结构专业统一规定.docx
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结构专业统一规定
结构专业设计技术统一规定
1概述
1.1工程概况：
山东菏泽玉皇化工有限公司20万吨/年苯乙烯装置设计规模为20×104t/a，乙苯单元设计规模为21.4×104t/a，苯乙烯单元设计规模为20×104t/a，年开工时数均为8000小时。
装置工程投资控制在5.4亿元以内。
各单元负责人及各专业负责人严格按“可行性研究报告批复文件”的投资控制在批准的范围内，对于增补较大的工程内容或工程量时，应有充分的理由，并与单元负责人、项目经理沟通。
必要时，要与业主沟通、批准。
本装置按联合装置考虑，装置部分占地控制在16000平方米以内，总建筑占地面积控制在1800平方米以内。
1.2设计范围：
20万吨/年苯乙烯装置及系统工程主项见表2-1。
表2-1工程主项表
序号
主项名称
建设范围
编制单位
备注
1
工艺生产装置
1.1
乙苯单元（01单元）
21.4×104t/a
CPE抚顺分公司
新建
1.2
苯乙烯单元（02单元）
20×104t/a
CPE抚顺分公司
新建
2
系统工程
2.1
总图（03单元）
CPE抚顺分公司
新建
2.2
罐区及装卸设施（04单元）
原料,中间产品、产品
CPE抚顺分公司
新建
2.3
系统管带及火炬（05单元）
CPE抚顺分公司
新建
2.4
循环水场（06单元）
CPE抚顺分公司
新建
2.5
污水处理场（07单元）
污水
CPE抚顺分公司
新建
2.6
消防系统（08单元）
水站、泡沫站
CPE抚顺分公司
新建
2.7
总变电所（09单元）
CPE抚顺分公司
新建
2.8
动力站（10单元）
脱盐水
2.9
空分空压站（11单元）
氮气、净化风
CPE抚顺分公司
新建
2.10
化验室（12单元）
CPE抚顺分公司
新建
2.11
维修（13单元）
CPE抚顺分公司
新建
2.12
锅炉站
蒸汽
电力院
新建
3
辅助生产系统
3.1
综合楼
CPE抚顺分公司
新建
3.2
控制室
CPE抚顺分公司
新建
3.3
装置变配电所
CPE抚顺分公司
新建
说明：
1.锅炉站由电力院设计，CPE抚顺分公司只负责界区外的相关内容；
2.01、02、04单元所有设备、管道号前加“2”。
1.3编制说明
基础设计文件编写中的工程项目总说明书、装置总说明书、各部分说明及其封面、成册表、设计资格证书、包括项目名称、目录、档案号、文字表格、工程图的编排与编制及文件的装订（卷、册）方式等，应执行FMJ01~11-2003有关规定、FTD-C01-2004《石油化工装置基础工程设计编制导则》和SHSG-033-2003《石油化工装置基础工程设计内容规定》。
概算专业基础设计文件在内容上分单元编制，各单元不出分册，只出合订本。
1.3.1项目名称：
山东菏泽玉皇化工有限公司20万吨／年苯乙烯装置及系统工程
单元名称：
01单元乙苯单元
02单元苯乙烯单元
系统工程
1.3.2工号：
0755
1.3.3成册表
山东菏泽玉皇化工有限公司
20万吨/年苯乙烯装置及系统工程
基础设计
成册表
序号
册号
册名
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
FA0755-1
FA0755-2-1
FA0755-2-2
FA0755-2-3
FA0755-2-4
FA0755-2-5
FA0755-3-1
FA0755-4
FA0755-5
FA0755-6
FA0755-7
FA0755-7
第一册20万吨／年苯乙烯装置总说明
第二册第一分册20万吨／年苯乙烯装置乙苯单元（01单元）说明及工艺、分析化验、工艺安装部分
第二册第二分册8万吨／年苯乙烯装置乙苯单元（01单元）容器、换热器、机泵、机械部分
第二册第三分册8万吨／年苯乙烯装置乙苯单元（01单元）自控部分
第二册第四分册8万吨／年苯乙烯装置乙苯单元（01单元）电气、电信部分
第二册第五分册8万吨／年苯乙烯装置乙苯单元（01单元）建筑、结构、总图、暖通、给排水及消防部分
第三册第一分册8万吨／年苯乙烯装置苯乙烯单元（02单元）说明及工艺、工艺安装部分
第四册系统工程
第五册第一分册总概算
第五册第二分册综合概算（乙苯单元）
第五册第三分册综合概算（苯乙烯单元）
第五册第四分册综合概算（系统工程）
附录A消防设计专篇
附录B环境保护专篇
附录C劳动安全卫生专篇
附录D节能专篇
1.3.4档案号编写
执行FMJ07-2003有关规定。
角图章填写（举例）：
说明：
项目名称－SHX字体ascii.shx，大字体HZTXT.shx；大小5；宽度比例0.7；
图纸名称－SHX字体ascii.shx，大字体HZTXT.shx；大小7；宽度比例0.7；
1.3.5说明书编写要求
说明书编写执行FMJ05-2003《设计说明书编写规定》
1.3.6基础设计内容深度要求
按中国石油化工集团公司《石油化工装置基础工程设计内容规定》（SHSG-033-2003）进行编制。
2设计基础
2.1气象条件
年平均温度：
13.8
极端最低温度-20.4
全年主导风向SSE、N
冬季主导风向N
夏季主导风向SSE
年平均风速2.3
年平均降雨量633.5mm
年最大降雨量987.8mm
年最小降雨量353.2mm
年最大一日降水量223.1mm
最大降雨月份7月
年平均蒸发量1629.7mm
年最大蒸发量2139.7mm
年最小蒸发量1318.6mm
年平均相对湿度70%
年平均气压1011hPa
年平均日照时间2317.9～2556.9h
年平均日照率52～58%
年最大冻土深度35cm
年最大积雪深度14cm
年最多雷暴日数40d
年最多雾日数33d
年最多大风日数50d
年最多沙暴日数7d
基本风压0.45kPa
地面粗糙度B类
基本雪压0.3kPa
2.2工程地质、水文地质、地震烈度
2.2.1地形地貌及水文地质
菏泽市大地构造单元上属华北地台（一级），鲁西台背斜（二级），郓城--徐州拗断带中部偏西（三级）。
市周围为断层切割。
地壳上部全部为第四系地层所覆盖，且第三系和第四系地层界限不易分开，一般第三、四系沉积厚度为700~900米，分别不整合在奥陶系、石炭系、三叠系之上。
菏泽市第四系沉积物为山前河道式、大陆湖泊式和河流冲积式沉积。
由下而上可分为三个旋回：
下部主要是细沙、粉沙、粘质沙土、沙质粘土和粘土，厚度250米，多为红色、紫红色的碎屑岩；中部是细沙、极细沙、粉沙、沙质粘土、结晶石膏、粘土等，厚度110～600米，主要为灰色、灰绿色的碎屑沉积和化学沉积物；上部是中沙、细沙、沙层粘土、粘土，厚度20～110米，多为紫红色和灰黄色的碎屑岩、裂缝粘土。
粉西沙和中沙是上部的主要含水层。
菏泽市城东组团分区处于鲁西隆起的西南部，西部有聊考大断裂，北侧有近东西向的菏泽断层。
土壤种类以冲积物河流相沉积为主的层粉土层、层淤泥质粘土、层粘土层、层粉细砂，地基承载力强。
2.2.2工程地质
2.2.2.1工程地质条件
在勘察范围内，场区地层为第四系全新统黄河冲洪积层，主要由粉土、粘性土及粉砂等构成,地表分布有厚约0.40m左右耕土；根据成因类型及岩性的不同，可分为7层，自上而下分述如下：
①层粘土夹粉质粘土（Q4al+pl）:
棕红色,可～硬塑，稍有光泽,中等干强度,中等韧性，上部0.4m左右为耕土,含有大量植物根系。
具中～高压缩性。
该层土质均匀性一般。
场区普遍分布，厚度:
0.40-1.90m;层底标高:
47.35-48.83m;层底埋深:
0.40-1.90m。
②层粉土夹粉质粘土（Q4al+pl）:
黄色,局部灰黄色,中密～密实，湿～很湿，无光泽反应,低干强度,低韧性,摇震反应迅速,局部夹有粉质粘土薄层。
具中压缩性。
土质均匀性较差。
场区普遍分布，厚度:
1.00-2.40m;层底标高:
45.80-47.23m;层底埋深:
2.10-3.40m。
③层粘土夹粉质粘土（Q4al+pl）:
棕色,局部棕灰色,软～可塑，稍有光泽,中等～高干强度,中等～高韧性，局部夹有粉质粘土薄层。
具中～高压缩性。
土质均匀性一般。
场区普遍分布，厚度:
0.30-1.30m;层底标高:
45.25-46.83m;层底埋深:
2.50-4.00m。
④层粉土夹粉质粘土（Q4al+pl）:
灰黄色,局部灰色,湿～很湿，中密～密实,局部稍密，无光泽反应,低干强度,低韧性,摇震反应迅速,局部夹有粉质粘土薄层。
具低～中压缩性。
土质均匀性较差。
场区普遍分布，厚度:
1.00-2.80m;层底标高:
43.10-45.00m;层底埋深:
4.20-6.00m。
④-1层粉质粘土夹粘土（Q4al+pl）:
棕灰色,可～软塑，稍有光泽，中等干强度,中等韧性。
具中～高压缩性。
土质均匀性较差。
场区局部缺失该层，厚度:
0.30-1.90m;层底标高:
42.15-44.63m;层底埋深:
4.70-6.90m。
⑤层粉土夹粉质粘土（Q4al+pl）:
黄色,局部灰黄色,湿～很湿，中密～密实,无光泽反应,低干强度,低韧性,摇震反应迅速,局部粘粒含量较高。
具中压缩性。
该层均匀性较差，承载力差别较大，仅在原料及成品罐区均匀性较好，承载力较高。
其中在该层埋深7.5m左右夹有⑤-1粘性土层。
场区普遍分布，厚度:
4.00-7.50m;层底标高:
36.00-39.00m;层底埋深:
10.50-13.10m。
⑤-1层粉质粘土夹粘土（Q4al+pl）:
棕色,局部棕灰色,可塑～硬塑，稍有光泽,中等干强度,中等韧性,下部含有细小姜石,局部富集。
具中压缩性。
土质均匀性较差。
场区局部缺失该层，厚度:
0.20-1.80m;层底标高:
37.55-41.68m;层底埋深:
7.80-11.60m。
⑥层粉质粘土（Q4al+pl）:
棕黄色,可塑～硬塑，局部坚硬，稍有光泽,中等干强度,中等韧性,含有大量姜石,粒径可达2cm，具中压缩性。
土质均匀性较差。
其中在该层埋深13.0m左右夹⑥-1粉土层。
场区普遍分布，厚度:
0.90-4.10m;层底标高:
33.48-35.17m;层底埋深:
13.90-15.80m。
⑥-1层粉土（Q4al+pl）:
黄色,湿～很湿，密实,无光泽反应,低干强度,低韧性,摇震反应迅速。
具中压缩性。
土质均匀性较差。
场区局部缺失该层，厚度:
0.30-1.80m;层底标高:
34.08-36.05m;层底埋深:
13.20-15.20m。
⑦层粉砂夹粉土（Q4al+pl）:
黄红色,局部灰黄色,湿～饱和，中密～密实,以石英，长石为主，此为云母等暗色矿物，颗粒级配较差，上部夹有粉土，具中压缩性。
土质均匀性较差。
本次勘察未揭穿该层,勘探深度范围内揭露最大厚度为10.10米。
各土层的地基承载力特征值主要根据室内土工试验和标准贯入试验、双桥静力触探测试结果，依据《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）的有关规定并结合当地建筑经验综合分析确定如下表：
层号
岩性
承载力特
征值fak
（kpa）
水泥土搅拌桩桩周第i层土的侧阻力特征值
（kpa）
水泥土搅拌桩桩端承载力特征值
qp
（kpa）
备注
①
粘土夹粉质粘土
100
12
注:
其变形参数可按实际应力范围查阅附表10综合固结曲线图。
②
粉土夹粉质粘土
110
12
③
粘土夹粉质粘土
110
12
④
粉土夹粉质粘土
120
13
④-1
粉质粘土夹粘土
105
10
⑤
粉土夹粉质粘土
130
13
130
⑤-1
粉质粘土夹粘土
120
⑥
粉质粘土
140
⑥-1
粉土
150
⑦
粉砂夹粉土
170
2.2.2.2标准冻土深度、场地土类别及抗震设防烈度
该场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g;其场地土类型为中软场地土,建筑场地类别为Ⅲ类;该场地地层分布较稳定,土质一般,轻微液化，属对建筑抗震不利的建筑地段。
该场地地下水为第四系孔隙潜水，施工期间水位埋深约1.35～1.90m。
水质类型为“HCO3-·Cl-—K++Na+”型。
有干湿交替，其地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构有弱腐蚀性。
本区最大冻土深度为0.35米。
2.2.2.3勘察单位建议方案
浅基础：
基槽开挖1.00m左右为宜,以②层粉土夹粉质粘土作为基础持力层，开挖后槽底标高控制在48.00m。
局部①层埋藏较深位置需全部清除,用中砂回填并振实。
复合地基：
对荷载较大构筑物，若采用复合地基，以挤密碎石（砂）桩复合地基为宜，以⑤层粉土夹粉质粘土作为桩端持力层,桩顶标高48.00m，有效桩长9.00m，桩径取0.40m，桩的中心距取1.10m。
经估算，建议复合地基承载力为160KPa，应用时以静载荷试验确定为准。
地下水对混凝土中钢筋的腐蚀性防护，建议按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）的规定执行。
3.1设计规范
《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《建筑设计防火规范》（2001年版）GBJ16-1987
《砌体结构设计规范》GB50003-2001
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《构筑物抗震设计规范》GB50191-1993
《动力机器基础设计规范》GB50040-1996
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:
2002
《化工、石油化工管架、管墩设计规定》HG/T20670-2000
《石油化工企业落地式离心泵基础设计规范》SH/T3057-2007
《石油化工企业设计防火规范》（1999年版）GB50160-1992
《石油化工塔型设备基础设计规范》SH3030-1997
《石油化工企业钢结构冷换框架设计规范》SH3077-1996
《石油化工企业冷换设备和容器基础设计规范》SH3058-1994
《石油化工压缩机基础设计规范》SH3091-1998
《石油化工企业构筑物抗震设计规范》SH/T3147-2004
《石油化工企业建筑物结构设计规范》SH3076-1996
《高强螺栓连接应用技术规范》SH3137-2003
4设计原则
4.1地基及基础
4.1.1地基处理方法
浅基础：
基槽开挖1.00m左右为宜,以②层粉土夹粉质粘土作为基础持力层，开挖后槽底标高控制在48.00m。
局部①层埋藏较深位置需全部清除,用中砂回填并振实。
复合地基：
对荷载较大构筑物，若采用复合地基，以挤密碎石（砂）桩复合地基为宜，以⑤层粉土夹粉质粘土作为桩端持力层,桩顶标高48.00m，有效桩长9.00m，桩径取0.40m，桩的中心距取1.10m。
按按地质报告建议值，复合地基承载力为160KPa设计。
4.1.2基础形式及材料
详见表4.1.2。
表4.1.2基础形式一览表
序
号
建、构筑物名称
基础形式
采用
材料
承载力
特征值
（kPa）
1
冷冻机厂房
钢筋混凝土独立基础
C30
160
2
综合楼
钢筋混凝土独立基础
C30
160
3
变配电室
钢筋混凝土独立基础
C30
160
4
装置管带
钢筋混凝土独立基础
C30
160
5
构-1
钢筋混凝土独立基础
C30
160
6
构-2
钢筋混凝土独立基础
C30
160
7
构-3
钢筋混凝土独立基础
C30
160
8
尾气压缩机棚
钢筋混凝土独立基础
C30
160
9
构-4
钢筋混凝土独立基础
C30
160
10
构-5
钢筋混凝土独立基础
C30
160
11
构-6
钢筋混凝土独立基础
C30
160
12
构-7
钢筋混凝土独立基础
C30
160
13
大型设备基础
钢筋混凝土基础
C30
160
14
小型设备基础
钢筋混凝土基础
C30
100
15
泵基础
素混凝土基础
C25
100
4.1.3基础埋深及防冻涨措施
建筑物基础埋深不小于室外地面下1.0米；构筑物基础及室外设备基础埋深不小于地面下1.0米；高耸结构构筑物基础埋深按有关规范确定。
4.2结构设计及选型原则
4.2.1主要建、构筑物的结构型式
建筑结构的安全等级：
按丙类建筑进行抗震设防。
使用年限按50年考虑。
a）冷冻机厂房采用轻型门式刚架结构，外墙围护及屋面采用彩钢夹芯板。
b）综合楼采用钢筋混凝土框架结构。
c）变配电室采用钢筋混凝土框架结构。
d）装置管架结构形式为钢结构纵梁式管架。
e）构-1～3、构-5～7，采用钢结构框架结构，平台板为钢格板。
f）构-4一层采用钢筋混凝土框架结构，混凝土楼板；二层以上采用钢结构框架结构，平台板为钢格板。
g）尾气压缩机棚采用轻型门式刚架结构，屋面采用单层彩钢板，平台板为钢格板。
h）塔、炉基础、卧式设备基础及立式设备基础均为钢筋混凝土基础。
i）泵基础采用素混凝土基础。
4.2.2结构材料选择
4.2.2.1混凝土
混凝土结构应满足规范GB50010-2002第3.4条混凝土结构耐久性的要求。
建筑物的梁、柱、楼板混凝土等级采用C30，基础垫层均采用C10。
混凝土强度设计值按《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）表4.1.4执行。
不得使用氯盐和含氯盐的外加剂。
无论采用何种等级的混凝土，必须严格控制其碱含量不得大于3.0Kg/m。
4.2.2.2钢筋
钢筋采用热轧钢筋，种类有：
HPB235（Q235）、HRB335（20MnSi）。
各种钢筋代号、使用直径范围及强度设计值按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）表4.2.3-1执行。
4.2.2.3钢材
一般型钢和钢板均采用Q235-B或Q345-B，其钢材分组和强度设计值按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）表3.4.1-1执行，但必须满足GB50011-2001第3.9节的要求。
4.2.2.4焊条
a）一般焊条采用E43XX型、E50XX型。
焊缝的强度设计值按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）表3.2.1-4执行。
4.2.2.5螺栓
a）一般普通螺栓：
采用C级。
C级螺栓宜用于沿其杆轴方向受拉的连接，下列情况可用于受剪连接：
1）承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接；如钢梯、栏杆等；
2）不承受动力荷载的可拆卸结构的连接；
3）临时固定的安装连接。
C级螺栓在本工程中仅用次要构件的连接及小构件焊接时的安装连接，安装螺栓一般采用M16。
b）高强度螺栓：
采用摩擦型高强度螺栓连接，螺栓性能等级为10.9级扭剪型高强螺栓，在连接处构件接触面的处理方法喷砂。
本工程的钢结构H型钢连接采用高强度螺栓连接，其余钢结构连接均采用焊接。
螺栓规格可采用M20、M22。
高强度螺栓的受剪、受拉及拉剪承载力设计值按《钢结构设计规范》GBJ17-88第7.2.2条计算。
螺栓孔间距、边距、开孔直径螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.5～2.0㎜，M20及其以下螺栓取1.5㎜，M22及其以上取2㎜。
高强度螺栓孔应采用钻成孔。
螺栓最大最小间距、螺栓中心至构件边缘的距离按《钢结构设计规范》GBJ17-88表8.3.4执行。
c）基础锚固螺栓
锚固螺栓采用材质：
均采用未加工的圆钢制成；对结构本身锚固螺栓Q235-B，其余均采用按设计条件规定的材质。
4.2.2.6钢结构楼板
采用G323/30/100G钢格板，自重按35kg/m2计算，最大跨度1500mm，最大允许面荷载为5.0kN/m，相应其挠度为7.50mm，钢格板须包边和热浸锌。
边长（或直径）大于150的留孔应加焊扁钢圈。
4.2.3钢结构其他规定要求
4.2.3.1钢结构防腐材料的选择
本装置所有钢结构防腐按耐一般化工大气腐蚀设计，钢构件防锈涂层由底漆与中间漆（氯磺化聚氯乙烯底漆2遍+氯磺化聚氯乙烯中间漆1～2遍）、面漆（氯磺化聚氯乙烯面漆2～3遍）组成，涂层最低除锈等级为Sa2，漆膜总厚度室内为125μm，室外为150μm。
本装置所有钢结构涂刷防火涂料部分的防腐处理采用氯磺化聚氯乙烯底漆2遍。
薄壁型钢懔条和墙梁采用热锓镀锌带钢加工而成，其镀锌量不宜小于180～275g/m2。
4.2.3.2钢结构的防火
防火保护要求符合《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《石油化工钢结构防火保护技术规范》SH3137-2003的相关规定；设计中必须注明需防火保护结构或构件的耐火极限。
所有钢结构的防火保护采用通过国家有关部门检测，符合国家有关规范的防火涂料。
建筑物中钢结构构件耐火极限梁不低于1.5h、柱不低于2.0h。
构筑物中钢结构构件耐火极限均不低于1.5h。
室内钢结构采用薄型防火涂料，室外钢结构采用厚型无机并能适用于烃类火灾的防火涂料。
钢结构防火保护范围：
压缩机棚、冷冻机厂房：
地面以上10m范围内的柱、柱间支撑、吊车梁及屋面梁。
多层钢构架：
地面以上10m范围内的柱、柱间支撑、框架梁及设备梁。
钢管架：
底层主管廊的梁、柱，且不低于4.5m；当管架上部有空冷器时，地面以上10m范围内柱、柱间支撑、框架梁及设备梁。
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