Diseño de villa de acero ligero de dos-pisos para clientes de la Isla de la Reunión

Diseño de villa de acero ligero de dos-pisos para clientes de la Isla de la Reunión (estructura, lista de materiales y análisis de mercado)

 

Este proyecto es una villa de acero liviano de dos-pisos diseñada para clientes en la Isla de la Reunión, con un tamaño plano de 11,8m × 11,8m y una altura de piso de 2,65m por piso. Teniendo en cuenta el clima extremo de huracanes en la Isla de la Reunión, el diseño se centra en la resistencia al viento y la estabilidad estructural. La estructura principal adopta acero de sección C-de paredes delgadas-formado en frío-y reforzado con paneles estructurales OSB de 18 mm. La pared externa está protegida por paneles AAC de 50 mm de espesor y la losa del piso utiliza lámina de acero galvanizado CBC de 1 mm con concreto-moldeado-in situ-in situ. El diseño general cumple con los estándares locales de seguridad de construcción y se adapta a las características climáticas de huracanes tropicales de la Isla de la Reunión.

 

 

El concepto de diseño central de la villa es "ligero, de alta-resistencia,-resistente al viento y duradero", centrándose en resolver el problema de estabilidad estructural bajo condiciones climáticas extremas de huracanes. El diseño estructural específico es el siguiente:

 

 

La estructura de soporte de carga principal-adopta acero de sección C-de paredes delgadas-formado en frío-con especificaciones de 140 × 41 × 39 × 11 mm, espesor de 1,2 mm y material G550AZ150. Este material tiene un alto límite elástico (mayor o igual a 550 MPa) y buena resistencia a la corrosión (recubrimiento galvanizado en caliente AZ150), que puede resistir eficazmente la erosión del clima marino tropical y garantizar la vida útil de la estructura.

Disposición de las columnas: Las columnas están dispuestas a intervalos de 1,2 m a lo largo del perímetro y los tabiques internos de la villa (plano de 11,8 mx 11,8 m), con una altura total de 5,3 m (2 × 2,65 m). La base de la columna está conectada a los cimientos mediante pernos de anclaje para mejorar el rendimiento anti-vuelco y anti-tirones, lo cual es crucial para resistir el impacto de un huracán.

Disposición de las vigas: Las vigas del piso y las vigas del techo se organizan correspondientemente a las columnas, con las mismas especificaciones de acero de sección C-que las columnas. Las vigas del piso están dispuestas a intervalos de 1,2 m para soportar la carga de la losa del piso y la estructura superior; Las vigas del techo adoptan una estructura de armadura para mejorar la rigidez general y la resistencia al viento del techo.

Diseño de correas y vigas: Las correas del techo y las vigas de las paredes se organizan a intervalos de 600 mm, utilizando acero de sección en C- de paredes delgadas-formado en frío-de 100 × 40 × 20 × 10 mm (1,0 mm de espesor), que se conecta a las columnas y vigas para formar un sistema de carga completo-y proporciona soporte para la pared externa y los paneles del techo.

 

En respuesta al clima extremo de huracanes en la Isla de la Reunión, se utilizan paneles estructurales OSB (Oriented Strand Board) de 18 mm de espesor para reforzar toda la estructura de acero liviano, formando un muro de corte y un techo compuestos de "quilla de acero + panel OSB", lo que mejora en gran medida la rigidez lateral y la integridad de la estructura, y resiste eficazmente la presión lateral y la fuerza de succión generadas por los huracanes.

Refuerzo de la pared: los paneles OSB están completamente pavimentados en los lados interior y exterior de la quilla de la pared de acero liviano, fijados con tornillos autorroscantes anti-viento- (espaciado 150 mm), formando un sistema de muro de corte cerrado que puede resistir la carga del viento lateral y evitar la deformación y el daño de la pared.

Refuerzo del techo: los paneles OSB se pavimentan en las correas del techo, se fijan con tornillos autorroscantes anti-viento- y luego se cubren con una membrana impermeable y tejas. El panel de techo OSB mejora la resistencia a la succión del viento del techo y evita que los huracanes levanten el techo o lo dañen.

Refuerzo de conexión: todas las conexiones entre columnas, vigas, correas, vigas y paneles OSB adoptan conectores antioxidantes- de alta resistencia (como acero en ángulo galvanizado, tornillos autorroscantes anti-viento-) y los puntos de conexión están reforzados con sellador para garantizar la estanqueidad y firmeza de la conexión, evitando el aflojamiento estructural bajo el impacto de un huracán.

 

 

La pared externa adopta paneles de AAC (hormigón celular esterilizado en autoclave) de 50 mm de espesor como materiales de mantenimiento. Los paneles AAC tienen las características de peso ligero, alta resistencia, aislamiento térmico, aislamiento acústico y resistencia al fuego, y su estructura porosa puede reducir eficazmente la carga del viento al tiempo que proporciona un buen rendimiento de aislamiento térmico, adaptándose al clima tropical de la Isla de la Reunión. Los paneles AAC se fijan en el lado exterior de los paneles estructurales OSB a través de conectores especiales, y los espacios entre los paneles se rellenan con sellador para garantizar un rendimiento a prueba de agua y viento.

 

 

La losa del piso adopta una lámina de acero galvanizado CBC de 1 mm de espesor como placa de soporte del piso, con concreto C30-moldeado-in-in situ-in situ (espesor 100 mm). La lámina de acero galvanizado tiene buena resistencia a la corrosión y capacidad de carga, y el concreto-in-forma una losa de piso compuesta con la lámina de acero, que tiene alta rigidez y capacidad de carga, y puede resistir eficazmente la vibración y el impacto causados ​​por los huracanes. La placa de soporte del piso se fija a las vigas del piso mediante tornillos autorroscantes y la malla de acero se coloca en el concreto para evitar grietas.

 

 

Combinado con las características geológicas de la Isla de la Reunión y los requisitos de resistencia a huracanes, la base adopta una base independiente de hormigón armado. El tamaño de la base es de 800 mm × 800 mm × 1000 mm (largo × ancho × alto) y el refuerzo de la base está dispuesto de acuerdo con los requisitos de carga-. La base de la columna está conectada a los cimientos a través de pernos de anclaje (M24), y los pernos de anclaje están incrustados en los cimientos para garantizar suficiente capacidad anti-vuelco y anti-tirón, evitando que el edificio sea derribado por la carga del viento huracanado.

 

A continuación se muestra la lista detallada de materiales y el cálculo de cantidad basado en el diseño de la estructura de la villa y el tamaño de 11,8 mx 11,8 mx 5,3 m (altura total), incluidos los materiales principales, los materiales auxiliares y los conectores, lo que garantiza una cantidad suficiente y racionalidad.

 

 

Nombre del material	Especificación	Espesor	Cantidad	Unidad	Solicitud
Acero-sección C-formado en frío	140×41×39×11mm	1,2 mm	320	m	Columnas, vigas de piso, vigas de techo.
Acero-sección C-formado en frío	100×40×20×10mm	1,0 mm	480	m	Correas de techo, vigas de pared
Acero-sección C-formado en frío	80×40×20×8mm	0,8 mm	220	m	Quillas de partición interna
Componentes de armadura de acero	Estructura de techo a juego	1,2 mm	12	conjuntos	Armazón de techo (mejora la resistencia al viento)

 

 

Nombre del material	Especificación	Cantidad	Unidad	Solicitud
Panel estructural OSB	18 mm de espesor, 2440×1220 mm	180	㎡	Refuerzo de paredes y techos (lados interior y exterior)
Tornillos autorroscantes-antiviento-	M5×50mm, galvanizado	15000	piezas	Fijación de paneles OSB a quillas de acero
Acero de ángulo galvanizado	50×50×5mm	60	m	Reforzar las conexiones entre quillas.

 

 

Nombre del material	Especificación	Cantidad	Unidad	Solicitud
Panel CAA	50 mm de espesor, 600×2400 mm	120	㎡	Mantenimiento de paredes exteriores (excluyendo puertas y ventanas)
Conectores de panel AAC	Conectores galvanizados especiales	2400	piezas	Fijación de paneles AAC a paneles OSB
Sellador impermeable	Sellador de poliuretano	30	tubos	Rellenar huecos entre paneles AAC y conexiones.
Pintura de pared exterior	Anti-corrosión, anti-ultravioleta, impermeable	20	galones	Revestimiento de pared exterior de AAC (mejora la durabilidad)

 

Nombre del material	Especificación	Cantidad	Unidad	Solicitud
Hoja de acero galvanizada CBC	Placa de soporte de suelo de 1 mm de espesor.	150	㎡	Base de losa de piso (dos pisos, incluyendo escaleras)
C30 Hormigón moldeado-in-in situ	100 mm de espesor	15	m³	Losa de piso (dos pisos)
Malla de acero	Φ6@150×150mm	150	㎡	Hormigón de refuerzo-in-in situ
Tornillos autorroscantes-para suelo	M6×30mm, galvanizado	8000	piezas	Fijación de chapa de acero galvanizado a vigas de suelo.

 

 

Nombre del material	Especificación	Cantidad	Unidad	Solicitud
Hormigón Armado C30	fundación independiente	25	m³	Fundación villa (32 fundaciones independientes)
Acero de refuerzo	Φ16mm, Φ12mm	3.5	montones	Refuerzo de cimientos
Pernos de anclaje	M24×800mm, galvanizado	128	piezas	Conexión de la base de la columna a la base
Membrana impermeable	Membrana impermeable SBS, 4 mm de espesor.	150	㎡	Impermeabilización de cimientos

 

 

Nombre del material	Especificación	Cantidad	Unidad	Solicitud
Membrana impermeable para techos	Membrana impermeable de TPO, 1,5 mm de espesor.	140	㎡	Impermeabilización de techos (resistiendo lluvias huracanadas)
Tejas	Tejas de hormigón ligero	150	㎡	Revestimiento del tejado (resistente al viento-)
Puertas y ventanas	Aleación de aluminio, resistente al viento-e impermeable (tamaño personalizado)	12	conjuntos	Puertas y ventanas de villa (6 ventanas por piso, 2 puertas por piso)
Algodón aislante	Lana de vidrio de 50 mm de espesor.	180	㎡	Aislamiento de paredes y techos (adaptación al clima tropical)
Materiales de escalera	Estructura ligera de acero + peldaños de hormigón.	1	colocar	Escaleras internas (que conectan dos pisos)

 

El diseño estructural de esta-villa de acero liviano de dos pisos está completamente adaptado al clima extremo de huracanes en la Isla de la Reunión, centrándose en la resistencia al viento, la estabilidad y la durabilidad. El análisis estructural detallado es el siguiente:

 

 

Lo más destacado de la estructura es su excelente resistencia al viento, que puede resistir eficazmente huracanes extremos (velocidad del viento mayor o igual a 150 km/h) comunes en la Isla de la Reunión. En primer lugar, la estructura principal-portante de carga adopta acero de sección C- de paredes delgadas-formado en frío-G550AZ150 con alto límite elástico y buena tenacidad, que puede soportar grandes cargas de viento lateral sin deformarse. En segundo lugar, toda la estructura está reforzada con paneles estructurales OSB de 18 mm, formando un sistema cerrado de techo y muro de corte compuesto, que mejora en gran medida la rigidez lateral y la integridad del edificio, y resiste eficazmente la presión lateral y la fuerza de succión generada por los huracanes. En tercer lugar, la base de la columna está firmemente conectada a la base independiente a través de pernos de anclaje, con una fuerte capacidad anti-vuelco y anti-tirón, evitando que el edificio sea derribado o levantado por la carga del viento huracanado. Además, los paneles de pared externos de AAC son livianos y están firmemente fijados, lo que puede reducir la carga del viento y al mismo tiempo garantizar el rendimiento a prueba de viento.

 

 

La villa adopta un sistema integrado de estructura de acero liviano, en el que columnas, vigas, correas, vigas y paneles OSB están estrechamente conectados a través de conectores de alta-resistencia, formando un sistema completo-portante de carga y anti-viento. La estructura de armadura del techo mejora la rigidez del techo, evitando deformaciones o daños bajo el impacto de un huracán. La losa de piso compuesto por lámina de acero galvanizado CBC y concreto-in-moldeado en el lugar tiene una alta rigidez y capacidad de carga, lo que garantiza la integridad del piso y evita grietas o daños causados ​​por la vibración del viento. Todos los puntos de conexión están reforzados con sellador y ángulo de acero, lo que mejora aún más la integridad estructural y el rendimiento a prueba de agua y viento.

 

La Isla de la Reunión está ubicada en la zona de clima marino tropical, con altas temperaturas, alta humedad y una fuerte corrosividad de la niebla salina marina. La estructura considera plenamente esta característica: la quilla de acero liviano adopta material G550AZ150 con revestimiento galvanizado en caliente-(AZ150), que tiene una excelente resistencia a la corrosión y puede resistir eficazmente la erosión de la niebla salina y la humedad. La placa de soporte del piso CBC es una lámina de acero galvanizado de 1 mm de espesor, que también tiene buena resistencia a la corrosión. Los paneles estructurales OSB están tratados con tratamiento anti-a prueba de corrosión y humedad-, y los paneles de pared externos AAC no son-tóxicos, insípidos y-resistentes a la corrosión. Todos los conectores están galvanizados o tratados con antioxidante-, lo que garantiza la durabilidad-a largo plazo de la estructura, y la vida útil puede alcanzar más de 50 años.

 

 

Además de la resistencia al viento, la estructura también se adapta al clima tropical de la Isla de la Reunión. Los paneles de pared externos AAC de 50 mm de espesor y el algodón aislante de lana de vidrio de 50 mm de espesor tienen un buen rendimiento de aislamiento térmico, lo que puede reducir efectivamente la temperatura interior en climas cálidos y ahorrar energía. La membrana impermeable para cimientos SBS y la membrana impermeable para techos TPO pueden prevenir eficazmente las fugas de agua de lluvia causadas por fuertes lluvias acompañadas de huracanes. La estructura ligera de la villa es adecuada para las características geológicas de la Isla de la Reunión (principalmente zonas montañosas y montañosas), reduciendo la presión sobre los cimientos y facilitando la construcción en zonas montañosas.

 

 

La estructura cumple con los estándares locales de seguridad de construcción de la Isla de la Reunión, con un alto rendimiento de seguridad. La estructura de acero liviano tiene un buen desempeño sísmico (la Isla de la Reunión está ubicada en una zona sísmica) y el sistema de muro de corte compuesto puede resistir eficazmente las ondas sísmicas. Los paneles de pared externos AAC y los paneles estructurales OSB tienen buena resistencia al fuego, lo que puede evitar la propagación del fuego. La losa del piso tiene una alta capacidad de carga, que puede soportar la carga de muebles, personal y otros usos diarios, y tiene buena resistencia al impacto.

 

Combinado con las características de la Isla de la Reunión (clima marino tropical, frecuentes huracanes, turismo desarrollado, diversas necesidades residenciales) y las ventajas de esta villa de acero ligero, el mercado objetivo está claramente posicionado, cubriendo principalmente los siguientes grupos y campos:

 

 

La Isla de la Reunión tiene una superficie pequeña y un terreno mayoritariamente montañoso, y los residentes locales tienen una fuerte demanda de edificios residenciales seguros, duraderos,-respetuosos con el medio ambiente y-que ahorren espacio. Esta villa de acero liviano tiene una excelente resistencia a los huracanes y durabilidad, lo que puede resolver el problema de la preocupación de los residentes locales por la seguridad de los edificios en condiciones climáticas extremas. Al mismo tiempo, la villa tiene un diseño flexible, se puede personalizar según las necesidades de los residentes y el ciclo de construcción es corto (sólo 45-60 días), lo que puede satisfacer la demanda urgente de vivienda de los residentes. Además, la estructura ligera de la villa es adecuada para la construcción en zonas montañosas de la Isla de la Reunión, lo que resulta difícil para los edificios tradicionales de ladrillo y hormigón, y tiene un amplio espacio de mercado en el mercado residencial local.

 

 

La Isla de la Reunión es un famoso centro turístico en el Océano Índico, con ricos recursos turísticos y una gran cantidad de turistas cada año. La demanda de casas de vacaciones, alojamiento en familias y hoteles turísticos es fuerte. Esta villa de acero liviano tiene las ventajas de una apariencia hermosa, un ambiente de vida confortable, aislamiento térmico y acústico, y puede diseñarse como una -casa de vacaciones o alojamiento en familia de alto nivel. La resistencia al viento y la durabilidad de la villa pueden garantizar el funcionamiento estable a largo plazo-de las propiedades vacacionales, y el método de construcción prefabricada puede completar rápidamente la construcción de comunidades vacacionales, reduciendo el ciclo de inversión de los promotores. Además, la villa se puede desmontar y reutilizar, lo que es adecuado para las necesidades de casas de vacaciones temporales o permanentes de los promotores turísticos.

 

Las pequeñas instalaciones comerciales locales de la Isla de la Reunión (como tiendas de conveniencia, clínicas, centros de servicios comunitarios) y las instalaciones públicas (como escuelas temporales y refugios de emergencia) también tienen una demanda de edificios seguros, eficientes y de bajo costo-. Esta villa de acero liviano se puede convertir en pequeños espacios comerciales o instalaciones públicas ajustando el diseño interno, lo que tiene las ventajas de una baja inversión, un ciclo de construcción corto y un fácil mantenimiento. Especialmente en la construcción de refugios de emergencia, el rápido montaje de la villa y su resistencia al viento pueden proporcionar un espacio de vida seguro para los residentes locales en caso de huracanes u otros desastres naturales, que cuenta con el apoyo del gobierno local.

 

 

El posicionamiento en el mercado de esta villa es "edificio de acero ligero de alta-calidad,-resistente al viento,-respetuoso con el medio ambiente y rentable-, centrándose en resolver los puntos débiles de los edificios locales (poca resistencia al viento, ciclo de construcción largo, alto costo de mantenimiento) y satisfacer las diversas necesidades de los residentes, desarrolladores turísticos y departamentos gubernamentales. Los clientes objetivo son principalmente residentes locales de ingresos medios y altos-, empresas de desarrollo turístico, propietarios de pequeñas empresas y departamentos gubernamentales locales.

 

En comparación con los edificios tradicionales de ladrillo-hormigón y otros tipos de edificios de acero liviano, esta villa de acero liviano de dos-pisos tiene ventajas obvias, especialmente adecuadas para la demanda del mercado de la Isla de la Reunión, y sus principales ventajas son las siguientes:

 

 

Pensando en el clima extremo de huracanes en la Isla de la Reunión, la villa adopta una serie de diseños-resistentes al viento: quilla de acero liviano de alta-resistencia G550AZ150, panel estructural OSB de 18 mm de refuerzo completo, base de columna firme y conexión de cimientos, y puertas y ventanas-resistentes al viento. La estructura general tiene una alta rigidez lateral e integridad, lo que puede resistir eficazmente huracanes extremos con una velocidad del viento mayor o igual a 150 km/h, lo que garantiza la seguridad del edificio y de los residentes, lo cual es la mayor ventaja en comparación con otros edificios.

 

 

La villa adopta una estructura de acero liviana prefabricada y todos los componentes principales (quilla de acero, panel OSB, panel AAC) se pre-en la fábrica y se transportan al sitio para su ensamblaje. El ciclo de construcción es de sólo 45-60 días, que es 1/3-1/2 del de una construcción tradicional de ladrillo y hormigón (120-180 días). El montaje in situ requiere menos mano de obra, lo que puede reducir el coste de construcción y satisfacer la demanda urgente de los clientes de viviendas o espacios comerciales.

 

 

La estructura liviana de acero es liviana y el peso total de la villa es solo 1/4-1/5 del edificio tradicional de ladrillo-hormigón, lo que reduce en gran medida la presión sobre los cimientos. El diseño de los cimientos independientes es simple y fácil de construir, adecuado para diversos terrenos, especialmente las zonas montañosas y montañosas de la Isla de la Reunión, donde los edificios tradicionales de ladrillo y hormigón son difíciles de construir. La villa se puede construir en pendientes pronunciadas o en parcelas estrechas, mejorando la tasa de utilización del terreno.

 

Los materiales principales de la villa (quilla de acero ligero, panel OSB, panel AAC) son todos materiales reciclables y respetuosos con el medio ambiente, que no producen residuos de construcción durante el proceso de construcción y se ajustan a la política local de protección ambiental de la Isla de la Reunión. Los paneles de pared externos AAC de 50 mm de espesor y el algodón aislante de lana de vidrio de 50 mm de espesor tienen un buen rendimiento de aislamiento térmico, lo que puede reducir el consumo de energía del aire acondicionado y la calefacción en la villa, ahorrar energía y reducir el costo de vida de los residentes.

 

 

La quilla de acero liviano adopta material G550AZ150 con revestimiento galvanizado en caliente-, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y puede resistir la erosión de la humedad y la niebla salina marina tropical. Los paneles de pared externos AAC y los paneles estructurales OSB son duraderos y no envejecen fácilmente. La vida útil total de la villa puede alcanzar más de 50 años, y el mantenimiento diario solo requiere una simple inspección y limpieza, con un bajo costo de mantenimiento (sólo 1/3 del de una construcción tradicional de ladrillo-hormigón).

 

 

La estructura de acero liviana tiene una gran flexibilidad y el diseño interno de la villa se puede ajustar libremente según las necesidades de los clientes, como aumentar o disminuir las habitaciones, cambiar el tamaño de la sala de estar y convertir espacios comerciales. La apariencia de la villa también se puede personalizar según las necesidades estéticas de los clientes, coincidiendo con el estilo arquitectónico local y las características del complejo turístico.

 

 

Aunque la inversión inicial de la villa de acero liviano es ligeramente mayor que la del edificio tradicional de ladrillo-hormigón, considerando el ciclo de construcción corto, el bajo costo de mano de obra, el bajo costo de mantenimiento y los materiales reciclables, el costo general es menor que el del edificio tradicional de ladrillo-hormigón a largo plazo. Para los promotores turísticos y los propietarios de pequeñas empresas, puede reducir el ciclo de inversión y los costos operativos, y tiene un alto desempeño en términos de costos.