【石油化工行业标准(SH)】 石油化工冷换设备和容器基础设计规范

ICS71.120
备案号：J500-2006
中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 3058—2005
代替SH3058—94
石油化工冷换设备和容器基础设计规范Design specification for exchanger and vessel foundationsinpetrochemicalindustry
化法家心
2006-01-17
2006-07-01
中华人民共和国国家发展和改革委员会实施
范围·
2规范性引用文件，
3符号·
一般规定
基础型式
4.2基础埋深与地基计算…
结构计算·
4.4地脚螺栓.
4.5基础材料
5冷换设备基础
5.1荷载地震作用及其效应·
5.2结构计算
5.3基础构造
6卧式容器基础
6.1荷载地震作用及其效应
6.2结构计算
6.3基础构造
7小型立式容器基础
7.1荷载地震作用及其效应
7.2结构计算
基础构造·
用词说明
附：条文说明
SH/T3058—2005
SH/T 3058—2005
本规范是根据原国家经济贸易委员会“关于下达2003年行业标准项目计划的通知”（国经贸厅行业[2003]22号），由中国石化集团洛阳石油化工工程公司对原SH3058—94《石油化工企业冷换设备和容器基础设计规范》进行修订而成的。本规范共分7章，内容有：范围、规范性引用文件、符号、般规定、冷换设备基础、卧式容器基础、小型立式容器基础。
本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范与SH3058一94《石油化工企业冷换设备和容器基础设计规范》相比，主要变化如下：1根据近两年颁布实施的国家结构专业设计规范，对原规范进行了全面修订；2对原规范在执行过程中各有关单位反馈来的问题进行修订和补充；3将近几年经工程实践验证，技术上已经成熟的新材料、新结构形式、习惯作法等补充进本规范；4为使用方便，将原规范中引用其它规范，常用的部分内容，直接列入本规范。本规范由中国石油化工集团公司建筑设计技术中心站管理，由中国石化集团洛阳石油化工工程公司负责解释。
本规范在实施过程中，如发现需要修改补充之处，请将意见和有关资料提供给管理单位和主编单位，以便今后修订时参考。
管理单位：中国石油化工集团公司建筑设计技术中心站通讯地址：河南省洛阳市中州西路27号邮政编码：471003
话：0379-64887187
真：0379-64887187
主编单位：中国石化集团洛阳石油化工工程公司通讯地址：河南省洛阳市中州西路27号邮政编码：471003
主要起草人：郑洪忠武笑平张继文本规范1994年首次发布，本次为第1次修订。I
1范围
石油化工冷换设备和容器基础设计规范SH/T 3058—2005
1.1本规范适用于石油化工企业的冷换设备(包括冷凝冷却器、冷却器和换热器)、卧式容器及小型立式容器的混凝土和钢筋混凝土基础的设计。注：小型立式容器是指容器及其支承结构的总高度不大于10m的立式容器。1.2执行本规范时，尚应符合现行有关标准规范的要求。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范；然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其新版本适用于本规范。GB50007—2002建筑地基基础设计规范GB50009--2001建筑结构荷载规范GB50010—2002混凝土结构设计规范GB50011-2001建筑抗震设计规范GB50017—2003钢结构设计规范
GB50068一—2001建筑结构可靠度设计统一标准GB50191-93构筑物抗震设计规范GB50119—2003混凝土外加剂应用技术规范SH3030—2004石油化工塔型设备基础设计规范3符号
A——卧式容器在风荷载作用方向的挡风面积：B，支墩和支架的短期刚度；
容器外径；
Fw—风荷载标准值；
Eek水平地震作用标准值；
Fbk—抽芯力的标准值；
Fa—弹性力的标准值;
Fk—摩擦力的标准值；
GBk正常操作状态下，冷换设备(或容器)及介质永久荷载的标准值；Gbk冷换设备管束自重的标准值；Gk—-基础自重标准值；
SH/T3058-—2005
-地面以上的基础自重标准值；
4一般规定
基础底板的顶面至支墩或支架顶面的高度；平台活荷载标准值；
一基础承载力设计值；
基础荷载效应组合的设计值；
正常操作状态下，永久荷载标准值计算的荷载效应值；抽芯力的标准值计算的荷载效应值；弹性力的标准值计算的荷载效应值；地震作用标准值计算的作用效应值；基础自重标准值计算的荷载效应值；停产检修时，冷换设备永久荷载的标准值计算的荷载效应值；平台活荷载标准值计算的荷载效应值；充水试压状态下，容器永久荷载的标准值计算的荷载效应值；容器及管道内充永荷载的标准值计算的荷载效应值；摩擦力的标准值计算的荷载效应值；EROCHEMICAL
风荷载标准值计算的荷载效应值；充水试压状态下，风荷载标准值计算的荷载效应值；垂直于容器表面上的风荷载标准值：基本风压
正常操作状态下，卧式容器的热膨胀量；水平地震影响系数最大值；
抽芯力的分项系数；
正常操作状态永久荷载的分项系数；停产检修状态永久荷载的分项系数；平台活荷载的分项系数；
-充水荷载的分项系数；
结构构件重要性累数；
-温度作用的分项素数：
风荷载的分项系数！
水平地震作用分项系数
承载力抗震调整系数；
摩擦系数；
-风荷载体型系数；
风压高度变化系数；
可变荷载组合系数。
4.1基础型式
4.1.1．冷换设备和容器的基础型式可分为支墩式、支架式、支柱式、圆柱式和圆筒式（见图1）。2
SH/T3058-—2005
V279E3ouLEe
产霸：
SH/T3058—2005
4.1.2冷换设备的基础，宜采用支墩式。4.1.3卧式容器的基础型式，可按表1选用。表1
设计地面至基础顶面的高度H。
卧式容器的基础型式
容器内径D
Do≤2
4.1.4小型立式容器的基础型式，应根据容器的支座类型按下列规定确定：基础型式
支墩式
T形支架式
Ⅱ形支架式
a）支腿式支座的容器基础，宜采用支柱式，当H。≤1.5m时，也可采用圆柱式；b)
支耳式支座的容器基础，宜采用环形支架式裙座式支座的容器基础型式，可按表2选用。表2裙座式支座的容器基础型式
设计地面至基础项面的高度H。
0.5≤H。<3.0
H。≥3.0
4.2基础理深与地基计算
容器内径Do
1. 8< D,≤3. 0
基础型式
圆柱式
圆柱式
圆简式
圆柱式
圆筒式
环形支架式
4.2.1基础的埋置深度，应考虑相邻基础埋深及地基土的冻胀、融陷的影响，并根据工程地质和水文地质条件确定，且不应小于0.6m。4.2.2地基计算应符合下列规定：a
验算基础在各种荷载状态下的地基承载力时，作用于基础底面上的荷载效应，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合值；b)
基础的底面面积，应按GB50007--2002《建筑地基基础设计规范》有关规定进行地基承载力验算；
地震作用状态下的天然地基，应按GB50011一2001《建筑抗震设计规范》有关规定进行抗震验算。
基础在正常操作及充水试压状态下，基础底面不宜出现零应力区；基础在停产检修状态下，基础底面允许出现零应力区，但零应力区的面积不宜大于基础底面积的25%；在地震状态下，基础底面出现零应力区的面积不宜大于基础底面积的15%；f）地基变形一般可不进行验算；4.3结构计算
4.3.1基础的安全等级为二级。
SH/T3058--2005
4.3.2基础的支墩及底板在正常操作和停产检修两种状态时的承载力设计，应符合下式要求：%S≤R
式中：
%。—结构构件重要性系数，取1. 0;一结构构件承载力设计值。
4.3.3基础在地震作用状态时的承载力设计，应符合下式要求YRES≤R
式中：
YRE——承载力抗震调整系数，按GB50011—2001《建筑抗震设计规范》的规定采用。4.4地脚螺栓
4.4.1基础的地脚螺栓，宜采用直钩式，当螺栓的直径大于32mm或锚固长度受到限制时，可采用锚板式。
4.4.2地脚螺栓应设双螺帽，其直径、露头长度、螺纹长度由设备专业提供。地脚螺栓的类型、构造及锚板尺寸见表3、表4。
4.4.3地脚螺栓宜采用一次埋入法。当需要采用预留孔法埋设时，预留孔的孔边至钢筋混凝土基础边缘的距离不宜小于80mm，至混凝土基础边缘的距离不宜小于120mm。预留孔应在螺栓定位后用比基础混凝土的强度等级高一级的细石混凝土填实。4.4.4地脚螺栓及螺栓锚板，可采用Q235或Q345钢制作。表3地脚螺栓锚固长度
地脚螺栓形式
钢材型号
Q235钢
Q345钢
注1：d为地脚螺栓直径；
注2：括号内数值用于地震区。
直钩式
20d(25d)
25d(30d)
锚板式
12d(17a)
15d(20d)
SH/T 3058—-2005
4.5基础材料
表4锚板式地脚螺栓的锚板形式及尺寸地脚螺栓直径d
4.5.1混凝土强度等级应符合下列要求：a)
钢筋混凝土基础，还低于C25，素混凝土基础，不低于C20；锚板尺寸，mm
b）基础垫层宜采用cto。
混凝土强度等级应满是d5001-—2002《混凝土结构设计规范》规定的設计使用年限为 50 年的结构混凝土耐久性的基本要求。
4.5.2基础顶面的二次找平层厚度为30mm～50mm，应采用比基础混凝土的强度等级高一级的细石混凝土。
基础内的受力钢筋宜采用HPB235级或HRB335级钢筋，构造钢筋宜采用HPB235级钢。5冷换设备基础
5.1荷载、地震作用及其效应
5.1.1冷换设备基础的荷载，可分为下列两类：永久荷载：结构自重、冷换设备(含管束)和附件的自重、设备与管道内介质的自重及保温材料、a）
平台梯子的自重；
可变荷载：平台上的活荷载、温度变化在设备支承面上引起的摩擦力及停产检修时的抽芯力。SH/T 3058—2005
5.1.2、冷换设备（卧式容器）)内介质温度变化在设备支承面上引起的摩擦力标准值，应按下式计算：Fk=μGBk
式中：
摩擦力的标准值，kN：
Ggk——正常操作状态下，冷换设备(或容器)及介质永久荷载的标准值，kN；☆
摩擦系数。当支承面为混凝土时，取0.45；当支承面为钢板时，取0.3。5.1.3作用于冷换设备中心标高处的抽芯力标准值，应按下武计算：a
Fbk = Gbk
式中：
抽芯力的标灌值，kN；www.bzxz.net
冷换设备
束自重的标准值，kN。
注1：当有工程经验或有合适的抽芯设备时，抽芯力的标准值可根据实际情OCHE
注2：采用固定管板式的换热器时，不考虑抽芯力。重叠式布置的冷换设备，仅考虑对结构最不利的一台设备的抽5.1.4
5.1.5正常操作状态下基础的荷载效应组合的设计值，应按下式计M
式中：
S =YoSBk +YoSk +YQSQk +YSk
基础荷裁效应组合的设计值；
正常線竹
获态永久荷载的分项系数，取1.2：分项系数，取1.4；
活荷载的
温度作用的分项系数，取1.2；
正常操作状下，永久荷载标准值计算的荷载效应值基础自重标准值计算的荷载效应值：(3）
（4）
而不考虑其同时抽芯。
平台活荷载标准值计算的荷载效应值；取平台活萄载标准值2kN/m；2
摩擦力的标准值计算的荷载效应值。5. 1.6停产检修状态下，基础的荷载效应组合的设计值～应按下式计算：S=YoSk+yGSK+Sbk
式中：
停产检修时，冷换设备永久荷载的标准值计算的荷载效应值；Sbk—抽芯力的标准值计算的荷载效应值；停产检修状态永久荷载的分项系数，取1.0；一抽芯力的分项系数，取1.1。
SH/T3058—2005
5.2结构计算
5.2.1支墩式冷换设备基础，可按下列规定进行结构内力分析（见图2）。a）不考虑竖向荷载在设备的纵、横两个方向偏心的影响；b）可将冷换设备视为与支墩顶面铰接连接的刚体。5.2.2基础的支墩及底板在正常操作和停产检修两种状态时的承载力设计，应符合本规范公式(1)的要求。
f Fah/L
F/2(Fz/2)
图2支墩式冷换设备基础计算简图Fah/L
Fo/2(Fa /2)
5.2.3位于地面层的冷换设备基础，当地面满足图3的要求时，可将地面视为支墩的嵌固面。b
现浇混凝土地面
图3地面对支墩的嵌固
5.3基础构造
5.3.1支墩式基础的支墩配筋，应符合下列要求（见图4)：≥8@≤200
(封闭箍筋)
?≤200
图4支墩构造配筋
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