Le bâtiment de stockage à structure métallique est désormais principalement utilisé pour concevoir du stockage industriel. Il présente les caractéristiques d’un poids léger, d’une grande portée, d’une disposition flexible du réseau de colonnes et d’une connexion facile de la technologie, et les composants peuvent être traités et fabriqués dans l’usine de traitement ; la période de construction est courte et la qualité du projet est facile à garantir.

Les questions telles que l’isolation thermique, le drainage et la ventilation doivent être concentrées sur la conception globale de l’installation de stockage à structure métallique. La conception structurelle doit se concentrer sur le contrôle du système structurel, des composants et des nœuds de connexion. Selon ses caractéristiques, nous pouvons maximiser les forces et éviter les faiblesses pour mieux jouer le rôle d’installation de stockage de structure en acier.

La conception du bâtiment de stockage à structure métallique

Isolation thermique et protection incendie pour l’acier

L’acier présente une conductivité thermique élevée, avec un indice de conductivité thermique de 50 W/(m·°C). Lorsque l’acier est soumis à des températures supérieures à 100°C, sa résistance à la traction diminue et sa plasticité augmente. Lorsque la température atteint 250°C, la résistance à la traction de l’acier diminue encore.

À mesure que la température augmente, la plasticité diminue et le risque de fragilité bleue apparaît. Lorsqu’elle atteint 500°C, la puissance de l’acier diminue considérablement, ce qui constitue une menace potentielle pour l’intégrité structurelle des composants en acier. Ainsi, lorsque la température ambiante autour d’une structure en acier dépasse 150°C, il devient impératif de mettre en œuvre des mesures d’isolation thermique et de protection incendie.

Une approche courante consiste à envelopper la structure en acier avec des briques réfractaires, du béton ou des panneaux ignifuges rigides ou à appliquer un revêtement résistant au feu. L’épaisseur de ces couches de protection doit respecter les directives stipulées dans le « Règlement technique pour les peintures ignifuges sur les structures en acier ».

Conception d’étanchéité et de drainage du toit

Une attention particulière doit être accordée à la conception du drainage et de l’étanchéité du toit. Selon le « Spécifications techniques pour l’ingénierie des toitures », il est conseillé de maintenir une pente de toiture minimale de 5 %. Une augmentation appropriée de la pente est recommandée dans les régions sujettes à de fortes accumulations de neige.

La longueur d’un toit à pente unique dépend principalement des variations locales de température et de la hauteur maximale de charge d’eau due aux précipitations. Sur la base de l’expérience en matière de conception technique, il est recommandé de limiter la longueur des toits à pente unique à environ 70 mètres.

Il est recommandé d’installer des sorties de ventilateur de toit à proximité du faîte du toit pour faciliter l’ajout de feuilles de couleur supplémentaires pour le contrôle des inondations. Pour éviter les fuites d’eau de pluie au niveau des joints de différents matériaux, des méthodes telles que le surélévation partielle des pannes et l’élévation des panneaux de couleur peuvent créer des variations localisées de hauteur dans les panneaux de couleur. Lors de l’assemblage de bandes d’éclairage naturel avec des tôles d’acier colorées, il est essentiel de s’assurer que la forme de la bande d’éclairage naturel s’aligne avec la tôle d’acier colorée, avec une largeur de chevauchement d’au moins un sommet et un creux.

Les méthodes de drainage du toit sont classées en drainage libre, gouttière interne, gouttière externe et autres techniques. L’évacuation des eaux pluviales peut être gérée par un drainage gravitaire et un drainage par siphon. Étant donné que la plupart des fuites de toiture et des problèmes de refoulement sont associés aux gouttières, il est conseillé de minimiser l’utilisation de drains internes en raison de leur coût élevé.

Le drainage dans les gouttières internes peut être réalisé en dirigeant l’eau de pluie via des tuyaux de descente vers des canaux de drainage souterrains ou en installant des tuyaux suspendus horizontaux dans l’installation de stockage pour collecter le drainage externe par sections.

Conception de ventilation

Selon les exigences de ventilation et d’évacuation des fumées de l’installation de stockage, des lucarnes et des ventilateurs peuvent être installés sur le toit, et des fenêtres ouvrantes ou des ventilateurs d’extraction peuvent être installés sur les murs. Une alimentation en air centralisée peut également être mise en place lorsque le poste de travail est fixe. Lors de la conception technique, ils peuvent être sélectionnés en fonction des caractéristiques du processus.

En bref, la conception des installations de stockage de structures en acier doit être entièrement adaptée à leurs caractéristiques afin que la conception soit sûre, fiable, économique, raisonnable et réponde aux exigences du processus.

Aménagement structurel et contreventement du bâtiment de stockage à structure métallique :

La conception du système structurel doit être soigneusement étudiée pour maintenir la stabilité, des chemins de transmission de force clairs et une répartition efficace des charges.

La disposition du système de contreventement doit être rationnelle, offrant une structure stable avec une transmission de force coordonnée. Une attention particulière doit être accordée au contreventement entre les colonnes, en tenant compte de l’emplacement des équipements, de la logistique et du flux de personnes. Le contreventement inter-colonnes peut prendre diverses formes, notamment le contreventement supérieur, inférieur, transversal et de portique. Un bon agencement est crucial pour transmettre efficacement les forces internes.

Conception du nœud :

La conception des nœuds est un aspect essentiel de la conception des installations de stockage à structure métallique. La forme des nœuds doit s’aligner sur les caractéristiques de transmission de force. Les types de nœuds comprennent les joints rigides, les joints articulés et les joints semi-rigides. Les ingénieurs en structure doivent s’assurer que les nœuds peuvent gérer les moments de flexion et les rotations sans provoquer de déformation excessive. Des précautions doivent être prises lors de la conception de nœuds dans des installations de stockage à plusieurs travées, en particulier au niveau des travées attachées ou des connexions à travée haute et basse.

Conception des composants et des nœuds d’une installation de stockage de structure en acier

Conception des composants

(1) La conception des composants commence par la sélection des matériaux. Les plus couramment utilisés sont Q235 et Q355. Habituellement, une seule nuance d’acier est utilisée pour la structure principale afin de faciliter la gestion du projet. Pour des raisons économiques, vous pouvez également choisir une combinaison de profilés en acier de différentes résistances. Lorsque l’intensité est contrôlée, Q355 peut être sélectionné ; Q235 doit être utilisé lors d’un contrôle stable.

(2) Les logiciels structurels actuels fournissent tous des fonctions de post-traitement pour la vérification des sections transversales. En raison des progrès de la technologie des programmes, certains logiciels peuvent augmenter la taille des composants qui échouent au calcul d’un niveau par rapport à la bibliothèque de sections donnée. Et réanalysez et calculez automatiquement jusqu’à ce qu’ils soient réussis, comme PKPM, sap2000, etc.

Résumer

La conception des installations de stockage à structure métallique implique de nombreux éléments essentiels, tels que la sélection du système structurel, la conception du système de contreventement, la conception des composants et la conception des nœuds. Une sélection raisonnable des systèmes structurels, la disposition des systèmes de contreventement et une méthode précise des composants et des nœuds sont essentielles pour garantir la stabilité, la sécurité et l’économie des installations de stockage industriel. Divers facteurs doivent être soigneusement pris en compte lors de la conception technique, notamment les exigences d’utilisation, les conditions géographiques, la conception sismique, etc., pour garantir que la structure en acier finale répond à toutes les exigences.