7.4 风荷载
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》GB 50135-2006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。
7.4.3 钢栏杆考虑100mm高的踢脚板;计算钢直梯风荷载时要计入高出平台的扶手高度;钢斜梯的栏杆不考虑有踢脚板,斜梯轮廓宽指包括两侧梯梁翼缘宽的总宽度。
由于现行国家标准《固定式钢梯及平台安全要求》GB 4053规定的栏杆水平荷载加大,栏杆构件加大了,栏杆的挡风面积加大了。
栏杆挡风面积测算:
栏杆1:立柱采用L63×6@1000,扶手采用Φ38,中间栏杆2-30×4,踢脚板-100×3,栏杆轴线高度1220,挡风面积=[63×1220+38×1000×0.7/1.3+(2×30+100)×1000]/1000/1000=0.257;
栏杆2:立柱采用Φ48.3@1000,扶手采用Φ42.4,中间栏杆2Φ26.9,踢脚板-100×3,栏杆轴线高度1220,挡风面积=[(48.3×1220+42.4×1000+2×26.9×1000)×0.7+100×1000×1.3]/1000/1000=0.239;
栏杆3:立柱采用J50×40@1000,扶手采用Φ42.4,中间栏杆2—30×4,踢脚板-100×3,栏杆轴线高度1220,挡风面积=[50×1220+42.4×1000×0.7/1.3+(2×30+100)×1000]/1000/1000=0.244;
直梯挡风面积测算:无保护圈:立柱-60×10或L63×6,踏步Φ20@300,扶手高出平台1m弯300,挡风面积=2×63/1000=0.126;
有保护圈:立柱L63×6,踏步Φ20@300,保护圈5—40×5,保护圈加强带-50×6@600,扶手高出平台1.3m,正面挡风面积=[2×63×(1000—1000/600×50)+(700×50×1000/600+2×40×1000)×(4+1.3—2.1)/5.31/1000/1000=0.199;侧面挡风面积=2×63×(1000—1000/600×50)+(720×50×1000/600+2×40×1000)×(5.3—2.1)/5.3]/1000/1000=0.2;
斜梯挡风面积测算:
梯梁按]18a,栏杆没有踢脚板,踏步@200包角L30,正面按800mm、600mm宽测算;
斜梯侧面挡风面积=2×(180/1000+0.26—0.1)/sin45°=0.96;
800mm宽斜梯正面挡风面积=[2×68×1000+30×800×5+2×0.7/1.3×42.4×1000+2×63×1000]/(800+2×68)=0.457;
600mm宽斜梯正面挡风面积=[2×68×1000+30×600×5+2×0.7/1.3×42.4×1000+2×63×1000]/(600+2×68)=0.54;
综合以上结果,栏杆挡风面积取0.26m2/m;无保护圈直梯的迎风面挡风面积宜取0.13m2/m,有保护圈直梯的迎风面挡风面积宜取0.2m2/m;斜梯的侧向挡风面积按水平投影长度宜取1.0m2/m,斜梯的正向挡风面积取轮廓投影面积的一半。
7.4.4 管道挡风面积参考ASCE《Wind Loads for Petrochemical and Other Industrial Facilities》2012年版的计算方法。
7.4.5 相邻设备中心连线与风作用方向垂直时,该设备风荷载比单独放置的设备风荷载要大,通常称为风荷载相邻设备的放大影响。相邻设备中心连线与风作用方向平行时,下风向设备的风荷载比单独放置的设备风荷载要小,通常称为风荷载相邻设备的遮挡影响。并列布置塔的风荷载的体型系数可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中架空管道一项中的上下双管、前后双管及密排多管计算。由于焦炭塔形状及布置方式基本不变,各焦炭塔承受的风荷载可采用经简化后的系数。当风作用方向垂直于焦炭塔排列方向时,边焦炭塔可取1.2;当风作用方向平行于焦炭塔排列方向时,顺风向第一个焦炭塔可取0.60,其他焦炭塔可各取0.30;
7.4.9 计算落地设备风荷载时,附属管道及阀门等设备配件的风荷载按本条要求,通过加大直径的方式来计算;立式设备有平台时按本规范第7.4.10条和第7.4.11条采用放大系数的方式考虑平台、梯子和附属管道及阀门等设备配件的风荷载;构架上设备的附属管道及阀门等设备配件和支座的风荷载按本条执行,构架上的其他管道按设备风荷载放大10%来考虑。
7.4.10、7.4.11 塔和两器的风荷载放大系数主要考虑塔身平台风荷载的影响,由于两器的重要性,取值略大于独立塔基础,由于各自针对的直径范围不同,两者不要跨项选值。
7.4.12 球罐风荷载体型系数中已包括球罐附件增大系数。
7.4.16 对于山区、远海海面和海岛的石油化工建(构)筑物,计算风压高度变化系数时,应考虑地形条件的修正。修正系数计算应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定。不少石化企业的火炬均建造在山顶或山腰上,风荷载放大很多,设计时要特别注意。