Anailís Struchtúrtha agus Meastachán Cainníochta Cruach Do Fhráma Cruach Scéal a Cúig -

Anseo thíos tá anailís struchtúrach agus meastachán tonnáiste cruach don struchtúr fráma cruach cúig scéal a bhfuil cur síos déanta air

---

 

 

 

Chun anailís ualaigh bhrí a dhéanamh, glactar leis na boinn tuisceana réasúnta seo a leanas (tipiciúil do struchtúir thacaíochta tionscail éadroma nó fóntais):

Ualach marbh urláir (DL): 1.0 kN/m²
(Áirítear decking, bailchríocha, meicniúil/leictreacha más ann dóibh, agus féin-meáchan na mball tánaisteach-féin-léas féin-cuirfear an meáchan féin leis.)

Ualach beo (LL): 2.0 kN/m²
(Tipiciúil le haghaidh stórála éadrom nó rochtain chothabhála; coigeartaigh má tá úsáid éagsúil beartaithe.)

Ualach marbh díon: 0.8 kN/m²

Ualach beo dín / ualach sneachta: 1.0 kN/m²

Ualach gaoithe: Ní dháileadh in aghaidh an urláir anseo; friotaíocht cliathánach láimhseáil ag bracing (anailís ar leithligh).

 

Céimseata bá:

Tá gach fráma trasna1.6 m ar leithead.

Spásáil fadaimseartha idir frámaí: 5 bhá → [5.6 m, 5.6 m, 2.8 m, 5.6 m, 5.6 m].

Mar sin, tá achar=ag gach "painéal urláir" a dtacaíonn príomhléim leis1,6 m × leithead bá.

Príomhléimeanna (W10×22)rithfadaimseartha, ag nascadh na 6 frámaí trasnánach ag gach leibhéal. Mar sin, tacaíonn gach léas leath leithead na craobh-aibhne ó na bánna in aice leo-ach toisc nach bhfuil ann ach an struchtúr1.6 m ar leithead san iomlán, tá go héifeachtachdhá bíomaí imeallag tacú leis an leithead iomlán 1,6 m (nó bhíoma lárnach amháin le cantilvers). Ar mhaithe le simplíocht, glacaimid leisdhá léas fadaimseartha, gach ceann ag iomparLeithead craobh-aibhne 0.8 m.

Mar sin féin, i bhfianaise an leithead cúng (1.6 m), tá sé níos praiticiúla an córas urláir a shamhaltú marstiall amháináit a bhfeidhmíonn an dá léas fadaimseartha W10×22 margirders imeallag tacú le ardán 1.6 m ar leithead.

Mar sin,limistéar fo-abhainn in aghaidh an bhíoma in aghaidh an chuain = 0,8 m × fad bá.

Ach le haghaidhríomh ualach colún, measaimid anualach iomlán in aghaidh an fhráma thrasnaigh.

---

 

Tacaíonn gach fráma trasna (ag suíomh fadaimseartha ar leith):

Leath achar an chuain ar chlé + leath an achair ar dheis.

Le haghaidh frámaí istigh (Frámaí 2-5):

Fad fo-abhainn=(an bhá ar chlé + bá ar dheis)/2

Le haghaidh frámaí deiridh (Fráma 1 agus Fráma 6):

Fad craobh-aibhne=bá in aice leis/2

Fráma #	Cuan ar chlé (m)	Cuan ar Dheas (m)	Fad fo-abhainn (m)	Fo-Achar in aghaidh an Urláir (m²)=1.6 × Lₜ
1	–	5.6	2.8	4.48
2	5.6	5.6	5.6	8.96
3	5.6	2.8	4.2	6.72
4	2.8	5.6	4.2	6.72
5	5.6	5.6	5.6	8.96
6	5.6	–	2.8	4.48

Nóta: Achar iomlán=(4.48 + 8.96 + 6.72 + 6.72 + 8.96 + 4.48) =40.32 m²
Achar an phlean iomlán=1.6 m × 25.2 m =40.32 m²→ ✔️ Comhsheasmhach.

---

 

 

Ualach Marbh (DL)= 1.0 kN/m²

Ualach Beo (LL)= 2.0 kN/m²

Ualach iomlán neamhfhachtóiriúil= 3.0 kN/m²

Fráma #	Achar (m²)	DL (kN)	LL (kN)	Ualach Iomlán in aghaidh an Urláir (kN)
1,6	4.48	4.48	8.96	13.44
2,5	8.96	8.96	17.92	26.88
3,4	6.72	6.72	13.44	20.16

Ina theannta sin,féin-meáchan na bpríomhléimeannaa chur san áireamh i ualaí colún.

W10×22 meáchan=32.7 kg/m=0.321 kN/m

Ceanglaíonn gach fráma ledhá mhír bhíoma(ar chlé agus ar dheis)

Faid na míre bíoma=faid iarbhír bhá

Sampla do Fhráma 3:

Cuan ar chlé=5.6 m → meáchan bíoma=0.321 × 5.6=1.80 kN

Cuan ar dheis=2.8 m → meáchan bíoma=0.321 × 2.8=0.90 kN

Féin-léas iomlán-fo-abhainn meáchain go Fráma 3 ≈(1.80 + 0.90)/2?→ Go deimhin,tá meáchan bíoma tacaíocht iomlán ag colúin ag foircinn, mar sin iompraíonn gach colún ag frámaleath de mheáchan gach bhíoma in aice láimhe.

Mar sin,ualach ingearach breise ó bíomaí in aghaidh an fhráma in aghaidh an urláir:=0.5 × (bhá ar chlé + bá ar dheis) × 0.321 kN/m

Ríomh do gach fráma:

Fráma	Bánna in aice (m)	Fad Cóngarach Iomlán (m)	Bhíoma Féin-Meáchan (kN)
1	[5.6]	5.6	0.5 × 5.6 × 0.321 = 0.90
2	[5.6, 5.6]	11.2	0.5 × 11.2 × 0.321 = 1.80
3	[5.6, 2.8]	8.4	0.5 × 8.4 × 0.321 = 1.35
4	[2.8, 5.6]	8.4	1.35
5	[5.6, 5.6]	11.2	1.80
6	[5.6]	5.6	0.90

Cuir é seo le hiomláin roimhe seo:

 

Ualach ingearach iomlán in aghaidh an fhráma in aghaidh an ghnáthurláir (Leibhéil 1–4):

Fráma	Lód Achair (kN)	+ Meáchan Bhíoma (kN)	Iomlán in aghaidh an Urláir (kN)
1,6	13.44	0.90	14.34
2,5	26.88	1.80	28.68
3,4	20.16	1.35	21.51

---

 

 

Díon DL=0.8 kN/m²

Díon LL=1.0 kN/m²

Iomlán=1.8 kN/m²

Achar-ualach dín bunaithe in aghaidh an fhráma:

Fráma	Achar (m²)	Díon DL (kN)	Díon LL (kN)	Fo-iomlán (kN)
1,6	4.48	3.58	4.48	8.06
2,5	8.96	7.17	8.96	16.13
3,4	6.72	5.38	6.72	12.10

Cuir féin-mheáchan an léasa céanna leis (léasanna fós i láthair ag an díon):

Ualach iomlán dín in aghaidh an fhráma:

Fráma	Ualach Achar an Díon (kN)	+ Meáchan Bhíoma (kN)	Díon Iomlán (kN)
1,6	8.06	0.90	8.96
2,5	16.13	1.80	17.93
3,4	12.10	1.35	13.45

---

 

 

Ag glacadh leis go bhfuil gach urlár comhionann (Leibhéil 1–4) agus díon le Leibhéal 5:

Fráma	Ualach/Urlár (kN)	×4 Urlár	Díon (kN)	Ualach Colún Iomlán (kN)
1,6	14.34	57.36	8.96	66.3 kN
2,5	28.68	114.72	17.93	132.7 kN
3,4	21.51	86.04	13.45	99.5 kN

Nóta: Seo iadualaí seirbhíse unfactored. Le haghaidh dearadh, úsáid comhcheangail LRFD (m.sh., 1.2DL + 1.6LL).

---

 

 

Ualaí domhantarraingtheaistrítear ón deic 1.6 m ar leithead go dtí léasacha fadaimseartha W10×22, ansin go colúin W8×24 ag gach ceann de na 6 fhráma.

Buaic-ualach aiseach an cholúintharlaíonn ag Frámaí 2 agus 5 (~133 kN neamhfhachtóiriúil).

Cobhsaíocht cliathánachcurtha ar fáil ag:

Brasáil ingearach X-(L3×3×1/4) i mbá amháin ar a laghad (m.sh., bá lárnach 2.8 m).

Bracing cothrománach (C9×20) ag díon (agus b'fhéidir leibhéil eile) go fórsaí cliathánach scairt go frámaí braced.

Tá an struchtúra chinneadh go statach i domhantarraingthe, agusiompar fráma-bratáilterialaíonn freagairt cliathánach.

Moladh: Déan anailís struchtúrach 3D (m.sh., ag baint úsáide as SAP2000, ETABS, nó STAAD.Pro) chun cumais na mball, an sruth agus na fórsaí ceangail a fhíorú faoi luchtú comhcheangailte in aghaidh an AISC 360 agus cóid foirgníochta áitiúla.

---

Deireadh na hanailíse.

 

Réigiúin inoiriúnaithe: An tSile, Na hOileáin Fhilipíneacha, New Credonia, Tonga, Oileáin na Maighdean, Oileán Reunion, Peiriú ...

Feidhmchláir: Comhpháirteanna struchtúracha le haghaidh trádstóráil, Stóráil, lóistíocht, racáil innealra agus críocha speisialta eile

Líon na scéalta: 5

Airde iomlán: 12.2 m → meánairde an scéil=12.2 / 5 ≈ 2.44 m

Leithead an fhoirgnimh (treo gairid): 1.6 m

Fad tógála (treo fada): 25.2 m

Cuan fráma (frámaí trasnacha): 6 fráma spásáilte ag [5.6 m, 5.6 m, 2.8 m, 5.6 m, 5.6 m] feadh an fad 25.2 m
→ Suim iomlán an spáis bhá=5.6 + 5.6 + 2.8 + 5.6 + 5.6=25.2 m (comhsheasmhach)

Baill bunscoile:

Colúin: W8×24 (in aghaidh ASTM A992 nó a choibhéis)

Príomhléimeanna (girders): W10×22

Brasáil chothrománach: C9×20 (cuid cainéil)

Bracing ingearach (scéal): L3×3×1/4 (uillinn chosa-)

 

Is fráma imreora nóiméad-an struchtúr atá cobhsaithe go cliathánach ag bracadh trasnánach i bplánaí cothrománacha agus ingearacha araon.

Conair Ualach Domhantarraingt:
Aistrítear ualaí urláir (marbh + beo) trí chóras urláir (nach bhfuil sonraithe anseo) chuig na príomh-léasanna (W10×22), ansin chuig colúin (W8×24). Agus an leithead cúng (1.6 m) á gcur san áireamh, is dócha go n-imíonn na príomh-léasanna trasna go trasna (1.6 m) agus go bhfuil colúin ailínithe feadh na treo 25.2 m tacaithe acu. Mar sin féin, mar gheall ar ghnáthchleachtas agus ainmniú ball, tá sé níos sochreidte:

Tá anritheann príomh-bhíomaí go fadaimseartha(treo 25.2 m), tacaithe ag trasfhrámaí spásáilte gach ~5–6 m.

Ach gan ach 1.6 m ar leithead, tugann sé seo le fios astruchtúr cúng amháin-bhá, b'fhéidir droichead, ceannbhrat, nó fráma tacaíochta trealaimh.

I bhfianaise na céime (1.6 m ar leithead × 25.2 m ar fad × 12.2 m ar airde), is cosúil gur afráma líneach(m.sh., struchtúr tacaíochta le haghaidh fóntais nó cosán), le 6 fhráma thrasnacha (gach 1.6 m ar leithead) spásáilte feadh an fad 25.2 m.

Mar sin:

gach ceannfráma trasnacomhdhéanta de dhá cholún (airde=2.44 m in aghaidh an scéil × 5=12.2 m iomlán) agus bíomaí ceangail ag gach leibhéal.

Príomh bíomaí(W10×22) rith dóchafadaimseartha, ag nascadh na frámaí trasnánach ag gach leibhéal urláir.

Bracing:

Bracing cothrománach(C9×20) ag leibhéil dín agus b'fhéidir idirmheánacha chun ualaí cliathánach a aistriú go frámaí braced.

Bracing ingearach (scéal).(L3×3×1/4) i mbá amháin nó níos mó chun stiffness cliathánach i gcoinne ualaí gaoithe/seismeacha a sholáthar.

 

 

Meáchain aonaid (ó Lámhleabhar AISC):

W8×24: 24 lb/ft=35.7 kg/m

W10×22: 22 lb/ft=32.7 kg/m

C9×20: 20 lb/ft=29.8 kg/m

L3×3×1/4: meáchan ≈ 4.9 lb/ft=7.3 kg/m (arna ríomh ón achar ≈ 1.44 in²)

---

A. Colúin

Líon trasfhrámaí: 6

Tá 2 cholún ag gach fráma (fráma dronuilleogach ag glacadh leis)

Iomlán na gcolún=6 × 2=12

Airde in aghaidh an cholúin=12.2 m

Fad iomlán an cholúin=12 × 12.2=146.4 m

Meáchan cruach colún=146.4 m × 35.7 kg/m ≈5,226 kg

 

B. Príomhbhíomaí (Longitudinal Girders)

Ag glacadh le bíomaí ag gach ceann de na leibhéil 5 urláir ag rith an fad iomlán 25,2 m, agusdhá bíomaí in aghaidh an leibhéil(móide 6 den leithead 1.6 m):

Líoma in aghaidh an leibhéil=2

Leibhéil=5

Fad léas iomlán=2 × 5 × 25.2 + 1.6 x 6 x 5=300 m

Meáchan cruach bíoma=300 m × 32.7 kg/m ≈9,810 kg

Nóta: Mura n-úsáideann an struchtúr ach bhíoma lárnach amháin nó cumraíocht dhifriúil, coigeartaigh dá réir sin. Glacann sé seo le frámaíocht imlíne.

 

C. Brasáil Cothrománach (C9×20)

Suiteáladh go hiondúil ag leibhéal an dín agus b'fhéidir ag urláir idirmheánacha. Glac leis:

Ciseal bracing cothrománach amháin ag an díon (bracing plean le foirmiú X nó trasnánach singil in aghaidh an phainéil)

Painéil idir frámaí: 5 phainéal (idir 6 fhráma)

Fad trasnánach in aghaidh an phainéil ≈ √(5.6² + 1.6²) ≈ 5.82 m (le haghaidh bánna 5.6 m); le haghaidh 2.8 m bá: √(2.8² + 1.6²) ≈ 3.22 m

Glac leisX{0}}brasáil in aon chuan amháin(íosmhéid le haghaidh cobhsaíochta), m.sh., sa chuan lárnach 2.8 m:

Trasnáin ag an díon: 2 × 3.22=6.44 m

B'fhéidir ag leibhéal na talún nó ag leibhéal idirmheánach freisin: glac leis go bhfuil 3 leibhéal le bracing → 3 × 6.44=19.3 m

Fad iomlán C9×20 ≈ 20 m (coimeádach)

Meáchan=20 m × 29.8 kg/m ≈596 kg

Má úsáidtear trusáil chothrománach iomlán ag gach leibhéal, méadóidh an chainníocht go suntasach. Is meastachán íosta é seo. i ndáiríre tá bracing cothrománach i ngach cuan, mar sin beidh an úsáid iarbhír i bhfad níos mó.

 

D. Ingearach (Scéal) Bracing (L3×3×1/4)

Glac leisbá braced amháinfeadh an fhaid (m.sh., idir Fráma 3 agus 4, trasna an chuain 2.8 m) le X-cosúil le gach scéal.

Líon na scéalta=5 → 5 phainéal bracing

Airde an phainéil=2.44 m, leithead=2.8 m

Fad trasnánach in aghaidh an phainéil=√(2.44² + 2.8²) ≈ 3.71 m

Dhá thrasnán in aghaidh an phainéil (X-brace) → 2 × 3.71=7.42 m in aghaidh an scéil

Fad iomlán=5 × 7.42=37.1 m

Meáchan=37.1 m × 7.3 kg/m ≈271 kg

Má tá il-bhás braced, iolraigh dá réir.

---

 

 

Comhpháirt	Meáchan (kg)
Colúin (W8×24)	5,226
Príomhléimeanna (W10×22)	9,810
Brasáil Cothrománach (C9×20)	596
Brasáil Ingearach (L3×3×1/4)	271
Iomlán (thart.)	15,903 kg

≈ 15.9 tonna méadrach

Nóta: Ní áirítear leis seo naisc, bonnphlátaí, baill thánaisteach, nó deicáil. D’fhéadfadh an meáchan monaraithe iarbhír a bheith 10-15% níos airde mar gheall ar shonraí ceangail agus dramhaíl.

---

 

 

Caolas: D'fhéadfadh go mbeadh colúin W8×24 (d ≈ 8 in, A ≈ 7.08 in²) os cionn 12.2 m airde neamhbhraite caol. Braitheann fachtóir faid éifeachtach (K) ar choinníollacha deiridh. Le haghaidh pinnáilte-phionnála, féadfaidh KL/r teorainneacha a shárú mura bhfuil sé braite.Tá bracing ingearach riachtanachchun fad colún éifeachtach a laghdú.

Réise Bhíoma: W10×22 os cionn 5.6 m (má tá léas idir frámaí trasna) réasúnta le haghaidh ualaí solais. Ach má mhairfeadh léasacha 25.2 m go leanúnach, bheadh ​​sraonadh agus neart neamhleor-mar sin, tá an chumraíocht toimhdithe (léasacha mar chriosanna fadaimseartha idir trasfhrámaí) níos sochreidte.

Cobhsaíocht chliathánach: Ar fáil ag an meascán de X-bracing ingearach (gaoth frithsheasmhach/seismeach) agus bracing cothrománach (gníomh scairt).

Toimhdí Luchtaithe: Gan ualaí marbh/beo/gaoithe ar leith, is réamhmheastachán é seo. Tá dearadh mionsonraithe ag teastáil in aghaidh an AISC 360.

---

 

Conclúid
Is fráma caol, ilscéalta é an fráma cruach a gcuirtear síos air, le tonnáiste cruach measta dethart ar 15.9 tonna méadrach. Tá an córas struchtúrach ag brath ar choscán trasnánach le haghaidh cobhsaíochta cliathánach, agus is cosúil go bhfuil méideanna na mball leordhóthanach le haghaidh luchtú éadrom, ar choinníoll go laghdaítear faid éifeachtacha na gcolún mar gheall ar chumhdach ceart. Moltar anailís struchtúrach iomlán lena n-áirítear comhcheangail ualaigh, dearadh naisc, agus seiceálacha inseirbhíse roimh thógáil.