L100m * W20m * H8m Склад сталевих конструкцій для зон високого вітрового навантаження

 

 

Параметри проекту: Площа забудови: 2000 ㎡

Висота карниза: 8м

Швидкість вітру: 250 км/год

Сейсмостійкість: 8 клас

Регіони, які можна адаптувати: Філіппіни, Нова Кредонія, Тонга, Віргінські острови, острів Реюньйон...

 

 

Для запропонованого проекту цеху зі сталевим каркасом (Ш20 м x Д 100 м x В 8 м, надзвичайно висока швидкість вітру, висока сейсмічність укріплення, відсутність снігового навантаження) це типовий сценарій проектування, який характеризується «високим тиском вітру, високою сейсмостійкістю та низьким навантаженням на дах».

Через специфічні умови вітрового навантаження (250 км/год, що еквівалентно тайфуну рівня 14), це буде контрольне навантаження для всієї конструкції конструкції. Як правило, для стабільності споживання сталі в легкій майстерні контролюється всмоктуванням вітру. Однак у цьому випадку величезний тиск вітру та сейсмічні сили будуть домінувати в конструкції секцій сталевих балок і сталевих колон.

Нижче наведено найбільш розумну, економічну та безпечну структурну схему, яку ми пропонуємо, а також оцінку споживання сталі.

 

 

Щоб впоратися з 8-градусним сейсмічним укріпленням і швидкістю вітру 250 км/год, а також враховуючи, що висота 8 метрів не вимагає підкранових балок, схема повинна зосередитися на «сильних колонах, слабких балках» і «жорстких з’єднаннях».

 

1. Основна структурна система (бічне силове ядро)

Тип рами:Індивідуальний сталевий каркас H-профілю.

Причина:Хоча вітрове навантаження є високим і вимагає більш товстих полотен, конічна частина може ефективно використовувати міцність матеріалу. Він збільшує висоту секції в стиках балок-колони (де сила найбільша) і зменшує її в середині-прольоту, роблячи її більш-ефективною, ніж постійна секція.

Тип підключення:Жорстке з'єднання (моментне з'єднання) між балками і колонами.

Причина:8-ступенева сейсмічна стійкість вимагає, щоб структура мала хорошу здатність до розсіювання енергії та цілісність. Жорсткі з’єднання ефективно протистоять згинаючим моментам, створюваним землетрусами, зменшують бічний зсув і є безпечнішими, ніж штифтові з’єднання (схеми розгойдування). Вони також призводять до меншої деформації під сильним тиском вітру.

Тип основи колонки:Жорстка колонна основа.

Причина:Щоб протистояти величезному моменту перекидання (від вітру та землетрусів), основа колони повинна бути міцно з’єднана з фундаментом для передачі згинальних моментів.

 

2. Вторинна структура та система кріплень (ключ стабільності)

Прогони даху:Сталеві прогони безперервного Z-профілю (з натяжними стрижнями).

Причина:Швидкість вітру 250 км/год створює величезне всмоктування вітру (піднімає дах). Сталь безперервного Z-профілю має більш розумний розподіл сил, ніж сталь C-профілю, і її необхідно оснастити двошаровими -натяжними стрижнями або розпірками, щоб забезпечити стабільність стискаючого фланця.

Стіни:C-Сталеві пояси (з діагональними натяжними стрижнями).

Причина:Стіни в основному витримують тиск вітру і всмоктування. C-профільна сталь достатньо. Однак при швидкості вітру 250 км/год відстань між стіновими балками потрібно збільшувати (рекомендовано @1,0 м - 1.2 м), а також встановити діагональні натяжні стрижні, щоб протистояти горизонтальним силам.

Система кріплення:

Горизонтальне кріплення даху:Встановіть поперечні горизонтальні зв’язки у фронтонах і посередині, щоб утворити стійку горизонтальну ферму, яка передає сили вітру на зв’язки між-колон.

Скріплення-колон:Встановіть у фронтон стіни і середину. Він повинен використовувати секційні сталеві скріплення (а не тільки круглу сталь), щоб відповідати вимогам пластичності 8-градусного сейсмічного зміцнення.

 

3. Конструкція корпусу

Обшивка даху:Індивідуальна панель із гофрованої сталі типу 900 або 750.

Причина:При швидкості вітру 250 км/год звичайні гвинтові-фіксовані типи панелей легко піднімаються. Необхідно використовувати приховані-панелі замкового замку, покладаючись на механічне блокування для фіксації панелей на місці. Це забезпечує найсильніший опір вітру.

Обшивка стін:Індивідуальні гофровані кольорові сталеві панелі типу 900 або 750.

Причина:Панелі з більш високими піками хвилі мають більшу жорсткість і підходять для зон з високим тиском вітру.

 

 

Це критичний показник. Завдяки надзвичайно високому вітровому навантаженню (250 км/год) і нульовому сніговому навантаженню це призведе до набагато більших секцій балок і колон, ніж у звичайних цехах, тоді як другорядні компоненти, такі як прогони, матимуть меншу напругу.

 

1. Основа оцінки

Перетворення вітрового навантаження:Швидкість вітру 250 км/год перетворюється на надзвичайно високе значення тиску вітру (значно перевищує звичайні 0,35-0,55 кН/м²). Для цього потрібно, щоб перетинки балок і колон не були надто тонкими, а секції – достатньо високими.

Сейсмостійкість 8 градусів:Потрібна посилена конструкція з’єднання, в результаті чого з’єднувальні пластини товщі та більші.

Без снігового навантаження:Це єдиний фактор «зменшення ваги», тобто власне навантаження на дах є невеликим, а вимоги до стійкості для стисненої полки балок нижчі.

 

2. Розрахункова витрата сталі на компонент

 

Структурний компонент	Розрахунковий показник (кг/㎡)	опис
Основна рама (балки + колони)	20 - 25 кг/м²	Незважаючи на те, що висота карниза 8 м є невеликою, через сильний вітер кінцеві секції колони та-балки потрібно потовщити (наприклад, товщину перетинки збільшити з 4 мм до 6-8 мм).
Кранові балки/коров'ячі ноги	0 кг/м²	Як правило, кран не потрібен на висоті 8 м, тому цей елемент дорівнює 0.
Прогони даху + натяжні стрижні	7 - 9 кг/м²	Через величезне всмоктування вітру необхідно збільшити специфікації прогонів (наприклад, C200 або Z200) і збільшити щільність натягу.
Стіни + натяжні стрижні	4 - 5 кг/м²	Сильний тиск вітру вимагає більшої товщини стінок і щільнішого інтервалу.
Система кріплень (між-колона + дах)	3 - 4 кг/м²	Вимоги до сейсмічної стійкості до 8 градусів вимагають жорсткої системи кріплень.
Інше (жолоби, навіси тощо)	2 - 3 кг/м²	Включає з’єднувальні пластини, болти та втрати матеріалу.
Загальне споживання сталі	36 - 46 кг/м²	Ключовий контрольний діапазон

 

3. Розрахунок загального споживання сталі

Проектована площа майстерні: 20m×100m=2000㎡

Консервативне загальне споживання сталі:2000㎡×45 кг/㎡=90,000 кг.

Примітка:Якщо розрахунок вітрового навантаження є надзвичайно суворим, він може перевищувати 48~50 кг/м², що призведе до загальної ваги близько 100 тонн.

 

 

Для цього спеціального проекту «сильний вітер, висока сейсмонебезпечність», щоб забезпечити раціональність схеми, CBC пропонує вам зосередитися на наступних моментах під час проектування та будівництва:

Дизайн фундаменту має першочергове значення:

При швидкості вітру 250 км/год створюється величезна підйомна сила (підйом даху) і штовхальна сила (перекидання будівлі). Ваші ізольовані фундаменти повинні бути побудовані дуже великими, або ви повинні розглянути пальові фундаменти. Крім того, анкерні болти повинні бути достатньо товстими, досить довгими та глибоко закріпленими.

Деталі підключення панелей:

При швидкості вітру 250 км/год «деталі визначають життя і смерть». Панелі даху повинні використовувати потовщені затискачі з алюмінієвого сплаву (T-затискачі), а з’єднувальні гвинти між затискачами та балками мають бути щільнішими. Категорично забороняється використовувати гвинтові-фіксовані дахові панелі в крайових областях.

Використання «No Snow Load»:

Незважаючи на відсутність снігового навантаження, при розрахунку живого навантаження на дах воно не може бути нижчим за мінімальне значення, визначене нормами (зазвичай 0,5 кН/м²). Однак ви можете використати цей момент, щоб трохи пом’якшити конструкцію бічної опори для стискаючої полки балок, що може допомогти трохи заощадити споживання сталі.

 

Резюме:Для такого типу складського проекту найдоцільнішою схемою є жорсткий сталевий каркас H-профілю + засувні -панелі даху. Розрахункове розумне споживання сталі становить між36-46 кг/м². Будь ласка, переконайтеся, що професійний інженер-будівельник детально перевірив вітрове навантаження, оскільки 250 км/год є екстремальною умовою, для підтримки якої можуть знадобитися спеціальні звіти про випробування підйому вітру.

 

 

Примітки: Вага, наведена нижче, є теоретичною масою нетто. А3–5%надбавка на відходи повинна бути додана під час закупівлі.

1. Система первинної конструкції (основна{1}}несуча рама)

Основні компоненти стійкі до вітрових і сейсмічних навантажень. матеріал:Q355B.

немає	компонент	Специфікація	матеріал	Кількість	Вага (кг)	Загальна вага (кг)	Зауваження
1	Стовпці	H450-500x250x8x12	Q355B	40 шт	~610	24,400	Зварні двотаврові балки-змінної глибини
2	Крокви	H400-500x200x6-8x10-12	Q355B	36 шт	~680	24,480	По 2 штуки в рамці, всього 17 рамок
3	Підкоси колон	H200x200x8x12	Q235B	16 шт	~310	4,960	Встановлюється з обох кінців і посередині-секції
4	Розпірки	Φ159x6	Q235B	20 шт	~30	600	Безперервна на коньках і карнизах

Проміжний підсумок – Первинна структура: прибл.54,44 тонни

 

2. Система вторинної конструкції (опорна рама обшивки)

Компоненти, які в основному протистоять вітру. матеріал:Оцинкована сталь Q235B(Цинкове покриття більше або дорівнює 275 г/м²).

немає	компонент	Специфікація	матеріал	Довжина (за шт.)	Кількість	Загальна вага (кг)	Зауваження
1	Прогони даху	Z250x75x20x2.5	Оцинкований	6.0m	374 шт	19,100	Відстань @1,2 м, включаючи перекриття
2	Настінні гірти	C200x70x20x2.5	Оцинкований	6.0m	334 шт	12,485	Відстань @1,5 м, дво-схили стіни
3	Стяжки / стрижні	Φ12 / Φ50x3	Q235	-	-	3,200	Подвійні -спрямовані тяги даху з розпірками
4	Наколінники	L50x5	Q235	1.0m	200 шт	800	З’єднує балки-з-колонами

Проміжний підсумок – вторинна структура: прибл.35,585 тонн

 

3. Система обшивки (сталеві листи з кольоровим -покриттям)

Стандартні одношарові-профільовані сталеві листи використовуються відповідно до запиту для «окремих панелей-з кольоровим покриттям».

немає	компонент	Специфікація	Товщина	Площа (㎡)	Вага (кг)	Зауваження
1	Покрівельні листи	YX35-125-750	0,5 мм	2100	1,050	Ефективна ширина: 0,75 м, включаючи відходи
2	Настінні листи	HV-760 (High Rib)	0,5 мм	1600	800	Висота: 8 м, без дверей/вікон
3	Обрізки та оздоблення країв	Вигнуті деталі на замовлення	0,5 мм	-	200	Для коньків, карнизів і кутів стін

Підсумок – система обшивки: прибл.2,05 тонни

 

4. Кріплення та конектори

У регіонах із сильним вітром- потрібні достатні та надійні з’єднання.

немає	матеріал	Специфікація	одиниця	Кількість	Зауваження
1	Високоміцні-болти	10.9 Клас М22	встановити	500	Для з’єднань балок-колон
2	Звичайні болти	4.8 Клас М16	встановити	1000	Для підкосів і розпірок
3	Само-гвинти	Φ5.5x13	ПК	5000	Для кріплення кольорових листів (щільний інтервал)
4	Анкерні болти	M30	встановити	72	Жорсткі базові з'єднання

 

5. Захист від корозії та вогнезахист

немає	матеріал	Специфікація	Пальто	Площа (㎡)	Зауваження
1	Епоксидна цинк-ґрунтовка	-	2 шари	2500	Товщина сухої плівки більше або дорівнює 70 мкм
2	Поліуретанове покриття	-	2 шари	2500	Колір за бажанням власника

 

6. Зведена таблиця матеріалу

Категорія	Загальна вага (кг)	Загальна вага (тонни)	Зауваження
Первинна структура	54,440	54.44	Колони, крокви, підкоси
Вторинна структура	35,585	35.585	Прогони, рейки, стяжки
Облицювання	2,050	2.05	Листи та планки
Проміжний підсумок (вага нетто)	92,075	92.075	Теоретична маса нетто
Надбавка на відходи (5%)	4,604	4.6	Для транспортування та втрати при різанні
Загальна кількість закупівлі	96,679	96.679	Приблизно . 97 тонн

Примітка. Усі дані наведені лише для ознайомлення. Остаточні кількості залежать від затверджених будівельних креслень.