Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. furnisce calculi avanzati di supportu sismicu per u prughjettu di e sale di ghjustizia di Santa Lucia

CASTRIES, Santa Lucia è SHANGHAI, Cina — In un sviluppu maiò per l'infrastrutture caraibiche è a sicurezza publica, Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd., un produttore è cuncepitore mundiale di punta di sistemi industriali di gestione di cavi è di supportu sismicu, hà realizatu cù successu un Rapportu cumpletu di Cuncepimentu è Calculu di Supportu Sismicu per u prestigioso prughjettu di St. Lucia Halls of Justice (HOJ). Descrive a rigorosa ingegneria meccanica, i calculi di carica è e verifiche di sicurezza strutturale eseguite per i sistemi di supportu sismicu sospesi in u cumplessu ghjudiziariu emblematicu. Questa certificazione strutturale rapprisenta una tappa significativa, chì garantisce chì l'infrastruttura critica di distribuzione elettrica di a principale struttura ghjudiziaria di Santa Lucia possa resiste à eventi sismichi è mantene a continuità operativa durante l'emergenze.

U Ruolo Criticu di l'Ingegneria Sismica in l'Infrastrutture Pubbliche

L'edificii publichi è istituziunali muderni necessitanu più cà solu integrità strutturale estetica è basica; esigenu una resilienza sismica d'altu rendimentu. Questu hè particularmente veru per e strutture ghjudiziarie, amministrative è d'emergenza cum'è i Palazzi di Ghjustizia di Santa Lucia, chì servenu cum'è centri nervosi essenziali per u guvernu lucale. In e regioni propensi à l'attività geologica, a prutezzione di i cumpunenti non strutturali - cum'è i canali di cavi à bassa è alta tensione, e condutture d'acqua è i sistemi HVAC - hè un mandatu di sicurezza primariu.

Durante un terramotu, i servizii publichi suspesi senza puntelli o mal calculati ponu oscillà viulentamente, purtendu à danni strutturali, interruzzione di l'energia elettrica è periculi gravi per l'occupanti di l'edifiziu. I sistemi di supportu sismicu suspesi agiscenu cum'è ancore rigide chì cuntrolanu u muvimentu laterale è longitudinale, distribuendu i carichi dinamici in modu sicuru in a struttura primaria di cimentu.

Per risponde à sti limiti di sicurezza esigenti, Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. hà applicatu una cumbinazione di norme strutturali internaziunali è naziunali. E basi di cuncepimentu ingegneristicu per u prugettu HOJ includenu:

• GB50017-2003: Codice per a Cuncepzione di Strutture in Acciaiu
• GB50009-2001: Codice per a Cuncepzione di Carichi di Strutture Edilizie
• JGJ145-2013: Codice Tecnicu per u Post-Ancoraggio di Strutture in Calcestruzzo
• GB50303-2002: Codice per l'accettazione di a qualità di custruzzione di i prughjetti di ingegneria elettrica di l'edifizii
• 03S402 è 03SR417-2: Supporti di Tubazioni Interne è Norme d'Installazione

Questi codici guvernanu a selezzione di i materiali, i limiti di tensione ammissibili, i fattori di sicurezza è i limiti di deflessione per i sistemi sospesi, assicurendu chì ogni staffa sia cuncepita cù un margine di sicurezza eccezziunale.

Specifiche tecniche è cuncepimentu di l'assemblaggio di e staffe

Usistema di supportu sismicuCuncipitu per i Palazzi di Ghjustizia di Santa Lucia, utilizeghja una cunfigurazione di staffe sospese à più livelli (Staffa ZJ-13) per urganizà è supportà diverse classi di canaline per cavi elettrici. U cuncepimentu tene contu di e rete di distribuzione à bassa tensione è à alta tensione chì funzionanu in parallelu attraversu i soffitti di a struttura.

Parametri di carica di u vassoio di cavi

I calculi sò basati nantu à i seguenti criteri specifichi di carica lineare sottu una spaziatura standard di supportu di 1,5 metri:

1. Vassoi per cavi à bassa tensione:
   • 100 × 100 mm (12 kg/m²)
   • 200 × 100 mm (22,5 kg/m²)
   • 300 × 50 mm (20 kg/m²)
   • 300 × 100 mm (40 kg/m²)
2. Vassoi per cavi d'alta tensione:
   • 100 × 100 mm (16 kg/m²)
   • 200 × 100 mm (32 kg/m²)
   • 300 × 50 mm (30 kg/m²)
   • 300 × 100 mm (55 kg/m²)
   • 400 × 150 mm (85 kg/m²)

Un fattore di sicurezza di 1,2 hè applicatu à tutti i casi di carica per tene contu di e varianze dinamiche è di e future espansioni di cablaggio.

Cunfigurazione di l'assemblea strutturale

L'assemblea primaria utilizza una scanalatura a U di 41 × 41 mm (canale di montante) fatta d'acciaio strutturale à u carboniu Q235 di alta qualità, sospesa per mezu di aste a vite M10 è bulloni d'ancoraggio incrustati in a lastra di u tettu in cimentu.

Quì sottu hè u disegnu tecnicu dettagliatu di l'assemblea chì illustra e dimensioni esatte, a spaziatura è l'hardware di fissaggio utilizatu in u Supportu Sismicu Sospesu ZJ-13:

Cum'è mostratu in a Figura 1, a cunfigurazione di sospensione presenta trè livelli di scanalature in U di 41 × 41 mm cù una campata laterale di 600 mm è una distanza trà i punti di sospensione di 550 mm. A caduta verticale hè ancorata in modu sicuru à u tettu di béton cù bulloni d'ancoraggio per béton M10 × 80 è adattatori per aste a vite M10. Aste a vite M10 ad alta resistenza colleganu e multiple travi trasversali, chì sò bloccate in posizione cù dadi esagonali M10 è raccordi piatti M11, furnendu una gabbia rigida è resistente à e vibrazioni.

Eccellenza di i materiali: U prufilu di u canale di u montante 41 × 41 mm

A spina dorsale strutturale di u Qinkaisistema di supportu sismicuhè u prufilu di scanalatura in U di 41 × 41 mm. Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. fabrica questi canali di montanti da acciaio strutturale à u carboniu Q235, un materiale standard di l'industria celebratu per u so eccellente equilibriu di resistenza à a trazione, duttilità è saldabilità.

Proprietà Meccaniche Q235:

• Densità gravitazionale (
  $\rho$

  ρ):

  $78,5\; kN/m³$

  78,5 kN/m³

• Modulu elasticu (
  $E$

  E):

  $2,06\; \times \; 105\; N/mm2$

  2,06 × 105 N/mm2

• Rapportu di Poisson (
  $\nu$

  ν):

  $0.3$

  0.3

• Resistenza di cuncepimentu à trazione/flessione (
  $f$

  f):

  $215\; N/mm2$

  215 N/mm2

• Resistenza di cuncepimentu di taglio (
  $fv$

  fv):

  $120\; N/mm2$

  120 N/mm2

• Forza di pressione di a faccia finale (
  $sCE$

  sCE):

  $310\; N/mm2$

  310 N/mm2

Per assicurà una durabilità à longu andà in u clima marittimu tropicale umitu di Santa Lucia, sti canali di montanti sò furniti cù finiture protettive d'altu rendimentu, cumprese Pre-Galvanizzate (Z275), Galvanizzate à Caldu (HDG) è Zincate Elettrolitiche (EZ).

A figura 2 detalla e tolleranze dimensionali, e finiture dispunibili è e varianti di produttu meccaniche di a serie di scanalature in U 41 × 41 mm di Qinkai (Articulu n. 004120 / TG-41 GI). I bordi seghettati torniti à l'internu di ucanaleU prufilu furnisce una resistenza à u scivolamentu superiore è una alta resistenza à u bloccu di taglio quandu hè accoppiatu cù i dadi di canale, assicurendu chì l'assemblea resti rigida sottu vibrazioni sismiche.

Calculi di Caricamentu Strutturale è di Elementi Finiti

U core di u rapportu d'ingegneria si cuncentra nantu à verificà chì a tensione di flessione, a tensione di taglio è a deflessione di ogni trave trasversale orizzontale sottu carica massima sò bè ​​in i limiti di materiale permessi di l'acciaiu Q235.

Analisi di u Caricu di a Traversa 1

A trave 1 supporta a cumbinazione di carichi più pesante, tenendu u canale di cavi d'alta tensione 400 × 150 mm.

• Carica distribuita fattorizzata:
  $85\; kg/m\; \times \; 1,5\; m\; \times \; 10\; N/kg\; \times \; 1,2\; \approx \; 1,53\; kN$

  85 kg/m × 1,5 m × 10 N/kg × 1,2 ≈ 1,53 kN

• Momentu di flessione: U mumentu di flessione massimu (
  $Mmax$

  Mmax) sperimentatu da u fasciu hè calculatu à

  $124\; N\cdot m$

  124 N⋅m.

• Forze di Reazione di Supportu: E forze di reazione verticali à i punti di sospensione sinistra è diritta sò
  $0,756\; kN$

  0,756 kN ognunu.

Verificazione di Flessione è Deflessione Strutturale

Usendu a teoria di e travi, a tensione massima di flessione (

σ) hè verificatu in cunfrontu à a resistenza di cuncepimentu di

215 N/mm2. I calculi mostranu chì a tensione di flessione hè assai sicura.

Inoltre, a deflessione di a trave deve esse limitata per impedisce l'affondamentu strutturale è a crepatura di e finiture vicine. A deflessione massima permessa sottu carica sismica hè tipicamente

L/200 (induve

L hè a durata). Per un

550 mm di campata, a deflessione ammissibile hè

2,75 mm.

Cum'è dimustratu in a curva di deflessione di l'elementi finiti in a Figura 3, a deflessione massima sottu carica piena si verifica precisamente à a mità di a campata di a trave (

0,275 m) è ghjunghje à solu

0,29 mm. Questu hè particularmente sottu à u

Soglia di 2,75 mm, chì verifica chì a fessura in U Qinkai furnisce una rigidità strutturale eccezziunale.

Margini di sicurezza di l'integrità di i fissaggi è di l'ancoraggio

Un sistema di supportu sismicu hè forte quant'è u so anellu u più debule, hè per quessa chì a squadra d'ingegneria di Qinkai hà realizatu verifiche di carica esaustive nantu à tutti l'accessori d'ancoraggio è di fissaggio. Tutte e barre, i bulloni d'ancoraggio è i dadi sò fabbricati in acciaio ad alta resistenza di Grade 4.8.

Verifica di u caricu di u bullone d'ancora è di l'asta di vite:

• Forza di trazione massima nantu à l'asta:
  $1.206\; kN$

  1.206 kN

• Limite di trazione ammissibile per a barra a vite M10 di gradu 4.8:
  $7,0\; kN$

  7,0 kN

• Margine di sicurezza: A forza attuale (
  $1.206\; kN$

  1.206 kN) hè menu di

  $17\%$

  17% di a capacità permessa di a canna, chì offre un immensu margine di sicurezza.

• Forza di trazione massima nantu à u bullone d'ancora:
  $1.206\; kN$

  1.206 kN

• Limite di trazione ammissibile per u bullone d'ancora M10 di gradu 4.8:
  $6,0\; kN$

  6,0 kN

• Margine di sicurezza: U bullone d'ancora funziona à solu
  $20\%$

  20% di a so capacità di trazione permessa, assicurendu nisun risicu di strappamentu di u béton.

Verifica di taglio di dadi esagonali è raccordi piatti:

• Forza massima nantu à u dadu esagonale:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (Limite ammissibile:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

• Forza massima nantu à i raccordi piatti:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (Limite ammissibile:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

Cù tutti i livelli di stress è e deflessioni chì cascanu eccezziunalmente sottu à i limiti massimi di cuncepimentu, u rapportu d'ingegneria cunclude cù una fiducia di 100% chì a capacità portante generale di l'assemblea di staffe ZJ-13 hè pienamente conforme à e normative di sicurezza sismica.