Conception structurelle, analyse, liste des matériaux et adaptabilité au marché de l'entrepôt de structure métallique de Brisbane

Conception structurelle, analyse, liste des matériaux et adaptabilité au marché de l'entrepôt de structure métallique de Brisbane

 

Ce document se concentre sur la conception structurelle, l'analyse, la liste détaillée des matériaux et l'analyse de l'adaptabilité au marché d'un entrepôt de structure en acier situé à Brisbane, en Australie. L'entrepôt est conçu avec des dimensions et des exigences fonctionnelles spécifiques, et ce document discutera également de l'applicabilité du projet sur les marchés des Philippines, de Papouasie-Nouvelle-Guinée, du Chili et de l'Afrique du Sud, ainsi que des mesures d'ajustement correspondantes pour répondre aux besoins locaux.

 

 

Les paramètres de conception de base de l'entrepôt à structure métallique de Brisbane sont basés sur les exigences de l'utilisateur, garantissant la sécurité structurelle, l'applicabilité fonctionnelle et la rationalité économique. Les paramètres spécifiques sont les suivants :

Longueur de la structure principale : 130,95 mètres

Espacement des images : 8,73 mètres, total 16 images

Largeur de l'entrepôt : 63 mètres

Colonnes résistantes au vent : 1 colonne tous les 7 mètres

Colonne du milieu : 1 rangée de colonnes du milieu disposées au milieu de l'entrepôt, divisant l'entrepôt en parties nord et sud sans cloisons

Ponts roulants : 1 pont roulant en treillis à double-poutre dans chacune des parties nord et sud, d'une capacité de levage de 20 tonnes et d'une hauteur de levage de 7,5 mètres

Hauteur de l'entrepôt principal : 12,5 mètres

Portes volets roulants : 3 portes volets roulants sur chacun des murs nord et sud, de 6 mètres de haut et 5 mètres de large

Auvents : 1 auvent sur chacun des murs nord et sud, de 113,5 mètres de long et 9 mètres de largeur en porte-à-faux

Éclairage de toit : panneaux d'éclairage de toit raisonnablement disposés pour assurer l'éclairage intérieur

Immeuble de bureaux (côté ouest) : 2 étages, 8 mètres de haut, 6,6 mètres de large (est-ouest), 35 mètres de long (nord-sud)

Matériaux des murs et du toit : plaque unique en acier de couleur de 0,6 mm pour l'entrepôt de structure en acier ; panneau sandwich pour l'immeuble de bureaux (mur et toiture) ; dalle de plancher : plaque d'appui de sol galvanisée de 1 mm fournie par la société CBC, avec du béton-coulé sur place-sur place-

 

 

2.2.1 Structure du cadre principal

La structure principale de l'entrepôt adopte un système de portique en acier, composé de 16 cadres en acier espacés de 8,73 mètres, formant une structure spatiale stable. Le cadre du portail est fabriqué en acier soudé à section H-, qui présente les avantages d'une capacité portante élevée, d'une bonne ductilité et d'un poids léger. Les colonnes et poutres du cadre sont reliées par des joints rigides pour assurer la stabilité globale de la structure. La portée de chaque charpente est de 63 mètres et la colonne du milieu est disposée pour diviser la travée en deux travées de 31,5 mètres, réduisant ainsi la taille de la section des poutres et des colonnes de la charpente et optimisant les performances économiques de la structure.

2.2.2 Conception de colonnes résistantes au vent

Des colonnes résistantes au vent-sont disposées sur toute la longueur de l'entrepôt (130,95 mètres) avec un espacement de 7 mètres. Les colonnes résistantes au vent-sont fabriquées en acier profilé en H-, qui sont reliées au cadre principal et aux panneaux muraux pour résister à la charge de vent latéral agissant sur l'entrepôt. Le bas des colonnes résistantes au vent-est fixé sur la fondation et le haut est articulé avec la ferme de toit pour garantir que les colonnes résistantes au vent-peuvent transmettre efficacement la charge du vent à la fondation.

2.2.3 Conception des poutres du pont roulant

Deux grues en treillis à double-poutre sont disposées dans les parties nord et sud de l'entrepôt, chacune avec une capacité de levage de 20 tonnes et une hauteur de levage de 7,5 mètres. Les poutres de grue sont en acier soudé à section H- et les rails de grue sont fixés sur le dessus des poutres de grue. Les poutres de grue reposent sur les colonnes du cadre et les colonnes centrales, et les nœuds de connexion sont conçus comme des connexions rigides pour garantir que les poutres de grue ont une capacité portante et une stabilité suffisantes sous l'action de la charge de la grue (y compris la charge verticale, la charge d'impact horizontale et la charge latérale).

2.2.4 Conception de la structure de la canopée

Des auvents sont disposés sur les murs nord et sud de l'entrepôt, chacun mesurant 113,5 mètres de long et 9 mètres de largeur en surplomb. La structure de l'auvent adopte un système de fermes en acier en porte-à-faux, qui est relié aux colonnes du cadre principal de l'entrepôt. Les éléments de ferme sont en cornière d'acier et en acier profilé, et le toit de l'auvent est recouvert d'une seule plaque d'acier de couleur de 0,6 mm, conforme au toit de l'entrepôt. La ferme en porte-à-faux est conçue pour résister à la charge du vent et à son propre poids, et les nœuds de connexion avec le cadre principal sont renforcés pour éviter toute déformation structurelle.

2.2.5 Conception de la structure du toit et des murs

Le toit et les murs de l'entrepôt à structure métallique sont recouverts d'une seule plaque d'acier de couleur de 0,6 mm, qui est fixée sur les pannes et les poutres murales par des vis autotaraudeuses-. Les pannes et les poutres de mur sont en acier de section C-, espacées de 1,5 mètre, assurant la planéité et la stabilité du mur et de la toiture. Les panneaux d'éclairage de toit sont raisonnablement disposés entre les pannes, avec un espacement de 8,73 mètres (en accord avec l'espacement des cadres), et les panneaux d'éclairage adoptent des panneaux transparents FRP, qui peuvent améliorer efficacement l'éclairage naturel intérieur et réduire la consommation d'énergie de l'éclairage artificiel.

2.2.6 Conception de la structure des immeubles de bureaux

L'immeuble de bureaux est situé du côté ouest de l'entrepôt, sur 2 étages de haut, 8 mètres de haut, 6,6 mètres de large (est-ouest) et 35 mètres de long (nord-sud). La structure de l'immeuble de bureaux adopte un système de charpente en acier et les colonnes et poutres sont en acier à section H-. Le mur et le toit sont recouverts de panneaux sandwich, qui présentent les avantages d'isolation thermique, d'isolation phonique et de résistance au feu. La dalle de plancher adopte une plaque d'appui de sol galvanisée de 1 mm fournie par la société CBC, avec du béton-coulé sur place-sur place-, garantissant la planéité et la capacité portante du sol.

2.2.7 Conception des fondations

Combinées aux conditions géologiques de Brisbane, les fondations de l'entrepôt et du bâtiment de bureaux adoptent des fondations indépendantes en béton armé. La dimension des fondations est déterminée en fonction de la capacité portante du sol et de la charge transmise par la structure supérieure. La fondation des colonnes de charpente, des colonnes centrales et des colonnes résistantes au vent-est conçue comme une fondation élargie pour garantir que la fondation a une capacité portante et un contrôle de tassement suffisants. Le fond de la fondation est pourvu d'une couche de coussin pour empêcher la fondation d'être érodée par le sol.

 

 

L'analyse structurelle est basée sur les codes australiens de conception de structures en acier pertinents (AS/NZS 4600:2018) et diverses charges agissant sur la structure sont calculées avec précision, notamment la charge permanente, la surcharge, la charge de vent, la charge de neige et la charge de grue.

3.1.1 Charge permanente

La charge permanente comprend principalement le poids propre de la structure (ossature en acier, pannes, poutres murales, panneaux muraux, panneaux de toiture, panneaux sandwich, dalles de plancher, etc.) et le poids des équipements fixes (rails de grue, luminaires, etc.). Le poids propre-de la structure est calculé en fonction de la densité du matériau et de la taille de la section, et le poids des équipements fixes est déterminé en fonction de la disposition réelle.

3.1.2 Charge dynamique

La charge utile comprend la charge utile du sol de l'immeuble de bureaux et la charge utile du toit de l'entrepôt. La charge utile au sol de l'immeuble de bureaux est prise à 2,5 kN/m² (conformément aux exigences d'utilisation des bureaux), et la charge utile au toit de l'entrepôt est prise à 0,5 kN/m² (en tenant compte de la charge de maintenance).

3.1.3 Charge de vent

Brisbane est située dans une zone côtière et la charge du vent est une charge de contrôle importante. Selon la vitesse du vent à Brisbane (vitesse de base du vent de 40 m/s), la pression du vent est calculée à 0,8 kN/m². La charge de vent agit sur les panneaux muraux, les panneaux de toit, les auvents et les colonnes de charpente, et la charge de vent latérale est transmise aux fondations via les colonnes et le système de charpente résistant au vent. Les vibrations de la structure induites par le vent sont également prises en compte pour garantir que la structure présente une stabilité suffisante dans des conditions de vent fort.

3.1.4 Charge de neige

Le climat de Brisbane est chaud et humide, avec peu de chutes de neige, donc la charge de neige est prise à 0,1 kN/m² (charge de neige minimale spécifiée dans le code), ce qui a peu d'impact sur la conception structurelle.

3.1.5 Charge de la grue

Chaque grue en treillis à double-poutre a une capacité de levage de 20 tonnes, et la charge de la grue comprend la charge de levage verticale, la charge d'impact horizontale et la charge latérale. La charge de levage verticale est de 200 kN (20 tonnes), la charge d'impact horizontale est de 10 % de la charge de levage verticale (20 kN) et la charge latérale est de 5 % de la charge de levage verticale (10 kN). La charge de la grue est appliquée aux poutres de la grue et l'influence du mouvement de la grue sur la structure est prise en compte dans l'analyse.

 

 

À l'aide d'un logiciel professionnel d'analyse structurelle (SAP2000), le modèle structurel spatial de l'entrepôt et du bâtiment de bureaux est établi et la force interne (force axiale, force de cisaillement, moment de flexion) de chaque élément structurel (colonnes de charpente, poutres, colonnes résistantes au vent, poutres de grue, éléments de ferme, etc.) est calculée sous l'action combinée de diverses charges. Les résultats de l'analyse montrent que la force interne de tous les éléments structurels se situe dans la plage autorisée et que la taille de la section des éléments est raisonnable.

 

 

L'analyse de stabilité de la structure comprend la stabilité globale et la stabilité locale. La stabilité globale de la charpente métallique du portail est assurée par la liaison rigide des poteaux et des poutres, la disposition des croisillons et la contrainte de la fondation. La stabilité locale des poteaux et poutres en acier à section H-est assurée en contrôlant le rapport largeur-épaisseur de la semelle et de l'âme, qui répond aux exigences du code de conception. De plus, la stabilité de la ferme de la verrière en porte-à-faux est vérifiée et des mesures de renforcement sont prises au niveau des nœuds de connexion pour éviter un flambement local.

 

 

La déflexion des poutres de charpente, des poutres de grue et des fermes d'auvent est vérifiée pour garantir qu'elle ne dépasse pas la valeur admissible spécifiée dans le code. La déflexion autorisée des poutres du cadre est de L/250 (L est la portée de la poutre), la déflexion autorisée des poutres de la grue est de L/500 et la déflexion autorisée des fermes de l'auvent est de L/200. Les résultats du contrôle montrent que la flèche de tous les éléments répond aux exigences de conception et que la structure présente une bonne rigidité.

 

 

Sur la base du calcul des charges, de l'analyse des forces internes, de l'analyse de la stabilité et du contrôle de la flèche, la sécurité structurelle de l'entrepôt et du bâtiment de bureaux est évaluée. Les résultats montrent que la structure répond aux exigences des codes australiens de conception des structures en acier, a une capacité portante, une stabilité et une rigidité suffisantes et peut supporter en toute sécurité diverses charges dans des conditions normales d'utilisation, garantissant ainsi le fonctionnement sûr de l'entrepôt et du bâtiment de bureaux.

 

La liste des matériaux est divisée en deux parties : l'entrepôt à structure métallique et l'immeuble de bureaux, comprenant le nom du matériau, les spécifications, le modèle, la quantité et le dosage, garantissant l'exactitude et les détails pour la référence de construction.

 

Nom du matériau			Spécification/Modèle	Quantité	Dosage (kg)	Remarques
Acier à section H-soudé (poutre de cadre)			H1000×400×16×20	16 pièces	80000	Portée 63 m, chacune de 63 m de long, section épaissie
Acier à section H-soudé (colonne de cadre)			H900×350×14×18	32 pièces	70000	Hauteur 12,5 m, chaque section de 12,5 m de long, épaissie
Acier à section H-soudé (colonne du milieu)			H800×300×12×16	16 pièces	40000	Hauteur 12,5 m, chaque section de 12,5 m de long, épaissie
Acier à section en H-soudé (colonne-résistante au vent)			H700×300×12×14	19 pièces	30000	Hauteur 12,5m, espacement 7m, longueur 130,95m, section épaissie
Acier à section H-soudé (poutre de grue)			H800×300×12×16	4 pièces	29000	2 pièces au nord et au sud, chacune de 130,95 m de long, section épaissie
Rail de grue			QU100	4 pièces	10476	2 pièces au nord et au sud, chacune de 130,95 m de long
Acier à section C-(panne)			C250×75×20×2.5	45 pièces	45000	Espacement 8,73 m, longueur 63 m, quantité augmentée
Acier à section C-(soutien mural)			C200×70×20×2.0	180 pièces	40000	Espacement 1,5m, hauteur 12,5m, quantité augmentée
Plaque simple en acier de couleur (toit/mur)			0,6 mm, couleur : gris	1 lot	28620	Surface du toit : 130,95×63=8249.85㎡ ; surface du mur : (130,95×12,5×2)+(63×12,5×2)=4848.75㎡ ; superficie totale : 13098,6㎡
Panneau d'éclairage FRP			1,0 mm, transparent	1 lot	3330	Espacement 8,73 m, chacun 63 m de long, largeur 1,2 m ; superficie totale : 16×63×1.2=1209.6㎡
Porte à volet roulant			6m×5m, manuel	6 pièces	1800	3 pièces sur les murs nord et sud respectivement
Angle en acier (ferme d'auvent)			L100×100×10	1 lot	9900	2 auvents de 113,5 m chacun, 9 m de surplomb
Canal en acier (panne d'auvent)			C160×60×20×2.0	32 pièces	2560	Espacement 4m, longueur 9m
Boulon à haute-résistance			M20×80, qualité 10,9	2000 pièces	1800	Pour la connexion des éléments en acier
Vis autotaraudeuse-			ST5,5 × 50	50000 pièces	750	Pour fixer la plaque d'acier colorée et la plaque d'éclairage
Béton			C30	1 lot	120000	Fondation indépendante, volume total 40m³ (3000kg/m³)
Renforcement			HRB400E, Φ16/Φ12/Φ8	1 lot	15000	Pour fondation indépendante
Fenêtres			1,2 m × 1,5 m, alliage d'aluminium	20 pièces	1200	Disposé uniformément sur les murs nord et sud
Dosage total des matériaux d'entrepôt					519656	Environ 519,66 tonnes

 

Nom du matériau			Spécification/Modèle	Quantité	Dosage (kg)	Remarques
Acier à section H-soudé (colonne)			H400×200×8×10	16 pièces	3840	Hauteur 8 m, chacun 8 m de long
Acier à section en H-soudé (poutre)			H300×150×6×8	24 pièces	2880	Portée 6,6 m, chacune mesurant 6,6 m de long
Panneau sandwich (mur)			100 mm, noyau EPS, surface en acier de couleur	1 lot	7040	Surface du mur : (35×8×2)+(6,6×8×2)-15 (fenêtres/portes)=616.6㎡ ; poids : 11,42 kg/㎡
Panneau sandwich (toit)			100 mm, noyau EPS, surface en acier de couleur	1 lot	2420	Surface du toit : 35×6.6=231㎡ ; poids : 10,47 kg/㎡
Plaque d'appui au sol galvanisée			1 mm, fourni par la société CBC	1 lot	2541	Superficie au sol : 35×6,6×2 (2 étages)=462㎡ ; poids : 5,5 kg/㎡
Béton (sol)			C30	1 lot	27720	Épaisseur du sol : 100 mm ; volume : 462×0.1=46.2m³ ; poids : 3000kg/m³
Renfort (sol)			HRB400E, Φ12/Φ8	1 lot	4158	Taux de renforcement : 0,9 %
Acier à section C-(panne/contour de mur)			C140×50×20×1.8	40 pièces	1440	Espacement 1,5 m
Boulon à haute-résistance			M16×60, qualité 10,9	800 pièces	576	Pour la connexion des éléments en acier
Vis autotaraudeuse-			ST5,5 × 40	15000 pièces	225	Pour la fixation de panneaux sandwich
Portes et fenêtres			Portes : 1,8 m × 2,1 m ; Fenêtres : 1,2 m × 1,5 m	Portes : 4 ; Fenêtres : 12	1800	Alliage d'aluminium,-verre isolant thermique
Béton (fondation)			C30	1 lot	9000	Fondation indépendante, volume 3m³
Renforcement (fondation)			HRB400E, Φ14/Φ8	1 lot	1125	Pour fondation indépendante
Dosage total des matériaux de construction de bureaux					65605	Environ 65,61 tonnes

 

 

Dosage total des matériaux d'entrepôt de structure en acier : 519 656 kg (519,66 tonnes)

Dosage total de matériaux de construction de bureaux : 65 605 kg (65,61 tonnes)

Dosage total de l'ensemble du projet : 585 261 kg (585,26 tonnes)

 

La conception originale du projet est basée sur le climat, les conditions géologiques et les codes de conception de Brisbane, en Australie. Afin de s'adapter aux marchés des Philippines, de Papouasie-Nouvelle-Guinée, du Chili et de l'Afrique du Sud, il est nécessaire d'analyser les conditions naturelles locales, les codes de construction et les besoins des utilisateurs, et de proposer des mesures d'ajustement correspondantes pour garantir l'applicabilité, la sécurité et l'économie du projet sur les marchés cibles.

 

 

5.1.1 Analyse de l'adaptabilité

Les Philippines sont situées dans la zone climatique tropicale de mousson, avec des températures élevées, de fortes précipitations, des typhons fréquents (vitesse de base du vent jusqu'à 50 m/s) et des conditions géologiques complexes (de nombreuses régions sont sujettes aux tremblements de terre, intensité sismique jusqu'à 7-8 degrés). La conception originale présente les problèmes d’adaptabilité suivants :

Charge de vent : La conception originale est basée sur une vitesse de vent de base de 40 m/s à Brisbane, qui est inférieure à la vitesse du vent du typhon aux Philippines, de sorte que la résistance au vent de la structure est insuffisante.

Performance sismique : la conception originale ne prend pas pleinement en compte les exigences sismiques, et les nœuds de connexion des éléments en acier et la conception des fondations ne peuvent pas répondre aux exigences locales en matière d'intensité sismique.

Précipitations : Les fortes précipitations aux Philippines nécessitent une meilleure conception du drainage du toit, sinon des fuites d'eau pourraient se produire.

Corrosion des matériaux : le climat marin des Philippines est humide et salé, ce qui provoque facilement la corrosion des structures en acier, et les performances anti-corrosion de la conception d'origine doivent être améliorées.

 

5.1.2 Mesures d'ajustement

Ajustement de la résistance au vent : augmentez la taille de la section des poteaux de charpente, des poutres et des-poteaux résistants au vent, et augmentez le nombre de-poteaux résistants au vent (espacement ajusté à 5 mètres) pour améliorer la rigidité latérale de la structure. Renforcez les nœuds de connexion de la ferme de la verrière et du cadre principal pour éviter que la verrière ne soit endommagée par les typhons. Optimisez la pente du toit (ajustez de 5% à 8%) pour améliorer la résistance au vent de la toiture.

Ajustement sismique : Adopter des nœuds de connexion flexibles pour une partie des éléments en acier afin d'améliorer la ductilité de la structure. Augmentez le taux de renforcement de la fondation et installez des coussinets d'isolation antisismiques au bas des colonnes pour réduire l'impact des tremblements de terre sur la structure. Renforcez la connexion entre la poutre de la grue et la colonne du cadre pour assurer la stabilité de la grue dans des conditions sismiques.

Réglage du drainage du toit : augmentez le nombre de tuyaux de drainage du toit (disposez 1 tuyau tous les 10 mètres) et augmentez le diamètre des tuyaux de drainage (de Φ100 à Φ150) pour assurer un drainage fluide. Utilisez un mastic étanche avec de meilleures performances pour la connexion des panneaux de toit et des panneaux d'éclairage afin d'éviter les fuites d'eau.

Ajustement anti-corrosion : adopter un traitement anticorrosion de galvanisation à chaud-par immersion-pour tous les éléments en acier (épaisseur de galvanisation supérieure ou égale à 80 μm) et appliquer une peinture anti-corrosion (deux couches d'apprêt et deux couches de finition) sur la surface. Remplacez la plaque unique en acier coloré de 0,6 mm par une plaque unique en acier coloré galvanisé de 0,6 mm pour améliorer les performances anti-corrosion. Des mesures régulières d'entretien anti-corrosion sont formulées.

Ajustement des matériaux : utilisez des matériaux-résistants à la corrosion pour les portes, fenêtres et autres accessoires, tels que la quincaillerie en acier inoxydable, afin de prolonger la durée de vie.

 

 

5.2.1 Analyse de l'adaptabilité

La Papouasie-Nouvelle-Guinée est située dans la zone climatique de forêt tropicale humide, avec des températures élevées, une humidité élevée, de fortes précipitations, des tremblements de terre fréquents (intensité sismique jusqu'à 7 degrés) et des conditions géologiques complexes (nombreuses zones montagneuses, faible capacité portante des fondations). La conception originale présente les problèmes d’adaptabilité suivants :

Conditions géologiques : La capacité portante des fondations dans de nombreuses zones est faible et la fondation indépendante d'origine ne peut pas répondre aux exigences.

Pluviométrie et humidité : des précipitations élevées et une humidité élevée entraînent une mauvaise ventilation intérieure et une corrosion facile des structures et des matériaux en acier.

Performance sismique : la conception originale ne répond pas aux exigences locales en matière d'intensité sismique et la structure est sujette aux dommages causés par les tremblements de terre.

Transport et construction : le trafic en Papouasie-Nouvelle-Guinée est sous-développé et le transport des gros éléments sidérurgiques est difficile ; le niveau de construction local est faible et la difficulté de construction de structures complexes est élevée.

5.2.2 Mesures d'ajustement

Ajustement des fondations : Pour les zones à faible capacité portante des fondations, remplacez la fondation indépendante par une fondation en bande ou une fondation sur pieux pour améliorer la capacité portante de la fondation. La fondation sur pieux adopte des pieux préfabriqués en béton armé d'une longueur de 10 à 15 mètres, adaptés aux conditions géologiques complexes.

Ajustement de la ventilation et de l'anti-corrosion : augmentez le nombre de fenêtres et installez des ventilateurs dans l'entrepôt pour améliorer la ventilation intérieure et réduire l'humidité. Tous les éléments en acier adoptent une galvanisation à chaud-par immersion + un traitement de peinture anti-corrosion, et les panneaux sandwich de l'immeuble de bureaux adoptent un matériau de base EPS résistant à l'humidité-. Le toit et les murs sont équipés de couches -résistantes à l'humidité pour empêcher la pénétration de l'humidité.

Ajustement sismique : reportez-vous aux codes de conception sismique locaux, optimisez le système structurel et adoptez des nœuds de combinaison rigides -flexibles pour améliorer la ductilité sismique de la structure. Réduisez la portée du cadre (ajustez l'espacement des cadres de 8,73 mètres à 7 mètres) pour améliorer la stabilité globale de la structure. Renforcez la connexion entre la colonne du milieu et la poutre de charpente pour améliorer les performances sismiques de la structure.

Ajustement de la construction et du transport : simplifiez la conception structurelle, divisez les grands éléments en acier en petites sections pour le transport et assemblez-les sur site pour faciliter le transport dans les zones montagneuses. Choisissez des méthodes d'assemblage simples et faciles-à-construire (telles que l'assemblage par boulons au lieu du soudage) pour vous adapter au niveau de construction local. Fournissez des dessins de construction détaillés et des conseils techniques sur-site pour garantir la qualité de la construction.

Réglage du drainage du toit : augmentez la pente du toit à 10 % et ajoutez plus de tuyaux de drainage pour assurer un drainage fluide en cas de fortes pluies.

 

5.3.1 Analyse de l'adaptabilité

Le Chili est situé sur la côte ouest de l'Amérique du Sud, avec un territoire long et étroit, un climat complexe (de tropical à tempéré), des tremblements de terre fréquents (l'un des pays avec la plus forte activité sismique au monde, intensité sismique jusqu'à 9 degrés) et des vents forts dans les zones côtières. La conception originale présente les problèmes d’adaptabilité suivants :

Performances sismiques : la conception originale ne peut pas répondre aux exigences d'intensité sismique élevée du Chili, et la structure est sujette à de graves dommages lors de forts tremblements de terre.

Charge de vent : Les zones côtières du Chili subissent des vents forts et la résistance au vent de la structure d'origine doit être améliorée.

Différence de température : Il existe une grande différence de température entre le jour et la nuit dans certaines régions du Chili, ce qui peut provoquer une dilatation et une contraction thermiques des structures en acier, entraînant une déformation structurelle.

Codes de conception : le Chili a des codes de construction stricts et la conception originale basée sur les codes australiens ne peut pas répondre aux exigences des codes locaux.

5.3.2 Mesures d'ajustement

Ajustement sismique : adoptez une conception d'isolation sismique pour l'ensemble de la structure, placez des roulements d'isolation sismique au bas des colonnes du cadre pour réduire la réponse sismique de la structure. Utilisez de l'acier à haute -ductilité pour les éléments en acier clés (tels que les colonnes et les poutres de charpente) afin d'améliorer les performances sismiques des éléments. Optimisez la taille de la section des éléments, augmentez l'épaisseur de la bride et de l'âme et améliorez la capacité portante et la stabilité des éléments. Renforcez les nœuds de connexion de tous les éléments en acier pour garantir que les nœuds ont une résistance et une ductilité suffisantes.

Ajustement de la résistance au vent : augmentez la taille de la section des colonnes et des poutres de charpente résistantes au vent, et réduisez l'espacement des colonnes résistantes au vent à 6 mètres. Renforcez la structure de l'auvent, adoptez un système de fermes plus stable et augmentez le nombre de points de support entre l'auvent et le cadre principal. Les panneaux de toit et les panneaux muraux sont fixés avec davantage de vis autotaraudeuses -pour éviter qu'ils ne soient emportés par des vents forts.

Ajustement de la différence de température : placez des joints de dilatation dans la structure (tous les 50 mètres sur toute la longueur de l'entrepôt) pour libérer les contraintes causées par la dilatation et la contraction thermique et empêcher la déformation structurelle. Choisissez des matériaux en acier avec une bonne stabilité thermique et appliquez une peinture d'isolation thermique sur la surface des éléments en acier pour réduire l'impact de la différence de température. Le toit et les murs de l'immeuble de bureaux adoptent des panneaux sandwich offrant de meilleures performances d'isolation thermique pour améliorer le confort thermique intérieur.

Adaptation du code : reportez-vous au code de conception des structures en acier chilien (E050) et au code de conception sismique (NCh433), ajustez les paramètres de conception (tels que la combinaison de charges, le facteur de sécurité, etc.) pour répondre aux exigences du code local. La conception de la résistance au feu de la structure est optimisée pour répondre aux exigences locales en matière de sécurité incendie.

Ajustement anti-corrosion : pour les zones côtières, adopter une galvanisation à chaud-par immersion + un traitement de peinture anti-corrosion pour les éléments en acier et utiliser des matériaux résistants à la corrosion-pour les accessoires afin de s'adapter au climat marin.

 

 

5.4.1 Analyse de l'adaptabilité

L'Afrique du Sud est située dans l'hémisphère sud, avec un climat subtropical, une grande différence de température entre le jour et la nuit, moins de précipitations dans la plupart des régions, un fort rayonnement solaire et des vents forts et des tremblements de terre occasionnels (intensité sismique jusqu'à 6-7 degrés). La conception originale présente les problèmes d’adaptabilité suivants :

Différence de température et rayonnement solaire : une grande différence de température entre le jour et la nuit peut provoquer une déformation structurelle ; un fort rayonnement solaire accélérera le vieillissement des plaques d'acier colorées et de la peinture anti-corrosion.

Performances anti-corrosion : certaines régions d'Afrique du Sud ont une humidité élevée et la structure en acier est sujette à la corrosion, ce qui affecte la durée de vie.

Performances éoliennes et sismiques : Des vents forts et des tremblements de terre occasionnels exigent que la structure ait une certaine résistance au vent et des performances sismiques.

Économie d'énergie : un fort rayonnement solaire entraîne une température intérieure élevée et la conception originale a de mauvaises performances d'isolation thermique, ce qui augmente la consommation d'énergie.

5.4.2 Mesures d'ajustement

Ajustement de la différence de température et du rayonnement solaire : placez des joints de dilatation dans la structure pour libérer les contraintes thermiques. Remplacez la plaque unique en acier coloré de 0,6 mm par une plaque en acier coloré avec un revêtement anti-ultraviolet pour ralentir le vieillissement causé par le rayonnement solaire. Les panneaux d'éclairage de toit adoptent des panneaux FRP anti-ultraviolets pour améliorer la durée de vie. Appliquez une peinture d'isolation thermique sur la surface des éléments en acier pour réduire l'impact de la différence de température.

Ajustement anti-corrosion : tous les éléments en acier adoptent une galvanisation à chaud-par immersion + un traitement de peinture anti-corrosion, et la peinture anti-corrosion sélectionne des produits offrant une bonne résistance aux intempéries et des performances anti-vieillissement. Un entretien anti-corrosion régulier est effectué pour prolonger la durée de vie de la structure. Les pièces de connexion des éléments en acier sont scellées avec un mastic imperméable et anti-corrosion - pour empêcher la pénétration de l'humidité.

Ajustement au vent et aux séismes : en fonction de la vitesse du vent local et de l'intensité sismique, augmentez de manière appropriée la taille de la section des colonnes de charpente et des colonnes résistantes au vent-, et optimisez les nœuds de connexion pour améliorer la résistance au vent et les performances sismiques de la structure. Renforcez la structure de la canopée pour éviter les dommages causés par les vents violents.

Ajustement de la conservation de l'énergie : Le toit et les murs de l'entrepôt sont recouverts d'une couche de coton d'isolation thermique (50 mm d'épaisseur) entre la plaque d'acier de couleur et les pannes/sangles murales pour améliorer les performances d'isolation thermique. L'immeuble de bureaux adopte des panneaux sandwich avec de meilleures performances d'isolation thermique (noyau EPS de 150 mm d'épaisseur) pour réduire la température intérieure et la consommation d'énergie. Installez des parasols à l’extérieur des fenêtres de l’immeuble de bureaux pour bloquer le fort rayonnement solaire.

Ajustement des fondations : en fonction des conditions géologiques locales, optimisez la conception des fondations et adoptez des fondations indépendantes ou des fondations en bande pour garantir la capacité portante de la fondation. Pour les zones où les conditions géologiques sont mauvaises, agrandissez de manière appropriée la taille des fondations.

 

Le projet d'entrepôt à structure métallique à Brisbane, en Australie, est conçu avec une structure raisonnable, des fonctions complètes et répond aux codes de conception locaux et aux exigences d'utilisation. La liste détaillée des matériaux et le dosage fournis dans ce document peuvent fournir une référence précise pour la construction. Pour les marchés des Philippines, de Papouasie-Nouvelle-Guinée, du Chili et de l'Afrique du Sud, en raison des différences dans les conditions naturelles locales, les codes de construction et les besoins des utilisateurs, des mesures d'ajustement correspondantes sont nécessaires pour résoudre les problèmes de résistance au vent, de performance sismique, d'anti-corrosion, d'adaptabilité des fondations et d'économie d'énergie. Après ajustement, le projet peut répondre aux exigences locales applicables et présente de bons avantages économiques et sociaux sur les marchés cibles.