Licht stalen villaontwerp met twee- verdiepingen voor klanten op Reunion Island

Licht stalen villa-ontwerp met twee- verdiepingen voor klanten op Reunion Island (structuur, stuklijst en marktanalyse)

 

Dit project is een lichte stalen villa met twee- verdiepingen, ontworpen voor klanten op het eiland Réunion, met een vlakgrootte van 11,8 x 11,8 m en een vloerhoogte van 2,65 m per verdieping. Gezien het extreme orkaanweer op het eiland Réunion, richt het ontwerp zich op windweerstand en structurele stabiliteit. De hoofdstructuur bestaat uit koud-gevormd dun-wandig C-staal, versterkt met structurele OSB-panelen van 18 mm. De buitenmuur wordt beschermd door 50 mm dikke AAC-panelen en de vloerplaat is gemaakt van CBC 1 mm gegalvaniseerde staalplaat met ter plaatse-gestort-in-beton. Het algehele ontwerp voldoet aan de lokale veiligheidsnormen voor gebouwen en past zich aan de tropische orkaanklimaatkenmerken van het eiland Réunion aan.

 

 

Het kernontwerpconcept van de villa is "lichtgewicht, hoge-sterkte, wind-bestendig en duurzaam", waarbij de nadruk ligt op het oplossen van het structurele stabiliteitsprobleem onder extreem orkaanweer. Het specifieke structurele ontwerp is als volgt:

 

 

De hoofddraagstructuur- bestaat uit koud-gevormd dun-wandig C-staal met specificaties van 140×41×39×11 mm, een dikte van 1,2 mm en het materiaal G550AZ150. Dit materiaal heeft een hoge vloeigrens (groter dan of gelijk aan 550 MPa) en goede corrosieweerstand (thermisch verzinkte coating AZ150), die effectief bestand is tegen de erosie van het tropische zeeklimaat en de levensduur van de constructie garandeert.

Kolomindeling: De kolommen zijn gerangschikt met intervallen van 1,2 m langs de omtrek en interne scheidingswanden van de villa (11,8 m x 11,8 m vlak), met een totale hoogte van 5,3 m (2 x 2,65 m). De kolombasis is via ankerbouten met de fundering verbonden om de anti-kantel- en anti-trekeigenschappen te verbeteren, wat cruciaal is voor het weerstaan ​​van orkaaninslagen.

Balkindeling: Vloerbalken en dakbalken zijn gerangschikt in overeenstemming met de kolommen, met dezelfde staalspecificaties voor C--profielen als de kolommen. De vloerbalken zijn met tussenruimten van 1,2 m opgesteld om de belasting van de vloerplaat en de bovenconstructie te dragen; de dakbalken hebben een vakwerkstructuur om de algehele stijfheid en windweerstand van het dak te verbeteren.

Indeling van gordingen en omgordingen: Dakgordingen en muurgordingen zijn aangebracht op intervallen van 600 mm, waarbij gebruik wordt gemaakt van 100×40×20×10 mm koud-gevormd dun-wandig C-staal (1,0 mm dik), dat is verbonden met de kolommen en balken om een ​​compleet last-draagsysteem te vormen en ondersteuning te bieden voor de buitenmuur en dakpanelen.

 

Als reactie op het extreme orkaanweer op het eiland Réunion worden 18 mm dikke OSB-structuurpanelen (Oriented Strand Board) gebruikt om de gehele lichte staalconstructie te versterken, waardoor een samengestelde schuifwand en dak met "stalen kiel + OSB-paneel" wordt gevormd, wat de laterale stijfheid en integriteit van de constructie aanzienlijk verbetert, en effectief bestand is tegen de laterale druk en zuigkracht die door orkanen wordt gegenereerd.

Wandversterking: OSB-panelen zijn volledig geplaveid aan de binnen- en buitenzijden van de lichte stalen muurkiel, vastgezet met anti-windzelf-schroeven (tussenruimte 150 mm), waardoor een gesloten schuifwandsysteem wordt gevormd dat zijdelingse windbelasting kan weerstaan ​​en wandvervorming en schade kan voorkomen.

Dakversterking: OSB-panelen worden op de dakgordingen geplaveid, vastgezet met anti-windzelf-schroeven en vervolgens bedekt met een waterdicht membraan en dakpannen. Het OSB-dakpaneel vergroot de windzuigweerstand van het dak en voorkomt dat het dak door orkanen wordt opgetild of beschadigd.

Verbindingsversterking: Alle verbindingen tussen kolommen, balken, gordingen, gordingen en OSB-panelen zijn voorzien van zeer{0}}sterke anti-roestverbindingen (zoals gegalvaniseerd hoekstaal, anti-wind zelf-tappende schroeven), en de verbindingspunten zijn versterkt met afdichtmiddel om de dichtheid en stevigheid van de verbinding te garanderen, waardoor structurele loslating bij orkaaninslagen wordt voorkomen.

 

 

De buitenmuur gebruikt 50 mm dikke AAC-panelen (Autoclaved Aerated Concrete) als onderhoudsmateriaal. AAC-panelen hebben de kenmerken van lichtgewicht, hoge sterkte, thermische isolatie, geluidsisolatie en brandwerendheid, en hun poreuze structuur kan de windbelasting effectief verminderen en tegelijkertijd goede thermische isolatieprestaties bieden, zich aanpassend aan het tropische klimaat van het eiland Réunion. De AAC-panelen worden via speciale connectoren aan de buitenzijde van de OSB-constructiepanelen bevestigd en de openingen tussen de panelen zijn gevuld met kit om water- en winddichte prestaties te garanderen.

 

 

De vloerplaat gebruikt CBC 1 mm dikke gegalvaniseerde staalplaat als vloerdraagplaat, met ter plaatse- ter plaatse gegoten- C30 beton (dikte 100 mm). De gegalvaniseerde staalplaat heeft een goede corrosieweerstand en draagvermogen, en het ter plaatse gestorte beton vormt een samengestelde vloerplaat met de staalplaat, die een hoge stijfheid en draagvermogen heeft en effectief bestand is tegen de trillingen en schokken veroorzaakt door orkanen. De vloerdraagplaat wordt met zelftappende schroeven op de vloerbalken bevestigd en het stalen gaas wordt in het beton gelegd om scheuren te voorkomen.

 

 

Gecombineerd met de geologische kenmerken van het eiland Réunion en de vereisten voor orkaanbestendigheid, maakt de fundering gebruik van een onafhankelijke fundering van gewapend beton. De afmeting van de fundering is 800 mm × 800 mm × 1000 mm (lengte × breedte × hoogte) en de funderingsversterking is gerangschikt volgens de draaglast-vereisten. De kolombasis is verbonden met de fundering via ankerbouten (M24) en de ankerbouten zijn ingebed in de fundering om te zorgen voor voldoende anti-kantel- en anti-trekvermogen, waardoor wordt voorkomen dat het gebouw omvalt door orkaanwindbelasting.

 

Het volgende is de gedetailleerde stuklijst en hoeveelheidsberekening op basis van het ontwerp van de villastructuur en de afmeting van 11,8 m x 11,8 m x 5,3 m (totale hoogte), inclusief hoofdmaterialen, hulpmaterialen en connectoren, waardoor voldoende kwantiteit en rationaliteit wordt gegarandeerd.

 

 

Materiaalnaam	Specificatie	Dikte	Hoeveelheid	Eenheid	Sollicitatie
Koud-gevormd C-profielstaal	140×41×39×11mm	1,2 mm	320	m	Kolommen, vloerbalken, dakbalken
Koud-gevormd C-profielstaal	100×40×20×10mm	1,0 mm	480	m	Dakgordingen, muurbeugels
Koud-gevormd C-profielstaal	80×40×20×8mm	0,8 mm	220	m	Interne scheidingskielen
Stalen truss-componenten	Bijpassende dakconstructie	1,2 mm	12	sets	Dakspant (verbetert de windweerstand)

 

 

Materiaalnaam	Specificatie	Hoeveelheid	Eenheid	Sollicitatie
OSB structureel paneel	18 mm dik, 2440×1220 mm	180	㎡	Wand- en dakversterking (binnen- en buitenzijden)
Anti-wind-zelf-schroeven	M5×50mm, gegalvaniseerd	15000	stukken	Bevestiging van OSB-panelen aan stalen kielen
Gegalvaniseerd hoekstaal	50×50×5mm	60	m	Versterking van verbindingen tussen kielen

 

 

Materiaalnaam	Specificatie	Hoeveelheid	Eenheid	Sollicitatie
AAC-paneel	50 mm dik, 600×2400 mm	120	㎡	Buitenmuuronderhoud (exclusief deuren en ramen)
AAC-paneelconnectoren	Speciale gegalvaniseerde connectoren	2400	stukken	Bevestiging van AAC-panelen aan OSB-panelen
Waterdicht afdichtmiddel	Afdichtmiddel van polyurethaan	30	buizen	Opvullen van gaten tussen AAC-panelen en aansluitingen
Externe muurverf	Anti-corrosie, anti-ultraviolet, waterdicht	20	gallons	Coating AAC buitenmuur (vergroten duurzaamheid)

 

Materiaalnaam	Specificatie	Hoeveelheid	Eenheid	Sollicitatie
CBC gegalvaniseerde staalplaat	1 mm dikke vloerlagerplaat	150	㎡	Vloerplaatbasis (twee verdiepingen, inclusief trap)
C30 Gegoten-in-beton	100 mm dik	15	m³	Vloerplaat (twee verdiepingen)
Stalen gaas	Φ6@150×150mm	150	㎡	Versterking van gegoten-in- beton
Vloer zelf-tappende schroeven	M6×30mm, gegalvaniseerd	8000	stukken	Bevestiging van gegalvaniseerde staalplaat aan vloerbalken

 

 

Materiaalnaam	Specificatie	Hoeveelheid	Eenheid	Sollicitatie
C30 Gewapend beton	Onafhankelijke stichting	25	m³	Villastichting (32 zelfstandige stichtingen)
Versterkingstaal	Φ16mm, Φ12mm	3.5	ton	Versterking van de fundering
Ankerbouten	M24×800mm, gegalvaniseerd	128	stukken	Verbinden van kolombasis met fundering
Waterdicht membraan	SBS waterdicht membraan, 4 mm dik	150	㎡	Waterdichting van de fundering

 

 

Materiaalnaam	Specificatie	Hoeveelheid	Eenheid	Sollicitatie
Dak waterdicht membraan	TPO waterdicht membraan, 1,5 mm dik	140	㎡	Dakwaterdichting (bestand tegen orkaanregen)
Dakpannen	Lichtgewicht betonnen dakpannen	150	㎡	Dakbedekking (wind-bestendig)
Deuren en ramen	Aluminiumlegering, wind-bestendig, waterdicht (aangepast formaat)	12	sets	Villadeuren en ramen (6 ramen per verdieping, 2 deuren per verdieping)
Isolatie Katoen	50 mm dik, glaswol	180	㎡	Wand- en dakisolatie (aanpassen aan tropisch klimaat)
Trap materialen	Lichte staalconstructie + betonnen treden	1	set	Interne trap (verbindt twee verdiepingen)

 

Het structurele ontwerp van deze lichte stalen villa met twee- verdiepingen is volledig afgestemd op het extreme orkaanweer op het eiland Réunion, waarbij de nadruk ligt op windweerstand, stabiliteit en duurzaamheid. De gedetailleerde structurele analyse is als volgt:

 

 

Het grootste hoogtepunt van de structuur is de uitstekende windweerstand, die effectief bestand is tegen extreme orkanen (windsnelheid groter dan of gelijk aan 150 km/u), gebruikelijk op het eiland Réunion. Ten eerste maakt de hoofddraagconstructie gebruik van G550AZ150 koud-gevormd dun-wandig C--staal met hoge vloeigrens en goede taaiheid, dat grote laterale windbelastingen kan verdragen zonder vervorming. Ten tweede is de gehele constructie versterkt met 18 mm OSB-constructiepanelen, die een gesloten composiet schuifwand- en daksysteem vormen, wat de laterale stijfheid en integriteit van het gebouw aanzienlijk verbetert en effectief bestand is tegen de zijdelingse druk en zuigkracht gegenereerd door orkanen. Ten derde is de kolombasis stevig verbonden met de onafhankelijke fundering via ankerbouten, met een sterk anti-omval- en anti-trekvermogen, waardoor wordt voorkomen dat het gebouw omvalt of wordt opgetild door orkaanwindbelasting. Bovendien zijn de AAC buitenwandpanelen licht van gewicht en stevig bevestigd, wat de windbelasting kan verminderen en tegelijkertijd de winddichte prestaties garandeert.

 

 

De villa maakt gebruik van een geïntegreerd licht staalconstructiesysteem, waarbij kolommen, balken, gordingen, gordingen en OSB-panelen nauw met elkaar zijn verbonden door middel van zeer-sterke connectoren, waardoor een compleet last-dragend en-windbestendig systeem wordt gevormd. De dakspantconstructie verbetert de stijfheid van het dak, waardoor vervorming of schade aan het dak bij orkaaninslagen wordt vermeden. De samengestelde vloerplaat bestaande uit CBC-gegalvaniseerde staalplaat en ter plaatse gestort beton heeft een hoge stijfheid en draagvermogen, waardoor de integriteit van de vloer wordt gewaarborgd en scheuren of schade als gevolg van windtrillingen worden voorkomen. Alle verbindingspunten zijn versterkt met kit en hoekstaal, waardoor de structurele integriteit en de waterdichte, winddichte prestaties verder worden verbeterd.

 

Het eiland Réunion ligt in de tropische zeeklimaatzone, met hoge temperaturen, hoge luchtvochtigheid en sterke corrosiviteit van zeezoutmist. De structuur houdt volledig rekening met dit kenmerk: de lichte stalen kiel is gemaakt van G550AZ150-materiaal met thermisch verzinkte coating (AZ150), dat een uitstekende corrosieweerstand heeft en effectief bestand is tegen de erosie van zoute nevel en vochtigheid. De CBC-vloerlagerplaat is een 1 mm dikke gegalvaniseerde staalplaat, die ook een goede corrosieweerstand heeft. De structurele OSB-panelen zijn anti-corrosie- en vochtbestendig- behandeld, en de AAC-buitenwandpanelen zijn niet-giftig, smaakloos en corrosie-bestendig. Alle connectoren zijn gegalvaniseerd of behandeld tegen-roest, waardoor de duurzaamheid van de constructie op lange-termijn wordt gegarandeerd en de levensduur kan oplopen tot meer dan 50 jaar.

 

 

Naast windweerstand past de structuur zich ook aan het tropische klimaat van het eiland Réunion aan. De 50 mm dikke AAC-buitenwandpanelen en het 50 mm dikke glaswol-isolatiekatoen hebben goede thermische isolatieprestaties, die de binnentemperatuur bij warm weer effectief kunnen verlagen en energie kunnen besparen. Het waterdichte SBS-funderingsmembraan en het TPO-waterdichte dakmembraan kunnen effectief regenwaterlekkage voorkomen die wordt veroorzaakt door zware regenval die gepaard gaat met orkanen. De lichtgewicht structuur van de villa is geschikt voor de geologische kenmerken van het eiland Réunion (voornamelijk bergachtige en heuvelachtige gebieden), waardoor de druk op de fundering wordt verminderd en de bouw in bergachtige gebieden wordt vergemakkelijkt.

 

 

De constructie voldoet aan de lokale bouwveiligheidsnormen van het eiland Réunion en biedt hoge veiligheidsprestaties. De lichte staalconstructie heeft goede seismische prestaties (het eiland Réunion bevindt zich in een seismische zone) en het composiet schuifwandsysteem kan seismische golven effectief weerstaan. De AAC buitenwandpanelen en OSB structuurpanelen hebben een goede brandwerendheid, waardoor branduitbreiding kan worden voorkomen. De vloerplaat heeft een hoog draagvermogen, kan de belasting van meubels, personeel en ander dagelijks gebruik dragen, en heeft een goede slagvastheid.

 

Gecombineerd met de kenmerken van het eiland Réunion (tropisch zeeklimaat, frequente orkanen, ontwikkeld toerisme, diverse woonbehoeften) en de voordelen van deze lichte stalen villa, is de doelmarkt duidelijk gepositioneerd en bestrijkt deze voornamelijk de volgende groepen en velden:

 

 

Het eiland Réunion heeft een klein landoppervlak en grotendeels bergachtig terrein, en de lokale bewoners hebben een sterke vraag naar veilige, duurzame, milieu-vriendelijke en ruimte-besparende woongebouwen. Deze lichte stalen villa heeft een uitstekende orkaanbestendigheid en duurzaamheid, waardoor het probleem van de bezorgdheid van lokale bewoners over de veiligheid van gebouwen onder extreem weer kan worden opgelost. Tegelijkertijd heeft de villa een flexibele indeling, kan deze worden aangepast aan de behoeften van de bewoners en is de bouwcyclus kort (slechts 45-60 dagen), waardoor kan worden voldaan aan de dringende vraag van bewoners naar huisvesting. Bovendien is de lichtgewicht structuur van de villa geschikt voor bouw in bergachtige gebieden van het eiland Réunion, wat moeilijk is voor traditionele bakstenen gebouwen, en heeft het een brede marktruimte op de lokale woningmarkt.

 

 

Het eiland Réunion is een beroemd toeristenoord in de Indische Oceaan, met rijke toeristische mogelijkheden en elk jaar een groot aantal toeristen. De vraag naar vakantiehuizen, homestays en resorthotels is groot. Deze lichte stalen villa heeft de voordelen van een mooi uiterlijk, een comfortabele leefomgeving, thermische isolatie en geluidsisolatie, en kan worden ontworpen als een luxe- vakantiehuis of gastgezin. De windbestendigheid en duurzaamheid van de villa kunnen zorgen voor een stabiele exploitatie van vakantiewoningen op de lange- termijn, en de geprefabriceerde bouwmethode kan de bouw van vakantiegemeenschappen snel voltooien, waardoor de investeringscyclus van ontwikkelaars wordt verkort. Bovendien kan de villa worden gedemonteerd en hergebruikt, wat geschikt is voor de tijdelijke of permanente vakantiebehoeften van toeristische ontwikkelaars.

 

De lokale kleine commerciële voorzieningen van Reunion Island (zoals buurtwinkels, klinieken, gemeenschapsservicecentra) en openbare voorzieningen (zoals tijdelijke scholen, noodopvangcentra) hebben ook vraag naar veilige, efficiënte en goedkope- gebouwen. Deze lichte stalen villa kan worden omgebouwd tot kleine commerciële ruimtes of openbare voorzieningen door de interne indeling aan te passen, wat de voordelen heeft van lage investeringen, een korte bouwcyclus en eenvoudig onderhoud. Vooral bij de bouw van noodschuilplaatsen kunnen de snelle montage en de windbestendigheid van de villa een veilige leefruimte bieden voor omwonenden in geval van orkanen of andere natuurrampen, wat wordt ondersteund door de lokale overheid.

 

 

De marktpositionering van deze villa is 'hoog-kwaliteit, wind-bestendig, milieu-vriendelijk en kosten-effectief licht stalen gebouw", gericht op het oplossen van de pijnpunten van lokale gebouwen (slechte windweerstand, lange bouwcyclus, hoge onderhoudskosten) en het voldoen aan de uiteenlopende behoeften van bewoners, toeristische ontwikkelaars en overheidsdiensten. De beoogde klanten zijn voornamelijk lokale inwoners met een midden- en hoog-inkomen, ondernemingen voor de ontwikkeling van toerisme, eigenaren van kleine bedrijven en lokale overheidsdiensten.

 

Vergeleken met traditionele bakstenen-betongebouwen en andere typen lichte stalen gebouwen heeft deze twee- lichte stalen villa met twee- verdiepingen duidelijke voordelen, vooral geschikt voor de marktvraag van het eiland Réunion, en de belangrijkste voordelen zijn als volgt:

 

 

De villa is gericht op het extreme orkaanweer op het eiland Réunion en heeft een reeks wind{0}}bestendige ontwerpen: G550AZ150 lichte stalen kiel met hoge-sterkte, 18 mm OSB-constructiepaneel met volledige versterking, stevige kolombasis en funderingsverbinding, en wind-bestendige deuren en ramen. De algehele structuur heeft een hoge laterale stijfheid en integriteit, die effectief bestand is tegen extreme orkanen met windsnelheden groter dan of gelijk aan 150 km/u, waardoor de veiligheid van het gebouw en de bewoners wordt gegarandeerd, wat het grootste voordeel is in vergelijking met andere gebouwen.

 

 

De villa heeft een geprefabriceerde lichte staalconstructie en alle hoofdcomponenten (stalen kiel, OSB-paneel, AAC-paneel) worden voor-geproduceerd in de fabriek en naar de locatie getransporteerd voor montage. De bouwcyclus bedraagt ​​slechts 45-60 dagen, wat 1/3-1/2 is van het traditionele gebouw van baksteenbeton (120-180 dagen). De montage ter plaatse vereist minder arbeid, wat de bouwkosten kan verlagen en kan voldoen aan de dringende vraag van klanten naar woningen of commerciële ruimte.

 

 

De lichte staalconstructie is lichtgewicht en het totale gewicht van de villa bedraagt ​​slechts 1/4-1/5 van het traditionele baksteen-betongebouw, waardoor de druk op de fundering aanzienlijk wordt verminderd. Het onafhankelijke funderingsontwerp is eenvoudig en gemakkelijk te bouwen, geschikt voor verschillende terreinen, vooral de bergachtige en heuvelachtige gebieden van het eiland Réunion, waar traditionele gebouwen van baksteenbeton moeilijk te bouwen zijn. De villa kan op steile hellingen of op smalle percelen worden gebouwd, waardoor de benuttingsgraad van de grond wordt verbeterd.

 

De belangrijkste materialen van de villa (lichte stalen kiel, OSB-paneel, AAC-paneel) zijn allemaal milieuvriendelijke en recyclebare materialen, die tijdens het bouwproces geen bouwafval produceren, en voldoen aan het lokale milieubeschermingsbeleid van het eiland Réunion. De 50 mm dikke AAC-buitenwandpanelen en het 50 mm dikke glaswol-isolatiekatoen hebben goede thermische isolatieprestaties, die het energieverbruik van airconditioning en verwarming in de villa kunnen verminderen, energie kunnen besparen en de kosten van levensonderhoud van de bewoners kunnen verlagen.

 

 

De lichte stalen kiel is gemaakt van G550AZ150-materiaal met een thermisch verzinkte coating, die een uitstekende corrosieweerstand heeft en bestand is tegen de erosie van tropische zeezoutmist en vochtigheid. De AAC buitenwandpanelen en OSB structuurpanelen zijn duurzaam en niet gemakkelijk te verouderen. De totale levensduur van de villa kan meer dan 50 jaar bedragen, en het dagelijkse onderhoud vereist slechts een eenvoudige inspectie en reiniging, met lage onderhoudskosten (slechts 1/3 van het traditionele bakstenen-betongebouw).

 

 

De lichte staalconstructie heeft een sterke flexibiliteit en de interne indeling van de villa kan vrij worden aangepast aan de behoeften van klanten, zoals het vergroten of verkleinen van kamers, het veranderen van de grootte van de woonkamer en het verbouwen van commerciële ruimtes. Het uiterlijk van de villa kan ook worden aangepast aan de esthetische behoeften van de klant, passend bij de lokale bouwstijl en de kenmerken van het toeristische resort.

 

 

Hoewel de initiële investering van de lichte stalen villa iets hoger is dan die van het traditionele bakstenen{0}}betongebouw, zijn de totale kosten, gezien de korte bouwcyclus, lage arbeidskosten, lage onderhoudskosten en recyclebare materialen, op de lange termijn lager dan die van het traditionele bakstenen-betonnen gebouw. Voor ontwikkelaars van toerisme en eigenaren van kleine bedrijven kan het de investeringscyclus en de exploitatiekosten verlagen, en levert het hoge kostenprestaties op.