продукти

Начало / продукти/ Стоманена структура / Апартамент със стоманена конструкция

8-етажна сграда със стоманена конструкция със смесено предназначение в Манила, Филипините

8-етажна сграда със стоманена конструкция със смесено предназначение в Манила, Филипините

Този проект е 8-етажна многофункционална сграда, разположена в Манила, Филипините, с общи размери 20m × 20m. Височината на всеки етаж е проектирана както следва: 1-ви етаж (паркинг) плюс мецанин общо 6м; 2 етаж (склад) е 6м; 3-ти и 4-ти етаж (офис площи) са съответно 4,5м и 3,4м; 5-7 етажи (жилищни части) са по 3,4м; 8-ми етаж (обществено пространство на покрива) плюс височина на покрива е 2,8м. За оптимизиране на пространството са подредени само 3 реда структурни колони: ос A има общо 4 колони, разстоянието между ос A и ос B е 13,2 m, а разстоянието между ос B и ос C е 6,8 m. Разстоянието между 4-те колони на ос A е съответно 5,9 m (1-2 ос), 8,2 m (2-3 ос) и 5,9 m (3-4 ос).

Изпрати запитване Чат сега

представяне на продукта

ДОКЛАД ЗА СТРУКТУРЕН АНАЛИЗ
8-етажна сграда със стоманена конструкция със смесено предназначение в Манила, Филипините

Местоположение на проекта:Манила (NCR), Филипини
Преглед на приложимостта:Тонга, Нова Каледония (Франция), Папуа Нова Гвинея, Чили, Перу
Код на дизайна:NSCP 2015 (Филипини)

101

1. Архитектурна и структурна конфигурация

Параметър	Описание
Планови размери	20.0 m × 20.0 m
Обща височина	36,9 м (от приземния етаж до общественото пространство на покрива)
Колонна решетка	3 надлъжни оси (A, B, C)
A–B обхват	13,2 м (голям обхват)
B–C обхват	6.8 m
Разстояние между заливите (1–2 / 3–4)	5.9 m
Разстояние между заливите (2–3)	8,2 м (вътрешен отсек)
Общо колони	12 (4 на ос)

1.1 Етажна височина и заетост

Етаж	Заетост	Етажна височина (m)	Кумулативна височина (m)
1F	Паркинг + Мецанин	6.0	6.0
2F	Склад	6.0	12.0
3F	офис	4.5	16.5
4F	офис	3.4	19.9
5F	Жилищен	3.4	23.3
6F	Жилищен	3.4	26.7
7F	Жилищен	3.4	30.1
8F	Покривно обществено пространство	2.8	32.9
Обща височина на сградата (над GL)			~36.9

102

2. Проектни натоварвания по NSCP 2015

2.1 Гравитационни натоварвания

Заетост	Наложена мъртва (SDL, kPa)	Активно натоварване (LL, kPa)
Паркинг (1F)	1.5	5.0
Склад (2F)	1.0	6.0
Офис (3F–4F)	1.5	3.0
Жилищни (5F–7F)	1.5	2.0
Обществено пространство на покрива (8F)	2.0	4.8 (публично събрание)

Подова система: 130 mm композитна плоча върху стоманена настилка (собствено-тегло ~2,8–3,2 kPa, включително рамка).

2.2 Натоварване от вятър (NSCP 2015 §207)

Основна скорост на вятъра:250 km/h (69 m/s, 3-секунден порив) – Манила, NCR

Категория на експозиция:B (градско)

Категория на заетост:III (смесена-употреба, фактор на важност I_w = 1.15)

Проектно налягане @ покрив:~3,5–4,2 kPa (варира в зависимост от зоната и облицовката)

Посока на управляващия вятър:20 м лице; моментът на преобръщане допринася значително за аксиалните изисквания на колоната.

2.3 Сеизмично натоварване (NSCP 2015 §208)

Параметър	Стойност	Забележки
Сеизмична зона	Зона 4 (Метро Манила)	Висока сеизмичност
Картографиран S_s	~1.10g	Кратко{0}}периодично спектрално ускорение
Картографиран S₁	~0.64g	1-секундно спектрално ускорение
Клас на сайта	D (приема се)	Твърда почва; консервативно приети
S_ДС	0.85g	Проектиране на кратко{0}}периодно спектрално ускорение.
S_D1	0.64g	Дизайн 1-s спектрално ускорение
Категория за сеизмично проектиране	D
Коефициент на промяна на реакцията (R)	8.0	Специална стоманена моментна рамка (SMF)
Фактор на важност (I_e)	1.0	Стандартна заетост

Изчислен сеизмичен коефициент на срязване на основата C_s≈ 0,106 (W). Основно срязване ≈ 0,106 × общо сеизмично тегло.

2.4 Комбинации от натоварване (NSCP 2015 §203 – Проектиране на якост)

Комбинация	Формула	Управляващо гранично състояние
LC1	1.2D + 1.6L + 0.5L_r	Гравитация (греди, композитна плоча)
LC2a	1.2D + 1.0E + 0.5L	Сеизмични (колони, отклонение на рамката)
LC2b	0.9D + 1.0E	Сеизмично преобръщане/нетно повдигане
LC3	1.2D + 1.0W + 0.5L	Странична проверка на вятъра
LC4	1.2D + 1.0W + 0.5L + 0.5L_r	Вятър (облицовка и дрейф)

3. Структурна система и анализ

3.1 Странична-система за-съпротивление (LFRS)

Специална стоманена устойчивост на момент -рамка (SMF)и в двете посоки.

Със само 3 линии на колони, сградата с размери 20 m × 20 m разчита на дълбоки колони и моментни връзки от-към-колона. Разстоянието от 13,2 m (A–B) изисква сравнително дълбоки греди (диапазон W24–W27) за гравитационни плюс сеизмични моменти.

В напречна посока (A–C) рамката се състои от два неравни участъка: 13,2 m + 6.8 m. Ексцентричността на коравина е умерена; трябва да се има предвид случайно усукване съгласно NSCP §208.5.5.2.

3.2 Подова рамка

13,2 m обхват: Първични композитни греди @ ~2,5 m разстояние с вторични греди, обхващащи 5,9 m / 8,2 m.

6,8 m обхват: конвенционално оформление на композитни греди; стоманено сечение от гама W16–W18.

130 mm композитна метална палуба с бетонен пълнеж осигурява действие на диафрагмата (покрити с армировка за сеизмичните сили на диафрагмата).

3.3 Основи на основи и колони

Матова или натрупана основа, типична за обекта в Манила (алувиални / лахарни отлагания).

Фиксираните -връзки на базовата колона подобряват ефективността на сеизмичното дрейфиране и намаляват необходимостта от преобръщане на постелката.

4. Оценка на тонажа на стоманата (подробно количество за-изтегляне)

Всички стоманени профили са ASTM A572 Gr. 50 (F_y= 345 MPa) или ASTM A992 (F_y= 345 MPa). Теглата са базирани на таблици със секции AISC 360‑22 (Ще бъдат заменени от равни китайски стандарти, които ще бъдат Q355B/Q235B по време на производството).

4.1 Колони

Ниво	Подове	Прибл. Раздел	Тегло (kg/m)	Дължина/артикул (m)	Кол	Общо тегло (кг)
T1 (база)	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 (покрив)	8F	W14×90 (W360×134)	134	2.8	12	4,502
Междинна сума – колони						124,937

4.2 Първични греди и вторични греди

Обхват / Посока	Типичен раздел	Тегло (kg/m)	Обща дължина (m)	Кол	Общо тегло (кг)
A–B първичен (13,2 м)	W27×102 (W690×152)	152	13.2	32	64,205
B–C първичен (6,8 m)	W21×62 (W530×92)	92	6.8	32	19,986
Вторични греди (5,9 м)	W16×31 (W410×46)	46	5.9	120	32,568
Вторични греди (8,2 м)	W18×40 (W460×60)	60	8.2	60	29,520
Междинна сума – греди и греди					146,279

4.3 Подова система и различни стомани

Компонент	Площ / Кол	Единично тегло	Общо тегло (кг)
Композитна метална палуба (поцинкована, 1,2 mm основа)	8 етажа × 400 m²=3,200 m²	12 kg/m²	38,400
Срязващи се шпилки (19 мм диаметър × 80 мм)	~6400 шипове	0,26 кг/шпилка	1,664
Странично укрепване (диафрагма на покрива и пода)	L-сечение и ъгли	-	12,500
Стълби, парапети, параван на покрива	Еднократна сума	-	8,500
Връзки, основни плочи, плочи за снаждане	~12% от теглото на рамката	-	36,800
Междинна сума – под и разни Стомана			97,864

4.4 Обобщен стоманен тонаж

Категория	Тегло (кг)	Тонове (MT)
Колони	124,937	124.9
Греди и греди	146,279	146.3
Подова система и разни стомана	97,864	97.9
Общо структурна стомана	369,080	~370
+ Непредвидени разходи (10%) за разработване на дизайн	36,908	~37
Обща сума (препоръчително бюджетно тегло)	405,988	~480

Единично тегло на стомана:~480 kg/m² брутна застроена площ (8 етажа × 400 m²=3,200 m²).
Очаквани разходи за материали (Филипини, фабрична стомана):Моля, попитайте CBC за подробности. Изграждането и противопожарната защита са допълнителни.

5. Ключови съображения относно дизайна (специфични-за Манила)

P‑делта и дрейф:При височина на етажа до 6,0 m и обща височина от 36,9 m, ефектите от втори ред са значителни. Коефициентът на стабилност θ трябва да бъде по-малък или равен на 0,10. Осигурете SMF със силно-пропорциониране на колона/слаб-лъч.

Сеизмична неравномерност:Неравномерното оформление на залива (5,9 m / 8,2 m / 5,9 m) и две различни участъци създават неравномерност в плана (Тип 1a). Случайно усилване на усукване (A_x) изисква се съгласно §208.5.5.2 на NSCP.

Проверка на меката история:1F паркинг (6,0 m) срещу. 5F‑7F жилищен (3,4 m). Коравината на моментните рамки трябва да бъде пропорционална, за да се избегне вертикална неравномерност Тип 1a (твърдост-мека история).

Подробности за връзката:Болтови удължени крайни плочи (BEEP) или заварени неармирани фланцови връзки (WUF-W), предварително квалифицирани съгласно AISC 358-22 за SMF, са задължителни съгласно NSCP сеизмична проектна категория D.

Защита от корозия:Тропическа морска атмосфера в Метро Манила. HDG (горещо поцинкован) или богат на неорганичен цинк грунд + епоксидно междинно покритие + алифатен полиуретанов покривен слой за покриване на C4 среда съгласно ISO 12944, постигане на експлоатационен живот, по-голям или равен на 30 години.

6. Оценка на приложимостта – страни от Тихоокеанския регион

Предложеният дизайн е оценен за възможност за прехвърляне в пет други нации от Тихоокеанския регион.„Директно приложим“ означава, че дизайнът на Манила може да бъде възприет с малки корекции; „Изисква се надграждане“ означава, че размерите на членовете или страничната система трябва да бъдат преразгледани; „Основно препроектиране“ означава, че е необходима нова структурна система.

6.1 Тонга

Параметър	Манила (базова линия)	Тонга (NBCKT / AS/NZS 1170)	оценка
Скорост на вятъра (порив 3 s)	250 км/ч (69 м/с)	180–200 км/ч (Категория N3‑N4)	MS пориви малко по-слаби, но до 250 км/ч в циклонните зони.
Сеизмична опасност	Висока (зона 4)	Умерен (зона 2, a_gR ~0.20g)	Страничните сили са 40–50% от търсенето на Манила.
Структурни последици	Моментна рамка с дълбоки трегери		Границите на дрейфа могат да бъдат смекчени; секциите потенциално могат да бъдат намалени с 10-15%.
Цялостна годност	Добър – приложим при умерени проверки на отклонението на стълба/ветра.

6.2 Нова Каледония (Франция)

Параметър	Манила	Нова Каледония (EN 1998 / EN 1991)	оценка
Сеизмични	високо	Умерен (Зона 3, a_gR ≈ 0.16g)	Сеизмично основно срязване ~30% от Манила; въпреки това се изисква EN 1998 клас пластичност DCM.
Вятър	250 км/ч	36 m/s (средно за 10 минути), ~50 m/s порив (~180 км/ч)	Налягането на вятъра е по-ниско; отклонението не е критично.
Структурни последици	Стоманените профили могат да бъдат намалени с 15–25%, ако се заменят европейски валцувани профили (HEA/HEM).
Цялостна годност	Добре – възможно е оптимизиране на членовете.

6.3 Папуа Нова Гвинея

Параметър	Манила	PNG (PNGS 1001-1982 / AS/NZS 1170)	оценка
Сеизмични	високо	Много висока (зона 1, PGA по-голяма или равна на 0,40 g)	PNGS 1001 хазар карти, сравними с Манила, но в кода липсват усъвършенствани разпоредби за пластичност.
Вятър	250 км/ч	45 m/s (средно за 10 минути) ~160 km/h порив	По-слаб вятър; сеизмичните управляват.
Структурни последици	Да приемете по-висок R-фактор? PNGS ограничено ръководство; Използва се ISO 3010 или ASCE 7‑22. Секции вероятно са подобни на Манила, но изисква се подробна сеизмична партньорска проверка.
Цялостна годност	Условно подходящ – изисква сертифициране от местен инженер и актуализирана проверка за съответствие с PNGS.

6.4 Чили

Параметър	Манила	Чили (NCh 433 Of.96 Mod.2012)	оценка
Сеизмични	високо	Екстремни (Зона 3, основно срязване 1,4–18,2% W)	Базовото сеизмично срязване на Чили може да бъде 2× до 3× от NSCP в зависимост от периода.
Вятър	250 км/ч	Умерен (30–35 m/s порив)	Не управлява.
Структурни последици	NCh 433 налага строги ограничения на дрейфа (0,002 h_sx). Оформлението на линиите с 3 колони създава сериозна неравномерност при усукване. Препоръчва се двойна система (SMF + EBF или бетонна сърцевина).
Цялостна годност	Необходим е основен редизайн.Добавяне на скоби или RC сърцевина; размерите на колоните се увеличават с 30–50% спрямо базовата линия на Манила.

6.5 Перу

Параметър	Манила	Перу (E.030-2016)	оценка
Сеизмични	високо	Много висока (зона 4, крайбрежна Лима Mw > 8,0 способна)	Срязване на еластична основа ~0,12–0,15 W; R=7 за SMF.
Вятър	250 км/ч	Ниска (~30 m/s)	Незначително.
Структурни последици	E.030 налага силна-колона/слаб-лъч и дрейф По-малко или равно на 0,007 h_sx. Съществуващият SMF може да работи, но Националният строителен регламент на Перу изисква специфичен за обекта анализ на опасността. Секциите на колоните вероятно се нуждаят от допълнителни 15–25% спрямо Манила.
Цялостна годност	Осъществимо със сеизмично надграждане.SMF е разрешено; глобалната коравина трябва да бъде проверена спрямо перуанските граници на отклонение.

7. Възможности за структурна оптимизация

Стратегия	Потенциално спестяване (MT)	Забележки
1. Ревизия на подовата система (постнапрегната бетонна плоча)	80–100	Стоманена рамка, заменена с RC; спестяване на стоманено тегло, компенсирано от повишени разходи за бетон.
2. Композитни колони (CFT – запълнена с бетон тръба)	40–55	Намалете стоманената площ на колоната; повишава твърдостта и огнеустойчивостта.
3. Оптимизиран клас стомана (Gr. 65 за колони)	20–30	По-високата якост позволява по-малки секции; проверете местната наличност.
4. Изискан дизайн на връзката	10–15	Използвайте пластмасов дизайн на връзките, за да намалите броя на усилващите елементи.
5. Модулни сглобяеми стълби и неструктурна стомана	5–8	Заменете изработените стоманени стълби със сглобяеми бетонни или леки системи.
Общо реалистично намаление	100–130	~20–27% от изходното ниво

8. Заключение и препоръки

Базовият дизайн на Manila е съвместим с кода и е здрав.Системата за специални моментни рамки с 3 колони (SMF) може да устои на комбинирания вятър (250 kmph порив) и сеизмичния (S_ДС=0.85g, S_D1=0.64g) изисквания във Филипините, при условие че се използва пропорциониране на силна колона/слаб лъч и предварително квалифицирани SMF връзки.

Общо тегло на структурната стомана ≈ 480 MT (405 MT базов + 10% непредвиден случай).

Регионална възможност за прехвърляне:

Тонга и Нова Каледония:Приложимо с възможно намаляване на члена (по-ниско сеизмично изискване).

Папуа Нова Гвинея:Условно подходящо – трябва да се провери с текущото сеизмично приложение на PNGS и актуализации на местния код.

Чили:Изисква двойна система или рамка с скоби поради екстремно сеизмично срязване на основата (NCh 433). Стоманата на колоната може да се увеличи с 30–50%.

Перу:Осъществимо с надстройка на колоната с 15–25% и специфичен за обекта анализ на опасността съгласно E.030.

Потенциал за оптимизация:Чрез приемане на композитни колони, оптимизирани видове стомана или алтернативни подови системи, теглото на стоманата може да бъде намалено до ~350–380 MT, спестявайки ~42 000–55 000 USD в материал.

Следващи стъпки:Извършете 3D анализ на крайните елементи (SAP2000/ETABS), за да проверите естествен период, дрейф и P-Delta стабилност; прецизиране на снаждането на колони и детайлите на връзката; и провеждане на специфични за обекта геотехнически проучвания за финализиране на проекта на фундамента.

108