PE現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間抗爆荷載計(jì)算書(shū)

1、浦城70萬(wàn)噸/年煤制烯烴項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間抗爆計(jì)算書(shū)根據(jù)石油化工控制室抗爆設(shè)計(jì)規(guī)范SH/T31602009計(jì)算。一、基本條件：(由建筑專(zhuān)業(yè)及安全專(zhuān)業(yè)提供)控制室前墻寬度B=34.2m控制室側(cè)墻寬度L=25.2m控制室高度H=7.7m(基礎(chǔ)埋深為2m,基礎(chǔ)高為0.6m,基礎(chǔ)底標(biāo)高為-2.0m,屋面頂標(biāo)高為5.7m,因此H=5.7-(-2.0)=7.7m)爆炸沖擊波峰值入射超壓：Pso=22.4kPa正壓作用時(shí)間：td=80.9ms=0.081s二、相關(guān)參數(shù)計(jì)算：輸入環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：Patm(kPa)=101.33kPa波速：U(m/s)=345(1+0.0083FS0)°.5=375.7m

2、/s峰值動(dòng)壓：qo(kPa)=2.5Pso2/(7Patm+Pso)=2.5X22.42+(7X101.3322.4)=1.71kPa沖擊波波長(zhǎng)：Lw(m)=UXtd=375.7X0.081=30.43m三、作用在建筑物上的爆炸荷載計(jì)算：1、作用在前墻上的三角形等效沖擊波荷載計(jì)算：峰值反射壓力：Pr=(2+0.0073Ps0)XPs0=(2+0.0073X22.4)X22.4=48.46kPa拖曳力系數(shù)Cd=1.00(前墻)停滯壓力：Ps=Ps0+Cdq0=22.4+1X1.71=24.11kPa停滯壓力點(diǎn)至建筑物邊緣的最小距離S=7.7m(取H或0.5B的較小值)反射壓持續(xù)時(shí)間：tc=3S/

3、U=3X7.7+375.7=0.061s<td=0.081s根據(jù)tc<td因此tc=0.061s正壓沖量：Iw=0.5(Pr-Ps)tc+0.5Pstd=0.5(48.4624.11)X0.061+0.5X24.11X0.081=1.72kPa.s前墻正壓等效作用時(shí)間：te=2Iw/Pr=2X1.72+48.46=0.07s2、作用在側(cè)墻上的有效沖擊波超壓極其升壓時(shí)間計(jì)算：拖曳力系數(shù)Cd=0.40根據(jù)Lw/L=30.43+25.2=1.21查圖2得出等效峰值壓力系數(shù)Ce=0.59側(cè)墻有效沖擊波超壓升壓時(shí)間tr=L/U=25.2+375.7=0.067s作用在側(cè)墻上的有效沖擊波超壓P

4、a=CePs0+Cdq0=0.59X22.40.4X1.71=12.53kPa3、作用在平屋頂(屋面坡度10°)屋面上的有效沖擊波超壓極其升壓時(shí)間計(jì)算：拖曳力系數(shù)Cd=0.40根據(jù)Lw/L=30.43+25.2=1.27查圖2得出等效峰值壓力系數(shù)Ce=0.59屋面有效沖擊波超壓升壓時(shí)間tr=L/U=25.2+375.7=0.067s作用在屋面上的有效沖擊波超壓Pa=CePs0+Cdq0=0.59X22.4-0.4X1.71=12.53kPa4、作用在后墻上的有效沖擊波超壓及其作用時(shí)間計(jì)算：拖曳力系數(shù)Cd=0.40根據(jù)Lw/L=30.43+34.2=0.89查圖2得出等效峰值壓力系數(shù)C

5、e=0.51停滯壓力點(diǎn)至建筑物邊緣的最小距離：S=7.70m沖擊波到達(dá)后墻時(shí)間：ta=B/U=25.2+375.7=0.067s后墻有效沖擊波超壓升壓時(shí)間：trb(s)=S/U=7.7+375.7=0.02s作用在后墻上的有效沖擊波超壓：Pb=CePs0+Cdq0=0.51X22.40.40乂1.71=10.74kPa四、構(gòu)件計(jì)算：1、取抗暴墻厚d=300mm,碎采用C30fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2材料的動(dòng)力設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)考慮荷載的瞬時(shí)和動(dòng)力效應(yīng)鋼筋：fdy=SIF*DIF*fy=1.1x1.05x300=386N/mm2碎：fdc=SIF*DIF*fc=1.0x1.19x1

6、4.3=17N/mm22fdt=SIF*DIF*ft=1.0x1.19x1.43=1.7N/mm2取混凝土墻配筋。16150As=1340mm2Ig=bh3=1/12x103x(300)3=2.25x109mm412Icr=1bc3+nAs(d-c)2=0.59x108mm43n=ESZEC=2.0x105/3.0x104=6.67c-nAs.nAs(nAs2bd)八_C=64.8mmbIg=0.5(Ig+Icr)=1.42x109mm4384EcI4K=0.72x10N/mm5L3五、強(qiáng)剪弱彎截面判定x=fdyAsfdcb=30.4<2a=70Mp=fdyAs(d-x/2)=386x1

7、340x(265-70/2)=119x106N.mm8MpRb=p=134.1KNLVn=0.7fdtbh0=0.7x1.7x1000x265=315.4KNVnLRs=n=677.4KN0.5L-h0Rb=123.6KN<Rsb=681.7KN滿(mǎn)足要求取Ru=Rb=134.1KN六、前墻等效靜荷載計(jì)算:1、計(jì)算的位置：前墻受力狀態(tài)：受彎Kl=0.64混凝土等級(jí)C30E=3x104N/mm2B（截面寬度）=1000mmH（截面高度）=300mmI=BH3/12=2250000000mm4k（構(gòu)件剛度）=384EI/5L3=14480447N/mL（構(gòu)件的長(zhǎng)度）=7100mm（按軸線間最大

8、墻長(zhǎng)取值）Km（質(zhì)量傳遞系數(shù)）=0.5m=5325kgMe（等效質(zhì)量）=KmXm=2662.5kg質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期：Tn=2冗（Me/KL*k）0.5=0.337s=337ms構(gòu)件沖擊荷載：P=48.46kPa（同"峰值反射壓力”）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性比：以=Xm/Xy=3持續(xù)時(shí)間系數(shù)：p=Td/Tn=0.24能量吸收系數(shù)：a=2ii1=5前墻的動(dòng)力承載能力:Rd=cPRd=.一曲十CtT二2（0.637）=15.17kPa七、強(qiáng)度計(jì)算:1前墻（按兩端簡(jiǎn)支計(jì)算）Rb=Ra=ql/2=53.87KNMmax=ql2/8=95.6KN.mMu=fdyAs(h.-as)=386x1340x(265-35)=119x106N.mm=119KN.m>Mmax2、受剪強(qiáng)度計(jì)算Vb<VuVu=0.7fdtbh0=315KNVu=315KN>Vb=53.87KN滿(mǎn)足要求八、在爆炸荷載作用下，(前墻)結(jié)構(gòu)構(gòu)件彈塑性轉(zhuǎn)角驗(yàn)算:口23、180a