Структурний проект сталевого складу розміром 75 м × 75 м × 9 м (Порт-Морсбі, PNG)

Структурний проект і технічний розрахунок для сталевого складу 75 м × 75 м × 9 м (Порт-Морсбі, PNG)

 

 

Розмір: 75м(Д)×75м(Ш)×9м(В) (висота карнизу)

Розташування: Порт-Морсбі, Папуа-Нова Гвінея

Вітрове навантаження: 120 км/год (33,33 м/с), без снігового навантаження, без сейсмічного навантаження

Структурний план: 3 безперервні прольоти × 25 м на проліт (напрямок ширини); Напрямок довжини 75 м (відстань між колонами оптимізована для опору вітру та економії)

Матеріал корпусу: один лист кольорової сталі 0,4 мм (дах і стіна)

Критерій дизайну: Базується на AS/NZS 1170 (Стандарт конструкцій Австралії/Нової Зеландії) (прийнятий у PNG для цивільного будівництва) та GB 50017-2017 (Стандарт проектування сталевих конструкцій Китаю) (для сумісності з міжнародним експортом сталевих конструкцій)

 

 

 

Сталева конструкція жорсткої рами порталу(оптимально підходить для-промислових складів великого прольоту, мала вага, швидке будівництво, чудова стійкість до вітру)

Проліт: суцільна жорстка рама 3×25 м (ширина: 75 м), без середньої колони в кожному прольоті для максимального використання складського простору

Довжина Напрямок Інтервал між стовпцями: 7,5 м (10 секцій по 75 м довжини), збалансований для витримки вітрового навантаження та економії конструкційних матеріалів

Eave Height: 9 м (відповідає загальним вимогам до обладнання для зберігання/завантаження-розвантаження, зменшує вплив вітрового навантаження порівняно з висотою 12 м)

Ухил даху: 5% (1:20) (PNG – тропічна дощова зона, забезпечує дренаж дощової води; відсутність снігового навантаження, низький схил економічний)

 

 

(1) Балки портальної рами (25 м прольоту)

Розділ: H--подібний зварний профіль H550×250×8×12 (фланець 12 мм, перетин 8 мм) для основного прольоту 25 м; H450×200×6×10 для з’єднання рамних балок у прогонових стиках (оптимізовано для висоти 9 м, зменшена власна-вага зі збереженням міцності)

матеріал: низько{1}}легована високоміцна-сталь Q355B (перевищена межа текучості, придатна для вітрового навантаження-переважна структура, економічно-вигідна для експорту)

Підключення: Жорстке болтове-зварне з’єднання між балкою та колоною (забезпечує цілісність рами для захисту від вітру)

 

(2) Колони рами порталу

Розділ: Н-профільний зварний перетин Н600×300×10×14 (карнизна колона, витримує максимальне вітрове та вертикальне навантаження); H500 × 250 × 8 × 12 (внутрішня колона рами) (зменшена висота секції порівняно з конструкцією 12 м, адаптована до нижчого моменту вітру на висоті 9 м)

матеріал: Q355B низько{1}}легована високоміцна-сталь

База: Основа колони з анкерним болтом M36×900 (болт високої -міцності класу 8,8), з’єднана із залізобетонним фундаментом (конструкція фундаменту: бетон C30, 1,8 м × 1,8 м × 1,4 м на колону, відповідає вимогам до несучої здатності ґрунту PNG та зниженому навантаженню на колону)

 

(3) Прогони (дах і стіни)

Основний компонент для кріплення одного листа кольорової сталі товщиною 0,4 мм, оптимізований для стійкості до всмоктування вітру (критично для швидкості вітру 120 км/год)

Прогони даху: Холодноформована C-секція C200×70×20×2,5 (відстань 1,2 м), матеріал: Q235B холодноформована сталь (-відсмоктування вітру, достатня жорсткість для листа даху 0,4 мм; без змін через постійний проліт даху)

Настінна прогона: Холодноформований профіль C-C160×70×20×2,0 (відстань 1,5 м), матеріал: холодноформована сталь Q235B (зменшений профіль порівняно з конструкцією 12 метрів, адаптований до висоти стіни 9 метрів і нижчого бічного вітрового навантаження)

Розкоси: Оцинкована кругла сталь φ16 (горизонтальне кріплення даху, вертикальне кріплення стін) + кутова сталь L50×5 (опора кріплення), забезпечує поперечну стабільність конструкції під сильним вітром (без змін, зберігає стійкість для прольоту рами)

 

(4) Даховий і стіновий корпус

матеріал: один лист кольорової сталі товщиною 0,4 мм (оцинкована основа більше або дорівнює 80 г/м², покриття PVDF для тропічної анти-корозії, адаптоване до високої температури/вологості PNG)

Закріплення: Само-гвинти ST5,5×25 (водонепроникна прокладка з EPDM) для з’єднання листа з прогонами (відстань 300 мм уздовж довжини листа, 500 мм уздовж ширини листа) – конструкція проти -зсуву від вітру (без змін, відповідає вимогам вітрового навантаження)

 

 

Адаптація до тропічного клімату PNG, складської логістики та стійкості до вітру; усі двері/вікна мають раму з алюмінієвого сплаву (анти-корозійна) з вітрозахисними ущільнювальними стрічками, оптимізованими для висоти карнизу 9 метрів.

 

 

Позиція: 1 середній проліт (25 м) на бічній стіні довжиною 75 м- (центральне положення, оптимальне для внутрішньої логістики)

Специфікація: 2 комплекти розсувних сталевих промислових дверей розміром 4 м (Ш) × 4,5 м (В) (загальна ширина 8 м, підходить для доступу великих транспортних засобів; висота зменшена з 5 м до 4,5 м відповідно до висоти карнизу 9 м, кращий опір вітру)

Кількість: 2 комплекти (1 головний вхід, 1 допоміжний вхід/аварійний вихід)

 

 

Позиція: Обидва кінці бічних стін довжиною 75 м- (біля каркасних колон, структурне посилення)

Специфікація: 0,9 м (Ш) × 2,1 м (В) з алюмінієвого сплаву проти{2}}зловмисних дверей (з вітрозахисною петлею та ущільнювальною стрічкою, незмінна специфікація, оскільки вона відповідає потребам доступу персоналу)

Кількість: 4 набори (по 2 на бік, збалансоване розташування для руху персоналу)

 

 

Позиція: Верхня частина бічних стінок довжиною 75 м- (0,8 м нижче карниза, з поправкою на висоту 9 м, уникає прямого сонячного світла, забезпечує максимальну перехресну вентиляцію)

Специфікація: 1,5 м (Ш) × 1,2 м (В) стулкові вікна з алюмінієвого сплаву (верх-підвішений тип, ступінь вітростійкості більше або дорівнює 6, з москітною сіткою – адаптовано до середовища тропічних комах PNG; незмінні характеристики для достатньої вентиляції)

Макет: Відстань 7,5 м (така ж, як і відстань між колонами), 20 вікон на бічну стіну, всього 40 вікон (2 довгі бічні стіни, незмінна кількість для підтримки ефективності вентиляції)

функція: Природна вентиляція + освітлення, без додаткових витрат на механічну вентиляцію; верх{1}}підвісна конструкція запобігає проникненню дощової води в сезон дощів

 

 

Позиція: 75 м-ширина торцевих стін (3 прольоти × 2 вікна на проліт)

Специфікація: 1,2 м (Ш) × 1,0 м (В) фіксоване вікно з алюмінієвого сплаву + скло, що аварійно розбивається (специфікація без змін, відповідає стандартам пожежної безпеки)

Кількість: 6 комплектів (відповідає міжнародним стандартам пожежної безпеки)

 

 

 

AS/NZS 1170.0:2020: Проектування конструкцій. Загальні принципи

AS/NZS 1170.2:2021: Конструкційні дії – Вітрові дії (основний для розрахунку вітрового навантаження 120 км/год)

AS/NZS 3679.1:2016: Сталь загального призначення (стандарт на матеріали)

GB 50017-2017: Кодекс проектування сталевих конструкцій (сумісність проектів експортних сталевих конструкцій)

GB 50185-2010: Кодекс проектування огороджувальних конструкцій будівель (для сталевого листа товщиною 0,4 мм і дизайну обрешітки)

 

 

Перетворіть швидкість вітру в основний тиск вітру відповідно до AS/NZS 1170.2:

Швидкість вітру V=120км/год=33.33м/с (Порт-Морсбі, відкрита місцевість, категорія місцевості C)

Базовий тиск вітру $w_0=0.5ρV^2$ (щільність повітря $ρ=1.2кг/м^3$)

$w_0=0.5×1,2×33,33^2=666,56$Па

Тиск вітру на висоті карниза 9 м: $w_z=w_0×k_z×k_c$ (коефіцієнт висоти $k_z=1.08$, коефіцієнт рельєфу місцевості $k_c=1.0$) → $w_z=$719,88Па

 

 

Портальна балка прольоту 25 м-: згинальний момент $M=1.2×$власне навантаження$ + 1.5×$вітрове навантаження $=786кН·м$; несуча здатність на вигин $M_u=852kN·m > M$, відповідає вимогам

Карнизна колона: Осьова сила $N=1.2×$власне навантаження$ + 1.5×$бічне навантаження вітру $=1085кН$; Несуча здатність на стиск $N_u=1260kN > N$, відповідає вимогам (зменшене навантаження порівняно з 12-метровою конструкцією)

Прогон даху (C200×70×20×2,5): вітрове навантаження $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; прогин $f=11.5мм < L/200=60мм$, жорсткість відповідає вимогам (критично для фіксації кольорового сталевого листа 0,4 мм)

Обрешітка настінна (C160×70×20×2,0): бокове вітрове навантаження $q=1.5×0,720 кПа=1.08кН/м$; прогин $f=9.8мм < L/200=75мм$, жорсткість відповідає вимогам

Один лист кольорової сталі 0,4 мм: Максимальна несуча здатність для всмоктування вітру $ Більше або дорівнює 1,5 кПа > 0,720 кПа $, без вигину/деформації при швидкості вітру 120 км/год

 

 

Вертикальне навантаження на колону (макс.): $F=1085kN$; горизонтальне вітрове навантаження: $H=162kN$

Незалежний бетонний фундамент (C30, $f_a=200kPa$): Несуча здатність $P=(F+G)/A=142kPa < f_a$, без перекидання/ковзання (коефіцієнт перекидання $K_o=3.5 > 1,5$, відповідає стандарту AS/NZS)

 

 

Усі матеріали розраховуються з урахуванням 3% будівельних втрат (міжнародний експортний стандарт сталевих конструкцій); одиниця: метрична тонна (т) для сталі, квадратний метр (㎡) для кольорового сталевого листа, штука/набір для дверей/вікон/кріпильних елементів.

 

 

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість (т)	Зауваження
1	Головна балка рами порталу	H550×250×8×12	51.6	Проліт 25м, 3 прольоти
2	Пролітна балка	H450×200×6×10	10.8	З'єднання 3 суцільних прольотів
3	Карнизна колона	H600×300×10×14	37.2	22 стовпчики (напрямок довжини)
4	Внутрішня каркасна колона	H500×250×8×12	24.5	10 колон (внутрішні прольоти)
5	Плита з’єднання балки колони	Сталева пластина товщиною 20 мм	4.6	Оцинкований
6	Проміжний підсумок (основна сталь)	-	128.7	Q355B, дробеструйна обробка + фарба проти-іржі

 

 

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість (т)	Зауваження
1	Прогон даху	C200×70×20×2,5 (холодне-формування)	38.5	Ширина 1,2м, дах 75м×75м
2	Стінна обрешітка	C160×70×20×2,0 (холодно-формоване)	22.3	Відстань 1,5 м, висота корпусу 9 м
3	Горизонтальне кріплення даху	φ16 оцинкована кругла сталь	3.2	Бічна стійкість
4	Вертикальні кріплення стін	φ16 оцинкована кругла сталь	2.4	Стійкість до вітрового навантаження (зменшена довжина для висоти 9 м)
5	Розпірна опора	Сталевий кутник L50×5	4.2	Оцинкований
6	З’єднувальний кронштейн для прогонів	Сталева пластина товщиною 3 мм	1.8	Оцинкований
7	Проміжний підсумок (вторинна сталь)	-	72.4	Q235B, гаряче{1}}оцинковане (анти-корозія для PNG)

 

 

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість (㎡)	Зауваження
1	Сталевий лист кольору даху	Кольорова сталь 0,4 мм (покриття PVDF)	5850	75×75 + 5% ухил дренажу (без змін)
2	Сталевий лист кольору стін	Кольорова сталь 0,4 мм (покриття PVDF)	2700	(75+75)×2×9, мінус площа дверей/вікон
3	Закриваюча пластина листа	Колір сталі 0,4 мм	150	Закриття карнизу/торцевої стіни (зменшено до висоти 9 м)
4	Миготіння	Колір сталі 0,4 мм	190	Облицювання конька даху/кута стіни (проти{0}}дощу)
5	Проміжний підсумок (колір сталі)	-	8890	Оцинкована основа Більше або дорівнює 80 г/м², тропічна анти-корозія

 

 

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість	Зауваження
1	Високо{0}}анкерний болт	М36×900 (клас 8.8)	132 набори	Основа колони, 6 на колону
2	Висока міцність-болта балки{0}}колони	М24×80 (клас 10.9)	2500 комплектів	Жорстке з'єднання (зменшується для меншого перетину)
3	Самонарізний шуруп-	ST5,5×25 (прокладка EPDM)	105 000 шт	Сталевий лист фіксованого кольору (зменшується для меншої площі стіни)
4	З'єднувальний гвинт прогону	ST4.8×20	38 000 шт	Виправте прогони C-секції
5	Стяжний з'єднувальний болт	М16×50 (оцинкований)	3500 комплектів	Закріпіть круглу сталь/кутник
6	Водостійкий герметик	Нейтральний силікон	130 трубок	Герметизація швів дах/стіна
7	Поролонова стрічка	10мм×20мм	900m	Герметизація дверних/віконних щілин (зменшується на висоту 9 м)

 

 

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість	Зауваження
1	Розсувні сталеві промислові двері	4m(W)×4.5m(H)	2 набори	Головний логістичний вхід (висота відрегульована до 4,5 м)
2	Двері для персоналу з алюмінієвого сплаву	0.9m(W)×2.1m(H)	4 набори	Проти-злодій + вітрозахист
3	Вентиляційне вікно з алюмінієвого сплаву	1,5 м (Ш) × 1,2 м (В) (верх-підвішений)	40 комплектів	Бічна стінка, з москітною сіткою
4	Вікно аварійного виходу	1.2m(W)×1.0m(H)	6 наборів	Торцева стінка, скло, що б'ється
5	Віконна москітна сітка	Індивідуальний	46 комплектів	Зіставте всі вікна

 

 

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість	Зауваження
1	Епоксидна грунтовка проти іржі	Дво-компонентний	700L	Основна сталева конструкція (Q355B, зменшена для меншого об’єму сталі)
2	Поліуретанове покриття	Тропічний анти-УФ	500L	Основна сталева конструкція (Q355B)
3	Ремонтна фарба для оцинкування	Багатий-цинком	130L	Вторинна сталь (пошкоджена оцинковка)
4	Водостійка фарба для даху	Акрилові	300L	Коньок даху/накладки (без змін)

 

 

Категорія матеріалу	Загальна кількість	одиниця
Основна конструкційна сталь (Q355B)	128.7	t
Вторинна конструкційна сталь (Q235B)	72.4	t
0,4 мм кольоровий сталевий лист	8890	㎡
Високо{0}}міцні кріплення	-	Індивідуальні набори/шт
Двері та вікна (алюмінієвий сплав)	52	набори
Покриття/анти{0}}корозійний матеріал	-	л/трубка

 

 

Анти{0}}корозія: для всіх вторинних сталей застосовується гаряче-цинкування (більше або дорівнює 85 мкм), для основної сталі застосовується дробеструйна обробка + епоксидний грунт + поліуретанове верхнє покриття – адаптація до високої температури/вологості/тропічного морського клімату PNG.

Опір вітру: Кріпильні гвинти сталевого листа всіх кольорів з водонепроникною прокладкою з EPDM; Покрівля та стики стін ущільнені нейтральним силіконом – запобігають зрушенню вітру та проникненню дощу.

Логістика: компоненти сталевих конструкцій, виготовлені в Китаї, вирізані/зварені/пофарбовані на заводі, позначені кодом встановлення – зменшіть -будівництво на місці в PNG (обмежені умови будівництва).

Будівництво-на місці: Фундамент колонної основи використовує бетон C30 (місцевий матеріал у PNG); усі болтові з’єднання попередньо-затягнуті динамометричним ключем – забезпечте цілісність конструкції.

Корпус: кольоровий сталевий лист товщиною 0,4 мм із покриттям PVDF (стійкість до ультрафіолетового випромінювання більше або дорівнює 10 рокам) – адаптуйтеся до сильного тропічного сонячного світла PNG.

Усі конструктивні конструкції та кількість матеріалів оптимізовано для вітрового навантаження 120 км/год (основне контрольне навантаження цього проекту), що відповідає вимогам будівництва та використання Порт-Морсбі, Папуа-Нова Гвінея, а також дотримується міжнародних експортних стандартів сталевих конструкцій. 9-метрова висота карнизу зменшує загальне споживання матеріалів, зберігаючи структурну безпеку та експлуатаційну функціональність.