Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. veic progresīvus seismiskā atbalsta aprēķinus Sentlūsijas tiesu nama projektam

KASTRIESA, Sentlūsija un ŠANHAJA, Ķīna — Karību jūras reģiona infrastruktūras un sabiedriskās drošības jomā Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd., vadošais pasaules rūpniecisko kabeļu pārvaldības un seismisko atbalsta sistēmu ražotājs un projektētājs, ir veiksmīgi iesniedzis visaptverošu seismiskā atbalsta projektēšanas un aprēķinu ziņojumu prestižajam Sentlūsijas Tiesu nama (HOJ) projektam, kas ietver stingru mehānisko inženieriju, slodzes aprēķinus un konstrukcijas drošības pārbaudes, kas veiktas piekārtajām seismiskā atbalsta sistēmām vēsturiskajā juridiskajā kompleksā. Šī konstrukcijas sertifikācija ir nozīmīgs pagrieziena punkts, kas nodrošina, ka Sentlūsijas galvenās tiesu iestādes kritiskā elektroapgādes infrastruktūra var izturēt seismiskos notikumus un saglabāt darbības nepārtrauktību ārkārtas situācijās.

Seismiskās inženierijas kritiskā loma publiskajā infrastruktūrā

Mūsdienu sabiedriskām un iestāžu ēkām ir nepieciešams vairāk nekā tikai estētiskā un pamata strukturālā integritāte; tām ir nepieciešama augstas veiktspējas seismiskā izturība. Tas jo īpaši attiecas uz tiesu, administratīvajām un neatliekamās palīdzības iestādēm, piemēram, Sentlūsijas tiesu palātām, kas kalpo kā svarīgi vietējās pašvaldības nervu centri. Reģionos, kuros ir tendence uz ģeoloģisku aktivitāti, nestrukturālo komponentu, piemēram, zemsprieguma un augstsprieguma kabeļu reņu, ūdensvadu un HVAC sistēmu, aizsardzība ir galvenā drošības prasība.

Zemestrīces laikā nenostiprinātas vai slikti aprēķinātas piekārtas inženierkomunikācijas var spēcīgi šūpoties, izraisot konstrukcijas bojājumus, elektriskās strāvas pārtraukšanu un nopietnus draudus ēkas iemītniekiem. Piekārtas seismiskās atbalsta sistēmas darbojas kā stingri enkuri, kas kontrolē sānu un garenisko kustību, droši sadalot dinamiskās slodzes atpakaļ primārajā betona konstrukcijā.

Lai izpildītu šīs augstās drošības prasības, Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. piemēroja starptautisko un nacionālo konstrukcijas standartu kombināciju. HOJ projekta inženiertehniskā projektēšanas pamatā ir:

• GB50017-2003: Tērauda konstrukciju projektēšanas kodekss
• GB50009-2001: Ēku konstrukciju slodzes projektēšanas kodekss
• JGJ145-2013: Betona konstrukciju pēcenkurošanas tehniskie noteikumi
• GB50303-2002: Ēku elektrotehnikas projektu būvniecības kvalitātes pieņemšanas kodekss
• 03S402 un 03SR417-2: Iekštelpu cauruļvadu balsti un uzstādīšanas standarti

Šie kodi regulē materiālu izvēli, pieļaujamās sprieguma robežas, drošības koeficientus un novirzes robežvērtības piekaramajām sistēmām, nodrošinot, ka katrs kronšteins ir konstruēts ar izcilu drošības rezervi.

Tehniskās specifikācijas un kronšteina montāžas dizains

Theseismiskā atbalsta sistēmaprojektēts Sentlūsijas Tiesu namam, izmanto daudzpakāpju piekaramo kronšteinu konfigurāciju (ZJ-13 kronšteins), lai organizētu un atbalstītu dažādu klašu elektrisko kabeļu renes. Projektā ir ņemti vērā gan zemsprieguma, gan augstsprieguma sadales tīkli, kas paralēli stiepjas pāri ēkas griestiem.

Kabeļu teknes slodzes parametri

Aprēķini ir balstīti uz šādiem specifiskiem lineārās slodzes kritērijiem, ja standarta balstu atstatums ir 1,5 metri:

1. Zemsprieguma kabeļu renes:
   • 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. Augstsprieguma kabeļu renes:
   • 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)

Visiem slodzes gadījumiem tiek piemērots drošības koeficients 1,2, lai ņemtu vērā dinamiskās svārstības un turpmāko kabeļu paplašināšanos.

Konstrukcijas montāžas konfigurācija

Primārajā mezglā tiek izmantota 41 × 41 mm U veida sprauga (statņa kanāls), kas izgatavota no augstas kvalitātes Q235 oglekļa konstrukcijas tērauda, ​​piekārta ar M10 skrūvju stieņiem un enkura skrūvēm, kas iestrādātas betona griestu plātnē.

Zemāk ir detalizēts tehniskais montāžas rasējums, kurā parādīti precīzi izmēri, atstatumi un stiprinājuma aparatūra, kas izmantota ZJ-13 piekārtajā seismiskajā balstā:

Kā parādīts 1. attēlā, piekares konfigurācijā ir trīs līmeņi ar 41 × 41 mm U veida rievām, kuru sānu laidums ir 600 mm, un piekares punktu atstatums ir 550 mm. Vertikālā konstrukcija ir droši noenkurota pie betona virsbūves, izmantojot M10 × 80 betona enkura skrūves un M10 skrūvju stieņu adapterus. Augstas stiepes izturības M10 skrūvju stieņi savieno vairākas šķērssijas, kas ir nostiprinātas ar M10 sešstūra uzgriežņiem un M11 plakanajiem savienojumiem, nodrošinot stingru, vibrācijām izturīgu būru.

Materiālu izcilība: 41 × 41 mm statņu kanāla profils

Cjinkai strukturālais mugurkaulsseismiskā atbalsta sistēmair 41 × 41 mm U veida rievas profils. Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. ražo šos statņu kanālus no Q235 oglekļa strukturālā tērauda, ​​kas ir nozares standarta materiāls, kas pazīstams ar savu izcilo stiepes izturības, elastības un metināmības līdzsvaru.

Q235 Mehāniskās īpašības:

• Gravitācijas blīvums (
  $\rho$

  ρ):

  $78,5\; kN/m3$

  78,5 kN/m3

• Elastības modulis (
  $E$

  E):

  $2,06\; \times \; 10⁻¹⁶\; N/mm²$

  2,06 × 10⁻¹⁶ N/mm²

• Puasona koeficients (
  $\nu$

  ν):

  $0,3$

  0,3

• Stiepes/lieces projektēšanas izturība (
  $f$

  f):

  $215\; N/mm²$

  215 N/mm²

• Bīdes projektēšanas izturība (
  $fv$

  fv):

  $120\; N/mm²$

  120 N/mm²

• Gala virsmas spiediena izturība (
  $sCE$

  sCE):

  $310\; N/mm²$

  310 N/mm²

Lai nodrošinātu ilgstošu izturību Sentlūsijas mitrajā, tropiskajā jūras klimatā, šie statņu kanāli tiek aprīkoti ar augstas veiktspējas aizsargpārklājumu, tostarp iepriekš cinkotu (Z275), karsti cinkotu (HDG) un galvaniski cinkotu (EZ).

2. attēlā ir detalizēti parādītas Qinkai 41 × 41 mm U veida rievu sērijas (preces Nr. 004120 / TG-41 GI) izmēru pielaides, pieejamās apdares un mehāniskie izstrādājumu varianti. Ieliektās robainās malaskanālsprofils nodrošina izcilu slīdes pretestību un augstu bīdes bloķēšanas izturību, savienojumā ar kanāla uzgriežņiem, nodrošinot, ka konstrukcija saglabā stingrību seismisko vibrāciju ietekmē.

Galīgo elementu un konstrukcijas slodzes aprēķini

Inženiertehniskā ziņojuma pamatā ir pārbaude, vai katras horizontālās šķērssijas lieces spriegums, bīdes spriegums un novirze maksimālās slodzes apstākļos ir pieļaujamajās Q235 tērauda materiāla robežvērtībās.

1. šķērssijas slodzes analīze

1. šķērssija atbalsta vissmagāko slodzes kombināciju, turot augstsprieguma 400 × 150 mm kabeļu reni.

• Faktorizēta sadalītā slodze:
  $85\; kg/m\; \times \; 1,5\; m\; \times \; 10\; N/kg\; \times \; 1,2\approx 1,53\; kN$

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

• Lieces moments: maksimālais lieces moments (
  $Mmaks.$

  Mmax), ko rada stars, tiek aprēķināts pie

  $124\; N\cdot m$

  124 N⋅m.

• Atbalsta reakcijas spēki: Vertikālie reakcijas spēki kreisajā un labajā piekares punktā ir
  $0,756\; kN$

  0,756 kN katrs.

Konstrukcijas lieces un novirzes pārbaude

Izmantojot siju teoriju, maksimālais lieces spriegums (

σ) tiek pārbaudīts attiecībā pret projektēto izturību

215 N/mm2. Aprēķini liecina, ka lieces spriegums ir ļoti drošs.

Turklāt sijas novirze ir jāierobežo, lai novērstu tuvumā esošo apdaru konstrukcijas iegrimšanu un plaisāšanu. Maksimāli pieļaujamā novirze seismiskās slodzes ietekmē parasti ir

L/200 (kur

L ir laidums).

550 mm laidumam pieļaujamā novirze ir

2,75 mm.

Kā parādīts galīgo elementu novirzes līknē 3. attēlā, maksimālā novirze pilnas slodzes apstākļos rodas tieši sijas laiduma viduspunktā (

0,275 m) un sasniedz tikai

0,29 mm. Tas ir ievērojami zemāk par

2,75 mm slieksnis, kas apliecina, ka Qinkai U veida rieva nodrošina izcilu konstrukcijas stingrību.

Stiprinājumu integritāte un enkurošanas drošības robežas

Seismiskā atbalsta sistēma ir tikpat stipra, cik stipra ir tās vājākā saite, tāpēc Qinkai inženieru komanda veica visaptverošas visu enkurošanas un stiprināšanas aparatūras nestspējas pārbaudes. Visi stieņi, enkura skrūves un uzgriežņi ir izgatavoti no 4.8. klases augstas stiprības tērauda.

Enkura skrūvju un skrūvju stieņu slodzes pārbaude:

• Maksimālais stiepes spēks uz stieņa:
  $1,206\; kN$

  1,206 kN

• Pieļaujamā stiepes robeža 4.8. klases M10 skrūvju stieņiem:
  $7,0\; kN$

  7,0 kN

• Drošības rezerve: faktiskais spēks (
  $1,206\; kN$

  1,206 kN) ir mazāks par

  $17\%$

  17% no stieņa pieļaujamās kapacitātes, kas piedāvā milzīgu drošības rezervi.

• Maksimālais stiepes spēks uz enkura skrūves:
  $1,206\; kN$

  1,206 kN

• Pieļaujamā stiepes robeža 4.8. klases M10 enkura skrūvēm:
  $6,0\; kN$

  6,0 kN

• Drošības rezerve: Enkura skrūve darbojas tieši
  $20\%$

  20% no pieļaujamās vilkšanas jaudas, tādējādi novēršot betona izraušanas risku.

Sešstūra uzgriežņa un plakanā savienojuma bīdes pārbaude:

• Maksimālais spēks uz sešstūra uzgriezni:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (Pieļaujamā robeža:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

• Maksimālais spēks uz plakaniem savienojumiem:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (Pieļaujamā robeža:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

Tā kā visi sprieguma līmeņi un novirzes ir ārkārtīgi zem maksimālajām projektētajām robežvērtībām, inženiertehniskajā ziņojumā ar 100% pārliecību secināts, ka ZJ-13 kronšteina mezgla kopējā nestspēja pilnībā atbilst seismiskās drošības noteikumiem.