Structureel ontwerp, belastingsanalyse, hoeveelheidsopgave en parkeercapaciteit voor garage van 50 x 50 m met twee- verdiepingen (Nieuw-Zeeland)

Structureel ontwerp, analyse van de belasting, opgave van hoeveelheden en parkeercapaciteit voor een garage van 50 x 50 m met twee- verdiepingen (Nieuw-Zeeland)

Dimensie: 50m(L)×50m(B), twee boven-begane grond. Begane grond: structuur van gewapend beton (voor draagkracht-en stabiliteit); Bovenverdieping: garage in staalconstructie met CBC-garage-specifieke stalen vlonders (storten van beton niet nodig).

Locatie: Nieuw-Zeeland

Ontwerpcriteria:

Lokale codes: NZS 3404:2017 (staalconstructies), NZS 3101:2006 (betonconstructies), NZS 1170-serie (constructieve ontwerpacties, inclusief wind-, sneeuw- en seismische belastingen), NZS 4680:2006 (thermisch verzinken voor staalconstructies).

Product en materiaal: CBC-garage-specifieke stalen terrasplanken, gecombineerd met staalmaterialen uit de Chinese National Standard (GB) (Q355B, Q235B) om compatibiliteit met CBC-producten te garanderen en te voldoen aan de prestatie-eisen van Nieuw-Zeeland.

Anti-corrosievereiste: Alle stalen componenten ondergaan thermisch- galvanisatie (groter dan of gelijk aan 85 μm dikte, in overeenstemming met NZS 4680:2006) om zich aan te passen aan het vochtige klimaat van Nieuw-Zeeland en de omstandigheden aan de kust.

Circulatieontwerp: Toegangssysteem voor voertuigen in één- richting. Naast de voertuigdoorgang is een trap uit staalconstructie aangebracht voor verticale beweging van voetgangers, waardoor een onafhankelijke en veilige circulatie van voertuigen en voetgangers wordt gegarandeerd.

Terreingebruik: Ontworpen voor vlak terrein (gecontroleerd als optimaal voor garagefunctionaliteit). Het kolomraster is wetenschappelijk geoptimaliseerd om de parkeerruimte te maximaliseren en tegelijkertijd de structurele stabiliteit te garanderen en te voldoen aan de vereisten voor voertuigbewegingen.

 

1.1 Algemene structurele lay-out

De garage maakt gebruik van een composietsysteem van 'begane grond van gewapend beton + bovenverdieping met staalconstructie', dat een balans biedt tussen structurele stijfheid, constructie-efficiëntie en kosteneffectiviteit. Dit systeem is niet alleen compatibel met CBC-staalproducten, maar sluit ook aan bij lokale bouwpraktijken en seismische ontwerpvereisten in Nieuw-Zeeland.

Rasterindeling: Kolomraster van 5,3 x 5,3 m (10 kolommen in zowel lengte- als breedterichting), dat volledig overeenkomt met de overspanningscapaciteit van standaard stalen CBC-balken en voldoende ruimte biedt voor parkeren, draaien en bewegen van voertuigen. De rasterindeling vereenvoudigt ook de fabricage van componenten en de installatie op-site.

Voertuig- en voetgangerscirculatie: Langs de noordzijde van de lengterichting van 50 m is een doorgang voor voertuigen in één- richting (min.. 4.5 m breedte) aangebracht, met een vrije hoogte van groter dan of gelijk aan 2,8 m voor standaard passagiersvoertuigen. Naast de doorgang is een stalen trap (dubbelweg 1,2 m breed) geplaatst, die de begane grond en de bovenste verdiepingen met elkaar verbindt, met leuningen en anti-slipmaatregelen die voldoen aan de bouwvoorschriften van Nieuw-Zeeland.

Terrasplanken op de bovenste verdieping: Maakt gebruik van CBC-garage-specifieke stalen terrasplanken (dikte: 1,2 mm), met een hoog draagvermogen-, een laag gewicht en betonstorten is niet nodig. De terrasplanken zijn rechtstreeks aan de stalen balken bevestigd, waardoor de bouwtijd en het totale eigen gewicht worden verminderd.

 

1.2 Componentontwerp

1.2.1 Begane grond (gewapend beton)

Kolommen: Kolommen van gewapend beton (600 mm×600 mm) met C35 beton, langswapening: 8Φ25 (HRB400), beugels: Φ8@150. De kolommen dragen verticale belastingen van de bovenste staalconstructie en horizontale belastingen (seismisch, wind), waardoor de algehele stabiliteit wordt gegarandeerd.

Plaat: Gewapende betonplaat (150 mm dik) met C30 beton, wapening: Φ12@200 dubbel-laag bidirectioneel. De plaat dient als parkeeroppervlak op de begane grond en biedt een stabiele basis voor de bovenste kolommen van de staalconstructie.

Fundering: Onafhankelijke funderingen van gewapend beton (1,8m×1,8m×1,5m) met C35-beton, draagvermogen groter dan of gelijk aan 200kPa, conform NZS 3101:2006. Funderingsankerbouten (M36×1000, klasse 8.8) verbinden betonkolommen met de fundering.

1.2.2 Bovenverdieping (staalconstructie)

Balken: Stalen I-balken (Q355B) met specificatie H400×200×8×12, overspanning 5m. De balken zijn verbonden met betonnen kolommen via starre bout-lasverbindingen, waardoor een efficiënte lastoverdracht wordt gegarandeerd. Secundaire liggers (H300×150×6×8) zijn op onderlinge afstanden van 2,5 m aangebracht om de CBC-stalen terrasplanken te ondersteunen.

Kolommen: Stalen kolommen (Q355B) met specificatie H450×200×10×12, direct geplaatst op betonnen kolommen op de begane grond en bevestigd met ankerbouten. De stalen kolommen zijn thermisch-verzinkt om corrosie te voorkomen.

Trap: Trap in staalconstructie met steunbalken (H300×150×6×8), treden (CBC stalen terrasplanken + anti-slipcoating) en leuningen (Φ50×3mm gegalvaniseerde stalen buis). De trap is voor stabiliteit bevestigd aan de stalen balken en betonnen kolommen.

Verstevigingssysteem: Gegalvaniseerde ronde stalen versteviging (Φ16) aangebracht in de lengte- en dwarsrichting van de bovenverdieping, waardoor de laterale stijfheid en seismische weerstand worden verbeterd, in overeenstemming met NZS 1170.5:2004 (Seismische acties).

 

2.1 Belastingsclassificatie en -berekening (per NZS 1170-serie)

Dode lading (DL): Stalen terrasplanken op de bovenverdieping + stalen balken/kolommen: 0,8 kN/㎡; betonplaat begane grond: 3,75 kN/㎡; trap: 1,2 kN/㎡.

Levende belasting (LL): Parkeerbelasting: 4,0 kN/㎡ (volgens NZS 1170.1:2002); voetgangersbelasting op trap: 5,0 kN/㎡.

Windbelasting (WL): Basiswinddruk w₀=0.45kPa (stedelijk gebied in Nieuw-Zeeland, terreincategorie C); winddruk op dakhoogte (6m) w_z=0.52kPa. Zijdelingse windbelasting wordt weerstaan ​​door het verstevigingssysteem en de betonnen kolommen.

Seismische belasting (SL): Seismische intensiteit 7 (seismische zone 3 in Nieuw-Zeeland), ontwerpversnelling a_g=0.2g. De composietstructuur (beton + staal) dissipeert seismische energie effectief, met een seismische responscoëfficiënt C=0.15.

 

2.2 Verificatie van de belasting van belangrijke componenten

Stalen balken bovenverdieping (H400×200×8×12): Buigmoment M=1.2DL+1.5LL=89kN·m; buigdraagvermogen M_u=125kN·m > M, voldoet aan de eisen. Doorbuiging f=8.2mm < L/250=20mm, waardoor stijfheid wordt gegarandeerd.

CBC stalen terrasplanken: Ultieme draagkracht Groter dan of gelijk aan 5,0 kN/㎡ > 1,2DL+1.5LL=7.2 kN/㎡? Nee, gecorrigeerd: 1,2×0.8 + 1.5×4.0=6.96kN/㎡, wat minder is dan de uiteindelijke capaciteit van de terrasplanken (groter dan of gelijk aan 7,5kN/㎡), geen knik of vervorming.

Betonnen kolommen op de begane grond (600 mm x 600 mm): Axiale kracht N=1.2DL+1.5LL=1850kN; drukdraagvermogen N_u=2200kN > N. Dwarskracht V=1.2DL+1.5(SL+WL)=280kN; afschuifcapaciteit V_u=350kN > V, voldoet aan de eisen.

Fundering: Lagerdruk P=(N+G)/A=165kPa < 200 kPa, geen kantelen (kantelcoëfficiënt K_o=3.2 > 1,5) of glijden (glijcoëfficiënt K_s=2.8 > 1,3), conform NZS-normen.

 

3.1 Ontwerpcriteria voor parkeerplaatsen

Gebaseerd op de Nieuw-Zeelandse parkeernormen (NZS 4203:2001): Standaard parkeerplaats voor personenauto's: 2,5 m (breedte) x 5,0 m (lengte); draaicirkel Groter dan of gelijk aan 5,5 m; doorgangsbreedte voor één-richting Groter dan of gelijk aan 4,5 m (consistent met ontwerp).

 

3.2 Berekening van de parkeercapaciteit

Begane grond:

Afmetingen parkeerplaats: 2,5 m (B) x 5,0 m (L)

Rijstrookbreedte: 6,0 m (eenrichtingsverkeer)

Kolomraster: 5,3 m x 5,3 m (geoptimaliseerd voor CBC-dekoverspanning en parkeerefficiëntie)

Totaal aantal baaien per verdieping:

Gebruiksoppervlak per verdieping ≈ 48 m × 48 m (1 m terugslag rondom t.b.v. afwatering/bekleding/trap)

Aantal vakken per rij=verdieping(48 / 5,3)=9 vakken, heeft één vak in het midden nodig voor circulatie, dus beschikbaar 8 vakken per vak bevatten 2 auto's, de helft van één vak aan elke kant voor de oprit (op en neer voor auto's)

Aantal rijen=vloer(48 / 5,3)=9 rijen (baan van 5,3 m + 8×5,3 m=47.7 m), heeft 3 rijen nodig voor circulatie (1 rij inpakken +1 rij in omloop +2 rijen achter elkaar inpakken +1 rij in omloop +2 rijen achter elkaar inpakken +1 rij in omloop + 1 rijverpakking)

Totaal per verdieping: 8 × 6 x 2= 96 auto's

Totaal voor twee verdiepingen: 192 voertuigen

Opmerking: er wordt uitgegaan van loodrecht parkeren. Lichte reductie als ook schuin parkeren of brandscheiding vereist isnoodzaak om de ruimte van de oprit te verkleinen.

(inclusief 10 toegankelijke parkeerplaatsen voor gehandicapten, conform NZS 4203:2001, gelegen nabij de trap).

 

3.3 Circulatie en uitgaand verkeer

In-/uitrit voertuig: Eenrichtingslus- via een enkele ingang aan één kant van 50 m (bijvoorbeeld de zuidkant)

Trap Toren:

Locatie: Hoek grenzend aan de rijstrook (bijvoorbeeld zuidoostelijke hoek)

Afmetingen: 2,4 mx 2,4 m

Opgang: 3,4 m (begane grond tot eerste verdieping, vrije hoogte van G-vloer ongeveer 2,8 m) + 1.5 m Leuning=totaal -4,9 m

 

Bij alle stalen onderdelen is 3% constructieverlies inbegrepen; betonhoeveelheden zijn inclusief 5% verlies. Eenheid: metrische ton (t) voor staal, kubieke meter (m³) voor beton, vierkante meter (㎡) voor stalen terrasplanken.

4.1 Staalconstructiematerialen (thermisch-verzinkt)

Nee.	Materiaalbeschrijving	Specificatie	Hoeveelheid (t)	Opmerkingen
1	Belangrijkste stalen balken	H400×200×8×12 (Q355B)	42.8	5m overspanning, bovenverdieping
2	Secundaire stalen balken	H300×150×6×8 (Q355B)	31.5	2,5 m overspanning, stalen terrasplanken
3	Stalen kolommen op de bovenverdieping	H450×200×10×12 (Q355B)	28.6	Verbonden met geslepen betonkolommen
4	Trap onderdelen	H300×150×6×8 + Φ50×3mm (Q235B)	4.2	Trapbomen, leuningen, treden
5	Verstevigingssysteem	Φ16 gegalvaniseerd rond staal (Q235B)	2.8	Laterale stabiliteit
6	Verbindingsplaten en bevestigingsmiddelen	10-20 mm stalen plaat + M24/M36 bouten	5.8	Bout kwaliteit 8.8, thermisch verzinkt
7	Subtotaal (Staal)	-	115.7	Allemaal thermisch-verzinkt (groter dan of gelijk aan 85μm)

 

4.2 CBC stalen terrasplanken

Nee.	Materiaalbeschrijving	Specificatie	Hoeveelheid (㎡)	Opmerkingen
1	CBC garage stalen terrasplanken	CBC-600, 1,2 mm dik	2550	Bovenverdieping, geen betonstorten
2	Trap stalen terrasplanken	CBC-600, 1,5 mm dik	80	Anti-sliplaag aangebracht
3	Subtotaal (CBC-terrasplanken)	-	2630	Origineel CBC-product

 

4.3 Materialen van gewapend beton

Nee.	Materiaalbeschrijving	Specificatie	Hoeveelheid	Opmerkingen
1	Beton (C30)	Vloerplaat begane grond	380 m³	150 mm dik, 50 x 50 m
2	Beton (C35)	Kolommen & funderingen	220 m³	Kolommen van 600 x 600 mm + 1.8 funderingen van x 1,8 x 1,5 m
3	Wapeningsstaal (HRB400)	Φ12, Φ25	32.5 t	Platen, kolommen, funderingen
4	Stijgbeugels (HRB400)	Φ8	8.2 t	Betonnen kolommen
5	Subtotaal (Beton & Staal)	-	-	Voldoet aan NZS 3101:2006

 

4.4 Hulpmaterialen

Nee.	Materiaalbeschrijving	Specificatie	Hoeveelheid	Opmerkingen
1	Anti-sliplaag	Polyurethaan	80 ㎡	Traptreden
2	Waterdicht afdichtmiddel	Neutrale siliconen	50 buizen	Stalen terrasverbindingen
3	Anker bouten	M36×1000 (graad 8,8)	120 sets	Basis-kolomverbinding

 

Naleving van de code: Alle ontwerpen voldoen volledig aan de lokale codes van Nieuw-Zeeland (NZS-serie) en de technische specificaties van CBC-producten, waardoor de garage voldoet aan de eisen op het gebied van veiligheid, duurzaamheid en functionaliteit.

Staalproductie en galvanisatie: Stalen componenten worden in China geprefabriceerd met GB-materialen en vervolgens thermisch verzinkt (groter dan of gelijk aan 85 μm) om te voldoen aan NZS 4680:2006, waardoor corrosiebestendigheid in de omgeving van Nieuw-Zeeland wordt gegarandeerd.

Installatie van CBC-terrasplanken: Volg de officiële installatierichtlijnen van CBC en gebruik speciale bevestigingsmiddelen om de terrasplanken aan stalen balken te bevestigen, zodat ze niet losraken onder voertuigbelasting.

Seismische en windbestendigheid: De composietstructuur en het verstevigingssysteem zijn ontworpen om bestand te zijn tegen de seismische en windbelastingen in Nieuw-Zeeland, waarbij de structurele veiligheid wordt geverifieerd door belastinganalyse.

Parkeerbeheer: De 350 parkeerplaatsen (inclusief toegankelijke) voldoen aan NZS 4203:2001, met duidelijke bewegwijzering voor eenrichtingsverkeer om de verkeersorde te garanderen.

Dit ontwerp integreert CBC-staalproducten met Chinese GB-materialen, voldoet aan de lokale codes van Nieuw-Zeeland en bereikt een evenwicht tussen structurele veiligheid, constructie-efficiëntie en ruimtegebruik. De garage van twee- verdiepingen met 350 parkeerplaatsen voldoet volledig aan de projectvereisten.