Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. pakub Saint Lucia kohtumaja projektile täiustatud seismilise toe arvutusi

CASTRIES, Saint Lucia ja SHANGHAI, Hiina – Kariibi mere taristu ja avaliku ohutuse olulise arengu raames on Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd., juhtiv tööstuslike kaablihaldus- ja seismiliste tugisüsteemide tootja ja projekteerija, edukalt esitanud prestiižse Saint Lucia kohtumaja (HOJ) projekti jaoks põhjaliku seismilise toe projekteerimis- ja arvutusaruande. Aruandes kirjeldatakse maamärgiks oleva õiguskompleksi rippuvate seismiliste tugisüsteemide ranget mehaanikatehnoloogiat, koormusarvutusi ja konstruktsiooniohutuse kontrolle. See konstruktsioonisertifikaat on oluline verstapost, mis tagab, et Saint Lucia peamise kohtuasutuse kriitiline elektrijaotusinfrastruktuur peab vastu seismilistele sündmustele ja säilitab töö järjepidevuse hädaolukordades.

Seismilise inseneritöö kriitiline roll avalikus infrastruktuuris

Kaasaegsed avalikud ja institutsioonilised hooned vajavad enamat kui lihtsalt esteetilist ja põhilist konstruktsioonilist terviklikkust; need nõuavad ka kõrgetasemelist seismilist vastupidavust. See kehtib eriti kohtu-, haldus- ja hädaolukorra asutuste, näiteks St. Lucia kohtumajade kohta, mis on kohaliku omavalitsuse olulised närvikeskused. Geoloogilisele aktiivsusele kalduvates piirkondades on mittekonstruktsiooniliste komponentide, näiteks madalpinge- ja kõrgepingekaablirennide, veetorustike ja HVAC-süsteemide kaitsmine esmane ohutusnõue.

Maavärina ajal võivad toestamata või halvasti arvutatud rippuvad kommunikatsioonid jõuliselt kõikuda, põhjustades konstruktsioonikahjustusi, elektrikatkestusi ja tõsiseid ohte hooneelanikele. Rippuvad seismilised tugisüsteemid toimivad jäikade ankrutena, mis kontrollivad külg- ja pikisuunalist liikumist, jaotades dünaamilisi koormusi ohutult tagasi põhibetoonkonstruktsiooni.

Nende rangete ohutusnõuete täitmiseks rakendas Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. rahvusvaheliste ja riiklike konstruktsioonistandardite kombinatsiooni. HOJ projekti insener-projekteerimise alused hõlmavad järgmist:

• GB50017-2003: Teraskonstruktsioonide projekteerimise eeskiri
• GB50009-2001: Hoonekonstruktsioonide koormusarvutuse eeskiri
• JGJ145-2013: Betoonkonstruktsioonide järelankurdamise tehniline eeskiri
• GB50303-2002: Hoonete elektrotehnika projektide ehituskvaliteedi aktsepteerimise eeskiri
• 03S402 ja 03SR417-2: Sisemiste torujuhtmete toed ja paigaldusstandardid

Need eeskirjad reguleerivad rippsüsteemide materjalide valikut, lubatud pingepiire, ohutustegureid ja läbipainde piirväärtusi, tagades, et iga kronstein on konstrueeritud erakordse ohutusvaruga.

Tehnilised andmed ja kronsteini konstruktsiooni konstruktsioon

Seeseismiline tugisüsteemSt. Lucia justiitshoone jaoks projekteeritud süsteem kasutab mitmetasandilist riputatud kronsteini konfiguratsiooni (ZJ-13 kronstein) erinevat tüüpi elektrikaablirennide korraldamiseks ja toetamiseks. Projekteerimisel on arvesse võetud nii madalpinge- kui ka kõrgepinge jaotusvõrke, mis kulgevad paralleelselt üle rajatise lagede.

Kaablikanali koormuse parameetrid

Arvutused põhinevad järgmistel spetsiifilistel lineaarse koormuse kriteeriumidel standardse 1,5-meetrise toestusvahe korral:

1. Madalpinge kaablikandikud:
   • 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. Kõrgepingekaablikandikud:
   • 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)

Dünaamiliste kõikumiste ja tulevaste kaablite laiendamise arvessevõtmiseks rakendatakse kõigi koormusjuhtude puhul ohutustegurit 1,2.

Konstruktsioonilise montaaži konfiguratsioon

Peamine konstruktsioon kasutab 41 × 41 mm U-kujulist tugiposti, mis on valmistatud kvaliteetsest Q235 süsinikkonstruktsiooniterasest ja riputatud M10 kruvivarraste ja betoonlaeplaati kinnitatud ankurpoltide abil.

Allpool on üksikasjalik tehniline joonis, mis illustreerib ZJ-13 rippuva seismilise toe täpseid mõõtmeid, vahekaugusi ja kinnitusdetaile:

Nagu joonisel 1 näidatud, koosneb vedrustuse konfiguratsioon kolmest 41 × 41 mm U-piludega astangust, mille külgmine sildeava on 600 mm ja riputuspunktide vahekaugus 550 mm. Vertikaalne langevarras on kindlalt ankurdatud betoonist ülemise serva külge M10 × 80 betoonist ankrupoltide ja M10 kruvivarda adapterite abil. Mitmeid risttalasid ühendavad suure tõmbetugevusega M10 kruvivardad, mis on lukustatud M10 kuusnurksete mutrite ja M11 lamedate liitmike abil, pakkudes jäika ja vibratsioonikindlat puuri.

Materjali tipptase: 41 × 41 mm tugiposti profiil

Qinkai struktuuriline selgroogseismiline tugisüsteemon 41 × 41 mm U-kujulise soonega profiil. Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. toodab neid tugipostide kanaleid Q235 süsinikkonstruktsiooniterasest, mis on tööstusstandardiks olev materjal, mida tuntakse suurepärase tõmbetugevuse, venivuse ja keevitatavuse tasakaalu poolest.

Q235 mehaanilised omadused:

• Gravitatsioonitihedus (
  $\rho$

  ρ):

  $78,5\; kN/m³$

  78,5 kN/m³

• Elastsusmoodul (
  $E$

  E):

  $2,06\; \times \; 10⁻¹⁶\; N/mm²$

  2,06 × 10⁻¹⁶ N/mm²

• Poissoni suhtarv (
  $\nu$

  ν):

  $0,3$

  0,3

• Tõmbe-/paindetugevuse arvutus (
  $f$

  f):

  $215\; N/mm²$

  215 N/mm²

• Nihketugevuse arvutus (
  $fv$

  tulemus):

  $120\; N/mm²$

  120 N/mm²

• Otsapinna survetugevus (
  $sCE$

  sCE):

  $310\; N/mm²$

  310 N/mm²

Pikaajalise vastupidavuse tagamiseks Saint Lucia niiskes ja troopilises merekliimas on need tugipostikanalid varustatud kõrgjõudlusega kaitseviimistlusega, sealhulgas eeltsingitud (Z275), kuumtsingitud (HDG) ja galvaaniliselt tsingitud (EZ).

Joonisel 2 on üksikasjalikult kirjeldatud Qinkai 41 × 41 mm U-soonega seeria (tootekood 004120 / TG-41 GI) mõõtmete tolerantse, saadaolevaid viimistlusi ja mehaanilisi tootevariante. Sissepööratud sakilised servadkanalProfiil pakub koos kanalimutritega suurepärast libisemiskindlust ja suurt nihketugevust, tagades, et konstruktsioon jääb seismiliste vibratsioonide korral jäigaks.

Lõplike elementide ja konstruktsioonikoormuse arvutused

Inseneriaruande põhirõhk on selle kontrollimisel, et iga horisontaalse risttala paindepinge, nihkepinge ja läbipaine maksimaalse koormuse all jääksid Q235 terase lubatud materjali läviväärtuste piiresse.

Risttala 1 koormusanalüüs

Risttala 1 toetab kõige raskemat koormuskombinatsiooni, hoides 400 × 150 mm kõrgepinge kaablirenni.

• Faktoriseeritud jaotatud koormus:
  $85\; kg/m\; \times \; 1,5\; m\; \times \; 10\; N/kg\; \times \; 1,2\approx 1,53\; kN$

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

• Paindemoment: maksimaalne paindemoment (
  $Mmax$

  Tala poolt kogetav Mmax arvutatakse punktis

  $124\; Nm$

  124 N⋅m.

• Toereaktsioonijõud: Vertikaalsed reaktsioonijõud vasakul ja paremal vedrustuspunktil on
  $0,756\; kN$

  0,756 kN igaüks.

Konstruktsiooni painde ja läbipainde kontrollimine

Tala teooriat kasutades on maksimaalne paindepinge (

σ) kontrollitakse arvutusliku tugevuse suhtes

215 N/mm2. Arvutused näitavad, et paindepinge on väga ohutu.

Lisaks tuleb tala läbipainet piirata, et vältida lähedalasuvate viimistluste konstruktsiooni läbipaindumist ja pragunemist. Seismilise koormuse all on maksimaalne lubatud läbipaine tavaliselt

L/200 (kus

L on ulatus).

550 mm sildeulatuse korral on lubatud läbipaine

2,75 mm.

Nagu on näidatud lõplike elementide meetodi läbipaindekõveral joonisel 3, toimub maksimaalne läbipaine täiskoormuse all täpselt tala keskel (

0,275 m) ja ulatub kõigest

0,29 mm. See on märkimisväärselt madalam

2,75 mm lävi, mis kinnitab Qinkai U-soonte erakordset konstruktsioonilist jäikust.

Kinnitusdetailide terviklikkus ja ankurdamise ohutusmarginaalid

Seismiline tugisüsteem on sama tugev kui selle nõrgim lüli, mistõttu Qinkai insenerimeeskond viis läbi kõigi ankurdus- ja kinnitusdetailide põhjalikud koormustaluvuse kontrollid. Kõik vardad, ankurpoldid ja mutrid on valmistatud 4.8. klassi ülitugevast terasest.

Ankrupoltide ja kruvivarraste koormuse kontroll:

• Maksimaalne tõmbejõud vardal:
  $1,206\; kN$

  1,206 kN

• 4.8-klassi M10 kruvivarda lubatud tõmbetugevuspiir:
  $7,0\; kN$

  7,0 kN

• Ohutusvaru: tegelik jõud (
  $1,206\; kN$

  1,206 kN) on väiksem kui

  $17\%$

  17% varda lubatud kandevõimest, mis pakub tohutut ohutusvaru.

• Ankrupoldile mõjuv maksimaalne tõmbejõud:
  $1,206\; kN$

  1,206 kN

• 4.8 klassi M10 ankrupoldi lubatud tõmbetugevus:
  $6,0\; kN$

  6,0 kN

• Ohutusvaru: Ankrupolt töötab täpselt
  $20\%$

  20% lubatud tõmbevõimest, mis tagab betooni väljatõmbumise ohu puudumise.

Kuuskantmutter ja lameliitmik nihkepinge kontrollimiseks:

• Maksimaalne jõud kuusnurksele mutrile:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (lubatud piir:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

• Maksimaalne jõud lamedatele liitmikele:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (lubatud piir:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

Kuna kõik pingetasemed ja läbipainded jäävad erakordselt allapoole maksimaalseid projekteerimispiire, järeldab inseneriaruanne 100% kindlusega, et ZJ-13 kronsteini komplekti üldine kandevõime vastab täielikult seismilise ohutuse eeskirjadele.