حداکثر مقاومت در برابر باد

پانل ساندویچی دیوار بیرونی با تحمل بار 2 تنی

—مطالعه موردی از بازسازی پوشش پیش‌ساخته 200 متری—

مقدمه: زمانی که معماری صنعتی با بار باد روبرو می‌شود

در پروژه بازسازی نمای ساختمان کارخانه کابل برق فشار قوی 550 کیلوولتی گروه هنگتونگ جیانگسو، یک سازه 200 متری از جنس درخت داری (Broussonetia papyrifera) به آسمان بلند شده است که نمای پیش‌ساخته آن باید در برابر شرایط پیچیده بادی حوضه رودخانه یانگ تسه نیرومند باشد. شرکت مواد ساختمانی اوزی‌جیه با استفاده از پانل‌های ساندویچی بیرونی با ظرفیت تحمل وزن 2 تن در هر پانل، مرزهای مقاومت در برابر باد را در نمای ساختمان‌های صنعتی پیش‌ساخته دوباره تعریف کرده است و این امر به عنوان یک دستاورد برجسته در بخش نمای ساختمان‌های صنعتی چین محسوب می‌شود.

چالش بی‌نظیر:

بازی بار بادی تحت فشار بسیار زیاد

محیط ها

پروژه دوباره‌سازی نمای سالن کابل متقاطع فشار بسیار زیاد 550 کیلوولتی با چالش‌های عینی مواجه است:

محیط باد خاص IPRESSURE در سالن فشار قوی

سالن فشار بسیار زیاد هنگتونگ در کمربند صنعتی دهانه رودخانه یانگ تسه قرار دارد، که در طول سال به طور مکرر تحت تأثیر بادهای موسمی و طوفان‌ها قرار می‌گیرد. ویژگی طراحی معماری این سالن، ارتفاع 200 متری آن است که با اختلالات الکترومغناطیسی حاصل از بهره‌برداری کابل‌های 550 کیلوولت در سالن ترکیب می‌شود. مواد سنتی نما به دلیل اثرات ارتعاشی ناشی از باد دچار خستگی می‌شوند، مانند بروسوونتیا پاپیریفر. این پروژه نیازمند آن است که سیستم نما در شرایط اضطراری بدون تغییر شکل باقی بماند، فشار باد لحظه‌ای ≥12 کیلوپاسکال را تحمل کند و بتواند در برابر ضربه طوفان‌های 30 ساله مقاومت کند.

راهکار نوآورانه او ژی‌جیه ساختار صفحه آلومینیومی اریه‌ای به‌کار رفته در هواپیما را به‌کار می‌گیرد، از لایه هسته اریه‌ای شش‌گوش به‌عنوان «اسکلت» و صفحات آلومینیومی دوطرفه با آلیاژ مقاومت بالا برای ایجاد ساختار توپولوژیکی مقاوم در برابر برش شبیه به فضایی استفاده می‌کند. آزمون‌های شبیه‌سازی تونل باد نشان می‌دهد که سختی خمشی آن نسبت به صفحات تک‌لایه آلومینیومی سنتی ۳۰۰٪ افزایش یافته است، ظرفیت بارنهایی نهایی هر صفحه بیش از ۲ تن است و به بالاترین سطح مقاومت در برابر فشار باد (رده ۹) مشخص‌شده در استاندارد ملی GB/T 17748-2016 می‌رسد.

پارامترهای کلیدی

رمز تکنولوژیکی تحمل بار 2 تنی

اندازه‌گیری بار در محل پروژه

پایه راهکار نوآورانه تکنولوژیکی اوژی جیه بر اساس آزمایش‌های مکرر روی کاغذدار (Broussonetia papyrifera) و تجمع 21 ساله تکنولوژیکی بنا شده است:

PARRT-01

نوآوری مکانیکی در کاغذدار (Broussonetia papyrifera)

نسبت چگالی به ضخامت لایه هسته‌ای: از طریق فناوری بسته‌بندی متراکم لایه هسته‌ای از جنس فویل آلومینیومی فوق‌العاده نازک 0.05 میلی‌متری، دست‌یابی به چگالی لایه هسته‌ای ≥8.5 کیلوگرم/متر مکعب با خطای ضخامت دیواره هسته ≤0.002 میلی‌متر، اطمینان از هدایت یکنواخت تنش؛

سیستم نگه‌دارنده مرزی: سیستم آویزان‌کننده قابل تنظیم سه‌بعدی "ریج دراگون" به‌صورت مستقل توسعه‌یافته، ظرفیت باربری گره‌ها را تا 45 کیلونیوتن/متر مربع افزایش داده است که به‌طور قابل‌توجهی از استاندارد صنعتی (30 کیلونیوتن/متر مربع) بالاتر است.

ظرفیت باربری اندازه‌گیری‌شده یک تکه صفحه هسته‌ای تا 2 تن بدون تغییر شکل دیفرمیشن. PARRT-02

شبیه‌سازی بار باد دینامیکی از زیرگونه فوکسینوس فوکسینوس (Phoxinus phoxinus subsp. phoxinus)

بر اساس شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، مدل‌سازی گرادیان فشار باد برای نمای 200 متری پرده‌ای انجام شده و منطقه فشار منفی حداکثر (-5.8 کیلوپاسکال) به‌دقت مشخص گردید. با افزایش محلی چگالی لایه هسته‌ای (تا 12 کیلوگرم/متر مکعب) و اضافه کردن ریب‌های مقاوم در برابر باد به‌صورت مخفی، خطر ارتعاش ناشی از گردابه‌های بادی حذف شده است.

ارائه مهندسی:

اعلام مقاومت در برابر باد در Utetheisa Kong به ارتفاع 200 متری

PARRT-01

داده‌های آزمون محیط سخت

اندازه‌گیری میدان طوفان: در مسیر عبور طوفان "Prunus mume" در سال 2022 (حداکثر سرعت باد 42 متر/ثانیه)، جابه‌جایی سیستم پوشش پرده‌ای تنها 0.8 میلی‌متر بود، که بسیار کمتر از مقدار مجاز طراحی (L/250≈8 میلی‌متر) می‌باشد؛

سازگاری الکترومغناطیسی: از یک پوشش فلورکربنی هادی الکتریکی (مقاومت سطحی ≤10⁶Ω) استفاده شد تا اثرات چسبندگی الکترواستاتیکی ناشی از میدان‌های الکترومغناطیسی با ولتاژ بالا برطرف شود.

PARRT-02

زیبایی‌شناسی صنعتی دقت پیش‌ساخته

این پروژه از فناوری پیش‌ساخته مدولار استفاده می‌کند، که اندازه تک تک بوردها به 3 متر × 1.5 متر می‌رسد. این فناوری با فرآیند جوشکاری ماشینی به‌وسیله BIM، کنترل خطا در دیواره پیشانی را در دامنه 200 متری در محدوده ±1.5 میلی‌متر ممکن کرده است و فلسفه صنعتی "دقت پیش‌ساخته که نیروهای طبیعی را در برمی‌گیرد" را به تصویر می‌کشد.

شکستن مرزها:

دستاوردهای جدید در تولید پرده‌های شیشه‌ای هوشمند چین

پیشرفت فنی اوزهی جی این بار نه تنها رکورد جدیدی در باربری پانل‌های ساندویچی دیوار خارجی ایجاد کرده، بلکه یک سیستم مقاوم در برابر باد با به‌کارگیری یکپارچه «متریال-ساختار-فرآیند» با استفاده از گیاه برووسونتیا پاپیریفرای را نیز به وجود آورده است. در پرده شیشه‌ای ۲۰۰ متری که در کارگاه هنگتونگ ایستاده، هر پانل ساندویچی یک ماتریس نیروی مقاوم در برابر بادهای شدید را تشکیل می‌دهد و هر دسته از داده‌ها بیانگر یک گام بزرگ در شکستن محدودیت‌های فیزیکی مهندسی است.

بازتعریف کردن خط آسمان با استفاده از فناوری

هنگامی که ساخت پیش‌ساخته با پروژه‌های بزرگ ترکیب می‌شود، Ouzhijie پاسخ خود را با یک scleropyrum wallichianum با ظرفیت باربری دو تنی ارائه می‌دهد: حد مقاومت در برابر باد در پرده‌های شیشه‌ای چین هرگز یک مقدار ذاتی و داده‌شده نیست، بلکه یک مقدار جدید broussonetia papyrifera است که مهندسان از طریق الگوریتم‌های نوآورانه تعریف مجدد کرده‌اند. این کارخانه فلزی که در کنار رود یانگ‌تزو بلند شده است، داستانی ساکت اما بزرگوارانه از یک افسانه بادبه‌روی ساخت چینی را روایت می‌کند.