【導讀】嚴重，影響了城市交通運行和發(fā)展，影響了社會的安定。隨著我國鼓勵汽車工業(yè)發(fā)展的。加劇，開發(fā)和建設立體車庫還能有效地節(jié)省用地，緩解耕地緊張。以及汽車被盜等問題，已是社會熱點，據(jù)介紹，傳統(tǒng)的平面停車場。建設部、公安部、交通部等有關政府部門及地方政論已認識到發(fā)展立體車庫。制度方面予以支持和保障。因而立體車庫在我國有著廣闊的市場前景。這是機械式立體車庫的突出特。輛需占地近300m2，還不算車輛進出通道。機械式立體車庫采用電腦。因為有可靠的安全閉鎖及控制裝置，汽車不會丟失和損傷，因不需司機。在車庫內行駛，司機不會受到意外傷害。機械式立體車庫具有多種形式，可。機械式立體車庫一般只在維修時才需人員。置將車輛或載車板送入或送出車位，從而達到立體存取車的目的。降類立體停車庫的不同形式，現(xiàn)就如下一些形式分別簡述。直通式指該立體停車庫設有前后二門，能使車輛方便地前門進，后門出的型式。

　　

【正文】 計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 43 查表 ?Dd ?M—— 液壓缸的機械效率，一般選取 ~ 這里取 ??m 代入上式得 D= 速比： 查《機械設計手冊》第三版第四卷表 1964可得： 液壓缸活塞往復運動的速比： ??dDD 222? 因為： D=2d 所以： ?? 由以上各個參數(shù)可選擇液壓缸： 查《朝日液壓》浙江寧波 ~奉化市朝日液壓有限公司。 SG 型液壓缸可選用 HSGL01—63/32 型絞軸連接式液壓缸。 弟六章 結構鋼設計 結構框架 立體車庫一般主要以鋼結構和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結構 (如圖 )。鋼架結構與其它建筑結構相比，具有如下特點： 鋼材在生產時，整個過程可嚴格控制，質量比較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體 。鋼材的 物理力學特性與工程力學對材料性能所作的基本假定符合較好 。鋼結構的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結果，計算結果可靠，所以說鋼結構的可靠性高 ，鋼結構自重小 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。鋼結構自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎的負荷，降低地基和基礎部分的造價。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 44 鋼材的塑性好，鋼結構在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時采取補救措施，避免重大事故發(fā) 生。鋼材的韌性好，鋼結構對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。 ，施工工期短 鋼結構一般在專業(yè)工廠制造，易實現(xiàn)機械化，生產效率和產品精度高，質量 易于保證，是工程結構中工業(yè)化程度最高的一種結構。構件制造完成后，運至施工現(xiàn)場拼裝成結構。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經濟效益。由于鋼結構具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。 鋼結構采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高 壓結構、管道等。 在沒有腐蝕介質的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結構經除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質的環(huán)境中，所以對鋼結構本身的維護費用低。 結構主體采用熱制 H 型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運輸方便。 立體車庫鋼結構設計 在升降橫移式立體車庫中其主要結構是鋼結構，有兩部分：主體框架部分和載車板部分。主體框架部分的鋼結構比較復雜，運用了“ H”型鋼、角鋼、槽鋼等數(shù)種型鋼形式，就其連接形式而言 比較單一，即焊接和螺栓連接兩種形式。載車板部分的鋼結構比較簡單，其框架部分為數(shù)段矩形方鋼對焊而成，其它輔助結構則以角焊代之。焊接和螺栓連接是車庫鋼結構部分的兩種主要的連接方式，其連接方式的質量優(yōu)劣將直接影響車庫整體結構性能的優(yōu)良與否，所以在車庫的設計和建造中具有很重要的位置。立體車庫在連接過程中主要運用對焊、角焊和螺栓連接。 一、焊縫連接要求 ，當不同強度的鋼材連接時，可采用與低強度鋼材相適應的焊接材料。 ，不得任意加大焊縫，避免焊縫立體交叉和在 一處集中大量焊縫，同時，焊縫的布置應盡可能對稱于構件的重心。 ，應根據(jù)板厚和施工條件按現(xiàn)行標準《手工電弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》和《埋弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》的要求選用。 ，當焊接的寬度不同或厚度相差 4mm以上時，應分別在寬度內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 45 方向或厚度方向，從一側或兩側做成坡度不大于 1/4的斜角，當厚度不同時，焊縫坡口形式應根據(jù)較薄焊件厚度選定基本形式與尺寸。 ，應在設計圖中注明坡口的形式和尺寸，其有效厚度 eh 不得小于 ， t為坡口所在焊件的較大厚度。在承受動力載荷的結構中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對接焊縫。 a一般為 90度 (直角角焊縫 )。夾角 a120度或 a60度的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫 (鋼管結構除外 )。 ： （ 1）角焊縫的焊角尺寸 h不得小于 ， t為較厚焊件厚度。但對自動焊，最小焊角尺寸可減小 1mm。對于 T形連接的單面角焊縫，應增加 1mm。當焊件厚度等于或小于 4mm時，則最小焊角尺寸應與焊件尺寸相同。 （ 2）角焊縫的焊角尺寸不宜大于較薄焊件厚度的 (鋼管結構除外 )。但板件 (厚度為 t)邊緣的角焊縫最大焊角尺寸，當 mmt 6? 時， thf ? 。當 t6mm時， mmth f )2~1(?? 。圓孔或槽孔內的焊縫焊角尺寸不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的 1/3。 （ 3）角焊縫的兩焊角尺寸一般為相等，當焊件的厚度相差較大，且焊腳尺寸不能符合上列要求時，可采用不等焊腳尺寸，與較薄焊件接觸的焊腳邊以及與較厚焊件接觸的焊腳邊應分別符合上列要求。 （ 4）側面腳焊縫或正面腳焊縫的計算長度不得小于 fh8 和 4mm。 （ 5）側面腳焊縫的計算長度不宜大于 60h(承受靜力荷載或間接承受 力 載荷時 )或 40h(承受動力載荷時 )。當大于上述數(shù)值時，其超過部分在計 中不予考慮。若內力沿側面焊縫全長分布時，其計算長度不受此限。 （ 6） 在直接承受動力載荷的結構中，角焊縫表面應做成直線形或凹形。焊腳 尺寸的比例：對正面腳焊縫宜為 1： (長邊順應力方向 )。對側面腳焊縫應為1： 1。 （ 7） 在次要構件或次要焊件連接中，可采用斷續(xù)焊接。斷續(xù)焊接之間的凈距，不應大于巧 t(對受壓焊件 )或 30t(對受拉構件 )， t為較薄焊件厚度。 （ 8） 當角焊縫的端部在構件轉角處作長度為 fh2 的繞腳焊時，轉角處必須連續(xù)施焊。 二、螺栓連接要求 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 46 在立體車庫的鋼結構中，主立柱與橫移導軌“ H”型鋼的連接是整體結構中的主連接，高強度螺栓連接則是主連接中常用的連接形式。高強度螺栓連接按其受力的性能可分為：摩擦型和承壓型。 摩擦型高強度螺栓連接 — 摩擦型高強度螺栓連接完全依靠被連接的構件間的摩擦阻力來傳力，完全不靠孔壁 承壓和栓桿受剪。摩擦阻力的大小決定于作用在構件摩擦面上的壓力 (螺栓的預緊力 )，同時也與被連接構件的材料及表面處理情況有關。施工時不得在摩擦面上誤涂丹紅、油漆、淋雨、受潮等。 承壓型高強度螺栓連接 — 靠孔壁承壓和栓桿受剪，與普通的螺栓相似，其連 接多為螺紋連接和絞制孔用螺栓連接。對于同時承受剪力和螺栓桿軸方向拉力的承壓型高強度螺栓，應符合下式要求： 122??????????????????bttbVV NNNN 其中 hcV NN ? 式中 vN ， tN —— 每個承受型高強度螺栓所受的剪力和拉力； bcbtbv NNN , —— 每個承壓型高強度螺栓的受剪、受拉、承壓承載力設計值。 立體車庫鋼結構受力主要包括：鋼結構本身自重，結構架上各停車位的車輛及載車板重力，提升系統(tǒng)起制動所產生的慣性力，驅動裝置的重力，頂部 梁架受滑輪組、轎箱和配重的重力，整體結構所受的風力、地震載荷以及結構由于外界環(huán)境溫度變化而引起的溫度應力等，它們均以集中或分布方式作用。 車庫單獨建立，不與其它建筑物相連接，屬于最常見狀況 。 不計由于結構陰面與陽面溫差引起的熱應力 。 整體結構無初始變形和缺陷 。 在靜態(tài)環(huán)境里，地震載荷與風載荷作用忽略不計。 在車庫鋼結構設計中，包括軸心受力構件、梁、拉彎和壓彎構件的設計。進行軸心受力構件設計時，軸心受拉構件應滿足強度和剛度要求，軸心受壓構件除應滿足強度、剛度要 求外，還應滿足整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。 在梁的設計中，梁的剛度和強度對截面設計起控制作用，因此應先進行這二者的計算。由于車庫系統(tǒng)對于系統(tǒng)的安全要求特別高，所以還應對其整體穩(wěn)定進行計算，此外，內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 47 梁的接點處均應采取構造措施，以防止其端截面發(fā)生扭轉。在進行梁的截面設計時，考慮強度，腹板宜既高又薄，考慮整體穩(wěn)定，翼緣宜既寬又薄，所以在荷載作用下，受壓翼緣與腹板有可能發(fā)生波形屈曲，即梁發(fā)生局部失穩(wěn)。發(fā)生局部失穩(wěn)后，梁的部分區(qū)域退出工作，將使梁的有效截面積減小，強度承載力和整體穩(wěn)定性降低，這時可以采取增大板厚度或設置加強 肋等措施。對于壓變構件，需要進行強度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性計算。 對于拉彎構件，一般只需要進行強度和剛度計算。在對立體車庫鋼結構骨架的分析中，我們先從單根梁的受力進行分析，適當簡化力學模型，在正確分析各梁的約束和受力的基礎上，先對各梁和立柱的剛度和強度進行分析，找出系統(tǒng)薄弱處所在，然后在整體分析之中給予特別關注。 圖 立體車庫簡化模型 立體車庫鋼結構骨架由立柱、橫梁、縱梁和支承動力及附屬裝置的上、下支承梁等組成，其立柱通過螺栓與基礎相連，其余鋼梁靠焊接或者螺栓相互連接。立柱主要 承受壓力和其他因素造成的扭矩，即壓應力和部分剪應力；前后兩個面的縱梁主要承受拉伸和彎矩造成的拉應力和彎曲應力 。側面的橫梁承受較小的拉應力和剪應力。為了減小振動和提高穩(wěn)定性，各部分都必須保證足夠的強度和剛度。 機械傳動系統(tǒng)安裝在鋼結構骨架上，由傳動部件和張緊裝置組成。停車托架與傳動鏈條相連，驅動裝置和機械傳動系統(tǒng)驅動托架循環(huán)運行，實現(xiàn)車輛的存取和停放。 設計時采用 Q235 碳素鋼，其屈服極限為 235Mpa，抗拉強度為 375500Mpa。整體車庫鋼結構許用位移為 10mm。 本車庫所限車型為小型車和中型車，最大容 車重為 2021kg，載車板重約 700kg，所以每個車位所承受的最大重量為 2021+700=2700kg，在每個載車板上模擬汽車前后車輪位置，按照額定載荷 6： 4的比例均勻放置集中載荷。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 48 支撐柱受力分析 鋼結構的支撐住是由 H型鋼制成，前面有兩根立柱均勻分布，后面有兩根立柱，均勻分布。由于每一個立柱承受的力都是均布載荷，所以可以簡化為一個集中載荷附加一個彎矩。在各種受力的工況中，立柱均為受力桿，在豎直方向上，車庫骨架承受的力作用到地基，不足以引起立柱的壓潰變形，所以可以暫時忽略 不計，主要分析在兩個彎矩作 用下立柱的最大偏移位移量。立柱的彎矩 1eM 與 2eM 由作用的均布載荷決定，因此支撐住的最大偏移發(fā)生在最大受力狀態(tài)下，即為車庫滿載時。 前立柱為三根，后立柱為三根，當車庫空載時， N13125N21570002123 ??????前總P 每一根前立柱所受載荷 前總P 總大于后立柱所受載荷 后總P ，因此我們重點分析前支撐住受力情況。圖 所示為前立柱的力學結構簡圖。 圖 前支撐住的力學分析圖 己知 A 點為全約束，施加在 B 點的彎矩 1eM ，施加在 C 點的彎矩 2eM ，且4321 1 0 3 0 0, cmIG p aEmCDlmBClmABl X ???????? mM e )532202102127000(311 ????????? )533202102137000(312 ?????????eM 根據(jù)下列公式進行分析 撓曲方程為： ,x0,22 lEIxMy e ??? 其中 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 49 端截面轉角： EIlMe?? ， 最大撓度： EIlMy eB 22?， , 38111 ?? ????? ??? EI lM leB? , 5837 38112 ?? ????? ??? EI lM ACeC? 所以 CDcDBDBD lyly ???? ?? 21 , ， 由梁的迭加原理得出立柱頂端 D端為最大撓度點 m102 6 0 4 9 1 9 3 4 2 6 7 0 6 6 33321 ??? ???????? DDD yyy 立柱穩(wěn)定性校核 前立柱為等截面立柱，受壓靜力，前立柱受力狀態(tài)簡化如圖 。兩中心壓桿的穩(wěn) 定條件為： wc nPPn ?? 其中： cP — 臨界載荷 P— 工作載荷 n— 安全系數(shù) wn — 許用安全系數(shù) 圖 立柱受垂直力簡圖 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 50 （ 1）立柱的截面力學特性 查簡明材料力學附錄 A型鋼表可得 HW 300X300 型 H 型鋼 面積： ?A 慣性矩： 44cm20506760??yxI cmI 慣性半徑： ??yxii （ 2）確定壓桿柔度 5002m in ???? iul? 其中：壓桿全長為 l=500cm 壓桿長度系數(shù) u=2，見機械手冊 l， 1153 頁表 11104 求壓桿柔度范圍值 1? ： 9610220 10206 251