Peru loģistikas noliktavas projekts: tīkla strukturālās analīzes un projektēšanas shēma

Peru loģistikas noliktavas projekts: tīkla strukturālās analīzes un projektēšanas shēma

 

Šis projekts ir loģistikas noliktava Peru ar trapecveida galveno plakni. Serdes izmēri ir: platums 80,59 ~ 114,1 m (abas paralēlas trapeces malas), garums 190 m, ēkas augstums 15,2 m; konstrukcijas laidums ir 23–24 m, un atstatums starp kolonnām (attālums starp katru laidumu) ir 22 m. Klienta oriģinālajā dizainā tika izmantota kopņu struktūra. Pamatojoties uz laiduma izmēru, slodzes īpašībām un loģistikas noliktavas lietošanas prasībām, CBC iesaka optimizēt strukturālo formu režģa struktūrai. Tālāk ir sniegta detalizēta analīze no četriem aspektiem: konstrukcijas spēks, tērauda rāmja konstrukcija, materiāla sekcija un dozēšana, kā arī šīs konstrukcijas formas priekšrocības un trūkumi.

 

 

 

Kopnes struktūra ir plakana spēka{0}}nesošā sistēma, kas galvenokārt sastāv no augšējiem akordiem, apakšējiem akordiem un tīkla elementiem. Tā spēka -nesuma raksturlielumi ir koncentrēti plaknē: augšējie akordi iztur spiedienu, apakšējie stieņi iztur spriegumu, bet tīkla elementi (diagonālie elementi un vertikālie elementi) pārraida bīdes spēku. Kopējo slodzi līdzsvaro elementu aksiālais spēks. Kopā ar projekta parametriem tā spēka{5}}gultnim ir acīmredzami ierobežojumi:

 

1. Nepietiekama laiduma pielāgošanās spēja: šī projekta laidums sasniedz 23–24 m, kas pieder vidējai -laiduma kategorijai (saskaņā ar Kosmosa režģu konstrukciju tehnisko specifikāciju JGJ 7-2010, vidējais laidums ir 30 m–60 m, un 23–24 m apakšējā robeža ir tuvu vidējai laiduma robežai). Kopņu konstrukcijai zem šī laiduma ir ievērojami jāpalielina akordu un stieņu elementu sekciju izmērs, lai tas atbilstu izturības un stabilitātes prasībām, kas, iespējams, novedīs pie liekiem elementiem, palielināta pašsvara un slikta ekonomija.

 

2. Nelīdzsvarots telpiskais spēks: Noliktavas plakne ir trapecveida. Kopne kā plakana konstrukcija ir grūti pielāgojama trapecveida plaknes telpiskajam spēka sadalījumam, un, visticamāk, radīsies lokāla sprieguma koncentrācija (īpaši trapecveida platuma pārejas zonā); tajā pašā laikā asimetriskās slodzes, kas var pastāvēt loģistikas noliktavā, piemēram, jumta kraušanas slodzes un aprīkojuma slodzes, vēl vairāk saasinās kopnes plaknes spēku-ārpus-, tādēļ būs nepieciešamas papildu atbalsta sistēmas un palielinās projektēšanas sarežģītība.

 

3. Nepietiekama vispārējā stingrība: kopnes struktūras stingrība galvenokārt ir atkarīga no elementu sadarbības plaknē, un plaknes -ārpus-stīvums ir vājš. Vēja slodzes un seismiskās iedarbības apstākļos (Peru atrodas seismiskā zonā, tāpēc ir jāņem vērā seismiskās prasības) ir viegli radīt lielu novirzi un horizontālu nobīdi, kas ietekmē noliktavas drošību. Ir nepieciešami papildu sānu pārvietošanās izturīgi balsti, kas palielina būvniecības grūtības un izmaksas.

 

Režģa struktūra ir telpiska stieņu sistēmas struktūra, kas izveidota, savienojot vairākus stieņus caur mezgliem saskaņā ar noteiktu likumu, ievērojot attiecīgās Kosmosa tīkla konstrukciju tehniskās specifikācijas JGJ 7-2010 prasības. Tā spēku nestošā īpašība ir telpiskais sadarbības spēks, kas šim projektam ir piemērotāks nekā kopņu konstrukcija. Īpašā spēka analīze ir šāda:

 

1. Saprātīgāka spēka-nesošā forma: režģa struktūra ir augstas-kārtības statiski nenoteikta sistēma, un tiek pieņemts, ka mezgli ir savienoti. Stieņi galvenokārt iztur aksiālo spriegumu vai spiedienu bez acīmredzama lieces momenta un bīdes spēka. Spēks ir vienmērīgs, un spēka pārvades ceļš ir skaidrs, kas var pilnībā spēlēt tērauda stiepes un spiedes īpašības, efektīvi samazināt viena stieņa spēka slodzi un pielāgoties laiduma prasībām 23–24 m.

 

2. Spēcīga telpiskā pielāgošanās spēja: trapecveida plaknei režģa izkārtojumu var optimizēt (pieņemot trīsstūrveida piramīdas sistēmu vai četrstūra piramīdas sistēmu), lai pielāgotos pakāpeniskām platuma izmaiņām no 80,59 m līdz 114,1 m, izvairoties no lokālas spriedzes koncentrācijas; tajā pašā laikā tā telpiskā spēka-nesuma raksturlielumi ļauj tai efektīvi izkliedēt asimetriskas slodzes (piemēram, jumta kraušanas un aprīkojuma slodzes), nepievienojot lielu skaitu -no-plaknes balstu, un konstrukcijas integritāte ir spēcīgāka.

 

3. Izcila stingrība un stabilitāte: režģa struktūras stieņi ir savstarpēji saistīti, veidojot trīsdimensiju telpiskā spēka-nesošo sistēmu, un kopējā stingrība ir daudz augstāka nekā kopņu struktūrai. Pie vēja slodzes un seismiskas iedarbības novirzi un horizontālo nobīdi var kontrolēt specifikācijas atļautajā diapazonā (saskaņā ar specifikāciju, jumta dzīvās slodzes novirze nedrīkst pārsniegt 1/250 no laiduma); tajā pašā laikā trīsstūrveida piramīda kā mazākā ģeometriski nemainīgā vienība, kas veido telpisko struktūru, var uzlabot struktūras vispārējo stabilitāti, bez nepieciešamības izveidot sarežģītu sānu nobīdi izturīgu sistēmu.

 

4. Slodzes pielāgošanās spēja: apvienojumā ar loģistikas noliktavas slodzes raksturlielumiem (jumta tukšā slodze, dzīvā slodze, putekļu slodze un iespējamā aprīkojuma slodze), režģa struktūra var vienmērīgi pārnest slodzi uz balstiem, saprātīgi sadalot režģa izmēru, izvairoties no konstrukcijas bojājumiem, ko izraisa pārmērīga vietēja slodze; tajā pašā laikā tas var atbilst seismisko nocietinājumu prasībām, un seismisko darbību aprēķina ar režīma superpozīcijas reakcijas spektra metodi, lai nodrošinātu struktūras drošību seismiskos apstākļos.

 

 

Apvienojumā ar šī projekta trapecveida izmēru, laiduma un slodzes prasībām režģa struktūra izmanto divslāņu{0}}četrstūra piramīdas režģi (piemērota trapecveida plaknei, vienkārša struktūra, vienmērīgs spēks un ērts rūpnīcas ražošanai un uzstādīšanai uz vietas). Tērauda karkasa dizains atbilst principam "drošība un pielietojamība, ekonomija un racionalitāte". Konkrētā shēma ir šāda (visi materiāli ir atlasīti saskaņā ar vietējiem Peru standartiem un valsts standartiem, un priekšroka tiek dota Q355B tēraudam, lai līdzsvarotu izturību un ekonomiju):

 

1. Režģa izkārtojums: tiek pieņemts divslāņu četrstūra piramīdas režģis ar režģa izmēru 2,5 m × 2,5 m (piemērots 22 m kolonnu atstatumam, lai nodrošinātu vienmērīgu stieņu spēku); režģu skaits trapeces šaurajā galā (80,59m platumā) ir 32×76 (platuma virziens × garuma virziens), bet platajā galā (114,1m platumā) režģu skaits ir 46×76. Pārejas zona realizē platuma gradientu, pielāgojot režģa leņķi, lai izvairītos no stresa koncentrācijas.

 

2. Režģa augstums: kopā ar laidumu 23–24 m, režģa augstums ir 2,2 m (augstuma-laiduma attiecība ir aptuveni 1/11, kas atbilst specifikācijas prasībai “režģa augstuma-laiduma attiecība var būt 1/18–1/10”), nodrošinot konstrukcijas stabilitātes, augstuma un stingrības 2 m robežu.

 

3. Atbalsta dizains: tiek pieņemta jaukta perifērijas atbalsta un punktveida atbalsta forma. Balsti ir uzstādīti šaurajā galā, platajā galā un abās garuma virziena pusēs. Balsti ir PTFE bīdāmie balsti (saskaņā ar specifikācijas jaunajām konstrukcijas prasībām), kas spēj efektīvi atbrīvot temperatūras spriegumu un vienlaikus pārraidīt vertikālos un horizontālos spēkus; atbalsta mezgli izmanto metinātus dobus sfēriskus mezglus, lai nodrošinātu savienojuma uzticamību.

 

 

Saskaņā ar spēka analīzi stieņa sekcija izmanto apļveida tērauda cauruli (simetriskas sekcijas īpašības, vienmērīgs spēks, viegla apstrāde un savienojums). Stieņu sekciju izmēri dažādās daļās ir šādi (kopā ar iekšējā spēka aprēķinu rezultātiem, kas atbilst izturības, stingrības un stabilitātes prasībām):

Augšējais akords: iztur spiedienu. Atbilstoši iekšējam spēkam tiek izvēlētas apļveida tērauda caurules φ168×6 (šaurs gals un pārejas laukums) un φ180×8 (laukums ar lielu spēku platajā galā); slaiduma koeficients tiek kontrolēts 150 robežās, lai atbilstu kompresijas elementu stabilitātes prasībām.

Apakšējais akords: Lāča spriegums. Tiek izvēlētas φ159×6 (šaurais gals) un φ168×6 (platais gals) apļveida tērauda caurules; slaiduma koeficients tiek kontrolēts 200 robežās, lai atbilstu spriegošanas elementu stingrības prasībām, un stabilitātes pārbaude nav nepieciešama (ir nepieciešama tikai stiprības pārbaude).

Tīmekļa elementi (diagonālie elementi un vertikālie elementi): pārraida aksiālo spēku ar salīdzinoši nelielu spēku. Tiek izvēlētas apļveida tērauda caurules φ114 × 4 (vispārējais laukums) un φ127 × 5 (pārejas laukums ar lielu spēku); leņķis starp diagonālo elementu un akordu tiek kontrolēts no 40 līdz 60 grādiem, lai nodrošinātu spēka pārvades efektivitāti.

Mezgli: tiek pieņemti metinātie dobie sfēriskie mezgli. Sfēras diametrs tiek noteikts pēc stieņu skaita un sekcijas izmēra, un tiek izvēlēti φ200×8 (vispārējie mezgli) un φ250×10 (atbalsta mezgli ar lielu spēku); mezglu tērauda patēriņš tiek kontrolēts aptuveni 18% apmērā no kopējā tīkla tērauda patēriņa, kas atbilst nozares konvencionālajam līmenim.

 

Apvienojumā ar trapecveida laukumu, režģa izkārtojumu un sekcijas izmēru, ņemot vērā mezglu un savienojošo piederumu (bultskrūves, šuves) tērauda patēriņu (aprēķināts kā 10% no kopējā tērauda patēriņa), šī projekta režģa konstrukcijas kopējais tērauda patēriņš tiek aprēķināts šādi (izņemot pamatu un kolonnu konstrukciju, tikai režģa daļai):

 

Augšējais akords: kopējais garums ir aptuveni 3860 m. φ168 × 6 tērauda caurules svars uz vienu metru ir 24,7 kg, bet φ180 × 8 tērauda caurules metra svars ir 35,8 kg, kopā aptuveni 102,3 t;

 

Apakšējais akords: kopējais garums ir aptuveni 3720 m. φ159 × 6 tērauda caurules svars uz vienu metru ir 22,6 kg, bet φ168 × 6 tērauda caurules metra svars ir 24,7 kg, kopā aptuveni 85,7 t;

 

Tīmekļa dalībnieki: kopējais garums ir aptuveni 7980 m. φ114 × 4 tērauda caurules metra svars ir 10,8 kg, bet φ127 × 5 tērauda caurules metra svars ir 15,1 kg, kopā aptuveni 96,2 t;

 

Mezgli un savienojošie piederumi: Kopējais tērauda patēriņš ir aptuveni 28,4t (rēķinot 10% no iepriekš minēto stieņu kopējā svara);

 

Kopējais tērauda patēriņš režģī: 102.3 + 85.7 + 96.2 + 28.4=312.6t. Tērauda patēriņš vienībā ir aptuveni 18,2 kg/㎡ (aprēķināts, pamatojoties uz trapecveida plaknes vidējo laukumu), kas atbilst parastajam tērauda vienību patēriņa diapazonam divslāņu režģa konstrukcijās (15–20 kg/㎡), un tam ir laba ekonomija.

 

 

1. Labāka laiduma pielāgošanās spēja: vidējam-laidumam 23–24 m režģa struktūra var pilnībā izmantot stieņu aksiālo spēku, izvairīties no pārmērīga stieņu sekcijas izmēra, samazināt pašsvaru un ietaupīt tērauda patēriņu, kas ir ekonomiskāks nekā kopņu konstrukcija.

 

2. Spēcīgāka telpiskā integritāte: režģa struktūra ir trīsdimensiju telpiskā sistēma, kas var labāk pielāgoties noliktavas trapecveida plaknei, efektīvi izkliedēt vietējo spriedzes koncentrāciju un labāk pielāgoties asimetriskām slodzēm (piemēram, jumta slodzēm), bez nepieciešamības pievienot lielu skaitu samazinošu atbalsta struktūru un būvniecības plānu. grūtības.

 

3. Lielāka stingrība un stabilitāte: stieņu telpiskā saviešanās nodrošina režģa struktūrai izcilu vispārējo stingrību un stabilitāti. Vēja slodzes un seismiskās iedarbības apstākļos deformācija ir neliela, kas var labāk atbilst loģistikas noliktavu drošības prasībām (īpaši ņemot vērā Peru seismiskās īpašības), un darbības drošība ir augstāka.

 

4. Ērta konstrukcija un īss būvniecības periods: režģa konstrukciju var iepriekš izgatavot rūpnīcā, nodrošinot augstu apstrādes precizitāti un vienkāršu uzstādīšanu uz vietas; mezgli ir standartizēti, kas ir ērti montāžai un būvniecībai, kā arī var efektīvi saīsināt būvniecības periodu, kas ir piemērots liela mēroga loģistikas noliktavu būvniecības pieprasījumam.

 

5. Laba izturība un vienkārša apkope. Apļveida tērauda caurules daļā nav viegli uzkrāties putekļi un ūdens, un tai ir laba izturība pret koroziju pēc pretkorozijas apstrādes; struktūra ir vienkārša, neaizsargāto detaļu skaits ir mazs, un vēlākās uzturēšanas izmaksas ir zemas, kas atbilst loģistikas noliktavu ilgtermiņa pieprasījumam{2}}.

 

 

1. Augstākas sākotnējās projektēšanas un apstrādes izmaksas: režģa struktūra ir telpiska sistēma, dizains ir sarežģītāks, un prasība pēc mezgla apstrādes precizitātes ir augstāka; metinātajiem dobajiem sfēras mezgliem ir augstākas apstrādes izmaksas nekā kopņu mezgliem, kas rada augstākas sākotnējās projektēšanas un apstrādes izmaksas.

 

2. Augstākas prasības būvniecības tehnoloģijām:-režģa konstrukcijas uzstādīšanai uz vietas ir nepieciešams profesionāls pacelšanas aprīkojums un būvniecības komandas, un ir stingri nepieciešama mezglu un stieņu uzstādīšanas precizitāte. Salīdzinot ar kopņu konstrukciju, būvniecības tehnoloģiju slieksnis ir augstāks, un būvniecības izmaksas var nedaudz palielināties.

 

3. Lielāks stieņu un mezglu skaits. Salīdzinot ar kopņu konstrukciju, režģa konstrukcijā ir vairāk stieņu un mezglu, kas zināmā mērā palielina materiāla transportēšanas un montāžas-uz vietas darba slodzi, taču šo trūkumu var kompensēt rūpnīcas rūpnīcas izgatavošana un standartizēta konstrukcija.

 

Apvienojumā ar projekta īpašībām (trapecveida plakne, 23–24 m laidums, loģistikas noliktavas slodzes prasības un seismiskās prasības Peru), režģa struktūra ir piemērotāka šim projektam nekā kopņu konstrukcija. Lai gan režģa struktūras sākotnējās projektēšanas un apstrādes izmaksas ir nedaudz augstākas, tai ir acīmredzamas priekšrocības attiecībā uz span pielāgojamību, telpisko integritāti, stingrību un stabilitāti, kā arī var efektīvi samazināt vēlākās uzturēšanas izmaksas un nodrošināt noliktavas ilgtermiņā drošu darbību. No visaptverošas ekonomikas un drošības viedokļa optimizācijas ieteikums pāriet no kopņu struktūras uz režģa struktūru ir saprātīgs un iespējams.