面满足防火规范的要求,就可以用于危险品生产厂房的主体结构。围护墙应采用砖砌体,主要是考虑安全规范确定危险品厂房内部安全距离的依据是以往砖砌体房屋的试验数据。如果围护墙要采用其他材料的围护结构,则要有可靠的试验数据或经验数据对内部安全距离进行修正。而目前还不具备其他围护结构的试验或经验数据,因此,本条提出围护墙应采用砖砌体。
9.1.6 轻质泄压屋盖用于无烟药厂房,当建筑物内部发生事故,要求屋盖具有泄压作用,而使建筑物主体结构尽可能不遭受破坏。轻质泄压屋盖一般由承重骨架(包括周边骨架或檩条等)和泄压部分(轻质板、防水层、保温层等)两部分组成,为了在发生事故时保留承重骨架,泄压部分能瞬时掀掉,泄压部分应由轻质材料构成,重量越轻越好。
关于泄压部分重量的限值,根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定,作为泄压设备的轻质屋面板的单位质量不宜超过60kg/m2。又根据某厂单基无烟药多次事故资料,当泄压部分在重量不超过1.5kN/m2时可起到泄压作用。当然采用重量更轻的材料作为泄压面积的轻质屋盖可以迅速泄压,从而减少爆炸引起的破坏,鉴于当前材料供应情况和给设计人员更大的材料选择空间,本规范规定泄压屋盖泄压部分重量不应大于0.8kN/m2
9.1.7 轻质易碎屋盖用于生产、使用、贮存炸药的厂房、库房及仓库。当建筑物内部发生爆炸事故,要求屋盖在空气冲击波作用下易破碎成碎块,以减少对本建筑物和周围建筑物的影响。
在厂房发生爆炸的瞬间,由于屋面的自重与泄爆能力成反比,即自重大泄压能力差,故屋面也要求轻。因炸药比无烟药威力大,屋面重量的限制也没有轻质泄压屋盖要求高,但为了使整个屋盖起到轻质易碎效果,提出易碎部分重量不应大于1.5kN/m2
9.1.9 为了增强屋面的整体性,要求预制板板缝用C20的细石混凝土填实。
9.1.10 危险品生产厂房及其邻近的建筑物,为了防止因板的搁置长度不足导致发生爆炸事故时板与墙拉开,甚至板塌落,本规范根据事故调查,参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011,规定了板搁置在墙、梁上的支承长度。
9.1.11 根据事故调查和震害分析说明,屋盖构件的整体性对建筑物抗爆、抗震能力有很大的影响。
9.1.13 为了提高建筑物抗事故的能力,对有爆炸危险的砖房根据需要采取构造柱的加强措施。本规范根据抗震规范的要求,对构造柱的断面、配筋及连结作了规定,最小断面为240mm×240mm。
根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定,构造柱可不单独设置基础,也可锚入基础圈梁内。
9.1.15 事故调查及震害经验证明,圈梁是增强建筑物整体性,提高抗爆抗震能力的有效措施。本规范针对危险品生产厂房和库房的特点并参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011对圈梁的设置作出规定。
9.1.16 某厂事故的分析及地震震害表明,由于山墙与屋盖构件无锚拉,山墙尖处于悬臂状态,当发生爆炸事故时,山墙尖容易产生很大的出平面位移和弯拉应力,致使山墙顶部失稳倒塌。为了保证山墙顶不外闪,本条规定有爆炸危险品的厂房和库房当屋面坡度大于1/10且板底与下部圈梁顶最大高差大于800mm时,应设钢筋混凝土卧梁。
9.1.20 钢筋混凝土楼板的孔洞处不仅是最易接触腐蚀介质的部位,也是最易产生裂缝,发生变形的部位。为了防止洞口产生过大的裂缝和变形,规定洞口边长(直径)大于800mm或洞边承受设备荷重时,应加设洞口边梁,以保证必要的刚度、整体性和抗裂性。
9.1.23 腐蚀性液体的渗漏易使基础受到腐蚀。对于砖砌体,由于其耐化学腐蚀性不强,孔隙大,容易吸收腐蚀介质,当介质具有结晶腐蚀时破坏更为严重,再加上砖基础放脚曲折太多,容易积聚侵蚀性介质,不易进行表面防护。对于毛石砌体,虽然毛石一般比较密实,耐腐蚀性能也比较好,但毛石的外形不规整,灰缝大,砌筑时很难使灰缝密实,表面平整,又由于砌体的外表面不平,抹面和涂刷沥青都难保证质量,故规定上述两种砌体均不应采用。毛石混凝土、素混凝土、钢筋混凝土有较好的密实性和整体性,强度和抗渗性能也较好,表面平整也易于防护措施的设置,故推荐采用。

9 结构构造
9.1 危险品生产厂房、危险品暂存库及危险品仓库

9.1.1 易燃易爆粉尘是指各种火药、炸药、黑火药、烟火药、起爆药、硝化纤维素、氧化剂、燃烧剂等粉尘,这些粉尘的聚集不但增加了日常的清扫工作,而且可能引起自燃导致事故。所以构件要外形平整不易积尘,特别是屋盖的选型,首先要考虑采用无檩平板体系,不宜采用有檩体系,更不宜采用易积尘的构件。
9.1.2 本条主要是考虑危险品生产区发生爆炸事故后,不仅产生空气冲击波还有地震波,而提出适当提高非地震设防地区的生产厂房的抗震性能。
9.1.3 墙体不应采用独立砖柱、空斗墙、乱毛石墙、悬墙等,因其自身抗震、抗爆性能差,在地震及爆炸事故中,破坏严重,并且容易发生倒塌。
9.1.4 钢柱、钢梁承重结构具有较好的抗震及抗爆性能,只要在防火方面满足防火规范的要求,就可以用于危险品生产厂房的主体结构。围护墙应采用砖砌体,主要是考虑安全规范确定危险品厂房内部安全距离的依据是以往砖砌体房屋的试验数据。如果围护墙要采用其他材料的围护结构,则要有可靠的试验数据或经验数据对内部安全距离进行修正。而目前还不具备其他围护结构的试验或经验数据,因此,本条提出围护墙应采用砖砌体。
9.1.6 轻质泄压屋盖用于无烟药厂房,当建筑物内部发生事故,要求屋盖具有泄压作用,而使建筑物主体结构尽可能不遭受破坏。轻质泄压屋盖一般由承重骨架(包括周边骨架或檩条等)和泄压部分(轻质板、防水层、保温层等)两部分组成,为了在发生事故时保留承重骨架,泄压部分能瞬时掀掉,泄压部分应由轻质材料构成,重量越轻越好。
关于泄压部分重量的限值,根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定,作为泄压设备的轻质屋面板的单位质量不宜超过60kg/m2。又根据某厂单基无烟药多次事故资料,当泄压部分在重量不超过1.5kN/m2时可起到泄压作用。当然采用重量更轻的材料作为泄压面积的轻质屋盖可以迅速泄压,从而减少爆炸引起的破坏,鉴于当前材料供应情况和给设计人员更大的材料选择空间,本规范规定泄压屋盖泄压部分重量不应大于0.8kN/m2
9.1.7 轻质易碎屋盖用于生产、使用、贮存炸药的厂房、库房及仓库。当建筑物内部发生爆炸事故,要求屋盖在空气冲击波作用下易破碎成碎块,以减少对本建筑物和周围建筑物的影响。
在厂房发生爆炸的瞬间,由于屋面的自重与泄爆能力成反比,即自重大泄压能力差,故屋面也要求轻。因炸药比无烟药威力大,屋面重量的限制也没有轻质泄压屋盖要求高,但为了使整个屋盖起到轻质易碎效果,提出易碎部分重量不应大于1.5kN/m2
9.1.9 为了增强屋面的整体性,要求预制板板缝用C20的细石混凝土填实。
9.1.10 危险品生产厂房及其邻近的建筑物,为了防止因板的搁置长度不足导致发生爆炸事故时板与墙拉开,甚至板塌落,本规范根据事故调查,参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011,规定了板搁置在墙、梁上的支承长度。
9.1.11 根据事故调查和震害分析说明,屋盖构件的整体性对建筑物抗爆、抗震能力有很大的影响。
9.1.13 为了提高建筑物抗事故的能力,对有爆炸危险的砖房根据需要采取构造柱的加强措施。本规范根据抗震规范的要求,对构造柱的断面、配筋及连结作了规定,最小断面为240mm×240mm。
根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定,构造柱可不单独设置基础,也可锚入基础圈梁内。
9.1.15 事故调查及震害经验证明,圈梁是增强建筑物整体性,提高抗爆抗震能力的有效措施。本规范针对危险品生产厂房和库房的特点并参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011对圈梁的设置作出规定。
9.1.16 某厂事故的分析及地震震害表明,由于山墙与屋盖构件无锚拉,山墙尖处于悬臂状态,当发生爆炸事故时,山墙尖容易产生很大的出平面位移和弯拉应力,致使山墙顶部失稳倒塌。为了保证山墙顶不外闪,本条规定有爆炸危险品的厂房和库房当屋面坡度大于1/10且板底与下部圈梁顶最大高差大于800mm时,应设钢筋混凝土卧梁。
9.1.20 钢筋混凝土楼板的孔洞处不仅是最易接触腐蚀介质的部位,也是最易产生裂缝,发生变形的部位。为了防止洞口产生过大的裂缝和变形,规定洞口边长(直径)大于800mm或洞边承受设备荷重时,应加设洞口边梁,以保证必要的刚度、整体性和抗裂性。
9.1.23 腐蚀性液体的渗漏易使基础受到腐蚀。对于砖砌体,由于其耐化学腐蚀性不强,孔隙大,容易吸收腐蚀介质,当介质具有结晶腐蚀时破坏更为严重,再加上砖基础放脚曲折太多,容易积聚侵蚀性介质,不易进行表面防护。对于毛石砌体,虽然毛石一般比较密实,耐腐蚀性能也比较好,但毛石的外形不规整,灰缝大,砌筑时很难使灰缝密实,表面平整,又由于砌体的外表面不平,抹面和涂刷沥青都难保证质量,故规定上述两种砌体均不应采用。毛石混凝土、素混凝土、钢筋混凝土有较好的密实性和整体性,强度和抗渗性能也较好,表面平整也易于防护措施的设置,故推荐采用。

9.2 嵌入式建筑

9.2.3 本条规定了嵌入式建筑钢筋混凝土墙的最小厚度、最小覆土厚度及未覆土一面的墙若采用砖砌体时的最小墙厚等。
覆土墙板厚度及最小覆土厚度要求主要是根据以往的设计经验及爆炸事故的破坏情况提出的。另外,为了减少爆炸冲击波通过门窗进入室内,造成人员伤亡和仪器设备的损坏,本条提出了尽量减小门窗面积以及加强墙体的连接的要求。

9.3 危险品覆土库

9.3.1 本条提出现浇钢筋混凝土覆土库顶板及钢筋混凝土墙最小厚度的要求。
9.3.3 双面配筋的钢筋混凝土墙(板),为保证动荷载作用下钢筋与受压区混凝土共同工作,在内外或上下层钢筋之间设置一定数量的拉结筋是必要的。为了便于设置S形拉结筋,一般受压区和受拉区钢筋的间距相等,位置相对。

10 特种建(构)筑物
10.1 爆炸试验塔

10.1.1 爆炸试验塔系为试验用的构筑物,应保证试验条件,即在连续多次爆炸荷载作用下,结构能承受高压冲击,不出现残余变形,设计时应按弹性阶段设计。
爆炸产生的噪声应有限制,要求在设计中应采取有效措施以降低噪声的危害。炸药爆炸后产生的一氧化氮或氧化氮气体,皆为有毒气体,对人体有害,故要求在爆炸后能迅速将有害气体排出。对要求爆炸产生的地震波不影响周围各测试室工作的,在设计中按具体情况也应分析并采取有效措施(如设置防振沟、减震器等)以消除其影响。
10.1.2 平面为圆筒形、顶为半球壳的爆炸试验塔,爆炸后的超压分布均匀,受力较合理,在球壳与圆筒墙交接处,环向力和竖向力矩过渡好,便于发挥塔体强度。
10.1.4、10.1.5 爆炸试验塔平面尺寸及体积是在以往设计过的实际工程的基础上总结出来的,符合规定要求,可以做到安全、经济、合理。
10.1.6 本规范采用的冲击波超压值计算公式经实测验证,计算出的冲击波超压值与实测比较符合。
10.1.7 爆炸荷载对爆炸试验塔来说是可变作用而不是偶然作用。根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068中直接作用(荷载)分项系数的方法,爆炸试验塔的爆炸荷载分项系数取值为1.4。
10.1.9、10.1.10 随着计算机的发展及有限元软件的普及,爆炸试验塔结构动力分析采用有限元分析方法还是比较方便的,建议优先采用。
规范给出的爆炸试验塔的自振圆频率的简化计算方法为近似方法,即塔壁按圆环纯径向振动考虑、球壳顶按径向及弯曲方向振动考虑。
10.1.11 爆炸试验塔需要承受经常性的试验爆炸荷载,因此要求按弹性阶段设计,按附录A计算动力系数时,设计允许延性比[μ]取1。
10.1.17 本条根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010及爆炸试验塔结构特点制订。
10.1.19 本条提出一次绑扎钢筋连续施工的要求。钢筋混凝土爆炸试验塔因要承受很大的冲击波荷载,而施工缝又是潜在薄弱面,为了避免反复荷载作用下施工缝薄弱面处裂缝的扩大,影响安全及使用,本条要求爆炸试验塔应连续浇筑不设施工缝。当不可避免时,规定施工缝应设置在低应力区,即在基础顶面处设置,并用插筋加固。
10.1.22 爆炸试验塔底板上超压较大,为简化计算,本规范规定可取与壳顶相等的荷载计算,考虑到在爆炸荷载作用下塔体上拔力及地基土壤的反弹力等因素,从构造上采取适当加厚底板的措施,根据以往的实际工程经验,提出了底板厚度不宜小于壁厚的1.3倍的要求。
10.1.23 本条提出设置防震沟的要求,以减小对邻近试验室的影响。

10 特种建(构)筑物
10.1 爆炸试验塔

10.1.1 爆炸试验塔系为试验用的构筑物,应保证试验条件,即在连续多次爆炸荷载作用下,结构能承受高压冲击,不出现残余变形,设计时应按弹性阶段设计。
爆炸产生的噪声应有限制,要求在设计中应采取有效措施以降低噪声的危害。炸药爆炸后产生的一氧化氮或氧化氮气体,皆为有毒气体,对人体有害,故要求在爆炸后能迅速将有害气体排出。对要求爆炸产生的地震波不影响周围各测试室工作的,在设计中按具体情况也应分析并采取有效措施(如设置防振沟、减震器等)以消除其影响。
10.1.2 平面为圆筒形、顶为半球壳的爆炸试验塔,爆炸后的超压分布均匀,受力较合理,在球壳与圆筒墙交接处,环向力和竖向力矩过渡好,便于发挥塔体强度。
10.1.4、10.1.5 爆炸试验塔平面尺寸及体积是在以往设计过的实际工程的基础上总结出来的,符合规定要求,可以做到安全、经济、合理。
10.1.6 本规范采用的冲击波超压值计算公式经实测验证,计算出的冲击波超压值与实测比较符合。
10.1.7 爆炸荷载对爆炸试验塔来说是可变作用而不是偶然作用。根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068中直接作用(荷载)分项系数的方法,爆炸试验塔的爆炸荷载分项系数取值为1.4。
10.1.9、10.1.10 随着计算机的发展及有限元软件的普及,爆炸试验塔结构动力分析采用有限元分析方法还是比较方便的,建议优先采用。
规范给出的爆炸试验塔的自振圆频率的简化计算方法为近似方法,即塔壁按圆环纯径向振动考虑、球壳顶按径向及弯曲方向振动考虑。
10.1.11 爆炸试验塔需要承受经常性的试验爆炸荷载,因此要求按弹性阶段设计,按附录A计算动力系数时,设计允许延性比[μ]取1。
10.1.17 本条根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010及爆炸试验塔结构特点制订。
10.1.19 本条提出一次绑扎钢筋连续施工的要求。钢筋混凝土爆炸试验塔因要承受很大的冲击波荷载,而施工缝又是潜在薄弱面,为了避免反复荷载作用下施工缝薄弱面处裂缝的扩大,影响安全及使用,本条要求爆炸试验塔应连续浇筑不设施工缝。当不可避免时,规定施工缝应设置在低应力区,即在基础顶面处设置,并用插筋加固。
10.1.22 爆炸试验塔底板上超压较大,为简化计算,本规范规定可取与壳顶相等的荷载计算,考虑到在爆炸荷载作用下塔体上拔力及地基土壤的反弹力等因素,从构造上采取适当加厚底板的措施,根据以往的实际工程经验,提出了底板厚度不宜小于壁厚的1.3倍的要求。
10.1.23 本条提出设置防震沟的要求,以减小对邻近试验室的影响。

10.2 投掷塔爆炸防护间

10.2.1 引信发火件投掷塔爆炸防护间,合格产品不会发生爆炸,但爆炸的概率还是挺大的,因此要求结构能承受多次爆炸荷载作用,设计应按弹性阶段设计,而且应能承受破片的局部破坏作用。
10.2.2 平面为圆柱筒形受力较合理,目前国内已建的爆炸试验塔多为这种型式。
10.2.3 防护钢板对防止破片的冲击起到了保护混凝土墙的作用,一般防护钢板厚度为12mm~20mm。
10.2.4 由于投掷塔爆炸防护间内试验药量较小,当设计药量小于100g,且防护间的体积大于22m3时,经过计算构造配筋即可,为简化设计,条文中给出了参考数据,可不进行计算。

10.3 发动机推力试验间及试验台

10.3.2 发动机推力试验台试验间类似抗爆间室,承受偶然性爆炸荷载作用,是具有一个或几个泄爆面的钢筋混凝土结构。试验间的计算及构造应满足现行国家标准《抗爆间室结构设计规范》GB 50907的要求。
10.3.4 发动机推力试验台试验间在进行产品试验过程中由于发动机高速气流的喷出,使试验间内形成一定的真空状态,会出现负压,所以在立式发动机试验台喷火方向的墙下部,卧式发动机试验台上方应设置进气洞,以减小负压作用。
10.3.5 发动机试验过程中喷出大量的高温高速燃气流,对试验间的地面、墙面及顶盖具有烧蚀、冲刷等破坏作用,装药量大的产品破坏作用更为显著,所以卧式发动机及立式发动机的试验间应在受火焰高温作用部位采取防护措施。
10.3.6 承力台推力的过载系数取4是参考国外有关资料及以往的设计经验提出的。固体火箭发动机制动装置设计负载考虑以下两个要求:
(1)设计负载不小于作用于轴向往前或往后的额定推力4倍;
(2)任何制动器处的横截面上施于任何方向额定推力的2倍所产生的应力不应超过材料极限强度。

10.4 挡弹堡

10.4.2 挡弹堡的进深不应小于试验产品对挡弹堡内装填介质的计算侵彻深度的1.5倍,主要是考虑挡弹堡在使用过程中不易做到经常清理和维护,会发生弹进入挡弹堡后又反弹出来的情况。另外,挡弹堡的进深和实际的装填介质也有一段距离,因此提出进深不小于计算侵彻深度1.5倍的要求。
10.4.3 本条提出挡弹堡墙板最小厚度的要求。射入挡弹堡内的炮弹,除个别引信试验项目有极小药量爆炸外,一般均为填砂弹。一般情况下,弹体射入挡弹堡的填充介质内不会冲击顶盖、侧壁、八字墙,但有时也会出现如弹体在挡弹堡内互相碰撞、射击发生偏差等情况,弹体可能间接或直接冲击挡弹堡结构。如不考虑这些情况,挡弹堡有可能被穿透,这是不安全的。如果在墙板同一点上经受弹体直接冲击侵彻后不加修复,就有经受若干次直接冲击而被穿透的可能。如果按经受无数次不穿透,则挡弹堡墙板会做得很厚,显然是不经济,也是不合适的。因此本条提出挡弹堡的结构厚度不应小于一次直接冲击的侵彻深度,就既考虑了有直接冲击的可能性,又不致因考虑多次冲击而使墙板厚度做得过大。
10.4.4 介质侵彻深度计算公式是从试验中得出的经验公式。此公式主要假定是:炮弹在介质中遇到的阻力与炮弹的运动速度v成正比,与弹丸的横截面积成正比,并假定介质是均匀的,炮弹在侵彻过程中不变形等。本条中软弱介质是指土壤、回填石渣、木材及单轴饱和抗压强度小于20MPa的岩石等,坚硬介质是指钢筋混凝土、素混凝土、钢纤维混凝土、干砌及浆砌块石以及单轴饱和抗压强度大于或等于20MPa的岩石等。
10.4.5 挡弹堡内填砂介质,受弹后会变硬,清理较困难,如长时间不清理又容易跳弹。挡弹堡内填不成材的废圆木,相比砂介质延长了清弹的周期,也减少了跳弹,效果较好。但填木材有着火的隐患,且造价较高。因此挡弹堡内填塞哪种材料,可根据实际情况选用。
10.4.8 本条对挡弹堡不同部位墙板分别规定了最小配筋率的要求。对于顶板的下部,考虑到此部位受跳弹侵彻的概率较高,实际破坏情况也较其他部位严重,对此部位的钢筋直径及配筋率较其他部位提出了更高的要求。

10.5 炮 位

10.5.3 一个场地设置多个炮位,如两炮位或多个炮位同时进行射击试验,需要考虑某一炮位发生事故对邻近炮位的影响。另外,正常情况下,冲击波也存在相互干扰的问题,设置的防护挡墙应便于冲击波向外扩散。

10.6 靶场掩体

10.6.1~10.6.3 这几条提出了射手掩体和观察掩体的设计要求。
观察掩体是否按炮弹直接命中设计,应按具体条件分析确定,从调查情况来看,到目前为止尚未发生炮弹直接命中掩体的事故,但出现过弹片飞散击中观察掩体的情况。另外,射击偏差、火炮疵病都有可能发生脱靶现象。射手掩体也发生过膛炸炮管炸裂的事故。

10.7 射击室及靶道

10.7.1、10.7.2 射击口射击时存在一定的冲击波,要求在射击口墙、与射击口墙相邻的墙及靶道5m范围内做成钢筋混凝土墙。
10.7.3 在靶道内射击,由于射击偏差,弹体有可能斜射在墙面上,造成局部侵彻。因此,靶道的墙厚主要考虑这种不利因素并按弹径的大小采用不同的墙厚。
10.7.4 有穿甲试验要求的靶道,在钢靶板前10m范围内的靶道侧墙内表面及顶板下表面应设置防护钢板,钢板厚度不宜小于10mm。
10.7.5 为防止出现因联系及控制失灵造成误射发生,本条提出在人员换靶房及观察室不应设置直接通入靶道内的门的要求。
为了防止跳弹的弹体飞入换靶房,对换靶房人员造成伤亡,以及防止人员通过靶板往返的缝隙误入靶道造成伤亡,本条提出限制靶板往返缝隙最大宽度的要求。
10.7.6 射击时射击室内噪音很大,应选用吸音频率范围广,特别是对武器高频声吸收能力强的材料。射击口处不仅噪音大,而且硝烟也很大,如不采取措施则硝烟将充满整个靶道影响视线,且不易排出。根据以往工程的经验,在射击口外设置一排烟套间,射击孔所冒出的烟可以通过排烟套间外墙上的轴流通风机抽走,不致传到靶道内,也可考虑用自然排风。因射击出口在这个排烟套间内,所以排烟套间的墙壁、顶板等处也要采取吸音隔音措施。
10.7.7 封闭靶道不宜设置采光侧窗,主要是设置侧窗后易使靶道内产生眩光,影响对目标的观察,当有阳光直射时影响更大。另外,在射击过程中弹体有可能从侧窗飞出,影响安全。在不设置侧窗的条件下,为防止靶道内潮湿,本条提出在湿热地区应采取通风措施。
10.7.8 靶道地面材料主要考虑靶道内的消音。采用炉渣混凝土比一般刚性地面消音效果好。

10.8 室外管架、廊道及隧道

10.8.1、10.8.3 考虑到室外管架和廊道与厂房直接相连,为了防止通过管架和廊道引起火灾蔓延,提出室外管架和廊道的承重及围护结构采用非燃烧体的要求。
10.8.5 封闭廊道的墙和顶盖应采用轻质易碎结构,这是考虑一旦廊道一端的厂房发生爆炸事故,进入廊道的冲击波可将廊道结构破坏而不会使廊道成为冲击波的传播通道。
10.8.8 输送硝化甘油的廊道,在防护土围的外侧设置隔断廊道的钢筋混凝土隔爆墙,能起到减弱爆炸冲击波通过廊道继续传播的作用。
10.8.9 本条提出了廊道隔爆墙的设计要求。
10.8.12 本条提出了安全疏散隧道及运输隧道的设计要求。

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