Konsepsyon estriktirèl ak analiz de bilding prefabrike 8 etaj multifonksyon pou kliyan Filipin

Konsepsyon estriktirèl ak analiz nan bilding 8 etaj multifonksyonèl pou kliyan Filipin

 

 

Pwojè sa a se yon bilding multifonksyonèl 8 etaj ki sitiye nan Manila, Filipin, ak yon dimansyon jeneral 20m × 20m. Wotè chak etaj fèt jan sa a: 1ye etaj la (pakin) plis korbèy total nan 6m; 2yèm etaj la (depo) se 6m segondè; 3yèm ak 4yèm etaj yo (zòn biwo) yo nan 4.5m ak 3.4m respektivman; 5yèm rive 7yèm etaj yo (zòn rezidansyèl yo) yo chak 3.4m wotè; 8yèm etaj la (espas piblik do-kay) plis wotè do kay la se 2.8m. Pou optimize espas, sèlman 3 ranje kolòn estriktirèl yo ranje: Aks A gen 4 kolòn nan total, espas ki la ant aks A ak aks B se 13.2m, ak espas ki la ant aks B ak aks C se 6.8m. Espas ki genyen ant 4 kolòn yo sou aks A se 5.9m (1-2 aks), 8.2m (2-3 aks), ak 5.9m (3-4 aks) respektivman.

 

 

 

National Structural Code of the Philippines (NSCP) 2015: Gouvène konsepsyon estriktirèl an jeneral, kalkil chaj, pèfòmans materyèl, ak kondisyon sekirite.

Kòd Konstriksyon Filipin (PBC) 2004: Règleman itilizasyon bilding, sekirite dife, ak rezistans estriktirèl ki koresponn ak bilding miltifonksyonèl (pakin, depo, biwo, rezidansyèl, espas piblik).

Kritè Konsepsyon Sismik: Manila sitiye nan yon zòn sismik modere ak yon Peak Ground Acceleration (PGA) nan 0.15g; konsepsyon estriktirèl la adopte entansite sismik 7 (0.15g) pou chèk anti-sismik.

Kritè chaj van: Vitès van debaz nan Manila se 45 m/s (Kategori 3); Kalkil chaj van swiv NSCP 2015 Chapit 28, konsidere distribisyon presyon van ak estriktirèl koyefisyan rezistans van.

 

 

Chaj mouri (DL): Dapre NSCP 2015, konbine avèk fonksyon bilding lan: do kay (2.5 kN/m²), etaj rezidansyèl (2.0 kN/m²), etaj biwo (2.5 kN/m²), etaj depo (5.0 kN/m²), pakin (4.0 kN/m²), korbèy (3.0 kN/m²); pwòp tèt -pwa manm estrikti asye yo kalkile dapre gwosè seksyon aktyèl la.

Chaj vivan (LL): Zòn rezidansyèl (2.5 kN/m²), zòn biwo (3.0 kN/m²), depo (10.0 kN/m²), pakin (2.5 kN/m² pou chak machin, plis 1.0 kN/m² pou pyeton), espas piblik do-kay (2.0 kN/m²).

Chaj sismik (EL): Kalkile lè l sèvi avèk metòd spectre repons, konsidere distribisyon mas estriktirèl, karakteristik rèd, ak rapò tranpaj (0.05 pou estrikti asye).

Chaj Van (WL): Kalkile kòm presyon van (w=0.613 × V², V=45 m/s) epi distribye nan chak etaj selon wotè ak fòm estriktirèl; Vibrasyon van -pwovoke yo tcheke pou pati ki wo-(5-8 etaj).

Lòt chaj: yo pa konsidere chaj nèj (Manila se yon rejyon twopikal); tranblemanntè-segondè chaj pwovoke (tankou efè P-Δ) ak estrès tanperati yo enkli nan chèk konsepsyon an.

 

 

Lè ou konsidere fonksyon bilding lan, kondisyon espas, ak kondisyon kòd lokal yo, yo adopte yon estrikti ankadreman asye, ki gen avantaj ki genyen nan pwa limyè, gwo fòs, bon duktilite, ak konstriksyon vit. Aranjman espesifik estriktirèl la se jan sa a:

Kolòn: Yo itilize travès Steel H-; seksyon kolòn yo detèmine dapre kapasite chaj-pote chak etaj. 1ye-2yèm etaj yo (pakin + depo) adopte H600 × 250 × 8 × 12 mm akòz gwo chaj; 3yèm-4yèm etaj yo (biwo) adopte H500×200×7×10 mm; etaj yo 5yèm-8yèm (rezidansyèl + do-kay) adopte H400 × 200 × 6 × 8 mm.

Travès: Travès Steel H-yo itilize pou travès etaj ak travès do kay. Travès ki genyen ant aks A ak aks B (13.2m span) adopte H500 × 200 × 7 × 10 mm (1yèm-2yèm etaj) ak H450 × 180 × 6 × 9 mm (3yèm-8yèm etaj); travès yo ant aks B ak aks C (6.8m span) adopte H400 × 180 × 6 × 8 mm (tout etaj); travès yo korbèy adopte H300 × 150 × 6 × 8 mm.

Floor Slab: Yo adopte dal etaj konpoze (pil asye + konkrè), ak yon epesè konkrè 120mm (rezidansyèl / biwo), 150mm (depo / pakin), ak 100mm (mezzanin / do-kay); modèl pil asye a se B-120, ak yon epesè 1.2mm.

Sistèm rezistans lateral: ankadreman an asye tèt li bay rèd lateral; nplis de sa, òtopedik dyagonal yo ranje nan kwen bilding lan (Aks A-1, A-4, C-1, C-4) pou amelyore rezistans lateral kont van ak chaj sismik.

 

 

Konsomasyon asye a gen ladan tout manm estriktirèl prensipal yo: kolòn, travès, pil asye etaj, aparèy òtopedik dyagonal, ak konpozan koneksyon (boulon, materyèl soude, elatriye). Yo ajoute yon alokasyon 10% pou konpozan koneksyon (boulon, soude, elatriye) ki baze sou pwa manm prensipal yo, ki se nan liy ak estanda kalkil konvansyonèl pwojè estrikti asye.

 

 

Konpozan estriktirèl	Spesifikasyon	Kantite	Pwa inite (kg/m)	Longè total (m)	Pwa total (kg)
Kolòn (1ye-2yèm etaj)	H600×250×8×12	12 (3 ranje × 4 kolòn)	118.5	144 (12 kolòn × 12m wotè total pou 1ye-2yèm etaj)	17064
Kolòn (3yèm-4yèm etaj)	H500×200×7×10	12	84.3	90 (12 kolòn × 7.5m wotè total pou 3yèm-4yèm etaj)	7587
Kolòn (5yèm-8yèm etaj)	H400×200×6×8	12	62.1	134.4 (12 kolòn × 11.2m wotè total pou 5yèm-8yèm etaj)	8346.24
Travès (A-B aks, 1ye-2yèm etaj)	H500×200×7×10	24 (4 span × 6 etaj, 1ye-2e etaj)	84.3	316.8 (24 travès × 13.2m span)	26706.24
Travès (A-B aks, 3yèm-8yèm etaj)	H450×180×6×9	48 (4 span × 12 etaj, 3yèm-8yèm etaj)	70.2	633.6 (48 travès × 13.2m span)	44478.72
Travès (B-C aks, tout etaj)	H400×180×6×8	72 (4 span × 18 etaj, tout 8 etaj)	58.5	489.6 (72 travès × 6.8m span)	28641.6
Travès Mezzanine	H300×150×6×8	12 (4 span × 3 ranje)	40.2	120 (12 travès × 10m mwayèn span)	4824
Atèl dyagonal	H200×150×6×8	32 (4 kwen × 8 etaj)	30.1	179.2 (32 aparèy òtopedik × 5.6m longè mwayèn)	5393.92
Etaj Steel Deck	B-120 (1.2mm)	1 seri (tout etaj)	12 kg/m²	2880 m² (20m × 20m × 7.2 planche, eksepte do-kay)	34560
Do-kay Steel Deck	B-120 (1.2mm)	1 seri	12 kg/m²	400 m² (20m×20m)	4800
Manm prensipal yo total	-	-	-	-	182407.72
Koneksyon Alokasyon (10%)	-	-	-	-	18240.77
Total Konsomasyon Steel	-	-	-	-	200648.49 kg (≈200.65 tòn)

 

Total Konsomasyon Steel: Apeprè 200.65 tòn metrik (ki gen ladan 10% alokasyon koneksyon).

Konsomasyon Steel Inite: 200.65 tòn / (20m × 20m × 8 planche)=62.7 kg / m² (kalkile ki baze sou zòn etaj total 3200 m²).

Konsomasyon asye inite a se nan seri rezonab (60-80 kg/m²) pou bilding multifonksyonèl ankadreman asye, ki konsistan avèk estanda konsepsyon pwojè menm jan an nan Manila.

 

 

Analiz ki anba la a evalye aplikasyon estrikti aktyèl la (ki baze sou kòd lokal Manila) nan mache prensipal CBC yo tankou Tonga, New Caledonia, Papua New Guinea, Chili, ak Perou, konsantre sou diferans ki genyen nan sismik lokal yo, chaj van, ak kondisyon kòd konstriksyon.

 

 

Kondisyon sismik: Tonga sitiye nan yon zòn sismik segondè (Pasifik bag dife) ak yon PGA nan 0.30-0.40g, ki se pi wo pase 0.15g Manila a.

Chaj van: Vitès van de baz se 55-60 m/s (rejyon siklon), siyifikativman pi wo pase 45 m/s Manila.

Egzijans Kòd: Konfòme ak Tonga Building Code (TBC) 2018, ki gen kondisyon pi sevè pou rezistans lateral ak duktilite estriktirèl.

Jijman Aplikasyon: Pa Rekòmande. Rèd estriktirèl aktyèl la ak rezistans sismik yo ensifizan pou kenbe tèt ak gwo chaj sismik ak van Tonga; kolòn-seksyon gwo bout bwa yo ak sistèm sipò lateral bezwen siyifikativman ranfòse, ak konsomasyon asye a ap ogmante pa 30-40%.

 

 

Kondisyon sismik: Zòn sismik modere ak yon PGA nan 0.20g, yon ti kras pi wo pase 0.15g Manila.

Chaj van: Vitès van debaz la se 50 m/s (zòn twopikal siklòn-ki gen tandans), pi wo pase 45 m/s Manila.

Egzijans Kòd: Swiv Kòd Konstriksyon Teritwa Aletranje Franse (RTC) 2020, ki sanble ak estanda Ewopeyen yo e ki gen kondisyon strik pou rezistans estriktirèl ak rezistans van.

Jijman aplikab: Egzije modifikasyon. Konsepsyon aktyèl la ka adapte apre ajisteman pasyèl yo: ranfòse sistèm sipò lateral la, ogmante epesè kolòn-bride gwo bout bwa pa 2-3mm, epi ajiste paramèt kalkil sismik yo; konsomasyon asye a ap ogmante pa 15-20%.

 

Kondisyon sismik: Segondè zòn sismik ak yon PGA nan 0.25-0.35g, pi wo pase 0.15g Manila; aktivite sismik se souvan ak entans.

Chaj van: Vitès van de baz se 48-52 m/s, yon ti kras pi wo pase 45 m/s Manila.

Egzijans Kòd: Adopte Papua New Guinea National Building Code (PNG NBC) 2015, ki mete aksan sou rezistans sismik ak duktilite estriktirèl pou bilding ki wo-.

Jijman aplikab: Egzije modifikasyon. Ajisteman prensipal yo enkli: ogmante gwosè kolòn-seksyon gwo bout bwa a (espesyalman 1ye-2yèm etaj yo), ajoute plis atèl lateral, ak optimize sistèm dissipation enèji sismik la; konsomasyon asye a ap ogmante pa 25-30%.

 

 

Kondisyon sismik: Youn nan zòn sismik ki pi wo nan mond lan ak yon PGA nan 0.40-0.50g, byen lwen depase 0.15g Manila; tranblemanntè gwo mayitid fèt souvan.

Chaj van: Vitès van de baz se 40-45 m/s, menm jan ak 45 m/s Manila.

Egzijans Kòd: Swiv Kòd Konstriksyon Chilyen an (NCh 433 Of. 2017), ki gen estanda konsepsyon sismik ki pi strik nan mond lan, ki egzije gwo duktilite estriktirèl ak kapasite dissipation enèji.

Jijman Aplikasyon: Pa Rekòmande. Sistèm estriktirèl aktyèl la pa ka satisfè kondisyon sismik ultra-chili a; yon nouvo sistèm sismik-rezistan (tankou yon ankadreman asye-brace-sistèm dissipateur enèji) bezwen reamenaje, epi konsomasyon asye a ap ogmante pa 50% oswa plis.

 

 

Kondisyon sismik: Segondè zòn sismik ak yon PGA nan 0.25-0.30g, pi wo pase 0.15g Manila; entansite sismik varye selon rejyon (zòn kotyè yo pi grav).

Chaj Van: Vitès van debaz la se 42-48 m/s, yon ti kras pi ba pase oswa menm jan ak 45 m/s Manila.

Egzijans Kòd: Adopte Kòd Konstriksyon Perouvyen an (E070) 2017, ki gen kondisyon sevè pou konsepsyon sismik ak estabilite estriktirèl nan bilding ki wo-.

Jijman aplikab: Egzije modifikasyon. Ajisteman prensipal yo enkli: ranfòse koneksyon kolòn-travès yo, ogmante rèd lateral estrikti a, ak optimize kalkil chaj sismik la; konsomasyon asye a ap ogmante pa 20-25%.

 

 

Rejyon	PGA sismik (g)	Vitès van debaz (m/s)	Jijman aplikab	Modifikasyon kle obligatwa
Manila (Filipin)	0.15	45	Totalman aplikab	Okenn
Tonga	0.30-0.40	55-60	Pa Rekòmande	Redesign konplè nan sistèm estriktirèl, ogmantasyon siyifikatif nan gwosè seksyon ak atèl lateral
Nouvo Caledonia	0.20	50	Egzije modifikasyon	Ranfòse lateral bracing, ogmante epesè bride, ajiste paramèt sismik
Papua New Guinea	0.25-0.35	48-52	Egzije modifikasyon	Ogmante gwosè kolòn-seksyon gwo bout bwa, ajoute aparèy òtopedik lateral, optimize sistèm dissipation enèji
Chili	0.40-0.50	40-45	Pa Rekòmande	Redesine sistèm sismik-rezistan, ajoute disipateur enèji, ogmante anpil rèd estriktirèl
Perou	0.25-0.30	42-48	Egzije modifikasyon	Ranfòse kolòn-koneksyon gwo bout bwa, ogmante rèd lateral, optimize kalkil sismik

 

Sou sit la nan satisfè kòd lokal Manila a ak asire sekirite estriktirèl, mezi optimize sa yo ka pran pou diminye konsomasyon asye, amelyore efikasite estriktirèl, ak diminye depans pwojè, san yo pa afekte fonksyon bilding lan ak kondisyon espas.

 

 

Kolòn: Pou 5yèm -8yèm etaj yo (zòn rezidansyèl, ti chaj), seksyon kolòn nan ka optimize soti nan H400 × 200 × 6 × 8 mm H350 × 180 × 6 × 8 mm. Tcheke rapò a estrès montre ke seksyon an optimize ka toujou satisfè kondisyon yo ki pote chaj, diminye konsomasyon asye pa apeprè 8% pou kolòn sa yo.

Travès: Pou travès yo ant aks B ak aks C (6.8m span, ti chaj), seksyon an ka optimize soti nan H400 × 180 × 6 × 8 mm H350 × 180 × 6 × 8 mm, diminye konsomasyon asye pa apeprè 6% pou travès sa yo.

 

 

Atèl dyagonal aktyèl yo ranje nan tout 8 etaj; yo ka optimize yo dwe ranje nan entèval (chak 2 etaj) pou etaj yo 5yèm-8yèm (zòn rezidansyèl, ti chaj lateral). Ajisteman sa a ka diminye kantite aparèy òtopedik la pa 50% pou etaj anwo yo, pandan y ap asire rèd lateral la satisfè kondisyon yo, diminye konsomasyon asye pa apeprè 5% pou sistèm bracing la.

 

 

Konsepsyon aktyèl la adopte Q235B ak Q355B asye; li ka ranplase ak tout Q355B oswa gwo -fòs asye pou kolòn prensipal yo ak travès (1ye-4yèm etaj, gwo chaj). Se konsa, gwosè seksyon an ka yon fason ki apwopriye redwi pandan w ap kenbe menm kapasite chaj-pote a. Optimizasyon sa a ka diminye konsomasyon asye pa apeprè 10-12% pou manm prensipal yo.

 

 

Pou 5yèm -7yèm etaj yo (zòn rezidansyèl), epesè konkrè plak etaj konpoze an ka redwi soti nan 120mm a 100mm, epi yo ka kenbe epesè pil asye a nan 1.2mm. Ajisteman sa a ka diminye chaj la mouri nan etaj la, kidonk diminye kondisyon ki pote chaj nan kolòn ak travès, ak endirèkteman diminye konsomasyon asye pa apeprè 3-4%.

 

 

Apre optimize konplè, konsomasyon asye total la ka redwi pa 15-20%, soti nan 200.65 tòn orijinal yo ak 160.52-170.55 tòn. Konsomasyon asye inite a ap redwi a 50.16-53.30 kg/m², ki toujou nan seri rezonab epi li ka efektivman redwi depans pwojè yo pandan y ap asire sekirite estriktirèl ak satisfè kondisyon kòd lokal yo.

 

Konsepsyon estriktirèl bilding miltifonksyon 8-etaj la satisfè kondisyon kòd lokal Manila (NSCP 2015, PBC 2004) ak kondisyon chaj, ak yon konsomasyon asye total apeprè 200.65 tòn ak yon konsomasyon asye inite 62.7 kg/m². Pou lòt rejyon yo: li konplètman aplikab nan Manila; mande modifikasyon nan New Caledonia, Papua New Guinea, ak Perou (ak korespondan ogmantasyon konsomasyon asye); epi li pa rekòmande nan Tonga ak Chili (akòz kondisyon chaj ultra-wo sismik / van). Atravè optimize seksyon, ranplasman materyèl, ak ajisteman sistèm, konsomasyon asye a ka redwi pa 15-20% san yo pa afekte sekirite estriktirèl, ki gen benefis ekonomik enpòtan.