Produktiem

Mājas / Produktiem/ Tērauda konstrukcija / Tērauda konstrukcijas dzīvoklis

8-Jaukta lietojuma tērauda karkasa ēka Manilā, Filipīnās

8-Jaukta lietojuma tērauda karkasa ēka Manilā, Filipīnās

Šis projekts ir 8 stāvu daudzfunkcionāla ēka, kas atrodas Manilā, Filipīnās, ar kopējo izmēru 20 m × 20 m. Katra stāva augstums projektēts sekojoši: 1.stāvs (autostāvvieta) plus starpstāvs kopā 6m; 2.stāvs (noliktava) ir 6m; 3. un 4. stāvs (biroju telpas) ir attiecīgi 4,5 m un 3,4 m; 5. līdz 7. stāvs (dzīvojamās zonas) ir katrs 3,4m; 8.stāvs (jumta publiskā telpa) plus jumta augstums ir 2,8m. Telpas optimizēšanai ir izvietotas tikai 3 strukturālo kolonnu rindas: A asij kopā ir 4 kolonnas, atstatums starp A un B asi ir 13,2 m, un atstatums starp B un C asi ir 6,8 m. Attālums starp 4 ass A kolonnām ir attiecīgi 5,9 m (1–2 ass), 8,2 m (2–3 ass) un 5,9 m (3–4 asis).

Nosūtīt pieprasījumu Tērzēšana tūlīt

Produkta ievads

STRUKTURĀLĀS ANALĪZES ZIŅOJUMS
8-Jaukta lietojuma tērauda karkasa ēka Manilā, Filipīnās

Projekta vieta:Manila (NCR), Filipīnas
Piemērojamības pārbaude:Tonga, Jaunkaledonija (Francija), Papua-Jaungvineja, Čīle, Peru
Dizaina kods:NSCP 2015 (Filipīnas)

101

1. Arhitektūras un strukturālā konfigurācija

Parametrs	Apraksts
Plāna izmēri	20.0 m × 20.0 m
Kopējais augstums	36,9 m (no pirmā stāva līdz jumtam publiskā telpa)
Kolonnu režģis	3 gareniskās asis (A, B, C)
A–B laidums	13,2 m (liels laidums)
B–C laidums	6.8 m
Atstatums starp līčiem (1–2/3–4)	5.9 m
Atstatums starp līnijām (2–3)	8,2 m (iekšējais līcis)
Kolonnu kopskaits	12 (4 uz asi)

1.1. stāvu augstums un noslogojums

Stāvs	Noslogojums	Stāvu augstums (m)	Kopējais augstums (m)
1F	Autostāvvieta + starpstāvs	6.0	6.0
2F	Noliktava	6.0	12.0
3F	Birojs	4.5	16.5
4F	Birojs	3.4	19.9
5F	Dzīvojamā	3.4	23.3
6F	Dzīvojamā	3.4	26.7
7F	Dzīvojamā	3.4	30.1
8F	Jumta publiskā telpa	2.8	32.9
Kopējais ēkas augstums (virs GL)			~36.9

102

2. Projektēšanas slodzes pēc NSCP 2015

2.1 Gravitācijas slodzes

Noslogojums	Pārklāta detaļa (SDL, kPa)	Tiešā slodze (LL, kPa)
Autostāvvieta (1F)	1.5	5.0
Noliktava (2F)	1.0	6.0
Birojs (3F–4F)	1.5	3.0
Dzīvojamā telpa (5F–7F)	1.5	2.0
Jumts publiskajā telpā (8F)	2.0	4.8 (publiskā asambleja)

Grīdas sistēma: 130 mm kompozītmateriāla plāksne uz tērauda klāja (paš-svars ~2,8–3,2 kPa, ieskaitot karkasu).

2.2. Vēja slodze (NSCP 2015 §207)

Pamata vēja ātrums:250 km/h (69 m/s, 3 sekunžu brāzmas) – Manila, NCR

Ekspozīcijas kategorija:B (pilsēta)

Noslogojuma kategorija:III (jaukta{0}}lietošana, I svarīguma faktors_w = 1.15)

Projektētais spiediens pie jumta:~3,5–4,2 kPa (atšķiras atkarībā no zonas un apšuvuma)

Vadošais vēja virziens:20 m seja; apgāšanās moments būtiski veicina kolonnas aksiālās prasības.

2.3. Seismiskā slodze (NSCP 2015, 208. punkts)

Parametrs	Vērtība	Piezīmes
Seismiskā zona	4. zona (Metro Manila)	Augsta seismiskums
Kartē S_s	~1.10g	Īsa-perioda spektrālais paātrinājums
Kartē S₁	~0.64g	1 sekundes spektrālais paātrinājums
Vietnes klase	D (pieņemts)	Stingra augsne; konservatīvi pieņemts
S_DS	0.85g	Izstrādājiet īsa{0}}perioda spektrālo paātrinājumu.
S_D1	0.64g	Projektēt 1 s spektrālo paātrinājumu
Seismiskā dizaina kategorija	D
Atbildes modifikācijas koeficients (R)	8.0	Īpašs tērauda momenta rāmis (SMF)
Svarīguma faktors (I_e)	1.0	Standarta noslogojums

Aprēķinātais seismiskās bāzes bīdes koeficients C_s≈ 0,106 (W). Bāzes bīde ≈ 0,106 × kopējais seismiskais svars.

2.4. Slodzes kombinācijas (NSCP 2015, 203. punkts — izturības dizains)

Kombinācija	Formula	Pārvaldošais limita stāvoklis
LC1	1.2D + 1.6L + 0.5L_r	Gravitācija (sijas, kompozītmateriālu plāksne)
LC2a	1.2D + 1.0E + 0.5L	Seismisks (kolonnas, rāmja novirze)
LC2b	0.9D + 1.0E	Seismiskais apgāšanās/tīkla pacēlums
LC3	1.2D + 1.0W + 0.5L	Vēja apgāšanās sānu pārbaude
LC4	1.2D + 1.0W + 0.5L + 0.5L_r	Vējš (apšuvums un dreifs)

3. Strukturālā sistēma un analīze

3.1. Lateral-Force-Resisting System (LFRS)

Īpašs tērauda moments{0}}izturīgs rāmis (SMF)abos virzienos.

Ar tikai 3 kolonnu līnijām 20 m × 20 m ēka balstās uz dziļām kolonnām un siju -līdz-kolonnu momentu savienojumiem. 13,2 m laidumam (A–B) ir vajadzīgas salīdzinoši dziļas sijas (diapazons W24–W27) gravitācijai un seismiskiem momentiem.

Šķērsvirzienā (A–C) rāmis sastāv no diviem nevienlīdzīgiem laidumiem: 13,2 m + 6.8 m. Stīvuma ekscentriskums ir mērens; Jāņem vērā nejauša vērpšanās saskaņā ar NSCP §208.5.5.2.

3.2. Grīdas karkass

13,2 m laidums: primārās kompozītmateriālu sijas ar atstarpi ~2,5 m ar sekundārajām sijām, kas stiepjas 5,9 m / 8,2 m.

6,8 m laidums: parasts kompozītmateriālu siju izvietojums; tērauda sekcija W16–W18 diapazonā.

130 mm kompozītmetāla klājs ar betona pildījumu nodrošina diafragmas darbību (papildināts ar pastiprinājumu seismisko diafragmas spēkiem).

3.3. Pamati un kolonnu pamatnes

Manilas vietai raksturīgs paklāja vai pāļu pamats (aluviālās / lahar nogulsnes).

Fiksētie{0}}bāzes kolonnu savienojumi uzlabo seismiskās novirzes veiktspēju un samazina apgāšanās pieprasījumu uz paklāja.

4. Tērauda tonnāžas aprēķins (detalizēts daudzums pacelšanās-)

Visas tērauda sekcijas ir ASTM A572 Gr. 50 (F_y= 345 MPa) vai ASTM A992 (F_y= 345 MPa). Svari, pamatojoties uz AISC 360-22 sekciju tabulām (tiks aizstāti ar vienādiem Ķīnas standartiem, kas ražošanas laikā būs Q355B/Q235B).

4.1. kolonnas

Līmenis	Grīdas	Apm. sadaļa	Svars (kg/m)	Garums/prece (m)	Daudzums	Kopējais svars (kg)
T1 (bāze)	1F–2F	W14×311 (W360×463)	463	12.0	12	66,672
T2	3F–4F	W14×211 (W360×314)	314	7.9	12	29,773
T3	5F–7F	W14×132 (W360×196)	196	10.2	12	23,990
T4 (jumts)	8F	W14×90 (W360×134)	134	2.8	12	4,502
Starpsumma — kolonnas						124,937

4.2. Primārās sijas un sekundārās sijas

Platums / virziens	Tipiska sadaļa	Svars (kg/m)	Kopējais garums (m)	Daudzums	Kopējais svars (kg)
A–B primārais (13,2 m)	W27×102 (W690×152)	152	13.2	32	64,205
B–C primārais (6,8 m)	W21×62 (W530×92)	92	6.8	32	19,986
Sekundārās sijas (5,9 m)	W16×31 (W410×46)	46	5.9	120	32,568
Sekundārās sijas (8,2 m)	W18×40 (W460×60)	60	8.2	60	29,520
Starpsumma – sijas un sijas					146,279

4.3. Grīdas sistēma un dažādi tēraudi

Komponents	Platība / Daudzums	Vienības svars	Kopējais svars (kg)
Kompozītmetāla klājs (cinkots, 1,2 mm pamatne)	8 stāvi × 400 m²=3, 200 m²	12 kg/m²	38,400
Bīdes tapas (diametrs 19 mm × 80 mm)	~6400 radzes	0,26 kg / radze	1,664
Sānu stiprinājums (jumta un grīdas diafragma)	L-sekcija un leņķi	-	12,500
Kāpnes, margas, jumta aizsegs	Vienreizējs maksājums	-	8,500
Savienojumi, pamatplāksnes, salaiduma plāksnes	~12% no rāmja masas	-	36,800
Starpsumma — Floor & Misc. Tērauds			97,864

4.4 Kopsavilkums par kopējo tērauda tonnāžu

Kategorija	Svars (kg)	Tonnas (MT)
Kolonnas	124,937	124.9
Sijas un sijas	146,279	146.3
Grīdas sistēma & Dažādi tērauda	97,864	97.9
Kopējais konstrukciju tērauds	369,080	~370
+ Neparedzētie gadījumi (10%) dizaina izstrādei	36,908	~37
Kopsumma (ieteicamais budžeta svars)	405,988	~480

Vienības tērauda svars:~480 kg/m² bruto platības (8 stāvi × 400 m²=3,200 m²).
Paredzamās materiālu izmaksas (Filipīnas, izgatavots tērauds):Lūdzu, sazinieties ar CBC, lai iegūtu sīkāku informāciju. Uzstādīšana un ugunsdrošība ir papildus.

5. Galvenie dizaina apsvērumi (Manila{1}}specifiski)

P-Delta un dreifs:Ar stāvu augstumu līdz 6,0 m un kopējo augstumu 36,9 m otrās kārtas ietekme ir nozīmīga. Stabilitātes koeficients θ ir mazāks vai vienāds ar 0,10. Nodrošiniet SMF ar spēcīgu -kolonnu/vāju-staru proporciju.

Seismiskais nelīdzenums:Nevienlīdzīgais līča izkārtojums (5,9 m / 8,2 m / 5,9 m) un divi atšķirīgi laidumi rada plāna nelīdzenumus (1.a tips). Nejauša vērpes pastiprināšanās (A_x) saskaņā ar NSCP §208.5.5.2 ir nepieciešams.

Mīksto stāstu pārbaude:1F autostāvvieta (6,0 m) pret . 5F-7F dzīvojamo māju (3,4 m). Momenta rāmju stingrumam jābūt proporcionālam, lai izvairītos no 1.a tipa vertikālā nelīdzenuma (stīvums-mīksts stāsts).

Savienojuma detaļas:Pieskrūvēti pagarinātās gala plāksnes (BEEP) vai metinātie nepastiprināto atloku (WUF-W) savienojumi, kas iepriekš kvalificēti atbilstoši AISC 358-22 SMF, ir obligāti saskaņā ar NSCP seismiskās konstrukcijas D kategoriju.

Korozijas aizsardzība:Tropu jūras atmosfēra Manilas metro. HDG (karsti cinkots) vai ar neorganisku cinku bagāts gruntējums + epoksīda starpprodukts + alifātisks poliuretāna virskārta, kas atbilst C4 videi saskaņā ar ISO 12944, sasniedzot kalpošanas laiku, kas ir lielāks par 30 gadiem vai vienāds ar to.

6. Piemērojamības novērtējums – Klusā okeāna piekrastes valstis

Piedāvātais dizains ir novērtēts, lai to varētu nodot piecām citām Klusā okeāna piekrastes valstīm."Tieši piemērojams" nozīmē, ka Manilas dizainu var pieņemt ar nelielām korekcijām; "Nepieciešams jauninājums" nozīmē, ka ir jāpārskata elementu izmēri vai sānu sistēma; "Būtiska pārprojektēšana" nozīmē, ka ir nepieciešama jauna strukturālā sistēma.

6.1 Tonga

Parametrs	Manila (bāzes līmenis)	Tonga (NBCKT/AS/NZS 1170)	Novērtējums
Vēja ātrums (3 s brāzmas)	250 km/s (69 m/s)	180–200 km/h (N3-N4 kategorija)	MS brāzma nedaudz zemāka, bet ciklonu zonās līdz 250 km/h.
Seismisks apdraudējums	Augsts (4. zona)	Mērens (2. zona, a_gR ~0.20g)	Sānu spēki ir 40–50% no Manilas pieprasījuma.
Strukturālās sekas	Moment rāmis ar dziļām sijām		Drifta ierobežojumus var atvieglot; sadaļas, iespējams, varētu samazināt par 10–15%.
Vispārējā piemērotība	Labi – piemērojams ar mērenu kolonnu/vēja novirzes pārbaudēm.

6.2. Jaunkaledonija (Francija)

Parametrs	Manila	Jaunkaledonija (EN 1998/EN 1991)	Novērtējums
Seismisks	Augsts	Mērens (3. zona, a_gR ≈ 0.16g)	Seismiskā bāzes bīde ~30% no Manilas; tomēr ir nepieciešama EN 1998 elastības klase DCM.
Vējš	250 km/h	36 m/s (vidēji 10 min), brāzmās ~50 m/s (~180 km/h)	Vēja spiediens ir mazāks; novirze nav kritiska.
Strukturālās sekas	Tērauda sekcijas varētu samazināt par 15–25%, ja tiek aizstātas ar Eiropas velmējumiem (HEA/HEM).
Vispārējā piemērotība	Labi – iespējama dalībnieku optimizācija.

6.3. Papua-Jaungvineja

Parametrs	Manila	PNG (PNGS 1001-1982/AS/NZS 1170)	Novērtējums
Seismisks	Augsts	Ļoti augsts (1. zona, PGA — lielāka vai vienāda ar 0,40 g)	PNGS 1001 apdraudējumu kartes ir salīdzināmas ar Manilas, taču kodam trūkst rafinētu elastības noteikumu.
Vējš	250 km/h	45 m/s (vidēji 10 min) brāzmās ~160 km/h	Zemāks vējš; seismiski regulē.
Strukturālās sekas	Vai pieņemt augstāku R koeficientu? PNGS ierobežotas norādes; Izmantots ISO 3010 vai ASCE 7-22. Sekcijas, iespējams, ir līdzīgas Manilai, taču nepieciešama detalizēta seismiskā salīdzinošā pārskatīšana.
Vispārējā piemērotība	Nosacīti piemērots — nepieciešama vietējā inženiera sertifikācija un atjaunināta PNGS atbilstības pārbaude.

6.4 Čīle

Parametrs	Manila	Čīle (433 NCh no 96 Mod.2012)	Novērtējums
Seismisks	Augsts	Extreme (3. zona, bāzes bīde 1,4–18,2 % W)	Čīles seismiskā bāzes bīde var būt 2 × 3 × no NSCP atkarībā no perioda.
Vējš	250 km/h	Mērens (30–35 m/s brāzmās)	Nepārvalda.
Strukturālās sekas	NCh 433 nosaka stingrus drifta ierobežojumus (0,002 h_sx). 3 kolonnu līniju izkārtojums rada nopietnus vērpes nelīdzenumus. Ieteicama divējāda sistēma (SMF + EBF vai betona serde).
Vispārējā piemērotība	Nepieciešama būtiska pārprojektēšana.Pievienojiet stiprinājumus vai RC serdi; kolonnu izmēri palielinās par 30–50% salīdzinājumā ar Manilas bāzes līniju.

6.5 Peru

Parametrs	Manila	Peru (E.030–2016)	Novērtējums
Seismisks	Augsts	Ļoti augsta (4. zona, piekrastes Limas Mw > 8,0)	Elastīgās pamatnes bīde ~0,12–0,15 W; R=7 SMF.
Vējš	250 km/h	Zems (~30 m/s)	Nenozīmīgs.
Strukturālās sekas	E.030 nodrošina spēcīgu-kolonnu/vāju-staru un novirzi, kas ir mazāka par 0,007 h vai vienāda ar to_sx. Esošais SMF var darboties, bet Peru Nacionālajā būvniecības regulā ir nepieciešama vietai specifiska bīstamības analīze. Kolonnu sadaļām, visticamāk, ir nepieciešami papildu 15–25% salīdzinājumā ar Manilu.
Vispārējā piemērotība	Iespējama ar seismisko jauninājumu.SMF ir atļauts; globālā stingrība ir jāpārbauda attiecībā pret Peru dreifēšanas ierobežojumiem.

7. Strukturālās optimizācijas iespējas

stratēģija	Potenciālais ietaupījums (MT)	Piezīmes
1. Grīdas sistēmas pārskatīšana (pēcspriegota betona plakana plātne)	80–100	Tērauda karkass aizstāts ar RC; tērauda svara ietaupījumu kompensē paaugstinātas betona izmaksas.
2. Saliktās kolonnas (CFT — betona pildīta caurule)	40–55	Samazināt kolonnas tērauda laukumu; palielināt stingrību un ugunsdrošību.
3. Optimizēta tērauda marka (Gr{1}} kolonnām)	20–30	Lielāka izturība pieļauj mazākas sekcijas; pārbaudiet vietējo pieejamību.
4. Rafinēts savienojumu dizains	10–15	Izmantojiet plastmasas savienojumu dizainu, lai samazinātu stingrību skaitu.
5. Moduļu saliekamās kāpnes un nekonstrukciju tērauds	5–8	Nomainiet izgatavotās tērauda kāpnes ar saliekamām betona vai vieglajām sistēmām.
Pilnīga reālistiska samazināšana	100–130	~20–27% no sākotnējā līmeņa

8. Secinājums un ieteikumi

Manilas bāzes dizains ir saderīgs ar kodu un ir izturīgs.3 kolonnu rindu īpašā momenta rāmja (SMF) sistēma var izturēt kombinēto vēju (brāzmas 250 km/h) un seismisko (S)_DS=0.85g, S_D1=0.64g) prasības Filipīnās, ja tiek izmantota spēcīga kolonnas/vāja staru kūļa proporcija un iepriekš kvalificēti SMF savienojumi.

Kopējais konstrukciju tērauda svars ≈ 480 MT (405 MT bāzes + 10% neparedzētu gadījumu).

Reģionālā pārnesamība:

Tonga un Jaunkaledonija:Piemērojams ar iespējamu elementu samazināšanu (mazāks seismiskais pieprasījums).

Papua-Jaungvineja:Nosacīti piemērots – jāpārbauda, izmantojot pašreizējo PNGS seismisko pielikumu un vietējo kodu atjauninājumus.

Čīle:Nepieciešama divējāda sistēma vai nostiprināts rāmis ekstremālās seismiskās bāzes bīdes dēļ (NCh 433). Kolonnu tērauds var palielināties par 30–50%.

Peru:Iespējama ar 15–25% kolonnas jauninājumu un vietai raksturīgu bīstamības analīzi atbilstoši E.030.

Optimizācijas potenciāls:Pieņemot kompozītmateriālu kolonnas, optimizētas tērauda kategorijas vai alternatīvas grīdu sistēmas, tērauda svaru varētu samazināt līdz ~ 350–380 MT, ietaupot ~ USD 42 000–55 000 USD materiālā.

Nākamās darbības:Veiciet 3D galīgo elementu analīzi (SAP2000/ETABS), lai pārbaudītu dabisko periodu, novirzi un P-Delta stabilitāti; uzlabot kolonnu salaidumus un savienojuma detaļas; un veikt vietnei specifisku ģeotehnisko izpēti, lai pabeigtu pamatu projektēšanu.

108