GB51006-2014 石油化工建(构)筑物结构荷载规范.pdf

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GB51006-2014 石油化工建(构)筑物结构荷载规范.pdf

5.1.9覆冰区火炬及排气筒钢塔架等高耸结构的覆冰荷载应按 现行国家标准《高算结构设计规范》GB50135的有关规定计算。 5.1.10钢梯和防护栏杆的设计荷载应按现行国家标准《固定式 钢梯及平台安全要求》GB4053的有关规定执行。结构整体计算 时可不考虑该荷载。 5.1.11地面生产堆载及地面运输截截应按实际情况确定。

5.1.11地面生产堆截及地面运输荷载应按实际情况确定

5.2.1当周围环境和邻近建筑(包括邻近工厂)有积灰影响时,建 (构)筑物应计人积灰荷载。 5.2.2积灰荷载应按实际情况计算;当已安装除尘设施并有清灰 制度保证时,建(构)筑物积灰荷载标准值可取0.5kN/m

5.2.1当周围环境和邻近建筑(包括邻近工厂)有积灰影响时DL/T 1769-2017 发电厂封闭母线运行与维护导则,建

5.3.1建(构)筑物上的动力设备,应根据其动力荷载参数,按照 专门规定计算确定结构的动力荷载。 5.3.2常用动力设备的动力荷载可将设备的重量乘以动力系数 值后等效为静力荷载,动力系数值可按本规范附录A的规定 取用。 5.3.3空冷器风机和电机的竖向当量荷载可按本规范5.4节的 要求确定,催化剂波动产生的振动荷载可按本规范7.3节的要求 确定。 5.3.4搬运、装卸重物以及车辆起动和刹车时,仅楼板及梁可考 虑其动力作用,动力系数可取1.1~1.3。 5.3.5当计算支承振动管道的管架构件(基础除外)及其连接的 强度时,其动力荷载应按下列规定确定: 1所有振动管道的竖向荷载应乘以动力系数,并应以此计算 管道水平推力; 2对刚性活动管架和固定管架,动力系数宜取1.3;

5.4空冷器风机和电机的当量荷载

5.4.1每台风机和电机的 可按下式计算:

5.4.2风机和电机水平向当量荷载标准值,可按下列方法计算:

1当空冷器为一台时,其水平向当量荷载标准值可按下式计算,

Fas Fa +Fass

Fak =/Faki +Faka +.*+Faks

式中;FK 一第n台空冷器风机和电机的水平向当量荷载标准 值(kN)

5.5冷换设备抽芯荷载

5.5冷换设备抽芯荷载

5.5.1检修工况下,作用于冷换设备中心标高处的抽芯荷载标准 值,宜按式5.5.1计算。当有工程经验或有专用抽芯设备时,抽芯 荷载可根据实际情况确定;当采用固定管板式的换热器时,可不考 虚插芯荷载

μ设备支承底板与支承面之间的摩擦系数;滑动摩擦 系数:支承面为混凝土时应取0.45,支承面为钢板时 应取0.3,支承面为不锈钢钢板时应取0.15,支承面 为聚四氟乙烯板时应取0.1;滚动摩擦系数应取 0.1; G一一在正常操作状态下,作用在设备支座上的竖向荷载 标准值(kN)。 5.6.5固定管架的水平推力应包括管道补偿器弹力和活动管架 的反作用力。 5.6.6活动管架构件支承的管道符合下列条件之一者,水平推力 可忽略不计: 1输送介质的温度不超过40℃; 2管道至少10根,且最高温度(包括扫线温度)低于130℃; 3主要热管重量与全部管道重量之比小于0.15。 注:主要热管是指计算某构件时,对该构件产生最不利水平推力的一根热管, 5.6.7正常操作工况下,活动管架的水平推力宜取管道膨胀时产 生的摩擦力,摩擦力产生的管架水平推力标准值应按下式计算:

式中:F—抽芯荷载标准值;

5.5.2重叠式布置的冷换设备,可仅考虑对结构最不利的一台设

5.5.2重叠式布置的冷换设备,可仅考虑对结构最不利的一台设 备的抽芯荷载;同一层平台有多台冷换设备时,可只考虑最不利的 一台设备的抽芯荷载。

5.6.1建(构)筑物除应考虑环境温度对结构的影响外,尚应考虑 介质温度对结构的影响。 5.6.2由环境温度、太阳辐射等产生的温度作用,应按现行国家 标准《建筑结构荷载规范》GB50009和《烟设计规范》GB50051 的有关规定计算。 5.6.3正常操作工况荷载计算时,应考虑设备、管道等在生产过 程中膨胀收缩以及结构部件因设备内介质温度变化对结构所产生 的作用,应包括设备及管道膨胀力(或摩擦力)、管道补偿器弹力、 斜管推力等作用在设备及管道支座(管架、弹簧吊、挡墩及裙座)上 的水平和竖向荷载(管架称为水平推力)。 5.6.4正常操作工况下,设备内介质温度变化在设备支承面上引 起的摩擦力标准值,应按式5.6.4计算;设备内的介质温度小于 80℃时,可不考虑介质温度变化产生的靡摄力的影响。

5.6.8当柔性管架的等效水平推力F小于F时,管架水平推 力可取等效水平推力,管架的等效水平推力标准值应按下式计算:

式中F。 一设备支座项面摩擦力标准值(kN)

式中:Fa———管架等效水平推力标准值; B.—管架纵向抗侧移刚度:

△主要热管膨胀量; H—管架高度。 5.6.9计算牵制系数k,时,主要热管重量与全部管道重量之比α 值应按下列原则计算: 1计算梁时,应考虑该层梁上的全部管道重量,并应从中选 用一根主要热管道计算α值; 2计算柱和基础时,应考虑整个管架上的全部管道重量,并 应从各层主要热管道中选用一根起控制作用的主要热管道计算α 值,管架水平推力应作用在主要热管道所在的层。 注,1计算柱和基础时,主要热管所在层与相邻层闻距较大时,相邻层管道对主 要热管所在层管道的率制作用减小,此时牵制系数应加大: 2计算柱和基础时,当顶层有较大管道且与下层管道间距较大时,可分成上 下两部分,分别计算水平推力。 5.6.10 牵制系数k,应按下列原则取值: 1 当管道根数n小于3时,牵制系数k,应取1.0; 2当管道根数n等于3时,牵制系数k,取值应符合下列规 定: 1)当α小于0.5时,牵制系数k;应取0.5; 2)当α大于0.7时,牵制系数k;应取1.0; 3)当α大于或等于0.5且小于等于0.7时应用插值。 3当管道根数n不少于4时,牵制系数k;取值应符合下列 规定: 1)当α不大于0.6时,牵制系数k;应按下式计算:

5.6.10牵制系数k。应按下列原则取值

2)当α不小于0.8时,牵制系数k;应取1.0; 3)当α大于0.6且小于0.8时应用插值; 4)牵制系数k,不应小于0.2

6.2.1正常操作、充水试压工况下,建筑物的楼面(包括建筑物内 的平台)均布活荷载标准值取值应符合下列规定: 1仓库等存储类建筑物,应按实际情况确定,但不宜小于 5.0kN/m:

2分析化验室,应按实际情况确定,但不宜小于3.0kN/m; 3生产厂房的楼梯及休息平台,不宜小于3.5kN/m²; 4其他建筑物的楼面活荷载应按实际情况确定,但不宜小于 2. 0kN/m 6.2.2停产检修工况下,建筑物内设备区域的楼面或平台均布活 荷载标准值应按实际情况确定,其取值应符合下列规定: 1主控室,可采用4.0kN/m,其中,主机柜室可采用 5. 0kN/m; 2低压配电间,可采用6.0kN/m;高压配电间,可采用 8. 0kN/m; 3压缩机、主风机、过滤机厂房及动力站的检修区,宜采用 10.0kN/m;其他区城的宜取4.0kN/m; 4皮带栈桥,宜米用2.5kN/m: 5有小型设备(设备重小于200kN时)的厂房,宜取4.0kN/m²; 6有反应器、拉幅机、蒸发器、纺丝机、料仓的厂房,宜取 6. 0kN/m*; 7楼面上设有离心机的厂房,宜取5.0kN/m; 8楼梯及休息平台,宜取3.5kN/m²; 9生产厂房有安装、检修要求的楼面操作区、操作平台和设 备附属平台以及热交换器或类似设备的周围可能存放部件或重工 具的区域,其值宜采用4.0kN/m;非检修区域宜取2.0kN/m。 6.2.3多层框架厂房各工况平台均布活荷载的折减,应符合下列 规定: 1 设计板和次梁时,荷载不得折减; 2设计平台设备梁、框架梁、柱、框架基础时,其负荷面积大 于50m时,荷载折减系数应按下列规定采用: 1)正常操作、充水试压工况下,建筑物楼面荷载折减系数, 应按实际情况取值,但不应小于0.7; 2)停产检修工况下,楼面荷载标准值小于或等于10kN/m

时,折减系数应为0.7;楼面荷载标准值大于10kN/m 时,折减系数应为0.5,但不应小于7kN/m; 3)停产检修工况下,多层仓库等存储类建筑物楼面折减系 数,应按实际情况取值,但不应小于0.85。

6.3.1屋面活荷载的取值,除应符合本节的规定外,尚应符合现 行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定。 6.3.2屋面布置有石油化工生产用设备或管道时,屋面均布活花 载应按楼面取值。 6.3.3钢筋混凝土自防水屋面,宜预留荷载0.3kN/m²。 6.3.4设计屋架或屋面梁时,室内悬吊荷载应按实际情况采用。

6.3.1屋面活荷载的取值,除应符合本节的规定外,尚应符合现 行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定。 6.3.2屋面布置有石油化工生产用设备或管道时,屋面均布活荷 载应按楼面取值。 6.3.3钢筋混凝土自防水屋面,宜预留荷载0.3kN/m²。

7.2.1构筑物各工况平台均布活荷载的标准值的最小值,应按表 7.2.1的规定采用。停产检修工况下,非检修区的平台活荷载值 宜取2.0kN/m

2.1构筑物各工况平台均布活荷载的标准值的最小值,应按表

表7.2.1构筛物各工况平台均布活荷载的标准值

7.2.2设计平台设备梁、框架梁、柱及基础时,应对本规范表 7.2.1中的平台均布活荷载标准值进行折减,折减系数宜取0.5。 7.2.3对高耸结构,如楼梯间、火炬塔架等高宽比较大的构架,设 计基础、地脚螺栓时可不考虑平台活荷载。 7.2.4检修或安装时,当局部需搁置较重的检修设备及其他工具 时,平台板、平台次梁、平台主梁宜按实际受力情况设计。

7.3.1反应器因催化剂波动产生的振动荷载 ,应根据实际情况考 虑。催化装置、MTO装置的反应器、再生器内因催化剂波动产生 的振动力,可仅在正常操作工况下考虑其对框架任意水平方向的 作用,并可按静力荷载作用于催化剂重心处:振动力标准值可按下

7.4.1构筑物基本风压值应符合下列规定: 1正常操作、停产检修工况下,基本风压值不得小于 9.35kN/m; 2充水试压工况,基本风压值宜取0.15kN/m²; 3考患室外吊车荷载时,基本风压值宜取0.30kN/m。 7.4.2火炬及排气筒塔架、烟肉、高度大于30m且高宽比大于 1.5的构架、结构基本自振周期大于0.25s的落地立式设备应符 合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定,考虑顺风 向风振的影响。烟图、落地高耸立式设备宜符合现行国家标准《建 筑结构荷载规范》GB50009和《高耸结构设计规范》GB50135的 有关规定,考虑横风向风振的影响。 注:计算结构高度时应包插设备高度。

管(双塔)或密排多管(多塔)取值;中间设备风荷载体型系数宜取 边设备体型系数的1.2倍。 2当风作用方向平行于设备排列方向时,设备风荷载体型系 数宜按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009前后双管(双 塔)或密排多管(多塔)取值。 7.4.6风沿卧式圆形设备纵向作用时,设备风荷载体型系数宜取 1.3。风沿卧式圆形设备横向作用时,设备风荷载体型系数,单台 时宜取0.7,重叠布置时宜取1.2。 7.4.7小型立式圆形设备的风荷载体型系数宜取0.7。高度与 外径比值不大于7的两器类设备,其风荷载体型系数宜取0.5。 塔型设备、高度与外径比值大于7的两器类设备的风荷载体型系 数宜取0.6。 注:两器类设备指催化装置的反应器、再生器,重整装置的反应器等类似设备。 7.4.8空冷器的风荷载体型系数宜取1.3。多台并列时,风沿纵 向作用时的挡风面积宜取最宽一台空冷器的挡风面积。 7.4.9计算设备挡风面积时,挡风面积应包括设备保温层厚。管 径大于200mm的设备附属管道应单独计算其风荷载;直梯、管径 不大于200mm的设备附属管道及阀门等设备配件的风荷载,立 式、卧式设备均可按其直径增加0.45m计算。 7.4.10两器类设备构架的结构构件风荷载放大系数宜取1.2。 两器类设备的风荷载放大系数,当设备内径大于或等于8.5m 时宜取1.2,内径小于或等于5.0m时宜取1.3,中间直径取 1.25。 注:1 管径不大于200mm的设备附属管道及阀门等设备配件的风荷载响已包 括在内, 2当设备为变直径时,内径可取按各段高度和内径计算的加权平均值。 7.4.11当塔型设备有平台时,塔型设备的风荷载应乘以放大系 数。塔型设备风荷载放大系数可按表7.4.11采用。表7.4.11中 的数据适用于平均垂直间距h,不小于3.5m的平台,当平台平均 垂直间距h,大于3.5m时,表中数值应乘以折减系数3.5/hs。

表7.4.11塔型设备风荷载放大系数

注:1管径不大于200mm的设备附属管道及阀门等设备配件的风荷载影响已包 括在内:

,42球靠风间载体本型系数直股U,45

表7.4.12球罐及钢支架结构的风振系数B

注,中间值可用内新法计算

7.4.13构架风荷载应包括结构构件和附件风荷载、设备和管道 风荷载。结构构件和附件风荷载计算应符合下列规定: 1单榻构架挡风面积应包括该榻构架所有结构构件及附件 的挡风面积,结构构件应包括组成本榻构架的柱、梁、支撑,还应包 括平行于风向的各构架在该榻构架到下榻构架之间的支撑,附件

8.1.1石油化工建(构)筑物结构设计时,应根据正常操作、停产 检修和充水试压三种工况中可能存在的荷载,按承载能力极限状 态进行荷载组合,并应取各自的最不利组合进行设计。正常操作 工况、有吊车正常工作的工况、有较大荷载作用的构件,尚应根据 结构或构件上可能同时出现的荷载,应按正常使用极限状态进行 荷载组合,并应取最不利组合进行设计。正常操作工况尚应考虑 地震作用效应或可能出现的事故状态与其他荷载效应的组合。 8.1.2对于承载能力极限状态,应按荷载的基本组合或偶然组合 计算益费组合的效应设计值,并应遭只下式要或。

(7. 4. 13)

7.4.14构架上设备和管道风荷载应符合下列规定

1设备风荷载宜分层逐个计算; 2各层构架管道挡风面积宜取为风沿设备横向作用时该层 设备挡风面积的10%; 3当卧式设备均匀布置时,该层设备横向总风荷载不宜大于 最大一组设备风荷载的3倍; 4当构架按整体计算风荷载时,设备和管道风荷载可按本规 范附录B的规定折减;高出顶层平台的设备和管道风荷载可不折 减;风沿冷换设备纵向作用时,纵向无支撑冷换框架上的设备和管 道风荷载可不折减

7.4.15当构架平面长宽比小于2时,应计算对角风对结构

7.4.15当构架平面长宽比小于2时,应计算对角风对结构的影 响。 7.4.16构筑物结构的风荷载计算,尚应符合现行国家标准《建筑 结构荷载规范》GB50009和《高耸结构设计规范》GB50135的有 关规定。

结构构件的截面抗震验算,应满足下式要求

式中:7— 结构重要性系数,应按现行国家标准《工程结构可靠 性设计统一标准》GB50153等有关规范确定; Sa 荷载组合的效应设计值; R 结构构件抗力的设计值,应按各有关石油化工建、构 筑物结构设计规范的规定确定; 承载力抗震调整系数,应按现行国家标准《建筑抗震 设计规范>GB50011等有关规范确定。 3.1.3对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,采用荷 载的标准组合、频遇组合或准永久组合,并应满足下式要求

(8. 1.3) •25.

各章的规定采用; m参与组合的永久荷载数; 一参与组合的可变荷载数。 由永久荷载控制的效应设计值,应按下式进行计算,

注:1基本组合中的效应设计值仅造用于载与荷裁效应为线性的情况。 2当对Sa,无法明显判断时,轮次以各可变荷载效应为So,<,选其中最不利 的裁效应组合。

2.2基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用: 1永久荷载的分项系数应符合下列规定: 1)当永久荷载效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制 的组合,应取1.2,对由永久荷载效应控制的组合,应取 1.35; 2)当永久荷载效应对结构有利时,不应大于1.0。 2可变荷载的分项系数应符合下列规定: 1)对操作荷载应取1.3;当操作介质重的荷载效应对结构 有利时,操作介质荷载的分项系数不应大于1.0; 2)对检修荷载应取1.3; 3)对试压荷载应取1.1; 4)对标准值大于4kN/m的平台及楼(屋)面活荷载应取1.30; 5)对风荷载、雪荷载、积灰荷载、标准值不大于4kN/m的 平台及楼(屋)面活荷载等其他可变荷载应取1.40; 6)当正常操作工况下,可变荷载采用极限值时,分项系数应 取1.0。 3对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,荷载的分项系数应按有 的结构设计规范的规定采用。 2.3可变荷载考虑设计使用年限的调整系数%应按下列规定 用:

8.2.2基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用

8.2.3可变荷载考虑设计使用年限的调整系数%应按下列规定

现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定确定基本风 压和基本雪压; 2操作荷载、检修荷载、试压荷载等考设计使用年限的调 整系数宜取1.0; 3其他荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009的规定取值。 8.2.4石油化工建(构)筑物考虑正常操作工况下地震作用和其 他荷载的组合时,其基本组合的效应设计值S。应按式8.2.4进行 计算。地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011中的有关规定确定。

S,=YceSe+mSghk+YeSek+YSuk+Y,Sa+.YmSm

一介质温度作用分项系数,应取1.4; Sk一介质温度作用标准值的效应; 中.—一地震作用时,动设备的动力作用组合值系数,对大型 离心式压缩机、大型电机、大型鼓风机应取0.7,一 般动设备宜取0; Y设备动力作用分项系数,应取1.4; Sm—一设备动力作用标准值的效应。 2.5计算正常操作工况地震作用时,结构的重力荷载代表值应 永久荷载和可变荷载中的重力荷载组合值之和;各可变荷载组 值系数,应按表8.2.5采用,

表8.2.5重力微载组合值系数

8.2.6荷载偶然组合的效应设计值应按现行国家标准《建筑结构 荷载规范》GB50009的规定确定。 8.2.7荷载标准组合的效应设计值S,应按下式计算,

S+ =So,++ So,+24, .

8.2.8荷载频遇组合的效应设计值S。应按下式计算

Se=So,+, Sa,+, Sa,k

式中:虹,——第1个可变荷载Q:的额遇值系数,应分别按本规范

各章的规定采用; 范各章的规定采用。 注:组合中的效应设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。 8.2.9荷载准永久组合的效应设计值S.应按下式计算:

8.2.11主控室、机柜间等建筑物进行抗爆设计时,偶然组合可不 考虑风荷载、雪荷载、屋面活荷载及地震作用。 8.2.12不上人屋面均布活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组 合。 8.2.13积灰荷载应与雪荷载和不上人屋面均布活荷载两者中的 较大者同时考虑。 8.2.14排架厂房设计时,在荷载准永久组合中可不考虑吊车荷 载;但在吊车梁按正常使用极限状态设计时,宜采用吊车荷载的准 永久值,吊车荷载的准永久值应符合现行国家标准《建筑结构荷载 规范》GB50009的规定。 8.2.15石油化工构筑物平台均布活荷载可不考虑其不利布置。 8.2.16当构架支承多台设备时,应根据实际操作中设备可能出 现的各种操作介质状态分别组合,取最不利效应组合进行设计。 计算焦炭塔框架最不利效应组合时,各塔介质状态宜按本规范附 录C的规定采用

注:组合中的效应设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况, 8.2.10各工况活荷载的组合值系数、额遇值系数、准永久值系数 的取值,不应小于表8.2.10的规定。表中未列出的各类活荷载的 组合值系数、频遇值系数、准永久值系数的取值应符合现行国家标 准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定。计算地震作用时, 各重力荷载组合值系数应符合本规范第8.2.5条的规定。

A.0.2对于静止设备上附有小型动设备传动装置时,可仅将小 型动设备或传动装置的重量乘以动力系数。 A.0.3对于下列设备,当采取适当的隔振措施后,可不考虑动力 荷载(钢平台除外): 1电动机功率不大于100kW的一般设备; 2电动机功率不大于75kW的破碎机、振动筛等类型设备; 3型号小于10号的送风机

附录B构架风荷载的整体计算

B.0.1构架风何载整体计算应符合下列规定: 1构架挡风面积A,应取迎风面第一榻构架的挡风面积和 各榻构架挡风面积平均值的较大值; 2与风平行方向构架的跨度S宣取迎风向第一跨跨度 和构架平均跨度的较小值,与风垂直方向构架的轮廓宽度B (图B.0.1)可取各层轮廓宽度的平均值或多数层的轮廓宽 度:

图B.0.1构架平面示煮

的跨度,B为与风垂直方向构架的轮席宽度;挡风系数=A,/Ag,A,为构架挡 风面积,A,为构架挡风面的轮席面积。 B.0.2构架风荷载整体计算时,设备和管道风荷载宜折减,折减 系数。可按下式计算:

B.0.3接本附录方法整体计算风荷载时,宜取一个主方向构架 风荷载与另一个主方向结构构件和附件风荷载的50%共同作用

附录C焦炭塔框架最不利效应组合

组合 组合内容 编号 工况 塔1 塔2 塔3 塔 4 1 正常操作 满焦 水焦 水焦 空 2 停产检修 垫 空 空 空 3 地震作用 满焦 水焦 水焦 空

组合内容 组合编号 工况 塔1 塔2 1 正常操作 满焦 水焦 2 停产前 空 水焦 3 停产检修 空 空 地震作用 满焦 水焦

《石油化工建(构)筑物结构荷载规范》GB51006一2014,经住 房和城乡建设部2014年6月23日以第459号公告批准发布。 本规范在编制过程中,编制组在广泛征求意见的基础上,认真 总结工程经验,吸收国内外科研成果,同时参考国外先进技术法 规、技术标准,通过实践经验总结和研究,取得了石油化工建(构) 筑物荷载的重要技术参数。 为便于广大设计、审查、科研和学校等单位有关人员在使用本 规范时能正确理解的执行条文规定,《石油化工建(构)筑物荷载规 范》编制组按章、节、条顺序编制了本条文说明,对条文规定的目 的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还着重对强制 性条文的强制性理由做了解释。但是,本条文说明不具备与标准 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

总 则 (51 ) 2 术语和符号 ( 53 ) Y 荷载分类和荷载代表值 ( 54 ) 永久荷载 ( 55 ) 可变荷载 (56) 5. 1 一般规定 ( 56 ) 5. 3 动力荷载 ( 56 ) 5. 5 冷换设备抽芯荷载 ( 57 ) 5. 6 温度作用 (57 ) O 建筑物荷载 (58) 6. 2 楼面均布活荷载 ( 58 ) 6. 3 屋面活荷载 (58 ) 构筑物荷载 (59 ) 7. 1 一般规定 (59 ) 7. 2 平台均布活荷载 (59 ) 7. 3 催化剂报动荷载 ( 59 ) 7. 4 风荷载 ( 59 ) 8荷载组合 ( 63 ) 8. 1 一般规定 (63) 8. 2 荷载组合 (63) 附录A 常用动力设备的动力系数 (65 ) 附录B 构架风荷载的整体计算 ( 66 )

1.0.1目前在石油化工建(构)筑物结构设计时,荷载计算主要依 据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009。该规范主要规 定了民用、公共建筑和一般生产性工业建筑的荷载取值和效应组 合,而石油化工企业常见的建(构)筑物包含甚少。该规范所涵盖 的内容和条款不能满足石油化工企业中建(构)筑物的荷载分类、 取值和组合的要求,在石油化工行业的应用受到很大限制。目前 石油化工行业内采用的方法,是在行业各建(构)筑物设计标准中 分别对荷载作出规定,但由于石油化工分属中石化、中石油、中海 油等多个国有特大企业,各行业标准对荷载的规定不统,荷载的 分类、取值和组合方式较为混乱,因此有必要编制适合于石油化工 企业的建(构)筑物荷载的国家标准。 石油化工企业由于原料和产品及加工过程的特殊性、复杂性 和危险性,建(构)筑物的主要任务是确保它所支承的设备在各种 条件下都能正常工作,并确保其他事故不影响本结构的正常使用, 避免事故升级或产生次生灾害,这些都与《建筑结构荷载规范》 GB50009有所不同。因此,石油化工企业建(构)筑物的型式、设 计目的、荷载分类和取值有其特殊性,目前执行的国家标准和行业 标准均不能较为准确、系统地解决其特定问题,给石油化工企业建 (构)筑物的设计带来较大的困难,为更好地贯彻执行技术先进、安 全适用、经济合理、确保质量的设计原则,编制本标准。 1.0.2石油化工建筑物主要包括变配电室、主控室、机柜间、分析 化验室、压缩机类厂房、生产类厂房、各类仓库或储存间、泵房(包 括半地下泵房)、消防站及其他小型建筑;不包括厂区内的办公楼、 倒班宿舍等。石油化工构筑物可分为构架类、落地设备基础类、池

类等。构架类构筑物包括各类石油化工构架、管架、火炬及排气筒 塔架、栈桥等。池类构筑物包括水池、各种地沟、各种井。石油化 工企业内的非右油化工特有的建(构)筑物的荷载及组合见相关国 家标准,其他行业的类似结构也可参照本规范。 1.0.4本规范仅在组合中涉及地震引起的作用。设备温度变化 及爆炸对结构的作用用等效荷载的形式考虑。 1.0.5本规范主要规定石油化工特有的建(构)筑物和常见建 (构)筑物在石油化工行业特有的荷载及其组合,本规范对结构常 见荷载及其组合未做详细规定,结构设计时应遵守相应规范。

术语和符号是根据现行国家标准《工程结构设计基本本语和 通用符号》GBJ132、《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083 的规定,并结合本规范的具体情况给出的

3荷载分类和荷载代表值

3.0.1操作荷载、检修荷载、试压荷载分别表示设备及管道正常 操作、停产检修、充水试压三个工况中,与设备及管道有关的可变 荷载。 3.0.2本条文为强制性条文,必须严格执行。结构设计中采用何 种荷载代表值将直接影响到荷载的取值和大小,关系结构设计的 安全,要以强制条文给以规定。 荷载标准值是指其在结构的使用期间可能出现的最大荷载 值。对某些荷载,习惯采用其规定的平均重现期来定义标准值,即 相当于以其重现期内最大荷载的分布的众值为标准值。目前,并 非所有荷载都能取得充分的资料,因此,从实际出发,根据已有的 工程实践经验,通过分析判断后,协议一个公称值作为代表值。这 两种方式规定的代表值统称为荷载标准值。 对偶然荷载应按荷载和建(构)筑物结构使用的特点,分别采 用极限值、折算值、等效静力荷载作为其代表值。 3.0.3本条文为强制性条文,必须严格执行。在确定可变荷载的 标准值时,会涉及荷载最大值的时域问题,这个时域也就是设计基 准期。为了与其他设计规范配套,本规范也采用结构设计使用年 限50年作为规定荷载最大值的时域,

4.0.4石油化工企业内的固定隔墙、固定操作平台使用过程中位 置基本不修改,自重宜按永久荷载考虚

5.1.2目前平台设计中设备梁、框架梁均布活荷载采用 2kN/m²,次梁、平台梁均布活荷载采用4kN/m,也是考虑检修工 况与正常操作工况平台活荷载不同的一种表述。目前构架设计中 对正常操作与检修工况,风荷载用不同值。 5.1.3操作荷载指设备及管道在正常工作时作用在结构上的活 荷载。目前石化各规范对介质重有不同的处理,按永久荷载或按 可变荷载考虑都有,不统,本规范按可变荷载考虑,主要是考虑 与国标荷载组合的方法统一。由于介质重不能参与所有组合,介 质重如按永久荷载考虑,就须列举出各种组合,不能采用国标荷载 规范穷举法的统一公式。 5.1.4停产检修工况包括设备及管道安装和停产检修,检修荷载 指设备及管道在安装、检修时作用在结构上的活荷载。 5.1.5试压荷载指设备及管道在充水试压(液压试验、气压试险) 时作用在结构活荷载。 5.1.9避雷针、投光灯塔等钢结构越来越高,设计中覆冰荷载不 能忽略。 5.1.11本条规定与现行行业标准《石油化工企业建筑物结构设 计规范》SH/T3076相同。在设计水池、挡墙、半地下泵时应考虑 该荷截:设计该区域基础、地面时也应考虑此荷载。

5.3.5事故状态的各荷载都采用极限值,故不能再乘系数。对未 设限制振动设施的振动管道,管架所承受的振动力将大大增加,若

仍采用1.3的动力系数是不安全的,但目前尚提不出一个准确的 系数,因此本规范的规定不包括不设限制振动设施的振动管道。 5.3.6跨越管架和相邻第一个低管架、相邻高低跨管架由于水锤 作用、竖管的收缩和膨胀作用,高低两个管架承受的竖向荷载比正 常情况大很多,因此应乘以1.5的增大系数。这个系数只反映荷 载的转移间题,不反映振动间题。如果管架支承的是振动管道,还 应乘以动力系数。水平方向转弯的管架可参照本条执行,水平推 力的放大系数可适当提高,

5.5冷换设备抽芯荷载

5.5.1计算冷换设备抽芯荷载时,考感到管束的锈蚀、介质为稠 油等因素,一般取管束重,当内部介质为轻油、纯净水时,可根据经 验适当降低,部分国外项目降低到管束重的0.3倍~0.5倍。

5.6.2由环境温度、太阳辐射等产生的温度作用在多本规范中有 规定,设计时应根据工程情况按相关规范计算和构造。 5.6.5当固定架两侧活动管架数量明显不同时,要特别注意两侧 活动管架的不平衡水平推力。

5.6.8计算管架等效水平推力时,混凝土管架采用短期刚

5.2.2低压配电间一般宜取6.0kN/m*~8.0kN/m,但实际工 程中,很多低压配电柜的折算均布荷载大于8.0kN/m,设计时应 根据该工程选用的低压配电柜参数,核算折算均布荷载;高压配电 间一般宜取8.0kN/m~10.0kN/m。一般考虑两排配电柜之间 至少放置一排需检修或更换的配电柜,检修工况下配电柜的支承 梁至少支承两排配电柜(包括恒载一排和活载一排)。压缩机、主 风机、过滤机厂房及动力站的检修区宜根据最大检修部件的最不 利位置DB52T 1006-2015 梵净山 针形绿茶,对平台梁进行计算,并与采用均布活荷载的计算结果对 比取二者中的最大值。

6.3.4室内悬吊包括采暖、通风、消防管道,电缆槽盒,吊灯,工艺 管道等

7.2平台均布活荷载

7.2.1焦炭塔支座以上钢结构框架平台及类似平台中的类似平 台指的是正常操作工况下不需要巡检或操作人员基本不到达的平 台。停产检修工况包括安装荷载。考虑设备安装和检修的要求, 离心式压缩机构架式基础平台均布活荷载宜按工艺要求取值,但 不宜小于表中的10kN/m,与压缩机厂房一致。 7.2.3这类构筑物在使用过程中大部分时间无平台活荷载,设计 基础、地脚螺栓时可不考虑。高宽比较大的构架可按结构是否考 虚风振来区分。

7.4.1第1款中的基本风压最小值要求来源于《高耸结构设计规 范>GB50135一2006第4.2.1条。塔基础、两器的石油化工行业 标准也有些规定,考虑到石化构筑物的特殊性,本规范对所有石化 构筑物均采用此规定。充水试压工况和有正常运行的室外吊车参 与的组合基本风压最小值要求主要是考虑大风天不能正常工作和 检修

7.4.1第1款中的基本风压最小值要求来源于《高耸结构设计规 范>GB50135一2006第4.2.1条。塔基础、两器的石油化工行业 标准也有些规定,考虑到石化构筑物的特殊性NB/T 20194-2012 压水堆核电厂辐射屏蔽设计准则,本规范对所有石化 构筑物均采用此规定。充水试压工况和有正常运行的室外吊车参 与的组合基本风压最小值要求主要是考虑大风天不能正常工作和 检修。

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