Proizvodi

Dom / Proizvodi/ Čelićna konstrukcija / Stan čelične konstrukcije

8-Zgrada mješovite namjene sa čeličnim okvirom u Manili, Filipini

8-Zgrada mješovite namjene sa čeličnim okvirom u Manili, Filipini

Ovaj projekat je 8-spratna multifunkcionalna zgrada koja se nalazi u Manili, Filipini, ukupne dimenzije 20m × 20m. Visina svakog sprata je projektovana na sledeći način: 1. sprat (parking) plus međusprat je ukupno 6m; 2. sprat (magacin) je 6m; 3. i 4. sprat (kancelarijski prostor) su 4,5m i 3,4m respektivno; 5. do 7. spratovi (stambeni prostori) su po 3,4m; 8. sprat (krovna javna površina) plus visina krova je 2,8m. Za optimizaciju prostora, raspoređena su samo 3 reda strukturnih stubova: Osa A ima ukupno 4 kolone, razmak između ose A i ose B je 13,2 m, a razmak između ose B i ose C je 6,8 m. Razmak između 4 stupca na osi A je 5,9 m (1-2 osa), 8,2 m (2-3 ose) i 5,9 m (3-4 ose).

Pošaljite upit Chat Sada

Uvod u proizvod

IZVJEŠTAJ O ANALIZI STRUKTURA
8-Zgrada mješovite namjene sa čeličnim okvirom u Manili, Filipini

Lokacija projekta:Manila (NCR), Filipini
Pregled primjenjivosti:Tonga, Nova Kaledonija (Francuska), Papua Nova Gvineja, Čile, Peru
Šifra dizajna:NSCP 2015 (Filipini)

101

1. Arhitektonska i strukturna konfiguracija

Parametar	Opis
Dimenzije plana	20.0 m × 20.0 m
Ukupna visina	36,9 m (od prizemlja do krova javnog prostora)
Kolonska mreža	3 uzdužne ose (A, B, C)
A–B raspon	13,2 m (veliki raspon)
B–C raspon	6.8 m
Razmak između utora (1–2 / 3–4)	5.9 m
Razmak među zaljevima (2–3)	8,2 m (unutrašnji prostor)
Ukupno kolona	12 (4 po osi)

1.1 Visina spratova i popunjenost

Kat	Popunjenost	Visina sprata (m)	Kumulativna visina (m)
1F	Parking + mezanin	6.0	6.0
2F	Skladište	6.0	12.0
3F	Ured	4.5	16.5
4F	Ured	3.4	19.9
5F	Stambeni	3.4	23.3
6F	Stambeni	3.4	26.7
7F	Stambeni	3.4	30.1
8F	Krovna javna površina	2.8	32.9
Ukupna visina zgrade (iznad GL)			~36.9

102

2. Projektna opterećenja prema NSCP 2015

2.1 Gravitaciono opterećenje

Popunjenost	Superponirani mrtvi (SDL, kPa)	Opterećenje uživo (LL, kPa)
Parking (1F)	1.5	5.0
skladište (2F)	1.0	6.0
Ured (3F–4F)	1.5	3.0
Stambeni (5F–7F)	1.5	2.0
Krovna javna površina (8F)	2.0	4.8 (javni skup)

Podni sistem: kompozitna ploča od 130 mm na čeličnoj palubi (sopstvena težina ~2,8–3,2 kPa uključujući okvir).

2.2 Opterećenje vjetrom (NSCP 2015 §207)

Osnovna brzina vjetra:250 km/h (69 m/s, udar od 3 sekunde) – Manila, NCR

Kategorija ekspozicije:B (urbano)

Kategorija popunjenosti:III (mješovita{0}}namjena, faktor važnosti I_w = 1.15)

Projektni pritisak na krovu:~3,5–4,2 kPa (zavisi od zone i obloge)

Upravljački smjer vjetra:20 m lice; moment prevrtanja značajno doprinosi aksijalnim zahtjevima stuba.

2.3 Seizmičko opterećenje (NSCP 2015 §208)

Parametar	Vrijednost	Napomene
Seizmička zona	Zona 4 (Metro Manila)	Visoka seizmičnost
Mapirano S_s	~1.10g	Kratkoperiod{0}}spektralno ubrzanje
Mapirano S₁	~0.64g	1‑sekundno spektralno ubrzanje
Site Class	D (pretpostavlja se)	Kruto tlo; konzervativno usvojen
S_DS	0.85g	Dizajnirajte kratko{0}}periodično spektralno ubrzanje.
S_D1	0.64g	Dizajnirajte spektralno ubrzanje od 1 s
Kategorija Seizmičkog projektovanja	D
Faktor modifikacije odgovora (R)	8.0	Specijalni čelični momentni okvir (SMF)
Faktor važnosti (I_e)	1.0	Standardna popunjenost

Procijenjeni seizmički bazni koeficijent smicanja C_s≈ 0,106 (W). Smicanje baze ≈ 0,106 × ukupna seizmička težina.

2.4 Kombinacije opterećenja (NSCP 2015 §203 – Dizajn čvrstoće)

Kombinacija	Formula	Upravljačko granično stanje
LC1	1.2D + 1.6L + 0.5L_r	Gravitacija (grede, kompozitna ploča)
LC2a	1.2D + 1.0E + 0.5L	Seizmička (stubovi, pomak okvira)
LC2b	0.9D + 1.0E	Seizmičko prevrtanje/podizanje mreže
LC3	1.2D + 1.0W + 0.5L	Bočna provjera prevrtanja vjetrom
LC4	1.2D + 1.0W + 0.5L + 0.5L_r	Vjetar (oblaganje i zanošenje)

3. Strukturni sistem i analiza

3.1 Sistem bočnog otpora-Sili{2}}(LFRS)

Specijalni čelični moment-otporni okvir (SMF)u oba smjera.

Sa samo 3 linije stubova, zgrada dimenzija 20 m × 20 m oslanja se na duboke stubove i momentne veze između nosača-na- stupova. Raspon od 13,2 m (A–B) zahtijeva relativno duboke nosače (raspon W24–W27) za gravitacijske i seizmičke momente.

U poprečnom smjeru (A–C), okvir se sastoji od dva nejednaka raspona: 13,2 m + 6.8 m. Ekscentricitet krutosti je umjeren; slučajna torzija prema NSCP §208.5.5.2 mora se uzeti u obzir.

3.2 Podno uokvirivanje

Raspon 13,2 m: Primarni kompozitni nosači na razmaku od ~2,5 m sa sekundarnim gredama u rasponu od 5,9 m / 8,2 m.

Raspon 6,8 m: Konvencionalna kompozitna greda; čelični presjek serije W16–W18.

130 mm kompozitna metalna paluba s betonskom ispunom pruža djelovanje dijafragme (na vrhu je pojačanje za seizmičke sile dijafragme).

3.3 Temelji i baze stubova

Podloga od prostirki ili šipova tipična za lokalitet Manile (aluvijalne/laharske naslage).

Fiksni-priključci osnovnih stubova poboljšavaju performanse seizmičkog odstupanja i smanjuju potrebu za prevrtanjem na podlozi.

4. Procjena tonaže čelika (detaljna količina uzleta-)

Svi čelični profili su ASTM A572 Gr. 50 (F_y= 345 MPa) ili ASTM A992 (F_y= 345 MPa). Težine zasnovane na tabelama sekcija AISC 360-22 (Biće zamijenjene jednakim kineskim standardima koji će biti Q355B/Q235B tokom proizvodnje).

4.1 Kolone

Tier	Podovi	Pribl. Sekcija	Težina (kg/m)	Dužina/komad (m)	Kol	Ukupna težina (kg)
T1 (baza)	1F–2F	W14×311 (W360×463)	463	12.0	12	66,672
T2	3F–4F	W14×211 (W360×314)	314	7.9	12	29,773
T3	5F–7F	W14×132 (W360×196)	196	10.2	12	23,990
T4 (krov)	8F	W14×90 (W360×134)	134	2.8	12	4,502
Međuzbroj – Kolone						124,937

4.2 Primarni nosači i sekundarne grede

Raspon / smjer	Tipična sekcija	Težina (kg/m)	Ukupna dužina (m)	Kol	Ukupna težina (kg)
A–B primarni (13,2 m)	W27×102 (W690×152)	152	13.2	32	64,205
B–C primarni (6,8 m)	W21×62 (W530×92)	92	6.8	32	19,986
Sekundarne grede (5,9 m)	W16×31 (W410×46)	46	5.9	120	32,568
Sekundarne grede (8,2 m)	W18×40 (W460×60)	60	8.2	60	29,520
Međuzbroj – Grede i nosači					146,279

4.3 Podni sistem i razni čelik

Komponenta	Površina / Kol	Jedinična težina	Ukupna težina (kg)
Kompozitna metalna paluba (pocinčana, baza 1,2 mm)	8 spratova × 400 m²=3, 200 m²	12 kg/m²	38,400
Šipci za smicanje (prečnik 19 mm × 80 mm)	~6,400 studova	0,26 kg/stud	1,664
Bočno učvršćivanje (krovna i podna dijafragma)	L-presjek i uglovi	-	12,500
Stepenice, ograde, krovni paravan	Paušalni iznos	-	8,500
Priključci, osnovne ploče, spojne ploče	~12% mase okvira	-	36,800
Međuzbroj – sprat i ostalo. Čelik			97,864

4.4 Sažetak ukupne tonaže čelika

Kategorija	Težina (kg)	tone (MT)
Kolone	124,937	124.9
Grede i nosači	146,279	146.3
Podni sistem i ostalo čelika	97,864	97.9
Totalni konstrukcijski čelik	369,080	~370
+ Nepredviđeno (10%) za razvoj dizajna	36,908	~37
Ukupna ukupna (preporučena težina budžeta)	405,988	~480

Težina jedinice čelika:~480 kg/m² bruto površine (8 spratova × 400 m²=3, 200 m²).
Procijenjena cijena materijala (Filipini, izrađeni čelik):Pitajte CBC za detalje. Montaža i vatrootpornost su dodatne.

5. Ključna razmatranja dizajna (posebno za Manila{1}})

P-Delta i drift:Sa visinama spratova do 6,0 m i ukupnom visinom od 36,9 m, efekti drugog reda su značajni. Koeficijent stabilnosti θ mora biti manji ili jednak 0,10. Omogućite SMF-u sa jakim-stupom/slabom-proporcijom snopa.

Seizmička nepravilnost:Nejednak raspored uvale (5,9 m / 8,2 m / 5,9 m) i dva različita raspona stvaraju nepravilnost u planu (Tip 1a). Slučajno torzijsko pojačanje (A_x) prema NSCP §208.5.5.2.

Provjera soft-story:1F parking (6,0 m) naspram . 5F‑7F stambeni (3,4 m). Krutost momentnih okvira mora biti proporcionalna kako bi se izbjegla vertikalna nepravilnost tipa 1a (ukočenost-meka priča).

Detalji veze:Vijčani spojevi proširene krajnje ploče (BEEP) ili zavareni neojačani prirubnički (WUF-W) priključci, prethodno kvalificirani prema AISC 358-22 za SMF, obavezni su prema NSCP seizmičkom dizajnu kategorije D.

Zaštita od korozije:Tropska morska atmosfera u Metro Manili. HDG (vruće pocinčano) ili neorganski temeljni premaz bogat cinkom + epoksidni međuproizvod + alifatski poliuretanski završni premaz kako bi se zadovoljilo okruženje C4 prema ISO 12944, postižući vijek trajanja veći od ili jednak 30 godina.

6. Procjena primjenjivosti – zemlje Pacifika

Predloženi dizajn je ocijenjen za prenosivost na pet drugih zemalja Pacifika."Direktno primjenjivo" znači da se dizajn Manile može usvojiti uz manja prilagođavanja; "Potrebna nadogradnja" znači da se veličine članova ili bočni sistem moraju revidirati; "Veliki redizajn" znači da je potreban novi strukturni sistem.

6.1 Tonga

Parametar	Manila (osnovna linija)	Tonga (NBCKT / AS/NZS 1170)	Procjena
Brzina vjetra (3‑s udari)	250 km/h (69 m/s)	180–200 km/h (kategorija N3-N4)	MS nalet malo niži, ali do 250 km/h u zonama ciklona.
Seizmički hazard	visoka (zona 4)	Umjereno (zona 2, a_gR ~0.20g)	Bočne sile su 40-50% potražnje Manile.
Strukturalne implikacije	Momentni okvir sa dubokim nosačima		Granice pomaka mogu biti opuštene; sekcije bi potencijalno mogle biti smanjene za 10-15%.
Ukupna podobnost	Dobro – primjenjivo sa umjerenim provjerama zanošenja stuba/vjetra.

6.2 Nova Kaledonija (Francuska)

Parametar	Manila	Nova Kaledonija (EN 1998 / EN 1991)	Procjena
Seizmički	Visoko	Umjereno (zona 3, a_gR ≈ 0.16g)	Seizmički smicanje baze ~30% od Manile; međutim potrebna je EN 1998 klasa duktilnosti DCM.
Vjetar	250 km/h	36 m/s (10‑min srednja), ~50 m/s udari (~180 km/h)	Pritisak vjetra je manji; drift nije kritičan.
Strukturalne implikacije	Čelični profili bi se mogli smanjiti 15–25% ako se evropski valjani profili (HEA/HEM) zamene.
Ukupna podobnost	Dobro – moguća optimizacija članova.

6.3 Papua Nova Gvineja

Parametar	Manila	PNG (PGS 1001‑1982 / AS/NZS 1170)	Procjena
Seizmički	Visoko	Vrlo visoka (zona 1, PGA veći ili jednak 0,40 g)	PNGS 1001 mape opasnosti su uporedive sa Manilom, ali kodu nedostaju prefinjene odredbe o duktilnosti.
Vjetar	250 km/h	45 m/s (srednja 10-min) ~160 km/h nalet	Niži vjetar; seizmički upravlja.
Strukturalne implikacije	Usvojiti veći R‑faktor? PNGS ograničeno vođenje; Koristi se ISO 3010 ili ASCE 7‑22. Delovi su verovatno slični Manili, ali potrebna je detaljna seizmička recenzija.
Ukupna podobnost	Uvjetno prikladno – zahtijeva certifikaciju lokalnog inženjera i ažuriranu provjeru usklađenosti PNGS-a.

6.4 Čile

Parametar	Manila	Čile (NCh 433 Of.96 Mod.2012)	Procjena
Seizmički	Visoko	Ekstremno (zona 3, smicanje baze 1,4–18,2% W)	Čileanski seizmički osnovni smicanje može biti 2× do 3× NSCP ovisno o periodu.
Vjetar	250 km/h	Umjeren (30–35 m/s udari)	Ne vlada.
Strukturalne implikacije	NCh 433 nalaže stroga ograničenja drifta (0,002 h_sx). Raspored linija sa 3 kolone stvara ozbiljne torzijske nepravilnosti. Preporučuje se dvostruki sistem (SMF + EBF ili betonsko jezgro).
Ukupna podobnost	Potreban veliki redizajn.Dodajte ukočene pregrade ili RC jezgro; veličine kolona se povećavaju za 30-50% u odnosu na početnu liniju u Manili.

6.5 Peru

Parametar	Manila	Peru (E.030‑2016)	Procjena
Seizmički	Visoko	Vrlo visoka (zona 4, obalna Lima Mw > 8,0 sposoban)	Smicanje elastične osnove ~0,12–0,15 W; R=7 za SMF.
Vjetar	250 km/h	nisko (~30 m/s)	Zanemarljivo.
Strukturalne implikacije	E.030 nameće jak-kolona/slab- snop i drift Manje ili jednako 0,007 h_sx. Postojeći SMF može raditi, ali Nacionalna građevinska regulativa Perua zahtijeva analizu opasnosti za određenu lokaciju. Odsjecima kolona je vjerovatno potrebno dodatnih 15–25% u odnosu na Manilu.
Ukupna podobnost	Izvodljivo sa seizmičkom nadogradnjom.SMF je dozvoljen; globalna krutost mora se provjeriti u odnosu na peruanske granice drifta.

7. Mogućnosti strukturalne optimizacije

Strategija	Potencijalna ušteda (MT)	Napomene
1. Revizija podnog sistema (naknadno zategnuta betonska ravna ploča)	80–100	Čelični okvir zamijenjen RC; uštede na težini čelika nadoknađene povećanom cijenom betona.
2. Kompozitni stupovi (CFT – cijev punjena betonom)	40–55	Smanjite površinu čeličnog stupa; povećavaju čvrstoću i vatrootpornost.
3. Optimizirana klasa čelika (Gr. 65 za stubove)	20–30	Veća čvrstoća omogućava manje preseke; provjerite lokalnu dostupnost.
4. Rafinirani dizajn veze	10–15	Koristite plastični dizajn spojeva da smanjite broj ukrućenja.
5. Modularne montažne stepenice i nekonstruktivni čelik	5–8	Zamijenite izrađene čelične stepenice montažnim betonskim ili laganim sistemima.
Totalno realno smanjenje	100–130	~20–27% od početne vrijednosti

8. Zaključak i preporuke

Osnovni dizajn Manile je usklađen i robustan.Sistem posebnog momenta (SMF) sa 3 stuba može izdržati kombinovani vetar (nalet od 250 km/h) i seizmiku (S_DS=0.85g, S_D1=0.64g) zahtjevi na Filipinima, pod uvjetom da se koriste proporcionalne proporcije jakih stubova/slabih zraka i prethodno kvalificirane SMF veze.

Ukupna težina konstrukcijskog čelika ≈ 480 MT (405 MT baza + 10% nepredviđenih situacija).

Regionalna prenosivost:

Tonga i Nova Kaledonija:Primjenjivo uz moguće smanjenje članova (manja seizmička potražnja).

Papua Nova Gvineja:Uvjetno prikladno – mora se provjeriti s trenutnim PNGS seizmičkim aneksom i ažuriranjem lokalnog koda.

Čile:Zahtijeva dvostruki sistem ili učvršćeni okvir zbog ekstremnog seizmičkog smicanja baze (NCh 433). Čelik se može povećati za 30-50%.

Peru:Izvodljivo sa nadogradnjom kolone od 15–25% i analizom opasnosti specifične za lokaciju prema E.030.

Potencijal za optimizaciju:Usvajanjem kompozitnih stubova, optimizovanih vrsta čelika ili alternativnih podnih sistema, težina čelika bi se mogla smanjiti na ~350–380 MT, štedeći ~42.000–55.000 USD u materijalu.

Sljedeći koraci:Izvršite 3D analizu konačnih elemenata (SAP2000/ETABS) da potvrdite prirodni period, drift i stabilnost P-Delta; poboljšati spojeve stubova i detalje veza; i sprovesti geotehnička istraživanja specifična za lokaciju kako bi se finalizirao dizajn temelja.

108