Strukturni dizajn za skladište čelika 75m×75m×9m (Port Moresby, PNG)

Strukturalni dizajn i troškovnik za čelično skladište 75m×75m×9m (Port Moresby, PNG)

 

 

Dimenzija: 75m(D)×75m(Š)×9m(V) (visina strehe)

Mjesto: Port Moresby, Papua Nova Gvineja

Opterećenje vjetrom: 120 km/h (33,33 m/s), bez opterećenja snijegom, bez seizmičkog opterećenja

Strukturni raspored: 3 kontinuirana raspona ×25m po rasponu (smjer širine); Smjer duljine 75 m (razmak između stupova optimiziran za otpor vjetra i ekonomičnost)

Materijal kućišta: čelični lim debljine 0,4 mm u boji (krov i zid)

Kriterij dizajna: Na temelju AS/NZS 1170 (australski/novozelandski strukturni standard) (usvojen u PNG-u za niskogradnju) i GB 50017-2017 (kineski standard za projektiranje čeličnih konstrukcija) (za međunarodnu izvoznu kompatibilnost čeličnih konstrukcija)

 

 

 

Čelična konstrukcija krutog okvira portala(optimalno za-industrijska skladišta velikog raspona, mala težina, brza konstrukcija, izvrsna otpornost na vjetar)

Raspon: 3×25 m kontinuirani kruti okvir (širina: 75 m), bez srednjeg stupa u svakom rasponu kako bi se maksimalno iskoristio skladišni prostor

Smjer duljine Razmak stupaca: 7,5 m (10 polja u duljini od 75 m), uravnoteženo za nosivost vjetra i ekonomičnost strukturalnog materijala

Eave Height: 9 m (zadovoljava opće zahtjeve opreme za skladištenje/utovar-istovar, smanjuje utjecaj opterećenja vjetrom u usporedbi s visinom od 12 m)

Nagib krova: 5% (1:20) (PNG je tropsko kišno područje, osigurava odvodnju kišnice; nema opterećenja snijegom, mali nagib je ekonomičan)

 

 

(1) Grede portalnog okvira (raspon 25 m)

Odjeljak: H-zavareni presjek H550×250×8×12 (prirubnica 12mm, lamela 8mm) za glavni raspon od 25m; H450×200×6×10 za spajanje grede okvira na spojevima raspona (optimizirano za visinu od 9 m, smanjena vlastita-težina uz zadržavanje čvrstoće)

Materijal: Q355B nisko{1}}legirani čelik visoke{2}}čvrstoće (vrhunska granica razvlačenja, pogodan za opterećenje vjetrom-dominantna struktura,-isplativ za izvoz)

Veza: Čvrsti vijčani-zavareni spoj između grede i stupa (osigurava cjelovitost okvira za otpornost na vjetar)

 

(2) Stupovi okvira portala

Odjeljak: H-zavareni profil H600×300×10×14 (stup strehe, podnosi maksimalno opterećenje vjetrom i vertikalno opterećenje); H500×250×8×12 (unutarnji stup okvira) (smanjena visina presjeka u usporedbi s dizajnom od 12 m, prilagođen nižem momentu vjetra na 9 m visine)

Materijal: Q355B nisko{1}}legirani čelik visoke{2}}čvrstoće

Baza: Baza stupa sa sidrenim vijkom M36×900 (vijak visoke -čvrstoće stupnja 8,8), spojen na neovisni temelj od armiranog betona (dizajn temelja: beton C30, 1,8 m × 1,8 m × 1,4 m po stupu, zadovoljava zahtjeve nosivosti tla PNG i odgovara smanjenom opterećenju stupa)

 

(3) Grede (krov i zid)

Središnja komponenta za pričvršćivanje pojedinačne ploče čelika u boji debljine 0,4 mm, optimizirana za otpornost na usisavanje vjetra (kritično za brzinu vjetra od 120 km/h)

krovna greda: Hladno{0}}formirani C-presjek C200×70×20×2,5 (razmak 1,2 m), materijal: Q235B hladno-formirani čelik (protiv-usisavanja vjetra, dovoljna krutost za krovni lim od 0,4 mm; nepromijenjeno zbog stalnog raspona krova)

Zidna greda: Hladno{0}}formirani C-presjek C160×70×20×2.0 (razmak 1,5 m), materijal: Q235B hladno-formirani čelik (smanjeni presjek u usporedbi s dizajnom od 12 m, prilagođen visini zida od 9 m i manjem bočnom opterećenju vjetrom)

Učvršćivanje: Pocinčani okrugli čelik φ16 (krovno vodoravno ukrućenje, zidno okomito ukrućenje) + kutni čelik L50×5 (potpora ukrućenja), osigurava strukturnu bočnu stabilnost pod jakim vjetrom (nepromijenjeno, održava stabilnost za raspon okvira)

 

(4) Krovno i zidno kućište

Materijal: 0,4 mm debljine čeličnog lima u boji (pocinčana baza veća od ili jednaka 80 g/㎡, PVDF premaz za tropsku anti-koroziju, prilagođen PNG visokoj temperaturi/vlažnosti)

Popravljanje: Samobušeći vijci ST5.5×25 (EPDM vodonepropusna brtva) za spajanje ploča na grede (razmak 300 mm duž duljine ploče, 500 mm duž širine ploče) – dizajn protiv-pomicanja vjetrom (nepromijenjen, u skladu sa zahtjevima za opterećenje vjetrom)

 

 

Prilagodite se PNG tropskoj klimi, logističkom radu skladišta i otpornosti na vjetar; sva vrata/prozori imaju okvir od aluminijske legure (anti-korozije) s brtvenim trakama otpornim na vjetar, optimiziranim za visinu strehe od 9 m.

 

 

Položaj: 1 srednji raspon (25 m) na bočnom zidu duljine 75 m- (središnji položaj, optimalan za internu logistiku)

Specifikacija: 2 kompleta kliznih čeličnih industrijskih vrata dimenzija 4m(Š)×4,5m(V) (ukupna širina 8m, zadovoljava pristup velikim vozilima; visina smanjena s 5m na 4,5m kako bi odgovarala visini strehe od 9m, bolja otpornost na vjetar)

Količina: 2 kompleta (1 glavni ulaz, 1 pomoćni ulaz/izlaz u slučaju nužde)

 

 

Položaj: Oba kraja bočnih zidova duljine 75 m- (u blizini stupova okvira, strukturalno pojačanje)

Specifikacija: 0,9 m (Š) × 2,1 m (V) protuprovalna jednostruka vrata od aluminijske legure (sa šarkom otpornom na vjetar i brtvenom trakom, nepromijenjena specifikacija jer zadovoljava potrebe pristupa osoblja)

Količina: 4 seta (2 po strani, uravnotežen raspored za protok osoblja)

 

 

Položaj: Gornji dio bočnih zidova duljine 75 m- (0,8 m ispod strehe, prilagođen za visinu od 9 m, izbjegava izravnu sunčevu svjetlost, povećava poprečnu ventilaciju)

Specifikacija: 1,5 m (Š) × 1,2 m (V) prozorska krila od aluminijske legure (gornje-viseće vrste, stupanj otpornosti na vjetar veći ili jednak 6, s mrežom protiv komaraca – prilagođeno PNG okruženju tropskih insekata; nepromijenjena specifikacija za dovoljnu ventilaciju)

Raspored: Razmak 7,5 m (isti kao razmak stupova), 20 prozora po bočnom zidu, ukupno 40 prozora (2 dugačka bočna zida, nepromijenjena količina za održavanje učinkovitosti ventilacije)

Funkcija: Prirodna ventilacija + rasvjeta, bez dodatnih troškova mehaničke ventilacije; top-viseći dizajn sprječava infiltraciju kišnice u kišnoj sezoni

 

 

Položaj: krajnji zidovi širine 75 m- (3 raspona × 2 prozora po rasponu)

Specifikacija: 1,2 m (Š) × 1,0 m (V) fiksni prozor od aluminijske legure + staklo lomljivo u slučaju nužde (nepromijenjena specifikacija, zadovoljava standarde zaštite od požara)

Količina: 6 kompleta (zadovoljava međunarodne standarde zaštite od požara)

 

 

 

AS/NZS 1170.0:2020: Projektne radnje – Opća načela

AS/NZS 1170.2:2021: Projektna djelovanja konstrukcije – Djelovanja vjetra (jezgro za proračun opterećenja vjetrom od 120 km/h)

AS/NZS 3679.1:2016: Čelik za opće konstrukcijske namjene (standard materijala)

GB 50017-2017: Kodeks za projektiranje čeličnih konstrukcija (kompatibilnost dizajna čeličnih konstrukcija za izvoz)

GB 50185-2010: Kodeks za projektiranje ogradnih konstrukcija zgrada (za čelični lim u boji 0,4 mm i dizajn greda)

 

 

Pretvorite brzinu vjetra u osnovni tlak vjetra prema AS/NZS 1170.2:

Brzina vjetra V=120km/h=33.33m/s (Port Moresby, otvoreni teren, kategorija terena C)

Osnovni tlak vjetra $w_0=0.5ρV^2$ (gustoća zraka $ρ=1.2kg/m^3$)

$w_0=0.5×1,2×33,33^2=666,56$ Pa

Tlak vjetra na visini strehe od 9 m: $w_z=w_0×k_z×k_c$ (visinski koeficijent $k_z=1.08$, koeficijent terena $k_c=1.0$) → $w_z=$719,88Pa

 

 

Portalna greda raspona 25m-: Moment savijanja $M=1.2×$osobno opterećenje$ + 1.5×$opterećenje vjetrom $=786kN·m$; nosivost savijanja $M_u=852kN·m > M$, zadovoljava zahtjev

Eave stupac: Aksijalna sila $N=1.2×$osobno opterećenje$ + 1.5×$bočno opterećenje vjetra $=1085kN$; tlačna nosivost $N_u=1260kN > N$, zadovoljava zahtjev (smanjeno opterećenje u usporedbi s dizajnom od 12 m)

Krovni nosač (C200×70×20×2,5): Usisno opterećenje vjetra $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; otklon $f=11.5mm < L/200=60mm$, krutost zadovoljava zahtjeve (kritično za pričvršćivanje čeličnog lima u boji od 0,4 mm)

Zidna greda (C160×70×20×2,0): Bočno opterećenje vjetrom $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; otklon $f=9.8mm < L/200=75mm$, krutost zadovoljava zahtjeve

0,4 mm čelični lim u boji: Krajnji kapacitet nosivosti za usisavanje vjetra $ Veći ili jednak 1,5 kPa > 0,720 kPa $, nema izvijanja/deformacije ispod brzine vjetra od 120 km/h

 

 

Vertikalno opterećenje stupa (maks.): $F=1085kN$; horizontalno opterećenje vjetrom: $H=162kN$

Neovisni betonski temelj (C30, $f_a=200kPa$): Nosivost $P=(F+G)/A=142kPa < f_a$, bez prevrtanja/klizanja (koeficijent prevrtanja $K_o=3.5 > 1,5$, zadovoljava standard AS/NZS)

 

 

Svi materijali izračunati su s 3% konstrukcijskog gubitka (međunarodna standardna stopa gubitka izvoza čelične konstrukcije); jedinica: metrička tona (t) za čelik, četvorni metar (㎡) za čelični lim u boji, komad/set za vrata/prozore/pričvršćivače.

 

 

Ne.	Opis materijala	Specifikacija	Količina (t)	Primjedbe
1	Glavna greda okvira portala	H550×250×8×12	51.6	Raspon 25m, 3 raspona
2	Rasponska spojna greda	H450×200×6×10	10.8	Spajanje 3 kontinuirana raspona
3	Eave stupac	H600×300×10×14	37.2	22 stupca (smjer duljine)
4	Stupac unutarnjeg okvira	H500×250×8×12	24.5	10 stupaca (unutarnji rasponi)
5	Spojna ploča za gredu stupa	Čelična ploča debljine 20 mm	4.6	Pocinčano
6	Međuzbroj (glavni čelik)	-	128.7	Q355B, pjeskarenje + boja protiv -hrđe

 

 

Ne.	Opis materijala	Specifikacija	Količina (t)	Primjedbe
1	Krovni nosač	C200×70×20×2,5 (hladno-oblikovan)	38.5	Razmak 1,2m, krov 75m×75m
2	Zidna greda	C160×70×20×2.0 (hladno-oblikovan)	22.3	Razmak 1,5m, visina kućišta 9m
3	Horizontalno učvršćivanje krova	φ16 pocinčani okrugli čelik	3.2	Bočna stabilnost
4	Vertikalno ukrućenje zidova	φ16 pocinčani okrugli čelik	2.4	Otpornost na opterećenje vjetrom (smanjena duljina za visinu od 9 m)
5	Podrška za podupiranje	L50×5 kutni čelik	4.2	Pocinčano
6	Spojni nosač za podlogu	Čelična ploča debljine 3 mm	1.8	Pocinčano
7	Međuzbroj (sekundarni čelik)	-	72.4	Q235B, vruće{1}}pocinčano (anti-korozija za PNG)

 

 

Ne.	Opis materijala	Specifikacija	Količina (㎡)	Primjedbe
1	Čelični lim u boji krova	0,4 mm čelik u boji (PVDF premaz)	5850	75×75 + 5% nagib odvodnje (nepromijenjeno)
2	Čelični lim u boji zida	0,4 mm čelik u boji (PVDF premaz)	2700	(75+75)×2×9, minus površina vrata/prozora
3	Ploča za zatvaranje listova	Čelik u boji 0,4 mm	150	Zatvaranje strehe/krajnjeg zida (smanjeno za 9m visine)
4	bljeskalice	Čelik u boji 0,4 mm	190	Opšivanje kuta sljemena/zida (protiv-kiše)
5	Međuzbroj (čelična boja)	-	8890	Pocinčana baza Veća ili jednaka 80 g/㎡, tropska anti-korozija

 

 

Ne.	Opis materijala	Specifikacija	Količina	Primjedbe
1	Vi-sidreni vijak visoke čvrstoće	M36×900 (razred 8.8)	132 kompleta	Baza stupaca, 6 po stupcu
2	Greda-stup-svornjak visoke čvrstoće	M24×80 (razred 10.9)	2500 kompleta	Čvrsta veza (smanjena za manji presjek)
3	Samobušeći-vijak za podlogu	ST5,5×25 (EPDM brtva)	105.000 kom	Čelični lim fiksne boje (smanjen za manju površinu zida)
4	Spojni vijak za podlogu	ST4,8×20	38.000 kom	Popravite grede C-presjeka
5	Učvrsni spojni vijak	M16×50 (pocinčano)	3.500 kompleta	Pričvrstite okrugli čelik/kutni čelik
6	Vodootporno brtvilo	Neutralni silikon	130 cijevi	Brtvljenje spoja krov/zid
7	Pjenasta traka	10mm×20mm	900m	Brtvljenje otvora vrata/prozora (smanjeno za 9m visine)

 

 

Ne.	Opis materijala	Specifikacija	Količina	Primjedbe
1	Klizna čelična industrijska vrata	4m(W)×4.5m(H)	2 kompleta	Glavni logistički ulaz (visina prilagođena na 4,5m)
2	Vrata za osoblje od aluminijske legure	0.9m(W)×2.1m(H)	4 kompleta	Protu{0}}protuprovalni + otporan na vjetar
3	Ventilacijski prozor od aluminijske legure	1,5 m (Š) × 1,2 m (V) (gornje-viseće)	40 kompleta	Bočna stijenka, s mrežom protiv komaraca
4	Prozor za izlaz u nuždi	1.2m(W)×1.0m(H)	6 kompleta	Završna stijenka, lomljivo staklo
5	Prozorska mreža protiv komaraca	Prilagođeno	46 kompleta	Spajanje svih prozora

 

 

Ne.	Opis materijala	Specifikacija	Količina	Primjedbe
1	Epoksidni temeljni -protiv hrđe	Dvo-komponentni	700L	Glavna čelična struktura (Q355B, smanjena za manji volumen čelika)
2	Poliuretanski završni sloj	Tropski anti-UV	500L	Glavna čelična konstrukcija (Q355B)
3	Pocinčana boja za popravke	Bogat-cinkom	130L	Sekundarni čelik (oštećeno pocinčavanje)
4	Krovna vodootporna boja	Akril	300L	Krovni sljeme/okviri (nepromijenjeno)

 

 

Kategorija materijala	Ukupna količina	Jedinica
Glavni konstrukcijski čelik (Q355B)	128.7	t
Sekundarni konstrukcijski čelik (Q235B)	72.4	t
0,4 mm čelični list u boji	8890	㎡
Pričvršćivači-visoke čvrstoće	-	Prilagođeni setovi/kom
Vrata i prozori (legura aluminija)	52	postavlja
Premaz/anti{0}}korozivni materijal	-	L/cijev

 

 

Anti{0}}korozija: Svi sekundarni čelici imaju vruće-pocinčavanje (više od ili jednako 85 μm), glavni čelici koriste sačmarenje + epoksidni temeljni premaz + poliuretanski završni premaz – prilagođavaju se visokoj temperaturi/vlažnosti/tropskoj morskoj klimi u PNG-u.

Otpornost na vjetar: Vijci za pričvršćivanje čeličnog lima u svim bojama s EPDM vodootpornom brtvom; krovne opšave i zidne spojeve zabrtvljene neutralnim silikonom – sprječavaju pomicanje vjetrom i infiltraciju kiše.

Logistika: Komponente čelične konstrukcije montažne u Kini, izrezane/zavarene/obojane u tvornici, označene instalacijskim kodom – smanjite -izgradnju na licu mjesta u PNG (ograničeni uvjeti izgradnje).

Izgradnja na-licu mjesta: Temelj temelja stupa koristi beton C30 (lokalni materijal u PNG-u); svi vijčani spojevi su prethodno-zategnuti moment ključem – osigurajte strukturalni integritet.

Kućište: čelični lim u boji debljine 0,4 mm s PVDF premazom (otpornost na UV zrake veća ili jednaka 10 godina) – prilagodite se jakom tropskom sunčevom svjetlu PNG-a.

Sav konstrukcijski dizajn i količina materijala optimizirani su za opterećenje vjetrom od 120 km/h (glavno kontrolno opterećenje ovog projekta), udovoljavajući zahtjevima izgradnje i korištenja Port Moresbyja, Papua Nova Gvineja, te u skladu s međunarodnim izvoznim standardima čeličnih konstrukcija. Visina strehe od 9 m smanjuje ukupnu potrošnju materijala, a istovremeno održava strukturnu sigurnost i radnu funkcionalnost.