Produkter

Hjem / Produkter/ Stål-struktur / Leilighet i stålkonstruksjon

8-etasjes stålrammebygg med blandet bruk i Manila, Filippinene

8-etasjes stålrammebygg med blandet bruk i Manila, Filippinene

Dette prosjektet er en 8-etasjers multifunksjonell bygning som ligger i Manila, Filippinene, med en total dimensjon på 20m × 20m. Høyden på hver etasje er utformet som følger: 1. etasje (parkeringsplass) pluss mesanin utgjør totalt 6m; 2. etasje (lageret) er 6m; 3. og 4. etasje (kontorarealer) er henholdsvis 4,5m og 3,4m; 5. til 7. etasje (boligområder) er hver 3,4 m; 8. etasje (tak offentlig plass) pluss takhøyde er 2,8m. For plassoptimering er det kun arrangert 3 rader med strukturelle kolonner: Akse A har totalt 4 kolonner, avstanden mellom akse A og akse B er 13,2m, og avstanden mellom akse B og akse C er 6,8m. Avstanden mellom de 4 kolonnene på akse A er henholdsvis 5,9 m (1-2 akse), 8,2 m (2-3 akser) og 5,9 m (3-4 akser).

Sende bookingforespørsel Chat nå

produkt introduksjon

STRUKTURANALYSERAPPORT
8-etasjes stålrammebygg med blandet bruk i Manila, Filippinene

Prosjektsted:Manila (NCR), Filippinene
Anvendelsesvurdering:Tonga, Ny-Caledonia (Frankrike), Papua Ny-Guinea, Chile, Peru
Designkode:NSCP 2015 (Filippinene)

101

1. Arkitektonisk og strukturell konfigurasjon

Parameter	Beskrivelse
Plan dimensjoner	20.0 m × 20.0 m
Total høyde	36,9 m (fra første etasje til tak offentlig plass)
Kolonne rutenett	3 langsgående akser (A, B, C)
A–B-spenn	13,2 m (stort spenn)
B–C spenn	6.8 m
Buktavstand (1–2 / 3–4)	5.9 m
Buktavstand (2–3)	8,2 m (innvendig bukt)
Totalt kolonner	12 (4 per akse)

1.1 Etasjehøyder og belegg

Gulv	Belegg	Etasjehøyde (m)	Akkumulert høyde (m)
1F	Parkering + mesanin	6.0	6.0
2F	Lager	6.0	12.0
3F	Kontor	4.5	16.5
4F	Kontor	3.4	19.9
5F	Bolig	3.4	23.3
6F	Bolig	3.4	26.7
7F	Bolig	3.4	30.1
8F	Offentlige tak på taket	2.8	32.9
Total byggehøyde (over GL)			~36.9

102

2. Designbelastninger per NSCP 2015

2.1 Tyngdekraftsbelastninger

Belegg	Overlagret død (SDL, kPa)	Levende belastning (LL, kPa)
Parkering (1F)	1.5	5.0
Lager (2F)	1.0	6.0
Kontor (3F–4F)	1.5	3.0
Bolig (5F–7F)	1.5	2.0
Offentlige tak på taket (8F)	2.0	4.8 (offentlig forsamling)

Gulvsystem: 130 mm komposittplate på ståldekke (egen-vekt ~2,8–3,2 kPa inkludert innramming).

2.2 Vindbelastning (NSCP 2015 §207)

Grunnleggende vindhastighet:250 km/t (69 m/s, 3 sekunders vindkast) – Manila, NCR

Eksponeringskategori:B (urban)

Beleggskategori:III (blandet-bruk, viktighetsfaktor I_w = 1.15)

Designtrykk @ tak:~3,5–4,2 kPa (varierer med sone og kledning)

Styrende vindretning:20 m ansikt; veltemoment bidrar betydelig til søylens aksiale krav.

2.3 Seismisk belastning (NSCP 2015 §208)

Parameter	Verdi	Merknader
Seismisk sone	Sone 4 (Metro Manila)	Høy seismisitet
Kartlagt S_s	~1.10g	Kort-periodisk spektralakselerasjon
Kartlagt S₁	~0.64g	1-sekunds spektralakselerasjon
Nettstedsklasse	D (antatt)	Stiv jord; konservativt vedtatt
S_DS	0.85g	Design kort-periodisk spektral akselerasjon.
S_D1	0.64g	Design 1-s spektral akselerasjon
Seismisk designkategori	D
Responsmodifikasjonsfaktor (R)	8.0	Special Steel Moment Frame (SMF)
Viktighetsfaktor (I_e)	1.0	Standard belegg

Estimert seismisk baseskjærkoeffisient C_s≈ 0,106 (W). Grunnskjær ≈ 0,106 × total seismisk vekt.

2.4 Lastkombinasjoner (NSCP 2015 §203 – Styrkedesign)

Kombinasjon	Formel	Styrende grensestat
LC1	1.2D + 1.6L + 0.5L_r	Tyngdekraft (bjelker, komposittplate)
LC2a	1.2D + 1.0E + 0.5L	Seismikk (søyler, rammedrift)
LC2b	0.9D + 1.0E	Seismisk velt/nettheving
LC3	1.2D + 1.0W + 0.5L	Vindveltende sidesjekk
LC4	1.2D + 1.0W + 0.5L + 0.5L_r	Vind (kledning og drift)

3. Strukturelt system og analyse

3.1 Lateral-Force-motstandssystem (LFRS)

Special Steel Moment-Resisting Frame (SMF)i begge retninger.

Med bare 3 søylelinjer er bygningen på 20 m × 20 m avhengig av dype søyler og bjelker-til-søylemomentforbindelser. Spennet på 13,2 m (A–B) krever relativt dype dragere (W24–W27 rekkevidde) for gravitasjon pluss seismiske momenter.

I tverrretningen (A–C) består rammen av to ulike spennvidder: 13,2 m + 6.8 m. Eksentrisitet av stivhet er moderat; utilsiktet torsjon i henhold til NSCP §208.5.5.2 må vurderes.

3.2 Gulvramming

13,2 m spennvidde: Primære komposittdragere @ ~2,5 m avstand med sekundærbjelker som spenner over 5,9 m / 8,2 m.

6,8 m spennvidde: Konvensjonell komposittbjelkelayout; stålseksjon i W16–W18-serien.

130 mm komposittmetalldekke med betongfylling gir diafragmavirkning (toppet med forsterkning for seismiske diafragmakrefter).

3.3 Fundament- og kolonnebaser

Matt eller stablet fundament typisk for Manila-området (alluviale / lahar-avsetninger).

Faste-basiskolonneforbindelser forbedrer seismisk driftytelse og reduserer veltebehov på matten.

4. Anslag for ståltonnasje (detaljert mengdestart-)

Alle stålseksjoner er ASTM A572 Gr. 50 (F_y= 345 MPa) eller ASTM A992 (F_y= 345 MPa). Vekter basert på AISC 360-22 seksjonstabeller (Vil erstattet av like kinesiske standarder som vil være Q355B/Q235B under fabrikasjon).

4.1 Kolonner

Nivå	Gulv	Ca. Del	Vekt (kg/m)	Lengde/vare (m)	Antall	Total vekt (kg)
T1 (base)	1F–2F	W14×311 (W360×463)	463	12.0	12	66,672
T2	3F–4F	W14×211 (W360×314)	314	7.9	12	29,773
T3	5F–7F	W14×132 (W360×196)	196	10.2	12	23,990
T4 (tak)	8F	W14×90 (W360×134)	134	2.8	12	4,502
Delsum – kolonner						124,937

4.2 Primære bjelker og sekundære bjelker

Spenn / Retning	Typisk seksjon	Vekt (kg/m)	Total lengde (m)	Antall	Total vekt (kg)
A–B primær (13,2 m)	W27×102 (W690×152)	152	13.2	32	64,205
B–C primær (6,8 m)	W21×62 (W530×92)	92	6.8	32	19,986
Sekundærbjelker (5,9 m)	W16×31 (W410×46)	46	5.9	120	32,568
Sekundærbjelker (8,2 m)	W18×40 (W460×60)	60	8.2	60	29,520
Delsum – Bjelker og bjelker					146,279

4.3 Gulvsystem og diverse stål

Komponent	Areal / Antall	Enhetsvekt	Total vekt (kg)
Komposittmetalldekke (galvanisert, 1,2 mm bunn)	8 etasjer × 400 m²=3, 200 m²	12 kg/m²	38,400
Skjærbolter (19 mm dia × 80 mm)	~6 400 pigger	0,26 kg/stud	1,664
Sideavstivning (tak- og gulvmembran)	L-seksjon og vinkler	-	12,500
Trapper, rekkverk, takskjerm	Engangssum	-	8,500
Tilkoblinger, bunnplater, skjøteplater	~12 % av rammevekt	-	36,800
Delsum – Gulv og div. Stål			97,864

4.4 Total ståltonnasje Sammendrag

Kategori	Vekt (kg)	tonn (MT)
Kolonner	124,937	124.9
Bjelker og bjelker	146,279	146.3
Gulvsystem & div. stål	97,864	97.9
Totalt konstruksjonsstål	369,080	~370
+ Beredskap (10%) for designutvikling	36,908	~37
Totalsum (anbefalt budsjettvekt)	405,988	~480

Enhet stålvekt:~480 kg/m² brutto gulvareal (8 etasjer × 400 m²=3,200 m²).
Estimert materialkostnad (Filippinene, produsert stål):Spør CBC for detaljer. Montering og brannsikring kommer i tillegg.

5. Viktige designhensyn (manila-spesifikke)

P-Delta og drift:Med etasjehøyder på opptil 6,0 m og en totalhøyde på 36,9 m er andreordens effekter betydelige. Stabilitetskoeffisienten θ skal være mindre enn eller lik 0,10. Gi SMF med sterk-kolonne/svak-stråleproporsjonering.

Seismisk uregelmessighet:Den ulik buktoppsett (5,9 m / 8,2 m / 5,9 m) og to forskjellige spenn skaper uregelmessighet i planen (type 1a). Utilsiktet torsjonsforsterkning (A_x) i henhold til NSCP §208.5.5.2 kreves.

Myk historiesjekk:1F-parkering (6,0 m) vs. 5F-7F bolig (3,4 m). Stivheten til momentrammer må være proporsjonert for å unngå vertikal uregelmessighet Type 1a (stivhet-myk historie).

Tilkoblingsdetaljer:Boltede forlengede endeplate (BEEP) eller sveisede uforsterkede flensforbindelser (WUF-W), forhåndskvalifisert i henhold til AISC 358-22 for SMF, er obligatoriske under NSCP seismisk designkategori D.

Korrosjonsbeskyttelse:Tropisk marin atmosfære i Metro Manila. HDG (varmforsinket) eller uorganisk sinkrik grunning + epoksymellomprodukt + alifatisk polyuretan toppstrøk for å oppfylle C4-miljøet i henhold til ISO 12944, og oppnå en levetid som er større enn eller lik 30 år.

6. Anvendbarhetsvurdering – Stillehavsland

Den foreslåtte utformingen er evaluert for overførbarhet til fem andre Pacific Rim-nasjoner."Direkte gjeldende" betyr at Manila-designet kan tas i bruk med mindre justeringer; "Oppgradering kreves" betyr at medlemsstørrelser eller sidesystem må revideres; "Stor redesign" betyr at et nytt strukturelt system er nødvendig.

6.1 Tonga

Parameter	Manila (grunnlinje)	Tonga (NBCKT / AS/NZS 1170)	Vurdering
Vindstyrke (3 sek vindkast)	250 km/t (69 m/s)	180–200 km/t (Kategori N3-N4)	MS vindkast litt lavere, men opp til 250 km/t i syklonsoner.
Seismisk fare	Høy (sone 4)	Moderat (Sone 2, a_gR ~0.20g)	Sidekrefter er 40–50 % av Manila-behovet.
Strukturelle implikasjoner	Momentramme med dype dragere		Driftsgrensene kan lempes; seksjoner kan potensielt bli redusert med 10-15%.
Generelt egnethet	Bra – aktuelt med moderate kolonne/vindavdriftskontroller.

6.2 Ny-Caledonia (Frankrike)

Parameter	Manila	Ny-Caledonia (EN 1998 / EN 1991)	Vurdering
Seismisk	Høy	Moderat (Sone 3, a_gR ≈ 0.16g)	Seismisk baseskjær ~30% av Manila; Imidlertid kreves EN 1998 duktilitetsklasse DCM.
Vind	250 km/t	36 m/s (10-min gjennomsnitt), ~50 m/s vindkast (~180 km/t)	Vindtrykket er lavere; drift ikke kritisk.
Strukturelle implikasjoner	Stålseksjoner kan reduseres 15–25 % hvis europeiske valsede seksjoner (HEA/HEM) erstattes.
Generelt egnethet	Bra – medlemsoptimalisering mulig.

6.3 Papua Ny-Guinea

Parameter	Manila	PNG (PNGS 1001-1982 / AS/NZS 1170)	Vurdering
Seismisk	Høy	Veldig høy (sone 1, PGA større enn eller lik 0,40 g)	PNGS 1001 farekart som kan sammenlignes med Manila, men koden mangler raffinerte duktilitetsbestemmelser.
Vind	250 km/t	45 m/s (10-min gjennomsnitt) ~160 km/t vindkast	Lavere vind; seismikk styrer.
Strukturelle implikasjoner	Vedta høyere R-faktor? PNGS begrenset veiledning; ISO 3010 eller ASCE 7-22 brukes. Seksjoner som sannsynligvis ligner Manila, men detaljert seismisk fagfellevurdering kreves.
Generelt egnethet	Betinget egnet – krever lokal ingeniørsertifisering og oppdatert PNGS-samsvarssjekk.

6.4 Chile

Parameter	Manila	Chile (NCh 433 Of.96 Mod.2012)	Vurdering
Seismisk	Høy	Ekstrem (sone 3, grunnskjær 1,4–18,2 % W)	Chilensk seismisk baseskjærkraft kan være 2× til 3× av NSCP avhengig av periode.
Vind	250 km/t	Moderat (30–35 m/s vindkast)	Ikke regjerende.
Strukturelle implikasjoner	NCh 433 krever strenge avdriftsgrenser (0,002 timer_sx). Linjeoppsettet med 3 kolonner skaper alvorlige torsjonsuregelmessigheter. Et dobbelt system (SMF + EBF eller betongkjerne) anbefales.
Generelt egnethet	Krav til større redesign.Legg til avstivede bukter eller RC-kjerne; kolonnestørrelser øker 30–50 % i forhold til grunnlinjen i Manila.

6,5 Peru

Parameter	Manila	Peru (E.030-2016)	Vurdering
Seismisk	Høy	Veldig høy (sone 4, kyst Lima Mw > 8.0-kompatibel)	Elastisk baseskjær ~0,12–0,15 W; R=7 for SMF.
Vind	250 km/t	Lav (~30 m/s)	Ubetydelig.
Strukturelle implikasjoner	E.030 fremtvinger sterk-søyle/svak-stråle og drift Mindre enn eller lik 0,007 t_sx. Den eksisterende SMF kan fungere, men Perus nasjonale byggeforskrift krever stedspesifikk fareanalyse. Kolonneseksjoner trenger sannsynligvis ytterligere 15–25 % over Manila.
Generelt egnethet	Gjennomførbart med seismisk oppgradering.SMF er tillatt; global stivhet må verifiseres mot peruanske driftgrenser.

7. Strukturelle optimaliseringsmuligheter

Strategi	Potensiell sparing (MT)	Merknader
1. Revisjon av gulvsystem (etterspent flat betongplate)	80–100	Stålramme erstattet av RC; vektbesparelser i stål oppveid av økte betongkostnader.
2. Sammensatte søyler (CFT – Concrete-Filled Tube)	40–55	Reduser kolonnestålarealet; forbedre stivhet og brannsikring.
3. Optimalisert stålkvalitet (Gr. 65 for kolonner)	20–30	Høyere styrke tillater mindre seksjoner; sjekk lokal tilgjengelighet.
4. Raffinert koblingsdesign	10–15	Bruk plastdesign av koblinger for å redusere antallet avstivninger.
5. Modulære ferdigstøpte trapper og ikke-strukturelt stål	5–8	Bytt ut fabrikkerte ståltrapper med prefabrikkerte betong eller lettvektssystemer.
Total realistisk reduksjon	100–130	~20–27 % av baseline

8. Konklusjon og anbefalinger

Manila grunnlinjedesign er kodekompatibel og robust.Det 3-søylede linjers Special Moment Frame (SMF)-systemet kan motstå den kombinerte vind (250 km/t vindkast) og seismikk (S)_DS=0.85g, S_D1=0.64g) krav i Filippinene, forutsatt at proporsjonering med sterk kolonne/svak stråle og forhåndskvalifiserte SMF-forbindelser brukes.

Total vekt av konstruksjonsstål ≈ 480 MT (405 MT base + 10 % beredskap).

Regional overførbarhet:

Tonga og Ny-Caledonia:Gjelder med mulig medlemsreduksjon (lavere seismikkbehov).

Papua Ny-Guinea:Betinget egnet – må verifiseres med gjeldende PNGS seismisk anneks og lokale kodeoppdateringer.

Chile:Krever et dobbelt system eller avstivet ramme på grunn av ekstrem seismisk baseskjæring (NCh 433). Søylestål kan øke med 30–50 %.

Peru:Gjennomførbart med 15–25 % kolonneoppgradering og stedsspesifikk fareanalyse i henhold til E.030.

Optimaliseringspotensial:Ved å ta i bruk komposittsøyler, optimaliserte stålkvaliteter eller alternative gulvsystemer, kan stålvekten reduseres til ~350–380 MT, og spare ~$42.000–$55.000 USD i materiale.

Neste trinn:Utfør 3D-finite element-analyse (SAP2000/ETABS) for å bekrefte naturlig periode, drift og P-Delta-stabilitet; avgrense søyleskjøter og koblingsdetaljer; og utføre stedsspesifikk geoteknisk undersøkelse for å fullføre fundamentdesign.

108