ICS 71.120
P 72
备案号：J500-2006
中华人民共和国石油化H行业标准
SH/T 3058—2005
代替 SH 3058—94
石油化工冷换设备和容器基础设计规范
DeSigII SPeCifiCatiOn for exchanger and VeSSel foundations in petrochemical industιy
2006-01-17 发布
2006-07-01 实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
' ⅛ - , » '
1范围.............................
2规范性引用文件 ........:.......................................................................
3符号.......................................................................:
4.1基础型式.....................丄............... ・・：................
J ■ .
4.2基础埋深与地基计算.............................................................................:……
4.4地脚螺栓......................................... …….
5.1荷载地震作用及其效应.....................................……・・・・・・……………••…•………•……・・・・・6
5.3基础构造…..............................................................……
■ ■ , . . , . _ I . ，• .r
...,
本规范是根据原国家经济贸易委员会“关于下达2003年行业标准项目计划的通知”（国经贸厅 行业［2003122号），由中国石化集团洛阳石油化工工程公司对原SH 3058—94《石油化工企业冷换 设备和容器基础设计规范》进行修订而成的。
本规范共分7章，内容有：范围、规范性引用文件、符号、一般规定、冷换设备基础、卧式容器 基础、小型立式容器基础。
本规范以黑体字标志的条文为强制性条文"必须严格执行。
本规范与SH 3058—94《石油化工企业冷换设备和容器基础设计规范》相比，主要变化如下：
1根据近两年颁布实施的国家结构专业设计规范，对原规范进行了全面修订；
2对原规范在执行过程中各有关单位反馈来的问题进行修订和补充;
3将近几年经工程实践验证，技术上已经成熟的新材料、新结构形式、习惯作法等补充进本规范;
'4为使用方便，将原规范中引用其它规范，常用的部分内容，直接列入本规范。
本规范由中国石油化工集团公司建筑设计技术中心站管理"由中国石化集团洛阳石油化工工程公 司负责解释。.....
'本规范在实施过程中如发现需要修改补充之处；请将意见和有关资料提供给管理单位和主编单 位,以便今后修订时参規
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邮政编码：471003
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电 话：0379-64887187
，传 真:0379-64887187
通讯地址：河南省洛阳市中州西路27号
邮政编码：471003
主要起草人：郑洪忠武笑平张继文
本规范1994年首次发布，本次为第1次修订α
［范围
1.1本规范适用于石油化工企业的冷换设备（包括冷凝冷却器、冷却器和换热器）、卧式容器及小型立 式容器的混凝土和钢筋混凝土基础的设计。
注：小型立式容器是指容器及其支承结构的总高度不大于IOm的立式容器。
1.2执行本规范时，尚应符合现行有关标准规范的要求。
2规范性引用文件 '
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款.凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范；然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研 究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其新版本适用于本规范。
GB 50007—2002建筑地基基础设计规范
GB 50009—2001建筑结构荷载规范
GB 50010—2002混凝土结构设计规范
GB 50011—2001建筑抗震设计规范
GB 50017—2003钢结构设计规范
GB 50068—2001建筑结构可靠度设计统一标准
GB 50191→3构筑物抗震设计规范
GB 50119—2003混凝土外加剂应用技术规范
SH 3030—2004石油化工塔型设备基础设计规范 3符号
A ——卧式容器在风荷载作用方向的挡风面积；
BS——支墩和支架的短期刚度;
D——容器外径；
⅞——风荷载标准值；
EEk——水平地震作用标准值；
凡k——抽芯力的标推值；
Fdk——弹性力的标准值；
Ftk——摩擦力的标准值；
GBk——正常操作状态下，冷换设备（或容器）及介质永久荷载的标准值;
Gbk——冷换设备管束自重的标准值；
GJK—一基础自重标准值；
G矣——地面以上的基础自重标准值；
H——基础底板的顶面至支墩或支架顶面的高度；
Qk一一平台活荷载标准值；
R——基础承载力设计值；
, S——基础荷载效应组合的设计值；
SBK——正常操作状态下，永久荷载标准值计算的荷载效应值； Sbk一抽芯力的标准值计算的荷载 Sdk--弹性力的标准值计算的
SEK
SJK——基础自重标准值计 Snk——停产检修时,冷 SQk 平台活荷载标；
SRk——充水试压状」 SSk -.-.
Stk——摩擦力的称
SW——风荷载标】
S板 充水试压） % 垂直于容：
W0——基本风压
AZ——正常操
%nax---水平地脣
n—抽芯力的
YG—正常操作 YG——停产检修） Zq 平台活荷 n——充水荷载
ro—结构构件重IL座累
兀一温度作用的
Zw--风荷载的分项昌
/Eh ' 水平地震作用分
‰--承载力抗震调整素數；
μ——摩擦系数；
A——风荷载体型系数； μz——风压高度变化系数； Ψ——可变荷载组合系数。
的職载效
4 一般规定
效应值;
卧式.容器的热膨胀量;
久荷载啟分项系數;
讎的分项液
4.1基础型式
4.L 1冷换设备和容器的基础型式可分为支墩式、支架式、支柱式、圆柱式和圆筒式（见图1）
d）环形支架式
0
图1冷换设备和容器基础型式
4.1.2冷换设备的基础，宜釆用支墩式。
4. 1.3卧式容器的基础型式，可按表1选用.
表1 卧式容器的基础型式
|
设计地面至基础顶面的高度HG In |
容器内径瓦 m |
基础型式 |
|
_______ √⅞WL5______________ |
，不限 |
____支墩式____ |
|
HQ >1,5 |
Dn W2_______ |
T形支架式 |
|
___"2 |
II形支架式 |
<1.4小型立式容器的基础型式，应根据容器的支座类型按下列规定确定：
a） 支腿式支座的容器基础，宜采用支柱式，当RJWI.5m时，也可釆用圆柱式;
b） 支耳式支座的容器基础，宜采用环形支架式；
C）裙座式支座的容器基础型式,可按表2选用。
表2裙座式支座的容器基础型式
|
设计地面至基础顶面的高度HO _____________∙ m … |
容器内径QO ɪn |
基础型式 |
|
_________________________Hq V0・ 5_________________________ |
不限 |
____圆柱式____ |
|
0.5≤∕Γo<3.0 |
WL 8 |
, 圆柱式_____ |
|
______>1.8 |
圆筒式 | |
|
HQ 33.0 . |
______WL 8 |
圆柱式 |
|
1. 8<Z)0≤3. O |
圆筒式 | |
|
_______>3,0_______ |
环形支架式 |
4.2基础埋深与地基计算
4. 2.1基础的埋置深度，应者虑相邻基础埋深及地基土的冻胀、融陷的影响，并根据工程地质和水文 地质条件确定，且不应小于0.6m。
4.2.2地基计算应符合下列规定；
a） 验算基础在各种荷载状态下的地基承载力时，作用于基础底面上的荷载效应,应釆用正常使 用极限状态下荷载效应的标准组合值;
b） 基础的底面面积，应按GB 50Q07—2002《建筑地基基础设计规范》有关规定进行地基承载力
' 验算；
C）地震作用状态下的天然地基，应按GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》有关规定进行抗震 验算。
d） 基础在正常操作及充水试压状态下，基础底面不宜出现零应力区；
e） 基础在停产检修状态下，基础底面允许出现零应力区，但零应力区的面积不宜大于基础底面积 的25%；在地震状态下，基础底面出现零应力区的面积不宜大于基础底面积的15%；
f）地基变形一般可不进行验算；
4. 3结构计算
4.3.1基础的安全等级为二级。
4.3.2基础的支墩及底板在正常操作和停产检修两种状态时的承载力设计，应符合下式要求；
χ0—— 结构构件重要性系数，取L0;
R —— 结构构件承载力设计值。
4.3.3基础在地震作用状态时的承载力设计，应符合下式要求
... tt
式中：
/RE——承载力抗震调整系数，按GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》的规定釆用。
4.4地脚螺栓
4.4.1基础的地脚螺栓，宜釆用直钩式，当螺栓的直径大于32mm或锚固长度受到限制时，可采用锚 板式.
4. 4.2地脚螺栓应设双螺帽，其直径、露头长度、螺纹长度由设备专业提供。地脚螺栓的类型、构造 *
及锚板尺寸见表3、表4。
4. 4.3地脚螺栓宜釆用一次埋入法。当需要釆用预留孔法埋设时，预留孔的孔边至钢筋混凝土基础边 缘的距离不宜小于80ι≡,至混凝土基础边缘的距离不宜小于12Omnu预留孔应在螺栓定位后用比基 础混凝土的强度等级高一级的细石混凝土填实。
4. 4.4地脚螺栓及螺栓锚板，可釆用Q235或Q345钢制作。
表3地脚螺栓锚固长度
|
钢材型号 |
地脚螺栓形式 | |
|
直钩式 |
锚板式 | |
|
Q235 钢 |
20d(25J) |
12d(17 诺I |
|
Q345 钢 |
25d(30t∕) |
15d(20d) |
|
注L涉为地脚螺栓直径； 注2：括号内数值用于地震区。 | ||
表4锚板式地脚螺栓的锚板形式及尺寸
20 〜50
d
|
地脚螺栓直径d mɪn |
锚板尺寸，mm | ||
|
C |
h |
t | |
|
________36 __ |
140 |
100 |
20 |
|
100 |
20 | ||
|
_ Jf^l^⅛⅞ _______^―—ʌ— " ' "ʃ, |
140 |
20 | |
|
I： .一 . ...:一上..■■一 炒二⅞ |
\ 140 |
20 ' | |
|
度""."i |
=••「LF |
¾ 170 SBBSsqI Wλ —豊;.......... |
25 |
30
30
4.5基础材料
4.5.1
a)
b)
混凝土强度等级应满 构混凝土耐久性的基本要*8 4.5.2基础顶面的二次找皐 凝土。 \
4.5.3基础内的受力钢筋宜釆間
00
广”7厂
320
76
400 ：：：
90
500∙
...80 .
踱 W
45Q
涮.∙∙∙f 一..疽..上
■■■ ...... \ ■
「如：摩.咿蝎------
芝 95
” 潴0." .• •.•
0
混凝土强度等馨辱個妻求：，八 钢筋混凝土基； 基础垫层宜采，
5冷换设备基础
5.1荷载、地震作用及其效应
5.1. 1
a)
b)
30
40
40
40
45
45
⅞0W⅛Q02《混健勰设憫!眇规寻摩计使用年限为50年的结
W,.丁翌扮宵建胃
:? .W∙ ∙. "."C?:./-.■■■■ . ■/ ⅛. 圈
■.. -■： = ■<. ∙ ∙E ∙∙ q ʃ/ɪj... /
慕阕雌哽的强度等级高一级的细石混
造钢筋宜釆用HPB 235级钢。
冷换设备基础的荷载，可分为下列两类：
永久荷载：结构自重、冷换设备(含管束)和附件的自重、设备与管道内介质的自重及保温材料、 平台梯子的自重；
可变荷载:平台上的活荷载、温度变化在设备支承面上引起的摩擦力及停产检修时的抽芯力。
5.1.2冷换设备（卧式容器）内介质温度变化在设备支承面上引起的摩擦力标准值，应按下式计算:
(3)
式中:
GBk
A
摩擦力的标准值，kN； 正常操作状态下，冷 摩擦系数。当支
5.1.3作用于冷换设备中心0
式中：
凡k——抽芯力
Gbk 一冷换i 注L当有工程纟 注2：釆用固定
5. 1.4重叠式布
5.1.5正常操作）
式中：
S —基不 rG——正常
/Q n SBK ⅛ SQk Stk
板
∙..∙ι∙..∙∙∙∙f
,取1
构最
不考虑其同时抽芯° .
值 2kN∕m2;
备（或容器）及介
伽芯为OBF..瘻瘟
敏荷载的标准值，kN；
面为钢板时，取0.3。
酬矚载效应组合的设计值，应援發
≡&计僅
齿载的
系数,取g
(4)
(5)
活荷 温度 正常操 基础自
,取 L2；
平台活荷
Ut 摩擦力的标】
5.1.6停产检修状态下,基石
ZGSnk + ∕g⅛ + nJ
(6)
式中;
Snk——停产检修时，冷换设备永久荷载的标准值计算的荷载效应值;
Sbk—— 抽芯力的标准值计算的荷载效应值;
Yg ——停产检修状态永久荷载的分项系数，取1. 0；
∕b—-抽芯力的分项系数，取LL
5,2结构计算
5. 2.1支墩式冷换设备基础，可按下列规定进行结构内力分析（见图2） o
a） 不考虑竖向荷载在设备的纵、横两个方向偏心的影响；
b） 可将冷换设备视为与支墩顶面钗接连接的刚体。
5.2.2 '基础的支墩及底板在正常操作和停产检修两种状态时的承载力设计，应符合本规范公式⑴的要
I FqHL
I ‰∕2 ηΛk∕2⅛ /2)
I GK
I FEL
I GBk /2 ■
™ Fhk/2(Ftk /2)
I GiK
图2支墩式冷换设备基础计算简图
5. 2.3位于地面层的冷换设备基础，当地面满足图3的要求时，可将地面视为支墩的嵌固面。
5. 3基础构造
5. 3. 1支墩式基础的支墩配筋，应符合下列要求（见图4）:
⅜⅜8,Θ⅞200 rι 面闭箍筋)U 2邳 •
Θ≤200 *
图4支墩构造配筋
a） 竖向钢筋直径不宜小于Iomm,间距不宜大于200mm；
b） 横向应配置封闭箍筋，其直径不应小于8mm,间距不宜大于20OnlmO
5.3.2支墩顶面应设找平层，滑动端的支墩顶面还应铺设厚度不小于Iomm的钢垫板。
5.3.3支墩顶面的平面尺寸，应符合下列要求（见图5）。
支墩顶面
N25
|
'f ^lOO .4d |
4** NIoO |
|
9' '' 4 ___J |
.....ι π ∙∙ ■■ -■ I |
N25
图5支墩顶面平面尺寸
a） 地脚螺栓中心至支墩边缘的距离不小于4d（d为地脚螺栓直径），且不应小于lOOmtn；
b） 支墩的宽度不宜小于30OnIn1,支墩边缘至支墩顶面铺设的钢垫板边缘的距离不应小于25mmo 5.3.4素混凝土支墩式基础底板挑出部分的宽高比，不宜大于1；钢筋混凝土支墩式基础底板挑出部 分的宽高比，不宜大于2.5。
6卧式容器基础
6, 1荷载、地震作用及其荷载效应
6.1.1卧式容器基础的荷载，可分为下列两类：
a） 永久荷载：.结构自重、容器及其附件的自重、容器及管道内介质的自重以及保温材料、平台梯 子的自重；
b） 可变荷载：平台上的活荷载、风荷载、温度变化在容器支承面上产生的摩擦力或弹力及容器、 管道在充水试压状态的充水荷载。
6.1.2风荷载标准值，应按下式计算： •
FW= ......................................................（7）
式中：
FW——风荷载标准值，kN;
AS——风荷载体型系数，沿容器纵向取L 3,沿容器横向取0. 7；
AZ--风压高度变化系数，按GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》的规定釆用；
WO--基本风压，kN/m2；
A——卧式容器在风荷载作用方向的挡风面积，m20
6. 1.3
a)
b)
摩擦力或弹性力的标准值,应按下列规定计算: 摩擦力的标准值，应按公式(3)计算； 弹性力的标准值，应按下式计算：
…⑻
响α
O R
Fdk二卷攵
M——正常操作状态下,
式中：
Fdk一弹性力的标准值，kN；
式中：
¾——水平地震彳
¾ax——多遇水平土
GJK r地面以上
6.1.5正常操作状态下,
注：当StkVSdk时，按公式(10) £
F,m".∙:
磚组合「咨緜W板:时L o⅛Ott⅛
小軫囁*%¥戰當* ♦
S = /ɑsRlC +
H——基础底板的顶面至支墩E
BS——支墩或支架的短期 定计算，kN ∙ Hl2
吉构设计规范》的有关规
注：当容器内的介质温度小 6.1.4水平地震作用的标;
r(‰ + 0. 5Gjκχ.…T,..
-.i ■ ■ ' ■- Z -. ■
織火值，按GB 5001→001纔爵
范》的规定采用;
礙跡割髄話罅∙⅜⅛透IS
SjK +/«
(10)
(11)
式中:
∕w--风荷载的分项
ψ—-可变荷载组合项
Sdfc——弹性力的标准值
Sw-- 风荷载标准值计缰
式(场进行荷载效应组合。
6.1.6充水试压状态下，基础构件
"(12)
式中：
Y3——充水荷载的分项系数，取L1；
⅛ ——容器及管道内充水荷载的标准值计算的荷载效应值；
SRk--充水试压状态下，容器永久荷载的标准值计算的荷载效应值；
SW—充水试压状态下，风荷载标准值计算的荷载效应值;此状态下风荷载标准值取0.15kN∕πΛ
6.1.7地震作用状态下，基础构件的荷载效应组合的设计值，应按下式计算：
S = JZGSBK + 片SJK + ∕t*Sl⅛ ÷ ‰∙^EK
(13)..
S = ∕G¾K + ∕G⅛ + ∕t⅛ + /Eh ¾K
(M)
式中：
Mh一水平地震作用分项系数，取L
注：当StkVSdk时，按公式(13)进行应组合；当Stk >¾k
6. 2结构计算
6. 2. 1
a)
b)
6. 2.2
a)
进行结构内力分析时
b)
C)
6. 2.3
荷载作用点的位置爵β 当为支墩式或T巖 荷载可按均布 摩擦力或弹性 水平地震作用
支架式基础支！
注:表中H为基础的
横向
2, OOH
1.25H
按公式(14)进行荷载效应组合。
向偏心的影响;
支架型式
T
∏
支墩式基础的构造要
计算假定:
将容器视为与支墩
/ L5H *令
面的
ZL 5H
、式(1)的要求。
辱慮竖融载奄.馥靠峽
页面较接连接•的刚.∙[∙M
域基珊时,'盛向荷裁作用在她脚艇检S≡当为∏形支架时，竖向
M虜録架横梁的顶面;
作用很翊蹴实罅猷的顶蘭
S 膏潺•：*,WH.花.WiM ……
………所心标制憶
6.2.4基础在正常操作
6. 2.5基础在地震作用状
6. 3基础构造
6.3. 1
6,3.2
a)
b)
C)
≡W≡ 5釆用声G
"姦物表5支架柱的计算长度 編忑
≡≡≡≡
齣设计,
支架式基础支架梁的宽
地脚螺栓中心至梁边缘由
设备底座钢板边缘至梁边
支架式基础梁、柱的配筋构造(
构设计规范》及GB 50011—2001 «建筑抗震设计规范》的有关规定C)
不应小于25mm
字合国家标准GB 50010—2002《混凝土结
7小型立式容器基础
7. 1荷载、地震作用及其效应
7.1.1小型立式容器基础的荷载，可分为下列两类:
a） 永久荷载；结构自重、容器及其附件的自重、容器及管道内介质的自重以及保温材料、平台 梯子的自重；
b） 可变荷载：平台上的活荷载、风荷载、容器及管道在充水试压状态的充水荷重。
7.1.2垂直于容器表面上的风荷载标准值，应按下式计算：
9k=丛“ ZHvD ......................*.........................（15）
式中：
Gk——垂直于容器表面上的风荷载标准值，kN∕m%
AS—风荷载体形系数，取0.7；
D——容器外径（m）,当有保温层时，应包括保温层的厚度。
7.1.3水平地震作用的标准值，应按公式（9）计算。
7. L 4正常操作状态下，基础构件的荷载效应组合的设计值，应按下式计算：
7.1.5充水试压状态下，基础构件的荷载效应组合的计算，应按下式计算：
S = XGSRk +∕^G⅛ ÷ ∕s⅛ +7ZQSQk ............. *
7.1,6地震作用状态下，基础构件的荷载效应组合的设计值，应按下式计算：
式中：，
⅛——地震作用标准值计算的作用效应值。
7. 2结构计算
7.2.1圆筒式、圆柱式及环形支架式立式容器基础的结构内力分析和地基承载力的计算，可参照 SH 3030—2004《石油化工塔型设备基础设计规范》的有关规定执行。
7.2.2基础在正常操作与充水试压两种状态时的承载力设计，应符合本规范公式（1）的要求。
7. 2.3基础在地震作用状态时的承载力设计，应符合本规范公式（2）的要求。
7.3基础构造
7. 3.1素混凝土圆柱式基础的构造要求，应符合下列要求：
a） 基础底板挑出部分的宽高比，不宜大于1；底板的边缘高度，不宜小于25Omm,锥形底板的锥 面坡度不宜大于1/3；
b） 地脚螺栓离柱体边缘的距离不小于4乩也不宜小于15OmmO
7.3.2钢筋混凝土圆柱式基础的构造要求（见图6）：
a） 基础底板挑出部分的宽高比不宜大于2. 5,底板的边缘高度不宜小于25Omm,锥形底板的锥 面坡度不宜大于1/3；
b） 地脚螺栓离柱体边缘的距离不小于4d,也不宜小于100mm；
C）底板顶层与底层环向钢筋的直径不小于IOmm）间距不大于200mm；径向钢筋的直径不小于
12mm,外缘间距不宜大于30OmmO径向钢筋伸入柱体的长度，应符合国家标准GB 50010—2002《混凝土结构设计规'范》的有关规定；
d）柱体竖向钢筋直径不宜小于12mmo环向钢筋的直径不小于8mm、间距不大于20Omm（1⅛脚螺 栓的埋置深度范围内加密至IoOmm） o
7, 3. 3钢筋混凝土圆筒式基础的构造应符合下列要求（见图7）:
a） 基础底板挑出部分的宽高比不宜大于2.5,底板的边缘高度不宜小于25Omm）锥形底板的锥 面坡度不宜大于1/3；
b） 地脚螺栓离筒体边缘的距离不小于4/也不宜小于100mm；
C）筒壁厚度不宜小于30OmmJ且其内、外边缘宜宽出容器底座环边缘不小于25mm；
d） 底板顶层与底层环向钢筋的直径不小于Iomin）间距不大于200mm；径向钢筋的直径不小于 12mm,外缘间距不宜大于300mm；中心应设置不小于IOmm、间距不大于20Omm的钢筋网。 钢筋网与径向钢筋的搭接长度应符合国家标准GB 50010—2002《混凝土结构设计规范》的有 关规定；
e） 筒体钢筋可按第7. 3. 2条款的规定选用O
7. 3.4钢筋混凝土圆柱式与圆筒式基础底板平面也可釆用正多边形。正多边形的底板的顶层与底层， 宜釆用直径不小于12mm，间距不大于20Omm的方格网配筋.
3058—2005
图6钢筋混凝土圆柱式基础构造
>≠10
08® IOO
M N ¢80200
^100,4 d
:T
≥≠12Θ100
M-H
00
≥≠10
外缘®WOQ :
N ¢10 色 20
层
Na 85 Ia 5=200 M
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≥ ≠12Θ200 L
"R8@2QW
⅛⅛⅛⅛⅛⅜≠8⅛)100
N ≠10C≡^0
我平层∙∙ ∙.
图7钢筋混凝土圆筒式基础构造
I
SH、T 3。58—2。。5
、 T ' ■
对本规范条文中要求执行严格程度用的助动词，说明如下；
（一） 表示要求很严格、非这样做不可并具有法定责任时，用词为“必须”（must）；
（二） 表示要准确地符合规范而应严格遵守时，用词为：.
正面词釆用“应” （shall）；
反面词釆用“不应”或“不得” （ShalI πot）0
（三） 表示在几种可能性中推荐特别合适的一种，不提及也不排除其他可能性，或表示是首选但 未必是所要求的，或表示不赞成但也不禁止某种可能性时，用词为：
正面词釆用“宜” （should）；
^反面词釆用“不宜” （Shouldnot）0
（四） 表示在规范的界限内所允许的行动步骤时，用词为：
正面词釆用“可”（may）； 反面词釆用“不必” CneednOt）O
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