框架结构计算书模板0918.docx
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框架结构计算书模板0918.docx
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框架结构计算书模板0918
编号:
密级:
***项目名称***
**************
基础或详细工程设计
册号/卷号(第册共册)
册名称/卷名称(册名称)
(本文件夹序号/本册装文件夹总数)
修改号(如果有)
本文件含有中国石化工程建设有限公司与XX公司的专有技术,未经本公司的书面许可,不得进行任何方式的复制;不得以任何理由,任何方式提供给第三方或用于其它目的。
中国石化工程建设有限公司
年月
计算书编号:
XXXXXX
计算书名称:
XXXXXX
1.设计资料
1.1设计依据:
1.1.1XXXXXXXX装置合同。
1.1.2XXXXXXXX装置基础设计文件。
1.1.3XXXXXXXX装置岩土工程勘察报告。
1.1.4XXXXXXXX装置试桩及地基处理试验报告。
1.1.5各相关专业条件。
配管专业条件:
电气专业条件:
仪表专业条件:
其他专业条件:
1.2工程设计自然条件:
1.2.1气温
最热月平均气温XXXC
最冷月平均气温XXXC
极端最高气温XXXC
极端最低气温XXXC
1.2.2风载信息
基本风压(10米标高处,50年一遇)XXXkN/m2
地面粗糙度XXX类
1.2.3基本雪压XXXkN/m2
1.2.4抗震设计参数
地震设防烈度:
XXX度(a=XXXg),第XXX组。
1.2.5最大冻土深度:
D0=XXXm。
1.2.6地下水位
最高地下水位:
dmin=XXXm
最低地下水位:
dmax=XXXm
1.2.7工程地质条件
本装置工程地质条件是以XXX勘察设计院(公司)XXX年XXX月所做的《XXXXXXXX装置岩土工程详细勘察报告》为根据。
1.3结构型式:
()框架结构()排架结构()门式框架结构()桁架结构
柱脚型式:
()双向刚接
()强轴方向刚接弱轴方向铰接
()强轴方向铰接弱轴方向刚接
()双向铰接
1.4设计年限及安全等级
本建筑物设计使用年限XXX年
建筑结构安全等级XXX级
建筑地基基础等级XXX级
1.5荷载取值:
1.5.1楼面钢格板:
厚度为XXXmm,自重按XXXkN/m2采用。
楼面花纹钢板:
厚度为XXXmm,自重按XXXkN/m2采用。
1.5.2防火保护层重:
多层框架的楼板为透空的钢格板时,地面以上10m范围内的梁、柱应进行防火保护。
框架梁、设备支承梁可按喷涂防火涂料考虑,框架柱可按外包混
凝土考虑。
框架梁:
XXXkN/m
设备支撑梁:
XXXkN/m
框架柱:
XXXkN/m
1.5.3楼面活荷载:
XXXkN/m2
1.5.4楼梯自重按投影面积XXXkN/m2采用。
1.5.5栏杆自重采用XXXkN/m。
1.6计算软件及说明:
1.6.1计算软件:
(对于钢结构框架采用STAAD-Pro软件进行计算,应注明软件版本;对于钢结构排架、门式刚架可采用PKPM进行计算较为方便。
)
1.6.2利用STAAD-Pro程序计算地震时,有关参数选择请参照项目统一规定:
ZONE:
XXXI:
XXXRW:
XXXS:
XXX
1.6.3RATIO:
采用XXX控制。
1.6.4柱计算长度:
请参照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录D计算。
设计参数:
1.6.5各类构件的最大允许位移和挠度:
详见《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A。
也可以根据项目特点,参照结构专业统一规定执行。
1.6.6各类构件的最大允许长细比:
详见《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)相关章节的规定。
也可以根据项目特点,参照结构专业统一规定执行。
1.7材料:
钢结构:
XXXX
高强螺栓:
XX级
普通螺栓:
XX级
焊条:
XX型
钢格板:
XXXX
其他:
详见结构专业设计统一规定
2.采用的标准规范
建筑结构荷载规范(GB50009-2012)
钢结构设计规范(GB50017-2003)
建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)
建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)
建筑抗震设计规范(GB50011-2010)
其他设计规范详见结构专业设计统一规定
3.结构专业设计统一规定
详见附件一。
4.计算简图及荷载简图
详见附件二。
5.节点编号及杆件编号简图
详见附件三。
6.荷载计算
6.1竖向荷载
6.1.1恒载
杆件自重:
由程序自动算出
钢格板自重:
g=XXXkN/m2
爬梯:
q=XXXkN/m
其他恒载(节点恒载、梁间恒载):
详见附件四荷载导算
6.1.2活载
钢楼面一般采用XXXkN/m2
楼梯活荷按投影面积XXXkN/m2采用;
走道板活荷载:
XXXkN/m2
操作平台活荷载:
XXXkN/m2
其他活载(节点荷载、梁间荷载):
详见附件四荷载导算
6.1.3检修荷载:
操作平台检修荷载q=XXXkN/m2
其他检修活载(节点荷载、梁间荷载):
详见附件四荷载导算
6.1.4设备荷载:
设备编号
设备净荷载E(e)(kN)
设备操作荷载E(o)(kN)
设备充水荷载E(t)(kN)
6.1.5管线荷载:
管线编号
管线净荷载P(e)(kN)
管线操作荷载P(o)(kN)
管线充水荷载P(t)(kN)
6.2风荷载:
6.2.1基本数据和计算方法
基本风压(离地面10米高处)XXXkN/m2
地面粗糙度XXX类
W=βzμstwμzw0(8.1.1-1GB50009-2012)
βz风振系数,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)计算。
μz风压高度变化系数,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)查取。
μs风荷载体形系数,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)计算。
μst=Φμs
Φ为构架的挡风系数Φ=∑An/A
An构架杆件和节点挡风的净投影面积
A构架轮廓面积
μstw参照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)表8.3.1第33项计算
6.2.2结构风荷载计算
两个主方向分别按照上面的方法进行计算,详见附件五
6.2.3设备风荷载计算:
设备位号:
XXXXXXXXXX
X方向:
βz=XXXX
msx=XXXX
mz=XXXX
Wkx=bz*msx*mz*W0=XXXXkN/m2(8.1.1-1GB50009-2012)
设备X方向的挡风面积Ax=XXXXm2
设备X方向风荷载Fwx=Wkx*Ax=XXXXkN
设备中心距离设备支撑梁顶面的高度h=XXXXm
设备支座之间的距离Lx=XXXXm
设备X向风载附加竖向力Nwx=Fwx*h/Lx=XXXXkN
Y方向:
βz=XXXX
msy=XXXX
mz=XXXX
Wky=bz*msy*mz*W0=XXXXkN/m2(8.1.1-1GB50009-2012)
设备Y方向的挡风面积Ay=XXXXm2
设备Y方向风荷载Fwy=Wky*Ay=XXXXkN
设备中心距离设备支撑梁顶面的高度h=XXXXm
设备支座之间的距离Ly=XXXXm
设备Y向风载附加竖向力Nwy=Fwy*h/Ly=XXXXkN
计算结果:
设备编号
X方向
Y方向
风荷载(kN)
附加竖向力(kN)
风荷载(kN)
附加竖向力(kN)
6.3地震作用:
6.3.1结构地震作用:
由程序STAAD-PRO自动算出。
6.3.2设备地震作用计算:
框架结构整体计算时:
设备位号:
XXXXXXXXXX
X方向:
amax=XXXX
设备操作重E(o)=XXXXkN
设备X方向地震作用SEx=amax*E(o)=XXXXkN
设备中心距离设备支撑梁顶面的高度h=XXXXm
设备支座之间的距离Lx=XXXXm
设备X向地震作用附加竖向力NEx=SEx*h/Lx=XXXXkN
Y方向:
amax=XXXX
设备操作重E(O)=XXXXkN
设备Y方向地震作用SEY=amax*E(O)=XXXXkN
设备中心距离设备支撑梁顶面的高度h=XXXXm2
设备支座之间的距离Ly=XXXXm
设备Y向地震作用附加竖向力NEy=SEy*h/Ly=XXXXkN
计算结果
设备编号
X方向
Y方向
地震作用(kN)
附加竖向力(kN)
地震作用(kN)
附加竖向力(kN)
设备支撑梁单根梁计算时:
当楼层有贮仓和支承重心较高的设备时,支承构件和连接应计及料斗、贮仓和设备水平地震作用产生的附加弯矩。
该水平地震作用可按下式计算:
Fs=amax(1.0+Hx/Hn)E(O)(H.1.5GB50011-2010)
具体计算过程详见第11条。
6.3.3其他地震作用:
其他地震作用(节点荷载、梁间荷载):
详见附件四荷载导算
6.4设备由于温度变化产生的水平摩擦荷载:
设备位号:
XXXXXXXXXX
滑动摩擦系数m=XXXX
水平摩擦荷载Wf=m×每个支座处的设备操作荷载=XXXXkN
设备支座的高度h=XXXXm
设备支座之间的距离L=XXXXm
设备摩擦荷载产生的附加竖向力Nf=Wf*h/L=XXXXkN
设备编号
设备由于温度变化产生的荷载
水平摩擦荷载(kN)
附加竖向荷载(kN)
6.5设备抽芯产生的水平荷载:
(抽芯荷载仅作用在设备支座固定端一侧)
设备位号:
XXXXXXXXXX
设备芯重GB=XXXXkN
水平抽芯荷载PB=XXXXkN
设备中心距离设备支撑梁顶面的高度h=XXXXm
设备支座之间的距离L=XXXXm
设备抽芯荷载产生的附加竖向力NB=PB*h/L=XXXXkN
设备编号
设备抽芯荷载
水平抽芯荷载(kN)
设备抽芯产生的附加竖向荷载(kN)
6.6其他各种荷载
详见上游各专业条件图
7.输入数据文件
详见附件六。
8.结果图形文件
详见附件七。
(应力比,稳定,长细比,挠度,位移,自振周期)
9.输出结果文件
详见附件八。
(建议转化成WORD文件格式打印,字体大小改为9,间距为固定值12磅)
10.计算结果分析
10.1结构计算控制标准:
详见1.6.5、1.6.6条及各相关规范和结构专业设计统一规定,必要时还应进行结构的振动分析。
10.2结构顶点最大位移:
在第XXX种工况作用下,此框架H=XXXm高度处柱顶点(节点XXX)的最大水平位移为Dmax=XXXm。
Dmax/H=XXX/XXX=1/XXX<1/[XXX]满足要求。
10.3层间最大相对位移:
在第XXX种工况作用下,此框架层间最大相对位移为dmax=XXXm,对应层间高度为dh=XXXm,dmax/dh=XXX/XXX=1/XXX<1/[XXX]满足要求。
10.4规范检查结果文件:
详见附件八。
11.主要构件的计算
11.1设备支承梁的计算:
采用STAAD-Pro进行计算,详见附件九。
其中:
当验算直接支承设备和料斗的构件及其连接时,设备的水平地震作用按照下式进行计算,但要注意适用条件。
Fs=amax(1.0+Hx/Hn)E(O)(H.1.5GB50011-2010)
amax水平地震影响系数最大值
Hx设备重心至室外地坪的距离
Hn框架高度
设备中心距离设备支撑梁顶面的高度h=XXXXm
X方向设备支座之间的距离Lx=XXXXm
Y方向设备支座之间的距离Ly=XXXXm
设备X向地震作用附加竖向力NEx=Fsx*h/Lx=XXXXkN
设备Y向地震作用附加竖向力NEy=Fsy*h/L=yXXXXkN
计算结果:
设备编号
X方向
Y方向
地震作用(kN)
附加竖向力(kN)
地震作用(kN)
附加竖向力(kN)
11.2其它重要杆件的计算:
计算方法同上,采用STAAD-Pro进行计算,详见附件十。
12.节点计算
采用探索者软件进行计算
荷载设计值应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。
详见附件十一
13.柱脚验算
详见附件十二
14.基础计算
采用JCCAD或探索者、旗云等工具箱计算
验算地基(桩基)承载力时采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合;计算基础配筋、冲切等时采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。
详见附件十三
15.结构计算相关条件
详见附件十四
附件一:
结构专业统一规定(略)
附件二:
计算简图及荷载简图
1.结构计算简图
整个结构空间模型图
EL107.000平面布置图
EL113.000平面布置图
EL120.000平面布置图
870-1N轴立面布置图
870-2N轴立面布置图
870-3N轴立面布置图
870-AN轴立面布置图
870-BN轴立面布置图
870-CN轴立面布置图
2.荷载简图:
EL107.000结构恒载图
EL107.000结构活载图
EL107.000设备空重
EL107.000设备操作重
EL107.000设备冲水重
EL107.000管线操作荷载
EL113.000结构恒载图
EL113.000结构活载图
EL113.000设备空重
EL113.000设备操作重
EL113.000设备冲水重
EL113.000管线操作荷载
EL120.000结构恒载
EL120.000结构活载
EL120.000设备空重
EL120.000设备操作荷载
EL120.000管线操作荷载
附件三:
框架节点及杆件编号简图
EL107.000节点及杆件编号
EL113.000节点编号
EL120.000杆件编号
870-1N节点及杆件编号
870-2N节点及杆件编号
870-3N轴节点编号
870-AN轴杆件编号
870-BN轴节点编号
870-CN轴杆件编号
附件四:
荷载导算
由于STAAD-PRO模型仅搭入主要结构部分,次要结构及附属结构部分一般无需搭入STAAD-PRO模型,故这些部分的各种恒、活荷载需要自行导算到STAAD-PRO模型中相应的节点和杆件上,导算过程如下:
(略)
附件五:
框架风荷载计算
(略)
附件六:
输入数据文件
(略)
附件七:
结果图形文件
(略)
附件八:
结果数据文件
(略)
附件九:
设备支承梁单根梁计算
1.计算简图(支座型式根据实际情况确定)
模型
结构恒载
结构活载
设备操作重
设备空重
设备冲水重
X向风载
Z向风载
2.STAADPRO输入文件
STAADSPACE
STARTJOBINFORMATION
ENDJOBINFORMATION
INPUTWIDTH79
*PAGELENGTH500000000
*
*OUTPUTWIDTH72
*
SETECHOON
*SETECHOOFF
UNITMETERKN
JOINTCOORDINATES
1667.2
21267.2
MEMBERINCIDENCES
112
DEFINEMATERIALSTART
ISOTROPICSTEEL
E2.05e+008
POISSON0.3
DENSITY77
ALPHA6.5e-006
DAMP0.03
ENDDEFINEMATERIAL
CONSTANTS
MATERIALSTEELALL
STARTUSERTABLE
TABLE1H
END
MEMBERPROPERTYAMERICAN
1UPTABLE1HN700X300
SUPPORTS
12PINNED
LOAD73EQUIP-BEAMSEISMICLOAD***SX+***
MEMBERLOAD
1CMOMGZ3503
LOAD75EQUIP-BEAMSEISMICLOAD***SZ+***
MEMBERLOAD
1CONGY-2003
***DEADLOAD***
LOAD10MEMBERSELFWEIGHT***D(O)***
SELFWEIGHTY-1
LOAD11STRUCTUREDEADLOAD***D(D)***
MEMBERLOAD
1UNIGY-6
LOAD12EQUIPMENTSELFWEIGHT***D(E)***
MEMBERLOAD
1CONGY1e-006
LOAD13MEMBERFIREPROOFWEIGHT***D(F)***
MEMBERLOAD
1UNIGY-3.15
LOAD21STRUCTURELIVELOAD***L***
MEMBERLOAD
1UNIGY-12
LOAD22MAITENANCELOAD***M***
MEMBERLOAD
1UNIGY-24
***EQUIPMENTLOAD***E(*)
LOAD31OPERATIONLOAD***E(O)***
MEMBERLOAD
**E20201A/B
1CONGY-3503
LOAD32EMPTYLOAD***E(E)***
MEMBERLOAD
**E20201A/B
1CONGY-2253
LOAD33TESTINGLOAD***E(T)***
MEMBERLOAD
**E20201A/B
1CONGY-3753
LOAD61WINDLOAD***WX+***
MEMBERLOAD
**E20201A/B
1CONGX153
1CMOMGZ-452
LOAD63WINDLOAD***WZ+***
MEMBERLOAD
**E20201A/B
1CONGZ63
1CONGY-103
LOAD81THERMALFORCE***T***
MEMBERLOAD
*D-80820*
1CONGY1e-0051.5
LOAD91BUNDLEPULLINGFORCE***B***
MEMBERLOAD
*1CONGZ2802
1CMOMGX5503
***CALULATIONFORSECONDBEAMS***
***OPERATION****
LOADCOMB3011.0[D+E(O)+L]
101.0111.0121.0131.0311.0211.0
LOADCOMB3021.0[D+E(O)+T]
101.0111.0121.0131.0311.0811.0
LOADCOMB3031.0[D+E(O)+T+L]
101.0111.0121.0131.0311.0811.0211.0
***OPERATION+WIND(EARTHQUAKE)****
***WIND***
LOADCOMB3041.0[D+E(O)+L+WX+]
101.0111.0121.0131.0311.0211.0611.56
LOADCOMB3061.0[D+E(O)+L+WZ+]
101.0111.0121.0131.0311.0211.0631.56
LOADCOMB3081.0[D+E(O)+P(O)+L+SX+]
101.0111.0121.0131.0311.0211.0731.0
LOADCOMB3101.0[D+E(O)+L+SZ+]
101.0111.0121.0131.0311.0211.0751.0
***TEST***
LOADCOMB3120.85[D+0.5M+E(T)]+0.2WX+
100.85110.85120.85130.85220.43330.85610.2
LOADCOMB3140.85[D+0.5M+E(T)]+0.2WZ+
100.85110.85120.85130.85220.43330.85630.2
***ERECTION(EMPTY)***
LOADCOMB3161.0[D+E(E)+WX+]
101.0111.0121.0131.0321.0611.56
LOADCOMB3181.0[D+E(E)+WZ+]
101.0111.0121.0131.0321.0631.56
LOADCOMB3201.0[D+WX+]
101.0111.0121.0131.0611.56
LOADCOMB3221.0[D+WZ+]
101.0111.0121.0131.0631.56
***MAINTENANCE***
LOADCOMB3241.0[D+E(E)+B]
101.0111.0121.0131.0321.0911.0
LOADCOMB3251.0[D+E(E)+M+B]
101.0111.0121.013
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