Dyluniad Strwythurol A Dadansoddiad o Adeilad Prefab Amlswyddogaethol 8 Stori Ar Gyfer Cleient Philippine

Dyluniad Strwythurol a Dadansoddiad o Adeilad Amlswyddogaethol 8 Stori ar gyfer Cleient Philippine

 

 

Mae'r prosiect hwn yn adeilad amlswyddogaethol 8 stori wedi'i leoli ym Manila, Philippines, gyda dimensiwn cyffredinol o 20m × 20m. Mae uchder pob llawr wedi'i gynllunio fel a ganlyn: y llawr 1af (maes parcio) ynghyd â chyfansymiau mesanîn mewn 6m; mae'r 2il lawr (warws) yn 6m o uchder; mae'r 3ydd a'r 4ydd llawr (ardaloedd swyddfeydd) mewn 4.5ma 3.4m yn y drefn honno; mae'r 5ed i'r 7fed lloriau (ardaloedd preswyl) bob un yn 3.4mo uchder; yr 8fed llawr (man cyhoeddus to) ynghyd ag uchder y to yw 2.8m. Ar gyfer optimeiddio gofod, dim ond 3 rhes o golofnau strwythurol sy'n cael eu trefnu: Mae gan Echel A 4 colofn i gyd, y gofod rhwng Echel A ac Echel B yw 13.2m, a'r gofod rhwng Echel B ac Echel C yw 6.8m. Y gofod rhwng y 4 colofn ar Echel A yw 5.9m (1-2 echel), 8.2m (2-3 echel), a 5.9m (3-4 echel) yn y drefn honno.

 

 

 

Cod Strwythurol Cenedlaethol Ynysoedd y Philipinau (NSCP) 2015: Yn llywodraethu'r dyluniad strwythurol cyffredinol, cyfrifiad llwyth, perfformiad deunydd, a gofynion diogelwch.

Cod Adeiladu Philippine (PBC) 2004: Yn rheoleiddio defnydd adeiladau, diogelwch tân, a gwydnwch strwythurol sy'n cyfateb i adeiladau amlswyddogaethol (parcio, warws, swyddfa, preswyl, man cyhoeddus).

Meini Prawf Dylunio Seismig: Mae Manila wedi'i leoli mewn parth seismig cymedrol gyda Chyflymiad Peak Ground (PGA) o 0.15g; mae'r dyluniad strwythurol yn mabwysiadu dwyster seismig 7 (0.15g) ar gyfer gwiriad gwrth-seismig.

Meini Prawf Llwyth Gwynt: Cyflymder gwynt sylfaenol Manila yw 45 m/s (Categori 3); cyfrifiad llwyth gwynt yn dilyn NSCP 2015 Pennod 28, ystyried dosbarthiad pwysau gwynt a cyfernod ymwrthedd gwynt strwythurol.

 

 

Llwyth Marw (DL): Yn ôl NSCP 2015, ynghyd â swyddogaeth adeiladu: to (2.5 kN / m²), llawr preswyl (2.0 kN / m²), llawr swyddfa (2.5 kN / m²), llawr warws (5.0 kN / m²), maes parcio (4.0 kN / m²), mesanîn (3.0 kN / m²); hunan-pwysau aelodau strwythur dur yn cael ei gyfrifo ar sail maint yr adran wirioneddol.

Llwyth Byw (LL): Ardal breswyl (2.5 kN/m²), ardal swyddfa (3.0 kN/m²), warws (10.0 kN/m²), maes parcio (2.5 kN/m² fesul cerbyd, ynghyd â 1.0 kN/m² i gerddwyr), gofod cyhoeddus to (2.0 kN/m²).

Llwyth Seismig (EL): Wedi'i gyfrifo gan ddefnyddio'r dull sbectrwm ymateb, gan ystyried y dosbarthiad màs strwythurol, nodweddion stiffrwydd, a chymhareb dampio (0.05 ar gyfer strwythurau dur).

Llwyth Gwynt (WL): Wedi'i gyfrifo fel pwysedd gwynt (w=0.613 × V², V=45 m/s) a'i ddosbarthu i bob llawr yn ôl yr uchder a'r siâp adeileddol; -dirgryniad a achosir gan y gwynt yn cael ei wirio am rannau codiad uchel (5-8 llawr).

Llwythi Eraill: Nid yw llwyth eira yn cael ei ystyried (mae Manila yn rhanbarth trofannol); mae llwythi eilaidd a achosir gan ddaeargryn (fel effaith P-Δ) a straen tymheredd wedi'u cynnwys yn y gwiriad dylunio.

 

 

O ystyried y swyddogaeth adeiladu, gofynion gofod, a gofynion cod lleol, mabwysiadir strwythur ffrâm ddur, sydd â manteision pwysau ysgafn, cryfder uchel, hydwythedd da, ac adeiladu cyflym. Mae'r trefniant strwythurol penodol fel a ganlyn:

Colofnau: Defnyddir trawstiau H-dur; pennir yr adrannau colofn yn ôl cynhwysedd cario llwyth pob llawr. Mae'r lloriau 1af-2il (parcio + warws) yn mabwysiadu H600 × 250 × 8 × 12 mm oherwydd llwyth mawr; mae'r 3ydd-4ydd lloriau (swyddfa) yn mabwysiadu H500 × 200 × 7 × 10 mm; mae'r 5ed-8fed lloriau (preswyl + to) yn mabwysiadu H400 × 200 × 6 × 8 mm.

Trawstiau: Defnyddir trawstiau H-dur ar gyfer trawstiau llawr a thrawstiau to. Mae'r trawstiau rhwng Echel A ac Echel B (rhychwant 13.2m) yn mabwysiadu H500 × 200 × 7 × 10 mm (1af-2il loriau) a H450 × 180 × 6 × 9 mm (3ydd-8fed lloriau); mae'r trawstiau rhwng Echel B ac Echel C (rhychwant 6.8m) yn mabwysiadu H400 × 180 × 6 × 8 mm (pob llawr); mae'r trawstiau mesanîn yn mabwysiadu H300 × 150 × 6 × 8 mm.

Slab llawr: Mabwysiadir slab llawr cyfansawdd (dec dur + concrit), gyda thrwch concrit o 120mm (preswyl / swyddfa), 150mm (warws / parcio), a 100mm (mesanîn / to); y model dec dur yw B-120, gyda thrwch o 1.2mm.

System Gwrthiant Ochrol: Mae'r ffrâm ddur ei hun yn darparu anystwythder ochrol; yn ogystal, trefnir braces croeslin ar gorneli'r adeilad (Echel A-1, A-4, C-1, C-4) i wella ymwrthedd ochrol yn erbyn llwythi gwynt a seismig.

 

 

Mae'r defnydd o ddur yn cynnwys yr holl brif aelodau strwythurol: colofnau, trawstiau, deciau dur llawr, braces croeslin, a chydrannau cysylltiad (bolltau, deunyddiau weldio, ac ati). Ychwanegir lwfans o 10% ar gyfer cydrannau cysylltiad (bolltau, weldio, ac ati) yn seiliedig ar bwysau'r prif aelodau, sy'n unol â safon cyfrifo confensiynol prosiectau strwythur dur.

 

 

Cydran Strwythurol	Manyleb	Nifer	Pwysau Uned (kg/m)	Cyfanswm Hyd (m)	Cyfanswm pwysau (kg)
Colofnau (1af-2il lawr)	H600×250×8×12	12 (3 rhes × 4 colofn)	118.5	144 (12 colofn × cyfanswm uchder 12m ar gyfer lloriau 1af-2il)	17064
Colofnau (3ydd-4ydd llawr)	H500×200×7×10	12	84.3	90 (12 colofn × 7.5m uchder cyfan ar gyfer y 3ydd-4ydd lloriau)	7587
Colofnau (5ed-8fed llawr)	H400×200×6×8	12	62.1	134.4 (12 colofn × cyfanswm uchder 11.2m ar gyfer y 5ed-8fed llawr)	8346.24
Trawstiau (echelin A-B, lloriau 1af-2il)	H500×200×7×10	24 (4 rhychwant × 6 llawr, llawr 1af-2il)	84.3	316.8 (24 trawst × 13.2m rhychwant)	26706.24
Trawstiau (echelin A-B, 3ydd-8fed llawr)	H450×180×6×9	48 (4 rhychwant × 12 llawr, 3ydd-8fed llawr)	70.2	633.6 (48 trawst × 13.2m rhychwant)	44478.72
Trawstiau (echel B-C, pob llawr)	H400×180×6×8	72 (4 rhychwant × 18 llawr, pob un o'r 8 llawr)	58.5	489.6 (72 trawst × 6.8m rhychwant)	28641.6
Trawstiau mesanîn	H300×150×6×8	12 (4 rhychwant × 3 rhes)	40.2	120 (12 trawst × rhychwant cyfartalog 10m)	4824
Braces Lletraws	H200×150×6×8	32 (4 cornel × 8 llawr)	30.1	179.2 (32 braces × 5.6m hyd cyfartalog)	5393.92
Llawr Dec Dur	B-120 (1.2mm)	1 set (pob llawr)	12 kg/m²	2880 m² (20m × 20m × 7.2 lloriau, ac eithrio'r to)	34560
Dec Dur To	B-120 (1.2mm)	1 set	12 kg/m²	400 m² (20m×20m)	4800
Cyfanswm y Prif Aelodau	-	-	-	-	182407.72
Lwfans Cysylltiad (10%)	-	-	-	-	18240.77
Cyfanswm Defnydd Dur	-	-	-	-	200648.49 kg (≈200.65 tunnell)

 

Cyfanswm Defnydd Dur: Tua 200.65 tunnell fetrig (gan gynnwys lwfans cysylltiad 10%).

Defnydd Dur Uned: 200.65 tunnell / (20m × 20m × 8 llawr)=62.7 kg/m² (wedi'i gyfrifo yn seiliedig ar gyfanswm arwynebedd llawr o 3200 m²).

Mae'r defnydd o ddur uned o fewn yr ystod resymol (60-80 kg / m²) ar gyfer adeiladau amlswyddogaethol ffrâm ddur, sy'n gyson â safonau dylunio prosiectau tebyg ym Manila.

 

 

Mae'r dadansoddiad canlynol yn gwerthuso cymhwysedd y dyluniad strwythurol presennol (yn seiliedig ar godau lleol Manila) ym mhrif farchnadoedd CBS fel Tonga, Caledonia Newydd, Papua Gini Newydd, Chile, a Periw, gan ganolbwyntio ar wahaniaethau mewn gofynion seismig lleol, llwyth gwynt, a chod adeiladu.

 

 

Amodau Seismig: Mae Tonga wedi'i leoli mewn parth seismig uchel (Pacific Ring of Fire) gyda PGA o 0.30-0.40g, sy'n llawer uwch na 0.15g Manila.

Llwyth Gwynt: Cyflymder gwynt sylfaenol yw 55-60 m/s (rhanbarth seiclonig), yn sylweddol uwch na 45 m/s Manila.

Gofynion Cod: Yn cydymffurfio â Chod Adeiladu Tonga (TBC) 2018, sydd â gofynion llymach ar gyfer ymwrthedd ochrol a hydwythedd strwythurol.

Dyfarniad Cymhwysedd: Heb ei Argymell. Nid yw'r anystwythder strwythurol presennol a'r ymwrthedd seismig yn ddigon i wrthsefyll llwythi seismig a gwynt uchel Tonga; mae angen cryfhau'r adrannau trawst colofn a'r system bracing ochrol yn sylweddol, a bydd y defnydd o ddur yn cynyddu 30-40%.

 

 

Amodau Seismig: Parth seismig cymedrol gyda PGA o 0.20g, ychydig yn uwch na 0.15g Manila.

Llwyth Gwynt: Cyflymder gwynt sylfaenol yw 50 m/s (ardal sy'n dueddol o seiclon drofannol), sy'n uwch na 45 m/s Manila.

Gofynion Cod: Yn dilyn Cod Adeiladu Tiriogaethau Tramor Ffrainc (RTC) 2020, sy'n debyg i safonau Ewropeaidd ac sydd â gofynion llym ar gyfer gwydnwch strwythurol a gwrthsefyll gwynt.

Dyfarniad Cymhwysedd: Angen ei Addasu. Gellir addasu'r dyluniad presennol ar ôl addasiadau rhannol: cryfhau'r system bracing ochrol, cynyddu trwch fflansau trawst colofn 2-3mm, ac addasu'r paramedrau cyfrifo seismig; bydd y defnydd o ddur yn cynyddu 15-20%.

 

Amodau Seismig: Parth seismig uchel gyda PGA o 0.25-0.35g, yn uwch na Manila's 0.15g; mae gweithgaredd seismig yn aml ac yn ddwys.

Llwyth Gwynt: Cyflymder gwynt sylfaenol yw 48-52 m/s, ychydig yn uwch na 45 m/s Manila.

Gofynion y Cod: Mabwysiadu Cod Adeiladu Cenedlaethol Papua Gini Newydd (PNG NBC) 2015, sy'n pwysleisio ymwrthedd seismig a hydwythedd strwythurol ar gyfer adeiladau -todiad uchel.

Dyfarniad Cymhwysedd: Angen ei Addasu. Mae'r prif addasiadau yn cynnwys: cynyddu maint adran trawst y golofn (yn enwedig y lloriau 1af-2il), ychwanegu mwy o bresys ochrol, a gwneud y gorau o'r system afradu egni seismig; bydd y defnydd o ddur yn cynyddu 25-30%.

 

 

Amodau Seismig: Un o'r parthau seismig uchaf yn y byd gyda PGA o 0.40-0.50g, yn llawer uwch na Manila's 0.15g; mae daeargrynfeydd mawr yn digwydd yn aml.

Llwyth Gwynt: Cyflymder gwynt sylfaenol yw 40-45 m/s, yn debyg i 45 m/s Manila.

Gofynion y Cod: Yn dilyn Cod Adeiladu Chile (NCh 433 Of. 2017), sydd â'r safonau dylunio seismig llymaf yn y byd, sy'n gofyn am hydwythedd strwythurol uchel a gallu afradu ynni.

Dyfarniad Cymhwysedd: Heb ei Argymell. Ni all y system adeileddol bresennol fodloni gofynion seismig tra -Chile; mae angen ailgynllunio system gwrth-seismig newydd (fel system gwasgarwr ynni ffrâm ddur), a bydd y defnydd o ddur yn cynyddu 50% neu fwy.

 

 

Amodau Seismig: Parth seismig uchel gyda PGA o 0.25-0.30g, yn uwch na Manila's 0.15g; mae dwyster seismig yn amrywio fesul rhanbarth (mae ardaloedd arfordirol yn fwy difrifol).

Llwyth Gwynt: Cyflymder gwynt sylfaenol yw 42-48 m/s, ychydig yn is na neu'n debyg i 45 m/s Manila.

Gofynion y Cod: Yn mabwysiadu Cod Adeiladu Periw (E070) 2017, sydd â gofynion llym ar gyfer dyluniad seismig a sefydlogrwydd strwythurol adeiladau -todiad uchel.

Dyfarniad Cymhwysedd: Angen ei Addasu. Mae'r prif addasiadau yn cynnwys: cryfhau'r cysylltiadau trawst colofn, cynyddu anystwythder ochrol y strwythur, a gwneud y gorau o'r cyfrifiad llwyth seismig; bydd y defnydd o ddur yn cynyddu 20-25%.

 

 

Rhanbarth	PGA seismig (g)	Cyflymder Gwynt Sylfaenol (m/s)	Dyfarniad Cymhwysedd	Addasiadau Allweddol sydd eu hangen
Manila (Philippines)	0.15	45	Yn gwbl berthnasol	Dim
Tonga	0.30-0.40	55-60	Heb ei argymell	Ailgynllunio system strwythurol yn gynhwysfawr, cynnydd sylweddol ym maint yr adran a rhwymo ochrol
Caledonia Newydd	0.20	50	Angen Addasiad	Cryfhau bracing ochrol, cynyddu trwch fflans, addasu paramedrau seismig
Papua Gini Newydd	0.25-0.35	48-52	Angen Addasiad	Cynyddu maint adran pelydr y golofn, ychwanegu braces ochrol, gwneud y gorau o'r system afradu egni
Chile	0.40-0.50	40-45	Heb ei argymell	Ailgynllunio system sy'n gwrthsefyll-seismig, ychwanegu gwasgarwyr ynni, cynyddu anystwythder strwythurol yn fawr
Periw	0.25-0.30	42-48	Angen Addasiad	Cryfhau-cysylltiadau pelydr colofn, cynyddu anystwythder ochrol, gwneud y gorau o gyfrifo seismig

 

Ar y rhagosodiad o gwrdd â chodau lleol Manila a sicrhau diogelwch strwythurol, gellir cymryd y mesurau optimeiddio canlynol i leihau'r defnydd o ddur, gwella effeithlonrwydd strwythurol, a lleihau costau prosiect, heb effeithio ar swyddogaeth yr adeilad a gofynion gofod.

 

 

Colofnau: Ar gyfer y 5ed -8fed lloriau (ardal breswyl, llwyth bach), gellir optimeiddio adran y golofn o H400 × 200 × 6 × 8 mm i H350 × 180 × 6 × 8 mm. Mae'r gwiriad cymhareb straen yn dangos y gall yr adran sydd wedi'i optimeiddio fodloni'r gofynion dwyn llwyth o hyd, gan leihau'r defnydd o ddur tua 8% ar gyfer y colofnau hyn.

Trawstiau: Ar gyfer y trawstiau rhwng Echel B ac Echel C (rhychwant 6.8m, llwyth bach), gellir optimeiddio'r adran o H400 × 180 × 6 × 8 mm i H350 × 180 × 6 × 8 mm, gan leihau'r defnydd o ddur tua 6% ar gyfer y trawstiau hyn.

 

 

Mae'r braces croeslin presennol wedi'u trefnu ar bob un o'r 8 llawr; gellir eu hoptimeiddio i'w trefnu ar adegau (pob 2 lawr) ar gyfer y lloriau 5-8 (ardal breswyl, llwyth ochrol bach). Gall yr addasiad hwn leihau nifer y braces 50% ar gyfer y lloriau uchaf, tra'n sicrhau bod yr anystwythder ochrol yn bodloni'r gofynion, gan leihau'r defnydd o ddur tua 5% ar gyfer y system bracing.

 

 

Mae'r dyluniad presennol yn mabwysiadu dur Q235B a Q355B; gellir ei ddisodli gyda phob Q355B neu ddur cryfder uchel ar gyfer y prif golofnau a thrawstiau (1af-4ydd lloriau, llwyth mawr). felly gellir lleihau maint yr adran yn briodol tra'n cynnal yr un gallu cario llwyth. Gall y optimization hwn leihau'r defnydd o ddur tua 10-12% ar gyfer y prif aelodau.

 

 

Ar gyfer y 5ed -7fed lloriau (ardal breswyl), gellir lleihau'r trwch concrit slab llawr cyfansawdd o 120mm i 100mm, a gellir cynnal trwch y dec dur ar 1.2mm. Gall yr addasiad hwn leihau llwyth marw'r llawr, a thrwy hynny leihau gofynion llwythi colofnau a thrawstiau, a lleihau'r defnydd o ddur yn anuniongyrchol tua 3-4%.

 

 

Ar ôl optimeiddio cynhwysfawr, gellir lleihau cyfanswm y defnydd o ddur 15-20%, o'r 200.65 tunnell wreiddiol i 160.52-170.55 tunnell. Bydd y defnydd o ddur uned yn cael ei leihau i 50.16-53.30 kg / m², sy'n dal i fod o fewn yr ystod resymol a gall leihau costau prosiect yn effeithiol wrth sicrhau diogelwch strwythurol a chwrdd â gofynion cod lleol.

 

Mae dyluniad strwythurol yr adeilad amlswyddogaethol 8 stori yn bodloni gofynion codau lleol Manila (NSCP 2015, PBC 2004) a gofynion llwyth, gyda chyfanswm defnydd dur o tua 200.65 tunnell a defnydd dur uned o 62.7 kg/m². Ar gyfer rhanbarthau eraill: mae'n gwbl berthnasol ym Manila; angen ei addasu yng Nghaledonia Newydd, Papua Gini Newydd, a Pheriw (gyda chynnydd cyfatebol yn y defnydd o ddur); ac nid yw'n cael ei argymell yn Tonga a Chile (oherwydd gofynion llwyth seismig / gwynt tra-uchel). Trwy optimeiddio adrannau, ailosod deunyddiau, ac addasu system, gellir lleihau'r defnydd o ddur 15-20% heb effeithio ar ddiogelwch strwythurol, sydd â buddion economaidd sylweddol.