标准规范下载简介

GB51006-2014 石油化工建(构)筑物结构荷载规范.pdf

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

脱贫攻坚投资基金城乡供水巩固提升子基金水城县项目勘察设计招标文件.pdf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，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，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。

8.1.1名油化工建（构)筑物结构设计时，必须接按止常操作上况段 计计算，并根据设备使用情况决定是否验算停产检修或充水试压 荷载工况。正常操作、停产检修是石油化工厂设备的必有的二种 工作状态，是否验算充水试压工况应根据设备使用情况决定，结构 应能满足设备各工作状态的要求。设备的安装并人停产检修工 况。一般情况下停产检修、充水试压两工况不验算正常使用极限 状态。有吊车时，要验算正常使用极限状态。有较大荷载作用的 构件也应验算变形，但变形限值要求可适当放宽。 8.1.5变配电室由于同一楼层布置的高低压柜数量较多，安装和 检修时，柜子的摆放对楼板和主次梁的影响很大，有时甚至影响到 柱和基础，因此必须整体计算。验算变配电室检修工况时，检修荷 载宜根据楼层梁布置情况及柜子重要确定检修荷载大小。设备数 量少、重量大的结构可按检修荷载验算楼板、次梁及上级梁，设备 梁可不考虑检修荷载的影响。验算承载能力极限状态不验算基础 的零应力区，对建筑物是可行的

分恒载的特性，而且操作荷载中的水平荷载都基于操作介质，正常 操作工况下必须有操作介质，这一条中就出现了活载有利时还参 与组合的规定。在某些特殊状态下，上游专业提供的荷载值为极 限值，此时分项系数值要降低。特殊状态指正常操作工况下的紧 急放空状态、可控的设备或管道非正常工作状态（事故状态）等，不 包括管道试压时盲板脱落等安全事故。 8.2.4重要的构筑物指抗震设防类别为乙类的构筑物等。 8.2.5各可变荷载中的重力荷载应折减后再乘组合值系数。 8.2.10各工况与设备工作有关的活荷载值相差较大，但在指定 工况内基本不变，因此组合值系数取1.0。设备通常会分为正常 液位（通常为容积的50%～80%）、高液位（通常为容积的70%～ 30%）、低液位。操作介质荷载按正常液位考虑。 8.2.15石油化工构筑物中平台均布活荷载占竖向荷裁的比例较 小，且平台多为简支梁，平台均布活蕊截的不利布置可不考虑。

附录A常用动力设备的动力系数

A.0.1本条源于现行行业标准《石油化工企业建筑物结构设计 规范》SH/T3076和《化工、石化建（构）筑物荷载设计规定》 HG/T20674。动力设备宜采用动力分析方法，空压机等设备目 前多用动力分析方法设计

附录B构架风荷载的整体计算

B.0.1构架风荷载参考ASCE《WindLoadsforPetrochemical andOtherIndustrialFacilities》2012年版的计算方法，体型系数 根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009进行了修改。 根据 ASCE&Wind Loads for Petrochemical and Other Indus trialFacilities》2012年版图5.1，Cn.转化成下表。

S/B A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0. 1 0. 1 0. 31 0. 42 0. 51 0. 60 0, 67 0. 74 0. 80 0. 86 0. 91 0. 95 0. 99 0. 2 0. 31 4.2 0. 51 0. 60 0. 67 0. 74 0. 80 0. 86 92 0. 98 1. 05 0, 33 Va 0. 3. +4 52 62 69 73 0. 87 1. 18 0. 5 0. 31 42 53 63 73 0. 1 57 78 99 1. 21 33 1. 03 34 0. 33 0. 57 0. 68 . 80 0. 90 0. 99 1. 20 1. 55 0. 5 57 70 83 95 0. 1 0. 55 0. 71 82 93 1. 02 09 36 1. 42 0. 2 0, 55 0. 71 93 1. 04 1. 14 1. 24 1, 34 44 1. 55 1. 67 0. 2 0. 55 0. 71 0. 86 00 1., 13 1. 24 1. 37 1. 50 64 1. 95

转成体型系数C表为：

风沿X向即构架纵向作用时： 结构构件和附件挡风面积计算见表3～表8

3跨N=4，S/B=0.45，=0.3，查表得w=3.072。①②5 ③轴总挡风面积346.418m。遮挡折减系数=3.072×106.723/ 1.3/346.418=0.728。 4跨：N=5,S/B=0.45，Φ=0.3，查表得=3.595。①②③ ③③轴总挡风面积409.776m。遮挡折减系数=3.595× 106.723/1.3/409.776=0.72。 风沿Y向即构架横向作用时： 结构构件和附件挡风面积计算见表9～表11

X向:n.exp[1. 4 (μw)1.3]=exp[—1. 4 (4. 133X0. 3)1.5] 0.1447。顶层不折减。 V向设方支造准域设有设务间相五准档不减

Y向：没有支撑遮挡，也没有设备间相互遮挡，不折减

空冷考感迹挡，每层横向总挡风面积不大于最大设备3倍。 标高9.00m最大设备挡风面积三倍=57.78X3=173.34m 标高18.00m最大设备挡风面积三倍=3X12.33=36.99m

为方便计算，地面粗糙度取B类，基本风压取%=1kN/m， 不考虑风振。 按整体计算法考虑折减与常规方便未考患折减的挡风面积与 体型系数乘积比较：

注，表中水平力合让为各层风载的总和（KN）

2表中弯矩合计为各层风荷载与本层标高乘积之和(kN·m)； 3表中的实墙比指构架总挡风面积与轮席面积的比值，为了比较开放式构架 与相同尺寸封闭结指风面积的比值用，可从另一个方面观累挡风面积计算 值的可靠性，

ASCE& Wind Loads for Petrochemical and Other Industria

Facilities》2012年版附录5B中提供了构架的相对于轮廓面积的 极限体型系数：

本例中X向L=39.4m，B=15.5m，Cr=2.595，最大实 墙比=1.62 Y向L=15.5m，B39.4m，C=1.439，最大实墙比=0.9 比较两种计算方法的风荷载： 由于主风向不在正方向，按B.0.3条当计算对角风时，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。统计见表18~表19：

先按常规方法计算： 各轴线结构构件和附件挡风面积计算见表20～表25：

注，表中钢管支稳指风直品品量算

主，表中钢管支稳指风直品算

设备和管道挡风面积见表26～表28：

空冷考虑遮挡，每层横向总挡风面积不大于最大设备3倍

计算两个方向挡风面积和风荷载： 为方便计算，地面粗糙度取B类，基本风压取=1kN/m，不 考虑风振。表29表34中，水平力以"kN”计，弯矩以"kN·m”计。

按附录B的方法计算（各挡风面积同上）：

风沿X向即构架纵向作用时： 采用①轴线做挡风面，A=75.67m； N=4,S=6m,B=10.7m,S/B=0.56，挡风系数=75.67/ 22.5/10.7=0. 314 查表得μw=3.13。 标高7.30m，12.00m，22.50m三层平台均为花纹钢板挡风面 积应考虑折减，即支承花纹钢板的梁面积打八折： 标高7.30m:7,=10.2(A,/A,)=10.2(6.42/15.5) 0.917 标高15.00m:n,=10.2(A/A,)=10.2(6.42/14.07)= 0.909 标高22.50m:n,=10.2(A/A,)=10.2(4.88/14.55) 0. 933 设备和管道风荷载折减系数：

风沿X向即构架纵向作用时： 采用①轴线做挡风面，A，=75.67m； N=4,S=6m,B=10.7m,S/B=0.56，挡风系数=75.67/ 22.5/10.7=0. 314 查表得μw=3.13。 标高7.30m，12.00m，22.50m三层平台均为花纹钢板挡风面 积应考虑折减，即支承花纹钢板的梁面积打八折： 标高7.30m:7,=10.2(A,/A,)=10.2(6.42/15.5)= 0.917 标高15.00m:n,=10.2(A/A,)=10.2(6.42/14.07)= 0.909 标高22.50m：n,=10.2(A,/A,)=10.2(4.88/14.55) 0. 933 设备和管道风荷载折减系数：

n= exp[1. 4 (μwg)1.5J= exp[—1. 4 (3. 13X0. 314)"J= 0.2556。顶层无构架遮挡、空冷器间的遮挡已考虑折减，不再折 减。 风沿Y向即构架横向作用时： 采用?轴线做挡风面，A，=96.74m； N=2,S=8.7m,B=21.5m,S/B=0.4,挡风系数=96.74/ 22. 5/21. 5=0. 2 查表得μs=2.254。 标高7.30m，12.00m，22.50m三层平台均为花纹钢板挡风面 积应考虑折减： 标高7.30m:7,=10.2(A,/A,)=1—0.2(5.95/20.43)= 0.942 标高15.00m：7,=1—0.2(A/A,)=10.2(5.95/17.34)= 0. 931 标高22.50m:7,=10.2(As/A)=10.2(5.95/17.82)= 0.933 设备和管道风荷载折减系数： 该方向设备间无相互遮挡DB37／T 3920-2020 输水渠道预制衬砌板检测规程，构架对设备基础无遮挡，不考虑折减。 计算两个方向挡风面积和风荷载： 同常规计算方法，地面粗糙度为B类，基本风压为= 1kN/m，不考虑风振

n= exp[1. 4 (μwg)1.5J= exp[—1. 4 (3. 13X0. 314)"J= 0.2556。顶层无构架遮挡、空冷器间的遮挡已考虑折减，不再折 减。 风沿Y向即构架横向作用时： 采用?轴线做挡风面，A，=96.74m； N=2,S=8.7m,B=21.5m,S/B=0.4,挡风系数=96.74/ 22. 5/21. 5=0. 2 查表得μs=2.254。 标高7.30m，12.00m，22.50m三层平台均为花纹钢板挡风面 积应考虑折减： 标高7.30m:7,=10.2(A,/A,)=1—0.2(5.95/20.43)= 0.942 标高15.00m：7,=1—0.2(A/A,)=10.2(5.95/17.34)= 0.931 标高22.50m:7,=10.2(A/A,)=1—0.2(5.95/17.82)= 0.933 设备和管道风荷载折减系数： 该方向设备间无相互遮挡，构架对设备基础无遮挡，不考虑折减。 计算两个方向挡风面积和风荷载： 同常规计算方法，地面粗糙度为B类，基本风压为= 1kN/m²，不考虑风振

(3)比较两个构架两种计算方法的风荷载计算值。 先比较两种计算方法各方向各单项风荷载计算值

（3）比较两个构架两种计算方法的风荷载计算值。 先比较两种计算方法各方向各单项风荷载计算值

GB50511-2010 煤矿井巷工程施工规范表33两独计算方法各向各单项风荷载计算值比较表

主，表中折减率指整体计算法升算的各单现风范载营规方法各单项风微载的比