L100m * W20m * H8m 強風の積込みエリアのための鉄骨構造の倉庫

 

 

プロジェクトパラメータ: 建築面積: 2000㎡

軒高：8m

風圧: 250km/h

耐震性：等級8

適応地域：フィリピン、ニュークレドニア、トンガ、ヴァージン諸島、レユニオン島...

 

 

提案されている鉄骨ワークショッププロジェクト（幅20m×長さ100m×高さ8m、超高風速、高耐震、積雪なし）は、「高風圧、高耐震、低屋根荷重」を特徴とする典型的な設計シナリオです。

特定の風荷重条件 (時速 250 km、台風レベル 14 に相当) により、これが構造設計全体の制御荷重となります。通常、軽量ワークショップの鋼材消費量は、安定性を確保するために風の吸引によって制御されます。しかし、この場合、鉄骨梁や鉄骨柱の断面設計には、巨大な風圧や地震力が影響することになります。

以下は、当社が提案する最も合理的、経済的、安全な構造設計スキームと鋼材消費量の見積もりです。

 

 

8度の耐震強化と時速250km/hの風速に対処し、高さ8mでクレーン梁が不要であることを考慮すると、計画は「強い柱、弱い梁」と「強固な接続」に焦点を当てるべきである。

 

1. 主要構造系（ラテラルフォースコア）

フレームタイプ:カスタマイズされた H- 断面スチール フレーム。

理由：風荷重が大きく厚いウェブが必要になりますが、テーパー部にすることで材料強度を有効に活用できます。これにより、梁-接合部（力が最大となる箇所）の断面高さが増加し、中間スパンで断面高さが減少します。これにより、一定の断面よりも鋼材の効率が高くなります。-

接続タイプ:梁と柱間の剛結合（モーメント結合）。

理由：8 度の耐震強化には、構造に優れたエネルギー散逸能力と完全性が必要です。剛性の高いジョイントは、地震によって発生する曲げモーメントに効果的に抵抗し、横方向の変位を低減し、ピン留め接続 (スウェイ コラム スキーム) よりも安全です。また、高風圧下でも変形が少なくなります。

柱ベースのタイプ:堅固な柱ベース。

理由：（風や地震による）巨大な転倒モーメントに抵抗するには、柱脚を基礎にしっかりと接続して曲げモーメントを伝達する必要があります。

 

2. 二次構造とブレースシステム（スタビリティキー）

母屋:連続 Z- 断面スチール母屋 (突っ張り棒付き)。

理由：風速 250km/h では、膨大な吸風量が発生します (屋根が持ち上がります)。連続 Z- 形鋼は C- 形鋼よりも合理的な力分布を持ち、圧縮フランジの安定性を確保するために 2 層のテンション ロッドまたはストラットを装備する必要があります。-

壁ガート:C-セクション スチールガート（斜めのテンションロッド付き）。

理由：壁は主に風圧と吸引力に耐えます。 C-形鋼で十分です。ただし、風速 250km/h 未満では、壁ガートの間隔を密にする必要があり (1.0m - 1.2m を推奨)、水平力に抵抗するために斜めのテンション ロッドを設置する必要があります。

ブレーシングシステム:

屋根の水平ブレース:妻のベイと中央に横方向の水平ブレースを取り付けて、安定した水平トラスを形成し、風力を柱間ブレースに伝達します。{0}}

柱間ブレース:-妻壁と中央に取り付けます。 8 度耐震補強の延性要件を満たすために、形鋼ブレース (丸鋼だけでなく) を使用する必要があります。

 

3. 筐体構造

屋根被覆材:900タイプまたは750タイプのカラー鋼板波板を特注で製作します。

理由：風速 250km/h 未満では、通常のネジ固定式パネル-は簡単に外れてしまいます。機械的インターロックを利用してパネルを所定の位置にロックする、隠し-スナップ ロック パネルを使用する必要があります。これにより、最も強力な風による浮き上がりに対する抵抗力が得られます。

壁のクラッディング:900タイプまたは750タイプの波型カラースチールパネルをカスタマイズします。

理由：波のピークが高いパネルは剛性が高く、風圧の高い地域に適しています。

 

 

これは重要な指標です。非常に高い風荷重 (250km/h) と積雪荷重がゼロであることが必要なため、通常の作業場よりも梁と柱のセクションが大幅に大きくなり、母屋などの二次コンポーネントの応力は低くなります。

 

1. 推定根拠

風荷重換算:風速250km/hは非常に高い風圧値（従来の0.35～0.55kN/㎡をはるかに上回る）に換算されます。このためには、梁と柱のウェブが薄すぎず、セクションが十分に高いことが必要です。

8度耐震性：強化されたジョイント設計が必要となるため、接続プレートがより厚く、より大きくなります。

積雪荷重なし:これが唯一の「軽量化」要因であり、屋根の死荷重が軽くなり、梁の圧縮フランジの安定性要件が低くなります。

 

2. コンポーネントごとの推定鋼材消費量

 

構造コンポーネント	推定指数(kg/㎡)	説明
メインフレーム（梁＋柱）	20 - 25 kg/㎡	軒の高さは 8m と高くありませんが、強風のため柱と梁の端部を厚くする必要があります（例: ウェブの厚さを 4 mm から 6 ～ 8 mm に増加）。
クレーンビーム・牛脚	0kg/㎡	通常、高さ 8m ではクレーンは必要ないため、この項目は 0 です。
母屋+テンションロッド	7 - 9 kg/㎡	風の吸引が非常に大きいため、母屋の仕様を大きくし (C200 または Z200 など)、テンション ロッドの密度を高める必要があります。
壁ガート + 突っ張り棒	4 - 5 kg/㎡	風圧が高い場合は、より密なガート間隔とより厚い壁厚が必要です。
ブレーシング システム (柱間 + 屋根)	3 - 4 kg/㎡	8 度の耐震要件には、剛性の高いブレース システムが必要です。
その他（側溝、ひさし等）	2 - 3 kg/㎡	接続プレート、ボルト、材料の損失が含まれます。
鋼材の総消費量	36 - 46 kg/㎡	キー参照範囲

 

3. 鋼材総使用量の計算

ワークショップ予定エリア: 20m×100m=2000㎡

保守的な総鋼材消費量:2000㎡×45kg/㎡=90,000kg。

注記：風荷重計算を非常に厳密に行うと48～50kg/㎡を超え、総重量が100トン程度になることもあります。

 

 

この特別な「強風、高地震」プロジェクトでは、計画の合理性を確保するために、CBC は設計と建設中に次の点に焦点を当てることを提案します。

基礎設計が最も重要です:

風速250km/hでは、膨大な揚力（屋根を持ち上げる）と押す力（建物を倒す）が発生します。独立基礎は非常に大規模に構築する必要があります。そうでない場合は、杭基礎を検討する必要があります。さらに、アンカーボルトは十分な太さ、十分な長さ、そして深く固定されていなければなりません。

パネル接続の詳細:

風速250km/h以下では「細部が生死を分ける」。屋根パネルには厚みのあるアルミニウム合金クリップ (T- クリップ) を使用する必要があり、クリップと母屋の間の接続ネジは高密度でなければなりません。端部にネジ-で固定された屋根パネルを使用することは固く禁じられています。

「無積雪」の活用:

積雪荷重はありませんが、屋根の活荷重を計算する場合、コードで指定された最小値（通常は0.5kN/m2）を下回ることはできません。ただし、この点を利用して、ビームの圧縮フランジの横方向サポートの設計をわずかに緩和することができ、鋼材の消費量を少し節約できます。

 

まとめ：この種の倉庫プロジェクトの場合、最も合理的なスキームは、カスタマイズされた H- 形鋼ラーメン + スナップロック屋根パネルです。-推定される合理的な鉄鋼消費量は次のとおりです。36～46kg/㎡。 250km/h は極端な条件であり、サポートのために特別な風力上昇試験レポートが必要になる場合があるため、専門の構造エンジニアに風荷重を詳細に確認してもらうようにしてください。

 

 

注意事項: 以下にリストされている重量は理論上の正味重量です。あ3–5%調達時に廃棄物に対する余裕を追加する必要があります。

1. 一次構造システム (主荷重-支持フレーム)

風荷重や地震荷重に耐えるコアコンポーネント。材料：Q355B.

いいえ。	成分	仕様	材料	量	単体重量(kg)	総重量(kg)	備考
1	コラム	H450-500x250x8x12	Q355B	40個	~610	24,400	可変深さ溶接 H- ビーム
2	垂木	H400-500x200x6-8x10-12	Q355B	36個	~680	24,480	1フレームあたり2枚、合計17フレーム
3	列中括弧	H200x200x8x12	Q235B	16個	~310	4,960	両端と中央部に取り付けられています-
4	支柱	Φ159x6	Q235B	20個	~30	600	棟と軒先で連続

小計 - 一次構造：約54.44トン

 

2. 二次構造システム（被覆材支持フレーム）

主に風の隆起に抵抗するコンポーネント。材料：Q235B 亜鉛メッキ鋼板(亜鉛コーティング 275g/m² 以上)。

いいえ。	成分	仕様	材料	長さ(1本あたり)	量	総重量(kg)	備考
1	母屋	Z250x75x20x2.5	亜鉛メッキ	6.0m	374個	19,100	間隔 @1.2m、オーバーラップを含む
2	壁ガート	C200x70x20x2.5	亜鉛メッキ	6.0m	334個	12,485	間隔 @1.5m、二重傾斜壁-
3	タイロッド・ブレーシングロッド	Φ12 / Φ50x3	Q235	-	-	3,200	ストラット付きダブル-方向ルーフタイロッド
4	膝ブレース	L50x5	Q235	1.0m	200個	800	梁-と-の接合部を接続します

小計 – 二次構造：約35.585トン

 

3. クラッディングシステム (カラー-塗装鋼板)

標準単層プロファイル鋼板は、「カラー塗装単層パネル」のリクエストに応じて使用されます。-

いいえ。	成分	仕様	厚さ	面積(㎡)	重量(kg)	備考
1	ルーフシート	YX35-125-750	0.5mm	2100	1,050	有効幅員：0.75m、廃棄物含む
2	ウォールシート	HV-760（ハイリブ）	0.5mm	1600	800	高さ: 8m、ドア/窓を除く
3	エッジトリムとフラッシング	カスタム曲げパーツ	0.5mm	-	200	棟・軒先・壁面コーナー用

小計 - 被覆システム：約2.05トン

 

4. ファスナーとコネクター

強風地域では、十分で信頼性の高い接続が必要です。{0}

いいえ。	材料	仕様	ユニット	量	備考
1	高力-ボルト	10.9 グレード M22	セット	500	梁-接続用
2	普通のボルト	4.8 グレード M16	セット	1000	ブレースおよびストラット用
3	セルフ-ドリルねじ	Φ5.5x13	パソコン	5000	カラーシートの定着用（間隔が密）
4	アンカーボルト	M30	セット	72	堅固なベース接続

 

5. 腐食防止と耐火性

いいえ。	材料	仕様	コート	面積(㎡)	備考
1	エポキシ亜鉛-リッチプライマー	-	2回塗り	2500	乾燥膜厚 70μm以上
2	ポリウレタントップコート	-	2回塗り	2500	オーナー様のご要望に合わせたカラーリング

 

6. 材料概要表

カテゴリ	総重量(kg)	総重量(トン)	備考
一次構造	54,440	54.44	柱、垂木、ブレース
二次構造	35,585	35.585	母屋、ガート、タイロッド
クラッディング	2,050	2.05	シートとトリム
小計（正味重量）	92,075	92.075	理論上の正味重量
廃棄物許容量 (5%)	4,604	4.6	輸送・ロスカット用
総調達数量	96,679	96.679	約. 97トン

注: すべてのデータは参考用です。最終数量は承認された建設図面に従う必要があります。