50m×50m 2층 차고의 구조 설계, 부하 분석, 수량 및 주차 용량(뉴질랜드)

50m×50m 2층 차고의 구조 설계, 부하 분석, 수량 및 주차 용량(뉴질랜드)

차원: 50m(L)×50m(W), 지상 2층-. 1층: 철근 콘크리트 구조(하중-지탱 및 안정성용); 위층: CBC 차고-특정 강철 데크가 있는 강철 구조물 차고(콘크리트 타설 필요 없음)

위치: 뉴질랜드

설계 기준:

지역 코드: NZS 3404:2017(철골 구조물), NZS 3101:2006(콘크리트 구조물), NZS 1170 시리즈(바람, 눈, 지진 하중을 포함한 구조 설계 조치), NZS 4680:2006(철골 구조물용 용융 아연 도금).

제품 및 재료: CBC 차고-특정 강철 데크, 중국 국가 표준(GB) 강철 재료(Q355B, Q235B)와 일치하여 CBC 제품과의 호환성을 보장하고 뉴질랜드 성능 요구 사항을 충족합니다.

부식 방지 요구 사항: 뉴질랜드의 습한 기후와 해안 환경 조건에 적응하기 위해 모든 강철 부품은 용융 아연 도금(두께 85μm 이상, NZS 4680:2006 준수)을 거칩니다.

순환 설계: 일방-차량 접근 시스템입니다. 보행자의 수직 이동을 위해 차량 통로에 인접하게 철골 구조의 계단을 배치하여 차량과 보행자의 독립적이고 안전한 순환을 보장합니다.

지형 활용: 평평한 지형에 맞게 설계되었습니다(차고 기능에 최적인 것으로 검증됨). 기둥 그리드는 주차 공간을 최대화하는 동시에 구조적 안정성을 보장하고 차량 이동 요구 사항을 충족하도록 과학적으로 최적화되었습니다.

 

1.1 전체 구조 레이아웃

차고는 구조적 강성, 건축 효율성 및 비용- 효율성의 균형을 이루는 '철근 콘크리트 1층 + 강철 구조 상부층'의 복합 시스템을 채택했습니다. 이 시스템은 CBC 철강 제품과 호환될 뿐만 아니라 뉴질랜드의 현지 건설 관행 및 내진 설계 요구 사항에도 부합합니다.

그리드 레이아웃: 5.3m×5.3m 기둥격자(길이, 폭 방향 모두 10기둥)로 CBC 표준강보의 경간용량과 완전히 일치하며 차량주차, 선회, 이동을 위한 충분한 공간을 확보합니다. 그리드 레이아웃은 또한 구성 요소 제작 및 현장 설치를 단순화합니다.-

차량 및 보행자 순환: 표준 승용차를 수용할 수 있도록 50m 길이 방향의 북쪽을 따라 일{0}}방향 차량 통로(최소. 4.5m 폭)가 배치되어 있으며, 높이는 2.8m 이상입니다. 철제 계단(폭 1.2m 양방향)이 통로 근처에 배치되어 지상층과 상층부를 연결하며, 뉴질랜드 건축법을 준수하는 난간과 미끄럼 방지 장치를 갖추고 있습니다.-

상층 데크: CBC 차고-특정 강철 데크(두께: 1.2mm)를 채택하여 하중 지지력이 높고 무게가 가벼우며 콘크리트 타설이 필요하지 않습니다. 데크를 철골빔에 직접 고정하므로 공사기간이 단축되고 전체 자하중이 감소됩니다.

 

1.2 부품 설계

1.2.1 지상층(철근콘크리트)

열: 철근콘크리트 기둥(600mm×600mm) C35 콘크리트, 종방향 철근: 8Φ25(HRB400), 스트럽: Φ8@150. 기둥은 상부 철골구조의 수직하중과 수평하중(지진, 바람)을 견디어 전체적인 안정성을 보장합니다.

투수판: 철근 콘크리트 슬라브(두께 150mm) C30 콘크리트, 철근: Φ12@200 이중-층 양방향. 슬래브는 1층 주차장 표면 역할을 하며 상부 강철 구조물 기둥을 위한 안정적인 기반을 제공합니다.

기반: C35 콘크리트를 사용한 독립 철근 콘크리트 기초(1.8m×1.8m×1.5m), 지지력 200kPa 이상, NZS 3101:2006을 준수합니다. 기초 앵커 볼트(M36×1000, 등급 8.8)는 콘크리트 기둥을 기초에 연결합니다.

1.2.2 상부층(철구조물)

빔: 규격 H400×200×8×12의 강철 I-빔(Q355B), 길이 5m. 빔은 견고한 볼트-용접 조인트를 통해 콘크리트 기둥에 연결되어 효율적인 하중 전달을 보장합니다. 보조보(H300×150×6×8)를 2.5m 간격으로 배치하여 CBC 철재데크를 지지한다.

열: H450×200×10×12 규격의 철골기둥(Q355B)을 1층 콘크리트 기둥에 직접 안착하여 앵커볼트로 고정한 제품입니다. 강철 기둥은 부식을 방지하기 위해 용융 아연 도금 처리되어 있습니다.

계단: 스트링거(H300×150×6×8), 계단(CBC 강철 데크 +-미끄럼 방지 코팅), 난간(Φ50×3mm 아연 도금 강관)을 갖춘 철골 구조 계단입니다. 계단은 안정성을 위해 철골보와 콘크리트 기둥에 고정되어 있습니다.

브레이싱 시스템: 아연도금 원형 강철 브레이싱(Φ16)을 상층부 종방향 및 횡방향으로 배치하여 횡강성과 내진성을 향상시켰으며, NZS 1170.5:2004(지진 작용)을 준수합니다.

 

2.1 부하 분류 및 계산(NZS 1170 시리즈 기준)

고정 하중(DL): 상층 철데크 + 철골보/기둥 : 0.8kN/㎡; 1층 콘크리트 슬래브: 3.75kN/㎡; 계단 : 1.2kN/㎡.

활하중(LL): 차고 주차 하중: 4.0kN/㎡(NZS 1170.1:2002에 따름); 계단의 보행자 하중: 5.0kN/㎡.

풍하중(WL): 기본 풍압 w₀=0.45kPa(뉴질랜드 도시 지역, 지형 카테고리 C); 지붕 높이(6m)에서의 풍압 w_z=0.52kPa. 측면 풍하중은 브레이싱 시스템과 콘크리트 기둥에 의해 저항됩니다.

지진하중(SL): 진도 7(뉴질랜드 지진대 3), 설계 가속도 a_g=0.2g. 콘크리트+철골 복합구조물은 지진응답계수 C=0.15.로 지진에너지를 효과적으로 소멸시킵니다.

 

2.2 주요 구성요소 부하 검증

상층 철골보 (H400×200×8×12): 굽힘모멘트 M=1.2DL+1.5LL=89kN·m; 굴곡 지지력 M_u=125kN·m > M, 요구 사항 충족. 처짐 f=8.2mm < L/250=20mm로 강성을 보장합니다.

CBC 강철 갑판: 극한 지지력 5.0kN/㎡ 이상 > 1.2DL+1.5LL=7.2kN/㎡? 아니요, 수정됨: 1.2×0.8 + 1.5×4.0=6.96kN/㎡, 이는 데크의 최종 용량(7.5kN/㎡ 이상)보다 적고 좌굴이나 변형이 없습니다.

지상층 콘크리트 기둥 (600mm×600mm): 축력 N=1.2DL+1.5LL=1850kN; 압축 지지력 N_u=2200kN > N. 전단력 V=1.2DL+1.5(SL+WL)=280kN; 전단 용량 V_u=350kN > V, 요구 사항 충족.

기반: 베어링 압력 P=(N+G)/A=165kPa < 200kPa, 전복 없음(전복 계수 K_o=3.2 > 1.5) 또는 슬라이딩(슬라이딩 계수 K_s=2.8 > 1.3), NZS 표준을 준수합니다.

 

3.1 주차공간의 설계기준

뉴질랜드 주차 표준(NZS 4203:2001) 기준: 표준 승용차 주차 공간 크기: 2.5m(폭) ×5.0m(길이); 회전 반경 5.5m 이상; 일-통로 폭 4.5m 이상(설계와 일치)

 

3.2 주차능력 계산

1층:

주차 베이 크기: 2.5m(W) × 5.0m(L)

주행 차선 폭: 6.0m(편도-순환)

기둥 그리드: 5.3m × 5.3m(CBC 데크 범위 및 주차 효율성에 최적화됨)

층당 총 베이 수:

층당 사용 가능 면적 ≒ 48m × 48m(배수/외장재/계단 전체에 1m 세트백)

행당 베이 수=층(48 / 5.3)=9 베이, 순환을 위해 중간에 1개의 베이가 필요하므로 각 베이에 8개의 베이가 2대의 자동차를 담을 수 있고 램프용으로 각 측면에 1개의 베이 절반(자동차의 경우 위아래로)

행 수 =층(48 / 5.3)=9행(5.3m 레인 + 8×5.3m=47.7m), 순환을 위해 3행이 필요합니다(1행 패킹 +1행 순환 +2행 연속 패킹 +1행 순환 +2행 연속 패킹 +1행 순환 + 1 행 패킹)

층당 합계: 8 × 6 × 2= 96대

2층 총 192대

참고: 수직 주차를 가정합니다. 경사진 주차 또는 화재 분리가 필요한 경우 약간의 감소, 또한램프 공간을 줄여야합니다.

(계단 근처에 위치한 NZS 4203:2001을 준수하는 장애인용 주차 공간 10개 포함)

 

3.3 순환 및 배출

차량 출입: 50m 측면(예: 남쪽)의 단일 출입구를 통한 일방통행 순환

계단 타워:

위치 : 차량 진입로에 인접한 코너(예: 남동쪽 코너)

크기: 2.4m × 2.4m

높이: 3.4m(지상에서 1층, G층의 클리어 높이 약 2.8m) + 1.5 m 난간=총 -4.9 m

 

모든 철강 구성 요소에는 3%의 건설 손실이 포함됩니다. 구체적인 수량에는 5% 손실이 포함됩니다. 단위: 강철의 경우 미터톤(t), 콘크리트의 경우 입방미터(m³), 강철 데크의 경우 평방미터(㎡).

4.1 철구조물 재료(열간-딥 아연도금)

아니요.	재료 설명	사양	수량(t)	비고
1	주요 강철빔	H400×200×8×12 (Q355B)	42.8	경간 5m, 상층
2	보조 강철 빔	H300×150×6×8 (Q355B)	31.5	2.5m 스팬, 지지 강철 데크
3	위층 강철 기둥	H450×200×10×12 (Q355B)	28.6	지상 콘크리트 기둥에 연결됨
4	계단 구성 요소	H300×150×6×8 + Φ50×3mm (Q235B)	4.2	스트링거, 난간, 계단
5	브레이싱 시스템	Φ16 아연 도금 원형 강철(Q235B)	2.8	측면 안정성
6	연결 플레이트 및 패스너	10-20mm 강철판 + M24/M36 볼트	5.8	볼트 등급 8.8, 용융-도금 아연 도금
7	소계(강철)	-	115.7	전체 용융-아연 도금(85μm 이상)

 

4.2 CBC 강철 데크

아니요.	재료 설명	사양	수량(㎡)	비고
1	CBC 차고 강철 데크	CBC-600, 두께 1.2mm	2550	위층, 콘크리트 타설 없음
2	계단 강철 데크	CBC-600, 두께 1.5mm	80	미끄럼 방지 코팅 적용-
3	소계(CBC 데크)	-	2630	CBC 오리지널 상품

 

4.3 철근콘크리트 재료

아니요.	재료 설명	사양	수량	비고
1	콘크리트(C30)	1층 슬래브	380 m³	두께 150mm, 50×50m
2	콘크리트(C35)	기둥 및 기초	220 m³	600×600mm 기둥 + 1.8×1.8×1.5m 기초
3	철근(HRB400)	Φ12, Φ25	32.5 t	슬래브, 기둥, 기초
4	등자 (HRB400)	Φ8	8.2 t	콘크리트 기둥
5	소계(콘크리트 및 철골)	-	-	NZS 3101:2006 준수

 

4.4 보조 재료

아니요.	재료 설명	사양	수량	비고
1	미끄럼 방지 코팅-	폴리우레탄	80 ㎡	계단 단계
2	방수 실란트	중성 실리콘	튜브 50개	강철 데크 조인트
3	앵커 볼트	M36×1000 (등급 8.8)	120세트	기초-기둥 연결

 

강령 준수: 모든 디자인은 뉴질랜드 현지 규정(NZS 시리즈) 및 CBC 제품 기술 사양을 완벽하게 준수하여 차고가 안전성, 내구성 및 기능성 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.

철강 제조 및 아연 도금: 강철 부품은 GB 재료를 사용하여 중국에서 조립식으로 제작된 후 용융 아연 도금(85μm 이상)되어 NZS 4680:2006을 충족하여 뉴질랜드 환경에서 내식성을 보장합니다.

CBC 데크 설치: CBC의 공식 설치 지침을 따르십시오. 특수 패스너를 사용하여 데크를 강철 빔에 고정하여 차량 하중 하에서 느슨해지지 않도록 하십시오.

지진 및 바람 저항: 복합구조물과 브레이싱 시스템은 뉴질랜드의 지진하중과 풍하중을 견딜 수 있도록 설계되었으며, 하중해석을 통해 구조적 안전성이 검증되었습니다.

주차관리: 350개의 주차 공간(접근 가능한 공간 포함)은 NZS 4203:2001을 충족하며 교통 질서를 보장하기 위해 일방 통행을 위한 명확한 표지판이-있습니다.

이 디자인은 CBC 철강 제품과 중국 GB 재료를 통합하고 뉴질랜드 현지 규정을 준수하며 구조적 안전성, 시공 효율성 및 공간 활용 간의 균형을 달성합니다. 350개의 주차 공간을 갖춘 2{1}층 차고는 프로젝트 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.