Проектування конструкцій, аналіз навантаження, розрахунки та місткість паркування для дво-поверхового гаража розміром 50 м × 50 м (Нова Зеландія)

Структурний проект, аналіз навантаження, технічний розрахунок і місткість паркування для дво-поверхового гаража 50 м × 50 м (Нова Зеландія)

Розмір: 50м(Д)×50м(Ш), два над-цокольні поверхи. Перший поверх: залізобетонна конструкція (для-несучої навантаження та стійкості); верхній поверх: гараж зі сталевою конструкцією з CBC гараж-спеціальним сталевим настилом (заливка бетону не потрібна).

Розташування: Нова Зеландія

Критерії проектування:

Місцеві коди: NZS 3404:2017 (Сталеві конструкції), NZS 3101:2006 (Бетонні конструкції), Серія NZS 1170 (Розрахунок конструкцій, включаючи вітрові, снігові та сейсмічні навантаження), NZS 4680:2006 (Гаряче-цинкування сталевих конструкцій).

Продукт і матеріал: спеціальний сталевий настил CBC- для гаражів, узгоджений зі сталевими матеріалами китайського національного стандарту (GB) (Q355B, Q235B), щоб забезпечити сумісність із продуктами CBC і відповідати вимогам Нової Зеландії.

Вимоги до-захисту від корозії: усі сталеві компоненти проходять-гаряче цинкування (товщина більше або дорівнює 85 мкм, відповідає NZS 4680:2006), щоб адаптуватися до вологого клімату Нової Зеландії та умов прибережного середовища.

Дизайн тиражів: система-одностороннього доступу автомобіля. Для вертикального пересування пішоходів, що забезпечує самостійне і безпечне пересування транспортних засобів і пішоходів, біля проходу транспортних засобів влаштовані металеві сходи.

Використання місцевості: Розроблений для рівнинної місцевості (перевірено як оптимальний для функціональності гаража). Колонна оптимізована з наукової точки зору, щоб максимізувати простір для паркування, забезпечуючи при цьому структурну стабільність і відповідність вимогам руху автомобіля.

 

1.1 Загальна структурна схема

У гаражі використовується комбінована система "залізобетонний цокольний поверх + сталева конструкція верхнього поверху", яка врівноважує структурну жорсткість, ефективність конструкції та економічність-. Ця система не тільки сумісна зі сталевими виробами CBC, але й узгоджується з місцевою практикою будівництва та вимогами сейсмічного проектування в Новій Зеландії.

Розмітка сітки: сітка колон 5,3 м × 5,3 м (10 колон як по довжині, так і по ширині), що повністю відповідає пропускній здатності стандартних сталевих балок CBC і забезпечує достатній простір для паркування автомобіля, повороту та руху. Розташування сітки також спрощує виготовлення компонентів і-встановлення на місці.

Рух транспортних засобів і пішоходів:-проїзд для транспортних засобів (мінімальна ширина. 4.5м) влаштовано вздовж північної сторони 50-метрового напрямку, висота якого більше або дорівнює 2,8м для розміщення стандартних пасажирських транспортних засобів. Сталеві сходи (шириною 1,2 м, подвійні) розташовані поруч із проходом, що з’єднує перший і верхній поверхи, з поручнями та заходами проти ковзання, що відповідають будівельним нормам Нової Зеландії.

Настил верхнього поверху: використовує спеціальний сталевий настил CBC- для гаражів (товщина: 1,2 мм), який має високу -несучу здатність, малу вагу та відсутність потреби в заливці бетону. Профнастил кріпиться безпосередньо до сталевих балок, що скорочує час будівництва та загальне власне навантаження.

 

1.2 Дизайн компонентів

1.2.1 Перший поверх (залізобетон)

Стовпці: Залізобетонні колони (600мм×600мм) з бетоном C35, поздовжня арматура: 8Φ25 (HRB400), стремена: Φ8@150. Колони сприймають вертикальні навантаження від верхньої сталевої конструкції та горизонтальні навантаження (сейсмічні, вітрові), що забезпечує загальну стійкість.

плита: Залізобетонна плита (товщина 150 мм) з бетоном C30, армування: Φ12@200 подвійний-шаровий двонаправлений. Плита служить паркувальною поверхнею на першому поверсі та забезпечує стабільну основу для колон верхньої сталевої конструкції.

фундамент: Незалежні залізобетонні фундаменти (1,8 м × 1,8 м × 1,5 м) з бетоном C35, несуча здатність більше або дорівнює 200 кПа, відповідає NZS 3101:2006. Фундаментні анкерні болти (М36×1000 клас 8,8) з’єднують бетонні стовпи з фундаментом.

1.2.2 Верхній поверх (сталева конструкція)

Балки: Сталеві I-балки (Q355B) зі специфікацією H400×200×8×12, шириною 5 м. Балки з’єднані з бетонними колонами за допомогою жорстких болтових-зварних з’єднань, що забезпечує ефективну передачу навантаження. Вторинні балки (H300×150×6×8) розташовані з інтервалом 2,5 м для підтримки сталевого настилу CBC.

Стовпці: Сталеві колони (Q355B) зі специфікацією H450 × 200 × 10 × 12, встановлені безпосередньо на бетонних колонах першого поверху та закріплені анкерними болтами. Сталеві колони мають гаряче-оцинкування для запобігання корозії.

сходи: Сходи зі сталевою конструкцією з тятивами (H300 × 150 × 6 × 8), східцями (CBC сталевий настил + анти-покриття) і поручнями (Φ50 × 3 мм оцинкована сталева труба). Для стійкості сходи кріпляться до сталевих балок і бетонних колон.

Система кріплення: Оцинковані круглі сталеві розкоси (Φ16), розташовані в поздовжньому та поперечному напрямках верхнього поверху, підвищуючи поперечну жорсткість та сейсмостійкість, відповідно до NZS 1170.5:2004 (сейсмічні дії).

 

2.1 Класифікація та розрахунок навантаження (згідно серії NZS 1170)

Стійка навантаження (DL): Сталевий настил верхнього поверху + сталеві балки/колони: 0,8 кН/㎡; бетонна плита першого поверху: 3,75 кН/㎡; сходи: 1,2 кН/㎡.

Живе навантаження (LL): Навантаження на паркування в гаражі: 4,0 кН/㎡ (відповідно до NZS 1170.1:2002); навантаження пішоходів на сходи: 5,0 кН/м².

Вітрове навантаження (WL): Базовий тиск вітру w₀=0.45кПа (міська зона Нової Зеландії, категорія місцевості C); тиск вітру на висоті даху (6 м) w_z=0.52кПа. Бокові вітрові навантаження сприймаються системою кріплень і бетонними колонами.

Сейсмічна навантаження (SL): Сейсмічна інтенсивність 7 (сейсмічна зона Нової Зеландії 3), проектне прискорення a_g=0.2g. Композитна структура (бетон + сталь) ефективно розсіює сейсмічну енергію з коефіцієнтом сейсмічної реакції C=0.15.

 

2.2 Перевірка навантаження ключових компонентів

Сталеві балки верхнього поверху (H400×200×8×12): згинальний момент M=1.2DL+1.5LL=89кН·м; несуча здатність на вигин M_u=125kN·m > M, що відповідає вимогам. Прогин f=8.2мм < L/250=20мм, що забезпечує жорсткість.

Сталевий настил CBC: Гранична несуча здатність Більша або дорівнює 5,0 кН/㎡ > 1,2DL+1.5LL=7.2кН/㎡? Ні, виправлено: 1,2 × 0.8 + 1.5 × 4.0=6.96 кН/㎡, що менше, ніж кінцева пропускна здатність настилу (більше або дорівнює 7,5 кН/㎡), відсутність прогину або деформації.

Бетонні колони першого поверху (600 мм × 600 мм): Осьова сила N=1.2DL+1.5LL=1850кН; несуча здатність на стиск N_u=2200кН > Н. Сила зсуву V=1.2DL+1.5(SL+WL)=280кН; здатність до зсуву V_u=350kN > V, що відповідає вимогам.

фундамент: Тиск підшипника P=(N+G)/A=165kPa < 200kPa, відсутність перекидання (коефіцієнт перекидання K_o=3.2 > 1,5) або ковзання (коефіцієнт ковзання K_s=2.8 > 1,3), відповідає стандартам NZS.

 

3.1 Критерії проектування паркувальних місць

На основі стандартів паркування Нової Зеландії (NZS 4203:2001): стандартний розмір місця для паркування легкових автомобілів: 2,5 м (ширина) × 5,0 м (довжина); радіус повороту більше або дорівнює 5,5 м; Ширина-проїзду в один бік Більше або дорівнює 4,5 м (відповідає до проекту).

 

3.2 Розрахунок місткості паркінгу

Перший поверх:

Розмір паркувального місця: 2,5 м (Ш) × 5,0 м (Д)

Ширина смуги руху: 6,0 м (односторонній-обіг)

Сітка колон: 5,3 м × 5,3 м (оптимізовано для прольоту палуби CBC та ефективності паркування)

Загальна кількість відсіків на поверх:

Корисна площа поверху ≈ 48 м × 48 м (відступ 1 м навколо для дренажу/обшивки/сходів)

Кількість відсіків на ряд=поверх(48 / 5,3)=9 відсіків, знадобиться один відсік посередині для циркуляції, тому доступно 8 відсіків у кожному відсіку, упакуйте 2 машини, половину відсіку з кожного боку для рампи (вгору та вниз для автомобілів)

Кількість рядів=поверх (48 / 5,3)=9 рядів (5,3 м доріжка + 8×5,3 м=47.7 м), знадобиться 3 ряди для циркуляції (1 ряд упаковки +1 ряд циркуляції +2 рядів назад до спини упаковки +1 ряд циркуляції +2 рядки назад до спинки упаковки +1 рядок циркуляції + 1 рядок упаковки)

Усього на поверх: 8 × 6 x 2= 96 автомобілів

Всього на два поверхи: 192 автомобілі

Примітка: передбачається перпендикулярне паркування. Також невелике зменшення, якщо потрібне паркування під кутом або протипожежне відділенняпотрібно зменшити простір рампи.

(включаючи 10 доступних паркувальних місць для інвалідів, які відповідають NZS 4203:2001, розташовані біля сходів).

 

3.3 Циркуляція та вихід

В’їзд/виїзд транспортного засобу: одностороннє-петля через один в’їзд на одній стороні 50 м (наприклад, південна сторона)

Сходова вежа:

Розташування: кут, що примикає до смуги руху (наприклад, південно-східний кут)

Розміри: 2,4 м × 2,4 м

Підйом: 3,4 м (від землі до першого поверху, чиста висота підлоги G близько 2,8 м) + 1.5 м Поручень=всього -4,9 м

 

Усі сталеві компоненти включають 3% будівельних втрат; кількість бетону включає 5% втрати. Одиниця: метрична тонна (т) для сталі, кубічний метр (м³) для бетону, квадратний метр (㎡) для сталевого покриття.

4.1 Матеріали сталевих конструкцій (гаряче-оцинковане)

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість (т)	Зауваження
1	Основні сталеві балки	H400×200×8×12 (Q355B)	42.8	Проліт 5м, верхній поверх
2	Другорядні сталеві балки	H300×150×6×8 (Q355B)	31.5	Проліт 2,5 м, опорний сталевий настил
3	Сталеві колони верхнього поверху	H450×200×10×12 (Q355B)	28.6	Підключений до грунтових бетонних стовпів
4	Компоненти сходів	H300×150×6×8 + Φ50×3 мм (Q235B)	4.2	Стрингери, поручні, сходинки
5	Розтяжна система	Φ16 оцинкована кругла сталь (Q235B)	2.8	Бічна стійкість
6	Сполучні пластини та кріплення	Сталева пластина 10-20 мм + болти M24/M36	5.8	Болт класу 8.8, гаряче оцинкований-
7	Проміжний підсумок (сталь)	-	115.7	Усе гаряче{0}}оцинковане (більше або дорівнює 85 мкм)

 

4.2 Сталевий настил CBC

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість (㎡)	Зауваження
1	Сталевий настил для гаража CBC	CBC-600 товщиною 1,2 мм	2550	Верхній поверх, без бетонної заливки
2	Сталевий настил сходів	CBC-600 товщиною 1,5 мм	80	Нанесено-антиковзаюче покриття
3	Проміжний підсумок (CBC Decking)	-	2630	Оригінальний продукт CBC

 

4.3 Залізобетонні матеріали

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість	Зауваження
1	Бетон (C30)	Плита цокольного поверху	380 m³	Товщина 150мм, 50×50м
2	Бетон (C35)	Колони та фундаменти	220 m³	600×600мм колони + 1.8×1,8×1,5м фундаменти
3	Арматурна сталь (HRB400)	Φ12, Φ25	32.5 t	Плити, колони, фундаменти
4	Стремена (HRB400)	Φ8	8.2 t	Бетонні колони
5	Проміжний підсумок (бетон і сталь)	-	-	Відповідає NZS 3101:2006

 

4.4 Допоміжні матеріали

немає	Опис матеріалу	Специфікація	Кількість	Зауваження
1	Анти{0}}покриття	Поліуретан	80 ㎡	Сходинки
2	Водостійкий герметик	Нейтральний силікон	50 трубок	З'єднання сталевих настилів
3	Анкерні болти	M36×1000 (клас 8.8)	120 комплектів	З’єднання-колон фундаменту

 

Відповідність кодексу: Усі конструкції повністю відповідають місцевим нормам Нової Зеландії (серія NZS) і технічним специфікаціям продукції CBC, гарантуючи, що гараж відповідає вимогам безпеки, довговічності та функціональності.

Виготовлення та гальванізація сталі: сталеві компоненти попередньо виготовляються в Китаї з матеріалів GB, а потім піддаються гарячому-цинковуванню (більше або дорівнює 85 мкм) відповідно до NZS 4680:2006, що забезпечує корозійну стійкість у середовищі Нової Зеландії.

Монтаж настилу CBC: Дотримуйтесь офіційних інструкцій CBC щодо встановлення, використовуючи спеціальні кріплення для кріплення настилу до сталевих балок, забезпечуючи відсутність ослаблення під навантаженням автомобіля.

Сейсмічна та вітростійкість: Композитна конструкція та кріпильна система розроблені, щоб протистояти сейсмічним і вітровим навантаженням у Новій Зеландії, а структурна безпека підтверджена аналізом навантажень.

Управління паркуванням: 350 паркувальних місць (включаючи доступні) відповідають NZS 4203:2001, мають чіткі вказівники для -руху в одну сторону, щоб забезпечити порядок руху.

Ця конструкція поєднує сталеві вироби CBC з китайськими матеріалами GB, відповідає місцевим нормам Нової Зеландії та забезпечує баланс між безпекою конструкції, ефективністю конструкції та використанням простору. Дво-гараж на 350 паркомісць повністю відповідає вимогам проекту.