Produkty

Domov / Produkty/ Oceľová konštrukcia / Byt s oceľovou konštrukciou

8-Poschodová viacúčelová budova s oceľovým rámom v Manile na Filipínach

8-Poschodová viacúčelová budova s oceľovým rámom v Manile na Filipínach

Tento projekt je 8-poschodová multifunkčná budova nachádzajúca sa v Manile na Filipínach s celkovými rozmermi 20m × 20m. Výška každého podlažia je navrhnutá nasledovne: 1. poschodie (parkovisko) plus mezanín spolu 6m; 2. poschodie (sklad) má 6m; 3. a 4. poschodie (kancelárske priestory) majú 4,5 m a 3,4 m; 5. až 7. poschodie (obytné priestory) má každé 3,4 m; 8. poschodie (strešný verejný priestor) plus výška strechy je 2,8 m. Kvôli optimalizácii priestoru sú usporiadané iba 3 rady štruktúrnych stĺpcov: Os A má celkovo 4 stĺpce, vzdialenosť medzi osou A a osou B je 13,2 m a vzdialenosť medzi osou B a osou C je 6,8 m. Vzdialenosť medzi 4 stĺpmi na osi A je 5,9 m (1-2 osi), 8,2 m (2-3 osi) a 5,9 m (3-4 osi).

Zaslať požiadavku Chat teraz

Predstavenie výrobku

SPRÁVA O ŠTRUKTURÁLNEJ ANALÝZE
8-Poschodová zmiešaná budova s oceľovým rámom v Manile na Filipínach

Miesto projektu:Manila (NCR), Filipíny
Kontrola použiteľnosti:Tonga, Nová Kaledónia (Francúzsko), Papua Nová Guinea, Čile, Peru
Kód dizajnu:NSCP 2015 (Filipíny)

101

1. Architektonická a konštrukčná konfigurácia

Parameter	Popis
Rozmery pôdorysu	20.0 m × 20.0 m
Celková výška	36,9 m (od prízemia po strešný verejný priestor)
Stĺpcová mriežka	3 pozdĺžne osi (A, B, C)
Rozpätie A–B	13,2 m (veľké rozpätie)
Rozpätie B–C	6.8 m
Rozstup polí (1–2 / 3–4)	5.9 m
Rozstup polí (2–3)	8,2 m (vnútorný priestor)
Celkový počet stĺpcov	12 (4 na os)

1.1 Výška podlaží a obsadenosť

Poschodie	obsadenosť	Výška podlažia (m)	Kumulatívna výška (m)
1F	Parkovanie + mezanín	6.0	6.0
2F	Sklad	6.0	12.0
3F	Kancelária	4.5	16.5
4F	Kancelária	3.4	19.9
5F	Obytný	3.4	23.3
6F	Obytný	3.4	26.7
7F	Obytný	3.4	30.1
8F	Strešný verejný priestor	2.8	32.9
Celková výška budovy (nad GL)			~36.9

102

2. Návrhové zaťaženie podľa NSCP 2015

2.1 Gravitačné zaťaženie

obsadenosť	Preložená mŕtva váha (SDL, kPa)	Živé zaťaženie (LL, kPa)
Parkovanie (1F)	1.5	5.0
Sklad (2F)	1.0	6.0
Kancelária (3F – 4F)	1.5	3.0
Obytné (5F – 7F)	1.5	2.0
Strešný verejný priestor (8F)	2.0	4.8 (verejné zhromaždenie)

Podlahový systém: 130 mm kompozitná doska na oceľovej palube (vlastná -hmotnosť ~2,8–3,2 kPa vrátane rámovania).

2.2 Zaťaženie vetrom (NSCP 2015 § 207)

Základná rýchlosť vetra:250 km/h (69 m/s, 3-sekundový náraz) – Manila, NCR

Kategória vystavenia:B (mestské)

Kategória obsadenosti:III (zmiešané-použitie, faktor dôležitosti I_w = 1.15)

Návrhový tlak @ strecha:~3,5–4,2 kPa (líši sa podľa zóny a obloženia)

Riadiaci smer vetra:20 m tvár; krútiaci moment výrazne prispieva k axiálnym nárokom stĺpa.

2.3 Seizmické zaťaženie (NSCP 2015 § 208)

Parameter	Hodnota	Poznámky
Seizmická zóna	Zóna 4 (metro Manila)	Vysoká seizmicita
Mapované S_s	~1.10g	Spektrálne zrýchlenie s krátkou periódou
Mapované S₁	~0.64g	1-sekundové spektrálne zrýchlenie
Trieda lokality	D (predpokladá sa)	Pevná pôda; konzervatívne prijaté
S_DS	0.85g	Navrhnite krátke-periodické spektrálne zrýchlenie.
S_D1	0.64g	Navrhnite 1‑s spektrálne zrýchlenie
Kategória seizmického dizajnu	D
Faktor modifikácie odozvy (R)	8.0	Špeciálny oceľový momentový rám (SMF)
Faktor dôležitosti (I_e)	1.0	Štandardná obsadenosť

Odhadovaný seizmický základný šmykový koeficient C_s≈ 0,106 (W). Základný šmyk ≈ 0,106 × celková seizmická hmotnosť.

2.4 Kombinácie zaťaženia (NSCP 2015 § 203 – Návrh pevnosti)

Kombinácia	Vzorec	Riadiaci limitný stav
LC1	1.2D + 1.6L + 0.5L_r	Gravitácia (nosníky, kompozitná doska)
LC2a	1.2D + 1.0E + 0.5L	Seizmické (stĺpy, posun rámu)
LC2b	0.9D + 1.0E	Seizmické prevrátenie/zdvihnutie siete
LC3	1.2D + 1.0W + 0.5L	Bočná kontrola prevrátenia vetra
LC4	1.2D + 1.0W + 0.5L + 0.5L_r	Vietor (obloženie a unášanie)

3. Štrukturálny systém a analýza

3.1 Laterálny-silový-systém (LFRS)

Špeciálny oceľový moment-Resisting Frame (SMF)v oboch smeroch.

Budova s rozmermi 20 m × 20 m, ktorá má iba 3 stĺpové línie, sa spolieha na hlboké stĺpy a spojenie medzi nosníkmi-k{4}}stĺpovým momentom. Rozpätie 13,2 m (A–B) vyžaduje relatívne hlboké nosníky (rozsah W24–W27) pre gravitáciu a seizmické momenty.

V priečnom smere (A–C) má rám dve nerovnaké rozpätia: 13,2 m + 6.8 m. Excentricita tuhosti je mierna; musí sa zvážiť náhodné krútenie podľa § 208.5.5.2 NSCP.

3.2 Rámovanie podlahy

Rozpätie 13,2 m: Primárne kompozitné nosníky s rozstupom ~2,5 m so sekundárnymi nosníkmi s rozpätím 5,9 m / 8,2 m.

Rozpätie 6,8 m: Konvenčné usporiadanie kompozitného nosníka; oceľový profil radu W16–W18.

130 mm kompozitná kovová paluba s betónovou výplňou zaisťuje pôsobenie membrány (s výstužou pre seizmické membránové sily).

3.3 Základy a stĺpy

Rohož alebo pilótový základ typický pre lokalitu Manila (náplavy / laharové usadeniny).

Pevné{0}}pripojenia základného stĺpika zlepšujú výkon pri seizmickom posune a znižujú požiadavky na prevrátenie na podložke.

4. Odhad tonáže ocele (podrobný odber{1}}množstva)

Všetky oceľové profily sú ASTM A572 Gr. 50 (F_y= 345 MPa) alebo ASTM A992 (F_y= 345 MPa). Hmotnosti založené na tabuľkách sekcií AISC 360‑22 (budú nahradené rovnakými čínskymi normami, ktoré budú počas výroby Q355B/Q235B).

4.1 Stĺpce

Úroveň	Podlahy	Pribl. oddiel	Hmotnosť (kg/m)	Dĺžka/položka (m)	Množ	Celková hmotnosť (kg)
T1 (základňa)	1F–2F	W14×311 (W360×463)	463	12.0	12	66,672
T2	3F–4F	W14×211 (W360×314)	314	7.9	12	29,773
T3	5F–7F	W14×132 (W360×196)	196	10.2	12	23,990
T4 (strecha)	8F	W14×90 (W360×134)	134	2.8	12	4,502
Medzisúčet – stĺpce						124,937

4.2 Primárne nosníky a sekundárne nosníky

Rozpätie / Smer	Typická sekcia	Hmotnosť (kg/m)	Celková dĺžka (m)	Množ	Celková hmotnosť (kg)
Primárne A–B (13,2 m)	W27×102 (W690×152)	152	13.2	32	64,205
B–C primárne (6,8 m)	W21×62 (W530×92)	92	6.8	32	19,986
Sekundárne lúče (5,9 m)	W16×31 (W410×46)	46	5.9	120	32,568
Sekundárne nosníky (8,2 m)	W18×40 (W460×60)	60	8.2	60	29,520
Medzisúčet – nosníky a nosníky					146,279

4.3 Podlahový systém a rôzne ocele

Komponent	Plocha / Množ	Jednotková hmotnosť	Celková hmotnosť (kg)
Kompozitná kovová doska (galvanizovaná, základňa 1,2 mm)	8 poschodí × 400 m²=3, 200 m²	12 kg/m²	38,400
Strižné kolíky (priemer 19 mm × 80 mm)	~6 400 cvokov	0,26 kg/čap	1,664
Bočné vystuženie (strešná a podlahová membrána)	L profil a uhly	-	12,500
Schody, zábradlia, strešné zásteny	Paušálna suma	-	8,500
Spoje, základné dosky, spojovacie dosky	~12 % hmotnosti rámu	-	36,800
Medzisúčet – podlaha a rôzne Oceľ			97,864

4.4 Súhrn celkovej tonáže ocele

Kategória	Hmotnosť (kg)	tony (MT)
Stĺpce	124,937	124.9
Nosníky a nosníky	146,279	146.3
Podlahový systém a rôzne oceľ	97,864	97.9
Celková konštrukčná oceľ	369,080	~370
+ Pohotovosť (10 %) na vývoj dizajnu	36,908	~37
Celková suma (odporúčaná váha rozpočtu)	405,988	~480

Hmotnosť oceľovej jednotky:~480 kg/m² hrubej podlahovej plochy (8 podlaží × 400 m²=3, 200 m²).
Odhadované náklady na materiál (Filipíny, vyrobená oceľ):Podrobnosti vám poskytne CBC. Montáž a protipožiarna ochrana sú dodatočné.

5. Kľúčové aspekty dizajnu (špecifické pre Manila{1}}

P-Delta a drift:S výškou podlaží až 6,0 m a celkovou výškou 36,9 m sú efekty druhého rádu významné. Koeficient stability θ musí byť menší alebo rovný 0,10. Poskytnite SMF s proporciou silného-stĺpca/slabého{5}}lúča.

Seizmická nepravidelnosť:Nerovnomerné rozloženie polí (5,9 m / 8,2 m / 5,9 m) a dve rozdielne rozpätia vytvárajú nepravidelnosť pôdorysu (Typ 1a). Náhodné zosilnenie krútenia (A_x) podľa § 208.5.5.2 NSCP sa vyžaduje.

Soft-story kontrola:Parkovisko 1F (6,0 m) vs. . 5F‑7F obytné budovy (3,4 m). Tuhosť momentových rámov musí byť proporcionálna, aby sa zabránilo vertikálnej nepravidelnosti Typ 1a (tuhosť-mäkký príbeh).

Detaily pripojenia:Skrutkované spoje predĺženej koncovej dosky (BEEP) alebo zvárané nevystužené prírubové spoje (WUF-W), vopred kvalifikované podľa AISC 358-22 pre SMF, sú povinné podľa NSCP kategórie seizmického návrhu D.

Ochrana proti korózii:Tropická morská atmosféra v Metro Manila. HDG (žiarovo zinkovaný) alebo anorganický základný náter bohatý na zinok + epoxidový medziprodukt + alifatický polyuretánový vrchný náter, aby spĺňal prostredie C4 podľa ISO 12944, čím sa dosiahne životnosť 30 rokov alebo viac.

6. Posúdenie použiteľnosti – krajiny tichomorskej oblasti

Navrhovaný dizajn je hodnotený z hľadiska prenosnosti do piatich ďalších krajín Tichého oceánu.„Priamo použiteľné“ znamená, že dizajn Manila je možné prijať s malými úpravami; "Požaduje sa modernizácia" znamená, že veľkosť prvkov alebo bočný systém sa musia zmeniť; „Veľká zmena dizajnu“ znamená, že je potrebný nový štrukturálny systém.

6.1 Tonga

Parameter	Manila (základná línia)	Tonga (NBCKT / AS/NZS 1170)	Hodnotenie
Rýchlosť vetra (náraz 3 s)	250 km/h (69 m/s)	180 – 200 km/h (kategória N3-N4)	Náraz MS o niečo nižší, ale až 250 km/h v cyklónových zónach.
Seizmické nebezpečenstvo	Vysoká (zóna 4)	Stredná (zóna 2, a_gR ~0.20g)	Bočné sily tvoria 40–50 % dopytu v Manile.
Štrukturálne dôsledky	Momentový rám s hlbokými nosníkmi		Limity driftu môžu byť uvoľnené; sekcie by sa potenciálne mohli znížiť o 10 – 15 %.
Celková vhodnosť	Dobré – použiteľné s miernymi kontrolami stĺpca/vetru.

6.2 Nová Kaledónia (Francúzsko)

Parameter	Manila	Nová Kaledónia (EN 1998 / EN 1991)	Hodnotenie
Seizmické	Vysoká	Stredná (zóna 3, a_gR ≈ 0.16g)	Seizmický základný šmyk ~30 % Manily; vyžaduje sa však EN 1998 trieda ťažnosti DCM.
Vietor	250 km/h	36 m/s (10-minútový priemer), ~50 m/s nárazový vietor (~180 km/h)	Tlak vetra je nižší; drift nie je kritický.
Štrukturálne dôsledky	Oceľové profily by sa mohli znížiť o 15–25 %, ak by sa nahradili európske valcované profily (HEA/HEM).
Celková vhodnosť	Dobrá – možná optimalizácia členov.

6.3 Papua Nová Guinea

Parameter	Manila	PNG (PNGS 1001-1982 / AS/NZS 1170)	Hodnotenie
Seizmické	Vysoká	Veľmi vysoká (Zóna 1, PGA Väčšie alebo rovné 0,40 g)	Nebezpečné mapy PNGS 1001 porovnateľné s Manilou, ale v kóde chýbajú presné ustanovenia o ťažnosti.
Vietor	250 km/h	45 m/s (10-minútový priemer) ~160 km/h náraz	Slabý vietor; vládne seizmické.
Štrukturálne dôsledky	Prijať vyšší R-faktor? obmedzené usmernenie PNGS; Používa sa ISO 3010 alebo ASCE 7‑22. Úseky sú pravdepodobne podobné Manile, ale vyžaduje sa podrobná seizmická kontrola.
Celková vhodnosť	Podmienečne vhodné – vyžaduje certifikáciu miestneho inžiniera a aktualizovanú kontrolu súladu PNGS.

6.4 Čile

Parameter	Manila	Čile (NCh 433 Of.96 Mod.2012)	Hodnotenie
Seizmické	Vysoká	Extrémne (zóna 3, šmyk základne 1,4 – 18,2 % W)	Čilský seizmický základný šmyk môže byť 2× až 3× NSCP v závislosti od obdobia.
Vietor	250 km/h	Mierny (náraz 30 – 35 m/s)	Nie vládnutie.
Štrukturálne dôsledky	NCh 433 nariaďuje prísne limity driftu (0,002 h_sx). Usporiadanie 3-stĺpcových čiar vytvára silné torzné nepravidelnosti. Odporúča sa duálny systém (SMF + EBF alebo betónové jadro).
Celková vhodnosť	Vyžaduje sa zásadný redizajn.Pridajte vystužené polia alebo jadro RC; veľkosti stĺpcov vzrástli o 30 – 50 % oproti východiskovej hodnote v Manile.

6,5 Peru

Parameter	Manila	Peru (E.030 – 2016)	Hodnotenie
Seizmické	Vysoká	Veľmi vysoká (zóna 4, pobrežná Lima Mw > 8,0)	Elastická základňa šmyk ~0,12–0,15 W; R=7 pre SMF.
Vietor	250 km/h	Nízka (~30 m/s)	zanedbateľné.
Štrukturálne dôsledky	E.030 vynúti silný-stĺpec/slabý-lúč a posun Menší alebo rovný 0,007 h_sx. Existujúci SMF môže fungovať, ale Peruánske národné stavebné predpisy vyžadujú analýzu nebezpečenstiev pre konkrétne miesto. Časti stĺpcov pravdepodobne potrebujú ďalších 15–25 % nad Manilou.
Celková vhodnosť	Uskutočniteľné so seizmickým vylepšením.SMF je povolené; globálna tuhosť musí byť overená voči limitom peruánskeho driftu.

7. Možnosti štrukturálnej optimalizácie

Stratégia	Potenciálne úspory (MT)	Poznámky
1. Revízia podlahového systému (dodatočne predpätá betónová plochá doska)	80–100	Oceľová konštrukcia nahradená RC; úspory hmotnosti ocele kompenzované zvýšenými nákladmi na betón.
2. Kompozitné stĺpy (CFT – Concrete-Filled Tube)	40–55	Zmenšiť plochu stĺpovej ocele; zvýšiť tuhosť a ohňovzdornosť.
3. Optimalizovaná trieda ocele (Gr. 65 pre stĺpy)	20–30	Vyššia pevnosť umožňuje menšie časti; skontrolujte miestnu dostupnosť.
4. Prepracovaný dizajn spojenia	10–15	Použite plastový dizajn spojov na zníženie počtu výstuh.
5. Modulárne prefabrikované schody a nekonštrukčná oceľ	5–8	Vymeňte vyrobené oceľové schody za prefabrikované betónové alebo ľahké systémy.
Celková realistická redukcia	100–130	~20–27 % východiskovej hodnoty

8. Záver a odporúčania

Základný dizajn Manila je v súlade s kódom a robustný.3-stĺpový systém Special Moment Frame (SMF) dokáže odolať kombinovanému vetru (náraz 250 km/h) a seizmickým (S_DS=0.85g, S_D1=0.64g) požiadavky na Filipínach za predpokladu, že sa používajú pomery silného stĺpca/slabého lúča a vopred kvalifikované pripojenia SMF.

Celková hmotnosť konštrukčnej ocele ≈ 480 MT (základ 405 MT + 10 % nepredvídaných okolností).

Regionálna prenosnosť:

Tonga a Nová Kaledónia:Použiteľné s možnou redukciou člena (nižšia seizmická potreba).

Papua Nová Guinea:Podmienečne vhodné – musí sa overiť s aktuálnou seizmickou prílohou PNGS a aktualizáciami miestnych kódov.

Čile:Vyžaduje duálny systém alebo vystužený rám kvôli extrémnemu seizmickému šmyku základne (NCh 433). Stĺpová oceľ sa môže zvýšiť o 30–50 %.

Peru:Uskutočniteľné s 15–25 % aktualizáciou stĺpca a analýzou nebezpečenstva špecifickou pre dané miesto podľa E.030.

Potenciál optimalizácie:Prijatím kompozitných stĺpov, optimalizovaných tried ocele alebo alternatívnych podlahových systémov by sa hmotnosť ocele mohla znížiť na ~ 350 – 380 MT, čím by sa ušetrilo ~ 42 000 – 55 000 USD na materiáli.

Ďalšie kroky:Vykonajte 3D analýzu konečných prvkov (SAP2000/ETABS) na overenie prirodzenej periódy, posunu a stability P-Delta; vylepšiť spoje stĺpov a detaily spojov; a vykonať geotechnický prieskum špecifický pre danú lokalitu na dokončenie návrhu základov.

108