ANALIZA KONSTRUKCYJNA I OPTYMALIZACJA HANGARÓW STALOWYCH – NOWA KALEDONIA
video
ANALIZA KONSTRUKCYJNA I OPTYMALIZACJA HANGARÓW STALOWYCH – NOWA KALEDONIA

ANALIZA KONSTRUKCYJNA I OPTYMALIZACJA HANGARÓW STALOWYCH – NOWA KALEDONIA

Pojemność konstrukcyjna: Rama główna o odpowiednich wymiarach; środnik słupów jest klasy 4 – zwiększyć do 8 mm lub przeprowadzić analizę efektywnego przekroju. Całkowita masa stali: około 69 ton (52 t hangaru + 11 t antresoli + 10% dodatków). Możliwość przenoszenia: Bezpośrednie zastosowanie tylko w Nowej Kaledonii. Indonezja wymaga plastyczności sejsmicznej; Filipiny/Tonga wymagają modernizacji systemów wiatrowych; Chile wymaga całkowitego przeprojektowania sejsmicznego. Potencjał optymalizacji: redukcja masy o 14–19% możliwa do osiągnięcia dzięki większym rozstawom ram, zmniejszeniu wymiarów antresoli i skróceniu skosu.

Wprowadzenie produktów

ANALIZA KONSTRUKCYJNA I OPTYMALIZACJA HANGARÓW STALOWYCH – NOWA KALEDONIA

Lokalizacja projektu:Nowa Kaledonia (punkt odniesienia) z przeglądem zastosowania dla Filipin, Indonezji, Tonga i Chile.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905189

1. Podsumowanie konfiguracji strukturalnej

 

Parametr

Wartość

Długość budynku

25.0 m

Pojedyncza wolna przęsło

26.75 m

Wysokość okapu

9.0 m

Kolumny boczne

H750×250×6×10 (zespawane-zespolone)

Kolumny szczytowe (wiatrowe).

H450×250×6×10

Belka dachowa (segment ze skosem)

H750–500×250×6×10 (zwężany)

Belka dachowa (segment pryzmatyczny)

H500×250×6×10

Antresola (z jednej strony)

25 m × 3 m, trzy-kondygnacje

Kolumny antresoli

H300×200×6×8

Belki antresoli

H300×150×6×8

 

2. Analiza obciążeń konstrukcyjnych

2.1 Ocena obciążenia

Obciążenie martwe (DL):Waga własna ramy głównej-0,40–0,55 kN/m²; antresola 4,0 kN/m² (płyta zespolona żelbetowa 125 mm).
Obciążenie na żywo (LL):Hangar 5,0 kN/m²; Antresola 3,0 kN/m²; Dach 0,4 kN/m² (EN 1991-1-1).
Obciążenie wiatrem (WL):Podstawowa prędkość wiatru vb,0= 36 m/s (EN 1991-1-4), szczytowe ciśnienie prędkości qp(z) ≈ 1,25–1,45 kN/m².
Obciążenie sejsmiczne (EQ):Strefa 4, agr= 1.6 m/s² (francuski obszar sejsmiczny). Trzy-piętrowa antresola wprowadza mimośrodowość skrętną.

2.2 Kombinacje obciążeń krytycznych (EN 1990 – SGN)

Połączenie

Formuła

Komponent zarządzający

LC1

1,35 DL + 1.5 LL

Słup osiowy, belki antresoli

LC2

1,35 DL + 1.5 WL (ciśnienie)

Uginanie słupów, podnoszenie fundamentów

LC3

1,0 DL + 1.5 WL (ssanie)

Odwrócenie belki dachowej, zakotwienie płatwi

LC4

1,0 DL + 1.0 LL ± 1,0 EQ

Dryf boczny antresoli, plastyczność

Obciążenie wiatrem (LC2/LC3) zazwyczaj wpływa na ramę główną dla tej rozpiętości 26,75 m.

2.3 Ocena sił członkowskich

Kolumna boczna H750×250×6×10 (wysokość 9,0 m):smukłość sieci hw/tw = 730/6 = 121.7 → Klasa 4 (smukły). Należy zastosować efektywny przekrój, zmniejszając wytrzymałość na zginanie o ~15–20%.

Kolumna wiatrowa H450×250×6×10:Ugięcie boczne ≈ h/150–h/200; dopuszczalne w przypadku szczytu, ale marginalne.

Belka dachowa (skosowana + pryzmatyczna):H500×250×6×10 Nośność momentu sprężystego ~648 kN·m (S355), wystarczająca dla momentu-w połowie rozpiętości ~197 kN·m.

Półpiętro:Kolumny i belki są znacznie-przeprojektowane na obciążenia grawitacyjne (zapotrzebowanie na kolumnę ~79 kN w porównaniu z nośnością ~15 800 kN). Stabilność boczna w kierunku poprzecznym wymaga specjalnego usztywnienia dzięki jednostronnemu-mocowaniu.

2.4 Podsumowanie ugięcia i dryfu

Część

Szacowany dryf/odchylenie

Limit

Status

Góra kolumny bocznej (wiatr)

h/200–h/164

h/150

Do przyjęcia

Belka dachowa w połowie-rozpiętości (DL+LL)

L/760–L/595

L/250

Obszerny

Antresola między-kondygnacjami (EQ)

h/375–h/250

h/300

Linia graniczna

Szczyt kolumny szczytowej

h/164–h/138

h/200

Marginalny

CC190408-2 New Plane warehouse V1905184

 

3. Obliczanie tonażu stali

3.1 Masy jednostkowe-części zabudowanych

Sekcja

tw(mm)

Hmm)

tf(mm)

b (mm)

Powierzchnia (mm²)

Waga (kg/m)

H750×250×6×10

6

750

10

250

9,380

73.6

H450×250×6×10

6

450

10

250

7,580

59.5

Średnia H750–500

6

-

10

250

8,480

66.6

H300×200×6×8

6

300

8

200

4,904

38.5

H300×150×6×8

6

300

8

150

4,104

32.2

3.2 Ilości i całkowity tonaż

Rama hangaru głównego (pojedynczy portal)

Członek

Sekcja

Długość (m)

Ilość

Razem (m)

kg/m

Waga (kg)

Kolumna boczna

H750×250×6×10

9.0

2

18.0

73.6

1,325

Kolumna wiatru

H450×250×6×10

9.0

4

36.0

59.5

2,142

Belka dachowa (skosowana)

H750–500 średnio

13.4

2

26.8

66.6

1,785

Belka dachowa (pryzmatyczna)

H500×250×6×10

13.4

2

26.8

59.5

1,595

Suma częściowa na ramę portalową

6,847

6 klatek w rozstawie 5,0 m: 6 × 6,847 =41082 kg

Inne komponenty

Waga (kg)

Płatwie dachowe (C/Z, rozstaw 1,2 m)

4,675

Rygle ścienne (bok + szczyt)

3,881

Stężenie (dach + ściana)

2,500

Suma częściowa głównego hangaru

52,138

Trzy-piętro antresoli (25 m × 3 m)

Członek

Sekcja

Długość (m)

Ilość

Razem (m)

kg/m

Waga (kg)

Kolumny

H300×200×6×8

9.0

6

54.0

38.5

2,079

Belki podłużne

H300×150×6×8

5.0

18

90.0

32.2

2,898

Belki poprzeczne

H300×150×6×8

3.0

15

45.0

32.2

1,449

Pokrycie podłogi (stal)

-

-

225 m²

-

12 kg/m²

2,700

Schody + stężenia (naddatek)

-

-

-

-

-

1,500

Suma pośrednia Antresola

10,626

3.3 Całkowity tonaż stali

Kategoria

Waga (kg)

tony

Główna konstrukcja hangaru

52,138

52.1

Trzy-piętrowa antresola

10,626

10.6

+10% połączeń, płyty podstawy, różne.

6,276

6.3

Wielka suma

69,040

~69.0

Szacunkowy koszt materiału (stal prefabrykowana):prosimy o kontakt z CBC w celu oszacowania kosztów.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905185

4. Ocena zastosowania według kraju

4.1 Nowa Kaledonia (wartość bazowa) –Dobra przydatność

Wiatr 36 m/s, strefa sejsmiczna 4 – zgodnie z projektem. Niezbędna ochrona antykorozyjna w środowisku morskim C4–C5.

4.2 Filipiny –Marginalny – wymaga przeprojektowania

Prędkość wiatru tajfunu 200–250 km/h (podmuch 3 s → ~ 40–50 m/s, średnia 10 minut) przekracza Nową Kaledonię. Wysoka sejsmiczność (PGA do 1,0 g). Kolumny prawdopodobnie wymagają powiększenia; Ekscentryczność antresoli krytyczna. Zalecenia zwiększenia rozmiaru elementu + stężenia sejsmicznego.

4.3 Indonezja –Dopuszczalne w przypadku modernizacji sejsmicznej

Wiatr umiarkowany, ale sejsmiczność bardzo wysoka (ścinanie podstawowe 0,15 g–0,35 g). Antresola musi być konstrukcyjnie oddzielona lub wyposażona w plastyczne detale. Dodaj stężenia-na poziomie dachu i połączenia RBS.

4,4 Tonga –Warunkowo odpowiedni po modernizacji wiatrowej

Region cyklonu (Rejon C, AS/NZS 1170.2), wiatr w porywach 60–70 m/s. Zwiększ wymiary elementów portalu (kolumny H800–900, krokwie głębiej). Wymagane są połączenia i okładziny-odporne na działanie cyklonu.

4,5 Chile –Nie nadaje się bez pełnego przeprojektowania sejsmicznego

Ekstremalna sejsmiczność (NCh 433, ścinanie podstawowe do 0,40 g). Bardzo nieregularny rozkład masy (jednostronna-anesola) nie sprawdziłaby się pod kątem skręcania. Obowiązkowe: oddziel antresolę, dodaj usztywnione ramy, użyj stali o wytrzymałości-(Charpy'ego większej lub równej 27J przy 0 stopniach).

4.6 Podsumowanie porównawcze

Kraj

Wiatr krytyczny?

Krytyczny sejsmiczny?

Obecny projekt jest odpowiedni?

Podstawowa modyfikacja

Nowa Kaledonia

Tak (umiarkowany)

Umiarkowany

Tak

Ochrona przed korozją

Filipiny

Tak (tajfun)

Tak (wysoki)

NIE

Zwiększony rozmiar dla wiatru + usztywnienie sejsmiczne

Indonezja

Umiarkowany

Tak (bardzo wysoki)

Częściowo

Separacja antresoli + detale plastyczne

Tonga

Tak (cyklon)

Umiarkowany

NIE

Zwiększony rozmiar dla wiatru cyklonowego

Chile

Niski-Umiarkowany

Tak (ekstremalne)

NIE

Pełne przeprojektowanie sejsmiczne

CC190408-2 New Plane warehouse V1905186

5. Możliwości optymalizacji strukturalnej

5.1 Klasyfikacja internetowa kolumnowa

H750 smukłość wstęgi 121,7 → klasa 4. Zwiększ grubość wstęgi do 8 mm (H750×250×8×10), aby osiągnąć klasę 3 i pełną skuteczność.

5.2 Zmniejszenie rozmiaru członka Mezzanine

Opcja

Kolumna

Belka

Oszczędność na antresoli

Konserwatywny

H250×150×6×8

H250×125×6×8

~25%

Zoptymalizowany

H200×150×5×7

H200×100×5×7

~45%

Potencjalna oszczędność: 3–5 ton.

5.3 Rozstaw ram portalowych

Zwiększyć rozstaw do 6,25 m (5 ram na 25 m) → eliminuje jedną ramę, oszczędza ~5,5–6,0 ton. (Odpowiedni dla Nowej Kaledonii; zachowaj mniejsze odstępy w przypadku regionów cyklonowych.)

5.4 Geometria skosu

Skróć skos do 8–10 m w zależności od obwiedni momentu; może zaoszczędzić 600–800 kg na ramie.

5.5 Optymalizacja ochrony przed korozją

System Duplex (HDG + polisiloksan) wydłuża okresy międzyobsługowe do 30–40 lat w środowiskach C5.

5.6 Podsumowanie optymalizacji

Strategia

Oszczędność stali (tony)

% całości

Redukcja antresoli

3–5

4–7%

Zwiększenie odstępu między ramkami (5 klatek)

5.5–6.0

8–9%

Zmniejszenie długości skosu

3.5–4.8

5–7%

Optymalizacja grubości sieci

–2,5 (wzrost)

–4%

Potencjalne oszczędności netto

9.5–13.3

14–19%

Zoptymalizowany tonaż:55–60 ton.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905187

6. Wniosek

 

Pojemność konstrukcyjna:Rama główna o odpowiednich wymiarach; środnik słupów jest w klasie 4 – zwiększ do 8 mm lub wykonaj analizę efektywnego przekroju.

Całkowita masa stali:Około 69 ton (52 t hangaru + 11 t antresoli + 10% uprawnień).

Możliwość przenoszenia:Bezpośrednie zastosowanie wyłącznie w Nowej Kaledonii. Indonezja wymaga plastyczności sejsmicznej; Filipiny/Tonga wymagają modernizacji systemów wiatrowych; Chile wymaga całkowitego przeprojektowania sejsmicznego.

Potencjał optymalizacyjny:Redukcja masy o 14–19% możliwa do osiągnięcia dzięki większym rozstawom ram, zmniejszeniu wymiarów antresoli i skróceniu skosu.

CC190408-2 New Plane warehouse V1905188

Może ci się spodobać również

(0/10)

clearall