Produkter

Hjem / Produkter/ Stålkonstruktion / Stålkonstruktion lejlighed

8-Etagers blandet stålrammebygning i Manila, Filippinerne

8-Etagers blandet stålrammebygning i Manila, Filippinerne

Dette projekt er en 8-etagers multifunktionel bygning beliggende i Manila, Filippinerne, med en samlet dimension på 20m × 20m. Højden af hver etage er designet som følger: 1. sal (parkeringsplads) plus mezzanin udgør i alt 6m; 2. sal (lager) er 6m; 3. og 4. sal (kontorarealer) er henholdsvis 4,5 m og 3,4 m; 5. til 7. etage (boligområder) er hver 3,4 m; 8. sal (offentligt tag) plus taghøjde er 2,8m. Til pladsoptimering er der kun arrangeret 3 rækker af strukturelle søjler: Akse A har i alt 4 søjler, afstanden mellem akse A og akse B er 13,2 m, og afstanden mellem akse B og akse C er 6,8 m. Afstanden mellem de 4 søjler på akse A er henholdsvis 5,9 m (1-2 akse), 8,2 m (2-3 akser) og 5,9 m (3-4 akser).

Send forespørgsel Chat nu

Produkt introduktion

STRUKTURANALYSE RAPPORT
8-Etagers blandet stålrammebygning i Manila, Filippinerne

Projektets placering:Manila (NCR), Filippinerne
Anvendelsesgennemgang:Tonga, Ny Kaledonien (Frankrig), Papua Ny Guinea, Chile, Peru
Design kode:NSCP 2015 (Filippinerne)

101

1. Arkitektonisk og strukturel konfiguration

Parameter	Beskrivelse
Plan dimensioner	20.0 m × 20.0 m
Samlet højde	36,9 m (fra stueetage til tag offentligt rum)
Kolonne gitter	3 længdeakser (A, B, C)
A–B span	13,2 m (stort spænd)
B–C span	6.8 m
Bugtafstand (1–2 / 3–4)	5.9 m
Bugtafstand (2-3)	8,2 m (indvendig bugt)
Samlede kolonner	12 (4 pr. akse)

1.1 Etagehøjder & belægning

Etage	Belægning	Etagehøjde (m)	Akkumuleret højde (m)
1F	Parkering + Mezzanin	6.0	6.0
2F	Lager	6.0	12.0
3F	Kontor	4.5	16.5
4F	Kontor	3.4	19.9
5F	Bolig	3.4	23.3
6F	Bolig	3.4	26.7
7F	Bolig	3.4	30.1
8F	Tag offentligt rum	2.8	32.9
Samlet bygningshøjde (over GL)			~36.9

102

2. Designbelastninger pr. NSCP 2015

2.1 Tyngdekraftsbelastninger

Belægning	Overlejrede døde (SDL, kPa)	Levende belastning (LL, kPa)
Parkering (1F)	1.5	5.0
Lager (2F)	1.0	6.0
Kontor (3F–4F)	1.5	3.0
Bolig (5F–7F)	1.5	2.0
Offentligt tag på taget (8F)	2.0	4.8 (offentlig forsamling)

Gulvsystem: 130 mm kompositplade på ståldæk (selv-vægt ~2,8–3,2 kPa inklusive indramning).

2.2 Vindbelastning (NSCP 2015 §207)

Grundlæggende vindhastighed:250 km/t (69 m/s, 3 sekunders vindstød) – Manila, NCR

Eksponeringskategori:B (by)

Belægningskategori:III (blandet-brug, vigtighedsfaktor I_w = 1.15)

Designtryk @ tag:~3,5–4,2 kPa (varierer med zone og beklædning)

Styrende vindretning:20 m ansigt; væltemoment bidrager væsentligt til søjlens aksiale krav.

2.3 Seismisk belastning (NSCP 2015 §208)

Parameter	Værdi	Bemærkninger
Seismisk zone	Zone 4 (Metro Manila)	Høj seismicitet
Kortlagt S_s	~1.10g	Kort-periode spektral acceleration
Kortlagt S₁	~0.64g	1-sekunds spektral acceleration
Site klasse	D (antaget)	Stiv jord; konservativt vedtaget
S_DS	0.85g	Design kort-periodisk spektral acceleration.
S_D1	0.64g	Design 1-sek. spektral acceleration
Seismisk designkategori	D
Svarmodifikationsfaktor (R)	8.0	Special Steel Moment Frame (SMF)
Vigtighedsfaktor (I_e)	1.0	Standard belægning

Estimeret seismisk basisforskydningskoefficient C_s≈ 0,106 (W). Basisforskydning ≈ 0,106 × total seismisk vægt.

2.4 Belastningskombinationer (NSCP 2015 §203 – Styrkedesign)

Kombination	Formel	Styrende grænsetilstand
LC1	1.2D + 1.6L + 0.5L_r	Tyngdekraft (bjælker, kompositplade)
LC2a	1.2D + 1.0E + 0.5L	Seismisk (søjler, rammedrift)
LC2b	0.9D + 1.0E	Seismisk væltning/netløftning
LC3	1.2D + 1.0W + 0.5L	Vind vælter lateral kontrol
LC4	1.2D + 1.0W + 0.5L + 0.5L_r	Vind (beklædning og drift)

3. Strukturelt system & analyse

3.1 Lateral-Force-Resisting System (LFRS)

Special Steel Moment-Resisting Frame (SMF)i begge retninger.

Med kun 3 søjlelinjer er bygningen på 20 m × 20 m afhængig af dybe søjler og bjælke-til-søjlemomentforbindelser. Spændet på 13,2 m (A–B) kræver relativt dybe dragere (W24–W27 rækkevidde) for tyngdekraften plus seismiske momenter.

I tværretningen (A–C) består rammen af to uens spændvidder: 13,2 m + 6.8 m. Stivhedsexcentriciteten er moderat; utilsigtet vridning i henhold til NSCP §208.5.5.2 skal tages i betragtning.

3.2 Gulvramme

13,2 m spændvidde: Primære kompositdragere @ ~2,5 m afstand med sekundære bjælker, der spænder over 5,9 m / 8,2 m.

6,8 m spændvidde: Konventionelt kompositbjælkelayout; stålsektion af W16-W18-serien.

130 mm kompositmetaldæk med betonfyld giver membranvirkning (belagt med forstærkning til seismiske membrankræfter).

3.3 Fundament- og søjlebaser

Mat eller stablet fundament typisk for Manila-stedet (alluviale / lahar-aflejringer).

Faste-basissøjleforbindelser forbedrer seismisk driftydeevne og reducerer krav om væltning på måtten.

4. Estimation af ståltonnage (detaljeret mængdestart-)

Alle stålsektioner er ASTM A572 Gr. 50 (F_y= 345 MPa) eller ASTM A992 (F_y= 345 MPa). Vægte baseret på AISC 360-22 sektionstabeller (vil erstattes af tilsvarende kinesiske standarder, som vil være Q355B/Q235B under fremstilling).

4.1 Kolonner

Tier	Gulve	Ca. Afsnit	Vægt (kg/m)	Længde/emne (m)	Antal	Samlet vægt (kg)
T1 (base)	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 (tag)	8F	W14×90 (W360×134)	134	2.8	12	4,502
Subtotal – kolonner						124,937

4.2 Primære bjælker og sekundære bjælker

Spændvidde / Retning	Typisk afsnit	Vægt (kg/m)	Samlet længde (m)	Antal	Samlet vægt (kg)
A–B primær (13,2 m)	W27×102 (W690×152)	152	13.2	32	64,205
B–C primær (6,8 m)	W21×62 (W530×92)	92	6.8	32	19,986
Sekundære bjælker (5,9 m)	W16×31 (W410×46)	46	5.9	120	32,568
Sekundære bjælker (8,2 m)	W18×40 (W460×60)	60	8.2	60	29,520
Subtotal – Bjælker og bjælker					146,279

4.3 Gulvsystem & diverse stål

Komponent	Areal / Antal	Enhedsvægt	Samlet vægt (kg)
Komposit metaldæk (galvaniseret, 1,2 mm bund)	8 etager × 400 m²=3, 200 m²	12 kg/m²	38,400
Forskydningsbolte (19 mm dia × 80 mm)	~6.400 knopper	0,26 kg/stud	1,664
Sideafstivning (tag- og gulvmembran)	L-sektion og vinkler	-	12,500
Trapper, rækværk, tagskærm	Engangsbeløb	-	8,500
Tilslutninger, bundplader, splejseplader	~12 % af rammevægt	-	36,800
Subtotal – Gulv & div. Stål			97,864

4.4 Samlet ståltonnage Oversigt

Kategori	Vægt (kg)	Tons (MT)
Kolonner	124,937	124.9
Bjælker og bjælker	146,279	146.3
Gulvsystem & div. stål	97,864	97.9
Samlet konstruktionsstål	369,080	~370
+ Beredskab (10%) til designudvikling	36,908	~37
Total total (anbefalet budgetvægt)	405,988	~480

Enhedens stålvægt:~480 kg/m² bruttogulvareal (8 etager × 400 m²=3,200 m²).
Anslåede materialeomkostninger (Filippinerne, fremstillet stål):Spørg venligst CBC for detaljer. Montering og brandsikring er yderligere.

5. Vigtige designovervejelser (manila-specifikke)

P-Delta & drift:Med etagehøjder op til 6,0 m og en totalhøjde på 36,9 m er andenordens effekter betydelige. Stabilitetskoefficienten θ skal være mindre end eller lig med 0,10. Giv SMF stærk-søjle/svag-stråleproportionering.

Seismisk uregelmæssighed:Den ulige bugtlayout (5,9 m / 8,2 m / 5,9 m) og to uens spændvidder skaber uregelmæssighed i planen (Type 1a). Utilsigtet torsionsforstærkning (A_x) i henhold til NSCP §208.5.5.2 påkrævet.

Soft-historie-tjek:1F-parkering (6,0 m) vs.. 5F-7F-bolig (3,4 m). Momentrammers stivhed skal proportioneres for at undgå lodret uregelmæssighed Type 1a (stivhed-blød historie).

Forbindelsesdetaljer:Boltede forlængede endeplade (BEEP) eller svejste uforstærkede flangeforbindelser (WUF-W), prækvalificeret i henhold til AISC 358-22 for SMF, er obligatoriske under NSCP Seismisk Design Kategori D.

Korrosionsbeskyttelse:Tropisk marin atmosfære i Metro Manila. HDG (varmgalvaniseret) eller uorganisk zinkrig primer + epoxymellemlag + alifatisk polyurethan-topcoat for at opfylde C4-miljøet iht. ISO 12944, hvilket opnår en levetid på mere end eller lig med 30 år.

6. Anvendelighedsvurdering – Stillehavslandene

Det foreslåede design vurderes for overførsel til fem andre Stillehavslande."Direkte anvendelig" betyder, at Manila-designet kan overtages med mindre justeringer; "Opgradering påkrævet" betyder, at elementstørrelser eller sidesystem skal revideres; "Større redesign" betyder, at der er behov for et nyt strukturelt system.

6.1 Tonga

Parameter	Manila (basislinje)	Tonga (NBCKT / AS/NZS 1170)	Vurdering
Vindhastighed (3-sekunders vindstød)	250 km/t (69 m/s)	180–200 km/t (Kategori N3-N4)	MS vindstød lidt lavere, men op til 250 km/t i cyklonzoner.
Seismisk fare	Høj (zone 4)	Moderat (Zone 2, a_gR ~0.20g)	Laterale kræfter er 40-50% af Manila-efterspørgslen.
Strukturelle implikationer	Momentramme med dybe dragere		Driftsgrænserne kan lempes; sektioner kunne potentielt reduceres med 10-15%.
Samlet egnethed	God – anvendelig med moderat søjle-/vindafdriftskontrol.

6.2 Ny Kaledonien (Frankrig)

Parameter	Manila	Ny Kaledonien (EN 1998 / EN 1991)	Vurdering
Seismisk	Høj	Moderat (Zone 3, a_gR ≈ 0.16g)	Seismisk baseforskydning ~30% af Manila; dog kræves EN 1998 duktilitetsklasse DCM.
Vind	250 km/t	36 m/s (gennemsnit på 10 min), ~50 m/s vindstød (~180 km/t)	Vindtrykket er lavere; afdrift ikke kritisk.
Strukturelle implikationer	Stålsektioner kan reduceres 15-25%, hvis europæiske valsede sektioner (HEA/HEM) erstattes.
Samlet egnethed	Godt – medlemsoptimering muligt.

6.3 Papua Ny Guinea

Parameter	Manila	PNG (PNGS 1001-1982 / AS/NZS 1170)	Vurdering
Seismisk	Høj	Meget høj (Zone 1, PGA større end eller lig med 0,40 g)	PNGS 1001 farekort kan sammenlignes med Manila, men koden mangler raffinerede duktilitetsbestemmelser.
Vind	250 km/t	45 m/s (10-min gennemsnit) ~160 km/t vindstød	Lavere vind; seismisk styrer.
Strukturelle implikationer	Vedtage højere R-faktor? PNGS begrænset vejledning; ISO 3010 eller ASCE 7-22 anvendes. Sektioner sandsynligvis ligner Manila, men detaljeret seismisk peer review påkrævet.
Samlet egnethed	Betinget egnet – kræver lokal ingeniørcertificering og opdateret PNGS-overensstemmelseskontrol.

6.4 Chile

Parameter	Manila	Chile (NCh 433 Of.96 Mod.2012)	Vurdering
Seismisk	Høj	Ekstrem (Zone 3, basisforskydning 1,4–18,2 % W)	Chilensk seismisk baseforskydning kan være 2× til 3× af NSCP afhængigt af periode.
Vind	250 km/t	Moderat (30-35 m/s vindstød)	Ikke regerende.
Strukturelle implikationer	NCh 433 pålægger strenge afdriftsgrænser (0,002 timer_sx). Det 3-søjlede linjelayout skaber alvorlige vridningsuregelmæssigheder. Et dobbelt system (SMF + EBF eller betonkerne) anbefales.
Samlet egnethed	Større redesign påkrævet.Tilføj afstivede båse eller RC-kerne; kolonnestørrelser stiger 30-50 % i forhold til Manila-basislinje.

6.5 Peru

Parameter	Manila	Peru (E.030-2016)	Vurdering
Seismisk	Høj	Meget høj (Zone 4, kystnære Lima Mw > 8.0-kompatibel)	Elastisk basisforskydning ~0,12–0,15 W; R=7 for SMF.
Vind	250 km/t	Lav (~30 m/s)	Ubetydeligt.
Strukturelle implikationer	E.030 fremtvinger stærk-søjle/svag-stråle og drift mindre end eller lig med 0,007 h_sx. Den eksisterende SMF kan fungere, men Perus National Building Regulation kræver stedspecifik fareanalyse. Kolonnesektioner har sandsynligvis brug for yderligere 15-25 % i forhold til Manila.
Samlet egnethed	Gennemførligt med seismisk opgradering.SMF er tilladt; global stivhed skal verificeres mod peruvianske afdriftsgrænser.

7. Strukturelle optimeringsmuligheder

Strategi	Potentiel besparelse (MT)	Bemærkninger
1. Revision af gulvsystem (efterspændt flad betonplade)	80–100	Stålramme erstattet af RC; stålvægtbesparelser opvejet af øgede betonomkostninger.
2. Sammensatte søjler (CFT – Concrete-Filled Tube)	40–55	Reducer søjlestålareal; forbedre stivhed og brandsikring.
3. Optimeret stålkvalitet (Gr. 65 for søjler)	20–30	Højere styrke tillader mindre sektioner; kontrollere lokal tilgængelighed.
4. Raffineret forbindelsesdesign	10–15	Brug plastikdesign af forbindelser for at reducere antallet af afstivninger.
5. Modulære præfabrikerede trapper og ikke-strukturelt stål	5–8	Udskift fabrikerede ståltrapper med præfabrikerede beton- eller letvægtssystemer.
Total realistisk reduktion	100–130	~20-27 % af baseline

8. Konklusion & anbefalinger

Manila baseline-design er kodekompatibelt og robust.Det 3-søjlelinjede Special Moment Frame (SMF) system kan modstå den kombinerede vind (250 km/t vindstød) og seismisk (S)_DS=0.85g, S_D1=0.64g) krav i Filippinerne, forudsat at der anvendes stærk-søjle/svag-stråle-proportionering og prækvalificerede SMF-forbindelser.

Samlet vægt af konstruktionsstål ≈ 480 MT (405 MT base + 10 % uforudsete).

Regional overførsel:

Tonga og Ny Kaledonien:Anvendelig med mulig elementreduktion (lavere seismisk efterspørgsel).

Papua Ny Guinea:Betinget egnet – skal verificeres med det aktuelle PNGS seismiske anneks og lokale kodeopdateringer.

Chile:Kræver et dobbelt system eller afstivet ramme på grund af ekstrem seismisk baseforskydning (NCh 433). Søjlestål kan stige med 30-50%.

Peru:Gennemførligt med 15–25 % kolonneopgradering og stedspecifik fareanalyse iht. E.030.

Optimeringspotentiale:Ved at anvende kompositsøjler, optimerede stålkvaliteter eller alternative gulvsystemer kan stålvægten reduceres til ~350-380 MT, hvilket sparer ~$42.000-$55.000 USD i materiale.

Næste trin:Udfør 3D finite element-analyse (SAP2000/ETABS) for at verificere naturlig periode, drift og P-Delta-stabilitet; forfine søjlesplejsninger og forbindelsesdetaljer; og udføre stedsspecifik geoteknisk undersøgelse for at færdiggøre fundamentdesign.

108