Strukturna zasnova, analiza obremenitev, predračun in parkirna zmogljivost za 50m×50m dvo-nadstropno garažo (Nova Zelandija)

Strukturna zasnova, analiza obremenitev, predračun in parkirna zmogljivost za 50 m × 50 m dvo{2}}nadstropne garaže (Nova Zelandija)

Dimenzija: 50m(D)×50m(Š), dve nad-pritličja. Pritličje: armirano betonska konstrukcija (za-nosilnost in stabilnost); zgornje nadstropje: garaža z jekleno konstrukcijo s CBC garažno-posebno jekleno kritino (betoniranje ni potrebno).

Lokacija: Nova Zelandija

Merila oblikovanja:

Lokalne kode: NZS 3404:2017 (jeklene konstrukcije), NZS 3101:2006 (betonske konstrukcije), serija NZS 1170 (ukrepi načrtovanja konstrukcij, vključno z vetrom, snegom in potresnimi obremenitvami), NZS 4680:2006 (vroče-pocinkanje jeklenih konstrukcij).

Izdelek in material: Jeklena kritina,-specifična za garaže CBC, ki se ujema z jeklenimi materiali kitajskega nacionalnega standarda (GB) (Q355B, Q235B), da se zagotovi združljivost z izdelki CBC in izpolnjujejo zahteve glede zmogljivosti Nove Zelandije.

Zahteva proti -koroziji: vse jeklene komponente so podvržene vročemu-cinkanju (debelina večja od ali enaka 85 μm, skladno z NZS 4680:2006), da se prilagodijo novozelandskemu vlažnemu podnebju in obalnim okoljskim razmeram.

Circulation Design: Enosmerni{0}}sistem za dostop do vozila. Ob prehodu vozil je urejeno stopnišče jeklene konstrukcije za vertikalno gibanje pešcev, ki zagotavlja samostojno in varno kroženje vozil in pešcev.

Izkoriščenost terena: Zasnovan za raven teren (preverjeno kot optimalen za funkcionalnost garaže). Mreža stebra je znanstveno optimizirana za povečanje parkirnega prostora, hkrati pa zagotavlja strukturno stabilnost in izpolnjuje zahteve glede gibanja vozila.

 

1.1 Celotna strukturna postavitev

Garaža uporablja sestavljen sistem "pritličje iz armiranega betona + zgornje nadstropje iz jeklene konstrukcije", ki uravnoteži strukturno togost, učinkovitost konstrukcije in stroškovno-učinkovitost. Ta sistem ni samo združljiv z jeklenimi izdelki CBC, ampak je tudi usklajen z lokalnimi gradbenimi praksami in zahtevami potresnega načrtovanja na Novi Zelandiji.

Postavitev mreže: mreža stebrov 5,3m×5,3m (10 stebrov po dolžinski in širinski smeri), ki se popolnoma ujema z zmogljivostjo razpona standardnih jeklenih nosilcev CBC in zagotavlja dovolj prostora za parkiranje vozil, obračanje in premikanje. Mrežna postavitev tudi poenostavi izdelavo komponent in-namestitev na mestu.

Kroženje vozil in pešcev: Enosmerni prehod za vozila ({. 4.5 m širine) je urejen vzdolž severne strani smeri dolžine 50 m, s čisto višino večjo ali enako 2,8 m za sprejem standardnih osebnih vozil. Ob prehodu je postavljeno jekleno stopnišče (dvosmerno širine 1,2 m), ki povezuje pritličje in zgornja nadstropja, z držali in -protizdrsnimi ukrepi, ki so skladni z gradbenimi predpisi Nove Zelandije.

Zgornje nadstropje: uporablja CBC garažno-specifično jekleno kritino (debelina: 1,2 mm), ki se ponaša z visoko-nosilnostjo, majhno težo in brez potrebe po vlivanju betona. Kritina je neposredno pritrjena na jeklene tramove, kar skrajša čas gradnje in celotno lastno obremenitev.

 

1.2 Oblikovanje komponent

1.2.1 Pritličje (armirani beton)

Stolpci: Armiranobetonski stebri (600mm×600mm) z betonom C35, vzdolžna armatura: 8Φ25 (HRB400), stremena: Φ8@150. Stebri nosijo navpične obremenitve zgornje jeklene konstrukcije in vodoravne obremenitve (potresne, vetrne), kar zagotavlja splošno stabilnost.

Plošča: Armirano betonska plošča (150 mm debeline) z betonom C30, armatura: Φ12@200 dvoslojna dvoslojna. Plošča služi kot pritlična parkirna površina in predstavlja stabilno podlago za zgornje stebre jeklene konstrukcije.

Fundacija: Samostojni armiranobetonski temelji (1,8m×1,8m×1,5m) z betonom C35, nosilnost Večja ali enaka 200kPa, skladno z NZS 3101:2006. Temeljni sidrni vijaki (M36×1000, kvaliteta 8.8) povezujejo betonske stebre s temeljem.

1.2.2 Zgornje nadstropje (jeklena konstrukcija)

tramovi: Jekleni I-nosilci (Q355B) s specifikacijo H400×200×8×12, razpon 5 m. Nosilci so povezani z betonskimi stebri preko togih vijačnih-varjenih spojev, kar zagotavlja učinkovit prenos obremenitve. Sekundarni nosilci (H300 × 150 × 6 × 8) so razporejeni v intervalih 2,5 m za podporo CBC jeklene plošče.

Stolpci: Jekleni stebri (Q355B) s specifikacijo H450×200×10×12, nameščeni neposredno na betonske stebre v pritličju in pritrjeni s sidrnimi vijaki. Jekleni stebri so vroče-pocinkani, da se prepreči korozija.

Stopnišče: Stopnišče iz jeklene konstrukcije z vrvicami (H300×150×6×8), stopnicami (CBC jeklena obloga + protizdrsna prevleka) in oprijemali (Φ50×3mm pocinkana jeklena cev). Stopnišče je zaradi stabilnosti pritrjeno na jeklene nosilce in betonske stebre.

Oporni sistem: Pocinkana okrogla jeklena opornica (Φ16), razporejena v vzdolžni in prečni smeri zgornjega nadstropja, ki povečuje bočno togost in potresno odpornost, skladno z NZS 1170.5:2004 (Seizmični vplivi).

 

2.1 Razvrstitev in izračun obremenitve (po seriji NZS 1170)

Prosta obremenitev (DL): Jeklena obloga zgornjega nadstropja + jekleni nosilci/stebri: 0,8 kN/㎡; pritlična betonska plošča: 3,75kN/㎡; stopnišče: 1,2kN/㎡.

Živa obremenitev (LL): Parkirna obremenitev garaže: 4,0 kN/㎡ (po NZS 1170.1:2002); obremenitev pešca na stopnišču: 5,0kN/㎡.

Obremenitev z vetrom (WL): Osnovni tlak vetra w₀=0.45kPa (mestno območje Nove Zelandije, kategorija terena C); tlak vetra na višini strehe (6m) w_z=0.52kPa. Bočni obremenitvi vetra se upirajo oporni sistem in betonski stebri.

Potresna obremenitev (SL): Potresna intenzivnost 7 (novozelandska potresna cona 3), projektni pospešek a_g=0.2g. Kompozitna struktura (beton + jeklo) učinkovito razprši seizmično energijo s koeficientom potresne odzivnosti C=0.15.

 

2.2 Preverjanje obremenitve ključnih komponent

Jekleni nosilci zgornjega nadstropja (H400×200×8×12): upogibni moment M=1.2DL+1.5LL=89kN·m; upogibna nosilnost M_u=125kN·m > M, izpolnjevanje zahtev. Upogib f=8.2mm < L/250=20mm, ki zagotavlja togost.

Jeklena obloga CBC: Končna nosilnost Večja ali enaka 5,0kN/㎡ > 1,2DL+1.5LL=7.2kN/㎡? Ne, popravljeno: 1,2×0.8 + 1.5×4.0=6.96kN/㎡, kar je manj od končne nosilnosti talne obloge (večje ali enako 7,5kN/㎡), brez upogibanja ali deformacije.

Pritlični betonski stebri (600mm×600mm): Aksialna sila N=1.2DL+1.5LL=1850kN; tlačna nosilnost N_u=2200kN > N. Strižna sila V=1.2DL+1.5(SL+WL)=280kN; strižna zmogljivost V_u=350kN > V, ki izpolnjuje zahteve.

Fundacija: Nosilni tlak P=(N+G)/A=165kPa < 200kPa, brez prevračanja (koeficient prevračanja K_o=3.2 > 1,5) ali drsenja (koeficient drsenja K_s=2.8 > 1,3), skladno s standardi NZS.

 

3.1 Merila za projektiranje parkirnih mest

Na podlagi novozelandskih parkirnih standardov (NZS 4203:2001): Standardna velikost parkirnega prostora za osebna vozila: 2,5 m (širina) × 5,0 m (dolžina); polmer obračanja večji ali enak 5,5 m; -širina enosmernega prehoda Večja ali enaka 4,5 m (skladno z zasnovo).

 

3.2 Izračun parkirne kapacitete

Pritličje:

Velikost parkirnega prostora: 2,5 m (Š) × 5,0 m (D)

Širina voznega pasu: 6,0 m (eno{1}}kroženje)

Mreža stebrov: 5,3 m × 5,3 m (optimizirano za razpon palube CBC in učinkovitost parkiranja)

Skupno število zalivov na nadstropje:

Uporabna površina na nadstropje ≈ 48 m × 48 m (1 m odmika vsepovsod za odvodnjavanje/obloge/stopnice)

Število odprtin na vrsto=nadstropje (48 / 5,3)=9 odprtin, za kroženje bo potrebno eno ležišče na sredini, tako da je na voljo 8 ležišč, v vsako ležišče sta 2 avtomobila, polovica enega ležišča na vsaki strani za rampo (gor in dol za avtomobile)

Število vrst=nadstropje(48 / 5,3)=9 vrstic (5,3 m pas + 8×5,3 m=47.7 m), bodo potrebne 3 vrstice za kroženje (pakiranje 1 vrstice +1 vrstice kroženja +2 vrstic nazaj na hrbtno pakiranje +1 vrstice kroženja +2 vrstic nazaj na zadnjo embalažo +1 row cirulation + 1 row packing)

Skupaj na nadstropje: 8 × 6 x 2= 96 avtomobilov

Skupaj za dve etaži: 192 vozil

Opomba: predpostavlja pravokotno parkiranje. Rahlo zmanjšanje tudi, če je potrebno parkiranje pod kotom ali požarna ločitevpotrebno je zmanjšati prostor rampe.

(vključno z 10 dostopnimi parkirnimi mesti za invalide, skladno z NZS 4203:2001, ki se nahajajo ob stopnišču).

 

3.3 Kroženje in izstop

Vstop/izstop vozila: enosmerna zanka-z enim vhodom na eni strani 50 m (npr. južna stran)

Stopniščni stolp:

Lokacija: vogal ob voznem pasu (npr. jugovzhodni vogal)

Dimenzije: 2,4 m × 2,4 m

Višina: 3,4 m (od tal do prvega nadstropja, svetla višina tal G okoli 2,8 m) + 1.5 m Ograja=skupaj -4,9 m

 

Vse jeklene komponente vključujejo 3 % konstrukcijske izgube; betonske količine vključujejo 5% izgube. Enota: metrična tona (t) za jeklo, kubični meter (m³) za beton, kvadratni meter (㎡) za jekleno kritino.

4.1 Materiali za jeklene konstrukcije (vroče{1}}cinkano)

št.	Opis materiala	Specifikacija	Količina (t)	Opombe
1	Glavni jekleni nosilci	H400×200×8×12 (Q355B)	42.8	5m razpona, nadstropje
2	Sekundarni jekleni nosilci	H300×150×6×8 (Q355B)	31.5	Razpon 2,5 m, podporna jeklena plošča
3	Jekleni stebri zgornjega nadstropja	H450×200×10×12 (Q355B)	28.6	Povezan z zemeljskimi betonskimi stebri
4	Sestavni deli stopnišča	H300×150×6×8 + Φ50×3mm (Q235B)	4.2	Vrvice, ograje, stopnice
5	Oporni sistem	Φ16 pocinkano okroglo jeklo (Q235B)	2.8	Bočna stabilnost
6	Povezovalne plošče in pritrdilni elementi	10-20 mm jeklena plošča + vijaki M24/M36	5.8	Vijak stopnje 8.8, vroče-cinkano
7	Vmesni seštevek (jeklo)	-	115.7	Vsi vroče-cinkani (več kot ali enako 85 μm)

 

4.2 CBC jeklene obloge

št.	Opis materiala	Specifikacija	Količina (㎡)	Opombe
1	CBC garažna jeklena obloga	CBC-600, debeline 1,2 mm	2550	Zgornje nadstropje, brez betoniranja
2	Jeklena obloga stopnišča	CBC-600, debeline 1,5 mm	80	Nane-an protizdrsni premaz
3	Vmesni seštevek (CBC Decking)	-	2630	Originalni izdelek CBC

 

4.3 Armiranobetonski materiali

št.	Opis materiala	Specifikacija	Količina	Opombe
1	Beton (C30)	Pritlična plošča	380 m³	Debelina 150mm, 50×50m
2	Beton (C35)	Stebri in temelji	220 m³	600×600mm stebrov + 1.8×1,8×1,5m temeljev
3	Ojačitveno jeklo (HRB400)	Φ12, Φ25	32.5 t	Plošče, stebri, temelji
4	Stremena (HRB400)	Φ8	8.2 t	Betonski stebri
5	Vmesni seštevek (beton in jeklo)	-	-	Skladno z NZS 3101:2006

 

4.4 Pomožni materiali

št.	Opis materiala	Specifikacija	Količina	Opombe
1	Proti{0}}zdrsni premaz	Poliuretan	80 ㎡	Stopnice stopnišča
2	Vodoodporna tesnilna masa	Nevtralni silikon	50 cevi	Spoji jeklenih plošč
3	Sidrni vijaki	M36×1000 (stopnja 8,8)	120 kompletov	Povezava-temeljnega stebra

 

Skladnost s kodo: Vsi dizajni so popolnoma v skladu z lokalnimi predpisi Nove Zelandije (serija NZS) in tehničnimi specifikacijami izdelkov CBC, kar zagotavlja, da garaža izpolnjuje zahteve glede varnosti, vzdržljivosti in funkcionalnosti.

Izdelava jekla in galvanizacija: Jeklene komponente so predhodno izdelane na Kitajskem z materiali GB, nato vroče-pocinkane (več kot ali enako 85 μm), da ustrezajo NZS 4680:2006, kar zagotavlja odpornost proti koroziji v okolju Nove Zelandije.

Montaža talnih oblog CBC: Upoštevajte uradne smernice CBC za montažo in uporabite posebne pritrdilne elemente za pritrditev talne obloge na jeklene nosilce, pri čemer zagotovite, da se pod obremenitvijo vozila ne zrahlja.

Potresna odpornost in odpornost proti vetru: Kompozitna konstrukcija in oporni sistem sta zasnovana tako, da sta odporna na novozelandske seizmične obremenitve in obremenitve vetra, pri čemer je konstrukcijska varnost potrjena z analizo obremenitev.

Upravljanje parkiranja: 350 parkirnih mest (vključno z dostopnimi) ustreza NZS 4203:2001, z jasnimi znaki za-enosmerno kroženje, da se zagotovi prometni red.

Ta zasnova združuje jeklene izdelke CBC s kitajskimi materiali GB, upošteva lokalne kode Nove Zelandije in dosega ravnovesje med strukturno varnostjo, učinkovitostjo gradnje in izkoriščenostjo prostora. Dvo-nadstropna garaža s 350 parkirnimi mesti v celoti ustreza zahtevam projekta.