Armazém da construção de aço de L100m*W20m*H8m para áreas de carga de vento forte

 

 

Parâmetros do Projeto: Área de Construção: 2.000㎡

Altura do beiral: 8m

Pressão do Vento: 250km/h

Resistência Sísmica: Grau 8

Regiões adaptáveis:Filipinas, Nova Credonia, Tonga,Ilhas Virgens, Ilha da Reunião...

 

 

Para o projeto de oficina de estrutura de aço proposto (L20m x C100m x A8m, velocidade do vento extremamente alta, alta fortificação sísmica, sem carga de neve), este é um cenário de projeto típico caracterizado por "alta pressão do vento, alta resistência sísmica e baixa carga no telhado".

Devido às condições específicas de carga do vento (250 km/h, equivalente a um Typhoon Nível 14), esta será a carga de controle para todo o projeto estrutural. Normalmente, o consumo de aço de uma oficina leve é ​​controlado pela sucção do vento para estabilidade. No entanto, neste caso, a enorme pressão do vento e as forças sísmicas dominarão o dimensionamento da secção de vigas e pilares de aço.

Abaixo está o esquema de projeto estrutural mais razoável, econômico e seguro que sugerimos, juntamente com uma estimativa de consumo de aço.

 

 

Para lidar com a fortificação sísmica de 8 graus e a velocidade do vento de 250 km/h, e considerando que a altura de 8 m não requer vigas de guindaste, o esquema deve focar em “colunas fortes, vigas fracas” e “conexões rígidas”.

 

1. Sistema Estrutural Principal (Núcleo de Força Lateral)

Tipo de quadro:Estrutura de aço de seção H- personalizada.

Razão:Embora a carga do vento seja alta e exija almas mais espessas, uma seção cônica pode utilizar efetivamente a resistência do material. Ela aumenta a altura da seção nas juntas da viga-coluna (onde a força é maior) e a reduz no meio-do vão, tornando-a mais eficiente-em aço do que uma seção constante.

Tipo de conexão:Ligação Rígida (Ligação de Momento) entre vigas e pilares.

Razão:A fortificação sísmica de 8 graus exige que a estrutura tenha boa capacidade de dissipação de energia e integridade. As juntas rígidas resistem eficazmente aos momentos fletores gerados pelos terremotos, reduzem o deslocamento lateral e são mais seguras do que as conexões articuladas (esquemas de colunas oscilantes). Eles também resultam em menos deformação sob alta pressão do vento.

Tipo de base da coluna:Base de coluna rígida.

Razão:Para resistir ao enorme momento de tombamento (vento e terremotos), a base do pilar deve estar firmemente conectada à fundação para transferir momentos fletores.

 

2. Estrutura Secundária e Sistema de Contraventamento (Chave de Estabilidade)

Terças do telhado:Terças de aço com seção Z{0}}contínua (com hastes tensoras).

Razão:A velocidade do vento de 250 km/h gera uma enorme sucção de vento (levantando o teto). O aço de seção contínua-Z tem uma distribuição de força mais razoável do que o aço de seção C-e deve ser equipado com hastes de tensão ou suportes de camada-dupla para garantir a estabilidade do flange de compressão.

Cintas de parede:C-seção de vigas de aço (com hastes de tensão diagonais).

Razão:As paredes suportam principalmente a pressão e a sucção do vento. O aço de seção C-é suficiente. No entanto, abaixo da velocidade do vento de 250 km/h, o espaçamento das cingidas da parede precisa ser densificado (recomendado @1,0m - 1.2m) e hastes de tensão diagonais devem ser instaladas para resistir às forças horizontais.

Sistema de suporte:

Suporte horizontal do telhado:Instale contraventamentos horizontais transversais nos vãos da empena e no meio para formar uma treliça horizontal estável, transferindo as forças do vento para o contraventamento entre-colunas.

Contraventamento entre-colunas:Instale nas paredes da empena e no meio. Deve usar reforço de seção de aço (não apenas aço redondo) para atender aos requisitos de ductilidade da fortificação sísmica de 8 graus.

 

3. Estrutura do Gabinete

Revestimento do telhado:Painel de aço cor ondulado tipo 900 ou 750 personalizado.

Razão:Com ventos de velocidade de 250 km/h, painéis fixos-parafusados ​​comuns são facilmente retirados. Painéis de travamento-ocultos devem ser usados, contando com intertravamento mecânico para travar os painéis no lugar. Isso oferece a maior resistência à elevação do vento.

Revestimento de parede:Painéis de aço colorido corrugado personalizados do tipo 900 ou 750.

Razão:Painéis com picos de onda mais elevados apresentam maior rigidez e são adequados para áreas de alta pressão de vento.

 

 

Este é um indicador crítico. Devido à carga de vento extremamente elevada necessária (250 km/h) e à carga zero de neve, isto resultará em secções de vigas e colunas muito maiores do que as oficinas normais, enquanto os componentes secundários, como terças, terão menor tensão.

 

1. Base de estimativa

Conversão de carga de vento:Uma velocidade do vento de 250 km/h converte-se num valor de pressão do vento extremamente elevado (muito superior ao convencional 0,35-0,55 kN/m²). Isto exige que as almas das vigas e pilares não sejam demasiado finas e que as secções sejam suficientemente altas.

Resistência sísmica de 8 graus:Requer projeto de junta reforçado, resultando em placas de conexão maiores e mais espessas.

Sem carga de neve:Este é o único fator de “redução de peso”, o que significa que a carga permanente do telhado é leve e os requisitos de estabilidade para a mesa de compressão das vigas são menores.

 

2. Consumo estimado de aço por componente

 

Componente Estrutural	Índice estimado (kg/㎡)	Descrição
Quadro Principal (Vigas + Pilares)	20 - 25kg/㎡	Embora a altura do beiral de 8m não seja alta, devido ao vento forte, as seções finais da coluna e da viga-precisam ser espessadas (por exemplo, a espessura da alma aumentou de 4mm para 6-8mm).
Vigas de guindaste/pernas de vaca	0kg/㎡	Normalmente, nenhum guindaste é necessário a uma altura de 8 m, portanto este item é 0.
Terças de telhado + barras tensoras	7 - 9kg/㎡	Devido à enorme sucção do vento, as especificações das terças precisam ser aumentadas (por exemplo, C200 ou Z200) e a densidade da haste de tensão aumentada.
Cintas de parede + barras tensoras	4 - 5kg/㎡	A alta pressão do vento requer espaçamento mais denso e espessura de parede mais espessa.
Sistema de Contraventamento (Inter-coluna + Telhado)	3 - 4kg/㎡	Os requisitos sísmicos de 8 graus exigem um sistema de contraventamento rígido.
Outros (calhas, coberturas, etc.)	2 - 3kg/㎡	Inclui placas de conexão, parafusos e perda de material.
Consumo total de aço	36 - 46kg/㎡	Intervalo de referência chave

 

3. Cálculo do Consumo Total de Aço

Área Projetada da Oficina: 20m×100m=2000㎡

Consumo total conservador de aço:2.000㎡×45kg/㎡=90.000kg.

Observação:Se o cálculo da carga de vento for extremamente rigoroso, pode exceder 48~50kg/㎡, resultando em um peso total de cerca de 100 toneladas.

 

 

Para este projeto especial de “ventos fortes e sismos fortes”, para garantir a racionalidade do esquema, a CBC sugere que você se concentre nos seguintes pontos durante o projeto e a construção:

O design da fundação é fundamental:

A uma velocidade de vento de 250 km/h, são geradas enormes forças de elevação (levantamento do telhado) e de impulso (derrubamento do edifício). Suas fundações isoladas devem ser construídas muito grandes, ou você deve considerar fundações por estacas. Além disso, os chumbadores devem ser suficientemente grossos, longos e profundamente ancorados.

Detalhes das conexões do painel:

Sob a velocidade do vento de 250 km/h, “os detalhes determinam a vida ou a morte”. Os painéis do telhado devem utilizar clipes de liga de alumínio espessados ​​(clipes T-), e os parafusos de conexão entre os clipes e as terças devem ser densificados. É expressamente proibido o uso de painéis de telhado fixados-parafusados ​​nas bordas.

Utilização de "Sem carga de neve":

Embora não haja carga de neve, ao calcular a carga móvel do telhado, ela não pode ser inferior ao valor mínimo especificado pelo código (geralmente 0,5kN/m²). Porém, pode-se utilizar este ponto para relaxar um pouco o dimensionamento do apoio lateral do banzo de compressão das vigas, o que pode ajudar a economizar um pouco no consumo de aço.

 

Resumo:Para esse tipo de projeto de armazém, o esquema mais razoável é uma estrutura rígida de aço com seção H personalizada e painéis de telhado com trava de encaixe.{2}}. O consumo razoável de aço estimado está entre36-46 kg/㎡. Certifique-se de que um engenheiro estrutural profissional analise detalhadamente a carga do vento, pois 250 km/h é uma condição extrema que pode exigir relatórios especiais de teste de elevação do vento para suporte.

 

 

Notas: Os pesos listados abaixo são pesos líquidos teóricos. UM3–5%o subsídio para resíduos deve ser adicionado durante a aquisição.

1. Sistema de estrutura primária (estrutura de rolamento-de carga principal)

Componentes principais resistentes ao vento e às cargas sísmicas. Material:Q355B.

Não.	Componente	Especificação	Material	Quantidade	Peso unitário (kg)	Peso total (kg)	Observações
1	Colunas	H450-500x250x8x12	Q355B	40 peças	~610	24,400	Vigas H- soldadas com-profundidade variável
2	Vigas	H400-500x200x6-8x10-12	Q355B	36 peças	~680	24,480	2 peças por quadro, 17 quadros no total
3	Chaves de coluna	H200x200x8x12	Q235B	16 peças	~310	4,960	Instalado nas duas extremidades e na seção-intermediária
4	Suportes	Φ159x6	Q235B	20 unidades	~30	600	Contínuo na cumeeira e beirais

Subtotal – Estrutura Primária: Aprox.54,44 toneladas

 

2. Sistema de Estrutura Secundária (Moldura de Suporte de Revestimento)

Componentes que resistem principalmente à elevação do vento. Material:Aço galvanizado Q235B(Revestimento de Zinco Maior ou igual a 275g/m²).

Não.	Componente	Especificação	Material	Comprimento (por unidade)	Quantidade	Peso total (kg)	Observações
1	Terças de telhado	Z250x75x20x2.5	Galvanizado	6.0m	374 peças	19,100	Espaçamento @1,2m, inclui sobreposições
2	Cintas de parede	C200x70x20x2.5	Galvanizado	6.0m	334 peças	12,485	Espaçamento de 1,5 m, paredes com-inclinação dupla
3	Tirantes / Tirantes	Φ12 / Φ50x3	Q235	-	-	3,200	Tirantes de telhado-de dupla direção com escoras
4	Joelheiras	L50x5	Q235	1.0m	200 unidades	800	Conecta viga-às-junções de coluna

Subtotal – Estrutura Secundária: Aprox.35.585 toneladas

 

3. Sistema de revestimento (chapas de aço com revestimento colorido-)

Chapas de aço perfiladas-de camada única padrão são usadas conforme solicitação para "painéis únicos com revestimento-colorido".

Não.	Componente	Especificação	Grossura	Área (㎡)	Peso (kg)	Observações
1	Folhas de telhado	YX35-125-750	0,5mm	2100	1,050	Largura efetiva: 0,75m, inclui resíduos
2	Folhas de parede	HV-760 (costela alta)	0,5mm	1600	800	Altura: 8m, exclui portas/janelas
3	Acabamentos e rufos de bordas	Peças dobradas personalizadas	0,5mm	-	200	Para cumeeiras, beirais e cantos de paredes

Subtotal – Sistema de Revestimento: Aprox.2,05 toneladas

 

4. Fixadores e conectores

As regiões-de ventos fortes exigem conexões suficientes e confiáveis.

Não.	Material	Especificação	Unidade	Quantidade	Observações
1	Parafusos-de alta resistência	10,9 Grau M22	Definir	500	Para conexões de viga-coluna
2	Parafusos comuns	4.8 Grau M16	Definir	1000	Para suportes e suportes
3	Parafusos-autoperfurantes	Φ5.5x13	Computador	5000	Para fixar folhas coloridas (espaçamento denso)
4	Parafusos de ancoragem	M30	Definir	72	Conexões de base rígida

 

5. Proteção contra corrosão e proteção contra fogo

Não.	Material	Especificação	Casacos	Área (㎡)	Observações
1	Primer rico em zinco epóxi-	-	2 casacos	2500	Espessura do filme seco maior ou igual a 70 μm
2	Acabamento de poliuretano	-	2 casacos	2500	Cor conforme solicitação do proprietário

 

6. Tabela de Resumo de Materiais

Categoria	Peso total (kg)	Peso total (toneladas)	Observações
Estrutura Primária	54,440	54.44	Colunas, vigas, suportes
Estrutura Secundária	35,585	35.585	Terças, cintas, tirantes
Revestimento	2,050	2.05	Folhas e guarnições
Subtotal (peso líquido)	92,075	92.075	Peso líquido teórico
Subsídio para Resíduos (5%)	4,604	4.6	Para transporte e perda de corte
Quantidade total de aquisição	96,679	96.679	Aproximadamente. 97 toneladas

Nota: Todos os dados são apenas para referência. Quantidades finais sujeitas a desenhos de construção aprovados.