طراحی نیم‌ساخت سازه‌های فولادی برای انبار مانیل

طراحی نیم‌ساخت سازه‌های فولادی برای تحلیل بازار و انبار مانیل

 

 

1.1 نمای کلی

هدف این پروژه افزودن دو نیم طبقه سازه فولادی در یک انبار موجود واقع در مانیل، فیلیپین است تا فضای ذخیره سازی قابل استفاده را گسترش دهد. مساحت کل دو نیم طبقه 1460 متر مربع می باشد. میزانسن اول 3.92 متر ارتفاع دارد (مطابق با نیم‌ساخت موجود) و نیم‌ساخت دوم 3.5 متر بالاتر از نیم‌ساخت اول است. هر دو نیم طبقه توسط نرده‌هایی به ارتفاع 1.2-متر- احاطه شده‌اند. عرشه کف از تخته های OSB 18 میلی متری همراه با صفحات فولادی طرح دار 3 میلی متری تشکیل شده است و ظرفیت باربری کف باید 5 تن بر متر مربع باشد. در وسط نیم طبقه اول یک آسانسور کالا به ابعاد 2 متر× 2 متر با ظرفیت بار 5 تن و در ضلع شرقی یک راه پله بالا و پایین در خلیج هفتم و هشتم تعبیه شده است.

 

 

1.2.1 میزانسن اول

اولین نیم‌ساخت در امتداد جهت شمالی-جنوبی با 4 خلیج، هر کدام با فاصله 3.43 متر قرار دارد که در نتیجه کل طول شمالی-جنوبی 13.72 متر است. در جهت شرقی{6}}غربی، مجموعاً 31.8 متر طول دارد که به 8 خلیج به طول های 3.8 متر، 4 متر، 4 متر، 4 متر، 4 متر، 4 متر، 4 متر و 4 متر تقسیم شده است. از این میان، سوله هفتم و هشتم در ضلع شرقی برای چیدمان راه پله های بالا و پایین استفاده می شود و آسانسور کالایی 2 متر× 2 متر با ظرفیت بار 5 تن در وسط نیم طبقه تعبیه شده است.

1.2.2 میزانسن دوم

نیم طبقه دوم به ارتفاع 3.5 متر بر اساس نیم طبقه اول ساخته شده و 15.27 متر به سمت جنوب (بالاتر از نیم طبقه موجود) امتداد دارد. قسمت توسعه یافته به 4 خلیج با طول های 4 متر، 4 متر، 4 متر و 3.27 متر تقسیم شده است. چیدمان شرقی-غربی نیم طبقه دوم کاملاً مطابق با نیم طبقه اول است و تداوم و پایداری ساختار کلی را تضمین می کند.

 

بار اصلی -نیاز باربری این پروژه 5 تن در هر متر مربع برای کف است و آسانسور کالا دارای بار مستقل-5 تن است. محاسبه بار و طراحی سازه مطابق با استانداردهای مربوطه موسسه فولاد فیلیپین (PSI) و موسسه ساخت و ساز فولادی آمریکا (AISC) برای اطمینان از ایمنی و پایداری سازه انجام می شود.

بار مرده: شامل وزن اجزای سازه‌های فولادی، عرشه کف 18 میلی‌متری OSB، ورق فولادی طرح‌دار 3 میلی‌متری، نرده‌های ارتفاعی 1.2 متری، راه‌پله‌ها، آسانسور کالا و سایر لوازم جانبی. بار مرده تخمینی 0.8-1.0 تن بر متر مربع است.

بار زنده: بار زنده طرح 5 تن بر متر مربع است که برای نگهداری کالاهای سنگین در انبار قابل اجرا می باشد. آسانسور کالا با توجه به بار متمرکز 5 تن طراحی شده است و ساختار محلی اطراف آسانسور برای تحمل بار متمرکز تقویت شده است.

بار باد و بار لرزه ای: همراه با موقعیت جغرافیایی مانیل (نزدیک ساحل، مستعد توفان و زلزله های متوسط)، بار باد بر اساس 0.45 کیلو نیوتن بر متر مربع محاسبه می شود و شدت استحکامات لرزه ای 7 درجه (0.15 گرم) است. سازه فولادی با اقدامات ضد{4}}باد و ضد لرزه‌ای متناظر مانند نصب تکیه‌گاه‌های جانبی و تقویت اتصال میان نیم‌ساخت و سازه انبار موجود طراحی شده است.

 

 

نیم طبقه سازه فولادی از یک سیستم ساختار قاب استفاده می کند که استحکام و پایداری خوبی دارد. تیرهای اصلی و تیرهای ثانویه به طور منطقی با توجه به فاصله خلیج و الزامات بار مرتب شده اند تا از انتقال نیروی یکنواخت اطمینان حاصل شود. برای اطمینان از ظرفیت باربری کافی، ستون ها با فونداسیون انبار موجود (پس از بازرسی و تقویت) متصل می شوند. سیستم‌های پشتیبانی جانبی در امتداد جهت‌های شرقی-غربی و شمالی- جنوبی تنظیم شده‌اند تا در برابر جابجایی جانبی ناشی از بار باد و بار لرزه‌ای مقاومت کنند.

نرده‌های 1.2- متری اطراف نیم‌ساخت‌ها از لوله‌های فولادی ساخته شده‌اند که برای جلوگیری از حوادث ایمنی ناشی از سقوط پرسنل یا سر خوردن کالا، محکم با تیرهای کف متصل می‌شوند. راه پله ها و آسانسور کالا به طور مستقل توسط قاب های فولادی پشتیبانی می شوند و قطعات اتصال برای اطمینان از پایداری در هنگام استفاده تقویت می شوند.

 

2.1 اصول انتخاب مواد

تمام مواد انتخاب شده برای این پروژه با استانداردهای ملی فیلیپین و مشخصات صنعتی مطابقت دارند، با استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و دوام خوب، مناسب برای محیط مرطوب و{0}}در دمای بالا در مانیل. مواد اصلی به شرح زیر است:

 

 

نام مواد	مشخصات	توضیحات استفاده	مقدار تخمینی
تیر فولادی (تیر اصلی)	نمایه H سفارشی H400×200×8×12	تیرهای اصلی شرقی-غربی دو نیم طبقه، تحمل بار تیرهای ثانویه و کف	180 متر حدود 38 تن
تیر فولادی (تیر ثانویه)	نمایه H سفارشی H300×150×6×8	تیرهای ثانویه شمالی-جنوبی دو نیم طبقه، پشتیبان عرشه کف	420 متر حدود 52 تن
ستون فولادی	نمایه H سفارشی H350×175×7×11	ستون های نگهدارنده دو نیم طبقه، متصل به فونداسیون موجود	60 قطعه، حدود 28 تن
عرشه کف OSB	ضخامت 18 میلی متر	زیر بنای دو نیم طبقه مساحت کل 1460㎡	1500㎡ (با احتساب تلفات)، حدود 36 متر مکعب
ورق استیل طرح دار	ضخامت 3 میلی متر، طرح شطرنجی	لایه سطحی کف، پوشاننده برد OSB، مقاوم در برابر-لغزش و سایش-	1500㎡ (با احتساب ضرر)، حدود 36 تن
نرده استیل	لوله فولادی Φ50×3.5, Φ30×3.0	نرده هایی به ارتفاع 1.2 متر در اطراف دو نیم طبقه	220 متر حدود 8 تن
سازه فولادی راه پله	پروفایل H سفارشی H200×100×5×7، صفحه فولادی 10 میلی متر	پلکان بالا و پایین در خلیج هفتم و هشتم در سمت شرق	1 مجموعه، حدود 5 تن
پشتیبانی فولادی آسانسور کالا	نمایه H سفارشی H350×175×7×11، صفحه فولادی 12 میلی متر	قاب پشتیبانی برای آسانسور کالا 2 متر × 2 متر، بار 5 تن	1 مجموعه، حدود 7 تن
قطعات اتصال	پیچ-مقاومت بالا M20، M16؛ الکترودهای جوش E4303	اتصال تیرها، ستون ها، عرشه کف و نرده ها	پیچ-با استحکام بالا: 3000 قطعه. الکترودهای جوشکاری: 2 تن
پوشش ضد خوردگی-	اپوکسی روی{0}}پرایمر غنی + روکش رویی	درمان ضد خوردگی برای همه اجزای فولادی، سازگار با محیط مرطوب در مانیل	2000㎡ (محدوده پوشش)، حدود 3 تن

 

 

وزن کل مصالح فولادی (شامل تیر، ستون، نرده، راه پله، تکیه گاه آسانسور و قطعات اتصال) حدود 174 تن می باشد. مساحت کل عرشه کف OSB و ورق فولادی طرح دار 1500 متر است. مقدار کل پوشش ضد خوردگی حدود 3 تن و مجموع سایر لوازم جانبی (پیچ-استحکام بالا، الکترودهای جوش و غیره) حدود 5 تن است.

 

3.1 مشتریان هدف

مشتریان هدف این پروژه نیم‌ساخت سازه‌های فولادی عمدتاً شرکت‌ها و افرادی هستند که دارای انبارهای موجود هستند و نیاز به گسترش فضای ذخیره‌سازی بدون تخریب یا بازسازی ساختمان‌های اصلی دارند. به طور خاص، آنها عبارتند از:

شرکت‌های لجستیک و انبارداری: مانند-شرکت‌های تدارکات شخص ثالث، حمل و نقل کالا، و مراکز تدارکات تجارت الکترونیکی-در مانیل. این شرکت ها به دلیل رشد مداوم ظرفیت کالا، تقاضای زیادی برای فضای ذخیره سازی دارند و نیم طبقه سازه فولادی می تواند به طور موثر منطقه قابل استفاده را با هزینه کم گسترش دهد.

شرکت های تولیدی: از جمله صنایع سبک، ماشین سازی، الکترونیک و سایر صنایع. این شرکت‌ها معمولاً انبارهای مخصوص به خود را برای ذخیره مواد خام، محصولات نیمه‌تمام{1} و محصولات نهایی دارند. نیم طبقه اسکلت فلزی می تواند به آنها کمک کند تا از فضای عمودی انبار استفاده کامل کنند و کارایی ذخیره سازی را بهبود بخشند.

شرکت‌های عمده‌فروشی و خرده‌فروشی: مانند-بازارهای عمده‌فروشی در مقیاس بزرگ، سوپرمارکت‌ها و فروشگاه‌های زنجیره‌ای. این شرکت ها نیاز به ذخیره تعداد زیادی کالا دارند و فضای انبار موجود اغلب ناکافی است. نیم طبقه اسکلت فلزی یک راه حل سریع و اقتصادی برای افزایش ظرفیت ذخیره سازی است.

صاحبان و اپراتورهای انبار: افراد یا شرکت هایی که در زمینه اجاره انبار فعالیت دارند. با افزودن نیم طبقه های اسکلت فلزی می توانند مساحت قابل استفاده انبار را افزایش داده، قیمت لیزینگ را بهبود بخشند و مشتریان بیشتری را جذب کنند و در نتیجه درآمد اجاره را افزایش دهند.

 

 

بازار هدف این پروژه عمدتاً در مانیل فیلیپین متمرکز است و می تواند به سایر شهرهای بزرگ فیلیپین (مانند سبو، داوائو و غیره) گسترش یابد. موقعیت خاص بازار به شرح زیر است:

بازار جغرافیایی: مانیل به عنوان پایتخت و مرکز اقتصادی فیلیپین دارای تعداد زیادی انبار و پارک لجستیکی است و تقاضا برای گسترش فضای ذخیره سازی بسیار زیاد است. در عین حال، مانیل یک شهر ساحلی با اقتصاد نسبتاً توسعه یافته است و شرکت ها دارای بودجه کافی برای سرمایه گذاری در پروژه های نوسازی انبار هستند. علاوه بر این، سایر شهرهای بزرگ فیلیپین (مانند سبو و داوائو) نیز در لجستیک و تولید به سرعت در حال توسعه هستند و تقاضای بالقوه ای برای پروژه های نیم طبقه سازه های فولادی وجود دارد.

بازار صنعت: تمرکز بر صنایع لجستیک، تولید، عمده فروشی و خرده فروشی. این صنایع استفاده کنندگان اصلی انبارها هستند و تقاضا برای گسترش فضای ذخیره سازی ثابت است. علاوه بر این، با توسعه سریع تجارت الکترونیکی در فیلیپین، تقاضا برای تدارکات و انبارداری روز به روز در حال افزایش است، که باعث افزایش تقاضا برای پروژه های نیم طبقه سازه های فولادی خواهد شد.

ویژگی‌های بازار: بازار هدف عمدتاً شرکت‌های کوچک و متوسط- هستند که بودجه محدودی دارند و نمی‌خواهند پول زیادی برای ساخت انبارهای جدید خرج کنند. پروژه نیم طبقه اسکلت فلزی دارای مزایای کم هزینه، سرعت ساخت سریع و تاثیر کم بر انبار موجود می باشد که برای نیاز این شرکت ها بسیار مناسب است.

 

3.3.1 مزایا

هزینه-موثر: در مقایسه با ساخت یک انبار جدید، افزودن نیم‌ساخت سازه فولادی می‌تواند فضای ذخیره‌سازی را با هزینه کمتر گسترش دهد. هزینه ساخت حدود 60 تا 70 درصد هزینه یک انبار جدید است و دوره بازیابی سرمایه گذاری کوتاه است (معمولاً 1-2 سال).

سرعت ساخت سریع: اجزای سازه فولادی در کارخانه به صورت پیش ساخته هستند و فقط باید برای نصب به محل حمل شوند. مدت زمان ساخت این پروژه حدود 60-45 روز است که نسبت به سازه بتنی (که معمولاً 6-3 ماه طول می کشد) بسیار کوتاهتر است. تأثیر کمی بر عملکرد عادی انبار موجود دارد.

صرفه جویی در فضا-: نیم‌ساخت سازه فولادی از فضای عمودی انبار موجود استفاده کامل می‌کند و منطقه قابل استفاده را بدون اشغال منابع زمین اضافی گسترش می‌دهد. این امر به ویژه در شهرهایی مانند مانیل که منابع زمین کمیاب است و قیمت زمین بالا است بسیار مهم است.

بار قوی-ظرفیت باربری: سازه فولادی دارای استحکام بالا و عملکرد باربری خوب-است که می‌تواند نیاز 5 تن در متر مربع را در این پروژه برآورده کند. برای نگهداری کالاهای سنگین مناسب است و از سازه چوبی یا سازه بتنی دوام بیشتری دارد.

نوسازی و تخریب انعطاف پذیر: نیم طبقه سازه فولادی را می توان با توجه به تغییرات تقاضای ذخیره سازی در آینده به طور انعطاف پذیر تنظیم یا تخریب کرد. این اجزا می توانند دوباره مورد استفاده قرار گیرند، که سازگارتر با محیط زیست است و می تواند اتلاف منابع را کاهش دهد.

 

 

هزینه مواد اولیه بالا: اگرچه هزینه کلی کمتر از هزینه ساخت یک انبار جدید است، اما هزینه مصالح فولادی نسبتاً بالا است که حدود 60 تا 70 درصد از کل هزینه پروژه را تشکیل می دهد. نوسانات قیمت فولاد تاثیر خاصی بر هزینه پروژه خواهد داشت.

نیاز به درمان ضد خوردگی-: مانیل در آب و هوای دریایی گرمسیری، با دمای بالا، رطوبت بالا و خورندگی قوی واقع شده است. اجزای سازه فولادی نیاز به نگهداری منظم ضد خوردگی دارند (معمولاً هر 2 تا 3 سال یک بار)، که هزینه نگهداری بعدی را افزایش می دهد.

وابسته به سازه انبار موجود: نیم طبقه سازه فولادی باید به شالوده و دیوار انبار موجود متصل شود. اگر ساختار انبار موجود به اندازه کافی قوی نباشد، ابتدا باید تقویت شود که پیچیدگی و هزینه پروژه را افزایش می دهد.

محدود به ارتفاع انبار: نیم طبقه سازه فولادی به ارتفاع معینی از انبار موجود نیاز دارد. در صورت ناکافی بودن ارتفاع انبار نمی توان آن را اضافه کرد و یا ارتفاع قابل استفاده نیم طبقه محدود می شود که بر نگهداری و استفاده کالا تأثیر می گذارد.

 

دو نیم طبقه اسکلت فلزی طراحی شده در این پروژه به طور کامل پاسخگوی نیاز مشتری برای گسترش محدوده قابل استفاده انبار می باشد. طراحی ساختار علمی و معقول است، انتخاب مواد مناسب است، و ظرفیت تحمل بار و پایداری می‌تواند نیازهای استفاده واقعی را برآورده کند. این پروژه دارای مزایای کم هزینه، سرعت ساخت سریع و صرفه جویی در فضا است که برای نیازهای بازسازی انبار در مانیل بسیار مناسب است.

از منظر بازار، مشتریان هدف این نوع پروژه ها مشخص هستند، بازار هدف دارای پتانسیل عظیمی است و مزیت های رقابتی آشکاری دارد. اگرچه معایبی مانند هزینه اولیه مواد اولیه و نیاز به نگهداری منظم ضد خوردگی- وجود دارد، اما مزایای کلی بیشتر از معایب آن است. با توسعه مستمر لجستیک و صنایع تولیدی در فیلیپین، تقاضای بازار برای پروژه‌های نیم‌ساخت سازه‌های فولادی همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد و این نوع پروژه چشم‌انداز توسعه گسترده‌ای دارد.