Magazzino con struttura in acciaio L100m*W20m*H8m per aree di carico con vento forte

 

 

Parametri del progetto: Area edificabile: 2000㎡

Altezza della grondaia: 8 m

Pressione del vento: 250 km/h

Resistenza sismica: Grado 8

Regioni adattabili: Filippine, Nuova Credonia, Tonga, Isole Vergini, Isola della Riunione...

 

 

Per il progetto proposto per un'officina con struttura in acciaio (L20 m x L 100 m x A 8 m, velocità del vento estremamente elevata, elevata fortificazione sismica, assenza di carico di neve), questo è uno scenario di progettazione tipico caratterizzato da "elevata pressione del vento, elevata resistenza sismica e basso carico sul tetto".

A causa delle condizioni specifiche del carico del vento (250 km/h, equivalente a un tifone di livello 14), questo sarà il carico di controllo per l'intera progettazione strutturale. In genere, il consumo di acciaio di un'officina leggera è controllato dall'aspirazione del vento per garantire stabilità. Tuttavia, in questo caso, l’enorme pressione del vento e le forze sismiche domineranno la progettazione della sezione delle travi e delle colonne in acciaio.

Di seguito è riportato lo schema di progettazione strutturale più ragionevole, economico e sicuro che suggeriamo, insieme a una stima del consumo di acciaio.

 

 

Per far fronte alla fortificazione sismica di 8 gradi e alla velocità del vento di 250 km/h, e considerando che l'altezza di 8 metri non richiede travi di gru, lo schema dovrebbe concentrarsi su "colonne forti, travi deboli" e "collegamenti rigidi".

 

1. Sistema strutturale principale (nucleo di forza laterale)

Tipo di telaio:Telaio in acciaio con sezione ad H personalizzato.-

Motivo:Sebbene il carico del vento sia elevato e richieda anime più spesse, una sezione rastremata può sfruttare efficacemente la resistenza del materiale. Aumenta l'altezza della sezione nei giunti delle travi-colonne (dove la forza è maggiore) e la riduce a metà-campata, rendendola più efficiente-in acciaio rispetto a una sezione costante.

Tipo di connessione:Connessione rigida (Connessione momento) tra travi e pilastri.

Motivo:La fortificazione sismica di 8 gradi richiede che la struttura abbia una buona capacità di dissipazione dell'energia e integrità. I giunti rigidi resistono efficacemente ai momenti flettenti generati dai terremoti, riducono lo spostamento laterale e sono più sicuri delle connessioni imperniate (schemi con colonne oscillanti). Inoltre comportano una minore deformazione in caso di forte pressione del vento.

Tipo base colonna:Base della colonna rigida.

Motivo:Per resistere all'enorme momento ribaltante (dovuto al vento e ai terremoti), la base della colonna deve essere saldamente collegata alla fondazione per trasferire i momenti flettenti.

 

2. Struttura secondaria e sistema di rinforzo (chiave di stabilità)

Arcarecci del tetto:Arcarecci continui in acciaio a sezione Z- (con tiranti).

Motivo:La velocità del vento di 250 km/h genera un'enorme aspirazione del vento (sollevando il tetto). L'acciaio con sezione a Z-continua ha una distribuzione della forza più ragionevole rispetto all'acciaio con sezione a C-e deve essere dotato di tiranti o puntoni a doppio-strato per garantire la stabilità della flangia di compressione.

Cinte del muro:Girts in acciaio con sezione a C-(con tiranti diagonali).

Motivo:Le pareti sopportano principalmente la pressione e l'aspirazione del vento. L'acciaio a sezione c-è sufficiente. Tuttavia, con una velocità del vento inferiore a 250 km/h, la spaziatura delle strutture delle pareti deve essere densificata (consigliato @1,0 m - 1.2 m) e devono essere installati tiranti diagonali per resistere alle forze orizzontali.

Sistema di rinforzo:

Rinforzo orizzontale del tetto:Installa un rinforzo orizzontale trasversale nelle campate del timpano e al centro per formare una capriata orizzontale stabile, trasferendo le forze del vento al rinforzo tra le colonne.

Rinforzo inter-colonna:Installare nelle pareti del timpano e al centro. Deve utilizzare rinforzi in profilato di acciaio (non solo acciaio tondo) per soddisfare i requisiti di duttilità della fortificazione sismica di 8 gradi.

 

3. Struttura dell'involucro

Rivestimento del tetto:Pannello in acciaio ondulato colorato tipo 900 o 750 personalizzato.

Motivo:Con una velocità del vento inferiore a 250 km/h, i normali tipi di pannelli fissi-a vite vengono facilmente sollevati. È necessario utilizzare pannelli con chiusura a scatto-nascosti, che si basano su un interblocco meccanico per bloccare i pannelli in posizione. Questo offre la più forte resistenza al sollevamento del vento.

Rivestimento della parete:Pannelli in acciaio colorato ondulato di tipo 900 o 750 personalizzati.

Motivo:I pannelli con picchi d'onda più alti hanno una maggiore rigidità e sono adatti per aree ad alta pressione del vento.

 

 

Questo è un indicatore critico. A causa del carico di vento estremamente elevato richiesto (250 km/h) e del carico di neve pari a zero, ciò si tradurrà in sezioni di travi e colonne molto più grandi rispetto alle officine ordinarie, mentre i componenti secondari come gli arcarecci subiranno uno stress inferiore.

 

1. Base di stima

Conversione del carico del vento:Una velocità del vento di 250 km/h si traduce in un valore di pressione del vento estremamente elevato (di gran lunga superiore ai convenzionali 0,35-0,55 kN/m²). Ciò richiede che le anime delle travi e delle colonne non siano troppo sottili e le sezioni sufficientemente alte.

Resistenza sismica a 8 gradi:Richiede un design del giunto rinforzato, che si traduce in piastre di collegamento più spesse e più grandi.

Nessun carico di neve:Questo è l'unico fattore di "riduzione del peso", il che significa che il carico proprio del tetto è leggero e i requisiti di stabilità per la flangia di compressione delle travi sono inferiori.

 

2. Consumo stimato di acciaio per componente

 

Componente strutturale	Indice stimato (kg/㎡)	Descrizione
Telaio Principale (Travi + Colonne)	20 - 25 kg/㎡	Sebbene l'altezza della grondaia di 8 m non sia elevata, a causa del forte vento, le sezioni terminali della colonna e della trave- devono essere ispessite (ad esempio, lo spessore dell'anima è aumentato da 4 mm a 6-8 mm).
Travi della gru/gambe di mucca	0 kg/㎡	In genere, non è necessaria alcuna gru a un'altezza di 8 m, quindi questo elemento è 0.
Arcarecci del tetto + tiranti	7 - 9 kg/㎡	A causa dell'enorme aspirazione del vento, è necessario aumentare le specifiche dell'arcareccio (ad esempio, C200 o Z200) e aumentare la densità dei tiranti.
Cinghie a muro + tiranti	4 - 5 kg/㎡	L'elevata pressione del vento richiede una spaziatura delle circonferenze più densa e uno spessore delle pareti più spesso.
Sistema di controvento (inter-colonna + tetto)	3 - 4 kg/㎡	I requisiti sismici di 8 gradi richiedono un sistema di rinforzo rigido.
Altro (grondaie, tettoie, ecc.)	2 - 3 kg/㎡	Include piastre di connessione, bulloni e perdite di materiale.
Consumo totale di acciaio	36 - 46 kg/㎡	Intervallo di riferimento chiave

 

3. Calcolo del consumo totale di acciaio

Area prevista per il workshop: 20m×100m=2000㎡

Consumo totale di acciaio conservativo:2000㎡×45 kg/㎡=90.000 kg.

Nota:Se il calcolo del carico del vento è estremamente rigoroso, potrebbe superare i 48~50 kg/㎡, per un peso totale di circa 100 tonnellate.

 

 

Per questo speciale progetto "vento forte, alto sisma", per garantire la razionalità dello schema, CBC suggerisce di concentrarsi sui seguenti punti durante la progettazione e la costruzione:

La progettazione della fondazione è fondamentale:

A una velocità del vento di 250 km/h vengono generate enormi forze di sollevamento (sollevamento del tetto) e di spinta (rovesciamento dell'edificio). Le tue fondamenta isolate devono essere costruite molto grandi, altrimenti dovresti prendere in considerazione le fondazioni su pali. Inoltre, i bulloni di ancoraggio devono essere sufficientemente spessi, sufficientemente lunghi e ancorati in profondità.

Dettagli delle connessioni del pannello:

Con una velocità del vento di 250 km/h, "i dettagli determinano la vita e la morte". I pannelli del tetto devono utilizzare clip in lega di alluminio ispessite (clip a T-) e le viti di collegamento tra clip e arcarecci devono essere più dense. È severamente vietato utilizzare pannelli del tetto fissati con viti-nelle zone marginali.

Utilizzo di "Nessun carico di neve":

Sebbene non vi sia carico di neve, quando si calcola il carico accidentale del tetto, questo non può essere inferiore al valore minimo specificato dalla normativa (solitamente 0,5 kN/m²). Tuttavia, è possibile utilizzare questo punto per allentare leggermente la progettazione del supporto laterale per la flangia di compressione delle travi, il che può contribuire a risparmiare un po' sul consumo di acciaio.

 

Riepilogo:Per questo tipo di progetto di magazzino, lo schema più ragionevole è un telaio rigido in acciaio con sezione ad H personalizzato + pannelli del tetto con chiusura a scatto-. Il consumo ragionevole stimato di acciaio è compreso tra36-46 kg/㎡. Assicurati di far esaminare in dettaglio il carico del vento da un ingegnere strutturale professionista, poiché 250 km/h sono una condizione estrema che potrebbe richiedere rapporti speciali sui test di sollevamento del vento come supporto.

 

 

Note: I pesi elencati di seguito sono pesi netti teorici. UN3–5%l'indennità per i rifiuti dovrebbe essere aggiunta durante l'appalto.

1. Sistema della struttura primaria (telaio portante del carico principale-)

Componenti principali resistenti al vento e ai carichi sismici. Materiale:Q355B.

NO.	Componente	Specifica	Materiale	Quantità	Peso unitario (kg)	Peso totale (kg)	Osservazioni
1	Colonne	H450-500x250x8x12	Q355B	40 pezzi	~610	24,400	Travi ad H saldate a-profondità variabile-
2	Travi	H400-500x200x6-8x10-12	Q355B	36 pezzi	~680	24,480	2 pezzi per cornice, 17 cornici in totale
3	Controventi della colonna	H200x200x8x12	Q235B	16 pezzi	~310	4,960	Installato su entrambe le estremità e a metà-sezione
4	Puntoni	Φ159x6	Q235B	20 pezzi	~30	600	Continuo al colmo e alla gronda

Subtotale – Struttura primaria: ca.54,44 tonnellate

 

2. Sistema di struttura secondaria (telaio di supporto del rivestimento)

Componenti che resistono principalmente al sollevamento del vento. Materiale:Acciaio zincato Q235B(Rivestimento di zinco maggiore o uguale a 275 g/m²).

NO.	Componente	Specifica	Materiale	Lunghezza (al pz.)	Quantità	Peso totale (kg)	Osservazioni
1	Arcarecci del tetto	Z250x75x20x2.5	Zincato	6.0m	374 pezzi	19,100	Distanza @ 1,2 m, comprese le sovrapposizioni
2	Cinte murarie	C200x70x20x2.5	Zincato	6.0m	334 pezzi	12,485	Distanza di 1,5 m, pareti a doppia-inclinazione
3	Tiranti / Tiranti di rinforzo	Φ12 / Φ50x3	Q235	-	-	3,200	Tiranti del tetto a doppia-direzione con montanti
4	Tutori per il ginocchio	L50x5	Q235	1.0m	200 pezzi	800	Collega i giunti della trave-a-della colonna

Subtotale – Struttura secondaria: ca.35.585 tonnellate

 

3. Sistema di rivestimento (lamiere di acciaio rivestite-a colori)

Le lamiere di acciaio profilate a strato singolo-standard vengono utilizzate come da richiesta per "pannelli singoli-rivestiti a colori".

NO.	Componente	Specifica	Spessore	Zona (㎡)	Peso (kg)	Osservazioni
1	Lamiere del tetto	YX35-125-750	0,5 mm	2100	1,050	Larghezza effettiva: 0,75 m, rifiuti inclusi
2	Fogli da muro	HV-760 (costola alta)	0,5 mm	1600	800	Altezza: 8 m, escluse porte/finestre
3	Bordi e scossaline	Parti piegate personalizzate	0,5 mm	-	200	Per colmi, gronde e angoli delle pareti

Totale parziale – Sistema di rivestimento: ca.2,05 tonnellate

 

4. Elementi di fissaggio e connettori

Le regioni- con vento forte richiedono connessioni sufficienti e affidabili.

NO.	Materiale	Specifica	Unità	Quantità	Osservazioni
1	Bulloni-ad alta resistenza	10.9 Grado M22	Impostato	500	Per connessioni trave-colonna
2	Bulloni ordinari	4.8 Grado M16	Impostato	1000	Per bretelle e montanti
3	Viti auto-perforanti	Φ5.5x13	PC	5000	Per fissare fogli a colori (spaziatura fitta)
4	Bulloni di ancoraggio	M30	Impostato	72	Connessioni di base rigide

 

5. Protezione dalla corrosione e ignifuga

NO.	Materiale	Specifica	Cappotti	Zona (㎡)	Osservazioni
1	Primer ricco di zinco epossidico-	-	2 mani	2500	Spessore del film secco Maggiore o uguale a 70μm
2	Finitura poliuretanica	-	2 mani	2500	Colore come da richiesta del proprietario

 

6. Tabella riepilogativa dei materiali

Categoria	Peso totale (kg)	Peso totale (tonnellate)	Osservazioni
Struttura primaria	54,440	54.44	Colonne, travi, controventi
Struttura secondaria	35,585	35.585	Arcarecci, travi, tiranti
Rivestimento	2,050	2.05	Lamiere e rifiniture
Totale parziale (peso netto)	92,075	92.075	Peso netto teorico
Indennità rifiuti (5%)	4,604	4.6	Per perdite di trasporto e taglio
Quantità totale di approvvigionamento	96,679	96.679	Circa. 97 tonnellate

Nota: tutti i dati sono solo di riferimento. Quantità finali soggette a disegni costruttivi approvati.