EPI 7701 土建结构设计基础.docx
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EPI7701土建结构设计基础
项目编号:
48301209
项目名称:
超级项目
客户
霍尼韦尔/中石化
地点
江苏泰仓化工产业园
文件名：
土建/结构设计基础
文件编号：
1209-00-C-EPI-7701（64OI1701-CS-6000-0001）
单体名称：
总体
单体编号：
00
专业和规范：
土建/结构
版本1，2011-10-18签发执行
1.0总体要求
本规范覆盖的内容包括霍尼韦尔中国太仓超级工厂项目，土建/结构系统的工程和设计技术要求/规范。
设置该标准的主要目的是为了实现设计的统一性。
2.0参考规范和文件
中国国家标准：
“建筑结构荷载规范”GB50009-2001（2006年版）
“混凝土结构设计规范”GB50010-2010
“建筑抗震设计规范”GB50011-2010
“钢结构设计规范”GB50017-2003
“建筑结构可靠度设计统一标准”GB50068-2001
“建筑工程抗震设防分类标准”GB50223-2008
霍尼韦尔化学专业标准—建立在PIP标准上：
“土建设计标准”CVC01015HA
“结构设计标准”STC01015HA
“素钢筋混凝土技术要求”STS03001HA
“无收缩灌浆料”STS03600HA
“环氧薄浆”STS03601HA
“结构钢材和其它钢材的制作标准”STS05120HA
“结构钢材和其它钢材的安装标准”STS05130HA
“打桩标准”STS02360HA
“固定梯子和防护笼”STF0550HA
“固定工业楼梯、扶手和安全门”STF05511HA
“地脚螺栓设计指南”STF05121HA
“人行道和工作平台管形栏杆”STF05520HA
霍尼韦尔化学专业工程标准：
“安全门”EC103-2
“油漆”CTSE100-D711
3.0针对土建/结构详细设计承包方的指导说明
3.1承包商应遵守所有适用的中国国家规范和标准，以及当地法律法规。
同时也必须遵循中国的安全和健康规范——等同于美国职业安全与健康管理局（OSHA在美国）的规范。
3.2本设计标准文件应作为最终版图纸的基础资料。
遵循本文件，但本文件不能取代任何中国的要求。
3.3所有文档信息都将由霍尼韦尔负责“审核”。
3.4所有电子图纸应采用AutoCAD2010软件开发。
4.0设计概念
本工程的245车间和240fa单体采用了新的工艺设备，包括HFC-245fa（五氟丙烷）、氯气站、HCC-240fa（五氯丙烷）、中间罐区、制冷站、变电所和废水集水池。
工程施工中的主要特点和结构体系描述如下：
4.1245工艺构筑物：
该工艺车间的结构为43米高的敞开式、多层、钢结构框架，采用格栅板或花纹板作楼板，便于操作和检修。
侧向抗荷载系统采用支撑结构。
建筑物的柱、主要设备和在同一平面上（atgrade）的板用桩支撑。
一些在同一平面上的储罐位于该构造物附近。
4.2氯气站：
敞开式钢结构，包括液氯罐防护堤区和货车装卸区。
结构柱、在同一平面上的主要设备用桩支撑。
内部管架与现有管架相连接。
4.3240工艺构筑物：
从其他专业获取条件后，可开始设计此多层钢结构。
4.4240和245的中间体罐区：
本单体包含2个大型混凝土罐区和一个内部管架。
本区域内的所有容器都必须设置检修平台，并设一个混凝土的废水池。
结构柱和在同一平面的主要设备支撑在桩上。
4.5制冷站：
多层钢结构或混凝土结构。
结构柱和在同一平面上的主要设备用桩支撑。
4.6变电所：
两层混凝土结构，基础打桩。
4.7废水集水池：
地下混凝土池及泵站。
5.0设计荷载
5.1钢结构设计需符合“钢结构设计规范”（GB50017-2003）中第三章：
基础设计要求。
5.2在钢结构设计中，静荷载、活荷载、荷载安全系数、荷载组合、动力荷载的冲击系数需符合“建筑结构荷载规范”（GB50009）中的要求。
5.3注解：
所有设备的支撑结构都必须根据最大重量设计，无论是指满操作状态还是指水的总重。
荷载组合应符合STC01015HA和中国标准GB50009中的说明。
5.4静荷载：
静荷载是指结构、空置设备、管道、隔热材料及其他固定配件的重量。
根据霍尼韦尔规范STC01015HA，所有储存在罐中、储料器、管道等中的物料或液体的重量硬应作为附加的活荷载。
格栅板或花纹板的操作平台或进出平台的静荷载为支撑钢结构、格栅板和/或花纹板的总自重。
5.5活荷载：
活荷载是在使用和占有建构筑物时产生的重力荷载，包括所有移动荷载的重量，如人员、工具、其他设备、轮荷载、拆卸设备的零件、储存的材料等。
以下的活荷载可用于设计：
工艺大楼中操作楼面的活荷载：
详见国标GB50009-2001（2006版本）的附件C。
最起码要采用霍尼韦尔标准STC01012HA：
1.楼梯和出口
a.平均值：
4.8kN/m2（100psf）
b.集中处：
750毫米x750毫米面积以上时4.5kN（1000lbs）
2.操作平台或进出平台
a.平均值：
3.6kN/m2（75psf）
b.集中处：
750毫米x750毫米面积以上时4.5kN（1000lbs）
3.地面支撑的储罐顶部
a.平均值：
4.8kN/m2（75psf）
b.集中处：
750毫米x750毫米面积以上时4.5kN（1000lbs）
5.6雪荷载
所有结构设计必需符合“建筑结构荷载规范”GB50009-2001（2006版）中的要求。
参考雪压“So”=0.3kN/m2（6.3lbs/SF）—平均再现周期50年。
屋面积雪分布系数“Ur”：
请参阅表6.2.1。
5.7风荷载
所有结构设计必需符合“建筑结构荷载规范”GB50009-2001（2006版）中的要求。
根据第七章，参考风压“Wo”=0.45kN/m2（10lbs/SF）
地面粗糙度：
A
风压高度变化系数“Uz”：
请参考GB50009中的表7.2.1。
体型系数“Us”：
请参考GB50009中的表7.3.1。
风振系数“Bz”：
参阅第七章。
5.8地震荷载
包括设备支撑和导管架在内的所有结构设计应符合中国规范“建筑抗震设计规范”GB50011-2010。
guide
✧地震设防烈度：
7
✧设计基本地震加速度：
0.10g
✧设计地震组：
第一组
✧现场的土壤类型：
柔软
✧场地类别：
四
✧设计中可以不考虑饱和砂土和淤泥的液化作用。
✧设计中可以不考虑地震沉降，因为现场场地为抗震不利地区。
✧参考“中国化学工程第一岩土工程有限公司”编写的六页岩土工程资料，Jacob在2011年4月27日已经收到此资料。
在“使用功能的重要性”的基础上，设防类别应根据GB50233与霍尼韦尔一起确定。
在本文件中，采用国标GB50011的第三章内容，将类别假定为Ⅲ级[从Ⅰ级（最严格级）、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级（最宽松级）中挑出一个级别]。
5.9动态荷载和冲击荷载
应特别注意以下荷载情况和设备状况：
设备、往复机器和搅拌器等内部的液体或固体因移动而产生了震动或冲击反应荷载。
带会产生冲击力的活荷载的结构构件，在荷载设计时，应增加以下百分比：
至少要采用霍尼韦尔标准STC01012HA规定的百分比：
结构构件增加的百分比
车梁25
小型往复机械的支撑50
小型旋转机械的支撑25
楼面和阳台的悬挂支撑33
单轨的水平和垂直冲击力应符合AISC规范和中国规范GB50009-2001（2006年版），且取比较后的最大值。
5.10试验荷载和安装荷载
设计中应考虑在特殊行为中产生的试验荷载和安装荷载。
在安装和施工阶段，应在结构和其他组装结构上设置足够的临时支撑，以抵抗风荷载。
5.11管束移动荷载
卧式换热器管束移动产生的水平力应假设为可移动管束重量的100%，但不能小于1000千克（2200磅）。
如果换热器的总重小于1000千克，管束的拉力设计荷载无需超过该换热器的总重。
总力由固定支撑承受，摩擦力由钉扣承受。
5.12挠度（偏移）标准
横梁和主力梁的允许挠度参照中国国家标准GB50017–2003,附录A：
当跨度不超过1/250时采用静荷载加活荷载；当跨度为1/300，仅为活荷载。
当平均活荷载为4.8kN/m2（100psf）时，格栅地板和楼面的挠度不能超过1/4英寸。
使用中的建筑物和工艺大楼由风产生的侧移不能超过高度/200，管架的侧移不能超过高度/100。
设备支撑结构的最大允许挠度和风产生的侧移应符合设备厂家的要求。
仔细研究并限制紧密连接的设备支撑的挠度和风产生的侧移，以避免对管道产生过应力。
6.0施工材料
6.1结构钢
除非图纸上另有说明，在前端工程和设计中，假定采用Q235B热轧形钢和钢板。
屈服应力为235N/nm2（34000psi）。
允许设计值应参考国标GB50017-2003中第3.4章节。
梁的翼缘或腹板的最小厚度是6毫米（1/4”）。
节点板的最小厚度为10毫米（3/8”）。
没有设计许可，梁、箍梁和柱不能采用焊接拼接。
如果梁、箍梁和柱的长度或高度超过12米，应设计出特殊拼接接头详图。
6.2螺栓
高强螺栓（支撑型）应符合国标GB50017-2003的第3.3章节中关于材料选择的要求，以及GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230和GB/T1231中的要求。
在剪切平面中允许有螺栓螺纹。
所有现场连接均用采用螺栓。
主体结构的螺栓最小直径为20毫米（3/4”），但扶手和其它支撑等特殊连接除外。
当然也推荐使用合格的热浸镀锌螺栓。
6.3焊接
焊接应符合国标GB50017“钢结构设计规范”的要求。
手工焊使用的电焊条应符合目前的国家标准“碳钢焊条GB/T5117”。
6.4格栅
除非设计图纸另有说明，地面格栅应为矩形锻接钢条（swagedsteelbar）格栅，带锯齿型承重钢条32毫米×5毫米（1-1/4”×3/16”），中心间距为30毫米（1-3/16”），横向钢条的中心间距为102毫米（4”）。
在花纹格栅板区域，如果花纹规格小于1/4”，格栅板下采用25毫米×5毫米（1”×3/16”）的光滑承重钢条，中心间距为30毫米（1-3/16”），横向钢条的中心间距为102毫米（4”）。
如有特殊工艺要求，例如下部的设备等需要防渗漏或防水，那么花纹钢板之间应采用特殊材料填缝或焊接。
格栅条必须是热浸镀锌的。
每个角落的格栅面板采用弹簧夹具固定在框架梁上（每块板至少有4个夹子）。
所有格栅的支撑梁的额定间距最大为1375毫米（4-6”）。
6.5楼梯踏步
通用踏板应该为32毫米x5毫米（1-1/4”x3/16”）锻接钢条，带花纹钢板凸边。
踏步板必须是热浸镀锌的。
6.6花纹钢板
花纹钢板6mm（1/4”）厚，带防滑浮雕花纹或安装了1”厚的格栅，且热浸镀锌。
所有格栅支撑梁的额定间距最大为1375毫米（4-6”）。
6.7扶手
根据霍尼韦尔的标准STF05520HA要求，扶手为实心杆。
安全门的横杆类型应符合工程标准EC103-2的标准。
6.8梯子和保护笼
梯子和保护笼应符合霍尼韦尔的标准STF05001HA。
6.9油漆
所有结构钢应按照霍尼韦尔的油漆标准CTSE100-D711喷砂和上漆。
6.10钢筋混凝土
混凝土结构的设计应符合“混凝土结构设计规范”GB50010-2010中关于基础设计的要求。
现场浇注的混凝土在28天后的最小抗压强度为29.6N/mm2（4300psi）。
该混凝土的强度等级为C45，见国标GB50010中的第四章（材料）。
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