L100m*W20m*H8m Stålstrukturlager til lastområder med høj vind

 

 

Projektparametre: Bygningsareal: 2000㎡

Udhængshøjde: 8m

Vindtryk: 250 km/t

Seismisk modstand: Grad 8

Tilpasningsbare regioner: Filippinerne, New Credonia, Tonga, Jomfruøerne, Reunion Island...

 

 

For det foreslåede stålrammeværkstedsprojekt (B20m x L100m x H8m, ekstrem høj vindhastighed, høj seismisk befæstning, ingen snebelastning), er dette et typisk designscenarie karakteriseret ved "højt vindtryk, høj seismisk modstand og lav tagbelastning."

På grund af de specifikke vindbelastningsforhold (250 km/t, svarende til en Typhoon Level 14), vil dette være den styrende belastning for hele det strukturelle design. Typisk styres stålforbruget på et let værksted af vindsugning for stabilitet. Men i dette tilfælde vil det enorme vindtryk og seismiske kræfter dominere sektionsdesignet af stålbjælker og stålsøjler.

Nedenfor er det mest rimelige, økonomiske og sikre strukturelle designskema, vi foreslår, sammen med et skøn over stålforbrug.

 

 

For at klare den 8-graders seismiske befæstning og 250 km/t vindhastighed, og i betragtning af at 8m-højden ikke kræver kranbjælker, bør ordningen fokusere på "stærke søjler, svage bjælker" og "stive forbindelser."

 

1. Hovedstruktursystem (lateral kraftkerne)

Rammetype:Tilpasset H-sektion stålramme.

Årsag:Selvom vindbelastningen er høj og kræver tykkere baner, kan en tilspidset sektion effektivt udnytte materialestyrken. Det øger sektionshøjden ved bjælke-søjlesamlinger (hvor kraften er størst) og reducerer den i midten af-spændvidden, hvilket gør den mere stål-effektiv end en konstant sektion.

Tilslutningstype:Rigid Connection (Moment Connection) mellem bjælker og søjler.

Årsag:8-graders seismisk befæstning kræver, at strukturen har god energiafledningskapacitet og integritet. Stive samlinger modstår effektivt de bøjningsmomenter, der genereres af jordskælv, reducerer sideforskydning og er sikrere end stiftede forbindelser (svajsøjleskemaer). De resulterer også i mindre deformation under højt vindtryk.

Kolonnebasistype:Stiv søjlebase.

Årsag:For at modstå det enorme væltende moment (fra vind og jordskælv) skal søjlebunden være solidt forbundet med fundamentet for at overføre bøjningsmomenter.

 

2. Sekundær struktur og afstivningssystem (stabilitetsnøgle)

Tagbøjler:Kontinuerlig Z-sektion Stålringe (med spændestænger).

Årsag:250 km/t vindhastighed genererer enorm vindsugning (løfter taget op). Kontinuerligt Z-sektionsstål har en mere fornuftig kraftfordeling end C-sektionsstål og skal være udstyret med dobbeltlags-spændestænger eller stivere for at sikre stabiliteten af ​​kompressionsflangen.

Væggear:C-sektion Stålremme (med diagonale spændestænger).

Årsag:Vægge bærer hovedsageligt vindtryk og sug. C-sektionsstål er tilstrækkeligt. Men under 250 km/t vindhastighed skal afstanden mellem væggear fortættes (anbefalet @1,0m - 1.2m), og diagonale trækstænger skal installeres for at modstå vandrette kræfter.

Afstivningssystem:

Vandret tagafstivning:Installer tværgående vandret afstivning i gavlfagene og midten for at danne et stabilt vandret bindingsværk, der overfører vindkræfter til mellem-søjleafstivningen.

Inter-kolonneafstivning:Monteres i gavlvæggene og midten. Den skal bruge sektionsstålafstivning (ikke kun rundstål) for at opfylde duktilitetskravene til 8-graders seismisk befæstning.

 

3. Indkapslingsstruktur

Tagbeklædning:Tilpasset 900 type eller 750 type korrugeret stålpanel.

Årsag:Under 250 km/t vindhastighed kan almindelige skrue-faste paneltyper nemt løftes af. Der skal bruges skjulte-snaplåspaneler, der er afhængige af mekanisk sammenlåsning for at låse panelerne på plads. Dette giver den stærkeste vindhævningsmodstand.

Vægbeklædning:Tilpassede 900-type eller 750-type bølgede farvestålpaneler.

Årsag:Paneler med højere bølgetoppe har større stivhed og er velegnede til områder med høj vindtryk.

 

 

Dette er en kritisk indikator. På grund af påkrævet ekstrem høj vindbelastning (250 km/t) og nul snebelastning, vil dette resultere i meget større bjælke- og søjleafsnit end almindelige værksteder, mens sekundære komponenter som f.eks. kanter vil have lavere belastning.

 

1. Estimationsgrundlag

Vindbelastningskonvertering:En vindhastighed på 250 km/t konverteres til en ekstrem høj vindtrykværdi (langt over de konventionelle 0,35-0,55kN/m²). Dette kræver, at banerne af bjælker og søjler ikke er for tynde, og at sektionerne er tilstrækkelig høje.

8-graders seismisk modstand:Kræver forstærket fugedesign, hvilket resulterer i tykkere og større forbindelsesplader.

Ingen snebelastning:Dette er den eneste "vægtreduktions"-faktor, hvilket betyder, at tagets egenlast er let, og stabilitetskravene til bjælkernes kompressionsflange er lavere.

 

2. Estimeret stålforbrug pr. komponent

 

Strukturel komponent	Estimeret indeks (kg/㎡)	Beskrivelse
Hovedramme (bjælker + søjler)	20 - 25 kg/㎡	Selvom udhængshøjden på 8 m ikke er høj, skal søjle- og bjælke--endesektionerne på grund af den kraftige vind fortykkes (f.eks. øges vævtykkelsen fra 4 mm til 6-8 mm).
Kranbjælker/Koben	0 kg/㎡	Typisk kræves der ingen kran i en højde på 8 m, så denne vare er 0.
Tagbøjler + trækstænger	7 - 9 kg/㎡	På grund af det enorme vindsugning skal specifikationer for riller øges (f.eks. C200 eller Z200) og spændingsstangens tæthed øges.
Væggear + spændestænger	4 - 5 kg/㎡	Højt vindtryk kræver tættere båndafstand og tykkere vægtykkelse.
Afstivningssystem (inter-søjle + tag)	3 - 4 kg/㎡	8-graders seismiske krav kræver et stift afstivningssystem.
Andre (tagrender, baldakiner osv.)	2 - 3 kg/㎡	Inkluderer tilslutningsplader, bolte og materialetab.
Samlet stålforbrug	36 - 46 kg/㎡	Nøglereferenceområde

 

3. Beregning af det samlede stålforbrug

Workshop projekteret område: 20m×100m=2000㎡

Konservativt samlet stålforbrug:2000㎡×45 kg/㎡=90.000 kg.

Note:Hvis vindbelastningsberegningen er ekstremt streng, kan den overstige 48~50kg/㎡, hvilket resulterer i en totalvægt på omkring 100 tons.

 

 

Til dette specielle projekt "høj vind, høj seismisk" for at sikre ordningens rationalitet, foreslår CBC, at du fokuserer på følgende punkter under design og konstruktion:

Fundamentdesign er altafgørende:

Ved 250 km/t vindhastighed genereres en enorm løftekraft (løftning af taget) og skubbekraft (vælter bygningen). Dine isolerede fundamenter skal bygges meget store, eller du bør overveje pælefundamenter. Desuden skal ankerboltene være tykke nok, lange nok og dybt forankrede.

Detaljer om panelforbindelser:

Under 250 km/t vindhastighed, "detaljer bestemmer liv og død." Tagplader skal bruge fortykkede clips af aluminiumslegering (T-clips), og forbindelsesskruerne mellem clips og riller skal fortættes. Det er strengt forbudt at bruge skrue-faste tagpaneler i kantområder.

Udnyttelse af "No Snow Load":

Selvom der ikke er nogen snebelastning, kan den ikke være lavere end den minimumsværdi, der er angivet af koden, når tagspændingsbelastningen beregnes (normalt 0,5 kN/m²). Du kan dog bruge dette punkt til at slække lidt på designet af sidestøtten til kompressionsflangen på bjælker, hvilket kan hjælpe med at spare lidt stålforbrug.

 

Oversigt:Til denne type lagerprojekt er den mest rimelige ordning en tilpasset H-sektion af stålramme + snap-tagpaneler. Det estimerede rimelige stålforbrug ligger mellem36-46 kg/㎡. Sørg for at få en professionel konstruktionsingeniør til at gennemgå vindbelastningen i detaljer, da 250 km/t er en ekstrem tilstand, der kan kræve specielle vindhævningstestrapporter til støtte.

 

 

Noter: Vægtene nedenfor er teoretiske nettovægte. EN3–5%tillæg for affald skal tillægges ved indkøb.

1. Primært struktursystem (hovedbelastning-lejeramme)

Kernekomponenter, der modstår vind og seismiske belastninger. Materiale:Q355B.

Ingen.	Komponent	Specifikation	Materiale	Mængde	Enhedsvægt (kg)	Samlet vægt (kg)	Bemærkninger
1	Kolonner	H450-500x250x8x12	Q355B	40 stk	~610	24,400	Variabel-dybde svejsede H-bjælker
2	Spær	H400-500x200x6-8x10-12	Q355B	36 stk	~680	24,480	2 styk pr. ramme, 17 rammer i alt
3	Søjlebøjler	H200x200x8x12	Q235B	16 stk	~310	4,960	Installeret i begge ender og midt-afsnit
4	Struts	Φ159x6	Q235B	20 stk	~30	600	Gennemgående ved ryg og udhæng

Subtotal – Primær struktur: Ca.54,44 tons

 

2. Sekundært struktursystem (beklædningsstøtteramme)

Komponenter, der primært modstår vindløft. Materiale:Q235B galvaniseret stål(Zinkbelægning større end eller lig med 275g/m²).

Ingen.	Komponent	Specifikation	Materiale	Længde (pr. stk.)	Mængde	Samlet vægt (kg)	Bemærkninger
1	Tagbøjler	Z250x75x20x2.5	Galvaniseret	6.0m	374 stk	19,100	Afstand @1,2m, inkluderer overlapninger
2	Væggear	C200x70x20x2.5	Galvaniseret	6.0m	334 stk	12,485	Afstand @1,5 m, dobbelte-skråningsvægge
3	Trækstænger / afstivningsstænger	Φ12 / Φ50x3	Q235	-	-	3,200	Dobbelt-tagstrækstænger med stivere
4	Knæbøjler	L50x5	Q235	1.0m	200 stk	800	Forbinder bjælke-til-søjlesamlinger

Subtotal – Sekundær struktur: Ca.35.585 tons

 

3. Beklædningssystem (farve-belagte stålplader)

Standard enkeltlags-profilerede stålplader bruges efter anmodning til "farve-belagte enkeltpaneler".

Ingen.	Komponent	Specifikation	Tykkelse	Område (㎡)	Vægt (kg)	Bemærkninger
1	Tagplader	YX35-125-750	0,5 mm	2100	1,050	Effektiv bredde: 0,75m, inklusive affald
2	Vægplader	HV-760 (høj ribben)	0,5 mm	1600	800	Højde: 8m, ekskl. døre/vinduer
3	Kantbeklædning og inddækninger	Brugerdefinerede bøjede dele	0,5 mm	-	200	Til rygning, udhæng og væghjørner

Subtotal – Beklædningssystem: Ca.2,05 tons

 

4. Fastgørelseselementer og konnektorer

Områder med høj-vind kræver tilstrækkelige og pålidelige forbindelser.

Ingen.	Materiale	Specifikation	Enhed	Mængde	Bemærkninger
1	Høj-bolte	10,9 Klasse M22	Sæt	500	Til stråle-kolonneforbindelser
2	Almindelige Bolte	4.8 Klasse M16	Sæt	1000	Til seler og stivere
3	Selvborende-skruer	Φ5.5x13	Pc	5000	Til fastgørelse af farveark (tæt mellemrum)
4	Ankerbolte	M30	Sæt	72	Stive bundforbindelser

 

5. Korrosionsbeskyttelse og brandsikring

Ingen.	Materiale	Specifikation	Frakker	Område (㎡)	Bemærkninger
1	Epoxy Zink-Rig Primer	-	2 lag	2500	Tør filmtykkelse Større end eller lig med 70μm
2	Polyurethan Topcoat	-	2 lag	2500	Farve efter ejerens ønske

 

6. Materialeoversigtstabel

Kategori	Samlet vægt (kg)	Samlet vægt (tons)	Bemærkninger
Primær struktur	54,440	54.44	Søjler, spær, seler
Sekundær struktur	35,585	35.585	Stænger, gjorde, bindestænger
Beklædning	2,050	2.05	Lagner og trim
Subtotal (nettovægt)	92,075	92.075	Teoretisk nettovægt
Affaldsgodtgørelse (5 %)	4,604	4.6	Til transport og skæretab
Samlet indkøbsmængde	96,679	96.679	Ca. . 97 tons

Bemærk: Alle data er kun til reference. Endelige mængder er underlagt godkendte konstruktionstegninger.