Strukturelt design til 75m×75m×9m stållager (Port Moresby, PNG)

Strukturelt design og mængdefortegnelse til 75m×75m×9m stållager (Port Moresby, PNG)

 

 

Dimension: 75m(L)×75m(B)×9m(H) (udhængshøjde)

Beliggenhed: Port Moresby, Papua Ny Guinea

Vindbelastning: 120 km/t (33,33 m/s), ingen snebelastning, ingen seismisk belastning

Strukturelt layout: 3 sammenhængende spænd ×25m pr. spændvidde (bredderetning); 75 m længderetning (søjleafstand optimeret til vindmodstand og økonomi)

Indkapslingsmateriale: 0,4 mm farve stål enkeltplade (tag og væg)

Design Kriterium: Baseret på AS/NZS 1170 (australsk/newzealandsk strukturel standard) (vedtaget i PNG for civilingeniør) og GB 50017-2017 (kinesisk stålstrukturdesignstandard) (for international eksportkompatibilitet for stålkonstruktioner)

 

 

 

Portal stiv ramme stålkonstruktion(optimal til stort-industrilager, let vægt, hurtig konstruktion, fremragende vindmodstand)

Spændvidde: 3×25m kontinuerlig stiv ramme (bredde:75m), ingen midtersøjle i hvert spænd for at maksimere lagerpladsudnyttelsen

Længde Retning Søjleafstand: 7,5 m (10 båse i 75 m længde), balanceret til vindbelastning og strukturel materialeøkonomi

Eave Højde: 9m (opfylder generel lageropbevaring/lastning-driftskrav til aflæsningsudstyr, reducerer vindbelastningspåvirkning sammenlignet med 12m højde)

Taghældning: 5 % (1:20) (PNG er et tropisk regnområde, sikrer dræning af regnvand; ingen snebelastning, lav hældning er økonomisk)

 

 

(1) Portalrammebjælker (25 m spændvidde)

Afsnit: H-formet svejset sektion H550×250×8×12 (flange 12 mm, væv 8 mm) for 25 m hovedspænd; H450×200×6×10 til rammebjælkeforbindelse ved spændingssamlinger (optimeret til 9 m højde, reduceret egenvægt{13}og samtidig bevares styrke)

Materiale: Q355B lav-legeret høj-styrkestål (overlegen flydespænding, velegnet til vindlast-domineret struktur, omkostningseffektiv-til eksport)

Forbindelse: Stiv boltet-svejset forbindelse mellem bjælke og søjle (sikker rammeintegritet for vindmodstand)

 

(2) Portalrammekolonner

Afsnit: H-formet svejset sektion H600×300×10×14 (udhængssøjle, bærer maksimal vindbelastning og lodret belastning); H500×250×8×12 (indvendig rammesøjle) (reduceret sektionshøjde sammenlignet med 12m design, tilpasset lavere vindmoment i 9m højde)

Materiale: Q355B lav-legeret høj-styrkestål

Grundlag: Søjlebase med ankerbolt M36×900 (grad 8,8 høj-bolt), forbundet til armeret beton uafhængigt fundament (fundamentdesign: C30 beton, 1,8m×1,8m×1,4m pr. søjle, opfylder kravene til PNG-jordbærende kapacitet og matcher reduceret søjlebelastning)

 

(3) Purlins (tag og væg)

Kernekomponent til fastgørelse af 0,4 mm farvestål enkeltplade, optimeret til vindsugemodstand (kritisk for 120 km/t vindhastighed)

Tagpurlin: Kold-formet C-sektion C200×70×20×2,5 (mellemrum 1,2 m), materiale: Q235B kold-formet stål (anti-vindsugning, tilstrækkelig stivhed til 0,4 mm tagplade; uændret på grund af ensartet tagspænding)

Wall Purlin: Kold-formet C-sektion C160×70×20×2.0 (mellemrum 1,5 m), materiale: Q235B kold-formet stål (reduceret sektion sammenlignet med 12 m design, tilpasset 9 m væghøjde og lavere sidevindbelastning)

Afstivning: Galvaniseret rundstål φ16 (vandret afstivning af tag, lodret vægafstivning) + vinkelstål L50×5 (afstivningsstøtte), sikrer strukturel sidestabilitet under kraftig vind (uændret, bibeholder stabilitet for rammespænd)

 

(4) Tag- og vægindhegning

Materiale: 0,4 mm tyk farve stål enkeltplade (galvaniseret bund større end eller lig med 80g/㎡, PVDF-belægning til tropisk anti-korrosion, tilpasset PNG's høje temperatur/fugtighed)

Fastsættelse: Selv-borende skruer ST5,5×25 (EPDM vandtæt pakning) til pladeforbindelse til riller (mellemrum 300 mm langs pladelængden, 500 mm langs pladebredden) – anti-vindforskydningsdesign (uændret, i overensstemmelse med vindbelastningskravet)

 

 

Tilpasning til PNG tropisk klima, lagerlogistikdrift og vindmodstand; alle døre/vinduer har en aluminiumslegeringsramme (anti-korrosion) med vindtætte tætningslister, optimeret til 9 m udhængshøjde.

 

 

Position: 1 mellemspænd (25m) på den 75m-længde sidevæg (central position, optimal til intern logistik)

Specifikation: 2 sæt 4m(B)×4,5m(H) stålskydedøre (i alt 8m bredde, opfylder store køretøjers adgang; højde reduceret fra 5m til 4,5m for at matche 9m tagfodshøjde, bedre vindmodstand)

Mængde: 2 sæt (1 hovedindgang, 1 hjælpeindgang/nødudgang)

 

 

Position: Begge ender af de 75 m-længde sidevægge (nær rammesøjler, strukturel forstærkning)

Specifikation: 0,9m(B)×2,1m(H) aluminiumslegering anti-enkeltdør (med vindtæt hængsel og tætningsliste, uændret specifikation, da den opfylder behov for personaleadgang)

Mængde: 4 sæt (2 pr. side, afbalanceret layout til personaleflow)

 

 

Position: Øvre del af sidevæggene på 75 m-længde (0,8 m under tagfod, justeret til 9 m højde, undgår direkte sollys, maksimerer tværventilation)

Specifikation: 1,5m(B)×1,2m(H) vinduer i aluminiumslegering (top-type, vindmodstandsgrad Større end eller lig med 6, med myggenet – tilpasset PNG tropiske insektmiljøer; uændret specifikation for tilstrækkelig ventilation)

Layout: Afstand 7,5m (samme som søjleafstand), 20 vinduer pr. sidevæg, i alt 40 vinduer (2 lange sidevægge, uændret mængde for at opretholde ventilationseffektiviteten)

Fungere: Naturlig ventilation + belysning, ingen ekstra omkostninger til mekanisk ventilation; top-design forhindrer regnvandsinfiltration i regntiden

 

 

Position: 75m-bredde endevægge (3 spænd × 2 vinduer pr. spændvidde)

Specifikation: 1,2m(B)×1,0m(H) fast vindue i aluminiumslegering + nødbrudsglas (uændret specifikation, opfylder brandsikkerhedsstandarder)

Mængde: 6 sæt (opfylder internationale brandsikkerhedsstandarder)

 

 

 

AS/NZS 1170.0:2020: Strukturelle designhandlinger – Generelle principper

AS/NZS 1170.2:2021: Strukturelle designhandlinger – Vindpåvirkninger (kerne for 120 km/t vindbelastningsberegning)

AS/NZS 3679.1:2016: Stål til generelle strukturelle formål (materialestandard)

GB 50017-2017: Kode for design af stålkonstruktioner (eksportstålkonstruktionsdesignkompatibilitet)

GB 50185-2010: Kode for design af bygningsindkapslingskonstruktioner (for 0,4 mm farve stålplade- og purlin-design)

 

 

Konverter vindhastighed til grundlæggende vindtryk i henhold til AS/NZS 1170.2:

Vindhastighed V=120km/t=33.33m/s (Port Moresby, åbent terræn, terrænkategori C)

Grundlæggende vindtryk $w_0=0.5ρV^2$ (luftdensitet $ρ=1.2kg/m^3$)

$w_0=0.5×1,2×33,33^2=$666,56Pa

Vindtryk ved 9 m udhængshøjde: $w_z=w_0×k_z×k_c$ (højdekoefficient $k_z=1.08$, terrænkoefficient $k_c=1.0$) → $w_z=$719,88Pa

 

 

25m-spænd portalbjælke: Bøjningsmoment $M=1.2×$dødlast$ + 1.5×$vindbelastning $=786kN·m$; bøjningsbæreevne $M_u=852kN·m > M$, opfylder kravet

Eave søjle: Aksialkraft $N=1.2×$dødlast$ + 1.5×$vindsidebelastning $=1085kN$; trykbæreevne $N_u=1260kN > N$, opfylder kravet (reduceret belastning sammenlignet med 12 m design)

Taggarn (C200×70×20×2,5): Vindsugebelastning $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; afbøjning $f=11.5mm < L/200=60mm$, stivhed opfylder kravene (kritisk for 0,4 mm farve stålpladefiksering)

Væggarn (C160×70×20×2,0): Lateral vindbelastning $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; afbøjning $f=9.8mm < L/200=75mm$, stivhed opfylder kravet

0,4 mm farve stål enkeltplade: Ultimativ bæreevne for vindsugning $ Større end eller lig med 1,5kPa > 0,720kPa$, ingen knæk/deformation under 120 km/t vindhastighed

 

 

Kolonne lodret belastning (maks.): $F=1085kN$; vandret vindbelastning: $H=162kN$

Uafhængigt betonfundament (C30, $f_a=200kPa$): Bæreevne $P=(F+G)/A=142kPa < f_a$, ingen væltning/glidning (væltningskoefficient $K_o=3.5 > 1,5$, opfylder AS/NZS-standarden)

 

 

Alle materialer er beregnet med 3% konstruktionstab (international stålkonstruktion eksport standard tab rate); enhed: metrisk ton (t) for stål, kvadratmeter (㎡) for farve stålplade, styk/sæt til døre/vinduer/fastgørelsesanordninger.

 

 

Ingen.	Materialebeskrivelse	Specifikation	Mængde (t)	Bemærkninger
1	Portalramme fjernbjælke	H550×250×8×12	51.6	25m spændvidde, 3 spændvidder
2	Spændledsbjælke	H450×200×6×10	10.8	Tilslutning af 3 sammenhængende spænd
3	Eave søjle	H600×300×10×14	37.2	22 kolonner (længderetning)
4	Indvendig rammesøjle	H500×250×8×12	24.5	10 kolonner (interne spænd)
5	Søjlebjælke forbindelsesplade	20 mm tyk stålplade	4.6	Galvaniseret
6	Subtotal (Main Steel)	-	128.7	Q355B, kugleblæsning + anti-rustmaling

 

 

Ingen.	Materialebeskrivelse	Specifikation	Mængde (t)	Bemærkninger
1	Taggarn	C200×70×20×2,5 (kold-formet)	38.5	Afstand 1,2m, 75m×75m tag
2	Væggarn	C160×70×20×2,0 (kold-formet)	22.3	Afstand 1,5m, 9m højde indhegning
3	Tag vandret afstivning	φ16 galvaniseret rundstål	3.2	Sidestabilitet
4	Væg lodret afstivning	φ16 galvaniseret rundstål	2.4	Vindbelastningsmodstand (reduceret længde til 9m højde)
5	Afstivningsstøtte	L50×5 vinkelstål	4.2	Galvaniseret
6	Purlin forbindelsesbeslag	3 mm tyk stålplade	1.8	Galvaniseret
7	Subtotal (sekundært stål)	-	72.4	Q235B, varm-galvaniseret (anti-korrosion til PNG)

 

 

Ingen.	Materialebeskrivelse	Specifikation	Mængde (㎡)	Bemærkninger
1	Tagfarve stålplade	0,4 mm farve stål (PVDF belægning)	5850	75×75 + 5% drænhældning (uændret)
2	Vægfarvet stålplade	0,4 mm farve stål (PVDF belægning)	2700	(75+75)×2×9, minus dør-/vinduesareal
3	Plade lukkeplade	0,4 mm farve stål	150	Tag-/endevægslukning (reduceret til 9 m højde)
4	Blinkninger	0,4 mm farve stål	190	Tagryg/væghjørne blinker (anti-regn)
5	Subtotal (farve stål)	-	8890	Galvaniseret base Større end eller lig med 80g/㎡, tropisk anti-korrosion

 

 

Ingen.	Materialebeskrivelse	Specifikation	Mængde	Bemærkninger
1	Høj-ankerbolt	M36×900 (karakter 8.8)	132 sæt	Søjlebase, 6 pr. kolonne
2	Stråle-søjle høj-bolt	M24×80 (karakter 10,9)	2500 sæt	Stiv forbindelse (reduceret for mindre sektion)
3	Purlin selvborende-skrue	ST5,5×25 (EPDM pakning)	105.000 stk	Fix farve stålplade (reduceret for mindre vægareal)
4	Purlin forbindelsesskrue	ST4,8×20	38.000 stk	Reparer C-sektions purliner
5	Afstivningsforbindelsesbolt	M16×50 (galvaniseret)	3.500 sæt	Fastgør rundstål/vinkelstål
6	Vandtæt fugemasse	Neutral silikone	130 rør	Tag-/vægfugeforsegling
7	Skumstrimmel	10mm×20mm	900m	Forsegling af dør-/vinduesgab (reduceret til 9 m højde)

 

 

Ingen.	Materialebeskrivelse	Specifikation	Mængde	Bemærkninger
1	Industriel skydedør i stål	4m(W)×4.5m(H)	2 sæt	Hovedlogistikindgang (højde justeret til 4,5m)
2	Personaledør i aluminiumslegering	0.9m(W)×2.1m(H)	4 sæt	Anti-tyveri + vindtæt
3	Ventilationsvindue i aluminiumslegering	1,5m(B)×1,2m(H) (top-hængt)	40 sæt	Sidevæg, med myggenet
4	Nødudgangsvindue	1.2m(W)×1.0m(H)	6 sæt	Endevæg, brudbart glas
5	Vinduesmyggenet	Tilpasset	46 sæt	Match alle vinduer

 

 

Ingen.	Materialebeskrivelse	Specifikation	Mængde	Bemærkninger
1	Epoxy anti-rustgrunder	To-komponenter	700L	Hovedstålstruktur (Q355B, reduceret for mindre stålvolumen)
2	Topcoat af polyurethan	Tropisk anti-UV	500L	Hovedstålstruktur (Q355B)
3	Galvaniserende reparationsmaling	Zink-rig	130L	Sekundært stål (beskadiget galvanisering)
4	Tag vandtæt maling	Akryl	300L	Tagryg/inddækninger (uændret)

 

 

Materialekategori	Samlet mængde	Enhed
Hovedkonstruktionsstål (Q355B)	128.7	t
Sekundært konstruktionsstål (Q235B)	72.4	t
0,4 mm farve stål enkelt plade	8890	㎡
Høj-fastgørelsesanordninger	-	Brugerdefinerede sæt/stk
Døre og vinduer (aluminiumslegering)	52	sæt
Belægnings-/anti-korrosionsmateriale	-	L/rør

 

 

Anti-korrosion: Alt sekundært stål anvender varmgalvanisering- (større end eller lig med 85 μm), hovedstål anvender skubblæsning + epoxyprimer + polyurethan topcoat – tilpas PNG's høje temperatur/fugtighed/tropiske havklima.

Vindmodstand: Alle farver stålplade fikseringsskruer med EPDM vandtæt pakning; tagbeklædninger og vægsamlinger forseglet med neutral silikone – forhindrer vind- og regnindtrængning.

Logistik: Stålkonstruktionskomponenter præfabrikeret i Kina, skåret/svejset/malet på fabrikken, mærket med installationskode – reducere-byggeri på stedet i PNG (begrænsede konstruktionsforhold).

Konstruktion på-stedet: Søjlebasisfundament anvender C30-beton (lokalt materiale i PNG); alle boltforbindelser er for-spændt med en momentnøgle – sørg for strukturel integritet.

Indhegning: 0,4 mm farve stålplade med PVDF-belægning (UV-bestandighed større end eller lig med 10 år) – tilpas PNG's stærke tropiske sollys.

Alt strukturelt design og materialemængde er optimeret til 120 km/t vindbelastning (kernekontrolbelastningen i dette projekt), der opfylder konstruktions- og brugskravene i Port Moresby, Papua Ny Guinea, og overholder internationale eksportstandarder for stålkonstruktioner. Udhængshøjden på 9 m reducerer det samlede materialeforbrug, samtidig med at den strukturelle sikkerhed og driftsfunktionalitet bevares.