Projek Gudang Logistik Peru: Analisis Struktur Grid Dan Skim Reka Bentuk

Projek Gudang Logistik Peru: Analisis Struktur Grid dan Skim Reka Bentuk

 

Projek ini ialah gudang logistik di Peru, dengan satah utama trapezoid. Dimensi teras ialah: lebar 80.59~114.1m (dua sisi selari trapezoid), panjang 190m, ketinggian bangunan 15.2m; rentang struktur ialah 23~24m, dan jarak lajur (jarak antara setiap rentang) ialah 22m. Reka bentuk asal pelanggan menggunakan struktur kekuda. Berdasarkan saiz rentang, ciri beban dan keperluan penggunaan gudang logistik, CBC mencadangkan untuk mengoptimumkan bentuk struktur kepada struktur grid. Berikut ialah analisis terperinci daripada empat aspek: daya struktur, reka bentuk rangka keluli, bahagian bahan dan dos, dan kelebihan dan kekurangan bentuk struktur ini.

 

 

 

Struktur kekuda ialah sistem galas daya satah-, terutamanya terdiri daripada kord atas, kord bawah dan ahli web. Ciri-ciri galas daya-nya tertumpu pada satah: kord atas menanggung tekanan, kord bawah menanggung ketegangan dan ahli web (ahli pepenjuru dan anggota menegak) menghantar daya ricih. Beban keseluruhan diimbangi oleh daya paksi anggota. Digabungkan dengan parameter projek, daya-galasnya mempunyai had yang jelas:

 

1. Kebolehsuaian rentang yang tidak mencukupi: Jangka projek ini mencapai 23~24m, yang tergolong dalam kategori rentang sederhana-(mengikut Spesifikasi Teknikal untuk Struktur Grid Angkasa JGJ 7-2010, rentang sederhana ialah 30m~60m, dan 23~24m bagi had sederhana). Untuk struktur kekuda di bawah rentang ini, adalah perlu untuk meningkatkan saiz bahagian kord dan ahli web dengan banyak untuk memenuhi keperluan kekuatan dan kestabilan, yang berkemungkinan membawa kepada anggota berlebihan, peningkatan berat badan dan ekonomi yang lemah.

 

2. Daya spatial tidak seimbang: Satah gudang adalah trapezoid. Sebagai struktur satah, kekuda sukar disesuaikan dengan taburan daya spatial satah trapezoid, dan kepekatan tegasan tempatan mungkin berlaku (terutamanya di kawasan peralihan lebar trapezoid); pada masa yang sama, beban asimetri yang mungkin wujud dalam gudang logistik, seperti beban susun bumbung dan beban peralatan, akan memburukkan lagi-daya satah-daya satah kekuda, memerlukan sistem sokongan tambahan dan meningkatkan kerumitan reka bentuk.

 

3. Kekakuan keseluruhan yang tidak mencukupi: Kekukuhan struktur kekuda bergantung terutamanya pada tindakan kerjasama anggota dalam satah, dan kekakuan satah-luar-adalah lemah. Di bawah beban angin dan tindakan seismik (Peru terletak di zon seismik, jadi keperluan seismik perlu dipertimbangkan), mudah untuk menghasilkan pesongan besar dan anjakan mendatar, menjejaskan keselamatan gudang. Sokongan tahan anjakan sisi tambahan diperlukan, meningkatkan kesukaran pembinaan dan kos.

 

Struktur grid ialah struktur sistem rod spatial, dibentuk dengan menyambungkan berbilang rod melalui nod mengikut undang-undang tertentu, mengikut keperluan berkaitan Spesifikasi Teknikal untuk Struktur Grid Angkasa JGJ 7-2010. Ciri daya galasnya ialah daya koperasi spatial, yang lebih sesuai untuk projek ini daripada struktur kekuda. Analisis daya khusus adalah seperti berikut:

 

1. Bentuk galas daya yang lebih munasabah-: Struktur grid ialah sistem tak tentu statik tertib tinggi-dan nod diandaikan sebagai berengsel. Batang terutamanya menanggung ketegangan atau tekanan paksi, tanpa momen lentur dan daya ricih yang jelas. Daya adalah seragam dan laluan penghantaran daya adalah jelas, yang boleh memberikan permainan penuh kepada sifat tegangan dan mampatan keluli, berkesan mengurangkan beban daya rod tunggal, dan menyesuaikan diri dengan keperluan span 23~24m.

 

2. Kebolehsuaian spatial yang kuat: Untuk satah trapezoid, susun atur grid boleh dioptimumkan (mengguna pakai sistem piramid segi tiga atau sistem piramid segi empat) untuk menyesuaikan diri dengan perubahan lebar beransur-ansur dari 80.59m kepada 114.1m, mengelakkan kepekatan tekanan tempatan; pada masa yang sama, ciri daya spatialnya-membolehkan ia menyuraikan beban asimetri dengan berkesan (seperti beban susun bumbung dan beban peralatan), tanpa perlu menambah sejumlah besar-daripada-satah sokongan dan integriti strukturnya lebih kukuh.

 

3. Kekakuan dan kestabilan yang sangat baik: Batang struktur grid dijalin untuk membentuk sistem galas-daya ruang tiga dimensi-dan kekukuhan keseluruhan adalah lebih tinggi daripada struktur kekuda. Di bawah beban angin dan tindakan seismik, pesongan dan anjakan mendatar boleh dikawal dalam julat yang dibenarkan oleh spesifikasi (mengikut spesifikasi, pesongan di bawah beban hidup bumbung tidak boleh melebihi 1/250 daripada rentang); pada masa yang sama, piramid segi tiga, sebagai unit invarian geometri terkecil yang menyusun struktur spatial, boleh meningkatkan kestabilan keseluruhan struktur, tanpa perlu menyediakan sistem tahan anjakan sisi yang kompleks.

 

4. Kebolehsuaian beban: Digabungkan dengan ciri-ciri beban gudang logistik (beban mati bumbung, beban hidup, beban habuk, dan beban peralatan yang mungkin), struktur grid boleh menghantar beban secara sekata ke penyokong dengan membahagikan saiz grid secara munasabah, mengelakkan kerosakan struktur yang disebabkan oleh beban tempatan yang berlebihan; pada masa yang sama, ia boleh memenuhi keperluan benteng seismik, dan tindakan seismik dikira dengan kaedah spektrum tindak balas superposisi mod untuk memastikan keselamatan struktur di bawah keadaan seismik.

 

 

Digabungkan dengan saiz trapezoid, rentang dan keperluan beban projek ini, struktur grid mengguna pakai grid piramid segi empat segi dua-lapisan (sesuai untuk satah trapezoid, dengan struktur ringkas, daya seragam dan mudah untuk pengeluaran kilang dan-pemasangan di tapak). Reka bentuk rangka keluli mengikut prinsip "keselamatan dan kebolehgunaan, ekonomi dan rasional". Skim khusus adalah seperti berikut (semua bahan dipilih selaras dengan piawaian tempatan Peru dan piawaian kebangsaan, dan keluli Q355B lebih disukai untuk mengimbangi kekuatan dan ekonomi):

 

1. Susun atur grid: Grid piramid segi empat segi dua-lapisan diguna pakai, dengan saiz grid 2.5m×2.5m (sesuai untuk jarak lajur 22m untuk memastikan daya seragam rod); bilangan grid pada hujung sempit trapezoid (lebar 80.59m) ialah 32×76 (arah lebar × arah panjang), dan bilangan grid pada hujung lebar (lebar 114.1m) ialah 46×76. Kawasan peralihan merealisasikan kecerunan lebar dengan melaraskan sudut grid untuk mengelakkan kepekatan tegasan.

 

2. Ketinggian grid: Digabungkan dengan rentang 23~24m, ketinggian grid ialah 2.2m (ketinggian-nisbah rentang ialah kira-kira 1/11, yang memenuhi keperluan "nisbah ketinggian-span grid boleh menjadi 1/18~1/10" dalam spesifikasi, memastikan kekukuhan dan kestabilan bangunan yang memenuhi keperluan. 15.2m.

 

3. Reka bentuk sokongan: Bentuk campuran sokongan persisian dan sokongan titik diguna pakai. Sokongan ditetapkan pada hujung sempit, hujung lebar dan kedua-dua belah arah panjang. Sokongan ialah penyokong gelongsor PTFE (selaras dengan keperluan struktur baharu spesifikasi), yang boleh melepaskan tekanan suhu secara berkesan dan menghantar daya menegak dan mendatar pada masa yang sama; nod sokongan menggunakan nod sfera berongga yang dikimpal untuk memastikan kebolehpercayaan sambungan.

 

 

Menurut analisis daya, bahagian rod menggunakan paip keluli bulat (ciri keratan simetri, daya seragam, pemprosesan dan sambungan yang mudah). Saiz bahagian rod di bahagian yang berbeza adalah seperti berikut (digabungkan dengan keputusan pengiraan daya dalaman, memenuhi keperluan kekuatan, kekakuan dan kestabilan):

Kord atas: Tekanan menanggung. Mengikut daya dalaman, φ168×6 (hujung sempit dan kawasan peralihan) dan φ180×8 (kawasan dengan daya besar pada hujung lebar) paip keluli bulat dipilih; nisbah kelangsingan dikawal dalam lingkungan 150 untuk memenuhi keperluan kestabilan anggota mampatan.

Kord bawah: Menanggung ketegangan. Paip keluli bulat φ159×6 (hujung sempit) dan φ168×6 (hujung lebar) dipilih; nisbah kelangsingan dikawal dalam lingkungan 200 untuk memenuhi keperluan kekakuan anggota ketegangan, dan pemeriksaan kestabilan tidak diperlukan (hanya pemeriksaan kekuatan diperlukan).

Ahli web (ahli pepenjuru dan anggota menegak): Menghantar daya paksi, dengan daya yang agak kecil. φ114×4 (kawasan am) dan φ127×5 (kawasan peralihan dengan daya besar) paip keluli bulat dipilih; sudut antara ahli pepenjuru dan kord dikawal antara 40 darjah ~60 darjah untuk memastikan kecekapan penghantaran daya.

Nod: Nod sfera berongga yang dikimpal diterima pakai. Diameter sfera ditentukan mengikut bilangan rod dan saiz bahagian, dan φ200×8 (nod am) dan φ250×10 (nod sokongan dengan daya yang besar) dipilih; penggunaan keluli nod dikawal pada kira-kira 18% daripada jumlah penggunaan keluli grid, yang selaras dengan tahap konvensional industri.

 

Digabungkan dengan kawasan trapezoid, susun atur grid dan saiz bahagian, dengan mengambil kira penggunaan keluli nod dan aksesori penyambung (bolt, kimpalan) (dikira sebagai 10% daripada jumlah penggunaan keluli), jumlah penggunaan keluli struktur grid projek ini dikira seperti berikut (tidak termasuk struktur asas dan lajur, hanya untuk bahagian grid):

 

Kord atas: Jumlah panjang adalah kira-kira 3860m. Berat per meter paip keluli φ168×6 ialah 24.7kg, dan berat per meter paip keluli φ180×8 ialah 35.8kg, berjumlah kira-kira 102.3t;

 

Kord bawah: Jumlah panjang adalah kira-kira 3720m. Berat per meter paip keluli φ159×6 ialah 22.6kg, dan berat per meter paip keluli φ168×6 ialah 24.7kg, berjumlah kira-kira 85.7t;

 

Ahli web: Jumlah panjang adalah kira-kira 7980m. Berat per meter paip keluli φ114×4 ialah 10.8kg, dan berat per meter paip keluli φ127×5 ialah 15.1kg, berjumlah kira-kira 96.2t;

 

Nod dan aksesori penyambung: Jumlah penggunaan keluli adalah kira-kira 28.4t (dikira sebagai 10% daripada jumlah berat rod di atas);

 

Jumlah penggunaan keluli grid: 102.3 + 85.7 + 96.2 + 28.4=312.6t. Penggunaan unit keluli adalah kira-kira 18.2kg/㎡ (dikira berdasarkan keluasan purata satah trapezoid), yang selaras dengan julat penggunaan keluli unit konvensional bagi struktur grid berganda-lapisan (15~20kg/㎡) dan mempunyai ekonomi yang baik.

 

 

1. Kebolehsuaian rentang yang lebih baik: Untuk jarak-sederhana 23~24m, struktur grid boleh menggunakan sepenuhnya daya paksi rod, mengelakkan saiz bahagian rod yang berlebihan, mengurangkan-berat sendiri dan menjimatkan penggunaan keluli, yang lebih menjimatkan daripada struktur kekuda.

 

2. Integriti ruang yang lebih kukuh: Struktur grid ialah sistem spatial tiga-dimensi, yang boleh menyesuaikan diri dengan satah trapezoid gudang dengan lebih baik, memencarkan kepekatan tegasan setempat dengan berkesan dan mempunyai kebolehsuaian yang lebih baik kepada beban asimetri (seperti beban susun bumbung), tanpa perlu menambah{3}}} struktur sokongan yang banyak-} mengurangkan kesukaran pembinaan.

 

3. Kekukuhan dan kestabilan yang lebih tinggi: Jalinan spatial rod menjadikan struktur grid mempunyai kekukuhan dan kestabilan keseluruhan yang sangat baik. Di bawah beban angin dan tindakan seismik, ubah bentuk adalah kecil, yang dapat memenuhi keperluan keselamatan gudang logistik dengan lebih baik (terutamanya mengambil kira ciri-ciri seismik Peru), dan keselamatan operasi adalah lebih tinggi.

 

4. Pembinaan yang mudah dan tempoh pembinaan yang singkat: Struktur grid boleh dibuat pasang siap di kilang, dengan ketepatan pemprosesan yang tinggi dan pemasangan mudah di-tapak; nod adalah diseragamkan, yang sesuai untuk pemasangan dan pembinaan, dan boleh memendekkan tempoh pembinaan dengan berkesan, yang sesuai untuk permintaan pembinaan gudang logistik berskala besar-.

 

5. Ketahanan yang baik dan penyelenggaraan yang mudah: Bahagian paip keluli bulat tidak mudah untuk mengumpul habuk dan air, dan mempunyai rintangan kakisan yang baik selepas rawatan anti-karat; strukturnya mudah, bilangan bahagian yang mudah terjejas adalah kecil, dan kos penyelenggaraan kemudiannya adalah rendah, yang sejajar dengan-permintaan operasi jangka panjang gudang logistik.

 

 

1. Reka bentuk awal dan kos pemprosesan yang lebih tinggi: Struktur grid ialah sistem spatial, reka bentuk lebih kompleks, dan keperluan untuk ketepatan pemprosesan nod adalah lebih tinggi; nod sfera berongga yang dikimpal mempunyai kos pemprosesan yang lebih tinggi daripada nod kekuda, yang membawa kepada reka bentuk awal dan kos pemprosesan yang lebih tinggi.

 

2. Keperluan yang lebih tinggi untuk teknologi pembinaan: Pemasangan-struktur grid di tapak memerlukan peralatan angkat profesional dan pasukan pembinaan, dan ketepatan pemasangan nod dan rod diperlukan dengan ketat. Berbanding dengan struktur kekuda, ambang teknologi pembinaan lebih tinggi, dan kos pembinaan mungkin sedikit meningkat.

 

3. Bilangan rod dan nod yang lebih besar: Berbanding dengan struktur kekuda, struktur grid mempunyai lebih banyak rod dan nod, yang meningkatkan beban kerja pengangkutan bahan dan-pemasangan tapak ke tahap tertentu, tetapi kelemahan ini boleh diimbangi oleh pemasangan kilang dan pembinaan standard.

 

Digabungkan dengan ciri projek (satah trapezoid, rentang 23~24m, keperluan beban gudang logistik dan keperluan seismik di Peru), struktur grid lebih sesuai untuk projek ini daripada struktur kekuda. Walaupun reka bentuk awal dan kos pemprosesan struktur grid lebih tinggi sedikit, ia mempunyai kelebihan yang jelas dalam kebolehsuaian rentang, integriti ruang, kekakuan dan kestabilan, serta boleh mengurangkan kos penyelenggaraan kemudian dengan berkesan dan memastikan operasi-jangka panjang yang selamat bagi gudang. Dari perspektif ekonomi dan keselamatan yang komprehensif, cadangan pengoptimuman untuk menukar daripada struktur kekuda kepada struktur grid adalah munasabah dan boleh dilaksanakan.