Структурен дизайн на стоманен склад с размери 18m × 55m × 6m за Папуа Нова Гвинея с 5-тонен мостов кран

Структурен проект на стоманен склад с размери 18m × 55m × 6m за Папуа Нова Гвинея с 5-тонен мостов кран, покривни вентилатори и покривни прозорци

---

Местоположение: Папуа Нова Гвинея (PNG)

Климат: Тропически; без сняг, незначителна сеизмична активност

Скорост на вятъра: 120 km/h (≈33,3 m/s) → Базово налягане на вятъра ≈ 0,7 kN/m² (съгласно AS/NZS 1170.2 или еквивалентен местен код)

Размери на сградата:

Широчина: 18м

Дължина: 55м

Височина на стряхата: 6м

Наклон на покрива: 5 градуса (стандарт за дренаж; издигане ≈ 0,8 m в средата на-размаха)

Облицовка на стени и покриви: 0,45 мм предварително боядисани вълнообразни стоманени листове (единична кожа)

Вътрешно оборудване: Един 5-тонен електрически мостов кран (EOT), размах ≈ 16,5 m, греди на пистата, поддържани от главни колони

---

 

 

 

Основни рамки: Твърди портални рамки, разположени на интервали от 7,86 m (7 отделения с дължина над 55 m → общо 8 рамки, опцията ще бъде 9 отделения на 6,11 m всяко отделение).

Конфигурация на рамката:

Колони: CBC персонализирани H-профили (заварени плоскости)

Греди: Конусовидни изградени I-секции

Основа: Закрепена или фиксирана основа (за предпочитане фиксирана за товари на кран), вградена в стоманобетонни основи

Система за писта за кран:

Греди на пистата за кран: HEA/UB 300–350 (в зависимост от критериите за деформация)

Връзки на скоби, заварени към фланците на колоната на ~5,5 m височина

Релса за кран: Стандартна QU70 или подобна

Укрепване: Хоризонтално и вертикално укрепване между гредите на пистата

 

 

Перлини: C-секции (C200×60×20×2,5 mm) @ 1,5 m разстояние на покрива

Джърси: C-секции (C150×60×20×2,0 mm) @ 1,2 m вертикално разстояние по стените

Стягаща система:

Покрив: X-закрепване в крайните ниви + надлъжно закрепване по билото/стрехите

Стени: Напречно укрепване в краищата на фронтон и една странична стена

Всички укрепвания: стоманени пръти Ø12–16 mm или ъглови профили

 

 

Вентилатори: Непрекъснат гребен вентилатор (поликарбонатен или метален) – дължина 55м

Тавански прозорци: Полупрозрачни FRP или поликарбонатни панели, интегрирани във всяка 3-та греда (~4,5 m разстояние), покриваща ~10% от покривната площ → приблизително. 100 m²

 

 

Стоманобетонни подложки под всяка колона (размер, изчислен на 2,0 m × 2,0 m × 0,8 m дълбочина, в зависимост от носещата способност на почвата По-голяма или равна на 100 kPa)

---

 

 

 

Мъртъв товар (DL):

Покривна обшивка + греди: 0,12 kN/m²

Подкранова греда + релса: 0,5 kN/m (линейно натоварване върху колони)

Активно натоварване (LL): Натоварване при поддръжка=0.25 kN/m² (не-достъпен покрив)

Натоварване от вятър (WL):

Основно скоростно налягане q=0.613 × V² (V в m/s) → q ≈ 0,68 kN/m²

Коефициенти на външно налягане (Cp):

Наветрена стена: +0.7

Подветрена стена: –0,5

Покрив (5 градусов наклон): –0,9 (всмукване)

Вътрешно налягане: ±0,2 (приема се частично отворена сграда)

Нетно проектно налягане ≈ 1,0–1,2 kN/m² (критично засмукване на покрива)

Натоварване на крана:

Вертикално: 50 kN (5 t) + ударен фактор (25%) → 62,5 kN на колело

Странично: 10% от повдигнатия товар → 5 kN на колело

Надлъжно: 5% спирачна сила

 

 

Портална рамка: Проектиран за комбинирани натоварвания от гравитация + вятър + кран, използвайки анализ от втори-порядък (взети предвид P-Δ ефекти)

Граници на отклонение:

Покрив: L/180 при вятър

Кранова писта: L/600 при вертикално натоварване

Местно изкълчване: Ребра за твърдост в местата на конзолите на крана

Връзки: Заварени моментни връзки на фуги греди-колони; болтови снаждания за транспортиране

---

 

Елемент	Описание	Количество	Единично тегло (kg/m)	Общо тегло (кг)
Основни рамки	Заострени I-секции (ср. . 110 kg/m)	8 рамки × (2×6 m колона + 18.5 m греда)=236 m	110	25,960
Греди на писта за кранове	UB 356×171×51 (51 kg/m)	2 × 55 m	51	5,610
Перлини	C200×2,5 mm	(55/1.5 +1) × 18 m ≈ 684 m	3.2	2,189
Стенни превръзки	C150×2,0 мм	2×(55+18)×(6/1.2) ≈ 730 m	2.3	1,679
Стягане	Ø16 прът / L50×5 ъгли	~400 m	1,5 ср	600
Покривни/стенни листове	0,45 mm PPGL	Покрив: 55×18,2 ≈ 1001 m²; Стени: 2×(55+18)×6=876 m²	4,5 kg/m²	8,457
Крепежни елементи, релси, аксесоари	-	-	-	~2,000
Общо тегло на стоманата				≈46,495 кг

Забележка: Изключва фундаментна арматура и бетон.

---

 

 

 

Скорост на вятъра: До 250 km/h (напр. тайфун Haiyan) → q ≈ 3,0 kN/m²

Ключови промени:

Увеличете размерите на секциите на основната рамка с 30–50%

Намалете разстоянието на порталната рамка до 6 m (9 секции) за по-добро разпределение на товара

Използвайте по-дебела облицовка (0,55–0,60 mm) с подобрено закрепване (по-малко разстояние между винтовете, скоби срещу буря)

Укрепете връзките-към-рамката (използвайте скоби вместо ремъци)

Добавете повече скоби (както напречни, така и надлъжни)

По-високи коефициенти на безопасност при дизайна за повдигане от вятър (особено при стрехи и ъгли)

Помислете за двойно{0}}изолиран покрив, за да намалите топлинния стрес и да подобрите издръжливостта

 

 

Сеизмичен коефициент: Sa(T) ≈ 0,6–0,9 g (в зависимост от почвата и периода)

Ключови промени:

Преминете от твърди портални рамки къмсковани рамкиилиустойчиви на момент-рамки с еластични детайли

Използвайте еднакви (нес{0}}заострени) Н-секции, за да осигурите контрол на образуването на пластмасови панти

Основни плочи, проектирани за пълен момент + срязване + повдигане от сеизмично преобръщане

Подпорите на крана трябва да бъдат сеизмично ограничени (демпфери или странични ограничители)

Покривната диафрагма трябва да действа като твърда хоризонтална ферма → по-малко разстояние между греди (1,2 m) и по-здраво закрепване на листа

Изисквания за клас на пластичност съгласно AISC 341 или местен чилийски кодекс (напр. не е разрешено използването на стомана с ниска -течност-точка на провлачане)

Основи, проектирани за висока устойчивост на повдигане и плъзгане

Избягвайте крехки елементи (например тънки пръти); използвайте структурни ъгли или тръби за укрепване

Забележка: В сеизмични зони самият кран може да изисква специални мерки за закрепване и амортизиране, които не са необходими в PNG.

---

 

Предложеният склад за Папуа Нова Гвинея е оптимизиран за умерени ветрови натоварвания и работа с кранове, използвайки ценово-ефективни заострени рамки и леки-обшивки. За застрашените от тайфуни-Филипини устойчивостта срещу екстремни ветрове ръководи дизайна, докато в сеизмичното Чили пластичността, излишъкът и разсейването на енергия стават от първостепенно значение-, което води до коренно различни структурни системи и използване на материали. Местните строителни норми (NSCP за Филипините, NCh за Чили) трябва да се спазват стриктно във всеки случай.