ŠTRUKTURÁLNA ANALÝZA A OPTIMALIZÁCIA OCELOVÉHO HANGARU – NOVÁ KALEDÓNIA
video
ŠTRUKTURÁLNA ANALÝZA A OPTIMALIZÁCIA OCELOVÉHO HANGARU – NOVÁ KALEDÓNIA

ŠTRUKTURÁLNA ANALÝZA A OPTIMALIZÁCIA OCELOVÉHO HANGARU – NOVÁ KALEDÓNIA

Konštrukčná kapacita: Hlavný rám primerane dimenzovaný; stojina stĺpa je Trieda 4 – zväčšiť na 8 mm alebo vykonať efektívnu analýzu prierezu. Celková hmotnosť ocele: Približne 69 ton (52 t hangáru + 11 t medziposchodia + 10 % povolenky). Prenosnosť: Priamo použiteľné iba v Novej Kaledónii. Indonézia vyžaduje seizmickú ťažnosť; Filipíny/Tonga potrebujú modernizáciu vetra; Čile si vyžaduje kompletné seizmické prepracovanie. Potenciál optimalizácie: 14 – 19 % zníženie hmotnosti dosiahnuteľné širším rozstupom rámu, zmenšením medziposchodia a skrátením spodku.

Predstavenie výrobku

ŠTRUKTURÁLNA ANALÝZA A OPTIMALIZÁCIA OCELOVÉHO HANGARU – NOVÁ KALEDÓNIA

Miesto projektu:Nová Kaledónia (základná línia), s preskúmaním použiteľnosti pre Filipíny, Indonéziu, Tongu a Čile.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905189

1. Súhrn štrukturálnej konfigurácie

 

Parameter

Hodnota

Stavebná dĺžka

25.0 m

Jednoduché rozpätie

26.75 m

Výška odkvapu

9.0 m

Bočné stĺpiky

H750×250×6×10 (zváraná-konštrukcia)

Štítové (veterné) stĺpy

H450×250×6×10

Strešný nosník (prehĺbený segment)

H750–500×250×6×10 (kónické)

Strešný nosník (prizmatický segment)

H500×250×6×10

Mezanín (jedna strana)

25 m × 3 m, troj-poschodová

Medziposchodové stĺpy

H300×200×6×8

Medziposchodové nosníky

H300×150×6×8

 

2. Analýza zaťaženia konštrukcie

2.1 Hodnotenie zaťaženia

Mŕtve zaťaženie (DL):Vlastná hmotnosť hlavného rámu-0,40–0,55 kN/m²; medziposchodie 4,0 kN/m² (125 mm RC kompozitná doska).
Živé zaťaženie (LL):Hangár 5,0 kN/m²; Medziposchodie 3,0 kN/m²; Strecha 0,4 kN/m² (EN 1991-1-1).
Zaťaženie vetrom (WL):Základná rýchlosť vetra vb,0= 36 m/s (EN 1991-1-4), maximálna rýchlosť tlaku qp(z) ≈ 1,25–1,45 kN/m².
Seizmické zaťaženie (EQ):Zóna 4, agR= 1.6 m/s² (francúzske seizmické zónovanie). Troj-poschodový mezanín predstavuje torznú excentricitu.

2.2 Kombinácie kritického zaťaženia (EN 1990 – ULS)

Kombinácia

Vzorec

Riadiaca zložka

LC1

1,35 DL + 1.5 LL

Stĺpové osové, medziposchodové nosníky

LC2

1,35 DL + 1.5 WL (tlak)

Ohýbanie stĺpov, zdvíhanie základov

LC3

1,0 DL + 1.5 WL (sanie)

Otočenie strešného nosníka, kotvenie väznice

LC4

1,0 DL + 1.0 LL ± 1,0 EQ

Bočný posun medziposchodia, ťažnosť

Zaťaženie vetrom (LC2/LC3) zvyčajne riadi hlavný rám pre toto rozpätie 26,75 m.

2.3 Posúdenie síl členov

Bočný stĺp H750×250×6×10 (výška 9,0 m):Web štíhlosť hw/tw = 730/6 = 121.7 → Trieda 4 (štíhla). Musí sa použiť účinná sekcia, ktorá zníži ohybovú kapacitu o ~15–20%.

Veterný stĺp H450×250×6×10:Bočné vychýlenie ≈ h/150–h/200; prijateľné pre štítové ukončenie, ale okrajové.

Strešný nosník (naklonený + hranolový):H500×250×6×10 elastická momentová kapacita ~648 kN·m (S355), dostatočná pre stred-rozpätie momentu ~197 kN·m.

Medziposchodie:Stĺpy a nosníky sú výrazne prehnane{0}}dimenzované na gravitačné zaťaženie (potreba stĺpov ~79 kN vs. kapacita ~15 800 kN). Bočná stabilita v priečnom smere vyžaduje špeciálne vystuženie kvôli jednostrannému-upevneniu.

2.4 Súhrn priehybu a driftu

Komponent

Odhadovaný drift/deformácia

Limit

Stav

Vrch bočného stĺpika (vietor)

h/200–h/164

h/150

Prijateľné

Stredný{0}}rozpätie strešného nosníka (DL+LL)

L/760–L/595

L/250

Rozsiahly

Mezanín medzi{0}}poschodím (EQ)

h/375–h/250

h/300

Hraničná

Vrch štítového stĺpa

h/164–h/138

h/200

Okrajové

CC190408-2 New Plane warehouse V1905184

 

3. Výpočet tonáže ocele

3.1 Jednotkové hmotnosti zostavených-sekcií

oddiel

tw(mm)

h (mm)

tf(mm)

b (mm)

Plocha (mm²)

Hmotnosť (kg/m)

H750×250×6×10

6

750

10

250

9,380

73.6

H450×250×6×10

6

450

10

250

7,580

59.5

Priemer H750–500

6

-

10

250

8,480

66.6

H300×200×6×8

6

300

8

200

4,904

38.5

H300×150×6×8

6

300

8

150

4,104

32.2

3.2 Množstvo a celková tonáž

Rám hlavného hangáru (jeden portál)

člen

oddiel

Dĺžka (m)

Množ

Celkom (m)

kg/m

Hmotnosť (kg)

Bočný stĺpik

H750×250×6×10

9.0

2

18.0

73.6

1,325

Veterný stĺpec

H450×250×6×10

9.0

4

36.0

59.5

2,142

Strešný nosník (sklopený)

H750–500 priem

13.4

2

26.8

66.6

1,785

Strešný nosník (prizmatický)

H500×250×6×10

13.4

2

26.8

59.5

1,595

Medzisúčet za portálový rám

6,847

6 snímok s rozstupom 5,0 m: 6 × 6,847 =41 082 kg

Ostatné komponenty

Hmotnosť (kg)

Strešné väznice (C/Z, rozstup 1,2 m)

4,675

Stenové podpery (bočné + štít)

3,881

Vystuženie (strecha + stena)

2,500

Medzisúčet hlavného hangáru

52,138

Troj{0}}poschodové medziposchodie (25 m × 3 m)

člen

oddiel

Dĺžka (m)

Množ

Celkom (m)

kg/m

Hmotnosť (kg)

Stĺpce

H300×200×6×8

9.0

6

54.0

38.5

2,079

Pozdĺžne nosníky

H300×150×6×8

5.0

18

90.0

32.2

2,898

Priečne nosníky

H300×150×6×8

3.0

15

45.0

32.2

1,449

Podlahová krytina (oceľ)

-

-

225 m²

-

12 kg/m²

2,700

Schody + výstuha (príspevok)

-

-

-

-

-

1,500

Medzisúčet medziposchodia

10,626

3.3 Celková tonáž ocele

Kategória

Hmotnosť (kg)

ton

Hlavná konštrukcia hangáru

52,138

52.1

Troj{0}}poschodový mezanín

10,626

10.6

+10 % pripojení, základových dosiek, rôzne

6,276

6.3

Celkový súčet

69,040

~69.0

Odhadované náklady na materiál (spracovaná oceľ):opýtajte sa CBC na odhad nákladov.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905185

4. Posúdenie použiteľnosti podľa krajiny

4.1 Nová Kaledónia (základná línia) –Dobrá vhodnosť

Vietor 36 m/s, seizmická zóna 4 – návrh vhodný. Nevyhnutná je ochrana proti korózii morského prostredia C4–C5.

4.2 Filipíny –Okrajové – vyžaduje prepracovanie

Rýchlosť tajfúnového vetra 200 – 250 km/h (3-sekundový náraz → ~40 – 50 m/s 10-minútový priemer) presahuje Novú Kaledóniu. Vysoká seizmicita (PGA až 1,0 g). Stĺpce pravdepodobne potrebujú zväčšenie; kritická excentricita medziposchodia. Odporúčané zvýšenie veľkosti člena + seizmické vystuženie.

4.3 Indonézia –Prijateľné so seizmickou úpravou

Vietor mierny, ale seizmicita veľmi vysoká (základný šmyk 0,15 g – 0,35 g). Medziposchodie musí byť konštrukčne oddelené alebo vybavené tvárnymi detailmi. Pridajte výstuhu-na úrovni strechy a pripojenia RBS.

4.4 Tonga –Podmienečne vhodné po veternej modernizácii

Cyklónová oblasť (Region C, AS/NZS 1170,2), vietor 60–70 m/s nárazy. Zväčšenie členov portálu (stĺpce H800–900, krokvy hlbšie). Vyžaduje sa pripojenie a obloženie s cyklónovým{7}}odporom.

4,5 Čile –Nevhodné bez úplného seizmického prepracovania

Extrémna seizmicita (NCh 433, základný šmyk do 0,40g). Veľmi nepravidelné rozloženie hmoty (jedno-stranné medziposchodie) by neprešlo torznou kontrolou. Povinné: oddeľte medziposchodie, pridajte vystužené rámy, použite oceľ s hodnotením pevnosti- (Charpy Väčšie alebo rovné 27 J pri 0 stupňoch ).

4.6 Porovnávacie zhrnutie

Krajina

Vietor kritický?

Seizmicky kritické?

Súčasný dizajn je adekvátny?

Primárna modifikácia

Nová Kaledónia

áno (mierne)

Mierne

áno

Ochrana proti korózii

Filipíny

áno (tajfún)

áno (vysoké)

Nie

Zväčšenie pre vietor + seizmické vystuženie

Indonézia

Mierne

Áno (veľmi vysoká)

Čiastočne

Mezanínová separácia + tvárne detaily

Tonga

Áno (cyklón)

Mierne

Nie

Upsize pre cyklónový vietor

Čile

Nízka-Stredná

áno (extrémne)

Nie

Kompletný seizmický redizajn

CC190408-2 New Plane warehouse V1905186

5. Možnosti štrukturálnej optimalizácie

5.1 Stĺpec Webová klasifikácia

Štíhlosť pásu H750 121,7 → Trieda 4. Zväčšite pás na 8 mm (H750×250×8×10), aby ste dosiahli triedu 3 a plnú účinnosť.

5.2 Zmenšenie medziposchodia

Možnosť

Stĺpec

Lúč

Úspora v medziposchodí

konzervatívny

H250×150×6×8

H250×125×6×8

~25%

Optimalizované

H200×150×5×7

H200×100×5×7

~45%

Potenciálna úspora: 3–5 ton.

5.3 Rozostup rámu portálu

Zväčšiť rozostup na 6,25 m (5 snímok na 25 m) → eliminuje jeden snímok, ušetrí ~5,5–6,0 ton. (Vhodné pre Novú Kaledóniu; ponechajte užší rozostup pre oblasti cyklónov.)

5.4 Geometria nábehu

Skrátiť nábeh na 8–10 m podľa momentovej obálky; môže ušetriť 600 – 800 kg na rám.

5.5 Optimalizácia ochrany proti korózii

Duplexný systém (HDG + polysiloxán) predlžuje intervaly údržby na 30–40 rokov v prostrediach C5.

5.6 Zhrnutie optimalizácie

Stratégia

Úspora ocele (tony)

% z celkového počtu

Zmenšenie medziposchodia

3–5

4–7%

Zväčšenie vzdialenosti medzi snímkami (5 snímok)

5.5–6.0

8–9%

Redukcia dĺžky behu

3.5–4.8

5–7%

Optimalizácia hrúbky pásu

–2,5 (zvýšenie)

–4%

Čistý potenciál úspory

9.5–13.3

14–19%

Optimalizovaná tonáž:55 – 60 ton.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905187

6. Záver

 

Štrukturálna kapacita:Hlavný rám primerane dimenzovaný; stĺpový pás je Trieda 4 – zväčšiť na 8 mm alebo vykonať efektívnu analýzu prierezu.

Celková hmotnosť ocele:Približne 69 ton (52 t hangáru + 11 t mezanínu + 10 % kvót).

Prenosnosť:Priamo použiteľné iba v Novej Kaledónii. Indonézia vyžaduje seizmickú ťažnosť; Filipíny/Tonga potrebujú modernizáciu vetra; Čile si vyžaduje kompletnú seizmickú prestavbu.

Potenciál optimalizácie:Zníženie hmotnosti o 14 – 19 % dosiahnuteľné vďaka širším rozstupom rámu, zmenšeniu medziposchodia a skráteniu zadku.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905188

Tiež sa vám môže páčiť

(0/10)

clearall