Trenutačno ne postoje smjernice za sigurno korištenje transportnih kontejnera za građevinske primjene. Strukturni integritet transportnog kontejnera, modifikacijska svojstva, ograničenja temelja, propisi o građevinskim propisima i ograničenja armature uglavnom su nepoznati. Kao rezultat toga, ovo istraživanje započinje ispitivanje strukturnih ograničenja brodskih kontejnera čime se pomaže razvoj konstrukcije kontejnerskih zgrada i zahtjeva za dizajnom. Glavni cilj istraživanja je razviti strukturne smjernice za brodske kontejnere Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO) koji se koriste u nebrodskim aplikacijama. Ovaj rad pruža uvid u konstrukcijsku čvrstoću ISO kontejnera za otpremu koja se dalje istražuje korištenjem računalnog modeliranja konačnih elemenata. Analiza konačnih elemenata pokazuje kako modificirani i nemodificirani modeli kontejnera reagiraju pod danim scenarijima opterećenja. Scenariji utovara uključuju učinak gravitacije i bočnog opterećenja, a računalne simulacije pokazuju učinkovitost stijenki i krova kontejnera u otpornosti na opterećenja. Predstavljena su konstrukcijska razmatranja, temelji i spojevi za transportne kontejnere koji se koriste u građevinarstvu.
Naglasci
► Potrebne su smjernice za projektiranje i procjenu transportnih kontejnera za primjenu u građevinarstvu. ► Strukturni integritet brodskih kontejnera istražuje se analizom konačnih elemenata. ► Različite simulacije scenarija utovara primijenjene su na modele kontejnera.
Uvod
Mnogi transportni kontejneri koji se koriste za aplikacije koje nisu za transport su izmijenjeni u odnosu na njihov izvorni dizajn, a smjernice za sigurno korištenje ovih kontejnera za građevinske primjene ne postoje. Zgrade kontejnera za transport mogu biti ekonomične, izdržljive, brze za izgradnju, prenosive i mogu se koristiti za mnoge primjene, uključujući smještaj nakon katastrofe ili vojne operacije i stanovanje. Strukturni integritet transportnog kontejnera, modifikacijska svojstva, zahtjevi temelja, propisi o gradnji i ograničenja armature uglavnom su nepoznati. Fokus istraživanja je procjena konstrukcijske čvrstoće ISO brodskog kontejnera korištenjem računalnog modeliranja konačnih elemenata. Analiza spremnika pomoću konačnih elemenata provodi se pod gravitacijskim opterećenjima i drugim scenarijima opterećenja kojima spremnik može biti izložen. Istraživanje analizira kako modificirani i nemodificirani spremnici reagiraju pod danim scenarijima utovara. Prikazana su strukturalna inženjerska razmatranja, dizajn temelja i spojeva te ograničenja za korištenje kontejnera za prijevoz u građevinarstvu.
Glavni cilj istraživanja je razviti strukturne smjernice za brodske kontejnere Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO) koji se koriste u nebrodskim aplikacijama. Pregledana literatura uključuje dokumente o kontejnerima koji predstavljaju opće informacije, standarde, tehničke građevinske propise, informacije o industriji i ispitivanje konstrukcije kontejnera za transport. Također se raspravlja o mogućnostima temeljenja i povezivanja za zgrade kontejnera za prijevoz. Analizirani su strukturni odgovor i ograničenja brodskih kontejnera pod različitim uvjetima i modifikacijama opterećenja. Analiza se provodi korištenjem računalnih simulacija konačnih elemenata, standarda kontejnera i podataka industrije kontejnera.
Isječci odjeljaka
Dokumentacija o gradnji brodskog kontejnera
Objavljene informacije o transportnim kontejnerima koji se koriste za ne-brodske aplikacije su rijetke, a još je teže pronaći objavljene podatke potrebne za strukturno modeliranje i analizu brodskih kontejnera. Mnoge od dostupnih publikacija ne raspravljaju o strukturnoj čvrstoći i odzivu kontejnera za transport pod nenormalnim scenarijima opterećenja ili modifikacijama. Postoji nekoliko knjiga sličnih Kotniku [1] u kojima su prikazani zanimljivi građevinski projekti korištenjem brodskih kontejnera. Međutim,
Temelji
Rašireni temelji, prostirkasti temelji i piloti tri su tipa temelja koji se preporučuju za konstrukcije brodskih kontejnera opisanih u Cudato [16]. Razmaknuti temelj je armiranobetonsko proširenje na dnu stupa u konstrukciji. Rašireni temelji idealni su za male do srednje velike strukture s umjerenim do dobrim uvjetima tla, vrlo su ekonomični, jednostavni za izgradnju i imaju različite oblike i veličine. Mat temelji su prošireni rašireni temelji koji obuhvaćaju zgradu
Informacije o modelu spremnika
Transportni kontejneri modelirani su i analizirani pomoću programa SolidWorks [17], Hypermesh [18] i Abaqus/CAE [19]. SolidWorks [17] je trodimenzionalni (3D) računalno potpomognuti dizajn (CAD) program koji se koristi za modeliranje 3D objekata, a većina komponenti standardnog ISO transportnog kontejnera od 20 stopa modelirana je u SolidWorksu [17]. Hypermesh [18] je računalni program koji se koristi za primjenu mreže konačnih elemenata na komponente uvezene iz SolidWorksa [17]. Abaqus/CAE [19] je analiza konačnih elemenata (FEA)
Informacije o modelu spremnika
Na temelju usporedbe odziva pet modela, model 4 odabran je kao optimalan model kontejnera u smislu složenosti i točnosti modela. Model 4 je modificiran povećanjem gustoće mreže i dodavanjem ploča za pojačanje kako bi se dovršio ostatak istraživanja. Konačni model spremnika konstruiran je s 5256 elemenata grede (B31), 3174 025 linearnih tetraedarskih elemenata (C3D4), 232 914 elemenata ljuske (S4R ili S4) i 1269 elemenata ljuske (S3) za ukupno 3413 464 elementa. Konačni
Sažetak i zaključak
Ovaj rad demonstrira istraživanje provedeno kako bi se pregledali kontejnerski dokumenti primjenjivi na brodske kontejnere, saželi temelji i spojevi te provele računalne simulacije konačnih elemenata za brodske kontejnere. Analizom ovih modela korištenjem računalnih programa SolidWorks [17], Hypermesh [18] i Abaqus/CAE [19] modificiran je optimizirani model kontejnera u sedam različitih konfiguracija. Pet različitih simulacija scenarija opterećenja primijenjeno je na svaku od modificiranih