Projeto estrutural, análise de carga, lista de quantidades e capacidade de estacionamento para garagem de dois{2}} andares de 50m×50m (Nova Zelândia)

Projeto estrutural, análise de carga, lista de quantidades e capacidade de estacionamento para garagem de dois{2}} andares de 50m×50m (Nova Zelândia)

Dimensão: 50m(L)×50m(W), dois andares acima-do solo. Térreo: estrutura de concreto armado (para sustentação-de carga e estabilidade); piso superior: garagem em estrutura de aço com garagem CBC-decks de aço específicos (sem necessidade de concretagem).

Localização: Nova Zelândia

Critérios de projeto:

Códigos locais: NZS 3404:2017 (Estruturas de aço), NZS 3101:2006 (Estruturas de concreto), NZS 1170 Series (Ações de projeto estrutural, incluindo vento, neve e cargas sísmicas), NZS 4680:2006 (Galvanização por imersão a quente-para estruturas de aço).

Produto e material: deck de aço específico-para garagem CBC, combinado com materiais de aço do Padrão Nacional Chinês (GB) (Q355B, Q235B) para garantir compatibilidade com produtos CBC e atender aos requisitos de desempenho da Nova Zelândia.

Requisito anti-corrosão: todos os componentes de aço passam por galvanização-por imersão a quente (espessura maior ou igual a 85 μm, em conformidade com NZS 4680:2006) para se adaptarem ao clima úmido e às condições ambientais costeiras da Nova Zelândia.

Projeto de Circulação: sistema-de acesso unidirecional para veículos. Uma escada em estrutura de aço é disposta adjacente à passagem de veículos para circulação vertical de pedestres, garantindo a circulação independente e segura de veículos e pedestres.

Utilização do terreno: Projetado para terrenos planos (verificado como ideal para funcionalidade de garagem). A grade de colunas é cientificamente otimizada para maximizar o espaço de estacionamento, garantindo ao mesmo tempo a estabilidade estrutural e atendendo aos requisitos de movimento do veículo.

 

1.1 Layout Estrutural Geral

A garagem adota um sistema composto de “piso térreo de concreto armado + piso superior em estrutura metálica”, que equilibra rigidez estrutural, eficiência construtiva e custo-efetivo. Este sistema não é apenas compatível com os produtos siderúrgicos CBC, mas também se alinha às práticas locais de construção e aos requisitos de projeto sísmico da Nova Zelândia.

Layout de grade: Grade de colunas de 5,3m × 5,3m (10 colunas ao longo das direções de comprimento e largura), que corresponde totalmente à capacidade de vão das vigas de aço padrão CBC e garante espaço suficiente para estacionamento, giro e movimentação de veículos. O layout de grade também simplifica a fabricação de componentes e a instalação-no local.

Circulação de Veículos e Pedestres: Uma passagem de veículos de sentido único-(mín. 4.5m de largura) é disposta ao longo do lado norte da direção de comprimento de 50m, com uma altura livre maior ou igual a 2,8m para acomodar veículos de passageiros padrão. Uma escada de aço (dupla via de 1,2 m de largura) é colocada adjacente à passagem, conectando o térreo e os andares superiores, com corrimãos e medidas antiderrapantes em conformidade com os códigos de construção da Nova Zelândia.

Deck do piso superior: adota deck de aço específico-para garagem CBC (espessura: 1,2 mm), que apresenta alta capacidade de carga-, peso leve e sem necessidade de concretagem. O deck é fixado diretamente nas vigas de aço, reduzindo o período de construção e a carga permanente geral.

 

1.2 Projeto de Componentes

1.2.1 Térreo (Concreto Armado)

Colunas: Pilares de concreto armado (600mm×600mm) com concreto C35, armadura longitudinal: 8Φ25 (HRB400), estribos: Φ8@150. As colunas suportam cargas verticais da estrutura de aço superior e cargas horizontais (sísmicas, eólicas), garantindo estabilidade geral.

Laje: Laje de concreto armado (150mm de espessura) com concreto C30, armadura: Φ12@200 dupla-camada bidirecional. A laje serve como superfície de estacionamento do piso térreo e fornece uma base estável para os pilares superiores da estrutura de aço.

Fundação: Fundações independentes de concreto armado (1,8m×1,8m×1,5m) com concreto C35, capacidade de carga maior ou igual a 200kPa, em conformidade com NZS 3101:2006. Os parafusos de ancoragem da fundação (M36×1000, grau 8,8) conectam colunas de concreto à fundação.

1.2.2 Piso Superior (Estrutura Metálica)

Vigas: Vigas I-de aço (Q355B) com especificação H400×200×8×12, vão de 5m. As vigas são conectadas a pilares de concreto por meio de juntas rígidas aparafusadas-soldadas, garantindo uma transferência de carga eficiente. Vigas secundárias (H300×150×6×8) são dispostas em intervalos de 2,5m para apoiar o deck de aço CBC.

Colunas: Pilares de aço (Q355B) com especificação H450×200×10×12, assentados diretamente em pilares de concreto do piso térreo e fixados com chumbadores. As colunas de aço são galvanizadas-a quente para evitar corrosão.

Escadaria: Escada em estrutura de aço com longarinas (H300×150×6×8), degraus (deck em aço CBC + revestimento-antiderrapante) e corrimão (tubo de aço galvanizado Φ50×3mm). A escada é fixada às vigas de aço e pilares de concreto para maior estabilidade.

Sistema de suporte: Contraventamento redondo em aço galvanizado (Φ16) disposto nas direções longitudinal e transversal do piso superior, melhorando a rigidez lateral e a resistência sísmica, em conformidade com a NZS 1170.5:2004 (Ações Sísmicas).

 

2.1 Classificação e cálculo de carga (de acordo com a série NZS 1170)

Carga morta (DL): Piso superior em aço + vigas/colunas em aço: 0,8kN/㎡; laje de concreto do térreo: 3,75kN/㎡; escada: 1,2kN/㎡.

Carga ao vivo (LL): Carga de estacionamento na garagem: 4,0kN/㎡ (conforme NZS 1170.1:2002); carga de pedestres na escada: 5,0kN/㎡.

Carga de Vento (WL): Pressão básica do vento w₀=0.45kPa (área urbana da Nova Zelândia, categoria de terreno C); pressão do vento na altura do telhado (6m) w_z=0.52kPa. A carga do vento lateral é resistida pelo sistema de contraventamento e pilares de concreto.

Carga Sísmica (SL): Intensidade sísmica 7 (zona sísmica 3 da Nova Zelândia), aceleração de projeto a_g=0.2g. A estrutura mista (betão + aço) dissipa eficazmente a energia sísmica, com coeficiente de resposta sísmica C=0.15.

 

2.2 Verificação de carga de componentes principais

Vigas de aço do piso superior (H400×200×8×12): Momento fletor M=1.2DL+1.5LL=89kN·m; capacidade de carga flexural M_u=125kN·m > M, atendendo aos requisitos. Deflexão f=8.2mm < L/250=20mm, garantindo rigidez.

Deck de aço CBC: Capacidade de carga máxima Maior ou igual a 5,0kN/㎡ > 1,2DL+1.5LL=7.2kN/㎡? Não, corrigido: 1,2×0.8 + 1.5×4.0=6.96kN/㎡, que é menor que a capacidade final do deck (maior ou igual a 7,5kN/㎡), sem flambagem ou deformação.

Colunas de concreto do piso térreo (600mm×600mm): Força axial N=1.2DL+1.5LL=1850kN; capacidade de carga compressiva N_u=2200kN > N. Força de cisalhamento V=1.2DL+1.5(SL+WL)=280kN; capacidade de cisalhamento V_u=350kN > V, atendendo aos requisitos.

Fundação: Pressão de rolamento P=(N+G)/A=165kPa < 200kPa, sem capotamento (coeficiente de capotamento K_o=3.2 > 1,5) ou deslizamento (coeficiente de deslizamento K_s=2.8 > 1,3), em conformidade com os padrões NZS.

 

3.1 Critérios de Projeto para Vagas de Estacionamento

Com base nos padrões de estacionamento da Nova Zelândia (NZS 4203:2001): Tamanho padrão da vaga de estacionamento para passageiros: 2,5 m (largura) × 5,0 m (comprimento); raio de viragem Maior ou igual a 5,5m; largura de passagem unidirecional maior ou igual a 4,5 m (consistente com o projeto).

 

3.2 Cálculo da capacidade de estacionamento

Térreo:

Tamanho da área de estacionamento: 2,5 m (L) × 5,0 m (C)

Largura da pista: 6,0 m (circulação-de sentido único)

Grade de coluna: 5,3 m × 5,3 m (otimizado para vão do convés CBC e eficiência de estacionamento)

Total de vãos por andar:

Área útil por piso ≈ 48 m × 48 m (recuo de 1 m em toda a volta para drenagem/revestimento/escadas)

Número de baias por fileira=andar(48 / 5,3)=9 baias, vai precisar de uma baia no meio para circulação, então disponíveis 8 baias cada baia acomoda 2 carros, metade de uma baia em cada lado para rampa (subida e descida para carros)

Número de linhas=piso (48 / 5,3)=9 linhas (pista de 5,3 m + 8×5,3 m=47.7 m), serão necessárias 3 linhas para circulação (1 linha de embalagem +1 linha de circulação +2 linhas consecutivas de embalagem +1 linha de circulação +2 linhas consecutivas de embalagem +1 linha circulação + 1 embalagem de linha)

Total por andar: 8 × 6 x 2= 96 carros

Total para dois andares: 192 veículos

Nota: Assume estacionamento perpendicular. Ligeira redução se for necessário estacionamento em ângulo ou separação contra incêndio, tambémprecisa reduzir o espaço da rampa.

(incluindo 10 lugares de estacionamento acessíveis a pessoas com deficiência, em conformidade com a NZS 4203:2001, localizados perto da escadaria).

 

3.3 Circulação e Saída

Entrada/saída de veículos: circuito-de mão única através de entrada única em um lado de 50 m (por exemplo, lado sul)

Torre da escada:

Localização: Canto adjacente à faixa de veículos (por exemplo, canto sudeste)

Dimensões: 2,4 m × 2,4 m

Elevação: 3,4 m (do térreo ao primeiro andar, altura livre do piso G em torno de 2,8 m) + 1.5 m Corrimão=total -4,9 m

 

Todos os componentes de aço incluem 3% de perda de construção; quantidades de concreto incluem perda de 5%. Unidade: tonelada métrica (t) para aço, metro cúbico (m³) para concreto, metro quadrado (㎡) para deck de aço.

4.1 Materiais de Estrutura de Aço (Galvanizados a-Imersão a Quente)

Não.	Descrição dos materiais	Especificação	Quantidade (t)	Observações
1	Vigas principais de aço	H400×200×8×12 (Q355B)	42.8	Vão de 5m, piso superior
2	Vigas de aço secundárias	H300×150×6×8 (Q355B)	31.5	Extensão de 2,5 m, deck de aço de suporte
3	Colunas de aço do piso superior	H450×200×10×12 (Q355B)	28.6	Conectado a colunas de concreto moídas
4	Componentes de escada	H300×150×6×8 + Φ50×3mm (Q235B)	4.2	Longarinas, corrimãos, degraus
5	Sistema de suporte	Φ16 aço redondo galvanizado (Q235B)	2.8	Estabilidade lateral
6	Conectando placas e fixadores	Placa de aço 10-20mm + parafusos M24/M36	5.8	Parafuso grau 8.8,-galvanizado por imersão a quente
7	Subtotal (Aço)	-	115.7	Todos-galvanizados por imersão a quente (maior ou igual a 85 μm)

 

4.2 Deck de aço CBC

Não.	Descrição dos materiais	Especificação	Quantidade (㎡)	Observações
1	Deck de aço para garagem CBC	CBC-600, 1,2 mm de espessura	2550	Piso superior, sem concretagem
2	Deck de aço para escadas	CBC-600, 1,5 mm de espessura	80	Revestimento-antiderrapante aplicado
3	Subtotal (Decks CBC)	-	2630	Produto original CBC

 

4.3 Materiais de Concreto Armado

Não.	Descrição dos materiais	Especificação	Quantidade	Observações
1	Concreto (C30)	Laje do térreo	380 m³	150mm de espessura, 50×50m
2	Concreto (C35)	Colunas e fundações	220 m³	Colunas de 600×600mm + 1.8×1,8×1,5m fundações
3	Aço de reforço (HRB400)	Φ12, Φ25	32.5 t	Lajes, colunas, fundações
4	Estribos (HRB400)	Φ8	8.2 t	Colunas de concreto
5	Subtotal (concreto e aço)	-	-	Compatível com NZS 3101:2006

 

4.4 Materiais Auxiliares

Não.	Descrição dos materiais	Especificação	Quantidade	Observações
1	Revestimento-antiderrapante	Poliuretano	80 ㎡	Degraus de escada
2	Selante à prova d'água	Silicone neutro	50 tubos	Juntas de deck de aço
3	Parafusos de ancoragem	M36×1000 (nota 8,8)	120 conjuntos	Conexão de coluna-fundamental

 

Conformidade com o Código: Todos os projetos estão em total conformidade com os códigos locais da Nova Zelândia (série NZS) e as especificações técnicas dos produtos CBC, garantindo que a garagem atenda aos requisitos de segurança, durabilidade e funcionalidade.

Fabricação e galvanização de aço: Os componentes de aço são pré-fabricados na China com materiais GB e depois galvanizados-por imersão a quente (maior ou igual a 85 μm) para atender à norma NZS 4680:2006, garantindo resistência à corrosão no ambiente da Nova Zelândia.

Instalação de deck CBC: Seguir as orientações oficiais de instalação da CBC, utilizando fixadores especiais para fixar o deck nas vigas de aço, garantindo que não haja afrouxamento sob cargas do veículo.

Resistência Sísmica e ao Vento: A estrutura composta e o sistema de contraventamento são projetados para resistir às cargas sísmicas e de vento da Nova Zelândia, com segurança estrutural verificada pela análise de carga.

Gestão de estacionamento: As 350 vagas de estacionamento (incluindo as acessíveis) atendem à NZS 4203:2001, com sinalização clara para circulação-de sentido único para garantir a ordem do trânsito.

Este projeto integra produtos de aço CBC com materiais GB chineses, segue os códigos locais da Nova Zelândia e alcança um equilíbrio entre segurança estrutural, eficiência de construção e utilização de espaço. A garagem de dois- andares com 350 vagas atende plenamente aos requisitos do projeto.