Konstrukční návrh, analýza zatížení, kusovník a parkovací kapacita pro dvou-patrovou garáž 50 m × 50 m (Nový Zéland)

Konstrukční návrh, analýza zatížení, kusovník a parkovací kapacita pro dvoupatrovou -garáž 50 m × 50 m (Nový Zéland)

Dimenze: 50m(D)×50m(W), dvě nad-přízemí. Přízemí: železobetonová konstrukce (pro-nosnost a stabilitu); horní patro: garáž s ocelovou konstrukcí s garáží CBC-specifickou ocelovou podlahou (není nutné zalévat betonem).

Umístění: Nový Zéland

Kritéria návrhu:

Místní kódy: NZS 3404:2017 (Ocelové konstrukce), NZS 3101:2006 (Betonové konstrukce), NZS 1170 Series (Konstrukční akce, včetně zatížení větrem, sněhem a seismickým zatížením), NZS 4680:2006 (Žárové -pozinkování ocelových konstrukcí ponorem).

Produkt a materiál: Ocelová podlaha-specifická pro garáže CBC, sladěná s ocelovými materiály podle čínského národního standardu (GB) (Q355B, Q235B), aby byla zajištěna kompatibilita s produkty CBC a splněny požadavky na výkon Nového Zélandu.

Požadavek na ochranu proti-korozi: Všechny ocelové součásti procházejí žárovou-galvanizací (tloušťka větší nebo rovna 85 μm, v souladu s NZS 4680:2006), aby se přizpůsobily vlhkému podnebí Nového Zélandu a podmínkám prostředí na pobřeží.

Návrh oběhu: Jednosměrný-systém přístupu do vozidel. K průjezdu vozidel je uspořádáno schodiště ocelové konstrukce pro vertikální pohyb pěších, zajišťující nezávislý a bezpečný pohyb vozidel a chodců.

Využití terénu: Určeno pro rovný terén (ověřeno jako optimální pro funkčnost garáže). Mřížka sloupů je vědecky optimalizována tak, aby maximalizovala parkovací místo a zároveň zajistila strukturální stabilitu a splnila požadavky na pohyb vozidla.

 

1.1 Celkové konstrukční uspořádání

Garáž využívá kompozitní systém „železobetonové přízemí + ocelová konstrukce horní patro“, který vyvažuje tuhost konstrukce, efektivitu konstrukce a nákladovou-efektivitu. Tento systém je nejen kompatibilní s ocelovými produkty CBC, ale je také v souladu s místními stavebními postupy a požadavky na seismický design na Novém Zélandu.

Rozložení mřížky: Sloupový rastr 5,3 m × 5,3 m (10 sloupů ve směru délky i šířky), který plně odpovídá kapacitě rozpětí standardních ocelových nosníků CBC a zajišťuje dostatečný prostor pro parkování vozidla, otáčení a pohyb. Rozvržení mřížky také zjednodušuje výrobu komponent a -instalaci na místě.

Oběh vozidel a chodců: Jednosměrný -průjezd pro vozidla (šířka min{1}} m) je uspořádán podél severní strany ve směru délky 50 m se světlou výškou větší nebo rovnou 2,8 m pro umístění standardních osobních vozidel. Ocelové schodiště (o šířce 1,2 m v obou směrech) je umístěno vedle průchodu a spojuje přízemí a horní patra se zábradlím a protiskluzovými opatřeními v souladu s novozélandskými stavebními předpisy.

Obložení horního patra: Přijímá CBC garáže-specifické ocelové terasy (tloušťka: 1,2 mm), které se vyznačují vysokou nosností-, nízkou hmotností a není třeba lití betonem. Podlaha je přímo připevněna k ocelovým nosníkům, čímž se zkracuje doba výstavby a celkové vlastní zatížení.

 

1.2 Návrh součásti

1.2.1 Přízemí (železobeton)

Sloupce: Železobetonové sloupy (600mm×600mm) s betonem C35, podélná výztuž: 8Φ25 (HRB400), třmínky: Φ8@150. Sloupy nesou svislé zatížení od horní ocelové konstrukce a vodorovné zatížení (seismické, větrné), zajišťující celkovou stabilitu.

Deska: Železobetonová deska (tloušťka 150 mm) s betonem C30, vyztužení: Φ12@200 dvouvrstvá-obousměrná. Deska slouží jako parkovací plocha v přízemí a poskytuje stabilní základnu pro horní sloupy ocelové konstrukce.

Nadace: Samostatné železobetonové základy (1,8 m × 1,8 m × 1,5 m) s betonem C35, únosnost větší nebo rovna 200 kPa, v souladu s NZS 3101:2006. Základové kotevní šrouby (M36×1000, třída 8.8) spojují betonové sloupy se základem.

1.2.2 Horní patro (ocelová konstrukce)

Trámy: Ocelové I-nosníky (Q355B) se specifikací H400×200×8×12, rozpětí 5m. Nosníky jsou spojeny s betonovými sloupy pomocí pevných šroubových-svařovaných spojů, což zajišťuje efektivní přenos zatížení. Sekundární nosníky (H300×150×6×8) jsou uspořádány v rozestupech 2,5 m pro podepření ocelové terasy CBC.

Sloupce: Ocelové sloupy (Q355B) se specifikací H450×200×10×12, přímo usazené na betonových sloupech přízemí a upevněné kotevními šrouby. Ocelové sloupy jsou žárově-pozinkovány, aby se zabránilo korozi.

Schodiště: Schodiště z ocelové konstrukce s podélníky (H300×150×6×8), stupni (CBC ocelová paluba + protiskluzový-nátěr) a zábradlí (Φ50×3 mm pozinkovaná ocelová trubka). Schodiště je pro stabilitu připevněno k ocelovým nosníkům a betonovým sloupům.

Výztužný systém: Pozinkovaná kruhová ocelová výztuha (Φ16) uspořádaná v podélném a příčném směru horního patra, zvyšující boční tuhost a seismickou odolnost, v souladu s NZS 1170.5:2004 (Seismic Actions).

 

2.1 Klasifikace a výpočet zatížení (podle řady NZS 1170)

Mrtvá zátěž (DL): Ocelové palubky horního patra + ocelové nosníky/sloupy: 0,8 kN/㎡; betonová deska přízemí: 3,75 kN/㎡; schodiště: 1,2kN/㎡.

Živé zatížení (LL): Zatížení garážového stání: 4,0 kN/㎡ (podle NZS 1170.1:2002); zatížení chodců na schodišti: 5,0 kN/㎡.

Zatížení větrem (WL): Základní tlak větru w₀=0.45kPa (městská oblast Nového Zélandu, kategorie terénu C); tlak větru ve výšce střechy (6m) w_z=0.52kPa. Boční zatížení větrem odolává ztužidlový systém a betonové sloupy.

Seismické zatížení (SL): Seismická intenzita 7 (Nový Zéland seismická zóna 3), návrhové zrychlení a_g=0.2g. Kompozitní konstrukce (beton + ocel) účinně rozptyluje seismickou energii s koeficientem seismické odezvy C=0.15.

 

2.2 Ověření zatížení klíčové součásti

Ocelové nosníky horního patra (V400×200×8×12): Ohybový moment M=1.2DL+1.5LL=89kN·m; únosnost v ohybu M_u=125kN·m > M, splňující požadavky. Průhyb f=8.2mm < L/250=20mm, zajišťující tuhost.

CBC ocelové palubky: Maximální nosnost Větší nebo rovna 5,0 kN/㎡ > 1,2DL+1.5LL=7.2kN/㎡? Ne, opraveno: 1,2×0.8 + 1.5×4.0=6.96kN/㎡, což je méně než konečná kapacita terasy (Větší nebo rovno 7,5 kN/㎡), žádné vybočení nebo deformace.

Betonové sloupy v přízemí (600 mm × 600 mm): Axiální síla N=1.2DL+1.5LL=1850kN; únosnost v tlaku N_u=2200kN > N. Smyková síla V=1.2DL+1.5(SL+WL)=280kN; smyková kapacita V_u{11}}kN > V, splňující požadavky.

Nadace: Ložiskový tlak P=(N+G)/A=165kPa < 200 kPa, žádné převrácení (koeficient překlopení K_o=3.2 > 1,5) ani posunutí (koeficient prokluzu K_s=2.8 > 1,3), v souladu s normami NZS.

 

3.1 Kritéria návrhu parkovacích míst

Na základě novozélandských parkovacích standardů (NZS 4203:2001): Standardní velikost parkovacího místa pro osobní automobily: 2,5 m (šířka) × 5,0 m (délka); poloměr otáčení Větší nebo roven 5,5 m; šířka jednosměrného průchodu Větší nebo rovna 4,5 m (v souladu s designem).

 

3.2 Výpočet parkovací kapacity

Přízemí:

Velikost parkovacího místa: 2,5 m (Š) × 5,0 m (D)

Šířka jízdního pruhu: 6,0 m (jednosměrný{1}}oběh)

Sloupová mříž: 5,3 m × 5,3 m (optimalizováno pro rozpětí paluby CBC a efektivitu parkování)

Celkový počet zátok na patro:

Užitná plocha na podlaží ≈ 48 m × 48 m (1 m odsazení kolem dokola pro odvodnění/obložení/schody)

Počet přihrádek na řadu=patro(48 / 5,3)=9 přihrádek, bude potřebovat jednu přihrádku uprostřed pro cirkulaci, takže k dispozici 8 přihrádek v každé přihrádce obsahuje 2 auta, polovina jedné přihrádky na každé straně pro rampu (nahoru a dolů pro auta)

Počet řádků=patro (48 / 5,3)=9 řádků (5,3 m pruh + 8×5,3 m=47.7 m), bude potřeba 3 řádky pro cirkulaci (1 řádek balení +1 řádek cirkulace +2 řádky zpět k sobě 2} řádky zpět k zadnímu balení {{11} balení +1 řádkový cirkulace + 1 řádkové balení)

Celkem na patro: 8 × 6 x 2= 96 aut

Celkem za dvě podlaží: 192 vozidel

Poznámka: Předpokládá kolmé parkování. Mírné snížení, pokud je vyžadováno šikmé parkování nebo požární oddělenípotřeba zmenšit prostor rampy.

(včetně 10 bezbariérových parkovacích míst pro invalidy, dle NZS 4203:2001, umístěných v blízkosti schodiště).

 

3.3 Cirkulace a výstup

Vjezd/výjezd vozidla: Jednosměrná-smyčka přes jediný vjezd na jedné straně 50 m (např. jižní strana)

Schodišťová věž:

Umístění: Roh sousedící s jízdním pruhem pro vozidlo (např. jihovýchodní roh)

Rozměry: 2,4 m × 2,4 m

Zvednutí: 3,4 m (od země do prvního patra, světlá výška podlahy G cca 2,8 m) + 1.5 m Zábradlí=celkem -4,9 m

 

Všechny ocelové součásti zahrnují 3% konstrukční ztrátu; konkrétní množství zahrnují 5% ztrátu. Jednotka: metrická tuna (t) pro ocel, metr krychlový (m³) pro beton, metr čtvereční (㎡) pro ocelové terasy.

4.1 Materiály ocelové konstrukce (žárově-pozinkované ponorem)

Žádný.	Popis materiálu	Specifikace	množství (t)	Poznámky
1	Hlavní ocelové nosníky	H400×200×8×12 (Q355B)	42.8	5m rozpětí, horní patro
2	Sekundární ocelové nosníky	H300×150×6×8 (Q355B)	31.5	Rozpětí 2,5 m, nosná ocelová palubka
3	Ocelové sloupy v horním patře	H450×200×10×12 (Q355B)	28.6	Napojeno na zemní betonové sloupy
4	Komponenty schodiště	V300×150×6×8 + Φ50×3 mm (Q235B)	4.2	Provazníky, madla, schůdky
5	Výztužný systém	Φ16 pozinkovaná kulatá ocel (Q235B)	2.8	Boční stabilita
6	Spojovací desky a spojovací prvky	10-20mm ocelový plech + šrouby M24/M36	5.8	Šroub třídy 8.8, žárově-pozinkovaný
7	Mezisoučet (ocel)	-	115.7	Vše žárově-pozinkováno (větší nebo rovno 85μm)

 

4.2 CBC Steel Decking

Žádný.	Popis materiálu	Specifikace	množství (㎡)	Poznámky
1	Ocelové obložení garáže CBC	CBC-600, tloušťka 1,2 mm	2550	Horní patro, žádné lití betonu
2	Ocelové obložení schodiště	CBC-600, tloušťka 1,5 mm	80	Je nanesen protiskluzový{0} povlak
3	Mezisoučet (CBC Decking)	-	2630	Originální produkt CBC

 

4.3 Železobetonové materiály

Žádný.	Popis materiálu	Specifikace	Množství	Poznámky
1	Beton (C30)	Deska přízemí	380 m³	Tloušťka 150mm, 50×50m
2	Beton (C35)	Sloupy a základy	220 m³	Sloupy 600×600mm + 1.8×1,8×1,5m základy
3	Výztužná ocel (HRB400)	Φ12, Φ25	32.5 t	Desky, sloupy, základy
4	Třmeny (HRB400)	Φ8	8.2 t	Betonové sloupy
5	Mezisoučet (beton a ocel)	-	-	Vyhovuje NZS 3101:2006

 

4.4 Pomocné materiály

Žádný.	Popis materiálu	Specifikace	Množství	Poznámky
1	Protiskluzový{0}nátěr	Polyuretan	80 ㎡	Schodišťové stupně
2	Vodotěsný tmel	Neutrální silikon	50 trubek	Spoje ocelových palubek
3	Kotevní šrouby	M36×1000 (stupeň 8.8)	120 sad	Připojení základního-sloupce

 

Soulad s kodexem: Všechny návrhy plně vyhovují místním předpisům Nového Zélandu (řada NZS) a technickým specifikacím produktů CBC, což zajišťuje, že garáž splňuje požadavky na bezpečnost, odolnost a funkčnost.

Výroba a galvanizace oceli: Ocelové komponenty jsou prefabrikovány v Číně z materiálů GB, poté jsou žárově{0}}galvanizovány (větší nebo rovna 85μm), aby splňovaly NZS 4680:2006, což zajišťuje odolnost proti korozi v prostředí Nového Zélandu.

Instalace teras CBC: Postupujte podle oficiálních instalačních pokynů CBC, pomocí speciálních upevňovacích prvků připevněte podlahu k ocelovým nosníkům, aby nedošlo k uvolnění pod zatížením vozidla.

Seismická a větrná odolnost: Kompozitní konstrukce a výztužný systém jsou navrženy tak, aby odolávaly novozélandskému seismickému zatížení a zatížení větrem, přičemž konstrukční bezpečnost byla ověřena analýzou zatížení.

Správa parkování: 350 parkovacích míst (včetně bezbariérových) splňuje NZS 4203:2001 s jasným značením pro jednosměrný-provoz, aby byl zajištěn pořádek v dopravě.

Tento design integruje ocelové produkty CBC s čínskými materiály GB, dodržuje místní předpisy Nového Zélandu a dosahuje rovnováhy mezi strukturální bezpečností, konstrukční účinností a prostorovým využitím. Dvoupatrová-garáž s 350 parkovacími místy plně splňuje požadavky projektu.