SH3055-1993石油化工企业管架设计规范.pdf
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1、U D C G 皿 中华人民共和国行业标准SH 3 0 5 5 -1 9 9 3石油化工企业管架设计规范P e t r o 一Ch e mi c a l d e s i g n s p e c i f i c a t i o nf o r p i p e .s up p o r t1 9 9 3 -1 1 -2 4 发布1 9 9 4 -0 6 - 0 1 实施中国石油化工总公司发布中华人民共和国行业标准石油化工企业管架设计规范P e t r o- h e m i c a If o r pi p ed e s i g n s p e c i f i c a t i o ns u p po r
2、tS H 3 0 5 5 - 1 9 9 3r 编单位:中国石化北京设i 十 院 批准部门:中国石油化工总公司中国石油化工总公司文件中石化 ( 1 9 9 3 )建字 5 5 4号关于发布行业标准 石油化工企业管架设c 卜 规范的通知各有关单位:山中国石化北京设计院主编的 石油化工企业管架设 计规范已经审查和定稿。现批准 石油化工企业管架设 计规范S H 3 0 5 5 - 1 9 9 3 ,为石油化工行业标准,自一九九四年六月一 日起实施。原 炼油厂管架管墩设计技术规定 S H J 1 0 6 4 -8 4 ,一j : 一九九四年十二月 一日 废止。本规范的具体解释工作,由中国石化北京设计院
3、负责。中国石油化工总公司 九九三年十一月二十四日I !次1 总则 , t . . . . , ,1Y卜要符 号 , . 2 3一般规定 , . . . . . , , , , I1 钱 : 架荷端 替 , , , 二 I nd . 1向b li 找. ” 二 ” “ , , 二t o, . 2骨道水平推1 1 “ ” “ , . . . . . . . . . 1 1 . :, 风A找“ “ “ ”“ 。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 2, . a地震作)N 1 和杭;u验炸 “ “ “ ” ”“ “ 一 I AJ . 5i i 道振动荷载 ”
4、” “ . “ “ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5, . s f i “ t 效17 4 1 1 n 二 ” ” “ ”“ “二 1 5 弓价架i i J ) , , 四,5 . 1独v .竹架 “”“ “ 二 , , , 4 , , , , , 二1 95 . 2 纵梁式针架“. , , 一“ 一I 9几 . 3 吊索式杆架“ “ “ . . . . . . . . . . . . . . 2 45 一 1跨越竹架”“ “ “ “ 2 65 . 5特种9 i 架 “ ” 2 65 . 竹架从础” ” “ 、 , . . . . .
5、. . . . . . . 2 R “ 竹架材料及构造4 . , . . . . . . . 2 9 了 份墩 - , 3 5 1咐录A振动筒道 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7附录B啼道水平推力牵制系数 1 1 , , , , . . . . . . . . . . 3 s如假招附 录c附 录D 附 加说明管架摧本 自振周期 计劝 月u ll 说 明总则1 . 0 . 1本规范适用 1 , 石油化工企业常用的管架、管墩设 i 。本规范不适用
6、于管道卞身作受力结构及其它跨越江河 的大型跨越管架的设计 。 1 . 0 . 2 执行本规范时。 尚应符合现行有关标准规范的要求。几要 符 号2. 0. 2作用和作用效应F R ,管架承受的管道轴向水平推力标准值( 以下简称 轴向水平 推力) ;F . k -管架沿管道轴向位移产生的等效水平推力标准值 ( 以下简称等效水平推力) :F , * 一一杆道补偿器弹力标准值;F v k - 一 管道不平衡内压力标准值;G k 正常操作时管道荷载标准值:n -基础底面的 平均压力设L l 值:v m, 基础底面边缘处的最人振力设日值:关一 一地摹承载力设i f 位:w。 一 一基本 风压 :w二 管架
7、横向风荷载标准值s -单位力作用 f 架顶时产生的架顶位移、儿 何参数A 矩形基础的长 边;B 矩 形基础的短 边:e , - X方向的偏心距: , 一一 Y方向的偏心距:l d - 前后相邻骨架 L 骨道长度之华:几 计算跨度:I . -整个特种管架的截面惯性矩:0吊索与水平拉杆的夹角;J _ 仁 要热ft道的膨胀i t . 0 . 3 计 算系数及其他石 : 一一钢筋弹性模,A;K ; 牵制系数;n -管道根数;n -16 1 定管道根数;n ; -固定管架至膨胀弯前第一个管架的活动管架数;产 柱高计算长度系数;u钢与钢静摩擦系数; 4 d -钠与饥动1A系 数、/ l x钢与钢滚动摩擦系
8、数;尸 : - J A荷载体型系数;产 ; 风压高度变化系数;川竖向弯管风荷载体型系数;0 u可变荷载的准永久值系数。3一 般 规 定3 . 0 . 1竹架分类3 . 0 . 1 . 1按照结构形式可分为: 独立式管架( I q 一 分为钢性管架和柔性管架)、跨越式管架、纵梁式竹架、拉杆式 骨架、吊索式管 架、 纵向悬臂 式管架、 纵向拓架式啼架和 特种管架。3 . 0 . 1 . 2按照管道在管架1 . 的支承条件分为:固定竹 架和活动管架。3 . 0 . 1 . 3按照材料分为:钢筋混凝 I 骨架、钢什架和 组合式管架。9 15 :同时具备 列条件的管架,n 1 称为特种竹架( t )管道
9、直径大子等子5 0 0 mm;(2)竹道根数小 J “ 等 1 3根:(3 )管架高度人 1 0 m 3 . 0 . 2 独立式16 1 定管架,应按刚性竹架设计独I 7 , 式活 动啼架,t i r 采用刚性管架,亦n , 采用柔性竹架。独;, 式活动管架,当管架较低或管道膨胀I,较人时,应按刚性竹架 设计;管架较高且管道膨胀量较小时,宜采用柔性竹架. 3 . 0 . 3刚、柔性特架,应按 卜列I 9 M式确定:刚性管架F . k F + k ( 3 . (1 . 3 - I )柔性管架厂 。 * 7m时t . / 2 0 o1 0 / 2 5 0钢梁1 a / 2 5 0续 表 3. 0.
10、 8构件类型允许挠度值俐衍架l 0 / 5 0 0注:表中l 。 为构件计算跨度书如果钢相架制作时预先起拱,可将计算所得的挠度值减去起拱值;悬臂构州的允许挠度值按表中相应数值乘以系数2取用。 3 . 0,钢筋混凝上管架,当梁柱节点为铰接时,管架相计算长度,应按表3 . 0 . 9 采用。梁柱铰接管架柱计算长度H。表3- 0A管架类型单跨双跨轴向径 向 一 轴.句 径向瞥单 层( 1 . 2 5 一 1 . 5 0 H1 . 5 0 H( 1.2 5 一1 .5 ( 1 ) H1 . 2 5 HA上管架多层1 . 2 5 H1 . 2 5 H1 . 2 5 H1 . 0 0 H纵梁式管架单层1.
11、 0 0H1 . 5 (1 H1 . ( 川 H1 . 2 5 H多层1 . 0 0H1 . 2 5 H1 . 0 0 H1 . O O H沈:表中轴向、径向指管道轴线方向和IM t方向;表中 ( 1 . 2 5 一1 . 5 0 )的取值, 取决于管道对管架梁作用的大小;若管道币大、根数多取小值,反之取大A;( s ) 1一一 牢 1 高度 f m);对 P 单层管架,取从础顶面至梁底的高度对于多层管架,一般取基础顶面至下层梁底的高度 3 . 0 . 1 0 钢筋混凝 I - 管架,当梁柱节 点为 刚接时,管架柱 计算长度,应按表3 . 0 . 1 0 采用。3 . 0 . 1 1钢管架柱轴
12、向计算长度按表3 . 0 . 1 0 的规定采用, 径向计算长度等 于柱高H乘 以计算长度系数产,产按 钢 结构设日规范G B J 1 7 -8 8 附表5 . 2 规定采用。3 . 0 . 1 2钢结构构件的 长细比不应超过表3 . 0 . 1 2 的容许值3 . 0 . 1 3钢筋混凝 上 柱长细比, 不应超过表3 . 0 . 1 3 的容许值 注:长细比计算时应考虑柱计算方向相对应的柱尺寸。卜恻令爵协绷卑,拭酬侧恻扣和0.0.月报。恻艳9世献四卜圈国日穆娜爵姿1殊取四姚干友侧褪9崔以圈旧跨祖淤爵.默枷四姗十常任)划恤勿!不口测袱澎刊以 厂F/报密硬举联联扣蓄划枷平么爵恻澎名(0功.1!况
13、.:晋粥神尽板喇侧显疽扳洲屏侧枷职回恻仁霹恶粥白。国侧半辫七坦联取擎浸坦以钢结构构件容许长细 比表3. 0. 1 2构件名称容许长细比刚性, i架牛 !1 5 0柔性III :架牛 I:z o o布 f u ll 交叉支撑3 0 f )一般件间人字撑2 ) )f l : i9 l 支撑I : 横杆1 5 0纵 梁 式释架 的 纵 梁受寸 13 0 0受R 0 . 0 1 5 的情况。 当W. d = + (n )注:活动管架、固定管架上支承的管道,均应考虑行充水试压。 4 . 6 . 6当 采用荷载长期效应组合时,可 变荷软的准水久 值系数0 o 可按下列规定采用:管道操作介质T f. 0 。
14、二卜尔管道平台操作活荷载w 4 二0 . 5 :管道振动力0 。 二0 . 7 。5管 架 计 算独立管 架1 . 1 独立管架内力,应分别按平面内、 平面外计 算。5 . 1 . 1 . 1 柱按双向偏心受压计 算。 对于 , . r ,. 型管架 柱,必要时.应进行伉扭 计算。 5 . 1 . 1 . 2 活动管架梁应按l Y 向受 弯计 算。固定管架梁, 应按i v 向受弯兼受扭 计算,日 一 算受扭时,近似视两端为固定。5 . 1 . 1 . 3管架的计算简图如下与 . 2纵梁式管架5 . 2 . 1纵梁式管架结构系以一个温度区段作为一个计 算单元,管架横梁承受管道的竖向荷载和水平推力
15、。5 . 2 . 2管架纵梁应能传递纵向拉力,并承受横向进 出管 道荷载和其他荷载。 5 . 2. 3纵 梁的 纵向拉 力 。. f 按 下式 i F 算 N k 一 /g i( F tk + , F , dIr,= r- r , + F vr式中 N* 一 一 纵梁纵向水平拉力标准值 ( k N);F l k 纵梁固定管道补偿器弹力标准值 ( k N )山配管 1业提供;长于圈。棋担姆公锡摇担恶瓣岭释降卜一 一4心+。呵母恰团坦印卜西拭祖渊划坦以峙琳尽祖映举摆担临报书:味只把降关显润匕棋担但期仑田困逞城本深扣烈蚕四斗1.T.价困 1仁。2 0困坦棘龙默枷划妥明歌一二吸-1卜去.吸UtifN|
16、1.1.瞬困。一2 1困坦瓣扛深伽划帐迎拼!1一。1仁。改!we.1.瞬圈。、仁八闷心圈卜担枷落豁州卫7Le圈垃妹七联如赶料四欣四叫禅枷珍哪州(。3一|一.晚圈画胭日q.口n朋”肚n.皿 !、Ll, -井fl.1.,龟圈砚寨巴/二匕一/ /护去叹扮/j.封坦了、八引2 3F K 活动刚性管架通过管道作用 i = 固定骨架的反作用力标准值 ( k N );F P f管道不平衡内压力标准值 ( k N)n 。 一 一 固定管道根数 操作或扫线MA度 u(及1 l 以下的管道不考虑)n ; M 定管道至膨胀弯前第一个管架之fo l 活动竹架数 5 . 2 . 4 一般情况下,纵梁式骨架的柱间支 撑仪
17、按构造要 求设置,可不作强度日算。 当需要计算时,柱间支撑承受两侧不平衡纵向力标准俏,u J 按一 式i h l fi :Nn r k=N k . 。 二一0. 9Nk m r ( 5 . 2 . 1 ) 5 . 2 . 5 一般情tR下管架柱可不考虑管道水 平推力作用, 当管架铺设多层竹道,叮 纵梁只有一层时,IT 考虑无纵梁处固定管道水平推力对柱产生的弯矩5 . 3吊索式管架5 . 3 . 1吊索式管架体系,以二个固定架之J司为个l 1 0 单元。管道水平推力和吊索水平分力由拉杆传递,水f拉 杆的不平衡J i 即为固定管架水平推力。活动管架柱不考虑 承受水平推力作用。管架横梁的计 算同独立
18、管架 5 . 3 . 2 水平拉杆最大拉力出现在靠近固定骨架跨i“ 1 的 二 个吊点之间,其值f , 按下式 计算:Nl k=For k + R, t gB ( 5 . 3. 2 )式中N( k 水平拉杆拉) j ( k N);R吊梁反力标准值 ( k N):B 吊索与水平拉杆的夹角。尽端或转弯管架,应考虑不平衡拉力妒黎洲丰默扣拭征呀的.m圈2 55 . 跨 越 管 架5 . 1 . 1跨越管架和相邻第一个低管架 见图 5 曰 的 竖向荷载和水平推力,均应乘以 1 . 5 的增大系数。若有振 动管道时,尚应按4 . 5 . I 条规定对振动管道 乘以动力系 数、 5 . 1 . 2计算跨越管
19、架的管道水平推力时,应考虑下列 种情况:5 . 1 . 2 . 1 不带析架的跨越管架,宜按柔性管架设计 计算架顶 变位时,管道长度取跨度的1 / 2 0肠 . 12 . 2 带析架跨越管架与两侧的固定管架在同一轴 线上时, 叮 不考虑跨越管架架顶的水平推力。5特种管 架特种管架的受力与柔性管架相同。 当管道为滑动支座时,等效水平推力,应按下式( 5 。 5 . 2 l刁一咨一weF式 中刁S 根 据公式的要求 。管架最大允 许位移 mm); 单位力作用于架顶时产生的架顶 位移( mm;k N ),; =卫I 生 一3 石 t o 1 。 为整个管架的截面惯性矩 mm4 ) (,5 . 5 .
20、 2 )求得的F* 值,应符合式( 3 . 0 . 3 -联扣剑级i5 . 5 . 3当管道为滚动支座时,水平推 力应按下式 计算:F. t=GA 产“( 5. 5 . 3 ) 式中 Ft滚动 支 座管 道水平 推力 标 准 ( ej ( k N)k e 钢与钢滚动摩擦系 数,取。 . 1结构计算时,取F 与F , 的较小值 5 . 6管 架 基 础5 . 6 . 1活动管架撰础的底面压力,应符合 卜 式要求:n“ 1 2二 _。干一 干 一 百 MliP90- n I I母图6, . 0 . 5 一 1活动 1.1 架梁预lH件一 1划6 比52话动竹架梁顶理们角 钢 色图6 . 0 . 5
21、 一:o卜 d 定长:架梁预):里川6 . 0 . 6 钢筋棍凝土管架的箍筋,应符合下列要求:6 . 0 . 6 . 1 “ T”型管架的f F: 和固定管架梁 的箍筋,应 做成抗扭箍筋。6 . 0 . 6 . 2下列范围内柱的箍筋间距不应大 t I O O m m ,箍筋直径不应小于0 8;t)固定管架、 “ T”型管架、跨越管架和 卜 要支承振动管道的管架、抗震设防烈度为了 一9 度区的管架,在 柱顶以 F 5 0 0 m m范围内和柱l x 至地坪以上 5 0 0 m m范围内;( 2J柱间支撑与柱连接点中心上 下 各 3 0 0 mm范围内 6 . 0 . 7装配式钢筋混凝土管架,梁柱
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