防火堤设计

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊设计计算书目录一、设计概况1.1、油库的主要技术经济指标1.2、地基土参数1.3、储罐储存物质参数1.4、储罐规格二、防火堤布置原则2.1、防火堤布置要求2.2、隔堤的布置要求2.3、防火堤、隔堤的设计要求三、设计计算3.1、相关论述3.2、相关材料的选定3.3、油罐的选型、基础设计3.4、防火堤一些尺寸的确定3.5、设计液面高度及防火堤高度的确定3.6、防火堤基础的设计3.7、防火堤截面强度计算3.8、稳定性验算四、附图五、参考资料┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊一、设计概况1.1、油库的主要技术经济指标罐区面积：4225m2（65m×65m）总容量：12000m31.2、地基土参数地基土为粉质粘土：容重5.18=γkN/m3；孔隙比94.0=e；液性指数91.0L=I；粘聚力2.1k=C kPa；内摩擦角22k=ϕ°；地基承载力标准值136k=f kPa。

1.3、储罐储存物质参数车用10#柴油：密度（20℃）ρ=820～860kg/m3；闪点（闭口）dT>55℃。

1.4、储罐规格钢制拱顶立式储罐规格二、防火堤布置原则2.1、防火堤布置要求①防火堤内储罐成组布置的要求1、宜同类或相近火灾危险性的储罐成组。

2、常压油品储罐不应与液化石油气天然气凝液储罐同组布置。

3、沸溢性的油品储罐不应与非沸溢性的油品储罐同组。

4、地上式储罐与高位罐，卧式罐不宜同组。

②防火堤内储罐组总容积的规定1、固定顶油罐组及固定顶油罐与浮顶、内浮顶油罐的混合罐组，其总容量不应大于120000m3。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊2、浮顶、内浮顶油罐组，其总容量不应大于600000m3。

③防火堤内储罐个数的规定油罐组内的油罐数量，当单罐容量大于或等于1000m3时，不应多于12座；当单罐容量小于1000m3或储存丙B类油品时，油罐数量不限。

④防火堤内储罐布置排数的规定油罐组内单罐容量小于1000m3的储存丙B类油品的油罐不应超过4排；其他油罐不应超过2排。

⑤防火堤内储罐之间防火间距的规定⑥储罐至防火堤内堤脚线的距离规定地上立式油罐的罐壁至防火堤内堤脚线的距离，不应小于罐壁高度的一半。

卧式油罐的罐壁至防火堤内堤脚线的距离，不应小于3m。

依山建设的油罐，可利用山体兼作防火堤，油罐的罐壁至山体的距离不得小于1.5m。

⑦两个油罐组（区）防火堤外坡脚线间的距离的规定相邻油罐组防火堤外堤脚线之间，应留有宽度不小于7m的消防空地。

2.2、隔堤的布置要求①单罐容量≥20000m3时，隔堤内油罐数量不应多于2座。

②单罐容量≥5000m3且<20000 m3时，隔堤内油罐数量不应多于4座。

③单罐容量<5000m3的罐，隔堤内油罐数量不应多于6座。

④沸溢性油品储罐，隔堤内油罐数量不应多于2座。

⑤丙B类油品储罐不受限，可视具体情况设置。

⑥隔堤高度为0.5m—0.8m。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊2.3、防火堤、隔堤的设计要求①有效容积的计算V=AH j-(V1+V2+V3+V4)式中：V—防火堤有效容积（m3）A—由防火堤中心线所围成的水平投影面积（m2）H j—设计液面高度（m）V1—防火堤内设计液面高度内的一个最大油罐的基础体积（m3）V2—防火堤内除一个最大油罐以外的其它油罐在在防火堤设计液面高度内的液体体积与油罐基础体积之和（m3）V3—防火堤中心线以内设计液面高度内的砌体体积与内培土体积之（m3）V4—防火堤内设计液面高度内的隔堤、配管、设备及其他构筑物体积之和（m3）②对防火堤和隔堤设计的基本要求和规定1、防火堤的选型与构造（1）、选型1、防火堤、防护墙的设计，应在满足各项技术要求的基础上，因地制宜，合理选型，达到安全耐久、经济合理的效果。

2、储存酸、碱等腐蚀介质的储罐组，防火堤堤身内侧均应作防腐处理。

用于全冷冻时储罐组的防火堤，应采取防冷冻的措施。

3 、防火堤的选型应符合下列规定：⒈土筑防火堤，在占地、土质等条件能满足需要的地区应选用。

⒉钢筋混凝土防火堤，一般地区均可采用。

在用地紧张地区、大型油罐及储存大宗化学品的罐区可优先选用。

⒊浆砌毛石防火堤，在抗震设防烈度不大于6度且地质条件较好、不易造成基础不均匀沉降的地区可选用。

⒋砖、砌块防火堤和夹心式中心填土桩、砌块防火堤，一般地区均可采用。

4、防火墙宜采用砌体结构。

5、防火堤（土堤除外）应采取在堤内培土或喷涂隔热防火涂料等保护措施。

（2）、构造1、防火堤堤身必须密实、不渗漏。

2、防火堤、防护墙埋置深度应根据工程地质、建筑材料、冻土深度和稳定性计算等因素确定。

除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m；对于土堤，地面以下0.5m深度范围内的地基土的压实系数不应小于0.95。

3、防火堤及防护墙变形缝的设置应符合下列规定：⒈变形缝的间距应根据建筑材料、气候特点和地质条件按有关结构设计规范确┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊定。

⒉变形缝缝宽宜为30～50mm，采用非燃烧的柔性材料填充或采取可靠的构造措施。

⒊变形缝不应设在防火堤及防护墙的交叉处或转弯处。

4、防火堤内侧喷涂隔热防火涂料应符合下列规定：⒈防火涂层的抗压强度不应低于1.5MPa，与混凝土的粘结强度不应小于0.15MPa，耐火极限不应小于2h，冻融实验15次强度无变化。

⒉防火涂层应耐雨水冲刷并能适应潮湿工作环境。

5、砖、砌块防火堤的构造应符合下列规定：⒈防火堤堤身厚度应由强度及稳定性计算确定且不应小于300mm；堤外侧宜用水泥砂浆抹面。

⒉砖、砌块的强度等级不应低于MU10，砖砌砂浆强度等级不宜低于M7.5；基础为毛石砌体时，毛石强度等级不应低于MU30；浆砌必须饱满密实并不得采用空心砖砌体。

⒊堤顶应做现浇混凝土压顶，压顶在变形缝处应断开。

压顶厚度不宜小于100mm，混凝土强度等级不宜低于C20，压顶内宜配置不少于3Φ10纵向钢筋。

⒋抗震设防烈度大于或等于7度的地区或地质条件复杂、地基沉降差异较大的地区宜采用加强整体性的结构措施。

⒌夹芯式中心填土砖防火堤的构造要求：两侧砖墙厚度不宜小于200mm；沿堤长每隔1.5～2.0m设不小于200mm厚拉结墙与两侧墙咬槎砌筑；中间填土厚度300～500mm，并分层夯实；堤顶应设置厚度不小于100mm的现浇钢筋混凝土压顶，混凝土强度等级不宜低于C20，压顶内纵向钢筋直径不宜小于Φ10，钢筋间距不宜大于200mm。

2、隔堤的构造规定1、砖、砌块隔堤、隔墙的厚度不宜小于200mm，宜双面用水泥砂浆抹面，堤顶宜设钢筋混凝土压顶，压顶构造应符合本规范第4.2.9条第3款的规定。

2、毛石隔堤、隔墙的厚度不宜小于400mm，宜双面水泥砂浆沟缝，堤顶宜设钢筋混凝土压顶，压顶构造应符合本规范第4.2.8条第3款的规定。

3、钢筋混凝土隔堤、隔墙的厚度不宜小于100mm，可按构造配单层钢筋网。

三、设计计算3.1、相关论述由于本油库的设计总容量及场地限制的原因，本油库不设堤内隔堤。

另外为了增大防火堤内的有效体积，根据构造要求可不设内培土而以隔热防火涂料喷涂于防火堤内侧代替。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.2、相关材料的选定根据要求防火堤为砖砌防火堤，为计算及购买材料的方便，这里储罐及防火堤的基础全为由砖砌成的无筋扩展基础。

根据GB50351-2005规定，砖选取强度等级为MU20的烧结普通砖，砂浆选取等级强度为M10的砂浆。

对于防火堤压顶采用的混凝土为混凝土强度为C20的混凝土，并根据构造要求配置3Ψ10的纵向钢筋。

3.3、油罐的选型、基础设计①油罐的确定根据设计要求，应设计油库的总容量为12000m3的油库，同时根据提供的储罐规格选定4个设计容积为3300m3的储罐，其公称容积的总和正好满足要求。

②油罐基础的设计1、埋置深度根据GB50007—2002的构造要求设埋置深度为0.8m。

2、油罐基础的设计防火堤基础为条形砖基础, 根据地基的承载力公式确定基础宽b 。

由（F k+G k）/A=P k，而P k≤f a 则有：（F k+G k）/A≤f a ——①修正后的地基承载力特征值：fa=f k+ηbγ(b-3)+ ηdγm（d-0.5）——②其中，f k为给定的地基承载力标准值，136k=f kPa；ηb,ηd为基础宽度和埋深的承载力修正系数，本地基属于粉质粘土，孔隙比94.0=e；液性指数91.0L=I，两项系数均大于0.85，则查表可得ηb=0,ηd=1.0；γm=γt=18.5kN/m³将各值带入式②，有fa=136+0+1.0×18.5×（0.8-0.5）=142kN/m2当油罐装满柴油是传至基础顶面的竖向力为：FK=3000×850×10＋615.1=26115.1KN，基础自重及基础上的土重：G k=0.8×b×1×20=16b KNA=1×b=b m2将各值带入①，则有（26115.1+16b）/b≤fa ; 得b≥165㎜基础采用MU20普通砖和M10水泥砂浆砌筑的“等阶式”砖基础，由给定的刚性基础台阶宽高比允许值tanα=1.5，既有b′/h≥1.5 。

砖基础所需的台阶数以4 阶为宜，则n=4.那么，基础台阶一侧宽b′=4×60=240mm=0.24 m则，相应的基础台阶总高度h=120×4（次）=480（mm）则基础底面宽度b=B+2×b′=19.092+2×0.24=19.572m3.4、防火堤一些尺寸的确定由于我们应用的为砖砌防火堤，为了增加防火堤的强度、刚度及稳定性等指标，使防火堤的截面矩形截面，对于墙的厚度采用370㎜的墙体，面高度H根据设计液面高度确定。

3.5、设计液面高度及防火堤高度的确定┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊设计液面高度主要利用有效体积计算公式：V=AH j-(V1+V2+V3+V4) （3.2）式中：V—防火堤有效容积（m3）A—由防火堤中心线所围成的水平投影面积（m2）；Hj—设计液面高度（m）；V1—防火堤内设计液面高度内的一个最大油罐的基础体积（m3）V2—防火堤内除一个最大油罐以外的其它油罐在防火堤设计液面高度内的液体体积与油罐基础体积之和（m3）；V3—防火堤中心线以内设计液面高度内的砌体体积与内培土体积之和（m3）；V4—防火堤内设计液面高度内的隔堤、配管、设备及其他构筑物体积之和（m3）。