کتاب طراحی فنداسیون و سازه تجهیزات و تاسیسات نفتی

کتاب طراحی فنداسیون و سازه تجهیزات و تاسیسات نفتی

کتاب طراحی فنداسیون و سازه تجهیزات و تاسیسات نفتی :

منابع و مراحل طراحی سازه و فونداسیون تجهیزات نفتی و مراحل مختلف طراحی

مقدمه

واحدهای نفتی و پالایشگاهی از متنوع‌ترین واحدهای صنعتی در زمینه سازه‌ها می‌باشند. ازجمله این سازه‌ها می‌توان به فونداسیون و سازه نگهدارنده تجهیزات افقی (مبدل‌های حرارتی و ظروف افقی)، تجهیزات قائم، (راکتورها، برج‌ها و دودکش) سازه سکو، فونداسیون پمپ‌های دوار و رفت و برگشتی، تکیه گاه لوله‌ها (پایپ رک‌ها،اسلیپرها)، مخازن کروی و استوانه‌ای و ساختمان‌های کنترل و پست برق اشاره نمود.

به منظور طراحی این سازه‌ها و با فونداسیون آنها آئین‌نامه‌های مختلفی وجود دارند، که از معروفترین آنها می‌توان به آئین‌نامه‌های خارجی همچون آئین نامه انجمن بتن آمریکا و یا برخی آئین‌نامه‌ها و استانداردهای داخلی مثل آئین‌نامه طراحی لرزه‌ای تاسیسات و سازه‌های نفتی و استاندارد شرکت ملی نفت ایران اشاره نمود. در فصول آینده بسته به سازه یا فونداسیون تحت بررسی، آئین‌نامه و یا استاندارد مربوطه و نحوه استفاده از بندها، ضوابط و روابط مورد نیاز در روند طراحی، تشریح خواهند شد.

فهرست مطالب کتاب طراحی فونداسیون و سازه تجهیزات و تاسیسات نفتی

فصل اول/ منابع و مراجع طراحی سازه و فونداسیون تجهیـزات نفتـی ومراحل مختلف طراحی 

۱- مقدمه
۲- مشخصات فنی مهندسی عمران و سازه (SPECIFICATION)
۳- آئین‌نامه‌‎ها ‎‎‎(CODE)
۴- استاندارد (STANDARD)
۵- مراحل مهندسی و ساخت پروژه‌‎های نفتی
۵-۱ مهندسی پایه
۵-۲مهندسی تفصیلی (DETAIL ENGINEERING)
۵-۳ خرید (PROCUREMENT)
۵-۴ اجرا (CONSTRUCTION)

فصل دوم / طـراحی فـونداسیـون و سازه نگهدارنده ماشین‌آلات 

۱- مقدمه
۲- مدارک مورد نیاز در طراحی پایه
۲-۱ گزارش ژئوتكنیك و پارامترهای طراحی
۲-۱-۱ مدول برشی خاك در كرنشهای كوچك و روشهای تعیین آن
۲-۱-۲ نسبت میرائی (Damping Ratio)
۲-۱-۳ ضریب پواسون
۲-۲ مطالعات مربوط به گزینه‎ها‎‎ی مختلف پی ماشینآلات
۲-۳ انتخاب گزینه برتر
۳- مدارک و ملاحظات مورد نیاز در طراحی تفصیلی
۳-۱ مدلسازی، تحلیل و طراحی
۳-۱-۱ روش سر انگشتی(Rule-of-Thumb Method)
۳-۱-۲ روش بارگذاری استاتیکی معادل (Equivalent Static Loading Method)
۳-۱-۲-۱ سیستم یک درجه آزادی تحت بار هارمونیک
۳-۱-۲-۲ تعریف ضرایب بزرگنمائی و انتقال
۳-۱-۲-۳ مودهای مختلف ارتعاش فونداسیون بلوکی
۳-۱-۲-۴ تعیین ضرایب سختی و میرایی هندسی در مودهای مختلف
۳-۱-۲-۵ کنترل پاسخهای سیستم بعد از اعمال ضرایب اهمیت
۳-۱-۲-۶ کنترل تنشها‎و نشست در خاک و شمع
۳-۱-۲-۷ کنترل حالت رزونانس
۳-۱-۲-۸ کنترل خستگی
۳-۱-۳ روش دینامیکی کامل(Full Dynamic Method)
۳-۲ نقشه‎ها‎‎ی اجرائی

فصل سوم / تحلیل و طراحی فونداسیون مخازن 

۱- مقدمه
۲- مدارک مورد نیاز در طراحی پایه
۲-۱ گزارش ژئوتكنیك و پارامترهای مورد نیاز طراحی
۲-۲ مطالعات مربوط به گزینه‌ها‎‎ی مختلف پی مخازن
۲-۲-۱ روش‌های اصلاح و بهبود خاك
۲-۲-۲ استفاده از شالوده‌‎ها‎‎ی عمیق
۲-۲-۳ لایه سطحی باربر
۲-۳ انتخاب گزینه برتر
۳- ملاحظات مورد نیاز در طراحی پایه
۳-۱ نحوه طراحی سر شمع و اندركنش سرشمع و شمع‌ها‎
۳-۲ متناسب بودن نوع پی با نوع خاك منطقه

۴-مدارك مورد نیاز در مرحله طراحی تفصیلی
۴-۱ فایل مدلسازی فونداسیون در نرم افزار مورد تائید كارفرما
۴-۲ دفترچه محاسبات و ملاحظات مربوطه
۴-۲-۱ آئین‌نامه‎‌ها‎‎‎و استاندارد طراحی
۴-۲-۲ مصالح مصرفی
۴-۲-۳ طبقه بندی زلزله خیزی منطقه و تعیین پارامترهای مربوطه
۴-۲-۴ نسبت مهاری
۴-۲-۵ نیروهای دینامیکی ناشی از فشار محیطی مایع (Dynamic Liquid Hoop Forces)
۴-۲-۶ فاصله حداكثرسطح مایع تا بام مخزن (Free Board)
۴-۲-۷ نسبت پایداری دربرابر واژگونی برای مخازن مهار شده
۴-۲-۸ بیشترین تنش غشائی طولی موجود و مجاز در جداره مخزن
۴-۲-۹ تخمین بلند شدگی مخزن برای مخازن مهار نشده
۴-۲-۱۰ تعیین برش پایه روی حلقه فونداسیون
۴-۲-۱۱ کنترل سرخوردگی مخزن برای مخازن مهار نشده
۴-۲-۱۲ کنترل برش موضعی بین بام و جدار مخزن (Local Shear Transfer)
۴-۲-۱۳ انعطاف پذیری لوله‎‌های متصل به مخزن
۴-۲-۱۴ نكته بسیار مهم در طراحی لرزه‌ای مخازن

فصل چهارم / تحلیل و طراحی تکیه‌گاه لوله‌ها 

۱- مقدمه
۲- مدارک مورد نیاز در طراحی پایه
۲-۱ گزارش مکانیک خاک و پارامترهای مورد نیاز طراحی
۲-۲ نقشه جانمائی واحد و مشخصات هندسی تکیه‌گاه‌‎ها‎‎‎
۳- مدارك و ملاحظات مورد نیاز در مرحله طراحی تفصیلی
۳-۱ فایل مدلسازی سازه و فونداسیون تکیه‌گاه لوله در نرم افزار مورد تائید كارفرما
۳-۱-۱ درز انبساط و نحوه مدلسازی آن
۳-۱-۲-پارامترهای طراحی لرزه‌ای درتعیین نیروی زلزله
۱-۳-۱-۲-نسبت وزنی و تعیین ضریب رفتار بر اساس جزء صنعتی و یا سازه نگهدارنده
۲-۳-۱-۲-زمان تناوب
۳-۳-۱-۲-ضریب اهمیت
۳-۱-۳ محاسبه نیروی زلزله
۳-۱-۴ اثرترک خوردگی در تکیه‌گاه یا سازه نگهدارنده بتن مسلح
۳-۱-۵ اثر P-Delta و تعیین شاخص پایداری
۳-۲-۱ انواع بارهای وارد بر تکیه‌گاه چند ترازه
۳-۲-۱-۲ بارزنده
۳-۲-۱-۳ سایر بارها
۳-۲-۲ ترکیبات بارگذاری
۳-۲-۳ کنترل برش سوراخ کننده

فصل پنجم / طراحی سازه نگهدارنده ظروف افقی 

۱- مقدمه
۲- مدارک مورد نیاز در طراحی پایه
۲-۱ گزارش مکانیک خاک و پارامترهای مورد نیاز طراحی
۲-۲ نقشه جانمائی کلی واحد، جهت نمایش موقعیت قرارگیری ظرف
۳- مدارك و ملاحظات مورد نیاز در مرحله مهندسی تفصیلی
۳-۱ فایل مدلسازی فونداسیون ظروف افقی
۳-۱-۱ محاسبه بار زلزله و توزیع آن در ارتفاع ظرف
۳-۱-۱-۱ تعیین نیروی زلزله بر اساس رفتار تجهیز
۳-۱-۱-۲ تعیین نیروی زلزله بر اساس رفتار سازه نگهدارنده
۳-۱-۱-۳ توزیع نیروی زلزله در ارتفاع
۳-۱-۲ توزیع بارهای جانبی بین پایه‎های ثابت و غلتکی
۳-۱-۳ لنگر ناشی از نیروی زلزله
۳-۱-۴ محاسبه نیروی باد
۳-۱-۵ ترکیبات بارگذاری
۳-۱-۶ تعریف نوع المان‌های سطحی در مدلسازی ظروف افقی
۳-۱-۷ اثر ترک خوردگی
۳-۲ دفترچه محاسبات و ملاحظات مربوطه
۳-۲-۱ بررسی نتایج تحلیل و طراحی
۳-۲-۲ کنترل برش سوراخکننده
۳-۲-۳ کنترل لغزش فونداسیون
۳-۲-۴ کنترل واژگونی

فصل ششم / طراحی سازه نگهدارنده ظـروف قائم 

۱- مقدمه
۲- مدارک مورد نیاز در طراحی پایه
۲-۱ گزارش مکانیک خاک و پارامترهای مورد نیاز طراحی
۲-۱-۲ عملکرد گروه شمع‌ها
۲-۱-۳ ضریب فنریت قائم شمع‌ها
۲-۲ نقشه جانمائی کلی واحد، جهت نمایش موقعیت قرارگیری ظرف
۳- مدارك و ملاحظات مورد نیاز در مرحله طراحی تفصیلی
۳-۱ فایل مدلسازی فونداسیون ظروف قائم
۳-۱-۱ محاسبه بار زلزله و توزیع آن در ارتفاع ظرف
۳-۱-۱-۱ تعیین نیروی زلزله بر اساس رفتار تجهیز
۳-۱-۱-۲ تعیین نیروی زلزله بر اساس رفتار سازه نگهدارنده
۳-۱-۱-۳ توزیع نیروی زلزله در ارتفاع
۳-۱-۳ لنگر ناشی از نیروی زلزله
۳-۱-۴ محاسبه نیروی باد
۳-۱-۵ ترکیبات بارگذاری
۳-۱-۶ تعریف نوع المان‌های سطحی در مدلسازی سازه نگهدارنده
۳-۱-۷ اثر ترک خوردگی
۳-۲ دفترچه محاسبات و ملاحظات مربوطه
۳-۲-۱ بررسی نتایج تحلیل و طراحی
۳-۲-۲ کنترل برش سوراخ کننده
۳-۲-۳ کنترل تغییر مکان افقی شمع‌ها‎
۳-۲-۴ کنترل واژگونی

فصل هفتم/ طراحی ساختمان‌های مقاوم در برابر انفجار 

۱- مقدمه
۲-تاریخچه طراحی ساختمان‌های مقاوم در برابرانفجار
۲-۱ روش معادل TNT، بر اساس راهنمای SG-22
۲-۲ روش پدافند غیرعامل مطابق با مبحث ۲۱ مقررات ملی ساختمان(۱۳۸۸)
۲-۳روش انرژی جهت تخمین نیروهای ناشی از انفجارات پالایشگاهی

۳- روش انرژی TNO MULTI-ENERGY
۳-۱ دستور العمل فنی شرکت EXXON برای بارگذاری ناشی از انفجارات پالایشگاهی
۳-۱-۱ دسته بندی ساختمانها‎بر اساس فاصله از توده ابر انفجاری
۳-۱-۲ کاربری یا تابع ساختمان
۳-۱-۳ سطوح پاسخ یا میزان خرابی ساختمان پس از انفجار
۳-۱-۴ روند بارگذاری ناشی از انفجارات بر اساس دستور العمل Exxon
۳-۱-۵ فشارواردبروجوه ساختمان مکعب مستطیل با توجه به پارامترهای اولیه انفجار
۳-۱-۶ مصالح مصرفی و ضرایب اصلاح مقاومت آنها
۳-۲ اثرات دفن شدگی در کاهش اضافه فشار وارد بر ساختمان
۳-۳ اثرترک خوردگی مقاطع اعضای بتن مسلح
۳-۴ ترکیبات بارگذاری
۳-۵ طراحی فونداسیون و ترکیبات بارگذاری
۳-۶ کنترل تغییر شکل‌ها و دوران‌ها ‎بر اساس دستور العمل EXXON
۳-۷ طراحی مقاطع برای خمش و برش

منابع و مآخذ