Projekt konstrukcyjny magazynu stali o wymiarach 75 m × 75 m × 9 m (Port Moresby, PNG)

Projekt konstrukcyjny i przedmiar robót dla magazynu stali o wymiarach 75 m × 75 m × 9 m (Port Moresby, PNG)

 

 

Wymiar: 75m(L)×75m(S)×9m(H) (wysokość okapu)

Lokalizacja: Port Moresby, Papua Nowa Gwinea

Obciążenie wiatrem: 120 km/h (33,33 m/s), bez obciążenia śniegiem, bez obciążenia sejsmicznego

Układ strukturalny: 3 ciągłe przęsła × 25 m na każde przęsło (w kierunku szerokości); Kierunek długości 75 m (rozstaw kolumn zoptymalizowany pod kątem odporności na wiatr i oszczędności)

Materiał obudowy: Pojedynczy arkusz stali kolorowej o grubości 0,4 mm (dach i ściana)

Kryterium projektowe: Na podstawie AS/NZS 1170 (australijska/nowozelandzka norma konstrukcyjna) (przyjęta w formacie PNG dla inżynierii lądowej) i GB 50017-2017 (chińska norma dotycząca projektowania konstrukcji stalowych) (w celu zapewnienia zgodności z międzynarodowym eksportem konstrukcji stalowych)

 

 

 

Portalowa konstrukcja stalowa ze sztywną ramą(optymalne dla-magazynów przemysłowych o dużej rozpiętości, niewielka waga, szybka konstrukcja, doskonała odporność na wiatr)

Przęsło: ciągła sztywna rama o wymiarach 3×25 m (szerokość: 75 m), bez środkowej kolumny w każdym przęśle, aby zmaksymalizować wykorzystanie powierzchni magazynowej

Długość Kierunek Odstęp między kolumnami: 7,5 m (10 przęseł o długości 75 m), zrównoważone pod kątem nośności wiatru i oszczędności materiałów konstrukcyjnych

Wysokość okapu: 9 m (spełnia ogólne wymagania dotyczące sprzętu do przechowywania/załadunku-rozładunku w magazynie, zmniejsza wpływ obciążenia wiatrem w porównaniu z wysokością 12 m)

Nachylenie dachu: 5% (1:20) (PNG to tropikalny obszar deszczowy, zapewniający odprowadzanie wody deszczowej; brak obciążenia śniegiem, niskie nachylenie jest ekonomiczne)

 

 

(1) Belki ramy portalowej (rozpiętość 25 m)

Sekcja: Sekcja spawana w kształcie H- H550×250×8×12 (kołnierz 12mm, środnik 8mm) dla przęsła głównego 25m; H450×200×6×10 do łączenia belek ramy na przęsłach (zoptymalizowany dla wysokości 9 m, zmniejszony-ciężar własny przy zachowaniu wytrzymałości)

Tworzywo: Stal nisko-stopowa Q355B o wysokiej-wytrzymałości (wyższa granica plastyczności, odpowiednia do konstrukcji-zdominowanych przez wiatr,-opłacalna w przypadku eksportu)

Połączenie: Sztywne-połączenie spawane pomiędzy belką a słupem (zapewnia integralność ramy i odporność na wiatr)

 

(2) Kolumny ramy portalowej

Sekcja: Sekcja spawana w kształcie H-H600×300×10×14 (kolumna okapowa, wytrzymuje maksymalne obciążenie wiatrem i obciążenie pionowe); H500×250×8×12 (kolumna ramy wewnętrznej) (zmniejszona wysokość przekroju w porównaniu do konstrukcji 12m, dostosowana do mniejszego momentu wiatru na wysokości 9m)

Tworzywo: Stal niskostopowa-o wysokiej-wytrzymałości Q355B

Opierać: Podstawa kolumny ze śrubą kotwową M36×900 (śruba-o wysokiej wytrzymałości klasy 8.8), połączona z niezależnym fundamentem żelbetowym (projekt fundamentu: beton C30, 1,8m×1,8m×1,4m na kolumnę, spełnia wymagania nośności gruntu PNG i odpowiada zmniejszonemu obciążeniu kolumny)

 

(3) Płatwie (dach i ściany)

Element rdzeniowy do mocowania pojedynczego arkusza stali kolorowej o grubości 0,4 mm, zoptymalizowany pod kątem odporności na ssanie wiatru (krytyczny dla prędkości wiatru 120 km/h)

Płatew dachowa:-Formowany na zimno przekrój C-C200×70×20×2,5 (rozstaw 1,2m), materiał: Q235B-stal formowana na zimno (przeciw-ssaniu wiatru, sztywność wystarczająca dla blachy dachowej o grubości 0,4 mm; niezmieniona ze względu na stałą rozpiętość dachu)

Płatew ścienna:-Formowany na zimno przekrój C-C160×70×20×2,0 (rozstaw 1,5m), materiał: Q235B-stal formowana na zimno (przekrój zmniejszony w porównaniu do projektu 12m, dostosowany do wysokości ściany 9m i mniejszego bocznego obciążenia wiatrem)

Orzeźwiający: Stal okrągła ocynkowana φ16 (stężenie poziome dachu, stężenie pionowe ściany) + stal kątowa L50×5 (podpora usztywniająca), zapewnia stabilność boczną konstrukcji przy silnym wietrze (bez zmian, zachowuje stabilność rozpiętości ramy)

 

(4) Obudowa dachowa i ścienna

Tworzywo: Pojedynczy arkusz stali kolorowej o grubości 0,4 mm (podstawa ocynkowana większa lub równa 80 g/㎡, powłoka PVDF chroniąca przed-korozją tropikalną, dostosowana do wysokiej temperatury/wilgotności PNG)

Ustalenie: Wkręty{{0}samowiercące ST5,5×25 (uszczelka wodoodporna EPDM) do łączenia blachy z płatwiami (rozstaw 300 mm na długości blachy, 500 mm na szerokości blachy) – konstrukcja zapobiegająca-przemieszczeniu przez wiatr (bez zmian, zgodna z wymaganiami dotyczącymi obciążenia wiatrem)

 

 

Dostosuj się do tropikalnego klimatu PNG, logistyki magazynowej i odporności na wiatr; wszystkie drzwi/okna mają ramę ze stopu aluminium (odporną-korozję) z wiatroszczelnymi paskami uszczelniającymi, zoptymalizowaną dla wysokości okapu 9 m.

 

 

Pozycja: 1 środkowe przęsło (25 m) na ścianie bocznej o długości 75 m- (położenie centralne, optymalne dla logistyki wewnętrznej)

Specyfikacja: 2 zestawy stalowych drzwi przesuwnych o wymiarach 4 m (szer.) x 4,5 m (wys.) (całkowita szerokość 8 m, umożliwia wjazd dużych pojazdów; wysokość zmniejszona z 5 m do 4,5 m, aby dopasować ją do wysokości okapu 9 m, lepsza odporność na wiatr)

Ilość: 2 zestawy (1 wejście główne, 1 wejście pomocnicze/wyjście awaryjne)

 

 

Pozycja: Oba końce ścian bocznych o długości 75 m- (w pobliżu słupów ramy, zbrojenia konstrukcyjnego)

Specyfikacja: Pojedyncze drzwi antywłamaniowe ze stopu aluminium o wymiarach 0,9 m(szer.) x 2,1 m(wys.)-(z wiatroszczelnymi zawiasami i uszczelką, specyfikacja niezmieniona ze względu na potrzeby dostępu personelu)

Ilość: 4 zestawy (2 na stronę, zrównoważony układ dla przepływu personelu)

 

 

Pozycja: Górna część ścian bocznych o długości 75 m- (0,8 m poniżej okapu, dostosowana do wysokości 9 m, zapobiega bezpośredniemu nasłonecznieniu, maksymalizuje wentylację krzyżową)

Specyfikacja: Okna skrzynkowe ze stopu aluminium o wymiarach 1,5 m(szer.) x 1,2 m(wys.) (typ-z górnym zawieszeniem, klasa odporności na wiatr większa lub równa 6, z moskitierą – przystosowane do środowiska owadów tropikalnych PNG; niezmieniona specyfikacja dotycząca wystarczającej wentylacji)

Układ: Rozstaw 7,5m (taki sam jak rozstaw kolumn), 20 okien na ścianę boczną, łącznie 40 okien (2 długie ściany boczne, ilość niezmieniona w celu utrzymania wydajności wentylacji)

Funkcjonować: Wentylacja naturalna + oświetlenie, brak dodatkowych kosztów wentylacji mechanicznej; Konstrukcja z górnym-zawieszaniem zapobiega przenikaniu wody deszczowej w porze deszczowej

 

 

Pozycja: ściany końcowe o szerokości 75 m- (3 przęsła × 2 okna na przęsło)

Specyfikacja: Stałe okno ze stopu aluminium o wymiarach 1,2 m (szer.) × 1,0 m (wys.) + szkło awaryjne tłuczone (specyfikacja bez zmian, spełnia normy bezpieczeństwa pożarowego)

Ilość: 6 zestawów (spełnia międzynarodowe standardy bezpieczeństwa przeciwpożarowego)

 

 

 

AS/NZS 1170.0:2020: Działania w zakresie projektowania konstrukcji – Zasady ogólne

AS/NZS 1170.2:2021: Oddziaływania w projektach konstrukcyjnych – Oddziaływania wiatru (rdzeń do obliczania obciążenia wiatrem 120 km/h)

AS/NZS 3679.1:2016: Stal do ogólnych celów konstrukcyjnych (norma materiałowa)

GB 50017-2017: Kodeks projektowania konstrukcji stalowych (kompatybilność projektów konstrukcji stalowych na eksport)

GB 50185-2010: Kodeks projektowania konstrukcji obudowy budynków (dla projektu blachy stalowej kolorowej o grubości 0,4 mm i płatwi)

 

 

Przelicz prędkość wiatru na podstawowe ciśnienie wiatru zgodnie z AS/NZS 1170.2:

Prędkość wiatru V=120km/h=33.33m/s (Port Moresby, teren otwarty, kategoria terenu C)

Podstawowe ciśnienie wiatru $w_0=0.5ρV^2$ (gęstość powietrza $ρ=1.2kg/m^3$)

$w_0=0.5×1,2×33,33^2=666,56 dolarów rocznie

Ciśnienie wiatru na wysokości okapu 9 m: $w_z=w_0×k_z×k_c$ (współczynnik wysokości $k_z=1.08$, współczynnik terenu $k_c=1.0$) → $w_z=719,88$Pa

 

 

Belka portalowa o rozpiętości-25 m: Moment zginający $M=1.2×$ciężar własny$ + 1.5×$obciążenie wiatrem $=786kN·m$; nośność na zginanie $M_u=852kN·m > M$, spełnia wymagania

Kolumna okapowa: Siła osiowa $N=1.2×$ciężar własny$ + 1.5×$obciążenie boczne wiatrem $=1085kN$; nośność na ściskanie $N_u=1260kN > N$, spełnia wymagania (zmniejszone obciążenie w porównaniu do konstrukcji 12m)

Płatew dachowa (C200×70×20×2,5): Obciążenie ssaniem wiatru $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; ugięcie $f=11.5mm < L/200=60mm$, sztywność spełnia wymagania (krytyczne dla mocowania blachy stalowej kolorowej o grubości 0,4 mm)

Płatew ścienna (C160×70×20×2,0): Boczne obciążenie wiatrem $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; ugięcie $f=9.8mm < L/200=75mm$, sztywność spełnia wymagania

Pojedynczy arkusz stali kolorowej o grubości 0,4 mm: Maksymalna nośność dla ssania wiatru $ Większa lub równa 1,5 kPa > 0,720 kPa $, brak wyboczeń/deformacji przy prędkości wiatru 120 km/h

 

 

Obciążenie pionowe kolumny (maks.): $F=1085kN$; poziome obciążenie wiatrem: $H=162kN$

Niezależny fundament betonowy (C30, $f_a=200kPa$): Nośność $P=(F+G)/A=142kPa < f_a$, brak przewracania się/przesuwania (współczynnik wywracania $K_o=3.5 > 1,5$, spełnia normę AS/NZS)

 

 

Wszystkie materiały są obliczane z 3% stratą konstrukcyjną (międzynarodowy standardowy współczynnik strat w eksporcie konstrukcji stalowych); jednostka: tona metryczna (t) dla stali, metr kwadratowy (㎡) dla kolorowej blachy stalowej, sztuka/zestaw do drzwi/okien/łączników.

 

 

NIE.	Opis materiału	Specyfikacja	Ilość (t)	Uwagi
1	Belka główna ramy portalowej	H550×250×8×12	51.6	Rozpiętość 25 m, 3 przęsła
2	Belka łącząca przęsło	H450×200×6×10	10.8	Połączenie 3 ciągłych przęseł
3	Kolumna okapowa	H600×300×10×14	37.2	22 kolumny (kierunek długości)
4	Wewnętrzna kolumna ramowa	H500×250×8×12	24.5	10 słupów (przęsła wewnętrzne)
5	Płyta łącząca belki słupowe	Blacha stalowa o grubości 20 mm	4.6	Ocynkowany
6	Suma częściowa (stal główna)	-	128.7	Q355B, śrutowanie + farba antykorozyjna-

 

 

NIE.	Opis materiału	Specyfikacja	Ilość (t)	Uwagi
1	Płatew dachowa	C200×70×20×2,5 (formowane na zimno-)	38.5	Rozstaw 1,2m, dach 75m×75m
2	Płatew ścienna	C160×70×20×2,0 (formowane na zimno-)	22.3	Rozstaw 1,5m, wysokość obudowy 9m
3	Stężenie poziome dachu	Okrągła stal ocynkowana φ16	3.2	Stabilność boczna
4	Stężenie pionowe ściany	Okrągła stal ocynkowana φ16	2.4	Odporność na obciążenie wiatrem (zmniejszona długość dla wysokości 9 m)
5	Wsparcie usztywniające	Stal kątowa L50×5	4.2	Ocynkowany
6	Wspornik łączący płatew	Blacha stalowa o grubości 3 mm	1.8	Ocynkowany
7	Suma częściowa (stal wtórna)	-	72.4	Q235B,-ocynkowany ogniowo (antykorozyjny-dla PNG)

 

 

NIE.	Opis materiału	Specyfikacja	Ilość (㎡)	Uwagi
1	Blacha stalowa w kolorze dachu	Stal kolorowa 0,4 mm (powłoka PVDF)	5850	75×75 + 5% nachylenie drenażu (bez zmian)
2	Blacha stalowa w kolorze ściany	Stal kolorowa 0,4 mm (powłoka PVDF)	2700	(75+75)×2×9, minus powierzchnia drzwi/okien
3	Płyta zamykająca arkusz	Stal kolorowa o grubości 0,4 mm	150	Zamknięcie okapu/ściany końcowej (zmniejszone dla wysokości 9 m)
4	Błyski	Stal kolorowa o grubości 0,4 mm	190	Obróbka kalenicowa/narożna ściany (zabezpieczająca-deszcz)
5	Suma częściowa (stal kolorowa)	-	8890	Podstawa ocynkowana Większa lub równa 80 g/㎡, tropikalna-korozja

 

 

NIE.	Opis materiału	Specyfikacja	Ilość	Uwagi
1	Śruba kotwiąca o wysokiej-wytrzymałości	M36×900 (klasa 8.8)	132 zestawy	Podstawa kolumny, 6 na kolumnę
2	Śruba-kolumny-belki o wysokiej wytrzymałości	M24×80 (klasa 10.9)	2500 zestawów	Sztywne połączenie (zmniejszone dla mniejszego przekroju)
3	Wkręt samowiercący do płatwi-	ST5,5×25 (uszczelka EPDM)	105 000 szt	Napraw kolorową blachę stalową (zmniejszona w przypadku mniejszej powierzchni ściany)
4	Śruba łącząca płatew	ST4,8×20	38 000 szt	Napraw płatwie-o przekroju C
5	Śruba łącząca usztywniająca	M16×50 (ocynkowane)	3500 zestawów	Zamocuj stal okrągłą/stal kątową
6	Wodoodporny uszczelniacz	Neutralny silikon	130 rurek	Uszczelnienie złączy dach/ściana
7	Pasek piankowy	10mm×20mm	900m	Uszczelnienie szczeliny drzwi/okna (zmniejszone dla wysokości 9 m)

 

 

NIE.	Opis materiału	Specyfikacja	Ilość	Uwagi
1	Przesuwne stalowe drzwi przemysłowe	4m(W)×4.5m(H)	2 zestawy	Główne wejście logistyczne (wysokość dostosowana do 4,5m)
2	Drzwi osobowe ze stopu aluminium	0.9m(W)×2.1m(H)	4 zestawy	Zabezpieczenie- przed kradzieżą i wiatroszczelność
3	Okno wentylacyjne ze stopu aluminium	1,5 m(szer.)×1,2 m(wys.) (-zawieszany u góry)	40 zestawów	Ściana boczna z moskitierą
4	Okno wyjścia awaryjnego	1.2m(W)×1.0m(H)	6 zestawów	Ścianka końcowa, szkło tłukące
5	Moskitiera okienna	Dostosowane	46 zestawów	Dopasuj wszystkie okna

 

 

NIE.	Opis materiału	Specyfikacja	Ilość	Uwagi
1	Podkład epoksydowy-przeciwkorozyjny	Dwu-składnikowy	700L	Główna konstrukcja stalowa (Q355B, zmniejszona w celu uzyskania mniejszej objętości stali)
2	Powłoka poliuretanowa	Tropikalny filtr-UV	500L	Główna konstrukcja stalowa (Q355B)
3	Farba naprawcza do cynkowania	Cynk-bogaty	130L	Stal wtórna (uszkodzone cynkowanie)
4	Wodoodporna farba dachowa	Akryl	300L	Kalenica/obróbki (bez zmian)

 

 

Kategoria materiału	Całkowita ilość	Jednostka
Główna stal konstrukcyjna (Q355B)	128.7	t
Wtórna stal konstrukcyjna (Q235B)	72.4	t
Pojedynczy arkusz stali kolorowej o grubości 0,4 mm	8890	㎡
Łączniki o wysokiej-wytrzymałości	-	Zestawy niestandardowe/szt
Drzwi i okna (stop aluminium)	52	zestawy
Materiał powłokowy/antykorozyjny-	-	L/rura

 

 

Ochrona-korozyjna: Cała stal drugorzędna jest cynkowana ogniowo-(większa lub równa 85 μm), stal główna jest poddawana śrutowaniu + podkład epoksydowy + poliuretanowa powłoka nawierzchniowa – dostosować się do wysokiej temperatury/wilgotności/tropikalnego klimatu morskiego PNG.

Odporność na wiatr: Wszystkie śruby mocujące do blachy stalowej kolorowej z wodoodporną uszczelką EPDM; obróbki blacharskie i złącza ścian uszczelnione neutralnym silikonem – zapobiegają przenoszeniu wiatru i przenikaniu deszczu.

Logistyka: Elementy konstrukcji stalowej prefabrykowane w Chinach, wycinane/spawane/malowane w fabryce, oznaczone kodem montażowym – ograniczenie-konstrukcji na miejscu w formacie PNG (ograniczone warunki konstrukcyjne).

Budowa na miejscu-: Fundament podstawy kolumny wykonany z betonu C30 (materiał lokalny w formacie PNG); wszystkie połączenia śrubowe są-wstępnie dokręcone kluczem dynamometrycznym, co zapewnia integralność konstrukcji.

Załącznik: Blacha stalowa kolorowa o grubości 0,4 mm z powłoką PVDF (odporność na promieniowanie UV większa lub równa 10 lat) – przystosowana do silnego tropikalnego światła słonecznego PNG.

Cały projekt konstrukcyjny i ilość materiałów są zoptymalizowane pod kątem obciążenia wiatrem o prędkości 120 km/h (główne obciążenie sterujące tego projektu), spełniając wymagania konstrukcyjne i użytkowe Port Moresby w Papui Nowej Gwinei oraz spełniając międzynarodowe standardy eksportu konstrukcji stalowych. Wysokość okapu wynosząca 9 m zmniejsza całkowite zużycie materiału, zachowując jednocześnie bezpieczeństwo konstrukcyjne i funkcjonalność operacyjną.