18 m × 55 m × 6 m teräsvaraston rakennesuunnittelu Papua-Uusi-Guinealle 5 tonnin nosturilla

18 m × 55 m × 6 m teräsvaraston rakennesuunnittelu Papua-Uusi-Guineaan 5 tonnin nosturilla, kattotuulettimilla ja kattoikkunoilla

---

Sijainti: Papua-Uusi-Guinea (PNG)

Ilmasto: Trooppinen; ei lunta, seisminen aktiivisuus on merkityksetöntä

Tuulen nopeus: 120 km/h (≈33,3 m/s) → Tuulen peruspaine ≈ 0,7 kN/m² (per AS/NZS 1170.2 tai vastaavaa paikallista koodia)

Rakennuksen mitat:

Leveys: 18 m

Pituus: 55 m

Räystäskorkeus: 6 m

Katon kaltevuus: 5 astetta (vakiovedenpoisto; nousu ≈ 0,8 m keskivälissä{2}})

Seinien ja kattojen pinnoitus: 0,45 mm esi-maalatut aallotetut teräslevyt (yksikerros)

Sisäiset laitteet: Yksi 5 tonnin sähköinen nosturi (EOT), jänneväli ≈ 16,5 m, kiitotien palkit tukevat pääpylväitä

---

 

 

 

Pääkehykset: Jäykät portaalikehykset 7,86 metrin välein (7 yli 55 metrin pituista kenttää → yhteensä 8 kehystä, vaihtoehto on 9 paikkaa 6,11 metrin välein).

Kehyksen kokoonpano:

Sarakkeet: CBC-räätälöidyt H-profiilit (hitsatut levyosat)

Kosket: kartiomaiset rakennetut-I-osat

Pohja: Kiinnitetty tai kiinteä alusta (kiinteä mieluiten nosturikuormille) upotettu teräsbetonijalustalle

Nosturin kiitoratajärjestelmä:

Nosturin kiitotien palkit: HEA/UB 300–350 (poikkeamakriteerien mukaan)

Kannatinliitokset hitsattu pilarin laippoihin ~5,5 m korkeudella

Nosturin kisko: vakio QU70 tai vastaava

Jäykistys: Vaakasuora ja pystysuora jäykistys kiitotien palkkien välillä

 

 

Purlinit: C-osuudet (C200×60×20×2,5 mm) @ 1,5 m:n etäisyys katolla

Girts: C-profiilit (C150×60×20×2,0 mm) @ 1,2 m pystyetäisyys seinillä

Kiinnitysjärjestelmä:

Katto: X-jäykistys päätyvälissä + pitkittäinen jäykistys harjanteella/räystäillä

Seinät: Poikittais{0}}jäykistykset päädyn päissä ja yksi sivuseinä

Kaikki jäykistykset: Ø12–16 mm terästangot tai kulmaprofiilit

 

 

Tuulettimet: Jatkuva harjatuuletin (polykarbonaatti tai metalli) – pituus 55 m

Kattoikkunat: Läpinäkyvät FRP- tai polykarbonaattipaneelit, jotka on integroitu joka 3. orreen (n. 4,5 m etäisyys), peittävät ~10 % kattopinta-alasta → noin . 100 m²

 

 

Teräsbetonipehmusteet jokaisen pilarin alla (koko arvioitu 2,0 m × 2,0 m × 0,8 m syvä, riippuen maan kantavuudesta Enintään 100 kPa)

---

 

 

 

Kuollut kuorma (DL):

Kattoverhoilu + orret: 0,12 kN/m²

Nosturin palkki + kisko: 0,5 kN/m (pylväiden linjakuorma)

Live Load (LL): Huoltokuorma=0.25 kN/m² (ei-pääsykatto)

Tuulikuorma (WL):

Perusnopeuden paine q=0.613 × V² (V m/s) → q ≈ 0,68 kN/m²

Ulkoiset painekertoimet (Cp):

Tuuliseinä: +0.7

Tuulenpuoleinen seinä: -0,5

Katto (5 asteen kaltevuus): –0,9 (imu)

Sisäinen paine: ±0,2 (oletettu osittain avoimeksi rakennukseksi)

Nettosuunnittelupaine ≈ 1,0–1,2 kN/m² (kriittinen imu katolla)

Nosturin kuorma:

Pysty: 50 kN (5 t) + iskukerroin (25 %) → 62,5 kN per pyörä

Sivusuunnassa: 10 % nostetusta kuormasta → 5 kN per pyörä

Pituussuuntainen: 5 % jarrutusvoima

 

 

Portaalin kehys: Suunniteltu yhdistetyille painovoiman + tuulen + nosturikuormille käyttämällä toisen-kertaluvun analyysiä (P-Δ-vaikutukset huomioidaan)

Taipumarajat:

Katto: L/180 tuulen alla

Nosturin kiitotie: L/600 pystykuormalla

Paikallinen nurjahdus: Uimajäykisteet nosturin kannakkeiden kohdissa

Liitännät: Hitsatut momenttiliitokset kattosaran ja pilarin liitoksissa; pultatut jatkokset kuljetusta varten

---

 

Tuote	Kuvaus	Määrä	Yksikköpaino (kg/m)	Kokonaispaino (kg)
Pääkehykset	Kapenevat I{0}}leikkaukset (keskimäärin. 110 kg/m)	8 kehystä × (2×6 m pylväs + 18.5 m kattopalkki)=236 m	110	25,960
Nosturin kiitotien palkit	UB 356 × 171 × 51 (51 kg/m)	2 × 55 m	51	5,610
Purlinit	C200×2,5 mm	(55/1.5 +1) × 18 m ≈ 684 m	3.2	2,189
Wall Girts	C150×2,0 mm	2×(55+18)×(6/1.2) ≈ 730 m	2.3	1,679
Piristävä	Ø16 sauva / L50×5 kulmat	~400 m	1,5 keskim	600
Katto/seinälevyt	0,45 mm PPGL	Katto: 55 × 18,2 ≈ 1 001 m²; Seinät: 2×(55+18)×6=876 m²	4,5 kg/m²	8,457
Kiinnikkeet, kiskot, tarvikkeet	-	-	-	~2,000
Teräksen kokonaispaino				≈46 495 kg

Huomautus: Ei sisällä perustuksen raudoituspalkkia ja betonia.

---

 

 

 

Tuulen nopeus: Jopa 250 km/h (esim. taifuuni Haiyan) → q ≈ 3,0 kN/m²

Keskeiset muutokset:

Kasvata päärungon osien kokoa 30–50 %

Pienennä portaalikehysten etäisyys 6 metriin (9 paikkaa) paremman kuorman jakautumisen varmistamiseksi

Käytä paksumpaa verhousta (0,55–0,60 mm) parannetulla kiinnityksellä (pienempi ruuviväli, myrskypidikkeet)

Vahvista katon{0}}rungon ja{1}} välisiä liitoksia (käytä kiinnikkeitä hihnojen sijaan)

Lisää jäykistystä (sekä poikittais- että pituussuuntainen)

Korkeammat turvallisuustekijät tuulennostosuunnittelussa (erityisesti räystäissä ja kulmissa)

Harkitse kaksinkertaista-kerrosta eristettyä kattoa lämpörasituksen vähentämiseksi ja kestävyyden parantamiseksi

 

 

Seisminen kerroin: Sa(T) ≈ 0,6–0,9 g (riippuen maaperästä ja ajanjaksosta)

Keskeiset muutokset:

Vaihda jäykistä portaalikehyksiinjäykistetyt kehyksettaihetken{0}}kestävät kehykset sitkeillä yksityiskohdilla

Käytä yhtenäisiä (ei--kapenevia) H--osia varmistaaksesi muovisten saranoiden muodostumisen hallinnan

Pohjalevyt on suunniteltu täydelle momentille + leikkaus + nousu seismisestä kaatumisesta

Nosturin tukien tulee olla seismisesti rajoittuneita (snubbers tai lateral stops)

Kattokalvon tulee toimia jäykkänä vaakasuorana ristikona → pienempi orreväli (1,2 m) ja vahvempi levykiinnitys

AISC 341:n tai paikallisen Chilen koodin mukaiset sitkeysluokkavaatimukset (esim. matalan -tuoton-teräksen käyttö ei ole sallittua)

Perustukset on suunniteltu korkeaan nousu- ja liukukestävyyteen

Vältä hauraita elementtejä (esim. ohuita sauvoja); käytä jäykistykseen rakennekulmia tai putkia

Huom: Seismillä alueilla nosturi voi vaatia erityisiä ankkurointi- ja vaimennustoimenpiteitä, jotka ovat tarpeettomia PNG:ssä.

---

 

Papua-Uusi-Guineaan ehdotettu varasto on optimoitu kohtuullisia tuulikuormia ja nosturikäyttöä varten kustannustehokkaiden kartiorakenteiden ja-kevyiden verhousten avulla. Taifuuni{3}}alttiilla Filippiineillä suunnittelua ohjaa kestävyys äärimmäisiä tuulia vastaan, kun taas seismisessä Chilessä sitkeydestä, redundanssista ja energian hajauttamisesta tulee ensiarvoisen tärkeitä-, mikä johtaa olennaisesti erilaisiin rakennejärjestelmiin ja materiaalien käyttöön. Paikallisia rakennusmääräyksiä (NSCP Filippiineillä, NCh Chilellä) on noudatettava tiukasti jokaisessa tapauksessa.