Disinn tal-Qafas tal-Azzar Strutturali Għal Lukanda 4 Story fil-Papwa Ginea Ġdida

 

Post: Papwa Ginea Ġdida

Żona Siżmika: Intensità sismika ta8 gradi(ekwivalenti għal PGA ≈ 0.3g ibbażat fuq ASCE 7 jew kodiċi lokali simili)

Tagħbija tar-Riħ: Veloċità bażika tar-riħ =120 km/h (~33.3 m/s)

Tagħbija tas-Silġ: Xejn

Użu tal-Bini:

Livell 1: Garaxx tal-parkeġġ (għoli=3.8 m)

Livelli 2–4: Kmamar tal-klijenti tal-lukanda (għoli mill-art-sa-art=3.7 m, 3.7 m, u 3.4 m rispettivament)

Tip tas-saqaf: Saqaf ta'-inklinazzjoni waħda(inklinazzjoni preżunta=2% għad-drenaġġ)

Ħitan ta' barra: Blokki tal-konkrit vojta minn ġewwa mhux-strutturali (mibnija lokalment;mhux tagħbija-bearing)

Sistema tal-Art: Gverta ta' l-azzar kompost b'topping tal-konkrit fondut-fil--post(għandu jiġi speċifikat)

 

 

Tul Total tal-Bini: 80 m

Konfigurazzjoni tal-Pjan:

Ġwienaħ tal-Lvant: 55.6 m (L) × 27 m (W)

Wing tal-Punent: 25 m (L) × 41.7 m (W)

Nota: Il-pjan huwamhux-rettangolari, probabbli f'forma ta' L-jew b'tarġa. Għall-analiżi strutturali, il-bini huwa ttrattat bħala żewġ blokki konnessi b'ġonta ta 'espansjoni possibbli jew konnessjoni riġida skont id-dettalji sismiċi.

Daqsijiet Tipiċi tal-Bajja: Assumi l-ispazjar tal-kolonni ta7.5 m lonġitudinaliu6.0 m trasversali(aġġustabbli għal kull input arkitettoniku).

 

 

Kodiċi Primarju: AISC 360-16 (Speċifikazzjoni għall-Bini tal-Azzar Strutturali)

Disinn Sismiku: ASCE 7-16 (jew ekwivalenti – adattat għas-sismiċità PNG)

Tagħbija tar-Riħ: ASCE 7-16, Kapitolu 27 (Proċedura Direzzjonali)

Standards tal-Materjal: ASTM A992 (travi/kolonni), ASTM A36 (pjanċi, membri sekondarji)

 

 

 

Komponent	Tagħbija (kN/m²)
Gverta tal-Azzar + 125 mm Ċangatura tal-Konkrit (ρ=24 kN/m³)	0.25 + (0.125×24) = 3.25
Limitu, MEP, Finishes	0.5
Tisqif (gverta tal-metall + insulazzjoni)	0.3
Hollow Block Wall (mhux-strutturali, iżda applikat bħala linja tat-tagħbija fuq travi)	~3.0 kN/m(għal kull metru għoli)

 

 

Livell	LL (kN/m²)	Referenza
Livell 1 (Parkeġġ)	2.5	ASCE 7
Livelli 2–4 (Lukanda)	1.9	ASCE 7 (residenzjali)
Saqaf	0.5	Tagħbija ta' manutenzjoni

 

 

Veloċità bażika tar-riħ:V = 33.3 m/s

Kategorija ta' Espożizzjoni:C(jekk wieħed jassumi terren suburbani/urbani)

Fattur tar-raffa:G = 0.85

Koeffiċjent tal-pressjoni (Cp):

Ħajt (riħ):+0.8

Ħajt (leeward):–0.5

Saqaf (-inklinazzjoni waħda):–0.9 sa –0.3(skond iż-żona)

Bl-użu ta' ASCE 7 Eq. 27.3-1:
[ q_z=0.613 K_z K_{zt} K_d V^2 I ]
Jekk wieħed jassumi (K_z=0.85) f'nofs -għoli (~7 m), (I=1.0), (K_{zt}=1.0), (K_d=0.85):
[ q_z ≈ 0.613 × 0.85 × 1.0 × 0.85 × (33.3)^2 × 1.0 ≈ 0.613 × 0.7225 × 1109 ≈ 490 Pa ≈ 0.49 kN/m² ]

Pressjoni tar-riħ tad-disinn:
[ p = q_z G C_p ≈ 0.49 × 0.85 × C_p ]
→ Pressjoni massima tal-ħajt ≈0.33 kN/m²(riħ), ġbid ≈–0.21 kN/m²(lewward)

Nota: Minħabba żieda baxxa (<15 m), wind governs lateral stability but seismic may control due to high seismicity.

 

 

Rispons Spettrali: Għal żona ta '8 gradi, assumiS_DS=1.0, S_D1 = 0.6(stima konservattiva għal kull adattament lokali ta' ASCE 7)

Kategorija tar-Riskju: II

R-fattur (qafas tal-mument tal-azzar): R = 8(għall-Qafas tal-Mument Speċjali – SMF)

Fattur ta 'Importanza: (I_e = 1.0)

Perjodu Fundamentali Approssimattiv:
[ T_a = C_t h_n^x = 0.028 × (14.6)^{0.8} ≈ 0.028 × 8.5 ≈ 0.24 s ]
(Għoli totali (h_n=3.8 + 3×3.7 – 0.3=14.6) m madwar)

Shear tal-Bażi Siżmika:
[ V=\\frac{S_{DS}}{R/I_e} W=\\frac{1.0}{8} W=0.125 W ]
→ 12.5% ​​tal-piż totali- sinifikanti.

 

 

Erja tal-art ≈ ​​(55.6×27) + (25×41.7) ≈ 1501 + 1043 =2544 m²

3 sulari okkupati + saqaf ≈ 4 livelli

Medja. DL + LL għal kull sular ≈ (3.75 + 1.9) ≈5.65 kN/m²

Piż totali (W ≈ 2544 × 5.65 × 4 ≈57,500 kN

Shear tal-bażi (V ≈ 0.125 × 57,500 ≈7,200 kN

→ Sismika tirregola fuq ir-riħgħal disinn laterali.

 

 

Sistema ta' Reżistenti għall-Forza Laterali (LFRS):

Gwarniċi Speċjali Braced Konċentrikament (SCBF)jewGwarniċi tal-Mumenti Speċjali (SMF)

Minħabba l-flessibbiltà arkitettonika u l-ħtieġa għal parkeġġ miftuħ,SCBFpreferut għall-effiċjenza u duttilità f'żoni sismiċi għolja-.

Sistema ta' Gravità:

Travi komposti(W-forom bi shear studs + gverta tal-metall + ċangatura tal-konkrit)

Kolonni: HSS jew W-sezzjonijiet kontinwi mill-pedament sas-saqaf

Bracing: X-irbit fiż-żewġ direzzjonijiet fil-qlub tat-turġien/lift u l-perimetru fejn possibbli

Saqaf: -Inklinazzjoni waħda sostnuta minn travi tas-saqaf inklinati jew gwarniċi għax-xejn; purlins fuq nett.

 

 

6.1 Travi tal-Art (Intern Tipiku)

Span: 7.5 m

Tagħbija: (w=(3.25 + 1.9) × 6.0=30.9 kN/m)

Mument massimu: (M=wL^2/8=30.9 × 7.5^2 / 8 ≈ 217 kN·m)

Modulu tas-sezzjoni meħtieġ: (Z_x Akbar minn jew ugwali għal M / (0.9 F_y)=217×10⁶ / (0.9×345) ≈ 700×10³ mm³)

Sezzjoni Prova: W410×60(Zₓ=773×10³ mm³, OK)

6.2 Travi tat-Tfer (b'tagħbija tal-ħajt)

Tagħbija addizzjonali tal-ħajt: 3.0 kN/m × 3.7 m =11.1 kN/m

Total w ≈ 30.9 + 11.1 =42.0 kN/m

M ≈ 295 kN·m →W460×74(Zₓ=942×10³ mm³)

6.3 Kolonni (Intern, 4 stejjer)

Żona tributarja: 7.5 m × 6.0 m=45 m²

Tagħbija axjali għal kull sular: (3.25 + 1.9) × 45=232 kN

P totali ≈ 4 × 232 =928 kN

Żid 20% għal effetti axjali sismiċi →P_u ≈ 1,115 kN

Tul effettiv (KL ≈ 0.8 × 3700=2,960 mm)

Prova:W250×73(A=9,290 mm², r=119 mm → KL/r ≈ 25 → φPₙ ≈ 0.9×345×9290 ≈2,880 kN >>1,115 kN → OK)

Uża W250×67 jew HSS203×203×9.5 għall-ekonomija

6.4 Membri ta' Bracing (SCBF)

Assumi bracing f'2 bajjiet kull direzzjoni

Shear tal-istorja sismika għal kull bajja ≈ 7,200 / (numru ta' frejms braced)

Assumi 4 frejms braced f'kull direzzjoni → ~900 kN kull frejm

Forza djagonali: (F=V / sinθ); θ=45 grad → F ≈ 900 / 0.707 ≈1,270 kN

Meħtieġa A_g Ikbar minn jew ugwali għal 1,270,000 / (0.9×345) ≈4,090 mm²

Prova: HSS152 × 152 × 9.5(A=5,200 mm², OK għal tensjoni/kompressjoni b'kontroll tar-rqaq)

 

 

Gverta tal-metall: Conform® 2.0 jew Bondek®(fond tal-profil=60 mm)

Ċangatura tal-Konkrit: 125 mm ħxuna, f'c=25 MPa

Shear Studs: 19 mm dijametru × 100 mm għoli, spazjati fuq300 mm octul travi

Azzjoni Kompost: Interazzjoni sħiħa preżunta skont l-AISC 360 Kapitolu I

 

 

Rapport tal-Ħamrija Meħtieġa– jassumi kapaċità ta' ġarr moderata (150 kPa)

Reazzjonijiet tal-Kolonna: Max ~1,200 kN → daqs tal-qiegħ ≈ √(1,200 / 150) ≈2.8 m × 2.8 msieq iżolata

Ankraġġ Sismiku: Vireg tal-ankri ddisinjati għall-irfigħ u t-tqattigħ skont l-ACI 318

 

 

Beam-sal-Kolonna: Pjanċi tat-tarf imbarrati jew konnessjonijiet tal-mument iwweldjati (jekk jintuża SMF)

Żomm-għal-Gusset: Metodu tas-sezzjoni Whitmore skont id-Dispożizzjonijiet Sismiċi tal-AISC

Appoġġ tal-Gverta: Bearing sempliċi fuq il-ħanek ta 'fuq tar-raġġ

 

 

Oġġett	Speċifikazzjoni
LFRS	Gwarniċi Speċjali Braced Konċentrikament (SCBF)
Travi tal-Gravità	W410×60 (intern), W460×74 (tarf)
Kolonni	W250×67 jew HSS203×203×9.5
Ċineg	HSS152 × 152 × 9.5
Gverta tal-Art	Gverta tal-metall kompost ta' 60 mm fond + 125 mm konkrit
Shear tal-Bażi Siżmika	~7,200 kN (jirregola d-disinn)
Pressjoni tar-Riħ	~0.33 kN/m² (mhux-jirregola)
Inklinazzjoni tas-saqaf	2% inklinazzjoni waħda, sostnuta minn rafters imżerżaq

 

 

Involvi inġinier ġeotekniku lokali għar-rapport tal-ħamrija.

Ikkoordina mal-perit biex issib frejms braced mingħajr ma tostakola l-parkeġġ jew il-kmamar.

Uża sistema ta' żebgħa-reżistenti għall-korrużjoni (ambjent C4 skont ISO 12944 – PNG kostali).

Ipprovdi ġonot tal-moviment jekk il-ġwienaħ tal-lvant/tal-punent huma kkumpensati b'mod sinifikanti.

Wettaq analiżi strutturali 3D dettaljata billi tuża softwer (eż. ETABS, SAP2000) inklużi l-effetti P-Δ.

 

 

 

Din l-istima tat-tunnellaġġ tal-azzar tkopri l-elementi tal-azzar strutturali primarji u sekondarji meħtieġa għas-sistemi ta' gravità u ta' tagħbija laterali-reżistenti tal-lukanda ta' 4 sulari, inklużi:

Kolonni (mill-pedament sas-saqaf)

Travi tal-art u tas-saqaf (disinn kompost)

Membri tal-irfid (Oqfsa Speċjali b’Brading Konċentriku – SCBF)

Gwarniċ tas-saqaf (rafters u purlins imżerżaq)

Konnessjonijiet (stmat bħala 5% tal-piż tal-membri prinċipali)

Esklużi:

Gverta tal-metall (kkunsidrat mhux-support ta' kisi/ċangaturi strutturali)

Vireg tal-ankri, pjanċi tal-bażi (inklużi fl-allowance tal-konnessjoni)

Taraġ, poġġamani, azzar mixxellanju

 

 

Il-pjanta tal-bini tikkonsisti minn żewġ blokki konnessi:

Blokk tal-Lvant: 55.6 m × 27 m

Blokk tal-Punent: 25 m × 41.7 m
→ Footprint totali ≈2,544 m²

Grid tal-kolonna tipika:7.5 m (lonġitudinali) × 6.0 m (trasversali)

Numru ta' kolonni:

Blokk tal-Lvant: (55.6/7.5 ≈ 8 bajjiet → 9 linji) × (27/6 ≈ 4.5 → 5 linji) =45 kolonna

Blokk tal-Punent: (25/7.5 ≈ 3.3 → 4 linji) × (41.7/6 ≈ 7 → 8 linji) =32 kolonna

Naqqas il-koinċidenza fil-junction (~5 kolonni kondiviżi) →Kolonni totali ≈ 72

Pavimenti: 4 livelli (inkluż saqaf)

Gwarniċi braced: 2 għal kull direzzjoni għal kull blokka →8 bajjiet braced totali

Inklinazzjoni tas-saqaf: 2%, sostnuta minn travi mżerżqa; ebda irfid

 

 

Minħabba n-natura tal-proġett bħala akkomodazzjoni residenzjali pubblika, iddeċidejna li nsaħħu s-sistema strutturali kollha biex noħolqu bini robust b’ħajja ta’ servizz li taqbeż il-100 sena. Biex niksbu dan, biddel il-kolonni konvenzjonali b'kolonni ta' l-azzar ta' kaxxa-sezzjoni u imliehom fuq-sit bil-konkos, b'mod sinifikanti ssaħħaħ is-saħħa strutturali ġenerali.

 

 

Taqsima:Tip ta 'kaxxa 400X400x12x12mm(massa=146.2 kg/m)

Għoli għal kull kolonna:

Livell 1: 3.8 m

Livelli 2–3: 3.7 m kull wieħed

Livell 4: 3.4 m
→ Għoli totali =14.6 m

Tul totali tal-kolonna=72 × 14.6 =1,051 m

Piż tal-kolonna=1,051 m × 146.2 kg/m =153,656 kg ≈ 153.7 tunnellata

Nota: Kolonni tal-pjan terran jistgħu jkunu itqal; din hija medja.

 

 

Travi ta' ġewwa: WH500X290X10X16mm (massa=109.6 kg/m)

Span: 7.5 m

Numru għal kull sular:

Blokk tal-Lvant: 5 linji trasversali × 8 bajjiet lonġitudinali=40

Blokk tal-Punent: 8 linji trasversali × 3 bajjiet lonġitudinali=24
→ 64 travu ta' ġewwa għal kull sular

Total għal 3 sulari + qafas tas-saqaf=4 × 64 =256 travu

Tul=256 × 7.5 =1,920 m

Piż=1,920 × 109.6=210,432 kg

Travi Xifer/Perimetru: WH600X200X12X12mm (massa=92 kg/m)

Tul tal-perimetru għal kull sular ≈ 2×(55.6+27) + 2×(25+41.7) – koinċidenza ≈290 m/art

Assumi travi tat-tarf kull 6 m → ~ 48 travi tat-tarf għal kull art

Total=4 × 48 =192 travu, medja. medda=6.0 m

Tul=192 × 6 =1,152 m

Piż=1,152 × 92=105,984 kg

Piż totali tar-raġġ = 210,432 + 105,984 = 316,416 kg ≈ 316.4 tunnellata

 

 

Taqsima:HSS152 × 152 × 9.5(massa=42.5 kg/m)

Il-bajjiet imsaħħan: 8 totali (4 f'E-W, 4 f'-S)

Kull bajja għandha 2 djagonali għal kull storja → 4 sulari × 2 =8 djagonali għal kull linja tal-qafas braced

Dijagonali totali=8 frejms × 8 =64 ċineg

Medja. tul djagonali (għal bajja ta' 7.5 m × 3.7 m f'45 grad):
( L=\\sqrt{7.5^2 + 3.7^2} ≈ 8.4 m )

Tul totali taċ-ċinga=64 × 8.4 =538 m

Piż taċ-ċinga=538 × 42.5 =22,865 kg ≈ 22.9 tunnellata

 

 

Raffers tas-saqaf prinċipali jsegwu profil ta'-inklinazzjoni waħda; użuW310×45(45 kg/m)

Spazjar: 3.0 m oc (biex isostni purlins)

Erja totali tas-saqaf=2,544 m² → tul tar-rafter ≈ wisa' tal-bini (massimu 41.7 m)

Numru ta 'rafters ≈ 80 m / 3.0 ≈27 linja

Medja. tul tar-rafter=35 m (medja peżata tal-wisgħat tal-lvant/tal-punent)

Tul totali tar-rafter=27 × 35 =945 m

Piż tar-rafter=945 × 45 =42,525 kg

Purlins: C200×20×2.5 (5.5 kg/m), spazjati 1.5 m oc

Tul totali tal-purlin ≈ (2,544 m² / 1.5 m spazjar) × 1.0 m =1,696 m

Piż=1,696 × 5.5 =9,328 kg

Azzar tas-saqaf totali = 42,525 + 9,328 = 51,853 kg ≈ 51.9 tunnellata

 

 

Prattika standard:5%tal-piż totali tal-membru prinċipali

Total ta' membri ewlenin=153.7 + 316.4 + 22.9 + 51.9 =533.9 tunnellata

Konnessjonijiet=0.05 × 533,900 =27,245 kg ≈ 27.3 tunnellati

 

 

Komponent	Piż (tunnellati)
Kolonni	153.7
Travi ta' l-art u tat-tarf	316.4
Bracing (SCBF)	22.9
Gwarniċi tas-saqaf (Rafters + Purlins)	51.9
Konnessjonijiet (5%)	27.3
Azzar Strutturali Stima totali	572.2 tunnellati

 

 

Erja totali tal-art =2,544 m²

Azzar għal kull unità ta' erja=572.2 t / 2,544 m² =225 kg/m²

Dan huwa raġonevoli għal bini ta' l-azzar ta' 4-sulari sismiku-b'frejms braced f'reġjun b'ħafna sismi.

 

 

Potenzjal ta' Ottimizzazzjoni: L-użu ta 'bajjiet akbar jew bracing imnaqqas jista' jnaqqas it-tunnellaġġ, iżda talbiet sismiċi fil-PNG jillimitaw it-tnaqqis.

Fabbrikazzjoni Lokali: Ikkunsidra d-disponibbiltà ta' sezzjoni standard f'PNG jew fl-Awstralja (sezzjonijiet komuni bħal W-forom u HSS huma preżunti).

Protezzjoni mill-Korrużjoni: L-azzar kollu biex jirċievi galvanizzar bis-sħana jew sistema ta 'żebgħa duplex minħabba l-ambjent tropikali kostali.

Kontinġenza: Żid5–10%għall-iżvilupp tad-disinn, bidliet arkitettoniċi, jew ineffiċjenzi fid-dettalji →Stima finali tal-baġit: ~615–700 tunnellata. Jekk żid xi taraġ u struttura għal liftijiet, ġenerali se jkun madwar650 ~ 750 tunnellatafil-finali.

Ippreparat minn: Hangzhou Xixi Building Co., LTD.
Data: 16 ta’ Jannar, 2026
Bażi: AISC 360-16, tqassim preliminari, assunzjonijiet sismiċi ASCE 7-16