7.4 风荷载
7.4.1 构筑物基本风压值应符合下列规定：
1 正常操作、停产检修工况下，基本风压值不得小于0.35kN/m2；
2 充水试压工况，基本风压值宜取0.15kN/m2；
3 考虑室外吊车荷载时，基本风压值宜取0.30kN/m2。
7.4.2 火炬及排气筒塔架、烟囱、高度大于30m且高宽比大于1.5的构架、结构基本自振周期大于0.25s的落地立式设备应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定，考虑顺风向风振的影响。烟囱、落地高耸立式设备宜符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009和《高耸结构设计规范》GB 50135的有关规定，考虑横风向风振的影响。
注：计算结构高度时应包括设备高度。
7.4.3 结构构件及栏杆、梯子的风荷载计算应符合下列规定：
1 圆管构件时体型系数宜取0.7，其他类型构件的体型系数可取1.3；
2 钢栏杆体型系数宜取1.3，钢栏杆的挡风面积宜取0.26m2/m，当栏杆立柱、扶手均为圆钢管时体型系数可取1.0；
3 钢直梯体型系数宜取1.3，无保护圈钢直梯的迎风面总挡风面积宜取0.13m2/m，有保护圈钢直梯的迎风面总挡风面积宜取0.2m2/m；
4 钢斜梯体型系数宜取1.3，钢斜梯的侧向总挡风面积按水平投影长度宜取1.0m2/m，钢斜梯的正向挡风面积宜取斜梯轮廓宽度乘以斜梯高度的一半。
7.4.4 管架风荷载应包括管架构件、管道、电缆槽盒或桥架、栏杆梯子承受的风荷载。管架构件、管道、电缆槽盒或桥架承受的风荷载计算应符合下列规定：
1 管架可不考虑风振的影响；
2 管架构件、栏杆梯子承受的风荷载可按构架风荷载的规定计算，单、双跨管架可不考虑前后榀的遮挡；
3 管道风荷载体型系数宜取0.7；电缆槽盒或桥架风荷载体型系数宜取1.3；
4 管道径向挡风面积宜取管架梁上考虑保温后的最大管径加上10％的梁长之和乘以管架间距；
5 单层平铺电缆槽盒横向挡风面积宜取槽盒高度加上10％的梁长之和乘以管架间距；
6 电缆桥架横向挡风面积宜取桥架总高度乘以管架间距；
7 可不考虑管道轴向风荷载、电缆槽盒或桥架纵向风荷载；
8 竖向弯管的挡风面积宜取90％的梁跨度乘以竖向弯管高度，可不考虑各组竖向弯管间的遮挡，竖向弯管风荷载体型系数，可取1.3；
9 无竖向弯管的管架区段可不考虑纵向风荷载的影响。
7.4.5 计算设备风荷载时应考虑相邻设备的放大或遮挡影响。并列布置立式圆形设备的风荷载整体体型系数的取值应符合下列要求：
1 当风作用方向垂直于设备排列方向时，外侧设备风荷载体型系数宜按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009上下双管（双塔）或密排多管（多塔）取值；中间设备风荷载体型系数宜取边设备体型系数的1.2倍。
2 当风作用方向平行于设备排列方向时，设备风荷载体型系数宜按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009前后双管（双塔）或密排多管（多塔）取值。
7.4.6 风沿卧式圆形设备纵向作用时，设备风荷载体型系数宜取1.3。风沿卧式圆形设备横向作用时，设备风荷载体型系数，单台时宜取0.7，重叠布置时宜取1.2。
7.4.7 小型立式圆形设备的风荷载体型系数宜取0.7。高度与外径比值不大于7的两器类设备，其风荷载体型系数宜取0.5。塔型设备、高度与外径比值大于7的两器类设备的风荷载体型系数宜取0.6。
注：两器类设备指催化装置的反应器、再生器，重整装置的反应器等类似设备。
7.4.8 空冷器的风荷载体型系数宜取1.3。多台并列时，风沿纵向作用时的挡风面积宜取最宽一台空冷器的挡风面积。
7.4.9 计算设备挡风面积时，挡风面积应包括设备保温层厚。管径大于200mm的设备附属管道应单独计算其风荷载；直梯、管径不大于200mm的设备附属管道及阀门等设备配件的风荷载，立式、卧式设备均可按其直径增加0.45m计算。
7.4.10 两器类设备构架的结构构件风荷载放大系数宜取1.2。两器类设备的风荷载放大系数，当设备内径大于或等于8.5m时宜取1.2，内径小于或等于5.0m时宜取1.3，中间直径取1.25。
注：1 管径不大于200mm的设备附属管道及阀门等设备配件的风荷载影响已包括在内。
2 当设备为变直径时，内径可取按各段高度和内径计算的加权平均值。
7.4.11 当塔型设备有平台时，塔型设备的风荷载应乘以放大系数。塔型设备风荷载放大系数可按表7.4.11采用。表7.4.11中的数据适用于平均垂直间距hs不小于3.5m的平台，当平台平均垂直间距幻大于3.5m时，表中数值应乘以折减系数3.5/hs。
7.4.12 球罐风荷载体型系数宜取0.45。球罐及钢支架结构的风振系数βz宜根据球罐的基本自振周期T按表7.4.12确定。
7.4.13 构架风荷载应包括结构构件和附件风荷载、设备和管道风荷载。结构构件和附件风荷载计算应符合下列规定：
1 单榀构架挡风面积应包括该榀构架所有结构构件及附件的挡风面积，结构构件应包括组成本榀构架的柱、梁、支撑，还应包括平行于风向的各构架在该榀构架到下榀构架之间的支撑，附件应包括该根I构架范围内的栏杆、梯子，不应包括设备、管道、槽盒挡风面积。两榀构架之间，平行于风向的人字形、八字形、x形、V形等支撑，应仅计入一根支撑的挡风面积；计算构件挡风面积时应考虑构件的防火层；
2 当平台采用封闭楼板时，该层构架的结构风荷载宜乘以折减系数，折减系数宜按下式计算：
式中：Af——迎风面第一榀支承封闭楼板的框架梁挡风面积；
As——此梁所在榀该楼层的挡风面积。
3 当构架按整体计算风荷载时，结构构件和附件风荷载可按本规范附录B的规定计算。
7.4.14 构架上设备和管道风荷载应符合下列规定：
1 设备风荷载宜分层逐个计算；
2 各层构架管道挡风面积宜取为风沿设备横向作用时该层设备挡风面积的10％；
3 当卧式设备均匀布置时，该层设备横向总风荷载不宜大于最大一组设备风荷载的3倍；
4 当构架按整体计算风荷载时，设备和管道风荷载可按本规范附录B的规定折减；高出顶层平台的设备和管道风荷载可不折减；风沿冷换设备纵向作用时，纵向无支撑冷换框架上的设备和管道风荷载可不折减。
7.4.15 当构架平面长宽比小于2时，应计算对角风对结构的影响。
7.4.16 构筑物结构的风荷载计算，尚应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009和《高耸结构设计规范》GB 50135的有关规定。
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。
- 上一节：7.3 催化剂振动荷载
- 下一节：8 荷载组合
