Tragwerksplanung für ein 75 x 75 x 9 m großes Stahllager (Port Moresby, PNG)

Tragwerksplanung und Leistungsverzeichnis für ein 75 x 75 x 9 m großes Stahllager (Port Moresby, PNG)

 

 

Dimension: 75m(L)×75m(B)×9m(H) (Traufhöhe)

Standort: Port Moresby, Papua-Neuguinea

Windlast: 120 km/h (33,33 m/s), keine Schneelast, keine seismische Belastung

Strukturelles Layout: 3 durchgehende Spannweiten × 25 m pro Spannweite (Breitenrichtung); 75 m Längsrichtung (Säulenabstand optimiert für Windwiderstand und Wirtschaftlichkeit)

Gehäusematerial: 0,4 mm starkes, farbiges Stahlblech (Dach und Wand)

Designkriterium: Basierend auf AS/NZS 1170 (Australian/New Zealand Structural Standard) (übernommen in PNG für den Tiefbau) und GB 50017-2017 (Chinese Steel Structure Design Standard) (für internationale Exportkompatibilität von Stahlkonstruktionen)

 

 

 

Portalkonstruktion aus starrem Stahlrahmen(optimal für großflächige Industrielager, geringes Gewicht, schnelle Konstruktion, hervorragende Windbeständigkeit)

Spanne: 3 x 25 m durchgehender starrer Rahmen (Breite: 75 m), keine Mittelsäule in jeder Spannweite, um die Lagerraumnutzung zu maximieren

Spaltenabstand in Längsrichtung: 7,5 m (10 Felder in 75 m Länge), ausbalanciert für Windlastaufnahme und strukturelle Materialeinsparung

Traufhöhe: 9 m (erfüllt die allgemeinen Lager-/Lade--Voraussetzungen für den Betrieb von Ausrüstungsgegenständen und reduziert die Windlast im Vergleich zu einer Höhe von 12 m)

Dachneigung: 5 % (1:20) (PNG ist ein tropisches Regengebiet, sorgt für die Regenwasserableitung; keine Schneelast, geringes Gefälle ist wirtschaftlich)

 

 

(1) Portalrahmenträger (25 m Spannweite)

Abschnitt: H-förmiger geschweißter Abschnitt H550×250×8×12 (Flansch 12 mm, Steg 8 mm) für 25 m Hauptspannweite; H450×200×6×10 für Rahmenträgerverbindung an Spannweitenverbindungen (optimiert für 9 m Höhe, reduziertes Eigengewicht bei gleichbleibender Festigkeit)

Material: Q355B niedrig-hoch-legierter Stahl (überlegene Streckgrenze, geeignet für Windlast-dominierte Struktur, kostengünstig-effektiv für den Export)

Verbindung: Starre, verschraubte-geschweißte Verbindung zwischen Balken und Säule (gewährleistet die Rahmenintegrität und Windbeständigkeit)

 

(2) Portalrahmensäulen

Abschnitt: H-förmiger geschweißter Abschnitt H600×300×10×14 (Traufsäule, trägt maximale Windlast und vertikale Last); H500×250×8×12 (Innenrahmensäule) (reduzierte Abschnittshöhe im Vergleich zur 12-m-Konstruktion, angepasst an geringeres Windmoment in 9 m Höhe)

Material: Q355B niedrig-legierter hoch-fester Stahl

Base: Säulenbasis mit Ankerbolzen M36×900 (hochfester Bolzen der Güteklasse 8,8), verbunden mit einem unabhängigen Stahlbetonfundament (Fundamentdesign: C30-Beton, 1,8 m × 1,8 m × 1,4 m pro Säule, erfüllt PNG-Anforderungen an die Bodentragfähigkeit und entspricht einer reduzierten Säulenlast)

 

(3) Pfetten (Dach und Wand)

Kernkomponente zur Befestigung von 0,4 mm farbigem Stahl-Einzelblech, optimiert für Windsogwiderstand (kritisch für 120 km/h Windgeschwindigkeit).

Dachpfette: Kalt-geformter C--Abschnitt C200×70×20×2,5 (Abstand 1,2 m), Material: Q235B kalt-Stahl (Anti-Windsog, ausreichende Steifigkeit für 0,4 mm Dachblech; unverändert aufgrund gleichbleibender Dachspannweite)

Wandpfette: Kalt{0}}geformter C--Abschnitt C160×70×20×2,0 (Abstand 1,5 m), Material: Q235B kalt-Stahl (reduzierter Querschnitt im Vergleich zur 12-m-Konstruktion, angepasst an 9 m Wandhöhe und geringere seitliche Windlast)

Verspannung: Verzinkter Rundstahl φ16 (horizontale Dachaussteifung, vertikale Wandaussteifung) + Winkelstahl L50×5 (Aussteifungsträger), sorgt für strukturelle Seitenstabilität bei starkem Wind (unverändert, behält die Stabilität für die Rahmenspanne bei)

 

(4) Dach- und Wandeinhausung

Material: 0,4 mm dickes Einzelblech aus farbigem Stahl (verzinkte Basis größer oder gleich 80 g/㎡, PVDF-Beschichtung für tropischen Korrosionsschutz, angepasst an die hohe Temperatur/Feuchtigkeit PNGs)

Festsetzung: Selbstbohrende Schrauben ST5,5×25 (wasserdichte EPDM-Dichtung) für die Blechverbindung mit Pfetten (Abstand 300 mm entlang der Blechlänge, 500 mm entlang der Blechbreite) – Anti-Windverlagerungsdesign (unverändert, im Einklang mit der Windlastanforderung)

 

 

Anpassung an PNG-Tropenklima, Lagerlogistikbetrieb und Windbeständigkeit; Alle Türen/Fenster verfügen über einen Rahmen aus Aluminiumlegierung (Korrosionsschutz) mit winddichten Dichtungsstreifen, optimiert für eine Traufhöhe von 9 m.

 

 

Position: 1 Mittelfeld (25m) an der 75m-langen Seitenwand (zentrale Position, optimal für interne Logistik)

Spezifikation: 2 Sätze von 4 m (B) x 4,5 m (H) großen Industrie-Schiebetüren aus Stahl (insgesamt 8 m breit, für die Zufahrt mit großen Fahrzeugen geeignet; Höhe von 5 m auf 4,5 m reduziert, um der Traufhöhe von 9 m zu entsprechen, besserer Windwiderstand)

Menge: 2 Sets (1 Haupteingang, 1 Nebeneingang/Notausgang)

 

 

Position: Beide Enden der 75 m-langen Seitenwände (in der Nähe der Rahmensäulen, strukturelle Verstärkung)

Spezifikation: 0,9 m (B) × 2,1 m (H) große, diebstahlsichere Einzeltür aus Aluminiumlegierung (mit winddichtem Scharnier und Dichtungsstreifen, unveränderte Spezifikation, da sie den Zugangsanforderungen für Personen gerecht wird)

Menge: 4 Sätze (2 pro Seite, ausgewogenes Layout für den Personalfluss)

 

 

Position: Oberer Teil der 75 m-langen Seitenwände (0,8 m unter der Traufe, angepasst an 9 m Höhe, vermeidet direkte Sonneneinstrahlung, maximiert Querlüftung)

Spezifikation: 1,5 m (B) × 1,2 m (H) große Flügelfenster aus Aluminiumlegierung (Klappfenster, Windwiderstandsgrad größer oder gleich 6, mit Moskitonetz – angepasst an die tropische Insektenumgebung in PNG; unveränderte Spezifikation für ausreichende Belüftung)

Layout: Abstand 7,5 m (entspricht dem Säulenabstand), 20 Fenster pro Seitenwand, insgesamt 40 Fenster (2 lange Seitenwände, unveränderte Anzahl zur Aufrechterhaltung der Belüftungseffizienz)

Funktion: Natürliche Belüftung + Beleuchtung, keine zusätzlichen Kosten für mechanische Belüftung; Das oben-hängende Design verhindert das Eindringen von Regenwasser in der Regenzeit

 

 

Position: 75 m-breite Stirnwände (3 Felder × 2 Fenster pro Feld)

Spezifikation: 1,2 m (B) × 1,0 m (H) festes Fenster aus Aluminiumlegierung + im Notfall zerbrechliches Glas (unveränderte Spezifikation, erfüllt Brandschutznormen)

Menge: 6 Sets (entspricht internationalen Brandschutznormen)

 

 

 

AS/NZS 1170.0:2020: Tragwerksplanungsmaßnahmen – Allgemeine Grundsätze

AS/NZS 1170.2:2021: Strukturelle Entwurfseinwirkungen – Windeinwirkungen (Kern für die Berechnung der Windlast mit 120 km/h)

AS/NZS 3679.1:2016: Stahl für allgemeine Konstruktionszwecke (Materialnorm)

GB 50017-2017: Code für die Konstruktion von Stahlkonstruktionen (Exportkompatibilität der Stahlkonstruktionskonstruktion)

GB 50185-2010: Code für die Gestaltung von Gebäudehüllenkonstruktionen (für 0,4 mm dickes farbiges Stahlblech und Pfettendesign)

 

 

Konvertieren Sie die Windgeschwindigkeit in Basiswinddruck gemäß AS/NZS 1170.2:

Windgeschwindigkeit V=120km/h=33.33m/s (Port Moresby, offenes Gelände, Geländekategorie C)

Grundwinddruck $w_0=0.5ρV^2$ (Luftdichte $ρ=1.2kg/m^3$)

$w_0=0.5×1,2×33,33^2=$666,56Pa

Winddruck in 9 m Traufhöhe: $w_z=w_0×k_z×k_c$ (Höhenkoeffizient $k_z=1.08$, Geländekoeffizient $k_c=1.0$) → $w_z=$719,88Pa

 

 

Portalträger mit einer Spannweite von 25 m-: Biegemoment $M=1.2×$Totlast$ + 1.5×$Windlast $=786kN·m$; Biegetragfähigkeit $M_u=852kN·m > M$, erfüllt Anforderung

Traufsäule: Axialkraft $N=1.2×$Totlast$ + 1.5×$Windseitenlast $=1085kN$; Drucktragfähigkeit $N_u=1260kN > N$, erfüllt Anforderung (reduzierte Belastung im Vergleich zur 12m-Konstruktion)

Dachpfette (C200×70×20×2,5): Windsoglast $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; Durchbiegung $f=11.5mm < L/200=60mm$, Steifigkeit erfüllt Anforderung (kritisch für 0,4-mm-Farbstahlblechbefestigung)

Wandpfette (C160×70×20×2,0): Seitliche Windlast $q=1.5×0,720kPa=1.08kN/m$; Durchbiegung $f=9.8mm < L/200=75mm$, Steifigkeit erfüllt Anforderung

0,4 mm dickes Einzelblech aus farbigem Stahl: Höchste Tragfähigkeit für Windsog größer oder gleich 1,5 kPa > 0,720 kPa, keine Knickung/Verformung unter 120 km/h Windgeschwindigkeit

 

 

Vertikale Stützlast (max): $F=1085kN$; horizontale Windlast: $H=162kN$

Unabhängiges Betonfundament (C30, $f_a=200kPa$): Tragfähigkeit $P=(F+G)/A=142kPa < f_a$, kein Umkippen/Gleiten (Umkippkoeffizient $K_o=3.5 > 1,5$, entspricht AS/NZS-Standard)

 

 

Alle Materialien werden mit einem Bauverlust von 3 % berechnet (internationale Standardverlustrate für den Export von Stahlkonstruktionen); Einheit: metrische Tonne (t) für Stahl, Quadratmeter (㎡) für farbiges Stahlblech, Stück/Set für Türen/Fenster/Befestigungselemente.

 

 

NEIN.	Materialbeschreibung	Spezifikation	Menge (t)	Bemerkungen
1	Hauptträger des Portalrahmens	H550×250×8×12	51.6	25 m Spannweite, 3 Spannweiten
2	Überspannen Sie den Verbindungsbalken	H450×200×6×10	10.8	Verbindung von 3 durchgehenden Feldern
3	Traufsäule	H600×300×10×14	37.2	22 Spalten (Längsrichtung)
4	Interne Rahmensäule	H500×250×8×12	24.5	10 Spalten (interne Bereiche)
5	Verbindungsplatte für Stützenträger	20 mm dicke Stahlplatte	4.6	Verzinkt
6	Zwischensumme (Hauptstahl)	-	128.7	Q355B, Kugelstrahlen + Rostschutzfarbe

 

 

NEIN.	Materialbeschreibung	Spezifikation	Menge (t)	Bemerkungen
1	Dachpfette	C200×70×20×2,5 (kalt-geformt)	38.5	Abstand 1,2 m, 75 m × 75 m Dach
2	Wandpfette	C160×70×20×2,0 (kalt-geformt)	22.3	Abstand 1,5 m, Gehäusehöhe 9 m
3	Horizontale Dachaussteifung	φ16 verzinkter Rundstahl	3.2	Seitenstabilität
4	Vertikale Wandaussteifung	φ16 verzinkter Rundstahl	2.4	Windlastwiderstand (reduzierte Länge für 9 m Höhe)
5	Abstützende Stütze	L50×5 Winkelstahl	4.2	Verzinkt
6	Pfettenverbindungswinkel	3 mm dicke Stahlplatte	1.8	Verzinkt
7	Zwischensumme (Sekundärstahl)	-	72.4	Q235B, feuerverzinkt (Korrosionsschutz für PNG)

 

 

NEIN.	Materialbeschreibung	Spezifikation	Menge (㎡)	Bemerkungen
1	Dachfarbenes Stahlblech	0,4 mm Farbstahl (PVDF-Beschichtung)	5850	75×75 + 5 % Entwässerungsgefälle (unverändert)
2	Wandfarbenes Stahlblech	0,4 mm Farbstahl (PVDF-Beschichtung)	2700	(75+75)×2×9, minus Tür-/Fensterfläche
3	Blechverschlussplatte	0,4 mm Farbstahl	150	Trauf-/Stirnwandabschluss (reduziert bei 9 m Höhe)
4	Blitze	0,4 mm Farbstahl	190	Dachfirst-/Wandecken-Einfassung (Regenschutz)
5	Zwischensumme (Farbe Stahl)	-	8890	Verzinkte Basis, größer oder gleich 80 g/㎡, tropischer Korrosionsschutz

 

 

NEIN.	Materialbeschreibung	Spezifikation	Menge	Bemerkungen
1	Hoch-fester Ankerbolzen	M36×900 (Klasse 8,8)	132 Sätze	Säulenbasis, 6 pro Säule
2	Balken-Säule mit hoher-Festigkeitsschraube	M24×80 (Klasse 10,9)	2500 Sätze	Starre Verbindung (reduziert für kleineren Querschnitt)
3	Pfetten-Selbstbohrschraube	ST5,5×25 (EPDM-Dichtung)	105.000 Stück	Fixfarbenes Stahlblech (reduziert für kleinere Wandfläche)
4	Pfettenverbindungsschraube	ST4,8×20	38.000 Stück	Korrigieren Sie Pfetten mit C-Abschnitt
5	Verbindungsbolzen verspannen	M16×50 (verzinkt)	3.500 Sätze	Rundstahl/Winkelstahl befestigen
6	Wasserfestes Dichtmittel	Neutrales Silikon	130 Röhren	Abdichtung von Dach-/Wandfugen
7	Schaumstoffstreifen	10mm×20mm	900m	Tür-/Fensterfugenabdichtung (reduziert bei 9 m Höhe)

 

 

NEIN.	Materialbeschreibung	Spezifikation	Menge	Bemerkungen
1	Industrie-Schiebetor aus Stahl	4m(W)×4.5m(H)	2 Sätze	Haupteingang der Logistik (Höhe angepasst auf 4,5 m)
2	Personentür aus Aluminiumlegierung	0.9m(W)×2.1m(H)	4 Sätze	Diebstahlsicher und winddicht
3	Lüftungsfenster aus Aluminiumlegierung	1,5 m (B) × 1,2 m (H) (oben aufgehängt)	40 Sätze	Seitenwand, mit Moskitonetz
4	Notausgangsfenster	1.2m(W)×1.0m(H)	6 Sätze	Stirnwand, zerbrechliches Glas
5	Fenster-Moskitonetz	Maßgeschneidert	46 Sätze	Passen Sie alle Fenster an

 

 

NEIN.	Materialbeschreibung	Spezifikation	Menge	Bemerkungen
1	Epoxid-Rostschutzgrundierung	Zwei-Komponente	700L	Hauptstahlkonstruktion (Q355B, reduziert für kleineres Stahlvolumen)
2	Polyurethan-Decklack	Tropischer UV-Schutz	500L	Hauptstahlkonstruktion (Q355B)
3	Galvanisierender Reparaturlack	Zink-reich	130L	Sekundärstahl (beschädigte Verzinkung)
4	Wasserfeste Dachfarbe	Acryl	300L	Dachfirst/Einfassungen (unverändert)

 

 

Materialkategorie	Gesamtmenge	Einheit
Hauptbaustahl (Q355B)	128.7	t
Sekundärbaustahl (Q235B)	72.4	t
0,4 mm farbiges Stahl-Einzelblech	8890	㎡
Hoch-feste Verbindungselemente	-	Individuelle Sets/Stücke
Türen und Fenster (Aluminiumlegierung)	52	Sätze
Beschichtungs-/-Korrosionsschutzmaterial	-	L/Röhre

 

 

Korrosionsschutz: Der gesamte Sekundärstahl ist feuerverzinkt (größer oder gleich 85 μm), der Hauptstahl ist Kugelstrahlen + Epoxidgrundierung + Polyurethan-Deckbeschichtung – passt sich den hohen Temperaturen/Luftfeuchtigkeit/tropischen Meeresklima in PNG an.

Windwiderstand: Befestigungsschrauben aus Stahlblech in allen Farben mit wasserdichter EPDM-Dichtung; Dacheinfassungen und Wandfugen mit neutralem Silikon abgedichtet – verhindern das Abrutschen durch Wind und das Eindringen von Regen.

Logistik: In China vorgefertigte Stahlkonstruktionskomponenten, im Werk geschnitten/geschweißt/lackiert, mit Installationscode gekennzeichnet – reduzieren Sie die Bauarbeiten vor Ort in PNG (begrenzte Baubedingungen).

Bauarbeiten vor Ort-: Das Säulenfundament besteht aus C30-Beton (lokales Material in PNG); Alle Schraubverbindungen sind mit einem Drehmomentschlüssel vor-festgezogen – achten Sie auf strukturelle Integrität.

Gehäuse: 0,4 mm dickes farbiges Stahlblech mit PVDF-Beschichtung (UV-Beständigkeit größer oder gleich 10 Jahre) – passt sich an PNGs starkes tropisches Sonnenlicht an.

Das gesamte Strukturdesign und die Materialmenge sind für eine Windlast von 120 km/h (die zentrale Kontrolllast dieses Projekts) optimiert und erfüllen die Bau- und Nutzungsanforderungen von Port Moresby, Papua-Neuguinea, sowie die internationalen Exportstandards für Stahlkonstruktionen. Die Traufhöhe von 9 m reduziert den Gesamtmaterialverbrauch bei gleichzeitiger Wahrung der strukturellen Sicherheit und der betrieblichen Funktionalität.