Dizajn dvospratne vile od lake čelične konstrukcije-za klijente ostrva Reunion

Dizajn dvospratne svijetle čelične vile za klijente ostrva Reunion (struktura, opis materijala i analiza tržišta)

 

Ovaj projekat je dvospratna laka čelična vila dizajnirana za klijente na ostrvu Reunion, s veličinom aviona od 11,8 m × 11,8 m i visinom poda od 2,65 m po spratu. Uzimajući u obzir ekstremno uragansko vrijeme na ostrvu Reunion, dizajn se fokusira na otpornost na vjetar i strukturnu stabilnost. Glavna konstrukcija koristi hladno -formirani tankozidni -čelik C- profila, ojačan 18 mm OSB strukturnim pločama. Vanjski zid je zaštićen AAC panelima debljine 50 mm, a podna ploča koristi CBC 1 mm pocinčani čelični lim sa-izlivenim-u- betonom na licu mjesta. Cjelokupni dizajn zadovoljava lokalne standarde sigurnosti zgrada i prilagođava se klimatskim karakteristikama tropskog uragana otoka Reunion.

 

 

Osnovni koncept dizajna vile je "lagana,-velika čvrstoća,{1}}otporna na vjetar i izdržljiva", fokusirajući se na rješavanje problema stabilnosti konstrukcije pod ekstremnim uraganskim vremenom. Specifični konstrukcijski dizajn je sljedeći:

 

 

Glavna nosiva{0}}konstrukcija koristi hladno-formirani tankozidni-čelik C-presjeka sa specifikacijama 140×41×39×11 mm, debljinom od 1,2 mm i materijalom G550AZ150. Ovaj materijal ima visoku granicu tečenja (veću ili jednaku 550MPa) i dobru otpornost na koroziju (vruće pocinčani premaz AZ150), koji se može efikasno oduprijeti eroziji tropske morske klime i osigurati vijek trajanja konstrukcije.

Raspored stubova: Stubovi su raspoređeni u razmaku od 1,2m po obodu i unutrašnjim pregradnim zidovima vile (ravnina 11,8m × 11,8m), ukupne visine 5,3m (2×2,65m). Baza stuba je povezana sa temeljem pomoću anker vijaka kako bi se poboljšale performanse protiv-prevrtanja i protiv-povlačenja, što je ključno za otpornost na udar uragana.

Raspored greda: Podne grede i krovne grede su raspoređene u skladu sa stubovima, sa istim specifikacijama čelika C-presjeka kao i stupovi. Podne grede se postavljaju u razmacima od 1,2 m kako bi izdržale opterećenje podne ploče i gornje konstrukcije; krovne grede imaju rešetkastu strukturu kako bi se poboljšala ukupna krutost i otpornost krova na vjetar.

Raspored greda i greda: Krovni i zidni pojasevi su raspoređeni u intervalima od 600 mm, koristeći 100×40×20×10 mm hladno-oblikovanog tankog{6}}čelika C-presjeka (1,0 mm), koji je povezan sa stubovima i gredama{9} kako bi se formirao kompletan sistem krovne ploče za spoljno opterećenje{9}.

 

Kao odgovor na ekstremno uragansko vrijeme na otoku Reunion, strukturne ploče od OSB (Oriented Strand Board) debljine 18 mm koriste se za ojačavanje cijele lake čelične konstrukcije, formirajući kompozitni posmičući zid i krov "čelična kobilica + OSB ploča", što uvelike poboljšava bočnu krutost i integritet konstrukcije, te efikasno stvara bočni pritisak i otpornost na bočni pritisak.

Ojačanje zida: OSB ploče su u potpunosti popločane sa unutrašnje i vanjske strane lake čelične zidne kobilice, pričvršćene vijcima protiv vjetra- (razmak 150 mm), formirajući zatvoreni sistem posmičnog zida koji može izdržati bočno opterećenje vjetra i spriječiti deformaciju i oštećenje zida.

Ojačanje krova: OSB ploče su popločane na krovnim gredama, pričvršćene anti-samourezujućim-vijcima, a zatim pokrivene vodootpornom membranom i crijepom. OSB krovna ploča povećava otpornost krova na usis vjetra i sprječava podizanje ili oštećenje krova od uragana.

Pojačanje veze: Svi spojevi između stubova, greda, greda, greda i OSB ploča imaju spojeve visoke -čvrstoće protiv-konje (kao što su pocinčani ugaoni čelik, anti-samourezni vijci protiv vjetra), a tačke povezivanja su ojačane zaptivačem i čvrstoćom konstrukcije kako bi se izbjeglo zaptivanje i zaptivanje pod udarom uragana.

 

 

Spoljni zid koristi AAC (autoklavirani gazirani beton) panele debljine 50 mm kao materijale za održavanje. AAC paneli imaju karakteristike male težine, visoke čvrstoće, toplotne izolacije, zvučne izolacije i otpornosti na vatru, a njihova porozna struktura može efikasno smanjiti opterećenje vetrom, istovremeno pružajući dobre performanse toplotne izolacije, prilagođavajući se tropskoj klimi ostrva Reunion. AAC paneli su pričvršćeni na vanjsku stranu OSB strukturnih ploča preko posebnih konektora, a praznine između panela su ispunjene zaptivačem kako bi se osigurale vodootporne i vjetrootporne performanse.

 

 

Podna ploča koristi CBC pocinčani čelični lim debljine 1 mm kao podnu nosivu ploču, sa-izlivenim-na mjestu- betonom C30 (debljine 100 mm). Pocinčani čelični lim ima dobru otpornost na koroziju i nosivost, a beton-na-izliveni beton formira kompozitnu podnu ploču sa čeličnim limom, koji ima visoku krutost i nosivost, te može efikasno odoljeti vibracijama i udarima uzrokovanim uraganima. Podna noseća ploča je pričvršćena na grede poda pomoću samoreznih vijaka, a čelična mreža je postavljena u beton kako bi se spriječile pukotine.

 

 

U kombinaciji sa geološkim karakteristikama ostrva Reunion i zahtevima otpornosti na uragane, temelj usvaja armiranobetonsku nezavisnu osnovu. Veličina temelja je 800mm × 800mm × 1000mm (dužina × širina × visina), a armatura temelja je postavljena prema zahtjevima nosivosti-. Baza stuba je povezana sa temeljem pomoću anker vijaka (M24), a anker vijci su ugrađeni u temelj kako bi se osigurao dovoljan kapacitet protiv-prevrtanja i protiv-povlačenja, sprječavajući rušenje zgrade od uraganskog vjetra.

 

Slijedi detaljna kalkulacija materijala i količina na osnovu projekta strukture vile i dimenzija 11,8m × 11,8m × 5,3m (ukupne visine), uključujući glavne materijale, pomoćne materijale i konektore, osiguravajući dovoljnu količinu i racionalnost.

 

 

Naziv materijala	Specifikacija	Debljina	Količina	Jedinica	Aplikacija
Hladno{0}}e{1}}elik C{1}}elik	140×41×39×11 mm	1.2mm	320	m	Stubovi, podne grede, krovne grede
Hladno{0}}e{1}}elik C{1}}elik	100×40×20×10 mm	1.0mm	480	m	Krovne grede, zidne ograde
Hladno{0}}e{1}}elik C{1}}elik	80×40×20×8 mm	0.8mm	220	m	Unutrašnje pregradne kobilice
Komponente čelične rešetke	Odgovarajuća krovna konstrukcija	1.2mm	12	setovi	Krovni nosač (povećava otpornost na vjetar)

 

 

Naziv materijala	Specifikacija	Količina	Jedinica	Aplikacija
OSB strukturna ploča	18mm debljine, 2440×1220mm	180	㎡	Ojačanje zidova i krova (unutrašnja i vanjska strana)
Samorezni vijci protiv-vjetara{1}}	M5×50mm, pocinkovano	15000	komada	Pričvršćivanje OSB ploča na čelične kobilice
Pocinčani ugaoni čelik	50×50×5 mm	60	m	Jačanje veza između kobilica

 

 

Naziv materijala	Specifikacija	Količina	Jedinica	Aplikacija
AAC Panel	50mm debljine, 600×2400mm	120	㎡	Održavanje vanjskih zidova (osim vrata i prozora)
AAC konektori za panele	Specijalni pocinčani konektori	2400	komada	Pričvršćivanje AAC panela na OSB ploče
Vodootporni zaptivač	Poliuretanski zaptivač	30	cijevi	Popunjavanje praznina između AAC panela i priključaka
Boja za spoljne zidove	Anti-korozivni, anti-ultraljubičasti, vodootporni	20	galonima	Premaz AAC vanjski zid (povećava izdržljivost)

 

Naziv materijala	Specifikacija	Količina	Jedinica	Aplikacija
CBC pocinčani čelični lim	1mm debljine, podna noseća ploča	150	㎡	Baza podne ploče (dva sprata, uključujući stepenice)
C30 Izliven-na{2}} mjesto Beton	100mm debljine	15	m³	Podna ploča (dva sprata)
Steel Mesh	Φ6@150×150mm	150	㎡	Ojačanje livenog-betona{1}}na mjestu
Podni samorezni vijci	M6×30mm, pocinkovano	8000	komada	Pričvršćivanje pocinčanog čeličnog lima na podne grede

 

 

Naziv materijala	Specifikacija	Količina	Jedinica	Aplikacija
C30 armirani beton	Nezavisna fondacija	25	m³	Temelj vile (32 nezavisna temelja)
Armaturni čelik	Φ16mm, Φ12mm	3.5	tona	Ojačanje temelja
Anchor Bolts	M24×800mm, pocinkovano	128	komada	Povezivanje baze stuba sa temeljom
Vodootporna membrana	SBS vodootporna membrana debljine 4mm	150	㎡	Hidroizolacija temelja

 

 

Naziv materijala	Specifikacija	Količina	Jedinica	Aplikacija
Krovna vodootporna membrana	TPO vodootporna membrana, debljine 1,5 mm	140	㎡	Hidroizolacija krova (otporna na uragansku kišu)
Roof Tiles	Lagani betonski crijep	150	㎡	Krovni pokrivač (otporan na-vjetar)
Vrata i prozori	Aluminijska legura, otporan{0}} na vjetar, vodootporan (prilagođena veličina)	12	setovi	Vrata i prozori vile (6 prozora po spratu, 2 vrata po spratu)
Izolacija pamuk	50mm debljine, staklena vuna	180	㎡	Izolacija zidova i krova (prilagođavanje tropskoj klimi)
Materijali za stepenice	Lagana čelična konstrukcija + betonske stepenice	1	set	Unutrašnje stepenice (povezuju dvije etaže)

 

Strukturni dizajn ove dvospratne vile od lake čelika u potpunosti je prilagođen ekstremnim vremenskim prilikama uragana na ostrvu Reunion, fokusirajući se na otpornost na vjetar, stabilnost i izdržljivost. Detaljna strukturna analiza je sljedeća:

 

 

Najveći vrhunac strukture je njena odlična otpornost na vjetar, koja može efikasno odoljeti ekstremnim uraganima (brzina vjetra veća ili jednaka 150 km/h) uobičajenim na ostrvu Reunion. Prvo, glavna nosiva konstrukcija-prihvata G550AZ150 hladno-oblikovani tankozidni -čelik C-presjeka visoke čvrstoće i dobre žilavosti, koji može podnijeti veliko bočno opterećenje vjetrom bez deformacije. Drugo, cijela konstrukcija je ojačana 18mm OSB strukturnim pločama, formirajući zatvoreni kompozitni sistem posmičnog zida i krova, koji uvelike poboljšava bočnu krutost i integritet zgrade, te efikasno odolijeva bočnom pritisku i sili usisavanja koju stvaraju uragani. Treće, postolje stuba je čvrsto povezano sa nezavisnom podlogom pomoću anker vijaka, sa jakim kapacitetom protiv-prevrtanja i protiv-povlačenja, sprječavajući rušenje ili podizanje zgrade uraganskim vjetrom. Osim toga, vanjski zidni paneli AAC su male težine i čvrsto fiksirani, što može smanjiti opterećenje vjetrom, a istovremeno osigurava otpornost na vjetar.

 

 

Vila ima integrisani sistem lakih čeličnih konstrukcija, u kojem su stubovi, grede, grede, grede i OSB ploče usko povezani preko-konektora visoke čvrstoće, formirajući potpuni{1}}noseći i-sistem protiv vjetra. Konstrukcija krovne rešetke povećava krutost krova, izbjegavajući deformaciju krova ili oštećenja pod udarom uragana. Kompozitna podna ploča sastavljena od CBC galvaniziranog čeličnog lima i livenog-betona-ima visoku krutost i nosivost, osiguravajući integritet poda i sprječavajući pukotine ili oštećenja uzrokovana vibracijama vjetra. Sve priključne tačke su ojačane brtvilom i ugaonim čelikom, dodatno poboljšavajući strukturalni integritet i vodootporne performanse otporne na vjetar.

 

Ostrvo Reunion se nalazi u tropskoj morskoj klimatskoj zoni, sa visokom temperaturom, visokom vlažnošću i jakom korozivnom maglom morske soli. Struktura u potpunosti uzima u obzir ovu karakteristiku: laka čelična kobilica koristi G550AZ150 materijal sa toplo-pocinkovanim premazom (AZ150), koji ima odličnu otpornost na koroziju i može efikasno da se odupre eroziji slane magle i vlage. CBC podna nosiva ploča je pocinčani čelični lim debljine 1 mm, koji također ima dobru otpornost na koroziju. OSB strukturne ploče su tretirane anti-korozijom i vlagom-otpornim, a spoljne zidne ploče AAC su ne-otrovne, bez ukusa i otporne na koroziju-. Svi konektori su pocinčani ili anti-tretirani, što osigurava dugotrajnu-trajnost konstrukcije, a vijek trajanja može doseći i više od 50 godina.

 

 

Osim otpornosti na vjetar, struktura se prilagođava i tropskoj klimi ostrva Reunion. AAC vanjski zidni paneli debljine 50 mm i izolacijski pamuk od staklene vune debljine 50 mm imaju dobre performanse toplinske izolacije, što može efikasno smanjiti unutrašnju temperaturu po vrućem vremenu i uštedjeti energiju. SBS temeljna vodootporna membrana i TPO krovna vodootporna membrana mogu efikasno spriječiti curenje kišnice uzrokovano jakom kišom praćenom uraganima. Lagana konstrukcija vile je pogodna za geološke karakteristike ostrva Reunion (uglavnom planinska i brdska područja), smanjujući pritisak na temelje i olakšavajući izgradnju u planinskim područjima.

 

 

Konstrukcija zadovoljava lokalne standarde sigurnosti zgrada na otoku Reunion, s visokim sigurnosnim performansama. Lagana čelična konstrukcija ima dobre seizmičke performanse (ostrvo Reunion se nalazi u seizmičkoj zoni), a kompozitni sistem posmičnog zida može efikasno da se odupre seizmičkim talasima. AAC vanjske zidne ploče i OSB strukturne ploče imaju dobru otpornost na vatru, što može spriječiti širenje vatre. Podna ploča ima veliku nosivost, koja može podnijeti opterećenje namještaja, osoblja i druge svakodnevne upotrebe, te ima dobru otpornost na udarce.

 

U kombinaciji sa karakteristikama ostrva Reunion (tropska morska klima, česti uragani, razvijeni turizam, raznovrsne stambene potrebe) i prednostima ove vile od lakog čelika, ciljno tržište je jasno pozicionirano, uglavnom pokrivajući sledeće grupe i polja:

 

 

Ostrvo Reunion ima malu kopnenu površinu i uglavnom planinski teren, a lokalno stanovništvo ima veliku potražnju za sigurnim, izdržljivim, ekološki{0}}i{1}}štedljivim stambenim zgradama koje štede prostor. Ova lagana čelična vila ima odličnu otpornost na uragane i izdržljivost, što može riješiti problem zabrinutosti lokalnog stanovništva o sigurnosti zgrada u ekstremnim vremenskim uvjetima. Istovremeno, vila ima fleksibilan raspored, može se prilagoditi potrebama stanara, a ciklus izgradnje je kratak (samo 45-60 dana), što može zadovoljiti hitne potrebe stanovnika za stanovanjem. Osim toga, lagana struktura vile je pogodna za gradnju u planinskim područjima otoka Reunion, što je teško za tradicionalne cigleno-betonske zgrade, a ima širok tržišni prostor na lokalnom stambenom tržištu.

 

 

Ostrvo Reunion je poznato turističko mesto u Indijskom okeanu, sa bogatim turističkim resursima i velikim brojem turista svake godine. Potražnja za kućama za odmor, privatnim smještajima i hotelima u odmaralištu je velika. Ova lagana čelična vila ima prednosti lijepog izgleda, ugodnog životnog okruženja, toplinske izolacije i zvučne izolacije, a može se dizajnirati kao-kuća za odmor vrhunske klase ili u kući. Otpornost i izdržljivost vile na vjetar mogu osigurati dugotrajan-stabilan rad vikendica, a metoda montažne gradnje može brzo završiti izgradnju naselja za odmor, smanjujući ciklus ulaganja investitora. Osim toga, vila se može rastaviti i ponovno koristiti, što je pogodno za potrebe privremenih ili trajnih kuća za odmor turističkih graditelja.

 

Lokalni mali komercijalni objekti ostrva Reunion (kao što su prodavnice, klinike, centri za društvene usluge) i javni objekti (kao što su privremene škole, skloništa za hitne slučajeve) takođe imaju potražnju za sigurnim, efikasnim i jeftinim zgradama. Ova lagana čelična vila može se preurediti u male poslovne prostore ili javne objekte prilagođavanjem unutrašnjeg rasporeda, što ima prednosti niske investicije, kratkog ciklusa izgradnje i lakog održavanja. Naročito u izgradnji skloništa za hitne slučajeve, brza montaža vile i otpornost na vjetar mogu osigurati siguran životni prostor za lokalno stanovništvo u slučaju uragana ili drugih prirodnih katastrofa, što podržava lokalna vlast.

 

 

Tržišna pozicija ove vile je "visok-kvalitetna,-otporna na vjetar, ekološki{2}}i isplativa-leka zgrada od lakog čelika", fokusirajući se na rješavanje bolnih tačaka lokalnih zgrada (loša otpornost na vjetar, dug ciklus izgradnje, visoki troškovi održavanja) i zadovoljavanje različitih potreba stanovnika, turističkih kompanija i vladinih odjela. Ciljni kupci su uglavnom lokalni stanovnici sa srednjim i visokim-prihodima, preduzeća za razvoj turizma, vlasnici malih preduzeća i odjeli lokalne uprave.

 

U poređenju sa tradicionalnim{0}}betonskim zgradama od cigle i drugim vrstama lakih čeličnih zgrada, ova-vila od lakog čelika na dva sprata ima očigledne prednosti, posebno pogodna za potrebe tržišta ostrva Reunion, a njene osnovne prednosti su sledeće:

 

 

S ciljem ekstremnog uraganskog vremena na ostrvu Reunion, vila je usvojila niz dizajna-otpornih na vjetar: G550AZ150 visoke-lahke čelične kobilice visoke čvrstoće, 18 mm OSB strukturne ploče sa punim ojačanjem, čvrsta baza stubova i temeljni spoj, te vrata i prozori otporni na vjetar-. Celokupna konstrukcija ima visoku bočnu krutost i integritet, što može efikasno da se odupre ekstremnim uraganima sa brzinom vetra većom ili jednakom 150km/h, obezbeđujući bezbednost zgrade i stanara, što je najveća prednost u odnosu na druge zgrade.

 

 

Vila ima prefabrikovanu laku čeličnu konstrukciju, a sve glavne komponente (čelična kobilica, OSB ploča, AAC panel) se prethodno{0}}proizvode u fabrici, transportuju na gradilište radi montaže. Ciklus izgradnje je samo 45-60 dana, što je 1/3-1/2 tradicionalnog zidano-betonskog objekta (120-180 dana). Montaža na licu mjesta zahtijeva manje rada, što može smanjiti troškove izgradnje i zadovoljiti hitnu potražnju kupaca za stambenim ili poslovnim prostorom.

 

 

Lagana čelična konstrukcija je lagana, a ukupna težina vile iznosi samo 1/4-1/5 tradicionalne cigle{5}}betonske zgrade, što značajno smanjuje pritisak na temelj. Nezavisni dizajn temelja je jednostavan i lak za izgradnju, pogodan za različite terene, posebno planinska i brdovita područja ostrva Reunion, gdje je teško izgraditi tradicionalne zgrade od cigle i betona. Vila se može graditi na strmim padinama ili uskim parcelama, čime se poboljšava iskorištenost zemljišta.

 

Glavni materijali vile (laka čelična kobilica, OSB ploča, AAC panel) su svi ekološki prihvatljivi materijali koji se mogu reciklirati, koji ne proizvode građevinski otpad tokom procesa izgradnje, a u skladu su s lokalnom politikom zaštite okoliša otoka Reunion. AAC vanjski zidni paneli debljine 50 mm i izolacijski pamuk od staklene vune debljine 50 mm imaju dobre performanse toplinske izolacije, što može smanjiti potrošnju energije za klimatizaciju i grijanje u vili, uštedjeti energiju i smanjiti troškove života stanovnika.

 

 

Lagana čelična kobilica koristi materijal G550AZ150 sa vrućim-pocinčanim premazom, koji ima odličnu otpornost na koroziju i može odoljeti eroziji tropske morske slane magle i vlage. AAC vanjski zidni paneli i OSB strukturni paneli su izdržljivi i nije lako stariti. Ukupni vijek trajanja vile može doseći i više od 50 godina, a svakodnevno održavanje zahtijeva samo jednostavnu inspekciju i čišćenje, uz niske troškove održavanja (samo 1/3 tradicionalne cigle{8}}betonske zgrade).

 

 

Lagana čelična konstrukcija ima snažnu fleksibilnost, a unutrašnji raspored vile može se slobodno prilagođavati potrebama kupaca, kao što su povećanje ili smanjenje prostorija, promjena veličine dnevnog boravka i prenamjene poslovnih prostora. Izgled vile se također može prilagoditi estetskim potrebama kupaca, u skladu s lokalnim arhitektonskim stilom i karakteristikama turističkog naselja.

 

 

Iako je početno ulaganje u vilu od lakog čelika nešto veće od ulaganja u tradicionalnu cigla{0}}betonsku građevinu, s obzirom na kratak ciklus izgradnje, nisku cijenu rada, niske troškove održavanja i materijale koji se mogu reciklirati, ukupni trošak je dugoročno niži od tradicionalnih zgrada od cigle{1}}od betona. Za programere u turizmu i vlasnike malih preduzeća, može smanjiti investicioni ciklus i operativne troškove, a ima i visoke performanse troškova.