Izdelki

Dom / Izdelki/ Jeklena konstrukcija / Stanovanje iz jeklene konstrukcije

8-nadstropna mešana stavba z jeklenim okvirjem v Manili na Filipinih

8-nadstropna mešana stavba z jeklenim okvirjem v Manili na Filipinih

Ta projekt je 8-nadstropna večnamenska stavba v Manili na Filipinih s skupno dimenzijo 20 m × 20 m. Višina vsake etaže je zasnovana takole: 1. etaža (parkirišče) plus medetaža znaša skupaj 6 m; 2. nadstropje (skladišče) je 6m; 3. in 4. nadstropje (pisarniški prostori) sta 4,5 m oziroma 3,4 m; 5. do 7. nadstropje (stanovanjski prostori) so po 3,4 m; 8. nadstropje (strešni javni prostor) plus višina strehe je 2,8 m. Za optimizacijo prostora so razporejene samo 3 vrste konstrukcijskih stebrov: os A ima skupaj 4 stebre, razmik med osjo A in osjo B je 13,2 m, razmik med osjo B in osjo C pa 6,8 m. Razmik med 4 stebri na osi A je 5,9 m (1-2 osi), 8,2 m (2-3 osi) oziroma 5,9 m (3-4 osi).

Pošlji povpraševanje Klepetaj zdaj

Predstavitev izdelka

POROČILO O ANALIZI STRUKTURE
8-nadstropna mešana stavba z jeklenim okvirjem v Manili na Filipinih

Lokacija projekta:Manila (NCR), Filipini
Pregled uporabnosti:Tonga, Nova Kaledonija (Francija), Papua Nova Gvineja, Čile, Peru
Oblikovalska koda:NSCP 2015 (Filipini)

101

1. Arhitekturna in strukturna konfiguracija

Parameter	Opis
Dimenzije načrta	20.0 m × 20.0 m
Skupna višina	36,9 m (od pritličja do strehe javni prostor)
Mreža stolpcev	3 vzdolžne osi (A, B, C)
Razpon A–B	13,2 m (velik razpon)
B–C razpon	6.8 m
Razmik med zalivi (1–2 / 3–4)	5.9 m
Razmik med zalivi (2–3)	8,2 m (notranji del)
Skupaj stolpcev	12 (4 na os)

1.1 Višina nadstropij in zasedenost

nadstropje	Zasedenost	Višina nadstropja (m)	Skupna višina (m)
1F	Parkirišče + Mezzanine	6.0	6.0
2F	Skladišče	6.0	12.0
3F	Pisarna	4.5	16.5
4F	Pisarna	3.4	19.9
5F	Stanovanjski	3.4	23.3
6F	Stanovanjski	3.4	26.7
7F	Stanovanjski	3.4	30.1
8F	Strešni javni prostor	2.8	32.9
Skupna višina zgradbe (nad GL)			~36.9

102

2. Projektne obremenitve po NSCP 2015

2.1 Gravitacijske obremenitve

Zasedenost	Prekrivanje (SDL, kPa)	Življenjska obremenitev (LL, kPa)
Parkirišče (1F)	1.5	5.0
Skladišče (2F)	1.0	6.0
Pisarna (3F–4F)	1.5	3.0
Stanovanje (5F–7F)	1.5	2.0
Javni prostor na strehi (8F)	2.0	4.8 (javni zbor)

Talni sistem: 130 mm kompozitna plošča na jekleni plošči (las-teža ~2,8–3,2 kPa, vključno z okvirjem).

2.2 Vetrna obremenitev (NSCP 2015 §207)

Osnovna hitrost vetra:250 km/h (69 m/s, 3-sekundni sunek) – Manila, NCR

Kategorija izpostavljenosti:B (mestno)

Kategorija zasedenosti:III (mešana-raba, faktor pomembnosti I_w = 1.15)

Projektni tlak na strehi:~3,5–4,2 kPa (se razlikuje glede na območje in oblogo)

Smer smeri vetra:20 m čela; prevrnitveni moment znatno prispeva k osnim zahtevam stebra.

2.3 Potresna obremenitev (NSCP 2015 §208)

Parameter	Vrednost	Opombe
Potresna cona	Cona 4 (metro Manila)	Visoka seizmičnost
Mapiran S_s	~1.10g	Kratko{0}}periodični spektralni pospešek
Mapiran S₁	~0.64g	1-sekundni spektralni pospešek
Site Class	D (domnevno)	Trda tla; konzervativno sprejet
S_DS	0.85g	Načrtovanje kratko{0}}periodnega spektralnega pospeška.
S_D1	0.64g	Načrtujte 1-s spektralni pospešek
Kategorija seizmičnega načrtovanja	D
Faktor spremembe odziva (R)	8.0	Poseben jekleni momentni okvir (SMF)
Faktor pomembnosti (I_e)	1.0	Standardna zasedenost

Ocenjeni seizmični osnovni strižni koeficient C_s≈ 0,106 (W). Osnovni strig ≈ 0,106 × skupna potresna teža.

2.4 Kombinacije obremenitev (NSCP 2015 §203 – Načrt trdnosti)

Kombinacija	Formula	Mejno stanje upravljanja
LC1	1.2D + 1.6L + 0.5L_r	Gravitacija (nosilci, sovprežna plošča)
LC2a	1.2D + 1.0E + 0.5L	Seizmično (stebri, odmik okvirja)
LC2b	0.9D + 1.0E	Seizmično prevračanje/neto dviganje
LC3	1.2D + 1.0W + 0.5L	Stranska kontrola prevračanja vetra
LC4	1.2D + 1.0W + 0.5L + 0.5L_r	Veter (oplata in zanašanje)

3. Strukturni sistem in analiza

3.1 Stranski{1}}sistem-odpora (LFRS)

Poseben jekleni{0}}odporni okvir (SMF)v obe smeri.

S samo 3 črtami stebrov se stavba 20 m × 20 m opira na globoke stebre in momentne povezave med-g-stebri. Razpon 13,2 m (A–B) zahteva razmeroma globoke nosilce (razpon W24–W27) za gravitacijo in potresne momente.

V prečni smeri (A–C) okvir sestavljata dva neenaka razpona: 13,2 m + 6.8 m. Ekscentričnost togosti je zmerna; upoštevati je treba nenamerno torzijo po NSCP §208.5.5.2.

3.2 Talni okvir

Razpon 13,2 m: Primarni kompozitni nosilci @ ~2,5 m razmika s sekundarnimi nosilci, ki segajo 5,9 m / 8,2 m.

razpon 6,8 m: običajna postavitev kompozitnih nosilcev; jekleni profil serije W16–W18.

130 mm kompozitna kovinska plošča z betonskim polnilom zagotavlja delovanje diafragme (na vrhu je ojačitev za potresne sile diafragme).

3.3 Temelji in stebri

Mat ali temelj iz pilotov, značilen za mesto Manila (aluvialni/laharski nanosi).

Fiksne-povezave osnovnih stebrov izboljšajo potresno zmogljivost in zmanjšajo povpraševanje po prevračanju na preprogi.

4. Ocena tonaže jekla (podroben prevzem količine-)

Vsi jekleni deli so ASTM A572 Gr. 50 (F_y= 345 MPa) ali ASTM A992 (F_y= 345 MPa). Uteži temeljijo na tabelah odsekov AISC 360‑22 (nadomestili jih bodo enaki kitajski standardi, ki bodo med izdelavo Q355B/Q235B).

4.1 Stolpci

Stopnja	Tla	Pribl. Razdelek	Teža (kg/m)	Dolžina/kos (m)	Količina	Skupna teža (kg)
T1 (osnova)	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 (streha)	8F	W14×90 (W360×134)	134	2.8	12	4,502
Vmesni seštevek – stolpci						124,937

4.2 Primarni nosilci in sekundarni nosilci

Razpon / smer	Tipični razdelek	Teža (kg/m)	Skupna dolžina (m)	Količina	Skupna teža (kg)
A–B primarni (13,2 m)	W27×102 (W690×152)	152	13.2	32	64,205
B–C primarni (6,8 m)	W21×62 (W530×92)	92	6.8	32	19,986
Sekundarni nosilci (5,9 m)	W16×31 (W410×46)	46	5.9	120	32,568
Sekundarni nosilci (8,2 m)	W18×40 (W460×60)	60	8.2	60	29,520
Vmesni seštevek – tramovi in nosilci					146,279

4.3 Talni sistem in razno jeklo

Komponenta	Površina / Kol	Teža enote	Skupna teža (kg)
Kompozitna kovinska plošča (pocinkana, 1,2 mm osnova)	8 nadstropij × 400 m²=3,200 m²	12 kg/m²	38,400
Strižni čepi (premer 19 mm × 80 mm)	~6.400 čepkov	0,26 kg/čep	1,664
Stranska opornica (strešna in talna diafragma)	L-prerez in koti	-	12,500
Stopnice, ograje, strešni zaslon	Pavšalni znesek	-	8,500
Priključki, osnovne plošče, spojne plošče	~12 % teže okvirja	-	36,800
Vmesni seštevek – tla in razno Jeklo			97,864

4.4 Povzetek skupne tonaže jekla

Kategorija	Teža (kg)	Tone (MT)
Stolpci	124,937	124.9
Tramovi in nosilci	146,279	146.3
Talni sistem & Razno jeklo	97,864	97.9
Skupno konstrukcijsko jeklo	369,080	~370
+ Nepredvideni stroški (10%) za razvoj dizajna	36,908	~37
Skupni seštevek (priporočena proračunska teža)	405,988	~480

Teža jekla enote:~480 kg/m² bruto tlorisne površine (8 nadstropij × 400 m²=3,200 m²).
Ocenjeni stroški materiala (Filipini, izdelano jeklo):Za podrobnosti se obrnite na CBC. Montaža in požarna zaščita sta dodatni.

5. Ključni vidiki zasnove (posebno-Manila)

P-delta in premik:Pri etažnih višinah do 6,0 m in skupni višini 36,9 m so učinki drugega reda pomembni. Koeficient stabilnosti θ mora biti manjši ali enak 0,10. Zagotovite SMF z močnim-sorazmerjem stolpca/šibkega-žarka.

Seizmična nepravilnost:Neenakomerna postavitev (5,9 m / 8,2 m / 5,9 m) in dva različna razpona ustvarjajo tlorisno nepravilnost (Tip 1a). Naključno torzijsko ojačanje (A_x) po NSCP §208.5.5.2 zahteva.

Preverjanje mehke zgodbe:1F parkirišče (6,0 m) proti. 5F‑7F stanovanjsko (3,4 m). Togost momentnih okvirjev mora biti sorazmerna, da se prepreči navpična nepravilnost tipa 1a (togost-mehka zgodba).

Podrobnosti povezave:Vijačne podaljšane končne plošče (BEEP) ali varjene nearmirane prirobnice (WUF‑W) povezave, predkvalificirane po AISC 358‑22 za SMF, so obvezne v skladu s kategorijo D potresne zasnove NSCP.

Zaščita pred korozijo:Tropsko morsko vzdušje v metroju Manile. HDG (vroče pocinkano) ali anorganski temeljni premaz, bogat s cinkom + epoksidni vmesni premaz + alifatski poliuretanski zaključni premaz za izpolnjevanje okolja C4 po ISO 12944, doseganje življenjske dobe, ki je večja ali enaka 30 let.

6. Ocena uporabnosti – Pacifiške države

Predlagana zasnova je ocenjena glede prenosljivosti v pet drugih držav pacifiškega obroča."Neposredno uporabno" pomeni, da se manilski dizajn lahko sprejme z manjšimi prilagoditvami; "Potrebna je nadgradnja" pomeni, da je treba spremeniti velikosti članov ali stranski sistem; "Večja prenova" pomeni, da je potreben nov strukturni sistem.

6.1 Tonga

Parameter	Manila (izhodišče)	Tonga (NBCKT / AS/NZS 1170)	Ocenjevanje
Hitrost vetra (3-s sunek)	250 km/h (69 m/s)	180–200 km/h (kategorija N3-N4)	Sunki MS nekoliko nižji, vendar v ciklonskih območjih do 250 km/h.
Potresna nevarnost	Visoko (cona 4)	Zmerno (cona 2, a_gR ~0.20g)	Bočne sile so 40–50 % povpraševanja v Manili.
Strukturne posledice	Moment okvir z globokimi nosilci		Omejitve zanašanja se lahko sprostijo; odsekov bi lahko potencialno zmanjšali za 10-15 %
Splošna primernost	Dobro – uporabno pri zmernem preverjanju zanašanja stebra/vetra.

6.2 Nova Kaledonija (Francija)

Parameter	Manila	Nova Kaledonija (EN 1998 / EN 1991)	Ocenjevanje
Seizmično	visoko	Zmerno (cona 3, a_gR ≈ 0.16g)	Seizmični osnovni strig ~30 % Manile; zahteva pa se razred duktilnosti EN 1998 DCM.
Veter	250 km/h	36 m/s (10-minutno povprečje), sunek ~50 m/s (~180 km/h)	Tlak vetra je manjši; zanašanje ni kritično.
Strukturne posledice	Jeklene profile bi lahko zmanjšali za 15–25 %, če bi nadomestili evropske valjane profile (HEA/HEM).
Splošna primernost	Dobro – možna optimizacija članov.

6.3 Papua Nova Gvineja

Parameter	Manila	PNG (PNGS 1001–1982 / AS/NZS 1170)	Ocenjevanje
Seizmično	visoko	Zelo visoka (cona 1, PGA večja ali enaka 0,40 g)	PNGS 1001 hazar karte primerljive z Manilo, vendar koda nima prečiščenih določb o duktilnosti.
Veter	250 km/h	45 m/s (10-minutno povprečje) sunek ~160 km/h	Nižji veter; potresno vlada.
Strukturne posledice	Sprejeti višji R-faktor? PNGS omejeno vodenje; Uporabljen ISO 3010 ali ASCE 7‑22. Odseki so verjetno podobni Manili, vendar je potreben podroben potresni strokovni pregled.
Splošna primernost	Pogojno primeren – zahteva potrdilo lokalnega inženirja in posodobljeno preverjanje skladnosti z PNGS.

6.4 Čile

Parameter	Manila	Čile (NCh 433 Of.96 Mod.2012)	Ocenjevanje
Seizmično	visoko	Ekstremno (območje 3, osnovni strig 1,4–18,2 % W)	Čilski seizmični osnovni strig je lahko 2× do 3× NSCP, odvisno od obdobja.
Veter	250 km/h	Zmerno (30–35 m/s sunek)	Ne vladajoč.
Strukturne posledice	NCh 433 predpisuje stroge omejitve zanašanja (0,002 h_sx). Postavitev črt s tremi stolpci ustvarja resno torzijsko nepravilnost. Priporočljiv je dvojni sistem (SMF + EBF ali betonsko jedro).
Splošna primernost	Potrebna je večja prenova.Dodajte oklepna ležišča ali RC jedro; velikosti stolpcev se povečajo za 30–50 % v primerjavi z izhodiščem v Manili.

6.5 Peru

Parameter	Manila	Peru (E.030-2016)	Ocenjevanje
Seizmično	visoko	Zelo visoka (cona 4, obalna Lima Mw > 8,0 zmožna)	Elastični osnovni strig ~0,12–0,15 W; R=7 za SMF.
Veter	250 km/h	Nizko (~30 m/s)	Zanemarljivo.
Strukturne posledice	E.030 uveljavlja močan-stolpec/šibek-žarek in odmik Manjši ali enak 0,007 h_sx. Obstoječi SMF morda deluje, vendar perujska nacionalna gradbena uredba zahteva analizo nevarnosti za posamezno lokacijo. Odseki stolpcev verjetno potrebujejo dodatnih 15–25 % v primerjavi z Manilo.
Splošna primernost	Izvedljivo s potresno nadgradnjo.SMF je dovoljen; globalno togost je treba preveriti glede na perujske meje zanašanja.

7. Možnosti strukturne optimizacije

Strategija	Potencialni prihranek (MT)	Opombe
1. Revizija talnega sistema (naknadno napeta betonska ravna plošča)	80–100	Jekleni okvir zamenjan z RC; prihranek teže jekla, izravnan s povečanimi stroški betona.
2. Kompozitni stebri (CFT – Concrete‑Filled Tube)	40–55	Zmanjšajte površino jeklenega stebra; povečati togost in ognjevarnost.
3. Optimizirana kakovost jekla (Gr. 65 za stebre)	20–30	Večja trdnost omogoča manjše odseke; preverite lokalno razpoložljivost.
4. Izpopolnjen dizajn povezave	10–15	Uporabite plastično zasnovo povezav, da zmanjšate število ojačitev.
5. Modularne montažne stopnice in nekonstrukcijsko jeklo	5–8	Zamenjajte izdelane jeklene stopnice z montažnimi betonskimi ali lahkimi sistemi.
Popolno realno zmanjšanje	100–130	~20–27 % izhodišča

8. Zaključek in priporočila

Osnovna zasnova Manile je skladna s kodo in robustna.Sistem posebnega momentnega okvirja (SMF) s 3 stebri je odporen proti kombiniranemu vetru (250 km/h sunek) in potresu (J_DS=0.85g, S_D1=0.64g) zahteve na Filipinih, pod pogojem, da se uporabljajo sorazmernost močnega stebra/šibkega snopa in predhodno kvalificirane povezave SMF.

Skupna teža konstrukcijskega jekla ≈ 480 ton (405 ton osnove + 10 % nepredvidenih primerov).

Regionalna prenosljivost:

Tonga in Nova Kaledonija:Uporabno z možnim zmanjšanjem elementov (nižja potresna zahteva).

Papua Nova Gvineja:Pogojno primerno – treba je preveriti s trenutno seizmično prilogo PNGS in posodobitvami lokalne kode.

Čile:Potreben je dvojni sistem ali oporni okvir zaradi ekstremnega potresnega striga podlage (NCh 433). Jekleni steber se lahko poveča za 30–50 %.

Peru:Izvedljivo s 15–25-odstotno nadgradnjo stolpcev in analizo nevarnosti za posamezno lokacijo po E.030.

Optimizacijski potencial:S sprejetjem kompozitnih stebrov, optimiziranih vrst jekla ali alternativnih talnih sistemov bi lahko težo jekla zmanjšali na ~350–380 ton, s čimer bi prihranili ~42.000–55.000 USD pri materialu.

Naslednji koraki:Izvedite 3D analizo končnih elementov (SAP2000/ETABS), da preverite naravno periodo, odmik in stabilnost P-delta; izboljšati spoje stebrov in podrobnosti povezav; in izvedba geotehničnih raziskav na lokaciji za dokončanje načrta temeljev.

108