Šanchajaus „Qinkai Industry Co., Ltd.“ teikia pažangius seisminio palaikymo skaičiavimus Šv. Liucijos teisingumo rūmų projektui

KASTRIS, Sent Lusija ir ŠANCHAJUS, Kinija. Vykdydama svarbų Karibų jūros regiono infrastruktūros ir viešojo saugumo plėtros projektą, „Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd.“, pirmaujanti pasaulyje pramoninių kabelių valdymo ir seisminių atramų sistemų gamintoja ir projektuotoja, sėkmingai pateikė išsamią seisminės atramos projektavimo ir skaičiavimo ataskaitą prestižiniam Sent Lusijos Teisingumo rūmų (HOJ) projektui. Joje aprašomi griežti mechaninės inžinerijos, apkrovos skaičiavimai ir konstrukcijų saugos patikrinimai, atlikti pakabinamoms seisminėms atramoms šiame istoriniame teisiniame komplekse. Šis konstrukcijų sertifikavimas yra svarbus etapas, užtikrinantis, kad svarbiausia Sent Lusijos pagrindinės teismo įstaigos elektros paskirstymo infrastruktūra gali atlaikyti seisminius įvykius ir išlaikyti veiklos tęstinumą avarinių situacijų metu.

Seisminės inžinerijos kritinis vaidmuo viešojoje infrastruktūroje

Šiuolaikiniams viešiesiems ir instituciniams pastatams reikalingas ne tik estetinis ir pagrindinis konstrukcinis vientisumas; jiems reikalingas ir didelio našumo seisminis atsparumas. Tai ypač pasakytina apie teismines, administracines ir avarines įstaigas, tokias kaip Šv. Liucijos teisingumo rūmai, kurie yra svarbūs vietos valdžios institucijų centrai. Regionuose, kuriuose vyksta geologinis aktyvumas, nekonstrukcinių komponentų, tokių kaip žemos ir aukštos įtampos kabelių loveliai, vandens vamzdynai ir ŠVOK sistemos, apsauga yra pagrindinis saugos reikalavimas.

Žemės drebėjimo metu nesutvirtintos arba prastai apskaičiuotos pakabinamos inžinerinės sistemos gali smarkiai svyruoti, dėl to gali būti pažeistos konstrukcijos, nutrūkti elektros tiekimas ir kilti didelis pavojus pastato gyventojams. Pakabinamos seisminės atramos veikia kaip standūs inkarai, kurie kontroliuoja šoninį ir išilginį judėjimą, saugiai paskirstydami dinamines apkrovas atgal į pagrindinę betoninę konstrukciją.

Siekdama atitikti šiuos griežtus saugos reikalavimus, „Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd.“ pritaikė tarptautinių ir nacionalinių konstrukcinių standartų derinį. HOJ projekto inžinerinio projektavimo pagrindai apima:

• GB50017-2003: Plieninių konstrukcijų projektavimo kodeksas
• GB50009-2001: Pastatų konstrukcijų apkrovos projektavimo kodeksas
• JGJ145-2013: Betoninių konstrukcijų inkaravimo po inkaravimo techninis kodeksas
• GB50303-2002: Pastatų elektrotechnikos projektų statybos kokybės priėmimo kodeksas
• 03S402 ir 03SR417-2: Vidinių vamzdynų atramos ir montavimo standartai

Šie kodai reglamentuoja pakabinamų sistemų medžiagų pasirinkimą, leistinas įtempių ribas, saugos koeficientus ir deformacijos slenksčius, užtikrindami, kad kiekvienas laikiklis būtų suprojektuotas su išskirtine saugos riba.

Techninės specifikacijos ir laikiklio surinkimo projektas

Theseisminė atraminė sistemaSuprojektuotame Šv. Liucijos teisingumo rūmams, naudojama daugiapakopė pakabinamų laikiklių konfigūracija (ZJ-13 laikiklis), skirta įvairių klasių elektros kabelių lovelių organizavimui ir laikymui. Projekte atsižvelgta į žemos ir aukštos įtampos skirstomuosius tinklus, einančius lygiagrečiai per objekto lubas.

Kabelių lovelių apkrovos parametrai

Skaičiavimai pagrįsti šiais konkrečiais linijinės apkrovos kriterijais, esant standartiniam 1,5 metro atstumui tarp atramų:

1. Žemos įtampos kabelių loveliai:
   • 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. Aukštos įtampos kabelių loveliai:
   • 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)

Visiems apkrovos atvejams taikomas 1,2 saugos koeficientas, siekiant atsižvelgti į dinaminius svyravimus ir būsimą kabelių išplėtimą.

Konstrukcinės jungties konfigūracija

Pirminėje konstrukcijoje naudojamas 41 × 41 mm U formos griovelis (atraminis kanalas), pagamintas iš aukštos kokybės Q235 anglinio konstrukcinio plieno, pakabintas M10 sraigtiniais strypais ir inkariniais varžtais, įmontuotais į betoninę lubų plokštę.

Žemiau pateiktas išsamus techninis surinkimo brėžinys, kuriame pavaizduoti tikslūs ZJ-13 pakabinamos seisminės atramos matmenys, tarpai ir tvirtinimo detalės:

Kaip parodyta 1 paveiksle, pakabos konfigūraciją sudaro trys 41 × 41 mm U formos griovelių pakopos, kurių šoninis ilgis yra 600 mm, o pakabos taškų atstumas – 550 mm. Vertikalus kritimas prie betoninio pagrindo yra tvirtai pritvirtintas naudojant M10 × 80 betoninius inkarinius varžtus ir M10 sraigtinių strypų adapterius. Didelio tempimo M10 sraigtiniai strypai jungia kelias skersines sijas, kurios užfiksuojamos M10 šešiakampėmis veržlėmis ir M11 plokščiomis jungtimis, sudarydamos tvirtą, vibracijai atsparų narvą.

Medžiagų meistriškumas: 41 × 41 mm statramsčio kanalo profilis

Qinkai struktūrinis stuburasseisminė atraminė sistemayra 41 × 41 mm U formos griovelio profilis. „Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd.“ gamina šiuos atraminius kanalus iš Q235 anglinio konstrukcinio plieno – pramonės standarto medžiagos, garsėjančios puikiu tempiamojo stiprumo, tąsumo ir suvirinamumo balansu.

Q235 Mechaninės savybės:

• Gravitacinis tankis (
  $\rho$

  ρ):

  $78,5\; kN/m³$

  78,5 kN/m³

• Tamprumo modulis (
  $E$

  E):

  $2,06\; \times \; 10⁻¹⁶\; N/mm²$

  2,06 × 10⁻¹⁶ N/mm²

• Puasono santykis (
  $\nu$

  ν):

  $0,3$

  0,3

• Tempimo / lenkimo projektinis stipris (
  $f$

  f):

  $215\; N/mm²$

  215 N/mm²

• Šlyties projektinis stipris (
  $fv$

  fv):

  $120\; N/mm²$

  120 N/mm²

• Galinio paviršiaus slėgio stipris (
  $sCE$

  sCE):

  $310\; N/mm²$

  310 N/mm²

Siekiant užtikrinti ilgalaikį patvarumą drėgname, tropiniame jūriniame Sent Lusijos klimate, šie atraminiai bėgeliai tiekiami su aukštos kokybės apsauginėmis apdailomis, įskaitant iš anksto cinkuotą (Z275), karštai cinkuotą (HDG) ir galvanizuotą cinką (EZ).

2 paveiksle išsamiai aprašyti „Qinkai“ 41 × 41 mm U formos griovelių serijos (prekės Nr. 004120 / TG-41 GI) matmenų tolerancijos, galimos apdailos ir mechaniniai gaminio variantai. Į apačią nupjauti kraštaikanalasProfilis, sujungtas su kanalo veržlėmis, užtikrina puikų atsparumą slydimui ir didelį šlyties fiksavimo stiprumą, užtikrindamas, kad konstrukciją išlaikytų standų esant seisminėms vibracijoms.

Baigtinių elementų ir konstrukcinių apkrovų skaičiavimai

Inžinerinės ataskaitos pagrindinė dalis skirta patikrinti, ar kiekvienos horizontalios skersinės sijos lenkimo įtempis, šlyties įtempis ir deformacija esant maksimaliai apkrovai neviršija leistinų Q235 plieno medžiagų ribinių verčių.

1 skersinės sijos apkrovos analizė

1-oji skersinė sija laiko didžiausią apkrovų derinį, laikydama aukštos įtampos 400 × 150 mm kabelių lovelį.

• Faktorizuota paskirstyta apkrova:
  $85\; kg/m\; \times \; 1,5\; m\; \times \; 10\; N/kg\; \times \; 1,2\approx 1,53\; kN$

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

• Lenkimo momentas: didžiausias lenkimo momentas (
  $Mmaks.$

  Mmax), kurį patiria sija, apskaičiuojamas ties

  $124\; Nm$

  124 N⋅m.

• Atramos reakcijos jėgos: Vertikalios reakcijos jėgos kairiajame ir dešiniajame pakabos taškuose yra
  $0,756\; kN$

  0,756 kN kiekvienas.

Konstrukcijų lenkimo ir deformacijos patikrinimas

Naudojant sijų teoriją, didžiausias lenkimo įtempis (

σ) tikrinamas pagal projektinį stiprumą

215 N/mm2. Skaičiavimai rodo, kad lenkimo įtempis yra labai saugus.

Be to, sijos įlinkimas turi būti ribojamas, kad būtų išvengta konstrukcijos įlinkimo ir netoliese esančių apdailų įtrūkimų. Didžiausia leistina įlinkimo vertė esant seisminiam apkrovimui paprastai yra

L/200 (kur

L yra tarpatramis).

550 mm tarpatramis, leistinas įlinkis yra

2,75 mm.

Kaip parodyta baigtinių elementų deformacijos kreivėje 3 paveiksle, maksimali deformacija esant pilnai apkrovai atsiranda tiksliai sijos tarpatramio viduryje (

0,275 m) ir siekia vos

0,29 mm. Tai gerokai mažiau nei

2,75 mm slenkstis, patvirtinantis, kad „Qinkai“ U formos griovelis užtikrina išskirtinį konstrukcijos tvirtumą.

Tvirtinimo elementų vientisumas ir tvirtinimo saugos ribos

Seisminė atraminė sistema yra tokia stipri, kokia stipri yra jos silpniausia grandis, todėl „Qinkai“ inžinierių komanda atliko išsamius visų inkaravimo ir tvirtinimo detalių apkrovos patikrinimus. Visi strypai, inkariniai varžtai ir veržlės pagaminti iš 4.8 klasės didelio stiprumo plieno.

Inkarinių varžtų ir sraigtinių strypų apkrovos patikrinimas:

• Didžiausia tempimo jėga ant strypo:
  $1,206\; kN$

  1,206 kN

• Leistinas 4.8 klasės M10 sraigtinio strypo tempimo stipris:
  $7,0\; kN$

  7,0 kN

• Saugos riba: faktinė jėga (
  $1,206\; kN$

  1,206 kN) yra mažesnė nei

  $17\%$

  17 % leistinos meškerės talpos, todėl užtikrinama didžiulė saugumo riba.

• Didžiausia inkarinio varžto tempimo jėga:
  $1,206\; kN$

  1,206 kN

• Leistinas 4.8 klasės M10 inkarinių varžtų tempimo stipris:
  $6,0\; kN$

  6,0 kN

• Saugos riba: Inkarinis varžtas veikia vos
  $20\%$

  20 % leistinos tempimo galios, todėl nėra betono išplėšimo rizikos.

Šešiakampės veržlės ir plokščios jungties šlyties patikrinimas:

• Maksimali šešiakampę veržlę veikianti jėga:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (leistina riba:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

• Maksimali jėga, veikianti plokščias jungtis:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (leistina riba:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

Kadangi visi įtempių lygiai ir deformacijos yra išskirtinai mažesni už didžiausias projektines ribas, inžinerinėje ataskaitoje su 100 % patikimumu daroma išvada, kad bendra ZJ-13 laikiklio mazgo laikomoji galia visiškai atitinka seisminės saugos reglamentus.