化工企業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)與抗震設(shè)防類別關(guān)系的探討

化工企業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)與抗震設(shè)防類別關(guān)系的探討

自從《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）發(fā)布并于2009年7月1日?qǐng)?zhí)行，其中對(duì)于（房屋）建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)的劃分“表A.1.1”的注：房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的甲類建筑和乙類建筑，其安全等級(jí)宜規(guī)定為一級(jí)；丙類建筑，其安全等級(jí)宜規(guī)定為二級(jí)；丁類建筑，其安全等級(jí)宜規(guī)定為三級(jí)。這與以前一直執(zhí)行的《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 50068-2001）有關(guān)安全等級(jí)及結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的規(guī)定是有差別的，也是第一次明確注明了安全等級(jí)與（房屋）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別的關(guān)系。

下圖為《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 50068-2001）建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)表

那么在化工企業(yè)抗震設(shè)防類別為乙類（重點(diǎn)設(shè)防類）的建筑結(jié)構(gòu)是否也一律定為安全等級(jí)一級(jí)呢？我認(rèn)為這要具體問(wèn)題具體分析，沒(méi)必要乙類建筑都定為安全等級(jí)一級(jí)。

我們?cè)诨て髽I(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)單項(xiàng)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)防類別的劃分。主要遵循《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）、《石油化工建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50453-2008）及《化工建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50XXX-2012即HG/T20665-1999征求意見(jiàn)稿）。按上述標(biāo)準(zhǔn)，化工企業(yè)建筑結(jié)構(gòu)很多要定為乙類建筑（GB50453-2008）或乙2類建筑（GB50XXX-2012即HG/T20665-1999征求意見(jiàn)稿）。如果因此均按安全等級(jí)一級(jí)來(lái)設(shè)計(jì)，即結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1，工程造價(jià)會(huì)增加很多。

    我們?cè)诨て髽I(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，大部分乙類建筑按可安全等級(jí)二級(jí)的依據(jù)如下：

首先，根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）“表A.1.1”的注：“……乙類建筑，其安全等級(jí)宜規(guī)定為一級(jí)；……”。注意標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明用詞對(duì)“宜”的解釋為“表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先首先應(yīng)這樣做”。如果我們采用更合理的結(jié)構(gòu)方案，更合理和科學(xué)的結(jié)構(gòu)模型及計(jì)算，更安全的防護(hù)，保證結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)該是能滿足標(biāo)準(zhǔn)的安全等級(jí)二級(jí)的要求。并且這條不是強(qiáng)制條款，應(yīng)該允許有所選擇。

第二，有一種說(shuō)法，根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）表3.2.1“工程結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)”注：“對(duì)重要的結(jié)構(gòu)，其安全等級(jí)應(yīng)取為一級(jí)；對(duì)一般的結(jié)構(gòu)，其安全等級(jí)宜取為二級(jí)；對(duì)次要的結(jié)構(gòu)，其安全等級(jí)可取為三級(jí)”。

又根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）分為四個(gè)設(shè)防類別：1、特殊設(shè)防類（甲類）；2、重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）；3、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（丙類）；4、適度設(shè)防類（丁類）。據(jù)此判斷重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）即為安全等級(jí)所述“重要的結(jié)構(gòu)，其安全等級(jí)應(yīng)取為一級(jí)”，因?yàn)樽置嫔隙加袀€(gè)“重”字。從一個(gè)“重”字去理解關(guān)聯(lián)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)條文，過(guò)于簡(jiǎn)單，估計(jì)就是編制《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）的那些專家也沒(méi)這么設(shè)想。如果這樣話，在“標(biāo)準(zhǔn)”的“表A.1.1”的注釋中就不用說(shuō)明“……乙類建筑，其安全等級(jí)宜規(guī)定為一級(jí)；……”，直接寫(xiě)上“乙類建筑，其安全等級(jí)應(yīng)為一級(jí)”不就得了，還用弄個(gè)“宜”字來(lái)彎彎繞，讓設(shè)計(jì)者“允許稍有選擇”呢？

第三，我認(rèn)為《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）“表A.1.1”的注：“……乙類建筑，其安全等級(jí)宜規(guī)定為一級(jí)；……”條款對(duì)民用乙類建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)偏于嚴(yán)格執(zhí)行（表A.1.1示例也是指向民用建筑），對(duì)化工企業(yè)乙類建筑結(jié)構(gòu)還是要靈活執(zhí)行。一座普通住宅及辦公樓的破壞，其對(duì)人的生命價(jià)值及社會(huì)影響上要遠(yuǎn)大于人員稀少的化工企業(yè)建（構(gòu)）筑物破壞造成的經(jīng)濟(jì)影響。

我們?cè)賮?lái)看看《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）對(duì)安全等級(jí)劃分的定義及《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）劃分的定義，同樣有“重”字，但區(qū)別可大了。

《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）對(duì)安全等級(jí)一級(jí)的定義為：破壞后果很?chē)?yán)重，對(duì)人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境影響很大。示例大型公共建筑等。

《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）對(duì)重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）的定義為：地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的。

《石油化工建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50453-2008）對(duì)重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）的定義為：地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建（構(gòu)）筑物和可能發(fā)生較嚴(yán)重的次生災(zāi)害的建（構(gòu)）筑物。

《化工建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50XXX-2012即HG/T20665-1999征求意見(jiàn)稿）對(duì)重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）的定義為：地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建（構(gòu)）筑物，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建、構(gòu)筑物。重點(diǎn)設(shè)防類建、構(gòu)筑物中，可根據(jù)其規(guī)模、重要性和災(zāi)害后果分為乙1類和乙2類。

抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)乙類建筑的定義涵蓋了工程結(jié)構(gòu)可靠性標(biāo)準(zhǔn)的定義，但多出“盡快回復(fù)……”及“次生災(zāi)害……”。翻閱《石油化工建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50453-2008）及《化工建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50XXX-2012即HG/T20665-1999征求意見(jiàn)稿），化工企業(yè)大部分建筑結(jié)構(gòu)是因?yàn)樾琛氨M快回復(fù)”及避免“次生災(zāi)害”而定為乙類建筑，和安全等級(jí)沒(méi)有直接關(guān)系。但其次生災(zāi)害會(huì)造成環(huán)境的破壞（比如較大量劇毒、放射物）及高聳的建（構(gòu)）筑物（如火炬），應(yīng)該酌情提高安全等級(jí)及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接。

第四，舉例說(shuō)明。

在化工企業(yè)中，兩器框架（反應(yīng)器、再生器）在抗震分類標(biāo)準(zhǔn)中，典型的乙類建筑（見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)GB50453-2008及HG/T20665-1999）。但安全等級(jí)規(guī)定為二級(jí)，詳見(jiàn)：《石油化工反應(yīng)器再生器框架設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH/T3066-2005）中7.1.1及7.1.2條。

還如：石油化工鋼筋混凝土冷換框架設(shè)計(jì)規(guī)范（SH/T 3067-2007）、《石油化工鋼冷換框架設(shè)計(jì)規(guī)范》、《石油化工企業(yè)焦炭塔框架設(shè)計(jì)規(guī)范》等等，乙類建筑，但安全等級(jí)均為二級(jí)。

當(dāng)然，這些行業(yè)規(guī)范版本要低于《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，但《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）修訂開(kāi)始時(shí)間為2003年。也許過(guò)幾年陸續(xù)會(huì)有化工企業(yè)建筑結(jié)構(gòu)新版本規(guī)范出現(xiàn)，這個(gè)問(wèn)題也就會(huì)明確解決。我國(guó)的工程規(guī)范編制也是個(gè)問(wèn)題，以十年為周期，基礎(chǔ)的上位規(guī)范編制出來(lái)，其下位規(guī)范要陸續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間才能編制出來(lái)，甚至其下位規(guī)范還沒(méi)等編制出來(lái)，基礎(chǔ)的上位規(guī)范又開(kāi)始修訂。

第五，根據(jù)我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第1.0.1條“抗震設(shè)防目標(biāo)是：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不至于倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。”化工企業(yè)乙類建筑是在本地區(qū)抗震設(shè)上提高了“更高的抗震設(shè)防目標(biāo)”，何況工程結(jié)構(gòu)可靠性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)在抗震組合時(shí)取值與安全等級(jí)二級(jí)一樣，為1.0。

    按現(xiàn)有的規(guī)范設(shè)計(jì)的化工企業(yè)建筑結(jié)構(gòu)，更應(yīng)注意設(shè)備、管道連接的破壞而造成可能產(chǎn)生的次生災(zāi)害，尤其是儲(chǔ)存有害化學(xué)物資的儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽、倉(cāng)庫(kù)，這些建（構(gòu)）筑物，盡量設(shè)置在地面，或者單層輕型建筑。