Strukturentwurf, Analyse, Materialliste und Marktanpassungsfähigkeit des Brisbane Steel Structure Warehouse

Strukturdesign, Analyse, Materialliste und Marktanpassungsfähigkeit des Brisbane Steel Structure Warehouse

 

Dieses Dokument konzentriert sich auf den strukturellen Entwurf, die Analyse, die detaillierte Materialliste und die Analyse der Marktanpassungsfähigkeit eines Stahlkonstruktionslagers in Brisbane, Australien. Das Lager ist mit spezifischen Abmessungen und funktionalen Anforderungen konzipiert. In diesem Dokument werden auch die Anwendbarkeit des Projekts auf den Märkten der Philippinen, Papua-Neuguinea, Chile und Südafrika sowie die entsprechenden Anpassungsmaßnahmen zur Erfüllung der lokalen Bedürfnisse erörtert.

 

 

Die zentralen Entwurfsparameter des Brisbane-Stahlkonstruktionslagers basieren auf den Anforderungen des Benutzers und gewährleisten strukturelle Sicherheit, funktionale Anwendbarkeit und wirtschaftliche Rationalität. Die spezifischen Parameter sind wie folgt:

Länge der Hauptstruktur: 130,95 Meter

Rahmenabstand: 8,73 Meter, insgesamt 16 Rahmen

Lagerbreite: 63 Meter

Windbeständige Säulen: 1 Säule alle 7 Meter

Mittelsäule: 1 Reihe Mittelsäulen, die in der Mitte des Lagers angeordnet sind und das Lager ohne Trennwände in einen Nord- und einen Südteil unterteilen

Laufkräne: je 1 Doppelbalken-Fachwerkkran im Nord- und Südteil mit einer Tragfähigkeit von 20 Tonnen und einer Hubhöhe von 7,5 Metern

Höhe des Hauptlagers: 12,5 Meter

Rolltore: Je 3 Rolltore an der Nord- und Südwand, 6 Meter hoch und 5 Meter breit

Vordächer: Je 1 Vordach an der Nord- und Südwand, 113,5 Meter lang und 9 Meter überhängend

Dachbeleuchtung: Sinnvoll angeordnete Dachbeleuchtungsplatten zur Gewährleistung der Innenbeleuchtung

Bürogebäude (Westseite): 2 Etagen, 8 Meter hoch, 6,6 Meter breit (Ost-West), 35 Meter lang (Nord-Süd)

Wand- und Dachmaterialien: 0,6 mm dicke Einzelstahlplatte für das Stahlkonstruktionslager; Sandwichpaneele für das Bürogebäude (Wand und Dach); Bodenplatte: 1 mm starke verzinkte Bodentragplatte, bereitgestellt von CBC Company, mit vor Ort gegossenem-Ortbeton-

 

 

2.2.1 Hauptrahmenstruktur

Die Hauptstruktur des Lagers besteht aus einem Portalstahlrahmensystem, das aus 16 Stahlrahmen mit einem Abstand von 8,73 Metern besteht und eine stabile Raumstruktur bildet. Der Portalrahmen besteht aus geschweißtem H--Profilstahl, der die Vorteile einer hohen Tragfähigkeit, einer guten Duktilität und eines geringen Gewichts bietet. Die Rahmensäulen und -träger sind durch starre Verbindungen verbunden, um die Gesamtstabilität der Struktur zu gewährleisten. Die Spannweite jedes Rahmens beträgt 63 Meter, und die mittlere Säule ist so angeordnet, dass sie die Spannweite in zwei 31,5-Meter-Spannweiten unterteilt, wodurch die Querschnittsgröße der Rahmenträger und -säulen reduziert und die wirtschaftliche Leistung der Struktur optimiert wird.

2.2.2 Wind-beständiges Säulendesign

Entlang der Länge des Lagers (130,95 Meter) sind windbeständige Säulen im Abstand von 7 Metern angeordnet. Die windbeständigen Säulen bestehen aus Stahl mit H--Profil, die mit dem Hauptrahmen und den Wandpaneelen verbunden sind, um der seitlichen Windlast standzuhalten, die auf das Lager einwirkt. Die Unterseite der wind{7}}Säulen ist auf dem Fundament befestigt und die Oberseite ist gelenkig mit dem Dachstuhl verbunden, um sicherzustellen, dass die wind{8}}Säulen die Windlast effektiv auf das Fundament übertragen können.

2.2.3 Laufkranträgerkonstruktion

Im nördlichen und südlichen Teil des Lagers sind zwei Doppelbalken-Fachwerkkrane mit einer Tragfähigkeit von jeweils 20 Tonnen und einer Hubhöhe von 7,5 Metern angeordnet. Die Kranträger bestehen aus geschweißtem H--Profilstahl und die Kranschienen sind oben auf den Kranträgern befestigt. Die Kranträger werden auf den Rahmensäulen und Mittelsäulen abgestützt, und die Verbindungsknoten sind als starre Verbindungen ausgeführt, um sicherzustellen, dass die Kranträger eine ausreichende Tragfähigkeit und Stabilität unter der Einwirkung der Kranlast (einschließlich vertikaler Last, horizontaler Stoßlast und seitlicher Last) haben.

2.2.4 Design der Überdachungsstruktur

An der Nord- und Südwand der Lagerhalle sind Vordächer mit einer Länge von jeweils 113,5 Metern und einer Überstandsbreite von 9 Metern angeordnet. Die Überdachungsstruktur besteht aus einem freitragenden Stahlfachwerksystem, das mit den Hauptrahmensäulen des Lagers verbunden ist. Die Fachwerkträger bestehen aus Winkelstahl und U-Stahl, und das Dach des Vordachs ist mit einer 0,6 mm dicken Einzelplatte aus farbigem Stahl gedeckt, passend zum Lagerdach. Das freitragende Fachwerk ist so konstruiert, dass es der Windlast und seinem Eigengewicht standhält, und die Verbindungsknoten mit dem Hauptrahmen sind verstärkt, um strukturelle Verformungen zu verhindern.

2.2.5 Dach- und Wandkonstruktionsentwurf

Das Dach und die Wände des Stahlkonstruktionslagers sind mit einer 0,6 mm dicken farbigen Stahlplatte verkleidet, die mit selbstschneidenden Schrauben an den Pfetten und Wandgurten befestigt wird. Die Pfetten und Wandgurte bestehen aus C--Profilstahl mit einem Abstand von 1,5 Metern und gewährleisten die Ebenheit und Stabilität von Wand und Dach. Dachbeleuchtungsplatten sind sinnvoll zwischen den Pfetten angeordnet, mit einem Abstand von 8,73 Metern (im Einklang mit dem Rahmenabstand), und die Beleuchtungsplatten bestehen aus transparenten FRP-Platten, die die natürliche Innenbeleuchtung effektiv verbessern und den Energieverbrauch künstlicher Beleuchtung reduzieren können.

2.2.6 Entwurf der Bürogebäudestruktur

Das Bürogebäude befindet sich auf der Westseite des Lagers, 2 Stockwerke hoch, 8 Meter hoch, 6,6 Meter breit (Ost-West) und 35 Meter lang (Nord-Süd). Die Struktur des Bürogebäudes basiert auf einem Stahlrahmensystem und die Stützen und Träger bestehen aus H--Profilstahl. Wand und Dach sind mit Sandwichpaneelen verkleidet, die die Vorteile Wärmedämmung, Schalldämmung und Feuerbeständigkeit bieten. Die Bodenplatte besteht aus einer 1 mm starken verzinkten Bodentragplatte der CBC Company und wird vor Ort mit -Beton vor Ort gegossen, um die Ebenheit und Tragfähigkeit des Bodens sicherzustellen.

2.2.7 Fundamentdesign

In Kombination mit den geologischen Bedingungen in Brisbane übernimmt das Fundament des Lager- und Bürogebäudes ein eigenständiges Stahlbetonfundament. Die Fundamentgröße richtet sich nach der Tragfähigkeit des Bodens und der vom Oberbau übertragenen Last. Das Fundament der Rahmensäulen, Mittelsäulen und Windschutzsäulen ist als Streckfundament ausgelegt, um eine ausreichende Tragfähigkeit und Setzungskontrolle des Fundaments zu gewährleisten. Die Unterseite des Fundaments ist mit einer Polsterschicht versehen, um zu verhindern, dass das Fundament durch den Boden erodiert.

 

 

Die Strukturanalyse basiert auf den relevanten australischen Entwurfsvorschriften für Stahlkonstruktionen (AS/NZS 4600:2018) und verschiedene auf die Struktur einwirkende Lasten werden genau berechnet, darunter Dauerlast, Nutzlast, Windlast, Schneelast und Kranlast.

3.1.1 Dauerlast

Zu den ständigen Lasten zählen hauptsächlich das Eigengewicht der Konstruktion (Stahlrahmen, Pfetten, Wandgurte, Wandpaneele, Dachpaneele, Sandwichpaneele, Bodenplatten usw.) und das Gewicht der festen Ausrüstung (Kranschienen, Beleuchtungskörper usw.). Das Eigengewicht der Struktur wird anhand der Materialdichte und der Abschnittsgröße berechnet, und das Gewicht der festen Ausrüstung wird anhand der tatsächlichen Anordnung bestimmt.

3.1.2 Nutzlast

Zu den Nutzlasten zählen die Boden-Nutzlast des Bürogebäudes und die Dach-Nutzlast des Lagerhauses. Die Boden-Nutzlast des Bürogebäudes wird mit 2,5 kN/m² (entsprechend den Büronutzungsanforderungen) und die Dach-Nutzlast der Lagerhalle mit 0,5 kN/m² (unter Berücksichtigung der Wartungslast) angesetzt.

3.1.3 Windlast

Brisbane liegt in einem Küstengebiet und die Windlast ist eine wichtige Kontrolllast. Entsprechend der Windgeschwindigkeit in Brisbane (Grundwindgeschwindigkeit 40 m/s) wird der Winddruck mit 0,8 kN/m² berechnet. Die Windlast wirkt auf die Wandpaneele, Dachpaneele, Vordächer und Rahmensäulen, und die seitliche Windlast wird über das windbeständige Säulen- und Rahmensystem auf das Fundament übertragen. Die durch den Wind-induzierten Vibrationen der Struktur werden ebenfalls berücksichtigt, um sicherzustellen, dass die Struktur unter starken Windbedingungen ausreichend Stabilität aufweist.

3.1.4 Schneelast

Das Klima in Brisbane ist warm und feucht, mit wenig Schneefall, daher wird die Schneelast mit 0,1 kN/m² (im Code angegebene Mindestschneelast) angenommen, was kaum Auswirkungen auf die strukturelle Gestaltung hat.

3.1.5 Kranlast

Jeder Doppelbalken-Fachwerkkran hat eine Tragfähigkeit von 20 Tonnen und die Kranlast umfasst vertikale Hublast, horizontale Stoßlast und seitliche Last. Die vertikale Hublast beträgt 200 kN (20 Tonnen), die horizontale Stoßlast beträgt 10 % der vertikalen Hublast (20 kN) und die seitliche Last beträgt 5 % der vertikalen Hublast (10 kN). Die Kranlast wird auf die Kranträger aufgebracht und der Einfluss der Kranbewegung auf die Struktur wird in der Analyse berücksichtigt.

 

 

Mithilfe einer professionellen Strukturanalysesoftware (SAP2000) wird das räumliche Strukturmodell des Lager- und Bürogebäudes erstellt und die Schnittkraft (Axialkraft, Scherkraft, Biegemoment) jedes Strukturelements (Rahmenstützen, Träger, windbeständige Säulen, Kranträger, Fachwerkelemente usw.) unter der kombinierten Einwirkung verschiedener Lasten berechnet. Die Analyseergebnisse zeigen, dass die innere Kraft aller Strukturelemente innerhalb des zulässigen Bereichs liegt und die Querschnittsgröße der Elemente angemessen ist.

 

 

Die Stabilitätsanalyse der Struktur umfasst die Gesamtstabilität und die lokale Stabilität. Die Gesamtstabilität des Portalstahlrahmens wird durch die starre Verbindung von Stützen und Trägern, die Anordnung von Querstreben und die Einspannung des Fundaments gewährleistet. Die lokale Stabilität der Stahlsäulen und -träger mit H--Profil wird durch die Steuerung des Breiten-{3}Dickenverhältnisses von Flansch und Steg gewährleistet, das den Anforderungen der Konstruktionsvorschriften entspricht. Darüber hinaus wird die Stabilität des auskragenden Dachfachwerks überprüft und die Verstärkungsmaßnahmen an den Verbindungsknoten getroffen, um lokales Ausknicken zu verhindern.

 

 

Die Durchbiegung der Rahmenträger, Kranträger und Dachträger wird überprüft, um sicherzustellen, dass die Durchbiegung den in der Norm angegebenen zulässigen Wert nicht überschreitet. Die zulässige Durchbiegung der Rahmenträger beträgt L/250 (L ist die Spannweite des Trägers), die zulässige Durchbiegung der Kranträger beträgt L/500 und die zulässige Durchbiegung der Dachträger beträgt L/200. Die Prüfergebnisse zeigen, dass die Durchbiegung aller Elemente den Entwurfsanforderungen entspricht und die Struktur eine gute Steifigkeit aufweist.

 

 

Basierend auf der Lastberechnung, der Schnittgrößenanalyse, der Stabilitätsanalyse und dem Durchbiegungsnachweis wird die statische Sicherheit des Lager- und Bürogebäudes bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Struktur die Anforderungen der australischen Stahlkonstruktionsvorschriften erfüllt, über ausreichende Tragfähigkeit, Stabilität und Steifigkeit verfügt und unter normalen Nutzungsbedingungen verschiedene Lasten sicher tragen kann, wodurch der sichere Betrieb des Lager- und Bürogebäudes gewährleistet wird.

 

Die Materialliste ist in zwei Teile unterteilt: das Stahlkonstruktionslager und das Bürogebäude, einschließlich Materialname, Spezifikation, Modell, Menge und Dosierung, um Genauigkeit und Details als Referenz für die Konstruktion zu gewährleisten.

 

Materialname			Spezifikation/Modell	Menge	Dosierung (kg)	Bemerkungen
Geschweißter H--Profilstahl (Rahmenträger)			H1000×400×16×20	16 Stück	80000	Spannweite 63 m, jeweils 63 m lang, verdickter Abschnitt
Geschweißter H--Profilstahl (Rahmensäule)			H900×350×14×18	32 Stück	70000	Höhe 12,5 m, jeweils 12,5 m lang, verdickter Abschnitt
Geschweißter H--Profilstahl (mittlere Säule)			H800×300×12×16	16 Stück	40000	Höhe 12,5 m, jeweils 12,5 m lang, verdickter Abschnitt
Geschweißter H--Profilstahl (wind-beständige Säule)			H700×300×12×14	19 Stück	30000	Höhe 12,5 m, Abstand 7 m, 130,95 m Länge, verdickter Abschnitt
Geschweißter H--Profilstahl (Kranträger)			H800×300×12×16	4 Stück	29000	2 Stück im Norden und Süden, jeweils 130,95 m lang, verdickter Abschnitt
Kranschiene			QU100	4 Stück	10476	2 Stück im Norden und Süden, jeweils 130,95 m lang
C-Profilstahl (Pfette)			C250×75×20×2.5	45 Stück	45000	Abstand 8,73 m, Länge 63 m, erhöhte Menge
C-Profilstahl (Wandgurt)			C200×70×20×2.0	180 Stück	40000	Abstand 1,5 m, Höhe 12,5 m, erhöhte Menge
Farbe Stahl-Einzelplatte (Dach/Wand)			0,6 mm, Farbe: grau	1 Charge	28620	Dachfläche: 130,95×63=8249.85㎡; Wandfläche: (130,95×12,5×2)+(63×12,5×2)=4848.75㎡; Gesamtfläche: 13098,6㎡
GFK-Beleuchtungspanel			1,0 mm, transparent	1 Charge	3330	Abstand 8,73 m, jeweils 63 m lang, 1,2 m breit; Gesamtfläche: 16×63×1.2=1209.6㎡
Rolltor			6m×5m, manuell	6 Stück	1800	Jeweils 3 Stück an der Nord- und Südwand
Winkelstahl (Vordachbinder)			L100×100×10	1 Charge	9900	2 Vordächer, jeweils 113,5 m lang, 9 m überhängend
Kanalstahl (Vordachpfette)			C160×60×20×2.0	32 Stück	2560	Abstand 4m, Länge 9m
Hoch-starke Schraube			M20×80, Güteklasse 10,9	2000 Stück	1800	Zur Verbindung von Stahlbauteilen
Selbstschneidende-Schraube			ST5,5×50	50000 Stück	750	Zur Befestigung von Farbstahlplatten und Beleuchtungsplatten
Beton			C30	1 Charge	120000	Unabhängiges Fundament, Gesamtvolumen 40m³ (3000kg/m³)
Verstärkung			HRB400E, Φ16/Φ12/Φ8	1 Charge	15000	Für unabhängige Gründung
Windows			1,2 m × 1,5 m, Aluminiumlegierung	20 Stück	1200	Gleichmäßig an Nord- und Südwänden angeordnet
Gesamtdosierung von Lagermaterialien					519656	Ungefähr 519,66 Tonnen

 

Materialname			Spezifikation/Modell	Menge	Dosierung (kg)	Bemerkungen
Geschweißter H--Profilstahl (Stütze)			H400×200×8×10	16 Stück	3840	Höhe 8m, jeweils 8m lang
Geschweißter H--Profilstahl (Träger)			H300×150×6×8	24 Stück	2880	Spannweite 6,6 m, jeweils 6,6 m lang
Sandwichplatte (Wand)			100 mm, EPS-Kern, farbige Stahloberfläche	1 Charge	7040	Wandfläche: (35×8×2)+(6,6×8×2)-15 (Fenster/Türen)=616.6㎡; Gewicht: 11,42 kg/㎡
Sandwichplatte (Dach)			100 mm, EPS-Kern, farbige Stahloberfläche	1 Charge	2420	Dachfläche: 35×6.6=231㎡; Gewicht: 10,47 kg/㎡
Verzinkte Bodentragplatte			1 mm, bereitgestellt von CBC Company	1 Charge	2541	Grundfläche: 35×6,6×2 (2 Etagen)=462㎡; Gewicht: 5,5 kg/㎡
Beton (Boden)			C30	1 Charge	27720	Bodenstärke: 100 mm; Volumen: 462×0.1=46.2m³; Gewicht: 3000kg/m³
Verstärkung (Boden)			HRB400E, Φ12/Φ8	1 Charge	4158	Verstärkungsgrad: 0,9 %
C-Profilstahl (Pfette/Wandgurt)			C140×50×20×1.8	40 Stück	1440	Abstand 1,5 m
Hoch-starke Schraube			M16×60, Güteklasse 10,9	800 Stück	576	Zur Verbindung von Stahlbauteilen
Selbstschneidende-Schraube			ST5,5×40	15000 Stück	225	Zur Befestigung von Sandwichelementen
Türen und Fenster			Türen: 1,8m×2,1m; Fenster: 1,2 m × 1,5 m	Türen: 4; Windows: 12	1800	Aluminiumlegierung, wärmeisolierendes Glas
Beton (Fundament)			C30	1 Charge	9000	Unabhängiges Fundament, Volumen 3m³
Verstärkung (Fundament)			HRB400E, Φ14/Φ8	1 Charge	1125	Für unabhängige Gründung
Gesamtdosierung von Bürobaustoffen					65605	Ungefähr 65,61 Tonnen

 

 

Gesamtdosierung der Stahlkonstruktionslagermaterialien: 519656 kg (519,66 Tonnen)

Gesamtdosierung Bürobaustoffe: 65605 kg (65,61 Tonnen)

Gesamtdosierung des gesamten Projekts: 585261 kg (585,26 Tonnen)

 

Der ursprüngliche Entwurf des Projekts basiert auf dem Klima, den geologischen Bedingungen und den Entwurfsvorschriften in Brisbane, Australien. Um sich an die Märkte der Philippinen, Papua-Neuguineas, Chiles und Südafrikas anzupassen, ist es notwendig, die lokalen natürlichen Bedingungen, Bauvorschriften und Benutzerbedürfnisse zu analysieren und entsprechende Anpassungsmaßnahmen vorzuschlagen, um die Anwendbarkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Projekts in den Zielmärkten sicherzustellen.

 

 

5.1.1 Anpassungsfähigkeitsanalyse

Die Philippinen liegen in der tropischen Monsunklimazone mit hohen Temperaturen, starken Regenfällen, häufigen Taifunen (Grundwindgeschwindigkeit bis zu 50 m/s) und komplexen geologischen Bedingungen (viele Gebiete sind erdbebengefährdet, seismische Intensität bis zu 7-8 Grad). Das ursprüngliche Design weist die folgenden Anpassungsprobleme auf:

Windlast: Der ursprüngliche Entwurf basiert auf der Grundwindgeschwindigkeit von 40 m/s in Brisbane, die niedriger ist als die Taifunwindgeschwindigkeit auf den Philippinen, sodass der Windwiderstand der Struktur unzureichend ist.

Seismische Leistung: Der ursprüngliche Entwurf berücksichtigt die seismischen Anforderungen nicht vollständig, und die Verbindungsknoten der Stahlelemente und der Fundamententwurf können die lokalen Anforderungen an die seismische Intensität nicht erfüllen.

Niederschlag: Die starken Regenfälle auf den Philippinen erfordern eine bessere Dachentwässerung, da es sonst zu Wasserlecks kommen kann.

Materialkorrosion: Das Meeresklima auf den Philippinen ist feucht und salzig, was leicht zu Korrosion von Stahlkonstruktionen führen kann, und die Korrosionsschutzleistung des ursprünglichen Designs muss verbessert werden.

 

5.1.2 Anpassungsmaßnahmen

Anpassung des Windwiderstands: Erhöhen Sie die Abschnittsgröße der Rahmensäulen, Balken und wind{0}}beständigen Säulen und erhöhen Sie die Anzahl der wind-beständigen Säulen (Abstand angepasst auf 5 Meter), um die seitliche Steifigkeit der Struktur zu verbessern. Verstärken Sie die Verbindungsknoten des Baldachinfachwerks und des Hauptrahmens, um zu verhindern, dass das Baldachin durch Taifune beschädigt wird. Optimieren Sie die Dachneigung (von 5 % bis 8 % anpassen), um den Windwiderstand des Dachs zu verbessern.

Seismische Anpassung: Einführung flexibler Verbindungsknoten für einen Teil der Stahlelemente, um die Duktilität der Struktur zu verbessern. Erhöhen Sie den Bewehrungsanteil des Fundaments und setzen Sie an der Unterseite der Säulen erdbebensichere Isolationspolster ein, um die Auswirkungen von Erdbeben auf die Struktur zu verringern. Verstärken Sie die Verbindung zwischen Kranträger und Rahmensäule, um die Stabilität des Krans unter seismischen Bedingungen zu gewährleisten.

Anpassung der Dachentwässerung: Erhöhen Sie die Anzahl der Dachentwässerungsrohre (ordnen Sie alle 10 Meter ein Rohr an) und erweitern Sie den Durchmesser der Entwässerungsrohre (von Φ100 auf Φ150), um eine reibungslose Entwässerung zu gewährleisten. Verwenden Sie wasserfestes Dichtmittel mit besserer Leistung für die Verbindung von Dachpaneelen und Beleuchtungspaneelen, um ein Austreten von Wasser zu verhindern.

Anpassung des -Korrosionsschutzes: Führen Sie eine Feuerverzinkungs-Korrosionsschutzbehandlung-für alle Stahlteile durch (Verzinkungsdicke größer oder gleich 80 μm) und tragen Sie einen Korrosionsschutzanstrich (zwei Schichten Grundierung und zwei Schichten Decklack) auf die Oberfläche auf. Ersetzen Sie die 0,6-mm-Einzelplatte aus farbigem Stahl durch eine 0,6-mm-Einzelplatte aus verzinktem, farbigem Stahl, um die Korrosionsschutzleistung zu verbessern. Es werden regelmäßige Wartungsmaßnahmen zum Korrosionsschutz formuliert.

Materialanpassung: Verwenden Sie korrosionsbeständige Materialien für Türen, Fenster und anderes Zubehör, z. B. Edelstahlbeschläge, um die Lebensdauer zu verlängern.

 

 

5.2.1 Anpassungsfähigkeitsanalyse

Papua-Neuguinea liegt in der tropischen Regenwaldklimazone mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit, starken Regenfällen, häufigen Erdbeben (seismische Intensität bis zu 7 Grad) und komplexen geologischen Bedingungen (viele Berggebiete, schlechte Fundamenttragfähigkeit). Das ursprüngliche Design weist die folgenden Anpassungsprobleme auf:

Geologische Bedingungen: Die Tragfähigkeit des Fundaments ist in vielen Bereichen gering und das ursprüngliche unabhängige Fundament kann die Anforderungen nicht erfüllen.

Niederschlag und Luftfeuchtigkeit: Hohe Niederschläge und hohe Luftfeuchtigkeit führen zu schlechter Belüftung in Innenräumen und leichter Korrosion von Stahlkonstruktionen und Materialien.

Seismische Leistung: Der ursprüngliche Entwurf erfüllt nicht die lokalen Anforderungen an die seismische Intensität und die Struktur ist anfällig für Schäden durch Erdbeben.

Transport und Bau: Der Verkehr in Papua-Neuguinea ist unterentwickelt und der Transport großer Stahlbauteile ist schwierig; Das örtliche Bauniveau ist niedrig und die Bauschwierigkeit komplexer Bauwerke hoch.

5.2.2 Anpassungsmaßnahmen

Fundamentanpassung: In Bereichen mit geringer Fundamenttragfähigkeit ersetzen Sie das Einzelfundament durch ein Streifenfundament oder Pfahlfundament, um die Tragfähigkeit des Fundaments zu verbessern. Bei der Pfahlgründung werden vorgefertigte Stahlbetonpfähle mit einer Länge von 10–15 Metern verwendet, die für komplexe geologische Bedingungen geeignet sind.

Anpassung der Belüftung und des Korrosionsschutzes: Erhöhen Sie die Anzahl der Fenster und stellen Sie Ventilatoren im Lager ein, um die Belüftung in den Innenräumen zu verbessern und die Luftfeuchtigkeit zu reduzieren. Alle Stahlteile verfügen über eine Feuerverzinkung + Korrosionsschutzlackierung und die Sandwichpaneele des Bürogebäudes bestehen aus feuchtigkeitsbeständigem EPS-Kernmaterial. Das Dach und die Wände sind mit feuchtigkeitsdichten Schichten ausgestattet, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.

Seismische Anpassung: Beachten Sie die örtlichen seismischen Entwurfsvorschriften, optimieren Sie das Struktursystem und verwenden Sie starre -flexible Kombinationsknoten, um die seismische Duktilität der Struktur zu verbessern. Reduzieren Sie die Spannweite des Rahmens (passen Sie den Rahmenabstand von 8,73 Meter auf 7 Meter an), um die Gesamtstabilität der Struktur zu verbessern. Verstärken Sie die Verbindung zwischen der Mittelsäule und dem Rahmenträger, um die seismische Leistung der Struktur zu verbessern.

Konstruktions- und Transportanpassung: Vereinfachen Sie die Strukturkonstruktion, teilen Sie große Stahlelemente für den Transport in kleine Abschnitte auf und montieren Sie sie vor Ort, um den Transport in Berggebieten zu erleichtern. Wählen Sie einfache und leicht-zu-konstruierende Verbindungsmethoden (z. B. Bolzenverbindung statt Schweißen), um sie an die bauliche Situation vor Ort anzupassen. Stellen Sie detaillierte Bauzeichnungen und -technische Anleitungen vor Ort zur Verfügung, um die Bauqualität sicherzustellen.

Anpassung der Dachentwässerung: Erhöhen Sie die Dachneigung auf 10 % und fügen Sie weitere Entwässerungsrohre hinzu, um bei starkem Regen eine reibungslose Entwässerung zu gewährleisten.

 

5.3.1 Anpassungsfähigkeitsanalyse

Chile liegt an der Westküste Südamerikas und verfügt über ein langes und schmales Territorium, ein komplexes Klima (von tropisch bis gemäßigt), häufige Erdbeben (eines der Länder mit der höchsten seismischen Aktivität der Welt, seismische Intensität bis zu 9 Grad) und starke Winde in den Küstengebieten. Das ursprüngliche Design weist die folgenden Anpassungsprobleme auf:

Seismische Leistung: Der ursprüngliche Entwurf kann die hohen seismischen Intensitätsanforderungen in Chile nicht erfüllen und die Struktur ist bei starken Erdbeben anfällig für schwere Schäden.

Windlast: In den Küstengebieten Chiles herrschen starke Winde, und der Windwiderstand der ursprünglichen Struktur muss verbessert werden.

Temperaturunterschied: In einigen Gebieten Chiles gibt es einen großen Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht, der zu einer thermischen Ausdehnung und Kontraktion von Stahlkonstruktionen und damit zu strukturellen Verformungen führen kann.

Designvorschriften: In Chile gelten strenge Bauvorschriften, und der ursprüngliche Entwurf, der auf australischen Vorschriften basiert, kann die Anforderungen der örtlichen Vorschriften nicht erfüllen.

5.3.2 Anpassungsmaßnahmen

Seismische Anpassung: Nehmen Sie ein seismisches Isolationsdesign für die gesamte Struktur an und setzen Sie seismische Isolationslager an der Unterseite der Rahmensäulen ein, um die seismische Reaktion der Struktur zu reduzieren. Verwenden Sie hoch-duktilen Stahl für wichtige Stahlbauteile (z. B. Rahmenstützen und Träger), um die seismische Leistung der Bauteile zu verbessern. Optimieren Sie die Querschnittsgröße der Elemente, erhöhen Sie die Dicke von Flansch und Steg und verbessern Sie die Tragfähigkeit und Stabilität der Elemente. Verstärken Sie die Verbindungsknoten aller Stahlbauteile, um sicherzustellen, dass die Knoten eine ausreichende Festigkeit und Duktilität aufweisen.

Anpassung des Windwiderstands: Erhöhen Sie die Abschnittsgröße wind{0}}beständiger Säulen und Rahmenträger und verringern Sie den Abstand wind{1}}beständiger Säulen auf 6 Meter. Verstärken Sie die Struktur des Vordachs, führen Sie ein stabileres Traversensystem ein und erhöhen Sie die Anzahl der Stützpunkte zwischen Vordach und Hauptrahmen. Die Dach- und Wandpaneele werden mit mehreren selbstschneidenden Schrauben befestigt, um zu verhindern, dass sie durch starken Wind weggeblasen werden.

Anpassung der Temperaturdifferenz: Setzen Sie Dehnungsfugen in der Struktur ein (alle 50 Meter entlang der Länge des Lagers), um die durch Wärmeausdehnung und -kontraktion verursachte Spannung abzubauen und strukturelle Verformungen zu verhindern. Wählen Sie Stahlmaterialien mit guter thermischer Stabilität und tragen Sie Wärmedämmfarbe auf die Oberfläche von Stahlbauteilen auf, um die Auswirkungen von Temperaturunterschieden zu verringern. Das Dach und die Wände des Bürogebäudes bestehen aus Sandwichpaneelen mit besserer Wärmedämmleistung, um den thermischen Komfort im Innenbereich zu verbessern.

Code-Anpassung: Sehen Sie sich den chilenischen Entwurfscode für Stahlkonstruktionen (E050) und den Erdbebenentwurfscode (NCh433) an und passen Sie die Entwurfsparameter (z. B. Lastkombination, Sicherheitsfaktor usw.) an, um die Anforderungen der örtlichen Vorschriften zu erfüllen. Die Feuerwiderstandskonstruktion des Bauwerks ist auf die örtlichen Brandschutzanforderungen optimiert.

Anpassung des-Korrosionsschutzes: Verwenden Sie für Küstengebiete eine Feuerverzinkung und eine Korrosionsschutzlackierung für Stahlteile und verwenden Sie korrosionsbeständige Materialien für Zubehörteile, um sie an das Meeresklima anzupassen.

 

 

5.4.1 Anpassungsfähigkeitsanalyse

Südafrika liegt auf der Südhalbkugel, mit subtropischem Klima, großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht, weniger Niederschlägen in den meisten Gebieten, starker Sonneneinstrahlung und gelegentlich starken Winden und Erdbeben (seismische Intensität bis zu 6-7 Grad). Das ursprüngliche Design weist die folgenden Anpassungsprobleme auf:

Temperaturunterschiede und Sonneneinstrahlung: Große Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht können zu strukturellen Verformungen führen; Starke Sonneneinstrahlung beschleunigt die Alterung farbiger Stahlbleche und Korrosionsschutzlacke.

Korrosionsschutzleistung: In einigen Gebieten Südafrikas herrscht eine hohe Luftfeuchtigkeit und die Stahlkonstruktion ist anfällig für Korrosion, was sich auf die Lebensdauer auswirkt.

Wind- und seismische Leistung: Gelegentlich starke Winde und Erdbeben erfordern, dass die Struktur eine bestimmte Windbeständigkeit und seismische Leistung aufweist.

Energieeinsparung: Starke Sonneneinstrahlung führt zu hohen Innentemperaturen und das ursprüngliche Design weist eine schlechte Wärmedämmleistung auf, was den Energieverbrauch erhöht.

5.4.2 Anpassungsmaßnahmen

Anpassung von Temperaturunterschieden und Sonneneinstrahlung: Setzen Sie Dehnungsfugen in die Struktur, um thermische Spannungen abzubauen. Ersetzen Sie die 0,6-mm-Einzelplatte aus farbigem Stahl durch eine farbige Stahlplatte mit UV-Schutzbeschichtung, um die durch Sonneneinstrahlung verursachte Alterung zu verlangsamen. Die Dachbeleuchtungsplatten sind mit UV-beständigen FRP-Platten ausgestattet, um die Lebensdauer zu verbessern. Tragen Sie Wärmedämmfarbe auf die Oberfläche von Stahlbauteilen auf, um die Auswirkungen von Temperaturunterschieden zu verringern.

Anpassung des -Korrosionsschutzes: Alle Stahlteile sind mit einer Feuerverzinkung + einem Korrosionsschutzlack behandelt, und der Korrosionsschutzlack wählt Produkte mit guter Wetterbeständigkeit und Alterungsschutz aus. Um die Lebensdauer der Struktur zu verlängern, wird regelmäßig eine Korrosionsschutzwartung durchgeführt. Die Verbindungsteile von Stahlbauteilen werden mit wasserfestem und korrosionsbeständigem Dichtmittel abgedichtet, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.

Wind- und seismische Anpassung: Erhöhen Sie entsprechend der lokalen Windgeschwindigkeit und seismischen Intensität die Querschnittsgröße der Rahmenstützen und wind{0}}beständigen Säulen entsprechend und optimieren Sie die Verbindungsknoten, um den Windwiderstand und die seismische Leistung der Struktur zu verbessern. Verstärken Sie die Überdachungsstruktur, um Schäden durch starken Wind zu verhindern.

Anpassung der Energieeinsparung: Das Dach und die Wände des Lagers sind mit einer Schicht wärmedämmender Baumwolle (50 mm dick) zwischen der farbigen Stahlplatte und den Pfetten/Wandgurten bedeckt, um die Wärmedämmleistung zu verbessern. Das Bürogebäude verfügt über Sandwichpaneele mit besserer Wärmedämmleistung (150 mm dicker EPS-Kern), um die Innentemperatur und den Energieverbrauch zu senken. Installieren Sie Sonnenschirme vor den Fenstern des Bürogebäudes, um die starke Sonneneinstrahlung zu blockieren.

Fundamentanpassung: Optimieren Sie das Fundamentdesign entsprechend den örtlichen geologischen Bedingungen und übernehmen Sie ein unabhängiges Fundament oder ein Streifenfundament, um die Tragfähigkeit des Fundaments sicherzustellen. Erweitern Sie in Gebieten mit schlechten geologischen Bedingungen die Fundamentgröße entsprechend.

 

Das Stahlkonstruktionslagerprojekt in Brisbane, Australien, ist mit angemessener Struktur und vollständigen Funktionen konzipiert und entspricht den örtlichen Designvorschriften und Nutzungsanforderungen. Die detaillierte Materialliste und Dosierung in diesem Dokument kann als genaue Referenz für die Konstruktion dienen. Für die Märkte der Philippinen, Papua-Neuguineas, Chiles und Südafrikas sind aufgrund der Unterschiede in den örtlichen natürlichen Bedingungen, Bauvorschriften und Nutzerbedürfnissen entsprechende Anpassungsmaßnahmen erforderlich, um die Probleme des Windwiderstands, der seismischen Leistung, des Korrosionsschutzes, der Anpassungsfähigkeit des Fundaments und der Energieeinsparung zu lösen. Nach der Anpassung kann das Projekt die lokal geltenden Anforderungen erfüllen und hat in den Zielmärkten gute wirtschaftliche und soziale Vorteile.