《2023 年加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)解析與應(yīng)用指南》*：2023 年加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循相關(guān)法規(guī)文件，如國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《汽車(chē)加油加氣加氫站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50156-2021），選址上，與重要公共建筑物保持 50 米以上安全距離，與三類(lèi)保護(hù)物保持 18 米以上間距，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，頂棚可采用正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等形式，材料選用 Q235 鋼管等，節(jié)點(diǎn)采用焊接球節(jié)點(diǎn)，基礎(chǔ)為柱下混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，檁條為 C 型截面，要滿足設(shè)計(jì)荷載、結(jié)構(gòu)計(jì)算及地震可能性要求，設(shè)備應(yīng)定期維修維護(hù)、檢查更換，安裝時(shí)嚴(yán)格檢查并簽署報(bào)告，氣體和油系統(tǒng)安裝需規(guī)范管網(wǎng)布置與接口密封，確保安全可靠運(yùn)行，施工過(guò)程中，合理的施工方案與嚴(yán)格的質(zhì)量控制至關(guān)重要，以保障鋼結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定及高質(zhì)量完成，

本文系統(tǒng)闡述了2023版加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的最新變化與核心內(nèi)容，文章首先介紹了標(biāo)準(zhǔn)修訂的背景和意義，詳細(xì)分析了鋼結(jié)構(gòu)材料選擇、荷載計(jì)算、連接設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)要求，針對(duì)加油站特殊環(huán)境，重點(diǎn)探討了防火防爆設(shè)計(jì)、抗震性能提升等安全措施，通過(guò)實(shí)際案例分析，展示了新標(biāo)準(zhǔn)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用效果，文章展望了加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),為相關(guān)從業(yè)人員提供了全面的技術(shù)參考。

加油站；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；防火防爆；抗震設(shè)計(jì)；2023版標(biāo)準(zhǔn)

隨著我國(guó)能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，加油站作為重要的能源供應(yīng)節(jié)點(diǎn)，其建設(shè)質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)日益受到關(guān)注，鋼結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)度高、施工快、可回收等優(yōu)勢(shì)，在加油站建設(shè)中應(yīng)用廣泛，2023版《加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)加油站建設(shè)進(jìn)入了更加規(guī)范、安全的新階段，本文旨在全面解讀新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要點(diǎn)，分析其對(duì)加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義，幫助設(shè)計(jì)人員和施工企業(yè)準(zhǔn)確把握標(biāo)準(zhǔn)要求,提升工程建設(shè)質(zhì)量。

加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)概述

2023版《加油站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》是在2015版基礎(chǔ)上進(jìn)行全面修訂的成果，充分吸收了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的最新成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，新標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家能源局聯(lián)合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部共同發(fā)布,自2023年7月1日起正式實(shí)施。

與舊版相比，2023版標(biāo)準(zhǔn)主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了重要修訂：提高了鋼結(jié)構(gòu)材料的性能要求，新增了對(duì)高強(qiáng)鋼材的應(yīng)用規(guī)定；細(xì)化了加油站特殊環(huán)境下的荷載組合要求，特別是增加了極端氣候條件下的設(shè)計(jì)考量；第三，強(qiáng)化了防火防爆技術(shù)要求，引入了更嚴(yán)格的防火涂料和隔離措施標(biāo)準(zhǔn)；第四，優(yōu)化了抗震設(shè)計(jì)方法，采用基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念；新增了綠色設(shè)計(jì)和可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)要求。

新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對(duì)加油站建設(shè)行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，它提高了加油站鋼結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了技術(shù)保障；也對(duì)企業(yè)提出了更高要求，需要投入更多資源進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和人員培訓(xùn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這將促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和規(guī)范化發(fā)展。

鋼結(jié)構(gòu)材料選擇與性能要求

2023版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加油站鋼結(jié)構(gòu)用材提出了更為嚴(yán)格和細(xì)致的要求，在鋼材選擇方面，推薦采用Q355及以上等級(jí)的高性能鋼材，這類(lèi)鋼材具有更好的強(qiáng)度和韌性，能有效提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能，對(duì)于關(guān)鍵承重構(gòu)件，標(biāo)準(zhǔn)明確要求使用具有Z向性能保證的鋼材,以防止層狀撕裂的發(fā)生。

在材料性能指標(biāo)上，新標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)了鋼材的低溫韌性要求，考慮到我國(guó)北方地區(qū)冬季嚴(yán)寒的氣候特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在最低設(shè)計(jì)溫度低于-20℃的地區(qū)，鋼材應(yīng)滿足相應(yīng)的低溫沖擊功要求,這一規(guī)定顯著提高了加油站鋼結(jié)構(gòu)在極端氣候條件下的安全可靠性。

防腐設(shè)計(jì)是加油站鋼結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié)，2023版標(biāo)準(zhǔn)提出了"雙重防護(hù)"的理念，即要求同時(shí)采用基材防腐和表面防腐兩種措施，基材防腐推薦使用耐候鋼或熱浸鍍鋅鋼，表面防腐則應(yīng)根據(jù)環(huán)境腐蝕等級(jí)選擇合適的涂層體系，標(biāo)準(zhǔn)還特別針對(duì)加油站常見(jiàn)的油品蒸汽腐蝕環(huán)境,給出了專(zhuān)門(mén)的防腐方案建議。

在材料驗(yàn)收和質(zhì)量控制方面，新標(biāo)準(zhǔn)建立了更為完善的質(zhì)量保證體系，要求所有鋼材進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須進(jìn)行嚴(yán)格的材質(zhì)證明文件核查和抽樣復(fù)驗(yàn)，關(guān)鍵構(gòu)件還需進(jìn)行第三方檢測(cè)，這些措施有效保障了鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量可靠性,從源頭上杜絕了安全隱患。

荷載計(jì)算與結(jié)構(gòu)分析

荷載計(jì)算是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，2023版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此進(jìn)行了全面更新和完善，在永久荷載計(jì)算方面，新標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化了鋼結(jié)構(gòu)自重計(jì)算方法和屋面系統(tǒng)荷載取值，要求考慮施工階段可能出現(xiàn)的臨時(shí)荷載情況，對(duì)于可變荷載，標(biāo)準(zhǔn)提高了雪荷載和風(fēng)荷載的基本值，并優(yōu)化了荷載分布模式,使其更符合實(shí)際受力狀況。

加油站鋼結(jié)構(gòu)需要特別考慮油罐車(chē)碰撞等偶然荷載的影響，新標(biāo)準(zhǔn)首次將車(chē)輛碰撞荷載納入設(shè)計(jì)考量，規(guī)定了不同位置可能遭受的碰撞力大小和作用方式，針對(duì)這一特殊荷載，標(biāo)準(zhǔn)建議采用防撞柱、緩沖設(shè)施等防護(hù)措施,并提供了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。

在荷載組合方面，2023版標(biāo)準(zhǔn)引入了基于可靠度理論的分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)法，對(duì)各種荷載組合情況給出了明確的系數(shù)取值，特別值得注意的是，標(biāo)準(zhǔn)新增了極端氣候條件下的荷載組合工況，如臺(tái)風(fēng)、暴雪等災(zāi)害性天氣下的設(shè)計(jì)狀況,這大大提高了加油站鋼結(jié)構(gòu)在異常氣候下的安全性。

結(jié)構(gòu)分析方法的改進(jìn)是2023版標(biāo)準(zhǔn)的另一亮點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)推薦采用有限元分析等先進(jìn)計(jì)算手段進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析，并要求考慮結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)和節(jié)點(diǎn)半剛性等復(fù)雜因素，對(duì)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定必須進(jìn)行非線性分析和穩(wěn)定性驗(yàn)算,確保結(jié)構(gòu)在各種工況下的安全性。

連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求

連接節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，2023版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此給予了特別關(guān)注，在節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇上，標(biāo)準(zhǔn)推薦優(yōu)先采用螺栓連接，特別是高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，這種連接方式具有施工方便、受力可靠等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于需要現(xiàn)場(chǎng)焊接的情況,標(biāo)準(zhǔn)提出了嚴(yán)格的焊接工藝評(píng)定和質(zhì)量控制要求。

針對(duì)加油站鋼結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的柱腳節(jié)點(diǎn)，新標(biāo)準(zhǔn)提供了多種設(shè)計(jì)方案，包括外露式、包腳式和埋入式等，并詳細(xì)規(guī)定了各種方案的適用條件和設(shè)計(jì)方法，特別強(qiáng)調(diào)了柱腳節(jié)點(diǎn)的抗震性能要求，提出了"強(qiáng)柱弱基"的設(shè)計(jì)理念,確保地震作用下結(jié)構(gòu)具有合理的破壞機(jī)制。

梁柱連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)也得到了顯著加強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)要求采用延性好的連接形式，如端板連接或削弱梁翼緣連接，以提高節(jié)點(diǎn)的抗震性能，對(duì)于承受較大彎矩的節(jié)點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須進(jìn)行詳細(xì)的受力分析和構(gòu)造設(shè)計(jì),必要時(shí)采用加勁肋等加強(qiáng)措施。

在構(gòu)造細(xì)節(jié)方面，2023版標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了"精細(xì)化設(shè)計(jì)"的理念，對(duì)焊縫布置、螺栓間距、加勁肋設(shè)置等細(xì)節(jié)問(wèn)題都給出了明確的規(guī)定和建議，這些看似微小的構(gòu)造要求，實(shí)際上對(duì)保證結(jié)構(gòu)整體性能起著至關(guān)重要的作用,也是新標(biāo)準(zhǔn)相較于舊版的顯著進(jìn)步之一。

防火與防爆設(shè)計(jì)措施

加油站作為易燃易爆場(chǎng)所，其鋼結(jié)構(gòu)的防火防爆設(shè)計(jì)至關(guān)重要，2023版標(biāo)準(zhǔn)在這方面做出了全面而嚴(yán)格的規(guī)定，防火設(shè)計(jì)方面，標(biāo)準(zhǔn)提高了鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限要求，罩棚鋼結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件耐火極限不應(yīng)低于2小時(shí)，這是舊版標(biāo)準(zhǔn)的1.5倍。

在防火保護(hù)措施上，新標(biāo)準(zhǔn)推薦采用厚型防火涂料、防火板包覆或混凝土包裹等多種方法，并提供了詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)和施工要求，特別值得注意的是，標(biāo)準(zhǔn)引入了防火性能化設(shè)計(jì)的概念，允許通過(guò)計(jì)算分析確定更為經(jīng)濟(jì)合理的防火方案,這為設(shè)計(jì)人員提供了更大的靈活性。

防爆設(shè)計(jì)是加油站鋼結(jié)構(gòu)的特殊要求，2023版標(biāo)準(zhǔn)將加油站區(qū)域劃分為不同的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，并針對(duì)各區(qū)域提出了相應(yīng)的防爆措施，在可能積聚可燃?xì)怏w的空間，標(biāo)準(zhǔn)要求采用防爆通風(fēng)設(shè)計(jì)和防靜電接地系統(tǒng),防止爆炸性混合物的形成和靜電火花引發(fā)的危險(xiǎn)。

針對(duì)加油站常見(jiàn)的雷擊風(fēng)險(xiǎn)，新標(biāo)準(zhǔn)完善了防雷設(shè)計(jì)規(guī)定，要求鋼結(jié)構(gòu)罩棚必須設(shè)置完善的接閃器和引下線系統(tǒng)，接地電阻不應(yīng)大于10Ω，對(duì)于處于多雷地區(qū)的加油站，標(biāo)準(zhǔn)還建議增設(shè)雷電預(yù)警系統(tǒng)和電涌保護(hù)裝置,提供多層次的防雷保護(hù)。

抗震設(shè)計(jì)與性能要求

我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家，加油站作為重要的應(yīng)急能源供應(yīng)設(shè)施，其抗震性能尤為關(guān)鍵，2023版標(biāo)準(zhǔn)全面提升了鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要求，采用了基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念，標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)加油站所在地區(qū)的地震烈度和重要性類(lèi)別,確定了不同的抗震性能目標(biāo)。

在抗震計(jì)算方面，新標(biāo)準(zhǔn)要求采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算，特別是對(duì)于體型復(fù)雜或重要性高的加油站鋼結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)還細(xì)化了地震作用的計(jì)算方法，考慮了雙向地震作用和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的不利影響,使計(jì)算結(jié)果更加接近實(shí)際地震響應(yīng)。

構(gòu)造措施是保證鋼結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵，2023版標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化了"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件"的設(shè)計(jì)原則，要求節(jié)點(diǎn)區(qū)的承載力應(yīng)高于相連構(gòu)件的承載力，對(duì)于支撐系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)推薦采用偏心支撐或消能支撐等具有良好耗能能力的結(jié)構(gòu)形式,以提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。

特別值得關(guān)注的是，新標(biāo)準(zhǔn)首次提出了加油站鋼結(jié)構(gòu)的"功能可恢復(fù)性"要求，即在中震作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)保持基本完好；在大震作用下，允許發(fā)生一定程度的損壞，但經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單修復(fù)后應(yīng)能迅速恢復(fù)使用功能，這一要求體現(xiàn)了現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理念的最新發(fā)展,對(duì)保障地震后能源供應(yīng)系統(tǒng)的快速恢復(fù)具有重要意義。

施工與驗(yàn)收要求

2023版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加油站鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程提出了全面而具體的要求，在施工準(zhǔn)備階段，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)必須編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)和專(zhuān)項(xiàng)施工方案，特別是對(duì)吊裝、焊接等關(guān)鍵工序要有嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，所有施工人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)并持證上崗,確保施工質(zhì)量。

鋼結(jié)構(gòu)加工制作是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定主要構(gòu)件應(yīng)在工廠預(yù)制完成，并實(shí)施全過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控，對(duì)于焊接構(gòu)件，要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并按照評(píng)定合格的工藝參數(shù)施焊，標(biāo)準(zhǔn)還特別強(qiáng)調(diào)了構(gòu)件尺寸精度的重要性,規(guī)定了嚴(yán)格的公差控制要求。

現(xiàn)場(chǎng)安裝是鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵階段，2023版標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化了安裝工藝流程，要求采用合理的吊裝方案和臨時(shí)支撐系統(tǒng)，確保施工安全和安裝精度，對(duì)于高強(qiáng)度螺栓連接，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了嚴(yán)格的施擰順序和扭矩控制要求,必須使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的扭矩扳手進(jìn)行操作。

驗(yàn)收是保證工程質(zhì)量的最后一道關(guān)口，新標(biāo)準(zhǔn)建立了更為完善的驗(yàn)收體系，包括原材料驗(yàn)收、工序驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收三個(gè)層次，標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)了焊縫質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)要求，規(guī)定一級(jí)焊縫必須100%檢測(cè)，二級(jí)焊縫檢測(cè)比例不低于20%，對(duì)于防火涂料施工質(zhì)量，標(biāo)準(zhǔn)引入了粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試等新的驗(yàn)收方法，確保