Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd., St. Lucia Adalet Sarayları Projesi için Gelişmiş Sismik Destek Hesaplamaları Sundu

CASTRIES, St. Lucia ve ŞANGHAY, Çin — Karayip altyapısı ve kamu güvenliği için önemli bir gelişme olarak, endüstriyel kablo yönetimi ve sismik destek sistemlerinin önde gelen küresel üreticisi ve tasarımcısı Shanghai Qinkai Industry Co., Ltd., prestijli St. Lucia Adalet Sarayları (HOJ) projesi için kapsamlı bir Sismik Destek Tasarım ve Hesaplama Raporu'nu başarıyla teslim etti. Bu rapor, simge niteliğindeki hukuk kompleksindeki askıdaki sismik destek sistemleri için gerçekleştirilen titiz mekanik mühendislik, yük hesaplamaları ve yapısal güvenlik doğrulamalarını özetlemektedir. Bu yapısal sertifikasyon, St. Lucia'nın ana adli tesisinin kritik elektrik dağıtım altyapısının sismik olaylara dayanabileceğini ve acil durumlarda operasyonel sürekliliği sağlayabileceğini garanti eden önemli bir kilometre taşıdır.

Kamu Altyapısında Sismik Mühendisliğin Kritik Rolü

Modern kamu ve kurumsal binalar, estetik ve temel yapısal bütünlüğün ötesinde, yüksek performanslı deprem dayanıklılığı gerektirir. Bu durum, özellikle yerel yönetim için hayati önem taşıyan sinir merkezleri olarak hizmet veren St. Lucia Adalet Sarayı gibi adli, idari ve acil durum tesisleri için geçerlidir. Jeolojik aktiviteye yatkın bölgelerde, düşük ve yüksek voltajlı kablo kanalları, su boru hatları ve HVAC sistemleri gibi yapısal olmayan bileşenlerin korunması, birincil güvenlik gerekliliğidir.

Deprem sırasında, desteklenmemiş veya kötü hesaplanmış askıdaki tesisatlar şiddetli bir şekilde sallanarak yapısal hasara, elektrik kesintisine ve bina sakinleri için ciddi tehlikelere yol açabilir. Askıdaki sismik destek sistemleri, yanal ve boylamsal hareketi kontrol eden ve dinamik yükleri güvenli bir şekilde ana beton yapıya geri dağıtan rijit ankrajlar görevi görür.

Bu zorlu güvenlik eşiklerini karşılamak için Şanghay Qinkai Sanayi Şirketi, uluslararası ve ulusal yapısal standartların bir kombinasyonunu uyguladı. HOJ projesinin mühendislik tasarım esasları şunlardır:

• GB50017-2003: Çelik Yapıların Tasarımı için Kod
• GB50009-2001: Yapıların Yük Tasarımı Kodu
• JGJ145-2013: Betonarme Yapıların Sonradan Ankrajlanması için Teknik Kod
• GB50303-2002: Bina Elektrik Mühendisliği Projelerinin İnşaat Kalitesinin Kabulüne İlişkin Kod
• 03S402 ve 03SR417-2: İç Mekan Boru Hattı Destekleri ve Montaj Standartları

Bu kodlar, askı sistemleri için malzeme seçimini, izin verilen gerilme sınırlarını, güvenlik faktörlerini ve sapma eşiklerini düzenleyerek, her bir braketin olağanüstü bir güvenlik payıyla tasarlanmasını sağlar.

Teknik Özellikler ve Braket Montaj Tasarımı

Osismik destek sistemiSt. Lucia Adalet Sarayı için tasarlanan bu sistem, çeşitli elektrik kablo kanallarını düzenlemek ve desteklemek için çok katmanlı asma braket konfigürasyonunu (ZJ-13 Braket) kullanmaktadır. Tasarım, tesisin tavanlarında paralel olarak çalışan hem düşük voltajlı hem de yüksek voltajlı dağıtım ağlarını dikkate almaktadır.

Kablo Kanalı Yük Parametreleri

Hesaplamalar, 1,5 metrelik standart destek aralığı altında aşağıdaki belirli doğrusal yük kriterlerine dayanmaktadır:

1. Düşük Voltajlı Kablo Kanalları:
   • 100×100 mm (12 kg/m)
   • 200×100 mm (22,5 kg/m)
   • 300×50 mm (20 kg/m)
   • 300×100 mm (40 kg/m)
2. Yüksek Gerilim Kablo Kanalları:
   • 100×100 mm (16 kg/m)
   • 200×100 mm (32 kg/m)
   • 300×50 mm (30 kg/m)
   • 300×100 mm (55 kg/m)
   • 400×150 mm (85 kg/m)

Dinamik değişimleri ve gelecekteki kablolama genişlemelerini hesaba katmak için tüm yük durumlarına 1,2'lik bir güvenlik faktörü uygulanmıştır.

Yapısal Montaj Konfigürasyonu

Ana tertibat, yüksek kaliteli Q235 karbon yapısal çelikten yapılmış 41×41 mm U-şekilli bir kanal (destek kanalı) kullanır ve bu kanal, beton tavan döşemesine gömülü M10 vida çubukları ve ankraj cıvataları vasıtasıyla askıya alınır.

Aşağıda, ZJ-13 Askılı Sismik Destek sisteminde kullanılan kesin boyutları, aralıkları ve bağlantı donanımlarını gösteren detaylı teknik montaj çizimi bulunmaktadır:

Şekil 1'de gösterildiği gibi, askı konfigürasyonu, 600 mm yanal açıklığa ve 550 mm askı noktası aralığına sahip üç katmanlı 41×41 mm U-kanallardan oluşmaktadır. Dikey düşüş, M10×80 beton ankraj cıvataları ve M10 vida çubuk adaptörleri kullanılarak üstteki betona güvenli bir şekilde sabitlenmiştir. Yüksek gerilimli M10 vida çubukları, M10 altıgen somunlar ve M11 düz bağlantı parçaları ile yerine kilitlenen çoklu çapraz kirişleri birbirine bağlayarak rijit, titreşime dayanıklı bir kafes oluşturmaktadır.

Malzeme Mükemmelliği: 41×41 mm Destek Kanalı Profili

Qinkai'nin yapısal omurgasısismik destek sistemiBu, 41×41 mm U-kanal profilidir. Şanghay Qinkai Industry Co., Ltd., bu destek kanallarını, çekme dayanımı, süneklik ve kaynaklanabilirlik açısından mükemmel dengesiyle bilinen, endüstri standardı bir malzeme olan Q235 karbon yapısal çeliğinden üretmektedir.

Q235 Mekanik Özellikleri:

• Yerçekimi Yoğunluğu (
  $\rho$

  ρ):

  $78,5\; kN/m3$

  78,5 kN/m3

• Elastik Modül (
  $E$

  E):

  $2,06\times 10⁵\; N/mm²$

  2,06×10⁵ N/mm²

• Poisson Oranı (
  $\nu$

  ν):

  $0.3$

  0.3

• Çekme/Eğilme Tasarım Mukavemeti (
  $f$

  F):

  $215\; N/mm2$

  215 N/mm2

• Kesme Tasarım Mukavemeti (
  $fv$

  fv):

  $120\; N/mm2$

  120 N/mm2

• Uç Yüzey Basınç Dayanımı (
  $sCE$

  sCE):

  $310\; N/mm2$

  310 N/mm2

St. Lucia'nın nemli, tropikal deniz ikliminde uzun süreli dayanıklılığı sağlamak için, bu destek kanalları, önceden galvanizlenmiş (Z275), sıcak daldırma galvanizli (HDG) ve elektrokaplama çinko (EZ) dahil olmak üzere yüksek performanslı koruyucu kaplamalarla birlikte tedarik edilir.

Şekil 2, Qinkai'nin 41×41 mm U-kanal serisinin (Ürün No. 004120 / TG-41 GI) boyut toleranslarını, mevcut yüzey işlemlerini ve mekanik ürün varyantlarını detaylandırmaktadır. İçeri doğru kıvrılmış tırtıklı kenarlar...kanalProfil, kanal somunlarıyla birleştirildiğinde üstün kayma direnci ve yüksek kesme kilitleme mukavemeti sağlayarak, montajın sismik titreşimler altında sağlam kalmasını garanti eder.

Sonlu Eleman ve Yapısal Yük Hesaplamaları

Mühendislik raporunun özü, her bir yatay traversin maksimum yük altındaki eğilme gerilimi, kayma gerilimi ve sehim değerlerinin Q235 çeliğinin izin verilen malzeme eşik değerleri içinde olduğunu doğrulamaya odaklanmaktadır.

Çapraz Kiriş 1 Yük Analizi

Çapraz kiriş 1, en ağır yük kombinasyonunu destekleyerek 400×150 mm'lik yüksek gerilim kablo tepsisini taşır.

• Faktörlü Dağıtılmış Yük:
  $85\; kg/m\; \times \; 1,5\; m\; \times \; 10\; N/kg\; \times \; 1,2\; \approx \; 1,53\; kN$

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

• Eğilme Momenti: Maksimum eğilme momenti (
  $Mmax$

  Işın tarafından deneyimlenen Mmax değeri şu şekilde hesaplanır:

  $124\; N\cdot m$

  124 N⋅m.

• Destek Tepki Kuvvetleri: Sol ve sağ askı noktalarındaki dikey tepki kuvvetleri şunlardır:
  $0,756\; kN$

  Her biri 0,756 kN.

Yapısal Eğilme ve Sapma Doğrulaması

Kiriş teorisi kullanılarak, maksimum eğilme gerilimi (

σ) tasarım dayanımına göre kontrol edilir.

215 N/mm2. Hesaplamalar, eğilme geriliminin son derece güvenli olduğunu göstermektedir.

Ayrıca, yapısal sarkmayı ve yakındaki kaplamaların çatlamasını önlemek için kiriş sehiminin sınırlandırılması gerekir. Sismik yük altında izin verilen maksimum sehim genellikle şöyledir:

L/200 (burada)

L, açıklıktır. Örneğin, bir

550 mm açıklık için izin verilen sehim miktarı şöyledir:

2,75 mm.

Şekil 3'teki sonlu eleman sapma eğrisinde gösterildiği gibi, tam yük altında maksimum sapma kirişin tam orta noktasında meydana gelir (

0,275 m) yüksekliğe ulaşır ve sadece...

0,29 mm. Bu, beklenen değerin oldukça altında.

2,75 mm eşik değeri, Qinkai U-yuvasının olağanüstü yapısal sağlamlık sağladığını doğrulamaktadır.

Bağlantı Elemanı Bütünlüğü ve Ankraj Güvenlik Marjları

Bir deprem destek sistemi, en zayıf halkası kadar güçlüdür; bu nedenle Qinkai mühendislik ekibi, tüm ankraj ve bağlantı donanımları üzerinde kapsamlı yük taşıma doğrulamaları gerçekleştirmiştir. Tüm çubuklar, ankraj cıvataları ve somunlar, 4.8 sınıfı yüksek mukavemetli çelikten üretilmiştir.

Ankraj Cıvatası ve Vida Çubuğu Yük Kontrolü:

• Çubuk Üzerindeki Maksimum Çekme Kuvveti:
  $1.206\; kN$

  1.206 kN

• 4.8 Kalite M10 Vida Çubuğu için İzin Verilen Çekme Mukavemeti Sınırı:
  $7,0\; kN$

  7,0 kN

• Güvenlik Payı: Gerçek kuvvet (
  $1.206\; kN$

  1.206 kN) daha azdır

  $\%17$

  Çubuğun izin verilen kapasitesinin %17'si, muazzam bir güvenlik marjı sunuyor.

• Ankraj cıvatasına etki eden maksimum çekme kuvveti:
  $1.206\; kN$

  1.206 kN

• 4.8 Sınıfı M10 Ankraj Cıvatası için İzin Verilen Çekme Mukavemeti Sınırı:
  $6,0\; kN$

  6,0 kN

• Güvenlik Payı: Ankraj cıvatası tam olarak şu şekilde çalışır:
  $\%20$

  İzin verilen çekme kapasitesinin %20'si, betonun yerinden çıkma riskini ortadan kaldırır.

Altıgen Somun ve Düz Bağlantı Parçasının Kesme Mukavemeti Kontrolü:

• Altıgen Somun Üzerindeki Maksimum Kuvvet:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (İzin verilen sınır:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

• Düz bağlantı parçalarına uygulanabilecek maksimum kuvvet:
  $0,756\; kN$

  0,756 kN (İzin verilen sınır:

  $7,0\; kN$

  7,0 kN)

Tüm gerilim seviyeleri ve sapmaların maksimum tasarım limitlerinin son derece altında kalmasıyla, mühendislik raporu, ZJ-13 Braket tertibatının genel yük taşıma kapasitesinin sismik güvenlik yönetmeliklerine tamamen uygun olduğu sonucuna %100 güvenle varmıştır.