Структурный проект стального склада размером 18 × 55 × 6 м для Папуа-Новой Гвинеи с 5-тонным мостовым краном

Структурный проект стального склада размером 18 × 55 × 6 м для Папуа-Новой Гвинеи с 5-тонным мостовым краном, крышными вентиляторами и мансардными окнами

---

Расположение: Папуа-Новая Гвинея (PNG)

Климат: Тропический; снега нет, сейсмическая активность незначительна

Скорость ветра: 120 км/ч (≈33,3 м/с) → Базовое давление ветра ≈ 0,7 кН/м² (в соответствии с AS/NZS 1170.2 или эквивалентным местным нормам)

Размеры здания:

Ширина: 18 м

Длина: 55 м

Высота карниза: 6 м

Уклон крыши: 5 градусов (стандарт для дренажа; подъем ≈ 0,8 м в середине-пролета)

Облицовка стен и крыши: предварительно-окрашенные гофрированные стальные листы толщиной 0,45 мм (однослойные)

Внутреннее оборудование: Один 5-тонный электрический мостовой кран (EOT), пролет ≈ 16,5 м, балки взлетно-посадочной полосы опираются на основные колонны.

---

 

 

 

Основные кадры: Жесткие портальные рамы, расположенные с интервалом 7,86 м (7 пролетов длиной более 55 м → всего 8 рам, опция — 9 пролетов по 6,11 м каждый).

Конфигурация фрейма:

Колонны: индивидуальные H-профили CBC (сварные пластинчатые секции).

Стропила: конические надстроенные-двутавровые-профили.

Основание: Штифтовое или фиксированное основание (предпочтительно фиксированное для крановых нагрузок), встроенное в железобетонные опоры.

Система подкрановых путей:

Подкрановые балки: HEA/UB 300–350 (в зависимости от критериев прогиба)

Соединения кронштейнов, приваренные к полкам колонны на высоте ~5,5 м.

Крановый рельс: стандартный QU70 или аналогичный.

Распорка: горизонтальные и вертикальные распорки между балками взлетно-посадочной полосы.

 

 

прогоны: Профили C- (C200×60×20×2,5 мм) при расстоянии 1,5 м на крыше

Гиртс: Профили C- (C150×60×20×2,0 мм) при вертикальном расстоянии 1,2 м от стен.

Брекет-система:

Крыша: X-раскосы в торцевых пролетах + продольные раскосы вдоль конька/карниза.

Стены: поперечные-раскосы на торцах фронтона и на одной боковой стене.

Все крепления: стальные стержни Ø12–16 мм или уголки.

 

 

Вентиляторы: Коньковый вентилятор непрерывного действия (поликарбонат или металл) – длина 55 м.

Мансардные окна: Полупрозрачные панели из стеклопластика или поликарбоната, встроенные в каждый третий пролет прогона (между ~4,5 м), покрывающие ~10 % площади крыши → примерно . 100 м².

 

 

Железобетонные опорные фундаменты под каждой колонной (размеры оцениваются как 2,0 м × 2,0 м × 0,8 м в глубину, в зависимости от несущей способности грунта, превышающей или равной 100 кПа)

---

 

 

 

Мертвая нагрузка (DL):

Обшивка крыши + прогоны: 0,12 кН/м².

Крановая балка + рельс: 0,5 кН/м (линейная нагрузка на колонны)

Динамическая нагрузка (LL): Эксплуатационная нагрузка=0.25 кН/м² (крыша закрытая-)

Ветровая нагрузка (ВЛ):

Базовое скоростное давление q=0.613 × V² (В в м/с) → q ≈ 0,68 кН/м²

Коэффициенты внешнего давления (Cp):

Наветренная стена: +0.7

Подветренная стена: –0,5

Крыша (наклон 5 градусов): –0,9 (всасывание)

Внутреннее давление: ±0,2 (предполагается частично открытое здание)

Расчетное давление нетто ≈ 1,0–1,2 кН/м² (критическое всасывание на крыше)

Крановая нагрузка:

Вертикальное: 50 кН (5 т) + ударный коэффициент (25%) → 62,5 кН на колесо.

Боковая: 10 % от поднимаемой нагрузки → 5 кН на колесо.

Продольное: 5 % тормозное усилие

 

 

Портальная рамка: рассчитан на комбинированные нагрузки силы тяжести, ветра и крана с использованием анализа второго-порядка (учитываются эффекты P-Δ).

Пределы отклонения:

Крыша: L/180 при ветре

Крановый путь: L/600 при вертикальной нагрузке

Местное коробление: Ребра жесткости стенки в местах расположения кронштейнов крана

Соединения: Сварные моментные соединения в местах соединения стропил с колонной; болтовые соединения для транспортировки

---

 

Элемент	Описание	Количество	Вес блока (кг/м)	Общий вес (кг)
Основные кадры	Конические двутавровые-профили (в среднем. 110 кг/м)	8 шпангоутов × (2×6 м сб + 18.5 м стропила)=236 м	110	25,960
Крановые балки взлетно-посадочной полосы	УБ 356×171×51 (51 кг/м)	2 × 55 m	51	5,610
прогоны	С200×2,5 мм	(55/1.5 +1) × 18 m ≈ 684 m	3.2	2,189
Стеновые пояса	С150×2,0 мм	2×(55+18)×(6/1.2) ≈ 730 m	2.3	1,679
Распорка	Стержень Ø16 / уголки L50×5	~400 m	1,5 в среднем	600
Крыша/стеновые листы	ППГЛ 0,45 мм	Крыша: 55х18,2 ≈ 1001 м²; Стены: 2×(55+18)×6=876 м²	4,5 кг/м²	8,457
Крепеж, Рельсы, Аксессуары	-	-	-	~2,000
Общий вес стали				≈46 495 кг

Примечание. Не включает арматуру фундамента и бетон.

---

 

 

 

Скорость ветра: До 250 км/ч (например, тайфун Хайян) → q ≈ 3,0 кН/м²

Ключевые изменения:

Увеличьте размеры секций основной рамы на 30–50 %.

Уменьшите расстояние между рамами портала до 6 м (9 секций) для лучшего распределения нагрузки.

Использовать более толстую облицовку (0,55–0,60 мм) с усиленным креплением (меньшее расстояние между винтами, штормовые зажимы)

Укрепите соединения крыши-с-рамой (вместо ремней используйте планки).

Добавьте больше распорок (как поперечных, так и продольных).

Более высокие коэффициенты безопасности при проектировании ветроподъемников (особенно на карнизах и в углах)

Рассмотрите возможность использования крыши с двойной-изоляцией, чтобы уменьшить термическую нагрузку и повысить долговечность.

 

 

Сейсмический коэффициент: Sa(T) ≈ 0,6–0,9 г (в зависимости от почвы и периода)

Ключевые изменения:

Переход от жестких портальных рам кскрепленные рамыилимомент-стойкие рамы с пластичной детализацией

Используйте однородные (не-конические) H-профили, чтобы обеспечить контроль формирования пластичного шарнира.

Опорные плиты рассчитаны на полный момент + сдвиг + подъем при сейсмическом опрокидывании.

Опоры крана должны быть сейсмически устойчивы (амортизаторы или боковые упоры).

Диафрагма крыши должна действовать как жесткая горизонтальная ферма → меньшее расстояние между прогонами (1,2 м) и более прочное крепление листов.

Требования к классу пластичности в соответствии со стандартом AISC 341 или местными чилийскими нормами (например, использование стали с низким-пределом текучести-точечной стали не допускается)

Фундаменты рассчитаны на высокое сопротивление подъему и скольжению.

Избегайте хрупких элементов (например, тонких стержней); используйте конструкционные уголки или трубы для крепления

Примечание: В сейсмических зонах для самого крана могут потребоваться специальные средства крепления и демпфирования, в которых нет необходимости в PNG.

---

 

Предлагаемый склад в Папуа-Новой Гвинее оптимизирован для умеренных ветровых нагрузок и работы кранов с использованием экономичных-конических рам и легкой-обшивки. На Филиппинах,-подверженных тайфунам, при проектировании определяющим фактором является устойчивость к сильному ветру, а в сейсмическом Чили первостепенное значение приобретают пластичность, резервирование и рассеивание энергии,-что приводит к принципиально другим структурным системам и использованию материалов. В каждом случае необходимо строго соблюдать местные строительные нормы и правила (NSCP для Филиппин, NCh для Чили).