【正文】 立體停車設備， PLC 主要要控制二、三層五個升降電機的正反轉(zhuǎn)和一、二層四個橫移電機的正反轉(zhuǎn)。 ⑤控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車設備的控制系統(tǒng)采用 PLC 可編程序控制器控制，主要有 3 手動、自 動、復位、急停四種控制方法。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停止。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。 ④安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。電機減速機驅(qū)動長傳動軸運轉(zhuǎn)，長傳動軸上的主動鋼輪在導軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運動。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。 ②上載車板及其提升系統(tǒng) 每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對鋼結(jié)構(gòu)本身的維護費用低。 2 鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、管道等。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。構(gòu)件制造完成后，運至施工現(xiàn) 場拼裝成結(jié)構(gòu)。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)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。 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會因超載等而突然斷裂。鋼結(jié)構(gòu)的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結(jié)果，計算結(jié)果可靠，所以說鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高 ，鋼結(jié)構(gòu)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。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體 。 1 圖 升降橫移式立體車庫主要組成 ①結(jié)構(gòu)框架 立體 車庫一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構(gòu) (如圖 )。升降橫移式立體車庫主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)六大部分組成。由于升降橫移式停 車設備對場地的適應性強 ， 介紹系統(tǒng)各機械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 可根據(jù)不同的地形和空間進行任意的組合、排列 ， 規(guī)?？纱罂尚?， 對土建的要求比較低 ， 因此 ， 應用非常廣泛。3 號車位 ， 則需先將 1 號和 2 號載車板右移 ， 再將 3號載車板下降 。 1 、 2 號車位可以直接存放車輛 。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進入車庫內(nèi)將汽車開進或開 出車庫。 0 第 1 章 升降橫移式立體車庫機械部分設計 升降橫移式立體車庫的基本結(jié)構(gòu) 升降橫移式立體車庫簡介 立體車庫的工作原理 升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機械式停車設備。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。圖 為一個地上 7 車位的升降橫移式停車設備 ， 其工作原理是 ： 三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移 ， 空車位供三層和二層的車位下降時借用。7 號車位需下降后再存放車輛 。 4 號車位 ， 則需先將 2 號載車板右移 ， 再將 4 號存車板下降； 5 號車位需要先將 4 號四個載車板右移，再將 5 號載車板下降； 6 號車位則需要先將 4 號載車板右移，再將 6 號載車板降下。 圖 七車位升降橫移式立體車庫工作原理圖 立體車庫機械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 以三層三列式立體車庫為模型建立研究對象。下面我們重點對車庫的主要組成 (圖 )進行分析。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點： 鋼材在生產(chǎn)時，整個過程可嚴格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。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(jié)構(gòu)自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價。破壞前一般都會產(chǎn)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。 ，施工工期短 鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。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。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。 在沒有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。 結(jié)構(gòu)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。其工作原理如圖 ，電機順時針旋轉(zhuǎn)時，載車板上升，電機逆時針旋轉(zhuǎn)時，載車板下降。根據(jù)傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。 ③下載車板及其橫移系統(tǒng) 由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機的驅(qū)動功率。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應位置處各裝兩只耳 環(huán)，當上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機電源，橫移停止。自動控制應用于平時的正常工作狀態(tài)，手動控制應用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復位應用于排除故障場合，急停應用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報警顯示裝置等。主體框架部分的鋼結(jié)構(gòu)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。焊接和螺栓連接是車庫鋼結(jié)構(gòu)部分的兩種主要的連接方式，其連接方式的質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響車庫整體結(jié)構(gòu)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。 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。 ，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。 ，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。 a一般為 90度 (直角角焊縫 )。 ： （ 1）角焊縫 的焊角尺寸 h不得小于 ， t為較厚焊件厚度。對于 T形連接的單面角焊縫，應增加 1mm。 （ 2）角焊縫的焊角尺寸不宜大于較薄焊件厚度的 (鋼管結(jié)構(gòu)除外 )。當 t6mm時， mmthf )2~1(?? 。 （ 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。 （ 5）側(cè)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動力載荷時 )或 40h(承受動力載荷時 )。若內(nèi)力沿側(cè)面焊縫全長分布時，其計算長度不受此限。焊腳 尺寸的比例：對正面腳焊縫宜為 1： (長邊順應力方向 )。 要焊件連接中，可采用斷續(xù)焊接。 10 二、螺栓連接要求 在立體車庫的鋼結(jié)構(gòu)中，主立柱與橫移導軌“ H”型鋼的連接是整體結(jié)構(gòu)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。 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(gòu)件間的摩擦阻力來傳力，完全不靠孔壁承壓和栓桿受剪。施工時不得在摩擦面上誤涂丹紅、油漆、淋雨、受潮等。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 5 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。 由于該立體車庫為三層三列式，屬于低層鋼結(jié)構(gòu)建筑。 不計由于結(jié)構(gòu)陰面與陽面溫差引起的熱應力 。 在靜態(tài)環(huán)境里，地震載荷與風載荷作用忽略不計。進行軸心受力構(gòu)件設計時，軸心受拉構(gòu)件應滿足強度和剛度要求，軸心受壓構(gòu)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。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，梁的接點處均應采取構(gòu)造措施，以防止其端截面發(fā)生扭轉(zhuǎn)。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。 對于拉彎構(gòu)件，一般只需要進行強度和剛度計算。 6 圖 立體車庫簡化 模型 立體車庫鋼結(jié)構(gòu)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(chǔ)相連，其余鋼梁靠焊接或者螺栓相互連接。側(cè)面的橫梁承受較小的拉應力和剪應力。 機械傳動系統(tǒng)安裝在鋼結(jié)構(gòu)骨架上，由傳動部件和張緊裝置組成。 設計時 采用 Q235 碳素鋼，其屈服極限為 235Mpa，抗拉強度為 375500Mpa。 本車庫所限車型為小型車和中型車，最大容車重為 2020kg，載車板重約 700kg，所以每個車位所承受的最大重量為 2020+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。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 。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 7 庫滿載時。圖 所示為前立柱的力學結(jié)構(gòu)簡圖。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 （ 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? ： 9 96102 2 0 102 0 6 251 ????? ????pE 其中： 彈性模量 25 cm/N10206 ??E 比例極限 22 cm/N10220 ??p? 求壓桿柔度范圍值 ba s?? ??2 其中： 屈服極限 22 cm/N102 3 5 ??s? 常數(shù)查機械手冊 1， l107， 22 cm/N1 1 2。 （ 3）強度校核 設立柱空載時受載車板和上層鋼結(jié)構(gòu)載荷 N70001 ?G 滿載時前立柱承受最大載荷 N7 7 5 0 02 0 0 0 0535217 0 0 052 ???????G 則立柱的工作載荷 N3 8 7 5 0217 7 5 0 0G21 2 ????前P 由歐拉公式得臨界載荷 ? ?2222l EInPc ??? 由機械手冊 1， 1152 頁表 11100 查得，金屬結(jié)構(gòu)中的壓桿安全系數(shù) 3n,3~ ?? ?? 取n ，取 n， =3。 若按插減系數(shù)法計算： ? ? ssnAp ???? ??? 其中 A— 受力面積 P— 工作載荷 10 ??? — 安全系數(shù) sn — 許用安全系數(shù) ? 一中心壓桿折減系數(shù) ? ? 3cm/ 38750A ???????? ssnp ???? 前 ，安全裕度較大。如圖 所示，簡支梁 AB