Disseny de vil·les d'acer lleuger de dos-pisos per a clients de l'illa de la Reunió

Disseny de vil·les d'acer lleuger de dos-pisos per a clients de l'illa de la Reunió (estructura, llista de materials i anàlisi de mercat)

 

Aquest projecte és una vila d'acer lleuger de dos-pisos dissenyada per a clients a l'illa de la Reunió, amb una mida plana d'11,8 m × 11,8 m i una alçada de planta de 2,65 m per pis. Tenint en compte el clima extrem d'huracà a l'illa de la Reunió, el disseny se centra en la resistència al vent i l'estabilitat estructural. L'estructura principal adopta acer de secció C-format en fred-paret fina, reforçat amb panells estructurals OSB de 18 mm. La paret exterior està protegida per panells AAC de 50 mm de gruix i la llosa del sòl utilitza xapa d'acer galvanitzat CBC d'1 mm amb formigó-col·locat-in situ-. El disseny general compleix els estàndards locals de seguretat dels edificis i s'adapta a les característiques climàtiques d'huracà tropical de l'illa de la Reunió.

 

 

El concepte bàsic de disseny de la vil·la és "lleuger, -alta resistència, resistent al vent- i durador", centrat a resoldre el problema d'estabilitat estructural en condicions meteorològiques extremes d'huracà. El disseny estructural específic és el següent:

 

 

L'estructura de suport de càrrega principal-adopta acer de secció C-de paret fina{-formada en fred amb especificacions de 140×41×39×11 mm, gruix d'1,2 mm i material de G550AZ150. Aquest material té un alt rendiment (més o igual a 550 MPa) i una bona resistència a la corrosió (-recobriment galvanitzat en calent AZ150), que pot resistir eficaçment l'erosió del clima marí tropical i garantir la vida útil de l'estructura.

Distribució de les columnes: Les columnes es disposen a intervals d'1,2 m al llarg dels murs perimetrals i interiors de la vil·la (pla de 11,8 m × 11,8 m), amb una alçada total de 5,3 m (2 × 2,65 m). La base de la columna està connectada a la base mitjançant cargols d'ancoratge per millorar el rendiment anti-bolcament i anti-estirada, que és crucial per resistir l'impacte de l'huracà.

Distribució de les bigues: les bigues del sòl i les bigues del sostre es disposen corresponents a les columnes, amb les mateixes especificacions d'acer de secció C-que les columnes. Les bigues del terra estan disposades a intervals d'1,2 m per suportar la càrrega de la llosa del terra i de l'estructura superior; les bigues del sostre adopten una estructura encavallada per millorar la rigidesa general i la resistència al vent del sostre.

Disseny de corretges i corretges: les corretges de sostre i les cintes de paret es disposen a intervals de 600 mm, utilitzant acer de secció C-format en fred{-de paret fina{-(1,0 mm de gruix), que està connectat a les columnes i bigues per formar un sistema de càrrega{{9}exterior i de suport complet per a la paret{9} panells.

 

En resposta al clima extrem de l'huracà a l'illa de la Reunió, s'utilitzen panells estructurals OSB (Oriented Strand Board) de 18 mm de gruix per reforçar tota l'estructura d'acer lleuger, formant una paret i sostre compost de "quilla d'acer + panell OSB", que millora considerablement la rigidesa lateral i la integritat de l'estructura, i resisteix eficaçment les forces laterals generades per la pressió i la succió.

Reforç de paret: els panells OSB estan totalment pavimentats als costats interior i exterior de la quilla de paret d'acer lleuger, fixats amb cargols autoroscants anti-vent{- (espai de 150 mm), formant un sistema de paret de cisalla tancat que pot resistir la càrrega lateral del vent i evitar la deformació i el dany de la paret.

Reforç del sostre: els panells OSB es pavimenten a les corretges del sostre, es fixen amb cargols auto-roscants anti-vent- i després es cobreixen amb membrana impermeable i teules. El panell del sostre OSB millora la resistència a la succió del vent del sostre i evita que el sostre sigui aixecat o danyat pels huracans.

Reforç de connexió: totes les connexions entre columnes, bigues, corretges, cinturons i panells OSB adopten connectors anticorrosió--d'alta resistència (com ara acer d'angle galvanitzat, cargols auto-roscants anti-vent{-), i els punts de connexió es reforcen amb segellador per evitar l'estanquitat i la rigidesa estructural de la connexió. impacte.

 

 

La paret externa adopta panells AAC (formigó airejat autoclau) de 50 mm de gruix com a materials de manteniment. Els panells AAC tenen les característiques de pes lleuger, alta resistència, aïllament tèrmic, aïllament acústic i resistència al foc, i la seva estructura porosa pot reduir eficaçment la càrrega del vent alhora que ofereix un bon rendiment d'aïllament tèrmic, adaptant-se al clima tropical de l'illa de la Reunió. Els panells AAC es fixen a la part exterior dels panells estructurals OSB mitjançant connectors especials, i els buits entre els panells s'omplen amb segellador per garantir un rendiment impermeable i a prova de vent.

 

 

La llosa del sòl adopta xapa d'acer galvanitzat CBC d'1 mm de gruix com a placa de suport del sòl, amb formigó C30-cast-al lloc-(gruix 100 mm). La xapa d'acer galvanitzat té una bona resistència a la corrosió i una bona capacitat de càrrega, i el formigó colat-al lloc-forma una llosa de sòl composta amb la xapa d'acer, que té una gran rigidesa i capacitat de càrrega, i pot resistir eficaçment la vibració i l'impacte causats pels huracans. La placa de suport del sòl es fixa a les bigues del sòl mitjançant cargols autorroscants-i la malla d'acer es col·loca al formigó per evitar esquerdes.

 

 

Combinat amb les característiques geològiques de l'illa de la Reunió i els requisits de resistència als huracans, la fundació adopta fonaments independents de formigó armat. La mida de la base és de 800 mm × 800 mm × 1000 mm (llargada × amplada × alçada) i el reforç de la base està disposat segons els requisits de càrrega-. La base de la columna està connectada a la base mitjançant cargols d'ancoratge (M24) i els perns d'ancoratge estan incrustats a la base per garantir una capacitat anti-bolcament i anti-tirada suficient, evitant que l'edifici sigui enderrocat per la càrrega del vent de l'huracà.

 

A continuació es mostra la llista detallada de materials i el càlcul de la quantitat basat en el disseny de l'estructura de la vila i la mida d'11,8 m × 11,8 m × 5,3 m (alçada total), inclosos els materials principals, els materials auxiliars i els connectors, assegurant una quantitat i racionalitat suficients.

 

 

Nom del material	Especificació	Gruix	Quantitat	Unitat	Aplicació
Acer de secció-C-format en fred	140×41×39×11mm	1,2 mm	320	m	Columnes, bigues de terra, bigues de coberta
Acer de secció-C-format en fred	100×40×20×10mm	1,0 mm	480	m	Corretges de coberta, cintes de paret
Acer de secció-C-format en fred	80×40×20×8mm	0,8 mm	220	m	Quilles de partició interior
Components de truss d'acer	Estructura de coberta coincident	1,2 mm	12	conjunts	Armadura del sostre (millora la resistència al vent)

 

 

Nom del material	Especificació	Quantitat	Unitat	Aplicació
Panell estructural OSB	18 mm de gruix, 2440×1220 mm	180	㎡	Reforç de paret i coberta (costats interior i exterior)
Cargols autorroscants anti-vent-	M5×50mm, galvanitzat	15000	peces	Fixació de panells OSB a quilles d'acer
Angle d'acer galvanitzat	50×50×5 mm	60	m	Reforç de les connexions entre quilles

 

 

Nom del material	Especificació	Quantitat	Unitat	Aplicació
Panell AAC	50 mm de gruix, 600×2400 mm	120	㎡	Manteniment de parets exteriors (excepte portes i finestres)
Connectors del panell AAC	Connectors galvanitzats especials	2400	peces	Fixació de panells AAC a panells OSB
Segellador impermeable	Segellador de poliuretà	30	tubs	Omplir els buits entre els panells AAC i les connexions
Pintura de paret exterior	Anti-corrosió, anti-ultraviolat, impermeable	20	galons	Revestiment de paret externa AAC (millora la durabilitat)

 

Nom del material	Especificació	Quantitat	Unitat	Aplicació
Xapa d'acer galvanitzat CBC	Placa de suport de terra d'1 mm de gruix	150	㎡	Base de llosa de terra (dos pisos, escales incloses)
C30 Colat-al lloc-Formigó	100 mm de gruix	15	m³	Forjat (dos pisos)
Malla d'acer	Φ6@150×150mm	150	㎡	Reforç de formigó-al lloc-
Cargols auto-per a terra	M6×30mm, galvanitzat	8000	peces	Fixació de xapa d'acer galvanitzat a bigues del terra

 

 

Nom del material	Especificació	Quantitat	Unitat	Aplicació
C30 Formigó Armat	Fundació independent	25	m³	Fundació Vila (32 fundacions independents)
Acer de reforç	Φ16mm, Φ12mm	3.5	tones	Reforç de fonamentació
Perns d'ancoratge	M24×800mm, galvanitzat	128	peces	Connectar la base de la columna a la base
Membrana impermeable	Membrana impermeable SBS, 4 mm de gruix	150	㎡	Impermeabilització de fonaments

 

 

Nom del material	Especificació	Quantitat	Unitat	Aplicació
Membrana impermeable de sostre	Membrana impermeable TPO, 1,5 mm de gruix	140	㎡	Impermeabilització del sostre (resistent a la pluja huracà)
Teulades	Teulades de formigó lleuger	150	㎡	Coberta del sostre (resistent-al vent)
Portes i finestres	Aliatge d'alumini, resistent al vent-, impermeable (mida personalitzada)	12	conjunts	Portes i finestres de la vila (6 finestres per pis, 2 portes per pis)
Aïllament Cotó	50 mm de gruix, llana de vidre	180	㎡	Aïllament de parets i cobertes (adaptació al clima tropical)
Materials d'escales	Estructura lleugera d'acer + graons de formigó	1	conjunt	Escales interiors (que connecten dues plantes)

 

El disseny estructural d'aquesta vil·la d'acer lleuger de dos-pisos està totalment adaptat al clima extrem d'huracà a l'illa de la Reunió, centrant-se en la resistència al vent, l'estabilitat i la durabilitat. L'anàlisi estructural detallada és la següent:

 

 

El més destacat de l'estructura és la seva excel·lent resistència al vent, que pot resistir eficaçment els huracans extrems (velocitat del vent superior o igual a 150 km/h) comuns a l'illa de la Reunió. En primer lloc, l'estructura de suport de càrrega principal adopta acer de secció C-de paret prima-G550AZ150-formada en fred amb una alta resistència a la fluència i una bona tenacitat, que pot suportar una gran càrrega de vent lateral sense deformacions. En segon lloc, tota l'estructura està reforçada amb panells estructurals OSB de 18 mm, formant un sistema de sostre i paret compost tancat, que millora considerablement la rigidesa lateral i la integritat de l'edifici i resisteix eficaçment la pressió lateral i la força d'aspiració generada pels huracans. En tercer lloc, la base de la columna està fermament connectada a la base independent mitjançant cargols d'ancoratge, amb una forta capacitat anti-bolcament i anti-tirada, evitant que l'edifici sigui enderrocat o aixecat per la càrrega del vent de l'huracà. A més, els panells de paret externs AAC són lleugers i estan ben fixats, cosa que pot reduir la càrrega del vent alhora que garanteix el rendiment a prova de vent.

 

 

La vil·la adopta un sistema d'estructura d'acer lleuger integrat, en el qual columnes, bigues, corretges, cinturons i panells OSB estan estretament connectats a través de connectors d'alta-connexió, formant un sistema de càrrega-complet i anti-vent. L'estructura de l'armadura del sostre millora la rigidesa del sostre, evitant la deformació del sostre o danys sota l'impacte de l'huracà. La llosa composta de sòl composta per xapa d'acer galvanitzat CBC i formigó colat-in situ- té una gran rigidesa i capacitat de suport, assegurant la integritat del sòl i evitant esquerdes o danys causats per la vibració del vent. Tots els punts de connexió estan reforçats amb segellador i acer angular, millorant encara més la integritat estructural i el rendiment impermeable a prova de vent.

 

L'illa de la Reunió es troba a la zona de clima marí tropical, amb alta temperatura, alta humitat i forta corrosivitat de la boira salina marina. L'estructura té en compte plenament aquesta característica: la quilla d'acer lleuger adopta material G550AZ150 amb recobriment galvanitzat en calent -(AZ150), que té una excel·lent resistència a la corrosió i pot resistir eficaçment l'erosió de la boira de sal i la humitat. La placa de suport del sòl CBC és de xapa d'acer galvanitzat d'1 mm de gruix, que també té una bona resistència a la corrosió. Els panells estructurals OSB estan tractats amb anti-corrosió i humitat-resistents, i els panells de paret externs AAC són no-tòxics, insípids i resistents- a la corrosió. Tots els connectors estan galvanitzats o tractats-antioxidació, cosa que garanteix la durabilitat-a llarg termini de l'estructura i la vida útil pot arribar als 50 anys.

 

 

A més de la resistència al vent, l'estructura també s'adapta al clima tropical de l'illa de la Reunió. Els panells de paret externs AAC de 50 mm de gruix i el cotó d'aïllament de llana de vidre de 50 mm de gruix tenen un bon rendiment d'aïllament tèrmic, que pot reduir eficaçment la temperatura interior en temps calorós i estalviar energia. La membrana impermeable de la fundació SBS i la membrana impermeable del sostre TPO poden prevenir eficaçment les fuites d'aigua de pluja causades per fortes pluges acompanyades d'huracans. L'estructura lleugera de la vila és adequada per a les característiques geològiques de l'illa de la Reunió (majoritàriament zones muntanyoses i muntanyoses), reduint la pressió sobre la base i facilitant la construcció en zones muntanyoses.

 

 

L'estructura compleix els estàndards locals de seguretat de l'edifici de l'illa de la Reunió, amb un alt rendiment de seguretat. L'estructura lleugera d'acer té un bon rendiment sísmic (l'illa de la Reunió es troba en una zona sísmica) i el sistema de paret de cisalla compost pot resistir eficaçment les ones sísmiques. Els panells de paret externs AAC i els panells estructurals OSB tenen una bona resistència al foc, cosa que pot evitar la propagació del foc. La llosa del sòl té una gran capacitat de càrrega, que pot suportar la càrrega de mobles, personal i altres ús diaris, i té una bona resistència a l'impacte.

 

Combinat amb les característiques de l'illa de la Reunió (clima marí tropical, huracans freqüents, turisme desenvolupat, necessitats residencials diverses) i els avantatges d'aquesta vila d'acer lleuger, el mercat objectiu està clarament posicionat, abastant principalment els següents grups i camps:

 

 

L'illa de la Reunió té una petita superfície terrestre i sobretot un terreny muntanyós, i els residents locals tenen una gran demanda d'edificis residencials segurs, duradors, respectuosos amb el medi ambient-i{1}}estalvi d'espai. Aquesta vila d'acer lleugera té una excel·lent resistència i durabilitat als huracans, cosa que pot resoldre el problema de la preocupació dels residents locals per la seguretat de l'edifici en condicions meteorològiques extremes. Al mateix temps, la vila té una disposició flexible, es pot personalitzar segons les necessitats dels residents i el cicle de construcció és curt (només 45-60 dies), cosa que pot cobrir la demanda urgent d'habitatge dels residents. A més, l'estructura lleugera de la vila és adequada per a la construcció a les zones muntanyoses de l'illa de la Reunió, que és difícil per als edificis tradicionals de formigó i maó, i té un ampli espai de mercat al mercat residencial local.

 

 

L'illa de la Reunió és un famós centre turístic de l'oceà Índic, amb rics recursos turístics i un gran nombre de turistes cada any. La demanda de cases de vacances, cases d'hostes i hotels turístics és forta. Aquesta vil·la d'acer lleuger té els avantatges d'aspecte bonic, un entorn de vida còmode, aïllament tèrmic i aïllament acústic, i es pot dissenyar com a casa de vacances o casa d'acollida de gamma alta-. La resistència al vent i la durabilitat de la vil·la poden garantir el funcionament estable-a llarg termini de les propietats de vacances, i el mètode de construcció prefabricada pot completar ràpidament la construcció de comunitats de vacances, reduint el cicle d'inversió dels desenvolupadors. A més, la vila es pot desmuntar i reutilitzar, la qual cosa és adequada per a les necessitats temporals o permanents de cases de vacances dels promotors turístics.

 

Les petites instal·lacions comercials locals de l'illa de la Reunió (com ara botigues de conveniència, clíniques, centres de serveis comunitaris) i instal·lacions públiques (com ara escoles temporals, refugis d'emergència) també tenen una demanda d'edificis segurs, eficients i de baix cost{0}}. Aquest xalet lleuger d'acer es pot convertir en petits espais comercials o equipaments públics ajustant la disposició interna, que té els avantatges d'una baixa inversió, un cicle de construcció curt i un fàcil manteniment. Especialment en la construcció de refugis d'emergència, el muntatge ràpid de la vila i la resistència al vent poden proporcionar un espai de vida segur per als residents locals en cas d'huracans o altres desastres naturals, que compta amb el suport del govern local.

 

 

El posicionament en el mercat d'aquesta vil·la és "d'alta-qualitat, resistent al vent-, ecològic-{2}}i rendible-construcció d'acer lleuger", centrat a resoldre els problemes dels edificis locals (poca resistència al vent, cicle de construcció llarg, alt cost de manteniment) i satisfer les diverses necessitats dels residents, promotors turístics i departaments governamentals. Els clients objectiu són principalment residents locals d'ingressos mitjans i alts-, empreses de desenvolupament turístic, propietaris de petites empreses i departaments del govern local.

 

En comparació amb els edificis tradicionals de maó-formigó i altres tipus d'edificis d'acer lleuger, aquesta vila d'acer lleuger de dos-pisos té avantatges evidents, especialment adequada per a la demanda del mercat de l'illa de la Reunió, i els seus avantatges principals són els següents:

 

 

Apuntant al clima extrem d'huracà a l'illa de la Reunió, la vila adopta una sèrie de dissenys resistents al vent:-quilla d'acer lleuger G550AZ150 d'alta resistència-, panell estructural OSB de 18 mm de reforç complet, base de columna ferma i connexió de fonaments i portes i finestres-resistents al vent. L'estructura general té una gran rigidesa i integritat lateral, que pot resistir eficaçment huracans extrems amb una velocitat del vent superior o igual a 150 km/h, garantint la seguretat de l'edifici i dels residents, que és el major avantatge en comparació amb altres edificis.

 

 

La vila adopta una estructura d'acer lleugera prefabricada i tots els components principals (quilla d'acer, panell OSB, panell AAC) es fabriquen prèviament a la fàbrica i es transporten al lloc per al seu muntatge. El cicle de construcció és de només 45-60 dies, que és 1/3-1/2 de l'edifici tradicional de maó i formigó (120-180 dies). El muntatge in situ requereix menys mà d'obra, cosa que pot reduir el cost de construcció i satisfer la demanda urgent dels clients d'habitatge o espai comercial.

 

 

L'estructura lleugera d'acer és lleugera i el pes total de la vil·la és només 1/4-1/5 de l'edifici tradicional de maó-formigó, la qual cosa redueix molt la pressió sobre la base. El disseny de la base independent és senzill i fàcil de construir, adequat per a diversos terrenys, especialment les zones muntanyoses i muntanyoses de l'illa de la Reunió, on els edificis tradicionals de formigó i maó són difícils de construir. La vila es pot construir en pendents pronunciats o parcel·les estretes, millorant la taxa d'utilització del terreny.

 

Els principals materials de la vila (quilla d'acer lleuger, panell OSB, panell AAC) són materials respectuosos amb el medi ambient i reciclables, que no produeixen residus de construcció durant el procés de construcció i s'ajusten a la política de protecció ambiental local de l'illa de la Reunió. Els panells de paret externs AAC de 50 mm de gruix i el cotó d'aïllament de llana de vidre de 50 mm de gruix tenen un bon rendiment d'aïllament tèrmic, que pot reduir el consum d'energia de l'aire condicionat i la calefacció a la vila, estalviar energia i reduir el cost de vida dels residents.

 

 

La quilla lleugera d'acer adopta material G550AZ150 amb recobriment galvanitzat en calent -, que té una excel·lent resistència a la corrosió i pot resistir l'erosió de la boira i la humitat de sal marina tropical. Els panells de paret externs AAC i els panells estructurals OSB són duradors i no són fàcils d'envellir. La vida útil general de la vil·la pot arribar als 50 anys, i el manteniment diari només necessita una inspecció i una neteja senzilles, amb un cost de manteniment baix (només 1/3 de l'edifici tradicional de maó-formigó).

 

 

L'estructura lleugera d'acer té una gran flexibilitat i la disposició interna de la vila es pot ajustar lliurement segons les necessitats dels clients, com ara augmentar o disminuir les habitacions, canviar la mida de la sala d'estar i convertir espais comercials. L'aspecte de la vila també es pot personalitzar segons les necessitats estètiques dels clients, coincidint amb l'estil arquitectònic local i les característiques del complex turístic.

 

 

Tot i que la inversió inicial de la vil·la d'acer lleuger és lleugerament superior a la de l'edifici tradicional de maó-formigó, tenint en compte el cicle de construcció curt, el baix cost laboral, el baix cost de manteniment i els materials reciclables, el cost global és inferior al de l'edifici tradicional de maó-formigó a llarg termini. Per als desenvolupadors turístics i els propietaris de petites empreses, pot reduir el cicle d'inversió i els costos operatius, i té un alt rendiment de costos.