Analiżi Strutturali U Stima tal-Kwantità tal-Azzar Għal Qafas tal-Azzar ta' Ħames -Story

Hawn taħt hawn analiżi strutturali u stima tat-tunnellaġġ tal-azzar għall-istruttura tal-qafas tal-azzar ta' ħames-slari deskritta

---

 

 

 

Biex titwettaq analiżi tat-tagħbija sinifikanti, jiġu adottati s-suppożizzjonijiet raġonevoli li ġejjin (tipiċi għal strutturi ta' appoġġ industrijali ħfief jew ta' utilità):

Tagħbija mejta fl-art (DL): 1.0 kN/m²
(Jinkludi l-gverta tal-gverta, il-finituri, il-piż mekkaniku/elettriku jekk ikun hemm, u l-piż proprju tal-membri sekondarji-il-piż tar-raġġ primarju-se jiġi miżjud separatament.)

Tagħbija ħaj (LL): 2.0 kN/m²
(Tipiku għal ħażna ħafifa jew aċċess għall-manutenzjoni; aġġusta jekk hu maħsub għal użu differenti.)

Tagħbija mejta tas-saqaf: 0.8 kN/m²

Tagħbija ħaj tas-saqaf / tagħbija tas-silġ: 1.0 kN/m²

Tagħbija tar-riħ: Mhux imqassma għal kull sular hawn; reżistenza laterali mmaniġġjata permezz ta 'bracing (analizzat separatament).

 

Ġeometrija tal-bajja:

Kull qafas trasversali huwa1.6 m wiesgħa.

Spazjar lonġitudinali bejn frejms: 5 bajjiet → [5.6 m, 5.6 m, 2.8 m, 5.6 m, 5.6 m].

Għalhekk, kull "pannell tal-art" appoġġjat minn travi prinċipali għandu żona =1.6 m × wisa 'tal-bajja.

Travi prinċipali (W10×22)runlonġitudinali, li jgħaqqad is-6 frejms trasversali f'kull livell. Għalhekk, kull travu jappoġġa nofs il-wisa' tat-tributarju minn bajjiet ħdejn xulxin-iżda peress li l-istruttura hija biss1.6 m wiesgħa totali, hemm effettivamentżewġ travi tat-tarfli jsostnu l-wisa 'sħiħ ta' 1.6 m (jew travu ċentrali wieħed b'cantilevers). Għas-sempliċità, nassumużewġ travi lonġitudinali, kull ġarr0.8 m wisa' tributarju.

Madankollu, minħabba l-wisa 'dejqa (1.6 m), huwa aktar prattiku li timmudella s-sistema tal-art kifstrixxa waħdafejn iż-żewġ travi lonġitudinali W10×22 jaġixxu bħalatravi tat-trufappoġġ għal pjattaforma wiesgħa 1.6 m.

Għalhekk,żona tributarja għal kull travu għal kull bajja = 0.8 m × tul tal-bajja.

Iżda għalkalkolu tat-tagħbija tal-kolonna, aħna nqisu l-tagħbija totali għal kull frejm trasversali.

---

 

Kull qafas trasversali (f'pożizzjoni lonġitudinali partikolari) jappoġġja:

Nofs iż-żona tal-bajja fuq ix-xellug tagħha + nofs iż-żona fuq il-lemin tagħha.

Għal frejms ta' ġewwa (Gwarniċi 2–5):

Tul tributarju=(bajja tax-xellug + bajja tal-lemin) / 2

Għal frejms tat-tarf (Frame 1 u Frame 6):

Tul tributarju=bajja biswit / 2

Frame #	Bajja tax-Xellug (m)	Bajja tal-Lemin (m)	Tul Tributarju (m)	Żona Tributarja għal kull Sular (m²)=1.6 × Lₜ
1	–	5.6	2.8	4.48
2	5.6	5.6	5.6	8.96
3	5.6	2.8	4.2	6.72
4	2.8	5.6	4.2	6.72
5	5.6	5.6	5.6	8.96
6	5.6	–	2.8	4.48

Nota: Żona totali=(4.48 + 8.96 + 6.72 + 6.72 + 8.96 + 4.48) =40.32 m²
Erja sħiħa tal-pjan=1.6 m × 25.2 m =40.32 m²→ ✔️ Konsistenti.

---

 

 

Tagħbija Mejjet (DL)= 1.0 kN/m²

Tagħbija ħaj (LL)= 2.0 kN/m²

Tagħbija totali bla fattur= 3.0 kN/m²

Frame #	Żona (m²)	DL (kN)	LL (kN)	Tagħbija totali għal kull sular (kN)
1,6	4.48	4.48	8.96	13.44
2,5	8.96	8.96	17.92	26.88
3,4	6.72	6.72	13.44	20.16

Barra minn hekk,awto-piż tar-raġġi prinċipaligħandhom jiġu inklużi fit-tagħbijiet tal-kolonni.

W10×22 piż=32.7 kg/m=0.321 kN/m

Kull qafas jgħaqqad ma 'żewġ segmenti tar-raġġ(xellug u lemin)

Tulijiet tas-segmenti tar-raġġ=tulijiet attwali tal-bajja

Eżempju għal Frame 3:

Bajja tax-xellug=5.6 m → piż tar-raġġ=0.321 × 5.6=1.80 kN

Bajja tal-lemin=2.8 m → piż tar-raġġ=0.321 × 2.8=0.90 kN

Il-piż totali tar-raġġ awto-tributarju għal Frame 3 ≈(1.80 + 0.90)/2?→ Fil-fatt,piż tar-raġġ huwa sostnut bis-sħiħ minn kolonni fit-truf, għalhekk kull kolonna f'qafas iġorrnofs il-piż ta' kull raġġ biswit.

Għalhekk,tagħbija vertikali addizzjonali minn travi għal kull frejm għal kull art:=0.5 × (bajja tax-xellug + bajja tal-lemin) × 0.321 kN/m

Ikkalkula għal kull qafas:

Qafas	Bajja maġenb (m)	Tul Totali biswit (m)	Piż tar-raġġ Awto- (kN)
1	[5.6]	5.6	0.5 × 5.6 × 0.321 = 0.90
2	[5.6, 5.6]	11.2	0.5 × 11.2 × 0.321 = 1.80
3	[5.6, 2.8]	8.4	0.5 × 8.4 × 0.321 = 1.35
4	[2.8, 5.6]	8.4	1.35
5	[5.6, 5.6]	11.2	1.80
6	[5.6]	5.6	0.90

Żid dan mat-totali preċedenti:

 

Tagħbija vertikali totali għal kull frejm għal kull art tipika (Livelli 1–4):

Qafas	Tagħbija taż-Żona (kN)	+ Piż tar-raġġ (kN)	Total għal kull sular (kN)
1,6	13.44	0.90	14.34
2,5	26.88	1.80	28.68
3,4	20.16	1.35	21.51

---

 

 

Saqaf DL=0.8 kN/m²

Saqaf LL=1.0 kN/m²

Total ta'=1.8 kN/m²

Tagħbija tas-saqaf ibbażata fuq l-erja-kull frejm:

Qafas	Żona (m²)	Saqaf DL (kN)	Saqaf LL (kN)	Subtotal (kN)
1,6	4.48	3.58	4.48	8.06
2,5	8.96	7.17	8.96	16.13
3,4	6.72	5.38	6.72	12.10

Żid l-istess piż tar-raġġ-(travi għadhom preżenti fuq is-saqaf):

Tagħbija totali tas-saqaf għal kull frejm:

Qafas	Tagħbija taż-żona tas-saqaf (kN)	+ Piż tar-raġġ (kN)	Saqaf totali (kN)
1,6	8.06	0.90	8.96
2,5	16.13	1.80	17.93
3,4	12.10	1.35	13.45

---

 

 

Jekk wieħed jassumi li l-artijiet kollha huma identiċi (Livelli 1–4) u saqaf bħala Livell 5:

Qafas	Tagħbija/Art (kN)	×4 Pavimenti	Saqaf (kN)	Tagħbija Totali tal-Kolonna (kN)
1,6	14.34	57.36	8.96	66.3 kN
2,5	28.68	114.72	17.93	132.7 kN
3,4	21.51	86.04	13.45	99.5 kN

Nota: Dawn humatagħbijiet tas-servizz mhux fatturati. Għad-disinn, uża kombinazzjonijiet LRFD (eż., 1.2DL + 1.6LL).

---

 

 

Tagħbijiet tal-gravitàhuma trasferiti mill-gverta wiesgħa 1.6 m għal travi lonġitudinali W10 × 22, imbagħad għal kolonni W8 × 24 f'kull wieħed mis-6 frejms.

L-ogħla tagħbija axjali tal-kolonnaiseħħ f'Gwarniċi 2 u 5 (~133 kN mhux fattur).

Stabbiltà lateralihija pprovduta minn:

X-irbit vertikali (L3×3×1/4) f'mill-inqas bajja waħda (eż., bajja ċentrali ta' 2.8 m).

Bracing orizzontali (C9×20) fis-saqaf (u possibilment livelli oħra) għad-dijaframma forzi laterali għal frejms braced.

L-istruttura hijastatikament determinat fil-gravità, uimġieba tal-frejm braced-jirregola r-rispons laterali.

Rakkomandazzjoni: Wettaq analiżi strutturali 3D (eż., billi tuża SAP2000, ETABS, jew STAAD.Pro) biex tivverifika l-kapaċitajiet tal-membri, id-drift, u l-forzi tal-konnessjoni taħt tagħbija kombinata skont l-AISC 360 u l-kodiċi tal-bini lokali.

---

Tmiem tal-analiżi.

 

Reġjuni adattabbli:Iċ-Ċili, il-Filippini, New Credonia, Tonga, Gżejjer Verġni, Gżira Reunion, Perù...

Applikazzjonijiet: Komponenti strutturali għall-magazzinaġġ, Ħażna, loġistika, xkaffar tal-makkinarju u skopijiet speċjali oħra

Numru ta' stejjer: 5

Għoli totali: 12.2 m → għoli medju tal-istorja=12.2 / 5 ≈ 2.44 m

Wisa' tal-bini (direzzjoni qasira): 1.6 m

Tul tal-bini (direzzjoni twila): 25.2 m

Bajja tal-qafas (frejms trasversali): 6 frejms spazjati f'[5.6 m, 5.6 m, 2.8 m, 5.6 m, 5.6 m] tul it-tul ta’ 25.2 m
→ Is-somma totali tal-ispazjar tal-bajjiet=5.6 + 5.6 + 2.8 + 5.6 + 5.6=25.2 m (konsistenti)

Membri primarji:

Kolonni: W8 × 24 (skond ASTM A992 jew ekwivalenti)

Travi prinċipali (travi): W10 × 22

Bracing orizzontali: C9 × 20 (sezzjoni tal-kanal)

Bracing vertikali (storja): L3×3×1/4 (angolu-ugwali tar-riġel)

 

L-istruttura hija qafas li jirreżisti mument-lateralment stabbilizzat minn bracing djagonali kemm fil-pjan orizzontali kif ukoll f'dak vertikali.

Mogħdija tat-Tagħbija tal-Gravità:
Tagħbijiet ta 'l-art (mejta + ħajjin) huma trasferiti permezz ta' sistema ta 'l-art (mhux dettaljata hawn) għal travi prinċipali (W10 × 22), imbagħad għal kolonni (W8 × 24). Minħabba l-wisa 'dejqa (1.6 m), x'aktarx li t-travi prinċipali jifirxu trasversalment (1.6 m) u huma sostnuti minn kolonni allinjati tul id-direzzjoni ta' 25.2 m. Madankollu, minħabba l-prattika tipika u n-nomina tal-membri, huwa aktar plawsibbli li:

Il-travi prinċipali jimxu lonġitudinali(direzzjoni ta '25.2 m), sostnuta minn frejms trasversali spazjati kull ~5–6 m.

Imma b'wisa' ta' 1.6 m biss, dan jissuġġerixxi astruttura dejqa-bajja waħda, possibbilment pont, kanupew, jew qafas ta 'appoġġ ta' tagħmir.

Minħabba l-ġeometrija (1.6 m wiesgħa × 25.2 m twila × 12.2 m għoli), din tidher li hijafrejm lineari(eż., struttura ta 'appoġġ għall-utilitajiet jew passaġġ), b'6 frejms trasversali (kull wieħed 1.6 m wiesa') spazjati tul it-tul ta '25.2 m.

Għalhekk:

Kull wieħedfrejm trasversalitikkonsisti f'żewġ kolonni (għoli=2.44 m għal kull storja × 5=12.2 m totali) u travi li jgħaqqdu f'kull livell.

Travi prinċipali(W10×22) x'aktarx runlonġitudinali, li jgħaqqdu l-frejms trasversali f'kull livell ta 'l-art.

Bracing:

Bracing orizzontali(C9×20) fis-saqaf u possibilment fil-livelli intermedji biex jittrasferixxu tagħbijiet laterali għal frejms braced.

Bracing vertikali (storja).(L3×3×1/4) f'bajja waħda jew aktar biex tipprovdi ebusija laterali kontra tagħbijiet tar-riħ/sismiċi.

 

 

Piżijiet ta' unità (mill-Manwal AISC):

W8×24: 24 lb/ft=35.7 kg/m

W10×22: 22 lb/ft=32.7 kg/m

C9×20: 20 lb/ft=29.8 kg/m

L3×3×1/4: piż ≈ 4.9 lb/ft=7.3 kg/m (ikkalkulat minn żona ≈ 1.44 in²)

---

A. Kolonni

Numru ta 'frejms trasversali: 6

Kull qafas għandu 2 kolonni (jekk wieħed jassumi qafas rettangolari)

Kolonni totali=6 × 2=12

Għoli għal kull kolonna=12.2 m

Tul totali tal-kolonna=12 × 12.2=146.4 m

Piż tal-azzar tal-kolonna=146.4 m × 35.7 kg/m ≈5,226 kg

 

B. Travi Prinċipali (Girders Lonġitudinali)

Jekk wieħed jassumi travi f'kull wieħed mill-5 livelli tal-art li jmexxu t-tul sħiħ ta '25.2 m, użewġ travi għal kull livell(flimkien ma' 6 mill-wisa' ta' 1.6 m):

Travi għal kull livell=2

Livelli=5

Tul totali tar-raġġ=2 × 5 × 25.2 + 1.6 x 6 x 5=300 m

Piż tal-azzar tar-raġġ=300 m × 32.7 kg/m ≈9,810 kg

Nota: Jekk l-istruttura tuża raġġ ċentrali wieħed biss jew konfigurazzjoni differenti, aġġusta kif xieraq. Dan jassumi qafas perimetru.

 

C. Bracing Orizzontali (C9×20)

Tipikament installat fil-livell tas-saqaf u possibilment f'artijiet intermedji. Assumi:

Saff wieħed ta' bracing orizzontali fuq is-saqaf (irbit tal-pjan li jifforma X jew dijagonali waħda għal kull pannell)

Pannelli bejn frejms: 5 pannelli (bejn 6 frejms)

Tul djagonali għal kull pannell ≈ √(5.6² + 1.6²) ≈ 5.82 m (għal bajjiet ta' 5.6 m); għal bajja ta' 2.8 m: √(2.8² + 1.6²) ≈ 3.22 m

AssumiX-irbit f'bajja waħda biss(minimu għall-istabbiltà), eż, fil-bajja ċentrali ta' 2.8 m:

Djagonali fis-saqaf: 2 × 3.22=6.44 m

Possibilment ukoll fil-livell tal-art jew intermedju: jassumi 3 livelli b'irbit → 3 × 6.44=19.3 m

Total C9×20 tul ≈ 20 m (konservattiv)

Piż=20 m × 29.8 kg/m ≈596 kg

Jekk l-irfid orizzontali sħiħ jintuża f'kull livell, il-kwantità tiżdied b'mod sinifikanti. Din hija stima minima. fil-fatt hemm bracing orizzontali f'kull bajja, għalhekk l-użu attwali se jkun ħafna aktar.

 

D. Vertikali (Story) Bracing (L3×3×1/4)

Assumibajja waħda bracedtul it-tul (eż., bejn Frame 3 u 4, tul il-bajja ta' 2.8 m) b'X-irbit f'kull storja.

Numru ta' stejjer=5 → 5 pannelli ta' rinforz

Għoli tal-pannelli=2.44 m, wisa'=2.8 m

Tul djagonali għal kull pannell=√(2.44² + 2.8²) ≈ 3.71 m

Żewġ djagonali għal kull pannell (X-brace) → 2 × 3.71=7.42 m għal kull storja

Tul totali=5 × 7.42=37.1 m

Piż=37.1 m × 7.3 kg/m ≈271 kg

Jekk bajjiet multipli huma msaħħa, immoltiplika kif xieraq.

---

 

 

Komponent	Piż (kg)
Kolonni (W8×24)	5,226
Travi Prinċipali (W10×22)	9,810
Bracing Orizzontali (C9×20)	596
Bracing Vertikali (L3×3×1/4)	271
Total (madwar)	15,903 kg

≈ 15.9 tunnellata metrika

Nota: Dan jeskludi konnessjonijiet, pjanċi bażi, membri sekondarji, jew decking. Il-piż attwali tal-fabbrikazzjoni jista 'jkun 10-15% ogħla minħabba d-dettalji tal-konnessjoni u l-iskart.

---

 

 

Slenderness: Kolonni W8×24 (d ≈ 8 pulzieri, A ≈ 7.08 pulzieri²) fuq 12.2 m għoli mhux braced jistgħu jkunu irqaq. Il-fattur tat-tul effettiv (K) jiddependi fuq il-kundizzjonijiet tat-tarf. Għal pinned-pinned, KL/r jista' jaqbeż il-limiti sakemm ma jkunx imsaħħaħ.L-irbit vertikali huwa essenzjalibiex jitnaqqas it-tul effettiv tal-kolonna.

Span tar-raġġ: W10 × 22 fuq 5.6 m (jekk ir-raġġi jifirxu bejn il-frejms b'mod trasversali) huwa raġonevoli għal tagħbijiet ħfief. Iżda jekk it-travi jfirxu 25.2 m kontinwament, id-deflessjoni u s-saħħa jkunu inadegwati-għalhekk, il-konfigurazzjoni preżunta (travi bħala girts lonġitudinali bejn frejms trasversali) hija aktar plawsibbli.

Stabbiltà Laterali: Ipprovdut mill-kombinazzjoni ta' bracing X- vertikali (reżistu tar-riħ/sismika) u bracing orizzontali (azzjoni tad-dijaframma).

Suppożizzjonijiet tat-Tagħbija: Mingħajr tagħbijiet speċifiċi mejta/ħaj/riħ, din hija stima preliminari. Disinn dettaljat għal kull AISC 360 huwa meħtieġ.

---

 

Konklużjoni
Il-qafas tal-azzar deskritt huwa qafas dejjaq, b'ħafna-story braced b'tunnellaġġ tal-azzar stmat ta'madwar 15.9 tunnellata metrika. Is-sistema strutturali tiddependi fuq bracing djagonali għall-istabbiltà laterali, u d-daqsijiet tal-membri jidhru adegwati għal tagħbija ħafifa-sa-moderata, sakemm l-irbit xieraq inaqqas it-tulijiet effettivi tal-kolonna. Analiżi strutturali sħiħa inklużi kombinazzjonijiet ta 'tagħbija, disinn ta' konnessjoni, u kontrolli ta 'servizz hija rakkomandata qabel il-kostruzzjoni.