针对石油化工装置的荷载取值与应用1.doc
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针对石油化工装置的荷载取值与应用荷载定义:永久荷载:在安装、生产和检修期间,其值不随时间变化,或其变化趋于稳定值、或变化幅度可以忽略。例如:构件自重、设备空重、电缆桥架、设备操作荷载、管道空重和管道内介质的重量,防火、防腐涂层重量;池类结构中的静水压力、土压力等。可变荷载:在安装、生产和检修期间,其值随时间变化,或其变化幅度不可以忽略。楼面活荷载:在楼面上移动或可移动的外加荷载。如正常生产操作状态下人员、工具、可拆卸部件、零星原料和成品的重量。设备充水试验时设备、管道内的介质荷载:如在进行水压试验时,设备及管道内的全部液体重量。吊车荷载:计算吊车竖向、水平荷载对结构的作用。风荷载、雪荷载同《建筑结构荷载规范》。偶然荷载:其值很大、同时持续时间很短的荷载。如由于事故产生的爆炸力、或其它原因产生的撞击力。荷载标准值取值:永久荷载:结构自重、相关专业提出的设备空重等。楼面活荷载:根据实际情况,可按等效均布荷载考虑。一般应由主导专业提出。A级:走道、走道平台:2.0kN/m²B级:操作区或操作平台:4.0kN/m²C级:和相关专业协商,按实际情况取值。特定楼面活荷载取值:控制室:4.0kN/m²、主柜机室:5.0kN/m²、配电室:6.0kN/m²、化验室:3.0kN/m²。对于乙烯、聚乙烯、丁二烯、合成氨、尿素等化工装置中各个工号楼面活荷载取值详见《化工、石化建(构)筑物荷载设计规定》HG/T20674-2005中附录A.3.楼面动力设备荷载:如离心机、振动筛、造粒机、通风机等。a)动力荷载一般由制造厂家提供,但均应采取隔振措施。b)当电机功率≤100kW时,可不做动力计算。仅按替代静力计算。动力系数详见《化工、石化建(构)筑物荷载设计规定》HG/T20674-2005中附录B.c)当机器功率≤500kW时,且扰力频率远离厂房共振区,判定设备不会引起厂房共振。永久荷载分项系数G取值:结构自重、设备自重、管线自重(保温、衬里):G=1.2设备操作介质重(包括催化剂重):G=1.2管线操作介质重:G=1.2池类结构内、外壁水压力:G=1.2池类结构土侧压力:G=1.0可变荷载分项系数Q取值:设备充水试验水重、管线充水试验水重:Q=1.1催化剂波动引起的水平力:Q=1.2空冷风机、电机等动力设备引起的当量静荷载:Q=1.2卧式换热器温度产生的摩擦力:Q=1.2卧式换热器的抽芯力:Q=1.1管线水平推力:Q=1.3楼面活荷载4.0kN/m²:Q=1.3楼面活荷载4.0kN/m²:Q=1.4风荷载、雪荷载、吊车荷载:Q=1.4温度作用:Q=1.2地震作用:Q=1.3荷载组合:荷载类别荷载状态正常操作充水试验安装检修地震撞击无风有风永久荷载√√√√√√√楼面操作活荷载√√√√楼面安装、检修活荷载√√√积灰荷载√√√√√√√雪荷载√√√√√√√风荷载√√√√√√设备内操作重√√√√设备充水试验重√吊车荷载√√√√卧式换热器抽芯力√温度作用√√√√地震作用√撞击力√根据上表可以看出,只有在指定的荷载状态,才存在特定荷载。所以合理的荷载组合,必须弄清各个工况下的荷载类别!六.目前土建结构计算存在问题:按照《化工、石化建(构)筑物荷载设计规定》HG/T20674-2005要求,不难发现我们结构设计中存在荷载组合不合理、荷载参数取值过大,从而导致肥梁胖柱、安全储备过高。具体如下:按照SATWE软件计算,只要是活荷载,分项系数就一定是Q=1.4。它主要是用于民用建筑,而不适用于荷载类别复杂的工业建筑。如利用该软件,就应降低荷载标准值的输入。配管专业所提设备操作荷载,一般都是扣除设备空重,然后按活荷载输入,那么计算的分项系数就一定是Q=1.4。对照《化工、石化建(构)筑物荷载设计规定》设备操作荷载为永久荷载,分项系数应是G=1.2。配管专业所提设备充水试验荷载,大家也是扣除设备空重,然后按活荷载输入,那么计算的分项系数就一定是Q=1.4。对照《化工、石化建(构)筑物荷载设计规定》分项系数应是Q=1.1。而且多数情况下,配管专业所提设备充水试验重大于设备操作重,后果可想而知。管线中的物料荷载多数也是按活荷载输入,分项系数也是Q=1.4。对照《规定》分项系数应是G=1.2。5.管线水平力大家一般按活荷载输入计算,分项系数是Q=1.4,对照《规定》分项系数应是Q=1.3。6.池类结构内、外水压力;土侧压力,大家一般按活荷载输入计算(Q=1.4),对照《规定》都属于永久荷载范畴,分项系数应是G=1.2。楼面活荷载一般由相关专业提出,但没有准确依据