Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. Yatoa Hesabu za Juu za Usaidizi wa Mitetemeko ya Ardhi kwa Mradi wa Majumba ya Haki ya St. Lucia

CASTRIES, St. Lucia & SHANGHAI, Uchina — Katika maendeleo makubwa ya miundombinu ya Karibiani na usalama wa umma, Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd., mtengenezaji anayeongoza duniani na mbunifu wa usimamizi wa kebo za viwandani na mifumo ya usaidizi wa mitetemeko ya ardhi, imefanikiwa kutoa Ripoti kamili ya Ubunifu na Hesabu ya Usaidizi wa Mitetemeko ya ardhi kwa mradi wa kifahari wa Majumba ya Haki ya St. Lucia (HOJ). Inaelezea uhandisi mkali wa mitambo, hesabu za mzigo, na uthibitishaji wa usalama wa miundo uliofanywa kwa mifumo ya usaidizi wa mitetemeko ya ardhi iliyosimamishwa ndani ya eneo muhimu la kisheria. Uthibitisho huu wa miundo unawakilisha hatua muhimu, kuhakikisha kwamba miundombinu muhimu ya usambazaji wa umeme ya kituo kikuu cha mahakama cha St. Lucia inaweza kuhimili matukio ya mitetemeko ya ardhi na kudumisha mwendelezo wa uendeshaji wakati wa dharura.

Jukumu Muhimu la Uhandisi wa Mitetemeko ya Ardhi katika Miundombinu ya Umma

Majengo ya kisasa ya umma na taasisi yanahitaji zaidi ya urembo na uadilifu wa msingi wa kimuundo; yanahitaji ustahimilivu wa mitetemeko ya hali ya juu. Hii ni kweli hasa kwa vifaa vya mahakama, utawala, na dharura kama vile Majumba ya Haki ya St. Lucia, ambayo hutumika kama vituo muhimu vya neva kwa serikali za mitaa. Katika maeneo yanayokabiliwa na shughuli za kijiolojia, ulinzi wa vipengele visivyo vya kimuundo—kama vile trei za kebo zenye volteji ya chini na volteji ya juu, mabomba ya maji, na mifumo ya HVAC—ni jukumu la msingi la usalama.

Wakati wa tetemeko la ardhi, huduma za umeme zilizosimamishwa ambazo hazijaunganishwa vizuri au zilizohesabiwa vibaya zinaweza kuyumba kwa nguvu, na kusababisha uharibifu wa kimuundo, kukatwa kwa umeme, na hatari kubwa kwa wakazi wa jengo. Mifumo ya usaidizi wa mitetemeko iliyosimamishwa hufanya kazi kama nanga ngumu zinazodhibiti mwendo wa pembeni na wa muda mrefu, na kusambaza mizigo inayobadilika kwa usalama kurudi kwenye muundo mkuu wa zege.

Ili kukidhi vizingiti hivi vya usalama vinavyohitaji nguvu, Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. ilitumia mchanganyiko wa viwango vya kimuundo vya kimataifa na kitaifa. Misingi ya usanifu wa uhandisi kwa mradi wa HOJ ni pamoja na:

• GB50017-2003: Kanuni ya Ubunifu wa Miundo ya Chuma
• GB50009-2001: Kanuni ya Ubunifu wa Mizigo ya Miundo ya Majengo
• JGJ145-2013: Kanuni ya Kiufundi ya Kuweka Miundo ya Zege Baada ya Kushikilia
• GB50303-2002: Kanuni ya Kukubali Ubora wa Ujenzi wa Miradi ya Uhandisi wa Umeme ya Jengo
• 03S402 & 03SR417-2: Vipimo vya Usakinishaji na Vipimo vya Bomba la Ndani

Misimbo hii inasimamia uteuzi wa nyenzo, mipaka inayoruhusiwa ya mkazo, vipengele vya usalama, na vizingiti vya kupotoka kwa mifumo iliyosimamishwa, kuhakikisha kwamba kila mabano imeundwa kwa kiwango cha kipekee cha usalama.

Vipimo vya Kiufundi na Ubunifu wa Kuunganisha Mabano

Yamfumo wa usaidizi wa mitetemeko ya ardhiiliyoundwa kwa ajili ya Ukumbi wa Haki wa St. Lucia hutumia usanidi wa mabano yaliyosimamishwa yenye ngazi nyingi (ZJ-13 Bracket) kupanga na kuunga mkono madarasa mbalimbali ya trei za kebo za umeme. Muundo huo unajumuisha mitandao ya usambazaji ya volteji ya chini na volteji ya juu inayoendeshwa sambamba kwenye dari za kituo hicho.

Vigezo vya Mzigo wa Trei ya Kebo

Mahesabu yanategemea vigezo vifuatavyo vya mzigo wa mstari chini ya nafasi ya kawaida ya usaidizi ya mita 1.5:

1. Trei za Kebo za Volti ya Chini:
   • 100×100 mm (kilo 12/m)
   • 200×100 mm (kilo 22.5/m)
   • 300×50 mm (kilo 20/m)
   • 300×100 mm (kilo 40/m)
2. Trei za Kebo za Volti ya Juu:
   • 100×100 mm (kilo 16/m)
   • 200×100 mm (kilo 32/m)
   • 300×50 mm (kilo 30/m)
   • 300×100 mm (kilo 55/m)
   • 400×150 mm (kilo 85/m)

Kigezo cha usalama cha 1.2 kinatumika katika visa vyote vya mzigo ili kuzingatia tofauti zinazobadilika na upanuzi wa kebo za baadaye.

Usanidi wa Mkutano wa Miundo

Kiunganishi cha msingi hutumia nafasi ya U ya 41×41 mm (njia ya kushikilia) iliyotengenezwa kwa chuma cha kaboni cha ubora wa juu cha Q235, kilichoning'inizwa kupitia vijiti vya skrubu vya M10 na boliti za nanga zilizowekwa kwenye slab ya dari ya zege.

Hapa chini kuna mchoro wa kina wa kiufundi unaoonyesha vipimo, nafasi, na vifaa vya kufunga vilivyotumika katika Usaidizi wa Mitetemeko ya ZJ-13:

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1, usanidi wa kusimamishwa una ngazi tatu za nafasi za U za 41×41 mm zenye upana wa pembeni wa 600 mm na nafasi ya sehemu ya kusimamishwa ya 550 mm. Kushuka kwa wima kumeunganishwa vizuri kwenye sehemu ya juu ya zege kwa kutumia boliti za nanga za zege za M10×80 na adapta za fimbo za skrubu za M10. Fimbo za skrubu za M10 zenye mvutano mkubwa huunganisha mihimili mingi inayovuka, ambayo imefungwa mahali pake na karanga za hexagonal za M10 na vifaa vya M11 vilivyo bapa, na kutoa ngome ngumu na inayostahimili mitetemo.

Ubora wa Nyenzo: Wasifu wa Njia ya Strut ya 41×41 mm

Uti wa mgongo wa kimuundo wa Qinkaimfumo wa usaidizi wa mitetemeko ya ardhini wasifu wa nafasi ya U ya 41×41 mm. Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd. hutengeneza njia hizi za strut kutoka kwa chuma cha kimuundo cha kaboni cha Q235, nyenzo ya kiwango cha tasnia inayosifiwa kwa usawa wake bora wa nguvu ya mvutano, unyumbufu, na uunganishaji.

Sifa za Mitambo za Q235:

• Uzito wa Uvutano (
  $\rho$

  ρ):

  $78.5\; kN/m3$

  78.5 kN/m3

• Moduli ya Elastic (
  $E$

  E):

  $2.06\times 105\; N/mm2$

  2.06×105 N/mm2

• Uwiano wa Poisson (
  $\nu$

  ν):

  $0.3$

  0.3

• Nguvu ya Ubunifu wa Kunyumbulika/Kupinda (
  $f$

  f):

  $215\; N/mm2$

  215 N/mm2

• Nguvu ya Ubunifu wa Kukata (
  $fv$

  fv​):

  $120\; N/mm2$

  120 N/mm2

• Nguvu ya Shinikizo la Uso wa Mwisho (
  $sCE$

  sCE​):

  $310\; N/mm2$

  310 N/mm2

Ili kuhakikisha uimara wa muda mrefu katika hali ya hewa ya baharini yenye unyevunyevu na ya kitropiki ya St. Lucia, njia hizi za strut hutolewa na finishes za kinga zenye utendaji wa hali ya juu, ikiwa ni pamoja na Pre-Galvanized (Z275), Hot-Dip Galvanized (HDG), na Electroplated Zinc (EZ).

Mchoro wa 2 unaelezea uvumilivu wa vipimo, umaliziaji unaopatikana, na aina tofauti za bidhaa za mitambo za mfululizo wa nafasi ya Qinkai ya 41×41 mm (Nambari ya Bidhaa 004120 / TG-41 GI). Kingo zilizopinda zenye mikunjo yakituowasifu hutoa upinzani bora wa kuteleza na nguvu ya juu ya kufunga-kukata inapounganishwa na nati za mfereji, kuhakikisha kuwa kusanyiko linabaki thabiti chini ya mitetemo ya mitetemeko ya ardhi.

Hesabu za Kipengele Kina na Mzigo wa Kimuundo

Kiini cha ripoti ya uhandisi kinalenga kuthibitisha kwamba mkazo wa kupinda, mkazo wa kukata, na kupotoka kwa kila boriti mlalo chini ya mzigo wa juu zaidi viko ndani ya vizingiti vinavyoruhusiwa vya chuma cha Q235.

Uchambuzi wa Mzigo wa Mwangaza 1

Mwangaza 1 unaunga mkono mchanganyiko wa mzigo mzito zaidi, ukishikilia trei ya kebo ya volteji ya juu ya 400×150 mm.

• Mzigo Uliosambazwa kwa Kigezo:
  $Kilo\; 85/m\times 1.5\; m\times 10\; N/kg\times 1.2\approx 1.53\; kN$

  Kilo 85/m×1.5 m×10 N/kg×1.2≈1.53 kN

• Wakati wa Kuinama: Wakati wa juu zaidi wa kuinama (
  $Mmax$

  Mmax​) inayopatikana na boriti imehesabiwa katika

  $124\; N\cdot m$

  124 N⋅m.

• Nguvu za Mmenyuko wa Usaidizi: Nguvu za mmenyuko wima kwenye sehemu za kusimamishwa za kushoto na kulia ni
  $0.756\; kN$

  0.756 kN kila moja.

Uthibitisho wa Kupinda na Kupotoka kwa Miundo

Kwa kutumia nadharia ya boriti, mkazo wa juu zaidi wa kupinda (

σ) huangaliwa dhidi ya nguvu ya muundo wa

215 N/mm2. Mahesabu yanaonyesha kuwa mkazo wa kupinda ni salama sana.

Zaidi ya hayo, kupotoka kwa boriti lazima kuzuiwe ili kuzuia kuteleza kwa kimuundo na kupasuka kwa finishes zilizo karibu. Upotokaji wa juu unaoruhusiwa chini ya mzigo wa mitetemeko kwa kawaida ni

L/200 (ambapo

L ni span). Kwa

Upana wa milimita 550, kupotoka kunaruhusiwa ni

2.75 mm.

Kama inavyoonyeshwa katika mkunjo wa kupotoka kwa kipengele cha mwisho katika Mchoro 3, kupotoka kwa kiwango cha juu zaidi chini ya mzigo kamili hutokea haswa katikati ya boriti (

0.275 m) na kufikia

0.29 mm. Hii iko chini kabisa ya

Kizingiti cha milimita 2.75, kuthibitisha kwamba nafasi ya Qinkai U hutoa ugumu wa kipekee wa kimuundo.

Uadilifu wa Kifunga na Kuweka Vikwazo vya Usalama

Mfumo wa usaidizi wa mitetemeko ya ardhi una nguvu tu kama kiungo chake dhaifu zaidi, ndiyo maana timu ya uhandisi ya Qinkai ilifanya uthibitishaji kamili wa kubeba mzigo kwenye vifaa vyote vya kushikilia na kufunga. Fimbo zote, boliti za nanga, na njugu zimetengenezwa kwa chuma chenye nguvu nyingi cha Daraja la 4.8.

Ukaguzi wa Mzigo wa Bolt ya Nanga na Fimbo ya Skurubu:

• Nguvu ya Juu ya Kukaza kwenye Fimbo:
  $1.206\; kN$

  1.206 kN

• Kikomo Kinachoruhusiwa cha Kushikilia Fimbo ya Skurubu ya Daraja la 4.8 M10:
  $7.0\; kN$

  7.0 kN

• Kiwango cha Usalama: Nguvu halisi (
  $1.206\; kN$

  1.206 kN) ni chini ya

  $17\%$

  17% ya uwezo unaoruhusiwa wa fimbo, na kutoa kiwango kikubwa cha usalama.

• Nguvu ya Juu Zaidi ya Kukaza kwenye Bolt ya Nanga:
  $1.206\; kN$

  1.206 kN

• Kikomo Kinachoruhusiwa cha Kushikilia Boliti ya Nanga ya Daraja la 4.8 M10:
  $6.0\; kN$

  6.0 kN

• Kiwango cha Usalama: Boliti ya nanga hufanya kazi kwa wakati mmoja
  $20\%$

  20% ya uwezo wake unaoruhusiwa wa kuvuta, kuhakikisha hakuna hatari ya zege kutolewa.

Karanga za Hexagonal na Uwekaji Bapa wa Kukata Karanga:

• Nguvu ya Juu Zaidi kwenye Nut ya Hexagonal:
  $0.756\; kN$

  0.756 kN (Kikomo kinachoruhusiwa:

  $7.0\; kN$

  7.0 kN)

• Nguvu ya Juu Zaidi kwenye Vipimo vya Bapa:
  $0.756\; kN$

  0.756 kN (Kikomo kinachoruhusiwa:

  $7.0\; kN$

  7.0 kN)

Kwa viwango vyote vya mkazo na miegemeo ikishuka chini ya mipaka ya juu ya muundo, ripoti ya uhandisi inahitimisha kwa imani ya 100% kwamba uwezo wa jumla wa kubeba mzigo wa mkusanyiko wa ZJ-13 Bracket unatii kikamilifu kanuni za usalama wa mitetemeko ya ardhi.