热电站框架结构计算书.docx

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热电站框架结构计算书

五环科技

股份有限公司

河南平安化工有限公司

年产20万吨甲醇工程

详细工程设计

2

04003－30000－ST02

热电站

第

1

页

共

51

页

结构专业

计算书

计算题目：

钢筋混凝土框架及基础

编制

校核

审核

审定

日期

目录

一、设计依据

二、设计标准

三、设计概况

四、设计条件

五、地基与基础

六、主要结构材料

七、结构计算

1.结构计算软件

2.结构计算信息

3.荷载导算及荷载信息

4.周期、地震力与振型输出文件

5.结构位移输出文件

八、结构设计及结构构造

1.板、梁、柱配筋结果

2.楼梯计算

3.基础设计

一、设计依据：

1．《安阳化学工业集团有限责任公司年产20万吨甲醇工程设计》设计合同。

2．《安阳化学工业集团有限责任公司年产20万吨甲醇工程岩土工程勘察报告（详细勘察）》。

二、设计标准：

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002

三、设计概况：

本工程为河南平安化工有限公司年产20万吨甲醇工程项目热电站，七层钢筋混凝土框架结构,现浇板、梁、柱，框架柱网72mX17m，一层标高4.800m，二层标高8.000m，三层标高15.000m，四层标高21.000m，五层标高26.500m，六层标高30.000m，七层标高35.000m。

基础采用桩基础。

围护采用加气混凝土砌块。

四、设计条件：

1．本装置是根据建筑、管道布置等有关专业条件进行结构设计。

2．基本风压：

0.35KN/m2，地面粗糙度B类。

3．基本雪压：

0.25KN/m2。

4．结构设计使用年限为50年；本装置结构安全等级为二级，结构重要系数r0=1.0。

5．地基基础设计等级为丙级。

6．本工程建设场地土为中等复杂场地，Ⅱ类建筑场地，建筑场地无可液化土层。

7．本工程地震设防烈度为八度，设计基本地震加速度值为0.2g，地震分组为第一组。

8．本工程建筑抗震设防类别为丙类，框架抗震等级为一级。

9．本工程围护墙体采用加气混凝土砌块，容重5.5KN/m3。

五、地基与基础：

1．本工程场区位于安阳县水冶镇南约3～4公里安化集团北侧，场地处于太行山脉和华北平原交界的丘陵坡地。

根据岩土工程勘察报告（详勘），地层构造由上至下依次为：

①层填土：

杂色，稍湿，松散。

主要由杂填土组成。

承载力特征值fak=70kpa。

②层粉质粘土：

黄褐、褐黄~浅褐红色，稍湿~湿，可塑~硬塑，切面稍光滑，干强度高，韧性高，含少量不均匀铁锰质结核，有时含少量粗颗粒碎石（卵、砾石）。

地基承载力特征值fak=200kpa。

②1层粉质粘土：

褐黄色，湿，可塑，切面光滑，干强度中等，韧性高，含少量铁锰质物，局部见有少量小砾石。

地基承载力特征值fak=100kpa。

③层混合土（含砾粉质粘土）：

黄褐、灰黄、灰白、灰绿、浅灰、褐红等杂色，稍湿~湿，呈坚硬~硬塑状态，以前者为主，含少量不均匀铁锰质结核。

地基承载力特征值fak=250kpa。

④层全风化正长岩：

浅黄，灰白等色，由正长石及少量斜长石和微量暗色矿物组成，岩石全风化，正长石已风化成高岭土。

⑤层中风化泥岩：

紫红色，薄层状，节理，页理发育，常形成碎片状，厚度未穿透。

⑥层中风化砂岩：

中细粒结构，块状构造，岩石节理发育，破碎，中，下部岩芯较完整。

2．根据区域地质资料,本工程场区内未发现活动断裂通过，不存在影响场地稳定性的岩溶、滑坡、塌陷、采空区及地面沉降等不良地质作用，不存在影响地基稳定性的河道、暗浜、防空洞等不良地质现象，为适宜建筑场地。

3．地下水：

本工程地下水埋藏较深，勘探深度内未见地下水，可不考虑地下水对建筑的影响。

场区标准冻结深度0.34米。

4．基础型式及埋深：

框架基础采用钻孔灌住桩基础，桩端持力层为第⑤或第⑥中风化层，单桩竖向极限承载力标准值为3650kN。

六、主要结构材料：

1.材料：

混凝土：

混凝土强度等级

梁、板、柱

承台、基础梁

桩

基础垫层

C30

C30

C25

C10

钢筋：

HPB235,fy＝210N/mm2；HRB335,fy=300N/mm2

钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2；

钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%；

钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

钢材：

Q235B.

2.混凝土环境类别：

环境类别

构件

二b

框架梁、柱、板等迎水面，基础、基础梁等

一

其它

3.混凝土保护层厚度：

板

梁

柱

基础

20mm

30mm

35mm

40mm

七、结构计算：

1．结构计算软件：

计算均采用中国建筑科学研究院研制的PKPM系列软件中PM、SATWE进行计算。

2.结构计算信息：

总信息..............................................

结构材料信息:

钢砼结构

混凝土容重（kN/m3）:

Gc=25.00

钢材容重（kN/m3）:

Gs=78.00

水平力的夹角（Rad）:

ARF=0.00

地下室层数:

MBASE=0

竖向荷载计算信息:

按模拟施工加荷计算方式

风荷载计算信息:

计算X,Y两个方向的风荷载

地震力计算信息:

计算X,Y两个方向的地震力

特殊荷载计算信息:

不计算

结构类别:

框架结构

裙房层数:

MANNEX=0

转换层所在层号：

MCHANGE=0

墙元细分最大控制长度（m）DMAX=2.00

墙元侧向节点信息:

内部节点

是否对全楼强制采用刚性楼板假定否

采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法

结构所在地区全国

风荷载信息..........................................

修正后的基本风压（kN/m2）:

WO=0.45

地面粗糙程度:

B类

结构基本周期（秒）:

T1=0.41

体形变化分段数:

MPART=1

各段最高层号:

NSTi=8

各段体形系数:

USi=1.30

地震信息............................................

振型组合方法（CQC耦联;SRSS非耦联）CQC

计算振型数:

NMODE=15

地震烈度:

NAF=8.00

场地类别:

KD=2

设计地震分组:

一组

特征周期TG=0.35

多遇地震影响系数最大值Rmax1=0.16

罕遇地震影响系数最大值Rmax2=0.90

框架的抗震等级:

NF=1

剪力墙的抗震等级:

NW=3

活荷质量折减系数:

RMC=0.50

周期折减系数:

TC=1.00

结构的阻尼比（%）:

DAMP=5.00

是否考虑偶然偏心:

否

是否考虑双向地震扭转效应:

否

斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0

活荷载信息..........................................

考虑活荷不利布置的层数从第1到7层

柱、墙活荷载是否折减不折算

传到基础的活荷载是否折减折算

------------柱，墙，基础活荷载折减系数-------------

计算截面以上的层数---------------折减系数

11.00

2---30.85

4---50.70

6---80.65

9---200.60

>200.55

调整信息........................................

中梁刚度增大系数：

BK=1.00

梁端弯矩调幅系数：

BT=0.85

梁设计弯矩增大系数：

BM=1.00

连梁刚度折减系数：

BLZ=0.70

梁扭矩折减系数：

TB=0.40

全楼地震力放大系数：

RSF=1.00

0.2Qo调整起始层号：

KQ1=0

0.2Qo调整终止层号：

KQ2=0

顶塔楼内力放大起算层号：

NTL=0

顶塔楼内力放大：

RTL=1.00

九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=1.15

是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1

是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0

剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ=1

强制指定的薄弱层个数NWEAK=0

配筋信息........................................

梁主筋强度（N/mm2）:

IB=300

柱主筋强度（N/mm2）:

IC=300

墙主筋强度（N/mm2）:

IW=210

梁箍筋强度（N/mm2）:

JB=210

柱箍筋强度（N/mm2）:

JC=210

墙分布筋强度（N/mm2）:

JWH=210

梁箍筋最大间距（mm）:

SB=100.00

柱箍筋最大间距（mm）:

SC=100.00

墙水平分布筋最大间距（mm）:

SWH=200.00

墙竖向筋分布最小配筋率（%）:

RWV=0.30

单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数:

NSW=0

单独指定的墙竖向分布筋配筋率（%）:

RWV1=0.60

设计信息........................................

结构重要性系数:

RWO=1.00

柱计算长度计算原则:

有侧移

梁柱重叠部分简化:

不作为刚域

是否考虑P-Delt效应：

否

柱配筋计算原则:

按单偏压计算

钢构件截面净毛面积比:

RN=0.85

梁保护层厚度（mm）:

BCB=25.00

柱保护层厚度（mm）:

ACA=30.00

是否按砼规范（7.3.11-3）计算砼柱计算长度系数:

否

荷载组合信息........................................

恒载分项系数:

CDEAD=1.20

活载分项系数:

CLIVE=1.40

风荷载分项系数:

CWIND=1.40

水平地震力分项系数:

CEA_H=1.30

竖向地震力分项系数:

CEA_V=0.50

特殊荷载分项系数:

CSPY=0.00

活荷载的组合系数:

CD_L=0.70

风荷载的组合系数:

CD_W=0.60

活荷载的重力荷载代表值系数:

CEA_L=0.50

剪力墙底部加强区信息.................................

剪力墙底部加强区层数IWF=2

剪力墙底部加强区高度（m）Z_STRENGTHEN=6.80

*********************************************************

*各层的质量、质心坐标信息*

*********************************************************

层号塔号质心X质心Y质心Z恒载质量活载质量

（m）（m）（t）（t）

817.7343.93737.000185.713.6

715.91329.20632.000906.328.3

616.72334.37028.5001922.5767.0

5117.63240.67423.0001362.60.5

4111.87737.61817.0002770.7918.1

3112.00338.50410.0002140.1367.6

2112.97537.9216.8001702.6255.4

1112.2053.9301.950103.74.2

活载产生的总质量（t）:

2354.818

恒载产生的总质量（t）:

11094.238

结构的总质量（t）:

13449.057

恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载

结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量

活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果（1t=1000kg）

*********************************************************

*各层构件数量、构件材料和层高*

*********************************************************

层号塔号梁数柱数墙数层高累计高度

（混凝土）（混凝土）（混凝土）（m）（m）

114（25）49（25）0（25）1.9501.950

2176（25）49（25）0（25）4.8506.800

3170（25）49（25）0（25）3.20010.000

4167（30）49（30）0（25）7.00017.000

5168（25）49（25）0（25）6.00023.000

6147（25）30（25）0（25）5.50028.500

7131（25）22（25）0（25）3.50032.000

817（25）6（25）0（25）5.00037.000

*********************************************************

*风荷载信息*

*********************************************************

层号塔号风荷载X剪力X倾覆弯矩X风荷载Y剪力Y倾覆弯矩Y

8150.0150.0250.0102.28102.3511.4

71284.28334.31420.166.37168.61101.7

61422.68757.05583.498.55267.22571.3

51501.271258.213132.8240.10507.35615.1

41515.961774.225552.2244.72752.010879.2

31192.111966.331844.490.68842.713575.9

21280.912247.242743.5133.68976.418311.3

11105.352352.647331.049.491025.920311.7

===========================================================================

各楼层等效尺寸（单位:

m,m**2）

===========================================================================

层号塔号面积形心X形心Y等效宽B等效高H最大宽BMAX最小宽BMIN

1159.2012.704.007.408.008.007.40

213133.1720.9843.3840.8579.2579.9139.54

313131.2620.9943.3940.8279.2579.9039.53

413130.7121.0043.4040.8279.2379.8839.53

513157.0221.1443.4641.1079.2979.9539.81

611180.808.2036.0016.4072.0072.0016.40

71707.205.1933.3211.8675.4875.5511.41

81131.208.204.0016.408.0016.408.00

===========================================================================

各楼层的单位面积质量分布（单位:

kg/m**2）

===========================================================================

层号塔号单位面积质量g[i]质量比max（g[i]/g[i-1],g[i]/g[i+1]）

111822.802.92

21624.940.78

31800.851.28

411178.272.73

51431.760.37

612277.775.28

711321.560.87

811519.391.15

===========================================================================

各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息

FloorNo:

层号

TowerNo:

塔号

Xstif，Ystif:

刚心的X，Y坐标值

Alf:

层刚性主轴的方向

Xmass，Ymass:

质心的X，Y坐标值

Gmass:

总质量

Eex，Eey:

X，Y方向的偏心率

Ratx，Raty:

X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值

Ratx1，Raty1:

X，Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值

或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者

RJX，RJY，RJZ:

结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度

===========================================================================

FloorNo.1TowerNo.1

Xstif=20.1539（m）Ystif=41.6697（m）Alf=0.0000（Degree）

Xmass=12.2046（m）Ymass=3.9299（m）Gmass=112.1100（t）

Eex=0.2794Eey=0.9612

Ratx=1.0000Raty=1.0000

Ratx1=7.8769Raty1=9.3524薄弱层地震剪力放大系数=1.00

RJX=7.0464E+06（kN/m）RJY=4.7376E+06（kN/m）RJZ=0.0000E+00（kN/m）

---------------------------------------------------------------------------

FloorNo.2TowerNo.1

Xstif=21.0881（m）Ystif=41.5567（m）Alf=0.0000（Degree）

Xmass=12.9750（m）Ymass=37.9214（m）Gmass=2213.4614（t）

Eex=0.2934Eey=0.0838

Ratx=0.1814Raty=0.1457

Ratx1=1.2573Raty1=1.0846薄弱层地震剪力放大系数=1.00

RJX=1.2780E+06（kN/m）RJY=6.9017E+05（kN/m）RJZ=0.0000E+00（kN/m）

---------------------------------------------------------------------------

FloorNo.3TowerNo.1

Xstif=20.7612（m）Ystif=41.5899（m）Alf=0.0000（Degree）

Xmass=12.0034（m）Ymass=38.5044（m）Gmass=2875.2844（t）

Eex=0.3141Eey=0.0735

Ratx=1.1362Raty=1.3172

Ratx1=3.8698Raty1=3.4445薄弱层地震剪力放大系数=1.00

RJX=1.4520E+06（kN/m）RJY=9.0908E+05（kN/m）RJZ=0.0000E+00（kN/m）

---------------------------------------------------------------------------

FloorNo.4TowerNo.1

Xstif=21.2492（m）Ystif=41.5422（m）Alf=0.0000（Degree）

Xmass=11.8774（m）Ymass=37.6180（m）Gmass=4606.9312（t）

Eex=0.3401Eey=0.0891

Ratx=0.3476Raty=0.3304

Ratx1=1.5211Raty1=0.8686薄弱层地震剪力放大系数=1.15

RJX=5.0472E+05（kN/m）RJY=3.0036E+05（kN/m）RJZ=0.0000E+00（kN/m）

---------------------------------------------------------------------------

FloorNo.5TowerNo.1

Xstif=19.4099（m）Ystif=38.7872（m）Alf=0.0000（Degree）

Xmass=17.6320（m）Ymass=40.6743（m）Gmass=1363.5681（t）

Eex=0.0654Eey=0.0475

Ratx=0.9228Raty=1.0448

Ratx1=1.5239Raty