PE现场机柜间抗爆荷载计算书

1、浦城70万吨/年煤制烯烃项目现场机柜间抗爆计算书根据石油化工控制室抗爆设计规范SH/T31602009计算。一、基本条件：(由建筑专业及安全专业提供)控制室前墙宽度B=34.2m控制室侧墙宽度L=25.2m控制室高度H=7.7m(基础埋深为2m,基础高为0.6m,基础底标高为-2.0m,屋面顶标高为5.7m,因此H=5.7-(-2.0)=7.7m)爆炸冲击波峰值入射超压：Pso=22.4kPa正压作用时间：td=80.9ms=0.081s二、相关参数计算：输入环境标准大气压：Patm(kPa)=101.33kPa波速：U(m/s)=345(1+0.0083FS0)°.5=375.7m

2、/s峰值动压：qo(kPa)=2.5Pso2/(7Patm+Pso)=2.5X22.42+(7X101.3322.4)=1.71kPa冲击波波长：Lw(m)=UXtd=375.7X0.081=30.43m三、作用在建筑物上的爆炸荷载计算：1、作用在前墙上的三角形等效冲击波荷载计算：峰值反射压力：Pr=(2+0.0073Ps0)XPs0=(2+0.0073X22.4)X22.4=48.46kPa拖曳力系数Cd=1.00(前墙)停滞压力：Ps=Ps0+Cdq0=22.4+1X1.71=24.11kPa停滞压力点至建筑物边缘的最小距离S=7.7m(取H或0.5B的较小值)反射压持续时间：tc=3S/

3、U=3X7.7+375.7=0.061s<td=0.081s根据tc<td因此tc=0.061s正压冲量：Iw=0.5(Pr-Ps)tc+0.5Pstd=0.5(48.4624.11)X0.061+0.5X24.11X0.081=1.72kPa.s前墙正压等效作用时间：te=2Iw/Pr=2X1.72+48.46=0.07s2、作用在侧墙上的有效冲击波超压极其升压时间计算：拖曳力系数Cd=0.40根据Lw/L=30.43+25.2=1.21查图2得出等效峰值压力系数Ce=0.59侧墙有效冲击波超压升压时间tr=L/U=25.2+375.7=0.067s作用在侧墙上的有效冲击波超压P

4、a=CePs0+Cdq0=0.59X22.40.4X1.71=12.53kPa3、作用在平屋顶(屋面坡度10°)屋面上的有效冲击波超压极其升压时间计算：拖曳力系数Cd=0.40根据Lw/L=30.43+25.2=1.27查图2得出等效峰值压力系数Ce=0.59屋面有效冲击波超压升压时间tr=L/U=25.2+375.7=0.067s作用在屋面上的有效冲击波超压Pa=CePs0+Cdq0=0.59X22.4-0.4X1.71=12.53kPa4、作用在后墙上的有效冲击波超压及其作用时间计算：拖曳力系数Cd=0.40根据Lw/L=30.43+34.2=0.89查图2得出等效峰值压力系数C

5、e=0.51停滞压力点至建筑物边缘的最小距离：S=7.70m冲击波到达后墙时间：ta=B/U=25.2+375.7=0.067s后墙有效冲击波超压升压时间：trb(s)=S/U=7.7+375.7=0.02s作用在后墙上的有效冲击波超压：Pb=CePs0+Cdq0=0.51X22.40.40乂1.71=10.74kPa四、构件计算：1、取抗暴墙厚d=300mm,碎采用C30fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2材料的动力设计强度应考虑荷载的瞬时和动力效应钢筋：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取混凝土墙配筋。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、强剪弱弯截面判定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满足要求取Ru=Rb=134.1KN六、前墙等效静荷载计算:1、计算的位置：前墙受力状态：受弯Kl=0.64混凝土等级C30E=3x104N/mm2B（截面宽度）=1000mmH（截面高度）=300mmI=BH3/12=2250000000mm4k（构件刚度）=384EI/5L3=14480447N/mL（构件的长度）=7100mm（按轴线间最大

8、墙长取值）Km（质量传递系数）=0.5m=5325kgMe（等效质量）=KmXm=2662.5kg质点的振动周期：Tn=2冗（Me/KL*k）0.5=0.337s=337ms构件冲击荷载：P=48.46kPa（同"峰值反射压力”）结构构件的延性比：以=Xm/Xy=3持续时间系数：p=Td/Tn=0.24能量吸收系数：a=2ii1=5前墙的动力承载能力:Rd=cPRd=.一曲十CtT二2（0.637）=15.17kPa七、强度计算:1前墙（按两端简支计算）Rb=Ra=ql/2=53.87KNMmax=ql2/8=95.6KN.mMu=fdyAs(h.-as)=386x1340x(265-35)=119x106N.mm=119KN.m>Mmax2、受剪强度计算Vb<VuVu=0.7fdtbh0=315KNVu=315KN>Vb=53.87KN满足要求八、在爆炸荷载作用下，(前墙)结构构件弹塑性转角验算:口23、180a