Понастоящем не съществуват насоки за безопасно използване на транспортни контейнери за строителни приложения. Структурната цялост на транспортния контейнер, свойствата за модификация, границите на основата, разпоредбите на строителния кодекс и ограниченията за укрепване са предимно неизвестни. В резултат на това това изследване започва изследването на структурните ограничения на транспортните контейнери, като по този начин подпомага разработването на конструкцията на контейнерни сгради и изискванията за проектиране. Основната цел на изследването е да се разработят структурни насоки за транспортни контейнери на Международната организация по стандартизация (ISO), използвани за приложения, различни от корабоплаването. Тази статия дава представа за структурната здравина на транспортния контейнер по ISO, която е допълнително изследвана с помощта на компютърно моделиране с крайни елементи. Анализът на крайните елементи показва как модифицираните и немодифицираните модели на контейнери реагират при дадени сценарии на натоварване. Сценариите за натоварване включват ефекта на гравитацията и страничното натоварване, а компютърните симулации демонстрират ефективността на стените и покрива на контейнера да издържат на натоварванията. Представени са конструктивни инженерни съображения, основи и връзки за транспортни контейнери, използвани в строителни приложения.
Акценти
► Необходими са насоки за проектиране и оценка на транспортни контейнери за строителни приложения. ► Структурната цялост на транспортните контейнери се изследва чрез анализ на крайните елементи. ► Различни симулации на сценарии на натоварване бяха приложени към модели на контейнери.
Въведение
Много транспортни контейнери, използвани за нетранспортни приложения, са модифицирани спрямо първоначалния си дизайн и не съществуват насоки за безопасно използване на тези контейнери за строителни приложения. Сградите за транспортни контейнери могат да бъдат икономични, издръжливи, бързи за изграждане, преносими и могат да се използват за много приложения, включително жилища след бедствия или военни операции и жилища. Структурната цялост на транспортния контейнер, свойствата за модификация, изискванията за основата, разпоредбите на строителния кодекс и ограниченията за укрепване са предимно неизвестни. Фокусът на изследването е оценката на структурната здравина на контейнерите за превоз по ISO с помощта на компютърно моделиране с крайни елементи. Анализът на крайните елементи на контейнера се извършва при гравитационни натоварвания и други сценарии на натоварване, на които може да бъде подложен контейнерът. Изследването анализира как модифицираните и немодифицираните контейнери реагират при дадени сценарии на натоварване. Представени са конструктивни инженерни съображения, дизайн на основи и връзки и ограничения за използване на транспортни контейнери в строителни приложения.
Основната цел на изследването е да се разработят структурни насоки за транспортни контейнери на Международната организация по стандартизация (ISO), използвани за приложения, различни от корабоплаването. Прегледаната литература включва документи за контейнери, представящи обща информация, стандарти, инженерни строителни норми, информация за индустрията и структурни тестове на транспортни контейнери. Обсъждат се също и опциите за фундамент и свързване на сгради за транспортни контейнери. Анализирани са структурната реакция и ограниченията на транспортните контейнери при различни условия на натоварване и модификации. Анализът се провежда с помощта на компютърни симулации с крайни елементи, стандарти за контейнери и данни от индустрията за контейнери.
Откъси от раздели
Документи за изграждане на транспортни контейнери
Публикуваната информация за транспортни контейнери, използвани за приложения, различни от корабоплаването, е рядкост, а публикуваните данни, необходими за структурно моделиране и анализ на транспортни контейнери, са още по-трудни за намиране. Много от наличните публикации не обсъждат структурната здравина и реакцията на транспортните контейнери при необичайни сценарии или модификации на натоварване. Има няколко книги, подобни на Kotnik [1], където са представени интересни строителни проекти, използващи транспортни контейнери. Въпреки това,
Основи
Разпръснатите основи, основите от рогозки и пилотите са три вида основи, препоръчани за конструкции на транспортни контейнери, описани в Cudato [16]. Разпръснатите основи са стоманобетонно разширение в долната част на колона в конструкция. Разпръснатите основи са идеални за малки до средни структури с умерени до добри почвени условия, много са икономични, лесни за изграждане и имат различни форми и размери. Мат основите са уголемени разпръснати основи, обхващащи сградата
Информация за модела на контейнера
Транспортните контейнери бяха моделирани и анализирани с помощта на програмите SolidWorks [17], Hypermesh [18] и Abaqus/CAE [19]. SolidWorks [17] е програма за триизмерно (3D) компютърно подпомагано проектиране (CAD), използвана за моделиране на 3D обекти и повечето компоненти на стандартен 20-футов ISO транспортен контейнер са моделирани в SolidWorks [17]. Hypermesh [18] е компютърна програма, използвана за прилагане на мрежа с крайни елементи към компонентите, импортирани от SolidWorks [17]. Abaqus/CAE [19] е анализът на крайните елементи (FEA)
Информация за модела на контейнера
Въз основа на сравнения на реакцията от пет модела, модел 4 беше избран като оптимален модел на контейнер по отношение на сложността и точността на модела. Модел 4 беше модифициран чрез увеличаване на плътността на мрежата и добавяне на подсилващи плочи за завършване на останалата част от изследването. Окончателният модел на контейнера е конструиран с 5256 лъчеви елемента (B31), 3174 025 линейни тетраедрични елемента (C3D4), 232 914 черупкови елемента (S4R или S4) и 1269 черупкови елемента (S3) за общо 3413 464 елемента. Финалът
Обобщение и заключения
Тази статия демонстрира изследването, проведено за преглед на документите за контейнери, приложими за транспортни контейнери, обобщава основите и връзките и извършва симулации на компютърни модели с крайни елементи на транспортни контейнери. Чрез анализиране на тези модели с помощта на компютърните програми SolidWorks [17], Hypermesh [18] и Abaqus/CAE [19], оптимизиран модел на контейнер беше модифициран в седем различни конфигурации. Пет различни симулации на сценарии на натоварване бяха приложени към всяка от модифицираните