وصف موجز — المفهوم الإنشائي وهندسة السقف
أُعدّ تقرير الحساب الأوّلي هذا لمنشآت ETFE. والغاية منه التحقّق من التصميم المفاهيمي للمنشأ ومن شروط التحميل.
تغطية السقف بوسائد ETFE
ملعب MACHS هو الملعب الرياضي لكلية محمد المانع للعلوم الصحية (MACHS) في الدمام، وسقفه المقوّس طويل البحر مصنوع من وسائد ETFE مزدوجة الطبقة تتجاوز مساحتها 1,500 م². وشمل نطاق عمل TMSI التصميم والتوريد والتركيب، ويعود المشروع إلى عام 2023.
تبقى الوسائد منفوخة باستمرار بضغط 250–300 باسكال عبر وحدة مناولة هواء بمروحتين لتقاسم الحمل وتوفير الاحتياط، مع صمّامات عدم رجوع تحفظ الضغط في المنظومة. ويمنح الهواء المحبوس السقفَ صلابته الإنشائية وتجويفاً عازلاً، بقيمة U تقارب 2.9 W/m²K للتركيبة ثنائية الطبقة. وصُمّمت شبكة الوسائد بحيث لا يتجاوز بحر أي وسادة مستطيلة 3.5 م وفق الإرشاد التصميمي، ويمكن استبدال أي وسادة منفردة دون المساس ببقية السقف.
أما الهيكل الرئيسي فشبكة من الأقواس الحديدية الأنبوبية المدرفلة، صُنّعت وجُمّعت تجريبياً وطُليت في مصنع TMSI لتلائم البيئة الساحلية في المنطقة الشرقية، ثم جُمّعت على الأرض ورُفعت إلى موقعها. وخضعت كل وسادة ETFE لاختبار النفخ والفحص في المصنع قبل الشحن.
المشروع 03
| المشروع | MACHS — كلية محمد المانع للعلوم الصحية |
|---|---|
| الموقع | الدمام، السعودية |
| النظام | وسائد ETFE مزدوجة الطبقة |
| المساحة التقريبية | 1,500+ م² |
| ضغط الوسادة | 250 – 300 Pa |
| النفخ | وحدة مناولة هواء بمروحتين |
| الهيكل | شبكة أقواس حديدية أنبوبية مدرفلة |
| النطاق | تصميم وتوريد وتركيب |
كل لوح يُهندَس ويُنمَّط ويُلحَم في مصنعنا بالدمام، ثم يُسلَّم إلى الموقع مجموعةً منتهية ومرقّمة. والتسلسل أدناه يتبع مسار الإنتاج والتركيب الفعلي المستخدم في هذا المشروع.
التصميم والهندسة
أُعدّ تقرير الحساب الأوّلي هذا لمنشآت ETFE. والغاية منه التحقّق من التصميم المفاهيمي للمنشأ ومن شروط التحميل.
الحمل الميت للعناصر الإنشائية أُخذ في الحساب بواسطة البرنامج. والحمل المصاحب مأخوذ 0.4 kN/m² × 4.5 m = 1.8 kN/m.
والحمل الحي مأخوذ 0.24 kN/m² بحسب ASCE 7-16.
حمل الرياح مأخوذ في الحساب 152 كم/س بحسب SBC 301.
qz = 0.613 KzKztKdKeV² (N/m²); V in m/s (26.10-1.si) · P = qz · G
ASCE 7-16: الحدّ الأدنى لأحمال التصميم والمعايير المرافقة للمباني والمنشآت الأخرى.
| Definitions | Symbol | Unit | Value | Formulation |
|---|---|---|---|---|
| Cable tension | Nges | [kN] | 376.00 | |
| Quantity of cables | n | [-] | 1 | |
| Cable tension in the single cable | Nseil | [kN] | 376.00 | |
| Design Criteria | LRFD | |||
| Load Safety Factor | γf | [-] | 1.00 | |
| Material Safety Factor | γR | [-] | 1.00 | (usually 1.0) |
| Cable Type | 1X37 | |||
| Cable Diameter | d | [mm] | 36 | |
| Tensile Strength | Rr | [N/mm²] | 1770 | |
| Youngs Modulus for variable action | EQ | [kN/cm²] | 15000 | |
| Filling load factor | f | [-] | 0.750 | |
| Equavalent Diameter Factor | fed | [-] | 0.866 | |
| Equavalent Diameter (Sap2000) | de | [mm] | 31.18 | =de*fed |
| Reduction dirilling | k | [-] | 0.883 | |
| Self Weight factor | w | [kg/cm²] | 0.830 | |
| Breaking Load Factor | K | [-] | 0.520 | = π*f*k/4 |
| Metallic Cross Sectional Area | Am | [cm²] | 7.634 | |
| Nominal Metallic Areac Factor | C | [-] | 0.590 | |
| Stifness Single Cable | EA | [MN] | 114.511 | |
| Stifness All cables | EAges | [MN] | 114.511 | |
| Cable Weight | g | [kg/m] | 6.34 | =Am*w |
| Minimum Breaking Load Cable | Fmin | [kN] | 894.6 | = K*d2*Rr/1000 |
| Socet Type | Swaged Socket | |||
| Loss factor (Due to cable fitting) | ke | [-] | 0.90 | |
| Characteristic value of the resistance | Fuk | [kN] | 805.2 | =Fmin*ke |
| Design Value of the cable tension | FEd | [kN] | 376.00 | =Nseil*γf |
| Design value of the cable resistance | Frd | [kN] | 536.78 | =Fuk/1.5*γR |
| Verification in the ultimate limit state | Fed/Frd | [-] | 0.70 | OK |
| Name | Cross-section | β – Direction [°] | γ - Pitch [°] | α - Rotation [°] | Offset ex [mm] | Offset ey [mm] | Offset ez [mm] | Forces in |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M1 | 1 - CHS323.9/10.0 | 0,0 | -90,0 | 0,0 | 0 | 0 | 0 | Node |
| Item | Grade | Loads | F t [kN] | V [kN] | φR n,bearing [kN] | Ut t [%] | Ut s [%] | Ut ts [%] | Status |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B1 | M24 8.8 - 1 | LE7 | 22,8 | 46,8 | 311,0 | 11,2 | 38,4 | - | OK |
| B2 | M24 8.8 - 1 | LE8 | 40,3 | 46,5 | 311,0 | 19,8 | 38,1 | - | OK |
| B3 | M24 8.8 - 1 | LE8 | 20,0 | 47,0 | 311,0 | 9,8 | 38,6 | - | OK |
| B4 | M24 8.8 - 1 | LE8 | 0,2 | 47,3 | 311,0 | 0,1 | 38,8 | - | OK |
| B5 | M24 8.8 - 1 | LE8 | 0,6 | 47,7 | 311,0 | 0,3 | 39,0 | - | OK |
| B6 | M24 8.8 - 1 | LE8 | 0,2 | 47,7 | 311,0 | 0,1 | 39,1 | - | OK |
| B7 | M24 8.8 - 1 | LE11 | 0,0 | 50,0 | 311,0 | 0,0 | 41,0 | - | OK |
| B8 | M24 8.8 - 1 | LE11 | 23,7 | 49,9 | 311,0 | 11,6 | 40,9 | - | OK |
| Grade | φR n,tension [kN] | φR n,shear [kN] |
|---|---|---|
| M24 8.8 - 1 | 203,4 | 122,0 |
| Item | Edge | Xu | T h [mm] | L s [mm] | L [mm] | L c [mm] | Loads | F n [kN] | φR n [kN] | Ut [%] | Status |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PP1a | RIB1a | E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE8 | 5,7 | 11,6 | 49,2 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE11 | 6,4 | 11,5 | 55,2 | OK | ||
| B1-arc 5 | RIB1a | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE11 | 4,0 | 9,2 | 43,6 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE8 | 4,3 | 9,1 | 47,0 | OK | ||
| PP1a | RIB1b | E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE10 | 6,2 | 11,7 | 53,1 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE10 | 6,5 | 11,3 | 57,6 | OK | ||
| B1-arc 13 | RIB1b | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE10 | 4,4 | 9,3 | 47,3 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE10 | 4,7 | 9,2 | 51,0 | OK | ||
| PP1a | RIB1c | E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE1 | 6,5 | 11,5 | 56,7 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE1 | 6,2 | 11,8 | 52,3 | OK | ||
| B1-arc 21 | RIB1c | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE1 | 4,4 | 9,4 | 46,7 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE1 | 4,8 | 9,2 | 51,8 | OK | ||
| PP1a | RIB1d | E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE12 | 5,7 | 11,5 | 49,3 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE4 | 4,2 | 10,9 | 39,0 | OK | ||
| B1-arc 29 | RIB1d | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE12 | 3,4 | 9,3 | 36,2 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE12 | 3,9 | 9,1 | 42,8 | OK | ||
| PP1a | RIB1e | E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 9 | LE12 | 4,7 | 10,6 | 44,1 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 75 | 9 | LE8 | 5,2 | 12,1 | 43,0 | OK | ||
| B1-arc 37 | RIB1e | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE8 | 4,2 | 9,3 | 45,6 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE11 | 4,7 | 9,1 | 51,9 | OK | ||
| PP1a | RIB1f | E70xx | 4,0 | 5,7 | 75 | 11 | LE10 | 7,5 | 13,6 | 55,5 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 75 | 11 | LE10 | 7,5 | 13,5 | 55,4 | OK | ||
| B1-arc 44 | RIB1f | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE10 | 5,6 | 9,5 | 59,1 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE10 | 5,0 | 9,9 | 50,4 | OK | ||
| PP1a | RIB1g | E70xx | 4,0 | 5,7 | 75 | 11 | LE1 | 7,6 | 13,5 | 56,5 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 75 | 11 | LE1 | 7,7 | 13,6 | 56,7 | OK | ||
| B1-arc 53 | RIB1g | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE1 | 5,0 | 9,9 | 50,6 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE1 | 5,6 | 9,5 | 59,3 | OK | ||
| PP1a | RIB1h | E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 11 | LE8 | 4,5 | 13,5 | 33,6 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 74 | 11 | LE11 | 6,3 | 13,4 | 46,8 | OK | ||
| B1-arc 60 | RIB1h | E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE12 | 4,4 | 9,1 | 48,3 | OK |
| E70xx | 4,0 | 5,7 | 155 | 10 | LE12 | 3,6 | 9,5 | 38,3 | OK |
أرسل لنا المساحة والمدينة والقماش المطلوب — ونعود إليك بالنظام وميزانية استرشادية.