L100m*W20m*H8m Stålkonstruktionslager för lastningsområden med stark vind

 

 

Projektparametrar: Byggnadsyta: 2000㎡

Takfotshöjd: 8m

Vindtryck: 250 km/h

Seismiskt motstånd: Grad 8

Anpassningsbara regioner: Filippinerna, Nya Credonia, Tonga, Jungfruöarna, Reunion Island...

 

 

För det föreslagna stålramverkstadsprojektet (B20m x L100m x H8m, extremt hög vindhastighet, hög seismisk befästning, ingen snölast), är detta ett typiskt designscenario som kännetecknas av "högt vindtryck, högt seismiskt motstånd och låg takbelastning."

På grund av de specifika vindbelastningsförhållandena (250 km/h, motsvarande en Typhoon Level 14), kommer detta att vara den styrande belastningen för hela strukturkonstruktionen. Vanligtvis styrs stålförbrukningen i en lätt verkstad av vindsug för stabilitet. Men i det här fallet kommer det enorma vindtrycket och de seismiska krafterna att dominera sektionsutformningen av stålbalkar och stålpelare.

Nedan är det mest rimliga, ekonomiska och säkra strukturella designschemat vi föreslår, tillsammans med en uppskattning av stålförbrukningen.

 

 

För att klara av den 8-graders seismiska befästningen och 250 km/h vindhastighet, och med tanke på att höjden på 8 m inte kräver kranbalkar, bör schemat fokusera på "starka pelare, svaga strålar" och "styva anslutningar."

 

1. Huvudstruktursystem (lateral kraftkärna)

Ramtyp:Anpassad H-sektion stålram.

Resonera:Även om vindbelastningen är hög och kräver tjockare banor, kan en avsmalnande sektion effektivt utnyttja materialstyrkan. Den ökar sektionshöjden vid balk-pelarskarvar (där kraften är störst) och minskar den vid mitten-spann, vilket gör den mer stål-effektiv än en konstant sektion.

Anslutningstyp:Rigid Connection (Moment Connection) mellan balkar och pelare.

Resonera:8-graders seismisk befästning kräver att strukturen har god energiavledningsförmåga och integritet. Stela leder motstår effektivt böjmomenten som genereras av jordbävningar, minskar sidoförskjutning och är säkrare än stiftanslutningar (svajpelarsystem). De resulterar också i mindre deformation under högt vindtryck.

Kolumnbastyp:Styv pelarbas.

Resonera:För att stå emot det enorma vältande momentet (från vind och jordbävningar) måste pelarbasen vara ordentligt ansluten till fundamentet för att överföra böjmoment.

 

2. Sekundär struktur och stödsystem (stabilitetsnyckel)

Takstolpar:Kontinuerlig Z-sektion Stålringar (med dragstänger).

Resonera:250 km/h vindhastighet genererar ett enormt vindsug (lyfter upp taket). Stål med kontinuerlig Z-sektion har en mer rimlig kraftfördelning än C-sektionsstål och måste utrustas med dubbla- dragstänger eller stag för att säkerställa stabiliteten hos kompressionsflänsen.

Vägglister:C-sektion Stålband (med diagonala dragstänger).

Resonera:Väggar bär främst vindtryck och sug. C-sektionsstål är tillräckligt. Men under 250 km/h vindhastighet måste avståndet mellan väggbalkar förtätas (rekommenderas @1,0m - 1.2m), och diagonala dragstänger måste installeras för att motstå horisontella krafter.

Stödsystem:

Takstag:Installera tvärgående horisontell stag i gavelvackarna och mitten för att bilda ett stabilt horisontellt fackverk som överför vindkrafter till mellan-pelarstödet.

Mellan-kolumnstöd:Montera i gavelväggarna och mitten. Den måste använda sektionsstålstöd (inte bara rundstål) för att uppfylla duktilitetskraven för 8-graders seismisk befästning.

 

3. Kapslingens struktur

Takbeklädnad:Anpassad 900 typ eller 750 typ korrugerad stålpanel.

Resonera:Under 250 km/h vindhastighet, är vanliga skruv-fasta paneltyper lätt att lyfta av. Dolda-snäpplåspaneler måste användas, beroende på mekaniska förreglingar för att låsa panelerna på plats. Detta ger det starkaste vindupplyftningsmotståndet.

Väggbeklädnad:Anpassade 900-typ eller 750-typ korrugerade färgstålpaneler.

Resonera:Paneler med högre vågtoppar har större styvhet och är lämpliga för områden med högt vindtryck.

 

 

Detta är en kritisk indikator. På grund av erforderlig extremt hög vindbelastning (250 km/h) och noll snölast, kommer detta att resultera i mycket större balk- och pelarsektioner än vanliga verkstäder, medan sekundära komponenter som räfflor kommer att ha lägre belastning.

 

1. Uppskattningsgrund

Vindbelastningsomvandling:En vindhastighet på 250 km/h omvandlas till ett extremt högt vindtrycksvärde (som vida överstiger de konventionella 0,35-0,55 kN/m²). Detta kräver att banorna av balkar och pelare inte är för tunna och att sektionerna är tillräckligt höga.

8-graders seismisk motstånd:Kräver förstärkt fogdesign, vilket ger tjockare och större anslutningsplattor.

Ingen snölast:Detta är den enda "viktminskningsfaktorn", vilket betyder att egenbelastningen på taket är lätt och stabilitetskraven för balkarnas kompressionsfläns är lägre.

 

2. Beräknad stålförbrukning per komponent

 

Strukturell komponent	Uppskattat index (kg/㎡)	Beskrivning
Huvudram (balkar + kolumner)	20 - 25 kg/㎡	Även om takfotens höjd på 8 m inte är hög, på grund av den starka vinden, måste pelaren och balkändsektionerna förtjockas (t.ex. bantjockleken ökas från 4 mm till 6-8 mm).
Kranbalkar/koben	0 kg/㎡	Vanligtvis krävs ingen kran på 8 m höjd, så denna artikel är 0.
Takstolpar + Spännstag	7 - 9 kg/㎡	På grund av det enorma vindsuget måste rälsens specifikationer ökas (t.ex. C200 eller Z200) och spänningsstångens densitet ökas.
Väggremmar + Spännstänger	4 - 5 kg/㎡	Högt vindtryck kräver tätare gjordavstånd och tjockare väggtjocklek.
Stödsystem (mellan-pelare + tak)	3 - 4 kg/㎡	8-graders seismiska krav kräver ett styvt stödsystem.
Andra (rännor, baldakiner, etc.)	2 - 3 kg/㎡	Inkluderar anslutningsplattor, bultar och materialförlust.
Total stålförbrukning	36 - 46 kg/㎡	Nyckelreferensintervall

 

3. Beräkning av total stålförbrukning

Verkstadsprojekterat område: 20m×100m=2000㎡

Konservativ total stålförbrukning:2000㎡×45kg/㎡=90000kg.

Notera:Om vindlastberäkningen är extremt strikt kan den överstiga 48~50kg/㎡, vilket resulterar i en totalvikt på cirka 100 ton.

 

 

För detta speciella "hög vind, hög seismisk"-projekt, för att säkerställa rationaliteten i systemet, föreslår CBC att du fokuserar på följande punkter under design och konstruktion:

Foundation Design är av största vikt:

Vid en vindhastighet på 250 km/h genereras enorma lyftkrafter (lyftande av taket) och tryckkrafter (att välta byggnaden). Dina isolerade grunder måste byggas mycket stora, annars bör du överväga pålfundament. Dessutom måste ankarbultarna vara tillräckligt tjocka, tillräckligt långa och djupt förankrade.

Detaljer om panelanslutningar:

Under 250 km/h vindhastighet, "detaljer avgör liv och död." Takpaneler måste använda klämmor av förtjockad aluminiumlegering (T-klämmor), och anslutningsskruvarna mellan klämmorna och rälsen måste förtätas. Det är strängt förbjudet att använda skruv-fasta takpaneler i kantområden.

Användning av "Ingen snölast":

Även om det inte finns någon snölast kan den vid beräkning av takets spänningsbelastning inte vara lägre än det lägsta värdet som anges av koden (vanligtvis 0,5 kN/m²). Du kan dock använda denna punkt för att lätta på utformningen av sidostödet för balkarnas kompressionsfläns, vilket kan hjälpa till att spara lite stålförbrukning.

 

Sammanfattning:För den här typen av lagerprojekt är det mest rimliga schemat en anpassad styv ram i H-sektion + snäpplås-takpaneler. Den uppskattade rimliga stålförbrukningen ligger mellan36-46 kg/㎡. Se till att låta en professionell konstruktionsingenjör granska vindbelastningen i detalj, eftersom 250 km/h är ett extremt tillstånd som kan kräva speciella testrapporter för vindlyft för stöd.

 

 

Anteckningar: Vikterna nedan är teoretiska nettovikter. A3–5%traktamente för avfall bör tillkomma vid upphandling.

1. Primärt struktursystem (huvudlast-lagerram)

Kärnkomponenter som motstår vind- och seismiska belastningar. Material:Q355B.

Inga.	Komponent	Specifikation	Material	Kvantitet	Enhetsvikt (kg)	Totalvikt (kg)	Anmärkningar
1	Kolumner	H450-500x250x8x12	Q355B	40 st	~610	24,400	Variabelt-djupsvetsade H-balkar
2	Takbjälkar	H400-500x200x6-8x10-12	Q355B	36 st	~680	24,480	2 stycken per ram, totalt 17 ramar
3	Kolumnhängslen	H200x200x8x12	Q235B	16 st	~310	4,960	Installerad i båda ändar och mitt-avsnitt
4	Fjäderben	Φ159x6	Q235B	20 st	~30	600	Genomgående vid nock och takfot

Delsumma – Primär struktur: Ca.54,44 ton

 

2. Sekundärt struktursystem (beklädnadsstödram)

Komponenter som i första hand motstår vindlyft. Material:Q235B galvaniserat stål(Zinkbeläggning större än eller lika med 275g/m²).

Inga.	Komponent	Specifikation	Material	Längd (per st)	Kvantitet	Totalvikt (kg)	Anmärkningar
1	Takstolpar	Z250x75x20x2.5	Galvaniserad	6.0m	374 st	19,100	Avstånd @1,2m, inkluderar överlappningar
2	Väggremmar	C200x70x20x2.5	Galvaniserad	6.0m	334 st	12,485	Avstånd @1,5 m, dubbel-lutande väggar
3	Dragstänger / stagstag	Φ12 / Φ50x3	Q235	-	-	3,200	Dubbla-takstag med stag
4	Knästöd	L50x5	Q235	1.0m	200 st	800	Förbinder balk-till-pelarskarvar

Delsumma – Sekundär struktur: Ca.35.585 ton

 

3. Beklädnadssystem (färg-belagda stålplåtar)

Standard enkel-profilerad stålplåt används enligt begäran för "färgbelagda-enkla paneler".

Inga.	Komponent	Specifikation	Tjocklek	Område (㎡)	Vikt (kg)	Anmärkningar
1	Takplåt	YX35-125-750	0,5 mm	2100	1,050	Effektiv bredd: 0,75m, inklusive avfall
2	Vägglakan	HV-760 (hög revben)	0,5 mm	1600	800	Höjd: 8m, exklusive dörrar/fönster
3	Kantlister och beslag	Anpassade böjda delar	0,5 mm	-	200	För nock, takfot och vägghörn

Delsumma – Beklädnadssystem: Ca.2,05 ton

 

4. Fästelement och kopplingar

Höga-vindområden kräver tillräckliga och pålitliga anslutningar.

Inga.	Material	Specifikation	Enhet	Kvantitet	Anmärkningar
1	Hög-bultar	10.9 Klass M22	Uppsättning	500	För stråle-kolumnanslutningar
2	Vanliga bultar	4.8 Grad M16	Uppsättning	1000	För hängslen och stag
3	Självborrande-skruvar	Φ5.5x13	Pc	5000	För fixering av färgark (täta mellanrum)
4	Ankarbultar	M30	Uppsättning	72	Styva basanslutningar

 

5. Korrosionsskydd & brandskydd

Inga.	Material	Specifikation	Rockar	Område (㎡)	Anmärkningar
1	Epoxizink-rik grundfärg	-	2 kappor	2500	Torrfilmtjocklek Större än eller lika med 70μm
2	Topplack av polyuretan	-	2 kappor	2500	Färg enligt ägarens önskemål

 

6. Materialsammanfattningstabell

Kategori	Totalvikt (kg)	Totalvikt (ton)	Anmärkningar
Primär struktur	54,440	54.44	Pelare, takbjälkar, hängslen
Sekundär struktur	35,585	35.585	Stänger, dragband, dragstänger
Beklädnad	2,050	2.05	Lakan och trim
Delsumma (nettovikt)	92,075	92.075	Teoretisk nettovikt
Avfallsbidrag (5 %)	4,604	4.6	För transport och skärbortfall
Total upphandlingsmängd	96,679	96.679	Cirka . 97 ton

Obs: All data är endast för referens. Slutliga kvantiteter enligt godkända byggritningar.