مشروع المستودعات اللوجستية الجاهزة في بيرو: التحليل الهيكلي ومخطط التصميم

مشروع المستودع اللوجستي في بيرو: مخطط التحليل والتصميم الهيكلي

 

 

هذا المشروع عبارة عن مستودع لوجستي في بيرو، ذو سطح رئيسي شبه منحرف. معلمات الأبعاد الأساسية هي: العرض 80.59 ~ 114.1 م (الجانبان المتوازيان لشبه المنحرف)، الطول 190 م، وارتفاع المبنى 15.2 م؛ يبلغ الامتداد الهيكلي 23 ~ 24 مترًا، وتباعد الأعمدة (المسافة بين كل امتداد) 22 مترًا. اعتمد التصميم الأصلي للعميل على هيكل الجمالون. استنادًا إلى حجم النطاق وخصائص الحمولة ومتطلبات الاستخدام لمستودع الخدمات اللوجستية، تقترح CBC على العميل بنية شبكية. والتي يمكن أن تلبي متطلبات العملاء تمامًا وتخفض الاستخدام الإجمالي للصلب.

 

 

هيكل الجمالون عبارة عن نظام مستوٍ للقوة-يتكون بشكل أساسي من الأوتار العلوية والأوتار السفلية وأعضاء الويب. تتركز خصائص تحمل القوة- في المستوى: الأوتار العلوية تتحمل الضغط، والأوتار السفلية تتحمل التوتر، وأعضاء الشبكة (الأعضاء القطرية والأعضاء الرأسية) تنقل قوة القص. يتم موازنة الحمل الكلي من خلال القوة المحورية للأعضاء. عند دمجه مع معلمات المشروع، فإن قوة التحمل-له حدود واضحة:

1. القدرة غير الكافية على التكيف مع الامتداد: يصل مدى هذا المشروع إلى 23 ~ 24 مترًا، والذي ينتمي إلى فئة الامتداد المتوسط ​​- (وفقًا للمواصفات الفنية لهياكل الشبكة الفضائية JGJ 7 - 2010، والامتداد المتوسط ​​هو 30 م ~ 60 م، و23 ~ 24 م قريب من الحد الأدنى للامتداد المتوسط). بالنسبة لهيكل الجمالون تحت هذا الامتداد، من الضروري زيادة حجم قسم الأوتار وأعضاء الويب بشكل كبير لتلبية متطلبات القوة والاستقرار، والتي من المحتمل أن تؤدي إلى أعضاء زائدة عن الحاجة، وزيادة الوزن الذاتي وضعف الاقتصاد.

2. القوة المكانية غير المتوازنة: مستوى المستودع شبه منحرف. كهيكل مستو، من الصعب التكيف مع الجمالون مع توزيع القوة المكانية للمستوى شبه المنحرف، ومن المحتمل أن يحدث تركيز الإجهاد المحلي (خاصة في منطقة انتقال العرض شبه المنحرف)؛ وفي الوقت نفسه، ستؤدي الأحمال غير المتماثلة التي قد توجد في مستودع الخدمات اللوجستية، مثل أحمال تكديس السقف وأحمال المعدات، إلى زيادة تفاقم القوة الخارجية للجمالون-من-، مما يتطلب أنظمة دعم إضافية ويزيد من تعقيد التصميم.

3. الصلابة الكلية غير الكافية: تعتمد صلابة هيكل الجمالون بشكل أساسي على العمل التعاوني للأعضاء في المستوى، وتكون الصلابة الخارجية- للمستوى- ضعيفة. في ظل حمل الرياح والحركة الزلزالية (تقع البيرو في منطقة زلزالية، لذلك يجب مراعاة المتطلبات الزلزالية)، فمن السهل إنتاج انحراف كبير وإزاحة أفقية، مما يؤثر على سلامة المستودع. هناك حاجة إلى دعامات إضافية مقاومة للإزاحة الجانبية، مما يزيد من صعوبة البناء والتكلفة.

 

 

هيكل الشبكة عبارة عن هيكل نظام قضيبي مكاني، يتم تشكيله عن طريق ربط قضبان متعددة عبر العقد وفقًا لقانون معين، وفقًا للمتطلبات ذات الصلة للمواصفات الفنية لهياكل الشبكة الفضائية JGJ 7-2010. إن خاصية تحمل القوة هي القوة التعاونية المكانية، وهي أكثر ملاءمة لهذا المشروع من هيكل الجمالون. تحليل القوة المحددة هو كما يلي:

1. شكل تحمل قوة أكثر منطقية-: بنية الشبكة عبارة عن نظام عالي -غير محدد بشكل ثابت، ومن المفترض أن تكون العقد مفصلية. تتحمل القضبان بشكل أساسي التوتر أو الضغط المحوري، بدون عزم انحناء واضح وقوة قص. القوة موحدة ومسار نقل القوة واضح، والذي يمكن أن يعطي اللعب الكامل لخصائص الشد والضغط للصلب، ويقلل بشكل فعال حمل القوة لقضيب واحد، ويتكيف مع متطلبات الامتداد من 23 إلى 24 مترًا.

2. القدرة على التكيف المكاني القوي: بالنسبة للمستوى شبه المنحرف، يمكن تحسين تخطيط الشبكة (اعتماد نظام الهرم الثلاثي أو نظام الهرم الرباعي) للتكيف مع التغيير التدريجي للعرض من 80.59 م إلى 114.1 م، وتجنب تركيز الضغط المحلي؛ وفي الوقت نفسه، فإن خصائص تحمل القوة المكانية- تمكنها من تشتيت الأحمال غير المتماثلة بشكل فعال (مثل أحمال تكديس السقف وأحمال المعدات)، دون الحاجة إلى إضافة عدد كبير من -دعامات المستوى-، وتكون السلامة الهيكلية أقوى.

3. صلابة وثبات ممتازان: تتشابك قضبان هيكل الشبكة لتشكل نظام تحمل قوة مكانية ثلاثية الأبعاد-، والصلابة الكلية أعلى بكثير من تلك الخاصة بهيكل الجمالون. في ظل حمل الرياح والحركة الزلزالية، يمكن التحكم في الانحراف والإزاحة الأفقية ضمن النطاق الذي تسمح به المواصفات (وفقًا للمواصفات، يجب ألا يتجاوز الانحراف تحت الحمل المباشر للسقف 1/250 من الامتداد)؛ وفي الوقت نفسه، يمكن للهرم الثلاثي، باعتباره أصغر وحدة ثابتة هندسيًا تشكل البنية المكانية، أن يحسن الاستقرار العام للهيكل، دون الحاجة إلى إنشاء نظام معقد لمقاومة الإزاحة الجانبية.

4. القدرة على التكيف مع الأحمال: إلى جانب خصائص الحمل لمستودع الخدمات اللوجستية (الحمولة الميتة على السطح، والحمولة الحية، وحمولة الغبار، وحمولة المعدات المحتملة)، يمكن لهيكل الشبكة نقل الحمولة بالتساوي إلى الدعامات عن طريق تقسيم حجم الشبكة بشكل معقول، وتجنب الأضرار الهيكلية الناجمة عن الحمل المحلي الزائد؛ في الوقت نفسه، يمكن أن تلبي متطلبات التحصين الزلزالي، ويتم حساب العمل الزلزالي من خلال طريقة طيف استجابة التراكب لضمان سلامة الهيكل في ظل الظروف الزلزالية.

 

 

إلى جانب الحجم شبه المنحرف ومتطلبات الامتداد والحمل لهذا المشروع، يعتمد هيكل الشبكة شبكة هرمية رباعية الزوايا ذات طبقة مزدوجة- (مناسبة للمستوى شبه المنحرف، مع بنية بسيطة وقوة موحدة ومريحة لإنتاج المصنع والتركيب على-الموقع). يتبع تصميم الإطار الفولاذي مبدأ "السلامة وقابلية التطبيق والاقتصاد والعقلانية". المخطط المحدد هو كما يلي (يتم اختيار جميع المواد بما يتماشى مع المعايير البيروفية المحلية والمعايير الوطنية، ويفضل الفولاذ Q355B لتحقيق التوازن بين القوة والاقتصاد):

 

1. تخطيط الشبكة: تم اعتماد شبكة هرمية رباعية الزوايا ذات طبقة مزدوجة، بحجم شبكة يبلغ 2.5 م × 2.5 م (مناسبة لتباعد الأعمدة بمقدار 22 م لضمان قوة موحدة للقضبان)؛ عدد الشبكات عند الطرف الضيق من شبه المنحرف (عرض 80.59 م) هو 32 × 76 (اتجاه العرض × اتجاه الطول)، وعدد الشبكات عند الطرف العريض (عرض 114.1 م) هو 46 × 76. تحقق منطقة الانتقال تدرج العرض عن طريق ضبط زاوية الشبكة لتجنب تركيز الضغط.

2. ارتفاع الشبكة: بالاشتراك مع الامتداد من 23 إلى 24 مترًا، يبلغ ارتفاع الشبكة 2.2 مترًا (نسبة الامتداد للارتفاع - حوالي 1/11، مما يلبي متطلبات "نسبة الامتداد للشبكة للارتفاع - يمكن أن تكون 1/18 إلى 1/10" في المواصفات)، مما يضمن صلابة الهيكل واستقراره، ويلبي حد ارتفاع المبنى البالغ 15.2 مترًا.

3. تصميم الدعم: يتم اعتماد شكل مختلط من الدعم المحيطي ودعم النقاط. يتم وضع الدعامات عند النهاية الضيقة والنهاية الواسعة وعلى جانبي اتجاه الطول. الدعامات عبارة عن دعامات انزلاقية PTFE (بما يتماشى مع المتطلبات الهيكلية الجديدة للمواصفات)، والتي يمكنها إطلاق الضغط الحراري بشكل فعال ونقل القوى الرأسية والأفقية في نفس الوقت؛ تعتمد عقد الدعم عقدًا مجوفة ملحومة لضمان موثوقية الاتصال.

 

وفقا لتحليل القوة، فإن قسم القضيب يستخدم أنبوب فولاذي دائري (خصائص القسم المتماثل، القوة الموحدة، سهولة المعالجة والاتصال). أحجام أقسام القضبان في الأجزاء المختلفة هي كما يلي (مع نتائج حساب القوة الداخلية، لتلبية متطلبات القوة والصلابة والثبات):

الوتر العلوي : يتحمل الضغط . وفقًا للقوة الداخلية، يتم اختيار الأنابيب الفولاذية الدائرية φ168×6 (النهاية الضيقة ومنطقة الانتقال) وφ180×8 (المساحة ذات القوة الكبيرة عند النهاية العريضة)؛ يتم التحكم في نسبة النحافة في حدود 150 لتلبية متطلبات الاستقرار لأعضاء الضغط.

الوتر السفلي: تحمل التوتر. يتم اختيار الأنابيب الفولاذية الدائرية φ159×6 (الطرف الضيق) و φ168×6 (الطرف العريض)؛ يتم التحكم في نسبة الرقة خلال 200 لتلبية متطلبات الصلابة لأعضاء الشد، ولا يلزم فحص الثبات (مطلوب فحص القوة فقط).

أعضاء الويب (الأعضاء القطرية والأعضاء الرأسية): تنقل القوة المحورية بقوة صغيرة نسبيًا. يتم اختيار الأنابيب الفولاذية الدائرية φ114×4 (المساحة العامة) وφ127×5 (منطقة الانتقال ذات القوة الكبيرة)؛ يتم التحكم في الزاوية بين العضو القطري والوتر بين 40 درجة ~ 60 درجة لضمان كفاءة نقل القوة.

العقد: يتم اعتماد العقد الكروية المجوفة الملحومة. يتم تحديد قطر الكرة وفقًا لعدد القضبان وحجم القسم، ويتم اختيار φ200×8 (العقد العامة) وφ250×10 (عقد الدعم ذات القوة الكبيرة)؛ ويتم التحكم في استهلاك الفولاذ للعقد بحوالي 18% من إجمالي استهلاك الفولاذ للشبكة، وهو ما يتماشى مع المستوى التقليدي لهذه الصناعة.

 

بالاشتراك مع المنطقة شبه المنحرفة وتخطيط الشبكة وحجم القسم، مع الأخذ في الاعتبار استهلاك الفولاذ للعقد وملحقات التوصيل (البراغي واللحامات) (محسوبة على أنها 10% من إجمالي استهلاك الفولاذ)، يتم حساب إجمالي استهلاك الفولاذ لهيكل الشبكة لهذا المشروع على النحو التالي (باستثناء هيكل الأساس والعمود، فقط لجزء الشبكة):

الوتر العلوي: يبلغ طوله الإجمالي حوالي 3860م. الوزن لكل متر من الأنابيب الفولاذية φ168×6 هو 24.7 كجم، والوزن لكل متر من الأنابيب الفولاذية φ180×8 هو 35.8 كجم، بإجمالي حوالي 102.3 طن؛

الوتر السفلي: يبلغ الطول الإجمالي حوالي 3720 م. الوزن لكل متر من الأنابيب الفولاذية φ159×6 هو 22.6 كجم، والوزن لكل متر من الأنابيب الفولاذية φ168×6 هو 24.7 كجم، بإجمالي حوالي 85.7 طن؛

أعضاء الويب: يبلغ الطول الإجمالي حوالي 7980 م. الوزن لكل متر من الأنابيب الفولاذية φ114×4 هو 10.8 كجم، والوزن لكل متر من الأنابيب الفولاذية φ127×5 هو 15.1 كجم، بإجمالي حوالي 96.2 طن؛

العقد وملحقات التوصيل: يبلغ إجمالي استهلاك الفولاذ حوالي 28.4 طنًا (محسوبًا على أنه 10% من الوزن الإجمالي للقضبان المذكورة أعلاه)؛

إجمالي استهلاك الفولاذ للشبكة: 102.3 + 85.7 + 96.2 + 28.4=312.6طن. يبلغ استهلاك وحدة الفولاذ حوالي 18.2 كجم/㎡ (يتم حسابه على أساس متوسط ​​مساحة المستوى شبه المنحرف)، وهو ما يتماشى مع نطاق استهلاك وحدة الفولاذ التقليدية لهياكل الشبكة ذات الطبقة المزدوجة - (15~20 كجم/㎡) ويتميز بالاقتصاد الجيد.

 

 

1. قدرة أفضل على التكيف مع الامتداد: بالنسبة للامتداد المتوسط- الذي يتراوح من 23 إلى 24 مترًا، يمكن لهيكل الشبكة الاستفادة الكاملة من القوة المحورية للقضبان، وتجنب الحجم الزائد للقضبان، وتقليل الوزن الذاتي - وتوفير استهلاك الفولاذ، وهو أكثر اقتصادًا من هيكل الجمالون.

2. سلامة مكانية أقوى: هيكل الشبكة عبارة عن نظام مكاني ثلاثي الأبعاد-، يمكنه التكيف بشكل أفضل مع المستوى شبه المنحرف للمستودع، وتشتيت تركيز الضغط المحلي بشكل فعال، ولديه قدرة أفضل على التكيف مع الأحمال غير المتماثلة (مثل أحمال تكديس السقف)، دون الحاجة إلى إضافة عدد كبير من -دعامات المستوى، مما يؤدي إلى تبسيط الهيكل وتقليل صعوبة البناء.

3. صلابة واستقرار أعلى: التشابك المكاني للقضبان يجعل هيكل الشبكة يتمتع بصلابة واستقرار ممتازين بشكل عام. تحت حمل الرياح والحركة الزلزالية، يكون التشوه صغيرًا، مما يمكن أن يلبي بشكل أفضل متطلبات السلامة للمستودعات اللوجستية (خاصة بالنظر إلى الخصائص الزلزالية في بيرو)، وتكون سلامة التشغيل أعلى.

4. البناء المريح وفترة البناء القصيرة: يمكن تصنيع هيكل الشبكة مسبقًا في المصنع، بدقة معالجة عالية وتركيب بسيط في -الموقع؛ العقد موحدة، وهي ملائمة للتجميع والبناء، ويمكن أن تقصر بشكل فعال فترة البناء، وهو مناسب لطلب البناء للمستودعات اللوجستية -الكبيرة الحجم.

5. المتانة الجيدة وسهولة الصيانة: قسم الأنابيب الفولاذية الدائرية ليس من السهل تجميع الغبار والماء، وله مقاومة جيدة للتآكل بعد المعالجة المضادة للتآكل-. الهيكل بسيط، وعدد الأجزاء الضعيفة صغير، وتكلفة الصيانة اللاحقة منخفضة، وهو ما يتماشى مع -طلب التشغيل على المدى الطويل لمستودعات الخدمات اللوجستية.

 

 

1. ارتفاع تكلفة التصميم والمعالجة الأولية: هيكل الشبكة عبارة عن نظام مكاني، والتصميم أكثر تعقيدًا، ومتطلبات دقة معالجة العقدة أعلى؛ تتميز العقد الكروية المجوفة الملحومة بتكلفة معالجة أعلى من عقد الجمالون، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة التصميم الأولي والمعالجة.

2. متطلبات أعلى لتكنولوجيا البناء: يتطلب تركيب هيكل الشبكة في الموقع-معدات رفع وفرق بناء محترفة، كما أن دقة تركيب العقد والقضبان مطلوبة بشكل صارم. بالمقارنة مع هيكل الجمالون، فإن عتبة تكنولوجيا البناء أعلى، ويمكن زيادة تكلفة البناء قليلاً.

3. عدد أكبر من القضبان والعقد: بالمقارنة مع هيكل الجمالون، يحتوي هيكل الشبكة على عدد أكبر من القضبان والعقد، مما يزيد من عبء عمل نقل المواد والتجميع في -الموقع إلى حد معين، ولكن يمكن تعويض هذا العيب من خلال التصنيع المسبق في المصنع والبناء الموحد.

 

 

إلى جانب خصائص المشروع (المستوى شبه المنحرف، والامتداد من 23 إلى 24 مترًا، ومتطلبات تحميل المستودعات اللوجستية والمتطلبات الزلزالية في بيرو)، فإن هيكل الشبكة أكثر ملاءمة لهذا المشروع من هيكل الجمالون. على الرغم من أن تكلفة التصميم والمعالجة الأولية لهيكل الشبكة أعلى قليلاً، إلا أنها تتمتع بمزايا واضحة في القدرة على التكيف، والسلامة المكانية، والصلابة والاستقرار، ويمكن أن تقلل بشكل فعال من تكاليف الصيانة اللاحقة وتضمن -التشغيل الآمن للمستودع على المدى الطويل. من منظور الاقتصاد الشامل والسلامة، فإن اقتراح التحسين للتغيير من هيكل الجمالون إلى هيكل الشبكة معقول وممكن.