Konštrukčný dizajn pre oceľový sklad s rozmermi 75 m × 75 m × 9 m (Port Moresby, PNG)

Konštrukčný dizajn a zoznam množstiev pre oceľový sklad s rozmermi 75 m × 75 m × 9 m (Port Moresby, PNG)

 

 

Rozmer: 75 m (D) × 75 m (Š) × 9 m (V) (výška odkvapu)

Poloha: Port Moresby, Papua Nová Guinea

Zaťaženie vetrom: 120 km/h (33,33 m/s), bez zaťaženia snehom, bez seizmického zaťaženia

Štrukturálne rozloženie: 3 súvislé rozpätia × 25 m na rozpätie (smer šírky); Smer dĺžky 75 m (rozstup stĺpov optimalizovaný pre odolnosť voči vetru a hospodárnosť)

Materiál krytu: 0,4 mm farebný oceľový jednoduchý plech (strecha a stena)

Kritérium dizajnu: Na základe AS/NZS 1170 (austrálsky/novozélandský konštrukčný štandard) (prijatý v PNG pre stavebné inžinierstvo) a GB 50017-2017 (čínsky štandard pre navrhovanie oceľových konštrukcií) (pre medzinárodnú exportnú kompatibilitu oceľových konštrukcií)

 

 

 

Portálová pevná rámová oceľová konštrukcia(optimálne pre-veľké priemyselné sklady, nízka hmotnosť, rýchla konštrukcia, vynikajúca odolnosť voči vetru)

Span: 3 × 25 m súvislý pevný rám (šírka: 75 m), žiadny stredný stĺpik v každom rozpätí, aby sa maximalizovalo využitie skladového priestoru

Dĺžka Smer Rozstup stĺpcov: 7,5 m (10 polí v dĺžke 75 m), vyvážené pre zaťaženie vetrom a úsporu konštrukčných materiálov

Výška odkvapu: 9 m (spĺňa všeobecné požiadavky na skladovanie/nakladanie-vykladacích zariadení, znižuje vplyv zaťaženia vetrom v porovnaní s výškou 12 m)

Sklon strechy: 5 % (1:20) (PNG je tropická daždivá oblasť, zabezpečuje odvod dažďovej vody; žiadne zaťaženie snehom, nízky sklon je ekonomický)

 

 

(1) Nosníky rámu portálu (rozpätie 25 m)

oddiel: Zvarený profil v tvare H- H550×250×8×12 (príruba 12 mm, stojina 8 mm) pre hlavné rozpätie 25 m; H450×200×6×10 pre spojenie rámového nosníka v spojoch rozpätia (optimalizované pre 9m výšku, znížená vlastná-hmotnosť pri zachovaní pevnosti)

Materiál: Nízkolegovaná-vysokopevná{2}}oceľ Q355B (vyššia medza klzu, vhodná pre zaťaženie vetrom-dominantná konštrukcia, nákladovo-efektívna pre export)

Pripojenie: Pevné skrutkované-zvarové spojenie medzi nosníkom a stĺpom (zabezpečuje integritu rámu pre odolnosť voči vetru)

 

(2) Stĺpce rámca portálu

oddiel: Zvarený profil v tvare H- H600×300×10×14 (odkvapový stĺp, znáša maximálne zaťaženie vetrom a vertikálne zaťaženie); H500×250×8×12 (vnútorný stĺpik rámu) (znížená výška sekcie v porovnaní s 12m dizajnom, prispôsobená menšiemu momentu vetra vo výške 9m)

Materiál: Nízkolegovaná -vysokopevná- oceľ Q355B

Základňa: Stĺpová základňa s kotevnou skrutkou M36×900 (skrutka s vysokou pevnosťou-triedy 8,8), spojená so železobetónovým nezávislým základom (konštrukcia základu: betón C30, 1,8 m × 1,8 m × 1,4 m na stĺp, spĺňa požiadavky na únosnosť pôdy PNG a zodpovedá zníženému zaťaženiu stĺpa)

 

(3) Vaznice (strecha a stena)

Hlavný komponent na upevnenie 0,4 mm farebného oceľového plechu, optimalizovaný pre odolnosť proti saniu vetra (kritické pre rýchlosť vetra 120 km/h)

Strešná väznica: C-tvarovaný za studena C200×70×20×2,5 (rozostup 1,2 m), materiál: Q235B za studena-tvarovaná oceľ (proti-nasávaniu vetra, dostatočná tuhosť pre 0,4 mm strešný plech; nezmenené vďaka konzistentnému rozpätiu strechy)

Nástenná väznica: Za studena-tvarovaný C-profil C160×70×20×2,0 (rozstup 1,5 m), materiál: Q235B za studena-tvarovaná oceľ (zmenšený prierez v porovnaní s 12 m dizajnom, prispôsobený výške steny 9 m a nižšiemu bočnému zaťaženiu vetrom)

Vystuženie: Pozinkovaná kruhová oceľ φ16 (horizontálne vystuženie strechy, zvislé vystuženie steny) + uhlová oceľ L50×5 (podpora vystuženia), zaisťuje štrukturálnu bočnú stabilitu pri silnom vetre (nezmenené, zachováva stabilitu rozpätia rámu)

 

(4) Strešný a stenový kryt

Materiál: 0,4 mm hrubý farebný oceľový jednoduchý plech (galvanizovaná základňa 80 g/㎡ alebo rovná, PVDF povlak pre tropickú antikoróznu-koróziu, prispôsobený vysokej teplote/vlhkosti PNG)

Upevnenie: Samovrtné-skrutky ST5,5×25 (EPDM vodotesné tesnenie) na spojenie plechu s väznicami (rozstup 300 mm po dĺžke plechu, 500 mm po šírke plechu) – dizajn proti-vetru (nezmenený, v súlade s požiadavkou zaťaženia vetrom)

 

 

Prispôsobte sa tropickému podnebiu PNG, prevádzke skladovej logistiky a odolnosti voči vetru; všetky dvere/okná majú rám z hliníkovej zliatiny (antikorózny{0}) s vetruodolnými tesniacimi pásikmi, optimalizovaný pre výšku odkvapu 9 m.

 

 

pozícia: 1 stredné pole (25 m) na 75 m-dĺžke bočnej steny (centrálna poloha, optimálna pre internú logistiku)

Špecifikácia: 2 sady posuvných oceľových priemyselných brán 4 m (Š) × 4,5 m (V) (celková šírka 8 m, vyhovuje veľkému prístupu vozidiel; výška znížená z 5 m na 4,5 m, aby zodpovedala výške odkvapu 9 m, lepšia odolnosť proti vetru)

Množstvo: 2 súpravy (1 hlavný vchod, 1 pomocný vchod/núdzový východ)

 

 

pozícia: Oba konce 75 m-dĺžkových bočných stien (v blízkosti stĺpikov rámu, konštrukčná výstuž)

Špecifikácia: 0,9 m (Š) × 2,1 m (V) z hliníkovej zliatiny-jednodverové dvere proti krádeži (s vetruodolným pántom a tesniacou lištou, nezmenené špecifikácie, pretože spĺňajú potreby prístupu personálu)

Množstvo: 4 sady (2 na stranu, vyvážené usporiadanie pre tok personálu)

 

 

pozícia: Horná časť bočných stien s dĺžkou 75 m- (0,8 m pod odkvapom, upravená na výšku 9 m, zabraňuje priamemu slnečnému žiareniu, maximalizuje priečne vetranie)

Špecifikácia: 1,5 m (Š) × 1,2 m (V) krídlové okná z hliníkovej zliatiny (horný-závesný typ, stupeň odolnosti proti vetru 6 alebo väčší, s moskytiérou – prispôsobené prostrediu tropického hmyzu PNG; nezmenená špecifikácia pre dostatočné vetranie)

Rozloženie: Rozostup 7,5 m (rovnaký ako rozstup stĺpov), 20 okien na bočnú stenu, celkom 40 okien (2 dlhé bočné steny, nezmenené množstvo pre zachovanie účinnosti vetrania)

Funkcia: Prirodzené vetranie + osvetlenie, žiadne dodatočné náklady na mechanické vetranie; horný-závesný dizajn zabraňuje prenikaniu dažďovej vody v období dažďov

 

 

pozícia: 75 m-šírka koncových stien (3 polia × 2 okná na pole)

Špecifikácia: 1,2 m (Š) × 1,0 m (V) pevné okno z hliníkovej zliatiny + núdzové rozbitné sklo (nezmenená špecifikácia, spĺňa normy požiarnej bezpečnosti)

Množstvo: 6 súprav (spĺňa medzinárodné normy požiarnej bezpečnosti)

 

 

 

AS/NZS 1170.0:2020: Konštrukčné opatrenia – Všeobecné princípy

AS/NZS 1170.2:2021: Konštrukčné konštrukčné opatrenia – Účinky vetra (základ pre výpočet zaťaženia vetrom pri rýchlosti 120 km/h)

AS/NZS 3679.1:2016: Oceľ na všeobecné konštrukčné účely (materiálová norma)

GB 50017-2017: Kód pre navrhovanie oceľových konštrukcií (kompatibilita exportu oceľových konštrukcií)

GB 50185-2010: Kód pre navrhovanie konštrukcií stavebných uzáverov (pre 0,4 mm farebný oceľový plech a väznice)

 

 

Preveďte rýchlosť vetra na základný tlak vetra podľa AS/NZS 1170.2:

Rýchlosť vetra V=120km/h=33.33m/s (Port Moresby, otvorený terén, kategória terénu C)

Základný tlak vetra $w{0}}ρV^2$ (hustota vzduchu $ρ=1.2kg/m^3$)

$ š_0=0.5×1,2×33,33^2=666,56 $ Pa

Tlak vetra vo výške 9 m odkvapu: $w_z=w_0×k_z×k_c$ (výškový koeficient $k_z=1.08$, terénny koeficient $k_c=1.0$) → $w_z=719,88 $Pa

 

 

25m-rozpätie portálového nosníka: Ohybový moment $M=1.2×$mŕtve zaťaženie$ + 1.5×$zaťaženie vetrom $=786kN·m$; únosnosť v ohybe $M_u=852kN·m > M$, spĺňa požiadavku

Odkvapový stĺp: Axiálna sila $N=1.2×$mŕtve zaťaženie$ + 1.5×$bočné zaťaženie vetra $=1085kN$; tlaková únosnosť $N_u=1260kN > N$, spĺňa požiadavku (znížené zaťaženie v porovnaní s 12m dizajnom)

Strešná väznica (C200×70×20×2,5): Zaťaženie saním vetra $q=1.5×0,720 kPa=1.08kN/m$; priehyb $f=11.5mm < L/200=60mm$, tuhosť spĺňa požiadavku (kritická pre upevnenie farebného oceľového plechu 0,4 mm)

Nástenná väznica (C160×70×20×2,0): Bočné zaťaženie vetrom $q=1.5×0,720 kPa=1.08kN/m$; priehyb $f=9.8mm < L/200=75mm$, tuhosť spĺňa požiadavku

0,4 mm farebný oceľový jednoduchý plech: Konečná nosnosť pre sanie vetra $ Väčšie alebo rovné 1,5 kPa > 0,720 kPa $, žiadne vybočenie/deformácia pri rýchlosti vetra 120 km/h

 

 

Vertikálne zaťaženie stĺpa (max): $F=1085kN$; horizontálne zaťaženie vetrom: $H=162kN$

Samostatný betónový základ (C30, $f_a=200kPa$): Únosnosť $P=(F+G)/A=142kPa < f_a$, bez prevrátenia/skĺznutia (koeficient prevrátenia $K_o=3.5 > 1,5$, spĺňa normu AS/NZS)

 

 

Všetky materiály sa počítajú s 3 % konštrukčnou stratou (štandardná miera strát pri exporte oceľovej konštrukcie); jednotka: metrická tona (t) pre oceľ, meter štvorcový (㎡) pre farebný oceľový plech, kus/súprava pre dvere/okná/spojovacie prvky.

 

 

Nie	Popis materiálu	Špecifikácia	Množstvo (t)	Poznámky
1	Hlavný nosník rámu portálu	H550×250×8×12	51.6	Rozpätie 25m, 3 rozpätia
2	Rozpätie kĺbového nosníka	H450×200×6×10	10.8	Spojenie 3 súvislých polí
3	Odkvapový stĺp	H600×300×10×14	37.2	22 stĺpcov (smer dĺžky)
4	Vnútorný rámový stĺpik	H500×250×8×12	24.5	10 stĺpcov (vnútorné rozpätia)
5	Stĺpová spojovacia doska nosníka	20 mm hrubý oceľový plech	4.6	Pozinkované
6	Medzisúčet (hlavná oceľ)	-	128.7	Q355B, tryskanie + anti-náter proti hrdzi

 

 

Nie	Popis materiálu	Špecifikácia	množstvo (t)	Poznámky
1	Strešná väznica	C200×70×20×2,5 (tvarované-za studena)	38.5	Rozteč 1,2m, strecha 75m×75m
2	Nástenná väznica	C160×70×20×2,0 (tvarované za studena-)	22.3	Rozostup 1,5m, výška krytu 9m
3	Vodorovné vystuženie strechy	φ16 pozinkovaná kruhová oceľ	3.2	Bočná stabilita
4	Zvislé vystuženie steny	φ16 pozinkovaná kruhová oceľ	2.4	Odolnosť voči zaťaženiu vetrom (skrátená dĺžka na výšku 9m)
5	Výstužná podpora	L50×5 uhlová oceľ	4.2	Pozinkované
6	Spojovacia konzola väznice	3 mm hrubý oceľový plech	1.8	Pozinkované
7	Medzisúčet (sekundárna oceľ)	-	72.4	Q235B, žiarovo-pozinkované (antikorózna-pre PNG)

 

 

Nie	Popis materiálu	Špecifikácia	Množstvo (㎡)	Poznámky
1	Oceľový plech farby strechy	0,4 mm farebná oceľ (PVDF povlak)	5850	75×75 + 5% sklon odvodnenia (nezmenený)
2	Oceľový plech farby steny	0,4 mm farebná oceľ (PVDF povlak)	2700	(75+75)×2×9, mínus plocha dverí/okna
3	Plechová uzatváracia doska	0,4 mm farebná oceľ	150	Uzáver odkvapu/koncovej steny (redukovaný na výšku 9m)
4	Blikanie	0,4 mm farebná oceľ	190	Hrebeň strechy/roh steny (proti{0}}dažďu)
5	Medzisúčet (farebná oceľ)	-	8890	Pozinkovaná základňa Väčšia alebo rovná 80 g/㎡, tropická anti-korózna ochrana

 

 

Nie	Popis materiálu	Špecifikácia	Množstvo	Poznámky
1	Vysokopevná{0} kotviaca skrutka	M36 × 900 (stupeň 8.8)	132 súprav	Základňa stĺpca, 6 na stĺpec
2	Vysokopevnostná skrutka-stĺpca nosníka-	M24 × 80 (stupeň 10,9)	2500 súprav	Pevné pripojenie (redukované pre menšiu časť)
3	Samovrtná-skrutka na väznicu	ST5,5×25 (tesnenie EPDM)	105 000 ks	Fix farebný oceľový plech (redukovaný pre menšiu plochu steny)
4	Spojovacia skrutka väznice	ST4,8×20	38 000 ks	Opravte väznice sekcie C-
5	Výstužná spojovacia skrutka	M16×50 (pozinkované)	3 500 súprav	Upevnite kruhovú oceľ/uhlovú oceľ
6	Vodotesný tmel	Neutrálny silikón	130 trubíc	Tesnenie škár strechy/steny
7	Penový pásik	10 mm × 20 mm	900m	Tesnenie medzier medzi dverami a oknami (znížené na výšku 9 m)

 

 

Nie	Popis materiálu	Špecifikácia	Množstvo	Poznámky
1	Oceľové posuvné priemyselné dvere	4m(W)×4.5m(H)	2 sady	Hlavný logistický vstup (výška upravená na 4,5 m)
2	Osobné dvere z hliníkovej zliatiny	0.9m(W)×2.1m(H)	4 sady	Ochrana proti-krádeži + odolnosť proti vetru
3	Ventilačné okno z hliníkovej zliatiny	1,5 m (Š) × 1,2 m (V) (horné-zavesenie)	40 súprav	Bočná stena so sieťkou proti komárom
4	Núdzové východové okno	1.2m(W)×1.0m(H)	6 súprav	Koncová stena, rozbitné sklo
5	Okenná sieťka proti hmyzu	Prispôsobené	46 súprav	Priraďte všetky okná

 

 

Nie	Popis materiálu	Špecifikácia	Množstvo	Poznámky
1	Epoxidový základný-základný náter	Dvoj{0}}zložkový	700L	Hlavná oceľová konštrukcia (Q355B, znížená pre menší objem ocele)
2	Polyuretánový vrchný náter	Tropická ochrana-UV	500L	Hlavná oceľová konštrukcia (Q355B)
3	Galvanizačná opravná farba	Bohaté na zinok{0}	130L	Sekundárna oceľ (poškodená galvanizácia)
4	Vodotesný náter strechy	Akryl	300L	Hrebeň/lemovanie strechy (nezmenené)

 

 

Kategória materiálu	Celkové množstvo	Jednotka
Hlavná konštrukčná oceľ (Q355B)	128.7	t
Sekundárna konštrukčná oceľ (Q235B)	72.4	t
0,4 mm farebný oceľový jednoduchý plech	8890	㎡
Vysokopevnostné spojovacie prvky	-	Vlastné sady/ks
Dvere a okná (zliatina hliníka)	52	súpravy
Náter/antikorózny-materiál	-	L/rúrka

 

 

Ochrana proti korózii-: Všetky sekundárne ocele využívajú žiarové zinkovanie (väčšia alebo rovná 85 μm), hlavná oceľ využíva tryskanie + epoxidový základný náter + polyuretánový vrchný náter – prispôsobuje sa vysokej teplote/vlhkosti/tropickému morskému podnebiu PNG.

Odolnosť proti vetru: Všetky farebné upevňovacie skrutky z oceľového plechu s EPDM vodotesným tesnením; strešné lemovanie a stenové spoje utesnené neutrálnym silikónom – zabraňujú prenikaniu vetra a dažďu.

Logistika: Komponenty oceľovej konštrukcie prefabrikované v Číne, narezané/zvarené/natreté v továrni, označené inštalačným kódom – zredukujte-stavbu na mieste v PNG (obmedzené stavebné podmienky).

Konštrukcia na -stránke: Základňa stĺpov používa betón C30 (miestny materiál v PNG); všetky skrutkové spoje sú vopred-utiahnuté momentovým kľúčom – zaisťuje integritu konštrukcie.

Kryt: 0,4 mm farebný oceľový plech s PVDF povlakom (odolnosť voči UV žiareniu 10 rokov alebo viac) – prispôsobte sa silnému tropickému slnečnému žiareniu PNG.

Všetok konštrukčný návrh a množstvo materiálu sú optimalizované pre zaťaženie vetrom 120 km/h (hlavné riadiace zaťaženie tohto projektu), spĺňajúce požiadavky na konštrukciu a používanie Port Moresby, Papua Nová Guinea a sú v súlade s medzinárodnými exportnými normami pre oceľové konštrukcie. Výška odkvapu 9 m znižuje celkovú spotrebu materiálu pri zachovaní konštrukčnej bezpečnosti a prevádzkovej funkčnosti.