Konštrukčný návrh oceľového skladu 18 m × 55 m × 6 m pre Papuu Novú Guineu s 5-tonovým mostovým žeriavom

Konštrukčný návrh oceľového skladu s rozmermi 18 m × 55 m × 6 m pre Papuu Novú Guineu s 5-tonovým mostovým žeriavom, strešnými ventilátormi a strešnými oknami

---

Poloha: Papua Nová Guinea (PNG)

Klíma: tropické; žiadny sneh, zanedbateľná seizmická aktivita

Rýchlosť vetra: 120 km/h (≈33,3 m/s) → Základný tlak vetra ≈ 0,7 kN/m² (podľa AS/NZS 1170.2 alebo ekvivalent miestneho kódu)

Rozmery budovy:

Šírka: 18 m

Dĺžka: 55 m

Výška odkvapu: 6 m

Sklon strechy: 5 stupňov (štandard pre drenáž; stúpanie ≈ 0,8 m v strede-rozpätia)

Obklady stien a striech: 0,45 mm pred-lakované vlnité oceľové plechy (jednoplášťové)

Vnútorné vybavenie: Jeden 5-tonový elektrický mostový žeriav (EOT), rozpätie ≈ 16,5 m, nosníky dráhy podopreté hlavnými stĺpmi

---

 

 

 

Hlavné rámy: Pevné portálové rámy rozmiestnené v intervaloch 7,86 m (7 polí s dĺžkou 55 m → spolu 8 rámov, voliteľná možnosť bude 9 polí po 6,11 m v každom poli).

Konfigurácia rámu:

Stĺpce: CBC prispôsobené H profily (zvárané plechové diely)

Krokvy: Zužujúce sa-i{1}}sekcie

Základňa: Čepová alebo pevná základňa (uprednostňuje sa pevná základňa pre zaťaženie žeriavom) zapustená do železobetónových pätiek

Systém žeriavovej dráhy:

Nosníky žeriavovej dráhy: HEA/UB 300–350 (v závislosti od kritérií vychýlenia)

Konzolové spoje privarené k prírubám stĺpa vo výške ~5,5 m

Žeriavová koľajnica: Štandardná QU70 alebo podobná

Vystuženie: Horizontálne a vertikálne vystuženie medzi nosníkmi dráhy

 

 

Vaznice: C-sekcie (C200×60×20×2,5 mm) @ 1,5 m rozstup na streche

Girts: C-sekcie (C150×60×20×2,0 mm) @ 1,2 m zvislý rozstup medzi stenami

Výstužný systém:

Strecha: X-vystuženie v koncových poliach + pozdĺžne vystuženie pozdĺž hrebeňa/odkvapu

Steny: Krížové-výstuhy na koncoch štítov a jednej bočnej steny

Všetky výstuhy: Ø12–16 mm oceľové tyče alebo uhlové profily

 

 

Ventilátory: Priebežný hrebeňový ventilátor (polykarbonátový alebo kovový) – dĺžka 55 m

Svetlíky: Priesvitné FRP alebo polykarbonátové panely integrované v každom 3. poli väznice (rozstup ~4,5 m), pokrývajú ~10 % plochy strechy → cca . 100 m²

 

 

Základy železobetónových podložiek pod každým stĺpom (veľkosť odhadovaná na 2,0 m × 2,0 m × hĺbka 0,8 m, v závislosti od únosnosti pôdy Väčšia alebo rovná 100 kPa)

---

 

 

 

Dead Load (DL):

Strešný plášť + väznice: 0,12 kN/m²

Žeriavový nosník + koľajnica: 0,5 kN/m (líniové zaťaženie stĺpov)

Živé zaťaženie (LL): Zaťaženie pri údržbe=0.25 kN/m² (neprístupná strecha-)

Zaťaženie vetrom (WL):

Základná rýchlosť tlak q=0.613 × V² (V v m/s) → q ≈ 0,68 kN/m²

Koeficienty vonkajšieho tlaku (Cp):

Náveterná stena: +0.7

Záveterná stena: –0,5

Strecha (5 stupňový sklon): –0,9 (sanie)

Vnútorný tlak: ±0,2 (predpokladá sa čiastočne otvorená budova)

Čistý návrhový tlak ≈ 1,0–1,2 kN/m² (kritické sanie na streche)

Zaťaženie žeriavom:

Vertikálne: 50 kN (5 t) + faktor nárazu (25 %) → 62,5 kN na koleso

Bočné: 10 % zdvihnutého zaťaženia → 5 kN na koleso

Pozdĺžna: 5% brzdná sila

 

 

Rám portálu: Navrhnuté pre kombinované zaťaženie gravitáciou + vetrom + žeriavom pomocou analýzy druhého-rádu (uvažuje sa P-Δ efekt)

Hranice priehybu:

Strecha: L/180 pod vetrom

Žeriavová dráha: L/600 pri vertikálnom zaťažení

Miestne vzpieranie: Výstuhy stojiny v miestach konzol žeriavu

Spojenia: Zvarové momentové spoje na spojoch krokvy a stĺpa; skrutkované spoje na prepravu

---

 

Položka	Popis	Množstvo	Jednotková hmotnosť (kg/m)	Celková hmotnosť (kg)
Hlavné rámy	Kužeľové I-sekcie (priemer. 110 kg/m)	8 rámov × (2×6 m stĺpec + 18.5 m krokva)=236 m	110	25,960
Nosníky žeriavovej dráhy	UB 356 × 171 × 51 (51 kg/m)	2 × 55 m	51	5,610
Vaznice	C200 × 2,5 mm	(55/1.5 +1) × 18 m ≈ 684 m	3.2	2,189
Obväzy na stenu	C150 × 2,0 mm	2×(55+18)×(6/1.2) ≈ 730 m	2.3	1,679
Vystuženie	Ø16 tyč / L50×5 uhlov	~400 m	1,5 priem	600
Strešné/stenové plachty	0,45 mm PPGL	Strecha: 55×18,2 ≈ 1 001 m²; Steny: 2×(55+18)×6=876 m²	4,5 kg/m²	8,457
Upevňovacie prvky, koľajnice, príslušenstvo	-	-	-	~2,000
Celková hmotnosť ocele				≈46 495 kg

Poznámka: Nezahŕňa základovú výstuž a betón.

---

 

 

 

Rýchlosť vetra: Až 250 km/h (napr. tajfún Haiyan) → q ≈ 3,0 kN/m²

Kľúčové zmeny:

Zväčšiť veľkosť hlavnej časti rámu o 30–50 %

Znížte rozstup portálového rámu na 6 m (9 polí) pre lepšie rozloženie zaťaženia

Použite hrubšie opláštenie (0,55–0,60 mm) s vylepšeným upevnením (užší rozstup skrutiek, spony proti búrke)

Posilnite spoje strechy-k{1}}rámu (namiesto popruhov použite príchytky)

Pridajte viac výstuh (priečnych aj pozdĺžnych)

Vyššie bezpečnostné faktory v dizajne zdvihu vetra (najmä pri odkvapoch a rohoch)

Zvážte dvojplášťovú{0}}izolovanú strechu, aby ste znížili tepelné namáhanie a zlepšili životnosť

 

 

Seizmický koeficient: Sa(T) ≈ 0,6–0,9 g (v závislosti od pôdy a obdobia)

Kľúčové zmeny:

Prechod z pevných portálových rámov navystužené rámyalebomomentové-rámy s tvárnymi detailmi

Použite jednotné (-nezúžené) H- sekcie, aby ste zaistili kontrolu formovania plastových pántov

Základové dosky navrhnuté pre plný moment + šmyk + zdvih pri seizmickom prevrátení

Podpery žeriavov musia byť seizmicky obmedzené (tlmiče alebo bočné dorazy)

Strešná membrána musí pôsobiť ako tuhý horizontálny nosník → užší rozstup väzníc (1,2 m) a pevnejšie upevnenie plechu

Požiadavky na triedu ťažnosti podľa AISC 341 alebo miestneho čílskeho kódu (napr. nie je povolené použitie ocele s nízkou ťažnosťou- s nízkou ťažnosťou)

Základy navrhnuté pre vysoký zdvihový a posuvný odpor

Vyhnite sa krehkým prvkom (napr. tenkým tyčiam); na vystuženie použite konštrukčné uholníky alebo rúrky

Poznámka: V seizmických zónach môže samotný žeriav vyžadovať špeciálne kotviace a tlmiace opatrenia, ktoré sú v PNG zbytočné.

---

 

Navrhovaný sklad pre Papuu-Novú Guineu je optimalizovaný pre mierne zaťaženie vetrom a prevádzku žeriavu pomocou nákladovo{0}}efektívnych kužeľových rámov a ľahkých-obkladov. Pre Filipíny náchylné na tajfúny-určuje dizajn odolnosť voči extrémnemu vetru, zatiaľ čo v seizmickom Čile sa ťažnosť, redundancia a rozptyl energie stávajú prvoradými-, čo vedie k zásadne odlišným konštrukčným systémom a použitiu materiálov. V každom prípade sa musia prísne dodržiavať miestne stavebné predpisy (NSCP pre Filipíny, NCh pre Čile).