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PSH16D型立体停车库总体方案及结构设计【7张图/15500字】【优秀机械毕业设计论文】

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PSH16D型立体停车库总体方案及结构设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-总体图.dwg

A3-H型钢横梁.dwg

A3-二层立柱.dwg

A3-侧梁.dwg

A3-横梁.dwg

A3-横移导轨.dwg

A3-立柱.dwg

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关键词：: psh16d 立体车库总体方案结构设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，35页，15500字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。
文献综述一份。

图纸共7张，如下所示
A0-总体图.dwg
A3-H型钢横梁.dwg
A3-二层立柱.dwg
A3-侧梁.dwg
A3-横梁.dwg
A3-横移导轨.dwg
A3-立柱.dwg

目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1 本课题研究的背景和意义 1
1.2 立体车库发展趋势 3
1.3 机械式立体停车库的概述 4
1.4 机械式立体停车库的分类 5
1.5 升降横移式立体车库简介 6
第2章立体停车库的结构 8
2.1 钢结构的分析 8
2.2 钢结构的特点及应用 8
2.3 焊缝的要求 10
2.4 螺栓连接要求 12
2.5 主框架形式 13
2.6 本课题设计的基本参数 13
第3章主要受力梁、柱的计算 14
3.1 梁的设计与校核 14
3.2 立柱的设计与校核 21
第4章整体框架各部位的连接 25
4.1 概述 25
4.2 柱脚的设计 25
4.3 主体框架关键连接部位螺栓设计计算 26
4.4 侧梁与立柱之间的连接 27
4.5 顶棚的固定 27
结论 28
致谢 29
参考文献 30

摘要

随着我国近几年来经济的快速发展，人均收入以及生活水平讯速提高，私家车逐渐进入了许多家庭之中。但是随之而来的问题则是，由于许多已建成的小区并没有留出足够的停车空间，导致停车位的数量远远不能解决私家车停车的问题。立体停车库能以其占用土地少，效率高，节能好的优点，成为了我国目前解决停车难问题的重要手段之一。立体停车库中，升降横移式立体停车库应用最广。
本文结合实际情况，对PSH16D型机械立体停车库的结构进行设计。其中包括对结构图各部位进行应力分析，为个部件选择满足要求的材料，对结构图各构件选择合适的连接方式以及绘制PSH16D型机械立体停车库的结构图。
关键词：机械式立体停车库 PSH16D升降横移式立体停车库结构设计

Abstract

With the rapid development of economy of China in recent years, per capita income and rapidly rising living standards, private cars gradually into many families. The problem is, as many have built small and not enough parking space, resulting in the number of parking spaces can not solve the car parking problems. Stereo garage to occupy less land, high efficiency, energy-saving advantages of good, China has become a solution to the parking problem is one of the important means. A three-dimensional garage, up-down and translation stereo garage is the most widely used.
In this paper, combined with the actual situation, carries on the design to the PSH16D type mechanical parking structure. Including: stress analysis to various parts of the structure chart, choose to meet the requirements of the material as a component of each part of the structure, selection of welding the right way and structure diagram of PSH16D mechanical stereo parking garage.
Keywords: Mechanical Cubic Car-base Park； PSH16D the Up-down and Translation Cubic Car-base Park； physical design

课题内容

1.车库机械系统总体方案制定与设计；
2.钢结构设计、结构件连接、结构受力分析及稳定性分析；
3.重点是完成车库总体结构图的绘制。
课题任务要求

（1）按时间节点认真完成任务；
（2）参考文献不得少于20篇；
（3）熟练掌握做图软件的使用方法，绘制0号加大总体结构图以及15张零件图。

主要参考文献（由指导教师选定）

(1) 于慧力，等编. 连接零部件设计实例精解.机械工业出版社，2009.
(2) 哈尔滨工业大学理论力学教研室编. 理论力学. 高等教育出版社，2009.
(3)刘鸿文主编.材料力学.高等教育出版社.2004.
(4)濮良贵，等编.机械设计.高等教育出版社.2006.
(5)于永泗等编.机械工程材料.大连理工大学出版社.2010.
1、本课题的研究目的及意义
1.1概述
机械式停车库就是利用机械来存取、停放车辆的整个停车设施，以立体化存放的机械式停车库叫做机械式立体停车库。一般情况下，作为停车库，除了机械式停车设备外，还应包括有关的车道、出入口前的空地、管理办公室以及通风设备、排水设备、消防设备、出入口设备、收费设备等辅助设备，它包含了当前机械、电子、液压、光学、磁控技术领域的成熟先进技术，己成为技术密集型产品的代表。

1.2国内外立体停车库的现状及趋势
机械式停车设备的应用已有30多年的历史了。发展较早、较好的有日本、韩国、德国等。在亚洲，机械式停车设备采用较早应用较普遍的是日本、韩国和我国台湾省。
日本从20世纪60年代初就开发并使用可最大限度的利用空间的机械式停车设备，80年代开始向韩国、中国和我国台湾省出口产品和技术，90年代初，机械式停车设备得到了高速发展，年递增率达到30%以上，品种发展成为多种型式，至今已开发生产出九大类近百个品种，还包括停放自重不大于13t的大型客车、载货汽车、自卸车、工程车等的机械式停车设备。在日本，机械式停车场已超出了单纯用于停车的功能，而是发展成了与城市环境融为一体，具有较强的实用性、观赏性和经济开发价值的城市建筑。日本从事机械式立体停车库及其设备开发、制造的共有200多家，其中生产机械式立体停车设备的约100多家，比较大的公司有新明和、日精、三菱重工、大福、日成、东急、内外及昭和起重机等，产品既有出口的，也有进口的。日本目前每年投运的机械式停车设备在10万个车位以上。
我国在20世纪80年代初开始研制和使用机械式停车设备。80年代是起步阶段，90年代以来，随着汽车工业和建筑业的发展，尤其是轿车进入家庭后，停车设备的应用逐步推广，己经形成了新兴的停车设备行业，步入了引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段。现在从事停车设备制造的企业数约有100家，其中主机生产企业超过50家。首批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的企业有22家。产品经引进技术和自我研制开发，生产技术水平有了很大的提高。
1.3研究机械式立体停车库目的和意义
通过本次设计对大学期间所学的知识有了更深的了解，起到了巩固的作用，使自己所学的知识能活学活用。同时对立体车库的研究也使我对立体车库这方面有了一定的了解，学到更多在课本上学不到的知识。
2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析
需要解决的任务目标为：
1. 车库机械系统总体方案制定与设计。
2. 钢结构设计、结构件连接、结构受力分析及稳定性分析。
3. 重点是完成车库总体结构图的绘制。

实现目标的可行性分析：
1.在主观条件上可行
本人在大学四年期间系统的学习了机械工程材料、机械制造技术基础、理论力学、材料力学、互换性与测量技术基础、机械制造技术基础课程设计、CAD实用软件实训、机械设计课程设计、机械设计、机械工程测试技术、材料成型技术基础、流体传动及控制、机械制图、机械原理等相关专业。
2.在客观环境上可行
图书馆提供了良好的学习、设计环境。能够使用相关指导书、技术手册、图册等专业书籍。网上拥有大量丰富的文献和资料，供我参考学习。
3.在自身能力上可行
自己也掌握了CAD制图软件，相信在指导老师的引导和帮助下，一定能够顺利按时完成设计。

3、本课题的关键问题及解决问题的思路
1.选择结构件连接
为了便于车库的制造、安装、维修，需使用各种连接。因此，设计人员必须熟悉常用的连接方法，掌握它们的选用方法。
问题解决思路：
连接类型的选择是以使用要求及经济性要求为依据的。一般来说，采用不可拆连接多系由于制造及经济上的原因：采用可拆连接多系由于结构、安装、运输、维修上的原因。不可拆连接的制造成本通常较可拆连接低廉。在具体选择连接的类型时，还需考虑到连接的加工条件和被连接零件的材料、形状及尺寸等因素。
2.保证构件的强度要求、选择结构件连接刚度要求、稳定性要求
为了保证工程结构的正常工作，构件应有足够的能力负担起应当承受的载荷。
问题解决思路：
在工程问题中，一般来说，构件都应有足够的强度、刚度和稳定性，但对于具体构件又往往有所侧重。研究构件的强度、刚度和稳定性时，应了解材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的性能。为了达到要求，须按照正确的理论依据和计算方法，设计出既经济又安全的构件。

4、完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法。
（1）查找了大量的工具书，有《机械设计手册》《机械制造工艺与装备》《连接零部件设计实例精解》《金属机械加工工艺人员手册》《机械制造工艺学》《材料力学》等。
（2）学校有图书馆，拥有大量丰富的文献和资料，能够使用相关指导书、技术手册、图册等专业书籍。
（3）做过一些市场调研，并了解国内立体车库存在系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等差距。
（4）有相关的软件，如CAD制图软件等。解决所提出的问题：首先要查阅相关的资料、书籍，确定出解决问题的可行方法以及所需步骤；然后通过论证分析校核，得出解决问题所需要的数据，再通过对比从而得到立体车库结构设计所需要的数据，进而通过计算机软件的辅助，从而模拟所设计的立体车库正确性与可行性；最后再总结出自己的设计方案。

5、工作方案分析及进度计划
熟悉机械设备， CAD 和Catia都有相当深入的了解以及熟练使用，对开发技术都有相当深入的了解。
进度计划：
2013 年 2 月 13 日-2013 年 2 月20 日：查阅资料、确定题目、学习相关基础知识；
2013 年 2 月 20 日-2013 年 3 月1 日：制定设计计划，起草开题报告；
2013 年 3 月 1 日-2013 年 4 月1 日：完成外文翻译，文献综述；
2013 年 4月1 日-2013 年 5 月 1日：确定设计方案；
2013 年 5 月 1 日-2013 年 5 月 20 日：刚结构设计、结构件连接、结构受力分析及稳定性分析，完成总体结构图的绘制；
2013 年 5 月 20 日-2013 年 6 月 13日：设计说明书的编写，准备答辩。

PSH16D型立体停车库总体方案及结构设计

内容简介：: 重庆理工大学毕业设计（论文）任务书题目立体停车库总体方案及结构设计（任务起止日期 2013 年 3 月 1 日 2013 年 6 月 13 日）重庆理工大学机械工程学院机械设计制造及其自动化专业 109040203 班学生姓名谢健波学号 10904020127 指导教师系主任二级学院院长课题内容构件连接、结构受力分析及稳定性分析；课题任务要求（ 1）按时间节点认真完成任务；（ 2）参考文献不得少于 20 篇；（ 3）熟练掌握做图软件的使用方法，绘制 0 号加大总体结构图以及 15 张零件图。主要参考文献（由指导教师选定） (1) 于慧力，等编 . 连接零部件设计实例精解 2009. (2) 哈尔滨工业大学理论力学教研室编 . 理论力学 . 高等教育出版社， 2009. (3)刘鸿文主编高等教育出版社 (4)濮良贵，等编高等教育出版社 (5)于永泗等编大连理工大学出版社同组设计者注： 1、任务书由指导教师填写； 2、任务书在第七学期期末下达给学生。学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表序号毕业设计（论文）工作任务工作进度日程安排周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 调研、收集资料 2 完成开题报告 3 完成文献翻译、文献综述 4 确定方案、各材料的选择 5 总体结构图的绘制 6 毕业设计论文撰写（ 5 月 25 日前结束全部设计，资料交指导老师） 7 毕业设计答辩（ 6 月 1 日）注： 1、此表由指导教师填写； 2、此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3、进度安排用“ ”在相应位置画出。毕业设计（论文）阶段工作情况检查表时间第一阶段（ 1 4 周）第二阶段（ 5 12 周）第三阶段（ 13 16 周）内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查情况教师签字签字日期签字日期签字日期注： 1、此表由指导教师认真填写； 2、“组织纪律”一栏根据学生具体执行情况如实填写； 3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写； 4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。立体车库一、立体车库的概述车辆无处停放的问题是城市经济和交通发展到一定程度的结果，车库设备在国外的发展，特别是在日本有近 30 的历史，无论是技术上还是在经验上都取得了成功。中国是在 20 世纪 90 年代开始开发的机械式停车设备，距今已有10 年历史。由于小区内很多新的家庭和停车位的比例为 1:1。为了解决停车位的大小与住户商用面积的矛盾，机械式停车设备以平均占地面积小的特点，深受广大用户的欢迎。机械车库与传统的自然地下车库，在许多方面显示出优越性。首先，机械车库具有突出的优势部分。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据 40 平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高 80 90，如果采用地上多层（ 21 层）立体式车库的话， 50 平方米的土地面积上便可存放 40 辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。机械车库与地下车库相比可以更有效确保人身和车辆的安全，在车库或车不停准位置的情况下，整个电子监控设备将无法运行。应该说，机械车库在管理上可以彻底做到人车分流。在使用机械式立体停车的地下车库，可以不使用采暖，通风等设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样就可以充分发挥其占地面积少、化整为零优势，住宅区每栋楼可随机设置机械式立体停车库。这对如今车库短缺的小区停车难问题的解决提供了便利条件。目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式，巷道堆垛式，垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。 (一）升降横移式升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。 1. 产品特点： 1) 节省占地，配置灵活，建设周期短。 2) 价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。 3) 可采用自动控制，构造简单，安全可靠。 4) 存取车迅速，等候时间短。 5) 运行平稳，工作噪声低。 6) 适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。 2. 安全装置：防坠装置，光电传感器、限位保护器、急停开关等。（二）巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。（三）垂直提升式垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机调头。垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米），对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地却最小。（四）垂直循环式产品特点： 1) 占地少，两个泊位面积可停 610 辆车。 2) 外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。 3) 价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。 4) 可采用自动控制，运行安全可靠。二、立体车库自动控制系统现代大型建筑的主流是智能化大厦和小区，因此自动化立体停车设备或车库的自动控制系统将成为智能化大厦和小区的一个重要组成部分。操作简单、迅速，使用方便，安全可靠，维护量小，为用户提供一个安全、简易的使用环境，这是自动化立体停车设备的基本特点。停车设备的一切运行状况，车辆停放的时间，车辆存放交费情况，车库库容量，车辆存放高、低峰情况，等信息均可通过网络传送到智能化控制中心，通过智能化控制中心运算处理，与广播系统和各分部管理办公室相连，达到提前发布相关控制、管理信息，从而全部实现智能化管理。通过大厦和小区的智能化控制中心还可与社会相关职能部门联网，将有关信息发布出去或收集进来，扩大车库的社会利用率和经济效益。这将是自动化车库的发展方向。立体车库自动化控制系统主要包含以下五个子系统：自动收费管理系统，自动存取车系统，远程诊断系统，自动道闸，监控安保系统。以上子系统均由中央控制室统一控制，可为客户规划停车库管理形式，发布车库库存容量，控制车流方案。（一）自动收费管理系统自动收费采用非接触式。分长期卡与储值卡两种。对固定用户，发行长期卡，费用可在固定用户交纳管理费用时一并交纳；对临时用户，发行储值卡，即：用户交纳的费用存在卡内，每次停车读卡自动从卡中扣除费用。（二）自动存取车系统自动存取车系统一般由小型可编程控制器制，包括卡号识别与移动载车盘两个过程。用户进入车库时，在门口刷卡进入，读卡机自动把数据传送到制系统，统通过判断卡号，自动把对应的载车盘移动到人车交接的位置，开启车库门，缩短存取车的时间。存车时，司机按照指示灯信号指引入库，只有当车辆停放在安全位置后，停车正常指示灯才会亮启。存取车完成后，车库门自动关闭。移动载车盘时，系统严格按照各种检测信号的状态进行移动，检测信号包括超长检测、到位检测、极限位置检测、人员误入检测、急停信号检测等。若有载车盘运行不到位或车辆长度超出车库允许的长度，所有载车盘将不进行动作，若检测到急停信号，将停止一切动作，直至急停信号消失。以上信号均为硬件信号，除此之外，还可从控制软件中设置保护信号，比如时间保护，以保证因硬件损坏而导致信号失灵时保证主体设备及车辆的安全。（三）远程诊断系统现场控制器可以通过网卡、网络设备与控制中心的局域网相连接，可以通过现远程管理，监测现场运行情况，当现场出现故障时，在控制中心即可进行解决，方便管理人员、安保人员异地办公。（四）自动道闸在车库出入口处各设非接触式读卡器、感应线圈及道闸，用户在车库出入口处刷卡后，系统自动判别该卡是否有效，若有效，则道闸自动开启，通过感应线圈后，自动栅栏自动关闭；若无效，则道闸不开启，同时声光报警。（五）监控安保系统监控安保系统是指在中央控制室进行监视控制车库现场的运行状况。它具有运动检测、车牌识别、网络连接、各种类型的报警系统实现连动等功能，可以实现无人看守。系统简介：视频监控功能：在车库各出入口，值班室和车库内主要区段安装定焦摄像机，在大范围车位区安装球形云台，以便实现对车库全方位的实时监控。如果在车库光照条件不好的情况下，可选用黑白摄像机。运动检测功能：可以在夜间设置车库的运动检测区域，当检测区有移动目标时，运动检测功能发出报警信号，提醒值班人员。车牌识别功能：它能够设置车库参照车辆的车牌、车型。当参照车辆进入车库监视区域，系统自动对比参照车辆图像，有异常情况，发出报警信号，并自动切换和记录相关图像。报警连动功能：可以连动各类报警主机，如启动继电器发出声光报警通知安保人员自动放下道闸拦截车辆出入。数字录像功能：可以连续记录一个同在车库所发生事件，可以同步回放多个图像，可选择任意图像进行整体放大和局部放大，记录、回放、备份可同步进行各种信息。据介绍，已经开始有越来越多的居住小区开始采用机械停车库了。考虑到成本及维修，目前多数小区采用的是多层升降横移式立体停车设备，大规模的仓储式机械停车库还很少。升降横移式立体停车设备的泊车流程示意如下：（一）红绿黄指示灯指示车库运行状态。红色指示灯指示有人正在进行操作，请稍候；绿色指示灯指示目前无人操作，可进行操作；黄色指示灯指示有故障发生，车库不能工作。（二）存车操作司机驾驶车辆从车库入口进入。在入口处的非接触式读卡机前感应区域晃以下自己的，感应过程完毕，栅栏自动升起，司机开车进入车库。车辆进入后，栅栏自动关闭。划卡的同时，控制器读取车位号，车库内对应的载车盘自动移动到人车交接的位置，车库单元门自动打开。司机开车进入，停车到位，拉手刹，下车走出车库，用在车库出口处晃一下，车库单元门自动关闭。完成存车操作（三）取车操作司机进入车库时，在入口处的非接触式读卡机前感应区域晃以下自己的，控制器自动读取车位号，车库内对应的载车盘自动移动到人车交接的位置，车库单元门自动打开，司机进入车库，开车出来，在车库出口处的自动读卡机前感应区域晃一下自己的，感应完毕，读卡机接受信息，上位控制机自动记录、扣费，栅栏自动升起，司机开车出场，出场后，栅栏自动关闭；同时，控制器自动读取车位号，对应的车库单元门自动关闭。取车操作完毕。车库在运行过程中，有完备的自我保护装置。一系列光电开关、接近开关、行程开关等对载车盘准确运行到位起着决定性的作用；独特的防坠落装置、断绳报警装置、超速保护装置对车辆的安全起到保护作用。车辆超长检测、车辆停车不到位检测、以及人员误入检测等信号对车辆及人员的安全起着决定性的作用。三、实例介绍去年，我公司承接了北辰绿色家园小区地下立体停车库，该车库采用升降横移式机械立体设备，为用户建造了 718 个车位，从根本上解决了用户停车难的问题，在保证停车的前提下，增加了绿地面积，改善了小区的居住环境，深受住户好评。现以此为实例对升降横移式立体停车设备的自动控制系统进行介绍。此车库为升降横移式立体停车设备，共有 24 个单元，每个单元分为前后两排，共三层，即上层、中层、下层，前后排各有 8 个车位，共 16 个车位。中层为车道层，用户在中层完成出入库人、机、车交接作业操作。每个车位编号如下：其中 AR 为载车盘所在位置编号， 116 为载车盘（停放车辆）编号。 13为前排上层载车盘， 45 为前排中层载车盘， 68 为前排下层载车盘， 911 为后排上层载车盘， 1213 为后排中层载车盘， 1416 为后排下层载车盘， “中 ”为过桥车代号（为后排车出入库搭桥）。 13， 68， 911， 1416 只能上下移动，45， 1213，中只能左右移动。该立体车库的自动存取车控制系统包括弱电与强电两套系统。弱电系统主要包括各种信号的采集，报警与控制输出。强电系统包括载车盘电机控制线路。（一）弱电系统： 1. 检测信号：车库检测信号是控制程序执行的重要依据。控制程序根据检测到的信号顺序执行，控制输出。对每个上、下层载车盘，其运行状态只有上升、下降动作，载车盘停放位置只有上位或下位，所以都有以下检测信号：载车盘上认趾，载车盘上极限，载车盘下认趾，载车盘下极限。在载车盘上位，均设有安全挂钩，挂钩也为两种状态，即挂钩通电打开和断电闭合，并通过一个特定的行程开关来获取挂钩状态信息。载车盘向上运行过程中，检测到上认趾信号，则自动停止运行，如果上认趾开关被损坏，系统未检测到信号，载车盘会继续向上运行，当运行到上极限开关处时，上极限信号就会切断电机电源，使电机停电，无法继续运行，起着双重保险的作用。载车盘向下运行过程中，首先打开对应的挂钩，系统检测到挂钩打开的信号后，系统开始下降，如果挂钩未打开，载车盘不会下降。下降过程中，当检测到下认趾信号时，自动停止运行，如果下认趾开关被损坏，系统未检测到信号，载车盘会继续向下运行，当运行到下极限开关处时，下极限信号就会切断电机电源，使电机停电，无法继续运行，起着双重保险的作用。设有延时保护，在载车盘开始运行的同时，始计时，当计时时间到，而载车盘未运行到位时，载车盘停止运行，同时系统报警。另外，若两道认址开关均被损坏，载车盘运行到位而无信号返回时，载车盘会继续向上或下运行，从而发生不可预料的事故，但通过时间保护，则可对载车盘的运行起到第三层保护的作用。对中层载车盘，其运行状态只有左、右移动动作，载车盘停放位置只有左位或右位，所以有以下检测信号： 4 在 D 位， 4 在 E 位， 5 在 E 位， 5 在 F 位， 12在 M 位， 12 在 N 位， 13 在 N 位， 13 在 O 位。 4 号载车盘右移时，检测到 E 位信号，则停止运行；左移时，检测到 D 位信号，则停止运行。 5 号载车盘右移时，检测到 F 位信号，则停止运行； 5 号载车盘左移时，检测到 E 位信号，则停止运行。 12 号载车盘左移时，检测到 M 位信号，则停止运行；右移时，检测到 N 位信号，则停止运行。 13 号载车盘左移时，检测到 N 位信号，则停止运行；右移时，检测到 O 位信号，则停止运行。由于此车库为前后双列停放车辆，后排车的出入就得依赖前排的过桥车，过桥车的控制将是后排车出入的关键。过桥车有三个运行位置，即左、中、右，所以有三个检测信号：过桥车在 D，过桥车在 E，过桥车在 F。另外，每个车位设有车辆超长检测，当系统检测到超长信号时，所有载车盘均不能动作，以保护车辆的安全。车库入口处设有人员误入检测，防止人员在载车盘运行过程中误入，发生意外；也有在车库入口处设有升降门或栏杆，起着防止人员误入的作用，但升降门或栏杆的开启关闭受系统运行状态联锁控制。 2. 急停信号：系统必须在明显处设有急停开关，当发生意外时，按下急停开关，断所有电机的电源，使载车盘无法继续运行，以保护人员及设备的安全。 3. 输出控制信号：系统输出控制信号包括控制电机运行方向信号，控制电机运行信号，控制电磁铁得、失电信号，控制灯光报警信号，控制车库照明信号。（二）强电系统：强电部分包括控制电机正反转接触器，控制电机运行接触器。出信号给接触器线圈，控制接触器的接通与关断。（三）系统设计：系统采用制，分设自动，手动，检修三种状态。检修状态下，所有检测信号不参与控制。在手动与自动方式时，所有信号进入照外部检测信号，输出控制信号，控制电机正反转接触器线圈和电机接触器线圈，以控制各载车盘运行。系统联动联锁控制： 1、上层载车盘不在上位或运行不到上位，中层载车盘及过桥车不能运行。 2、下层载车盘不在下位或运行不到下位中层载车盘及过桥车不能运行。 3、中层载车盘及过桥车运行不到位，上下层载车盘不能运行。 4、前后超长开关只要被遮挡，所有载车盘都不能动作。 5、入口处人员误入被遮挡，所有载车盘都不能动。只有通过 “复位 ”按钮，才可解除此联锁。 6、安全挂钩不在开启位置，无下降动作。 7、任何载车盘触发上、下极限限位开关，立即断所有电机电源。 8、急停按钮按下，立即断所有电机电源。此项目已验收并投入使用，就使用情况来看，不仅占地面积相对扩大了 4倍，而且，经实地测试，最长的出车时间为 85 秒，真正做到了空间利用率高；运行速度快，存 /取车时间端。智能化控制，操作简便；耐用性高，维护方便。四、结束语 “车库 ”是大中城市的热门话题，国家经贸委将 “城市立体车库 ”列为 “近期行业技术发展重点 ”，随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时 “车库 ”日渐成为热门话题，机械自动化立体车库将会在新开发的楼盘及商业里大显身手。 1、 A is of to a in 0or in of a is in of 990s 0 in As :1. To of D an of a s of in to a of to an 0 If of to of 0% 0%, If 21 50 of be on 0 be to in or It be do a of In of in of is in a to of of or to a be up to of in in of (1) be in as of a to on 1. 1) 2) a on 3) 4) to a 5) a 6) to of 2. a (2) as a so o to a (3) to of a be by of (4) 1) an of 2) be 3) 4) 2、 So or an of to to a to is of in be of of to of to or of be of of of of (1) C IC of of On (2) LC at to LC to to in in a be of in in If is in or in of of no If to in be to as of to to to of (3) to of in be to (4) In of of in of if If is (5) is in of It of be On in to on If of up in of a it up of a a If of to of it a of in be of to be of an of to a of is a 1) of is no to 2) in of At of C to is to to to in of C in C to 3) at to C to to in of C to to in of a A of on in to a to of is in a of a 3、 my to of 18 to of in of of by of 重庆理工大学毕业设计（论文）开题报告题目立体停车库总体方案及结构设计二级学院机械工程学院专业机械制造班级 109040203 姓名谢健波学号 10904020127 指导教师系主任时间 1、本课题的研究目的及意义述机械式停车库就是利用机械来存取、停放车辆的整个停车设施，以立体化存放的机械式停车库叫做机械式立体停车库。一般情况下，作为停车库，除了机械式停车设备外，还应包括有关的车道、出入口前的空地、管理办公室以及通风设备、排水设备、消防设备、出入口设备、收费设备等辅助设备，它包含了当前机械、电子、液压、光学、磁控技术领域的成熟先进技术，己成为技术密集型产品的代表。内外立体停车库的现状及趋势机械式停车设备的应用已有 30 多年的历史了。发展较早、较好的有日本、韩国、德国等。在亚洲，机械式停车设备采用较早应用较普遍的是日本、韩国和我国台湾省。日本从 20 世纪 60 年代初就开发并使用可最大限度的利用空间的机械式停车设备， 80 年代开始向韩国、中国和我国台湾省出口产品和技术， 90 年代初，机械式停车设备得到了高速发展，年递增率达到 30%以上，品种发展成为多种型式，至今已开发生产出九大类近百个品种，还包括停放自重不大于 13t 的大型客车、载货汽车、自卸车、工程车等的机械式停车设备。在日本，机械式停车场已超出了单纯用于停车的功能，而是发展成了与城市环境融为一体，具有较强的实用性、观赏性和经济开发价值的城市建筑。日本从事机械式立体停车库及其设备开发、制造的共有 200 多家，其中生产机械式立体停车设备的约 100多家，比较大的公司有新明和、日精、三菱重工、大福、日成、东急、内外及昭和起重机等，产品既有出口的，也有进口的。日本目前每年投运的机械式停车设备在 10 万个车位以上。我国在 20 世纪 80 年代初开始研制和使用机械式停车设备。 80 年代是起步阶段， 90 年代以来，随着汽车工业和建筑业的发展，尤其是轿车进入家庭后，停车设备的应用逐步推广，己经形成了新兴的停车设备行业，步入了引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段。现在从事停车设备制造的企业数约有100 家，其中主机生产企业超过 50 家。首批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的企业有 22 家。产品经引进技术和自我研制开发，生产技术水平有了很大的提高。究机械式立体停车库目的和意义通过本次设计对大学期间所学的知识有了更深的了解，起到了巩固的作用，使自己所学的知识能活学活用。同时对立体车库的研究也使我对立体车库这方面有了一定的了解，学到更多在课本上学不到的知识。 2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析需要解决的任务目标为： 1. 车库机械系统总体方案制定与设计。 2. 钢结构设计、结构件连接、结构受力分析及稳定性分析。 3. 重点是完成车库总体结构图的绘制。实现目标的可行性分析：观条件上可行本人在大学四年期间系统的学习了机械工程材料、机械制造技术基础、理论力学、材料力学、互换性与测量技术基础、机械制造技术基础课程设计、机械设计课程设计、机械设计、机械工程测试技术、材料成型技术基础、流体传动及控制、机械制图、机械原理等相关专业。图书馆提供了良好的学习、设计环境。能够使用相关指导书、技术手册、图册等专业书籍。网上拥有大量丰富的文献和资料，供我参考学习。自己也掌握了图软件，相信在指导老师的引导和帮助下，一定能够顺利按时完成设计。 3、本课题的关键问题及解决问题的思路为了便于车库的制造、安装、维修，需使用各种连接。因此，设计人员必须熟悉常用的连接方法，掌握它们的选用方法。问题解决思路：连接类型的选择是以使用要求及经济性要求为依据的。一般来说，采用不可拆连接多系由于制造及经济上的原因：采用可拆连接多系由于结构、安装、运输、维修上的原因。不可拆连接的制造成本通常较可拆连接低廉。在具体选择连接的类型时，还需考虑到连接的加工条件和被连接零件的材料、形状及尺寸等因素。选择结构件连接刚度要求、稳定性要求为了保证工程结构的正常工作，构件应有足够的能力负担起应当承受的载荷。问题解决思路：在工程问题中，一般来说，构件都应有足够的强度、刚度和稳定性，但对于具体构件又往往有所侧重。研究构件的强度、刚度和稳定性时，应了解材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的性能。为了达到要求，须按照正确的理论依据和计算方法，设计出既经济又安全的构件。 4、完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法。（ 1）查找了大量的工具书，有机械设计手册机械制造工艺与装备连接零部件设计实例精解金属机械加工工艺人员手册机械制造工艺学材料力学等。（ 2）学校有图书馆，拥有大量丰富的文献和资料，能够使用相关指导书、技术手册、图册等专业书籍。（ 3）做过一些市场调研，并了解国内立体车库存在系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等差距。（ 4）有相关的软件，如图软件等。解决所提出的问题：首先要查阅相关的资料、书籍，确定出解决问题的可行方法以及所需步骤；然后通过论证分析校核，得出解决问题所需要的数据，再通过对比从而得到立体车库结构设计所需要的数据，进而通过计算机软件的辅助，从而模拟所设计的立体车库正确性与可行性；最后再总结出自己的设计方案。 5、工作方案分析及进度计划熟悉机械设备，有相当深入的了解以及熟练使用，对开发技术都有相当深入的了解。进度计划： 2013 年 2 月 13 日 2 月 20 日：查阅资料、确定题目、学习相关基础知识； 2013 年 2 月 20 日 3 月 1 日：制定设计计划，起草开题报告； 2013 年 3 月 1 日 4 月 1 日：完成外文翻译，文献综述； 2013 年 4 月 1 日 5 月 1 日：确定设计方案； 2013 年 5 月 1 日 5 月 20 日：刚结构设计、结构件连接、结构受力分析及稳定性分析，完成总体结构图的绘制； 2013 年 5 月 20 日 6 月 13 日：设计说明书的编写，准备答辩。报告人： (手签名 ) 年月日指导教师意见（要求手写）指导教师： (手签名 ) 年月日开题报告应根据教师下发的设计（论文）任务书，在指导教师的指导下由学生独立撰写。重庆理工大学毕业论文文献综述页码居中，以阿拉伯数字顺序排序（立体车库总体方案及结构设计）（谢健波）摘要：机械式停车库就是利用机械来存取、停放车辆的整个停车设施，以立体化存放的机械式停车库叫做机械式立体停车库。一般情况下，作为停车库，除了机械式停车设备外，还应包括有关的车道、出入口前的空地、管理办公室以及通风设备、排水设备、消防设备、出入口设备、收费设备等辅助设备，它包含了当前机械、电子、液压、光学、磁控技术领域的成熟先进技术，己成为技术密集型产品的代表。早在 50 多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备；利用住宅空地建起 2升降横移停车设备；适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自 70 年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制造应用 1。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。机械方面，应用了许多新材料、新工艺。设备结构采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸 2。钢结构选用新型优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用 3。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。控制形式有，按钮式、锁匙式、式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等，安全保护装置日臻完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超重庆理工大学毕业论文文献综述页码居中，以阿拉伯数字顺序排序范围报警和弹性变形自动补偿、汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火系统等。近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽车数量的不断增加。截至 2003 年底，我国个人汽车保有量为 12427672 辆。其中，个人轿车 4890387 辆，比 2002 年增加 1462441 辆，增长率为但与此同时，汽车停车场地的增长却不能与之同步，汽车泊位与汽车数量的比例严重失调，由此带来停车难、违章停车、停车管理困难等一系列问题。当以往的路边、人行道上停车、地下或地面停车场均解决不了上述问题时，采用机械式立体停车设备是一个非常有效的措施。机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式等。降横移式升降横移式采用横快化设计，特点有： A：节约占地面积，建设周期短。 B：价格低，投入费用少。 C：安全，运行平稳，噪音低。道堆垛式此类车库技术要求高，所以单台成本高，适用于车位数需求较多的客户使用。直提升式此车库，对设备安全性及安装精度要求很高，因此造价很高，但占地面积很小。直循环式此类型车库具有以下特点： A：占地少。 B：价格低，建设周期短。 C：可采用自动控制，运行安全可靠。 4 法重庆理工大学毕业论文文献综述页码居中，以阿拉伯数字顺序排序靠性高钢材在生产时，整个过程可严格控制，质量比较稳定，性能可靠，刚才组织均匀，接近于各向同性匀质体 ;刚才对物理力学特性与工程力学对材料性能做的基本假定符合较好；钢结构的实际工作性能比较符合目前采用的理论计算结果，计算结果可靠，所以说钢结构的可靠性高 5。料的强度高，钢结构自重小预混凝土等材料相比，虽然钢材的重力密度大，但它的强度和弹性模量较高，而且强度与重力密度之比也高得多，再同样的受力条件下，钢结构构件的截面积要小得多，结构的自重小。钢结构的自重小，从而便于运输与安装，可减轻基础的负荷，降低地基和基础部分的造价。材的塑性和韧性好钢材的塑性好，钢结构在一般条件下不会因为超载等而突然断裂，破坏前一般都会产生显著的变形，易于被发现，可及时采取补救措施，避免大的事故发生。钢结构韧性好，钢结构对动力载荷的适应性强，具有良好的吸能能力，抗震性能优越。结构密封性好钢结构采用焊接连接可制成水密性和气密性好的常压和高压结构、管道等。新建的车库，多完全采用钢结构 6。在车库钢结构设计中，包括轴心受力构件、梁、拉弯和压弯构件的设计。进行轴心受力构件设计时，轴心受力构件应满足强度和刚度要求，轴心受压构件，除应满足强度、刚度要求外，还应满足整体稳定和局部稳定要求。梁的设计中，梁的刚度和强度对截面设计起控制作用因此先进行这二者的计算。由于车库系统对系统的拉弯和压弯构件梁的刚度和强度对截面设计起控制作用安全要求特别高，所以还应对其整体稳定进行计算。此外，梁的节点处均应采取钢构造措施，以防止其端截面发生扭转。在进行梁的截面设计时，考虑强度、腹板宜既高又薄，考虑整体稳定，冀缘宜既宽又薄，所以在负载作用下，受压冀缘与腹板有可能发生波形屈曲，即梁发生局部失稳。所以在负载力和整体稳定性降低，这是可以采取增大半的厚度或设置劲肋等的措施。对于压变构件，应进行强度刚度整体稳定性和局部稳定性计算。对于拉弯构件，一般只需要进行强度和刚度计算。重庆理工大学毕业论文文献综述页码居中，以阿拉伯数字顺序排序参考文献： 1 濮良贵主编，机械设计，高等教育出版社， 2003 2 沈继飞主编，机械设计课程设计课题及指南，高等教育出版社， 1990 3 盛选禹李志明等编，有限元分析实例教程，机械工业出版社， 2009 4程红玫，垂直升降式立体车库作业调度与仿真研究， 2009 5段文军，机械式三维立体车库机械结构及控制系统设计， 2009 6 刘鸿文主编，材料力学，高等教育出版社， 2004 7 于慧力等编 . 连接零部件设计实例精解 2009 8 中国机械工程学会设备与维修工程分会械工业出版社，2004 9 孙桓陈作模主编，机械原理，高等教育出版社， 2000 10 唐大放 , 冯晓宁 , 扬现卿编，机械设计工程学，中国矿业大学出版社 ,2008 11 成大先主编，机械设计手册，化学工业出版社， 2004 重庆理工大学械立体停车库设计编号毕业设计（论文）题目立体停车库总体方案及结构设计二级学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级 109040201 学生姓名谢健波学号 10904020127 指导教师龚海峰职称时间重庆理工大学械立体停车库设计目录摘要 . I . 1 章绪论 . 1 课题研究的背景和意义 . 1 体车库发展趋势 . 3 械式立体停车库的概述 . 4 械式立体停车库的分类 . 5 降横移式立体车库简介 . 6 第 2 章立体停车库的结构 . 8 结构的分析 . 8 结构的特点及应用 . 8 缝的要求 . 10 栓连接要求 . 12 框架形式 . 13 课题设计的基本参数 . 13 第 3 章主要受力梁、柱的计算 . 14 的设计与校核 . 14 柱的设计与校核 . 21 重庆理工大学械立体停车库设计第 4 章整体框架各部位的连接 . 25 述 . 25 脚的设计 . 25 体框架关键连接部位螺栓设计计算 . 26 梁与立柱之间的连接 . 27 棚的固定 . 27 结论 . 28 致谢 . 29 参考文献 . 30 重庆理工大学械立体停车库设计 I 摘要随着我国近几年来经济的快速发展，人均收入以及生活水平讯速提高，私家车逐渐进入了许多家庭之中。但是随之而来的问题则是，由于许多已建成的小区并没有留出足够的停车空间，导致停车位的数量远远不能解决私家车停车的问题。立体停车库能以其占用土地少，效率高，节能好的优点，成为了我国目前解决停车难问题的重要手段之一。立体停车库中，升降横移式立体停车库应用最广。本文结合实际情况，对机械立体停车库的结构进行设计。其中包括对结构图各部位进行应力分析，为个部件选择满足要求的材料，对结构图各构件选择合适的连接方式以及绘制关键词：机械式立体停车库体停车库结构设计重庆理工大学械立体停车库设计 of in as in of to of a to is of A is In on to to of to of as a of of of 庆理工大学械立体停车库设计 1 第 1 章绪论课题研究的背景和意义课题研究的背景随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中，城市的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，于是出现了要利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志，城市中心商住区高楼大厦林立；社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路，编织出城市立体交通网；汽车的住宅停车场也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械停车设备向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变 2 ，成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市环境的建筑。伴随着汽车进入家庭，城市动态、静态交通管理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高，给停车产业提供了前所未有发展机遇，停车产业市场前景广阔 4 。立体停车起源于 20 世纪 20 年代的美国，是为了解决大城市内停车难的问题。目前，土地资源紧张是大城市的现状，在亚洲各国表现尤其突出，因此，它的应用在亚洲各国比较广泛，目前统计表明，立体车库在日本、韩国、中国等地应用很多。在欧洲，德国、意大利等国家从事停车设备的开发和生产比较早。比较有名的公司有 :意大利的国。由于欧洲国家的土地资源比较富有，停车问题不是很突出。停车设备的生产量不是很大，停车设备多数采用巷道堆跺式产品，立体车库的主要优势式在巷道堆跺式立体车库上。在亚洲，停车设备技术起源于日本，日本从 20世纪 60年代就开始从事立体车库的研究，目前全日本己经投入使用的立体车位超过 30 万个。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。机械方面，应用了许多新材料、新工艺。设备结构采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。钢结构选用新型优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。控制形式有，按钮式、锁匙式、式、键盘式、触摸屏式、遥控式重庆理工大学械立体停车库设计 2 等。安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等，安全保护装置日臻完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火等。课题研究的意义我国城市停车还处在初级阶段，专用和公共停车位数量距合理的车位与车辆比率相差甚远，停车难到处可见。目前我国的停车场仍以平面停车场、路上停车场、路外停车场、自行式停车场为主，立体停车库和机械式停车场数量还很少。以我国停车产业发展较快的广州、上海为例，路上、路外停车仍占有相当比例，已建设的停车场大部分是地下自行式停车场和在自行式停车场的基础上安装简易停车设备，增加存容数量。自行式停车场存有较多缺陷，如车位平均占地多、管理和保安人员多、投资多、存车效率低、耗电量大、对环境有污染等；由于允许人员进入，易发生盗车、毁车、施暴等停车场犯罪，近年来在发达国家已很少新建，大量兴建的是具有现代水平的机械式立体停车库。车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近 30的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于 90 年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为 1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据 40 平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高 80 90，如果采用地上多层（ 21 层）立体式车库的话， 50 平方米的土地面积上便可存放 40 辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流 3 。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。重庆理工大学械立体停车库设计 3 这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件 5 。在我国，立体停车库还属于新兴行业，发展空间很大。同时，也存在很多的问题。我国的立体停车库行业没有一个统一的标准，许多厂家都是以仿制为主要的生产手段，没有相应的知识产权，缺乏研究和开发新产品的能力。所以，对立体停车库的研究，是十分必要，并且十分有意义的。体车库发展趋势随着当今社会各种高新技术的引入，立体车库正在向专业化、复杂化、智能化和高自动化方向发展，重点表现为以下几个方面 : （ 1）专业化 :立体车库系统稳定可靠，能正常运行而不出故障是用户的首要要求，也是一套停车场系统的重中之重。因此，必须提高制造厂家的专业化程度，才能保证设备的可靠性，立体车库的软硬件设施及各种设备的配套也应当达到专业化程度。（ 2)复杂化 :立体车库产业正在向多元化方向发展，它已经不仅是纯粹的机械设备，还包含了当今机械、电子、建筑、液压、光学、磁控、管理和计算机技术等领域的大量先进技术。立体停车系统己经日臻完善，如汽车出入车库时采用声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车安全检测、图像识别技术、科学管理等，各种领域先进技术的综合使用，已经使立体车库成为一个独立的大型复杂的高技术设备。 (3)智能化 :立体车库的发展越来越向着智能化方向发展，一些新技术正在迅速进入该领域，如变频技术、全电脑控制系统、导航定位技术、图像识别技术、传感技术、光纤通讯技术、防火防盗系统、停电及电源故障的自动判别排除及处理系统等。对于全电脑自动控制系统，要开发、设计专用硬件系统和专用软件，使之适用于存取车全过程的管理和控制，尤其是对于“模块”阁架式立体车库的电梯调配，自动送车找位、自动平层，应快捷、准确、可靠。系统安全装置的设置要与动态过程安全检测形成闭环，确保存取车过程的安全运行。 (4)高自动化 :立体车库的高自动化主要表现为先进的自动控制技术和科学的管理方法。控制技术和管理方法互为所长，大幅度提高了存取车效率。在控重庆理工大学械立体停车库设计 4 制方法上采用了遥控技术和自动识别系统 ;车辆停靠稳妥 (在车库外面需要自动转向 )后，车库可以将汽车自动停放到合适的位置，可实现无人操作 ;在科学管理方面，计算机中心对停车场实行全方位管理，整个停车场完全在计算机监控之下，包括设备监控、出入口监控、停车场内部监控，整个停车场运行的状态信息都可以存入计算机，通过便捷的人机管理界面，实现车流量统计、系统故障查询、收费状况查询、进出车辆信息查询、系统运行状态的实时查询同时可以设置打印报表功能。未来的车库系统管理更开放、更灵活，整个管理系统能够实现控制与管理一体化，系统操作更加简便，功能更加强大。整个车库的管理可以纳入楼宇自动化系统，联入网络，形成一个综合的计算机管理网络信息系统，真正实现立体车库的无人化管理 3 。 “ 城市立体车库 ” 是大中城市的热门话题，国家经贸委将 “ 城市立体车库 ” 列为“ 近期行业技术发展重点 ” ，随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时 “ 车库 ” 日渐成为热门话题，机械自动化立体车库将会在新开发的楼盘及商业里大显身手。械式立体停车库的概述使用车辆之外其他具有动力的搬运器，完成车辆的停放，存贮的整套设备，称为机械停车库。以立体形式停放，存储车辆的机械设备叫机械式立体停车库。它包含了当前机械，光学，电子，液压，磁控技术领域的成熟先进技术，是一种技术密集型的光机电一体化设备。在中华人民共和国机械行业标准 8713机械式停车设备类别、形式、基本参数要目中，对机械式停车设备进行了划分，其类别代号如下：升降横移类，代号为指通过设备的垂直升降和水平横移进行移动，实现车辆存取功能的停车设备。垂直循环类，代号为指通过搬运器在垂直平面内做连续的循环移动，来实现车辆存取功能的停车设备。水平循环类，代号为指搬运器在水平平面内排列成 2 列或 2 列以上连续循环列尖转换移动，实现车辆存取功能的停车设备。多层循环类，代号为指车辆搬运器在垂直平面内排成 2 层或 2 层以上做连续移动，两端有升降机构进行循环层间转换移动，实现车辆存取的停车设备。重庆理工大学械立体停车库设计 5 平面移动类，代号为指存车位与搬运器在同一水平面内，通过搬运器在水平面内做往复移动，实现车辆存取功能的停车设备。平面移动类，代号为指存车位在巷道一边或两边多层布置，通过搬运器在巷道内做水平，垂直或水平垂直复合运动，实现车辆的存取功能的停车设备。垂直升降类，代号为指停车位分布在井道周围，通过升降搬运器在专用升降通道内做升降移动，时间车辆存取功能的停车设备。简易升降类，代号为指通过单一搬运器的升降，俯仰或二三层搬运器的整体升降，俯仰，实现车辆二三层车辆存取功能的停车设备。汽车升降机类代号为指搬运器运载车辆 (或同时运载驾驶员 )垂直升降运行进行多层平层对位，从搬运器到存车位需要驾驶员驾车入位，实现车辆存取功能的停车设备。从上面对机械式停车设备的分类和定义可以看出，与以往的普通车库相比，机械式停车设备可以在同样面积的土地上停放更多的车辆，大大的提高了土地面积利用率，同时具有存车时间短，可使用性强等优点，所以是解决城市停车面积不足，停车困难的有效措施。械式立体停车库的分类目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、多层循环式、简易升降式。（ 1）升降横移式升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低 1 。（ 2）巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。（ 3）垂直提升式垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机调头。垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米），对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地却最小。重庆理工大学械立体停车库设计 6 （ 4）垂直循环式垂直循环式立体车库占地少，两个泊位面积可停 6车，外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓，价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短，可采用自动控制，运行安全可靠。（ 5）多层循环式搬运器排列成两层或两层以上并作上下循环运动而实现车辆多层存放的停车设备。根据循环的形状可分为圆形循环式和箱形循环式。圆形循环式车库一般存车位较少，出入库时间短 ;箱形循环式车库车位一般较多层循环式立体车库多，空间利用率高。在每列任意两层的两端，搬运器以升降运动进行不同层之间的循环。根据循环方向与停车方向的关系，可分为纵式和横式两类。根据汽车出入地下室的方式可分为由汽车自行驶到地下停车装置上的直接出入式和用升降装置使汽车出入的升降式。（ 6）简易升降式立体车库简易升降类机械式停车设备把停车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的一种机械式停车设备。该类车库一般为准无人方式，结构十分简单、建造成本较为经济、安装周期也很短、性能可靠、操作也十分容易。该类车库多适用于多用于私人住宅、企事业单位、地下室等场所。在面积一定时至少增加二倍以上的停车位。托运盘作升降运动的装置有钢丝绳式的、链式的、液压式的等形式。降横移式立体车库简介升降横移式立体车库是指利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的机械式停车设备。升降横移式立体车库每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层。驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库地面的车只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层横移出空位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可进入车库内将汽车开进或开出车库 1 。降横移式立体车库的特点升降横移式停车设备是通过机械电机带动链条 ( 或钢丝绳 ) 或液压驱动车台板升降和横移来实现存取车，其特点有 : （ 1）节约占地面积，充分利用空间。一般来说，升降横移立体停车库的占地面积约为平面停车场的 1/25，空间利用率比建筑自走式停车库提高了 75%。（ 2）相对造价比较低。升降横移式立体停车库每个泊位约需元，而建筑重庆理工大学械立体停车库设计 7 自走式停车库每个车位的造价约为 15 万以上。（ 3）使用方便，对操作人员的要求不高，操作简单、安全、可靠，存取车快捷，维护也很方便。一般存取一辆车为 80 秒。（ 4）减少因路边停车而引起的交通事故。在许多城市的主要地段，司机往往没有找到停车场而把车停靠在路边，这样就很容易造成交通阻塞，甚至引起交通事故。（ 5）增加了汽车的防盗性和防护性，在车库的系统中配置有智能防盗装置、防火装置等，增强了车库的整体安全。升降横移式立体停车库是全自动化的停车方式，也是今后停车改革的主要方向。尤其是寸土寸金的大城市。采用机械式立体停车方式，显得尤为重要，而升降横移式立体停车库也在机械式立体停车库中显得更加普遍化、居民化、实用化。降横移式立体车库的运行原理下图是升降横移式立体停车库的运行原理图。上层车位的载车板做的是升降动作，车辆出入时下降至底层，此时驾驶员可进入车库将车开出。下层的载车板只需作横移运动，所以必须留一个位置，用于上层车位下降使用 13 。图 1 升降横移式立体车库运行原理图我国近几十年的改革开放使汽车行业得到了飞速的发展，我国城市的汽车数量急剧增加，据有关专业统计，平均 5汽车的数量就增加一倍，这不但给动态交通，也给静态交通带来很大的难题，突出表现在停车空间的不足上。同时，我国城市人口基数大，密度高的特点，城市小区的用地十分有限，建造机动的停车设施显然不经济，但飞速增长的汽车数量又使得小区不得不面临建设停车设备的问题。前面已经介绍了升降横移式立体车库的特点，成本低，使用方便 13 ，拥有占地面积小等特点的小型的升降横移式立体停车库正是解决小区停车紧张一个有效的措施。重庆理工大学械立体停车库设计 8 第 2章立体停车库的结构结构的分析在车库钢结构设计中，包括轴心受力构件、梁、拉弯和压弯构件的设计。进行轴心受力杆件设计时，轴心受拉构件应满足强度和刚度要求，轴心受压构件除应满足强度、刚度要求外，还应满足整体稳定和局部稳定要求。在梁的设计中，梁的刚度和强度对截面设计起控制作用，因此应先进行这二者的计算。由于车库系统对于系统的安全要求特别高，所以还应对其整体稳定进行计算。此外，梁的接点处均应采取构造措施，以防止其端截面发生扭转。在进行梁的截面设计时，考虑强度，腹板宜既高又薄；考虑整体稳定，翼缘宜既宽又薄，所以在荷载作用下，受压翼缘与腹板有可能发生波形屈曲，即梁发生局部失稳 20 。发生局部失稳后，梁的部分区域推出工作，将使梁的有效面积减小，强度承载力和整体稳定性降低，这时可以采取增大板厚度或设置加强肋等措施。对于压弯件，需要进行强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性的计算，对于拉弯构件，一般只需要进行强度和刚度计算。在对立体车库钢结构骨架的分析中，我们先从单根梁的受力进行分析，适当简化力学模型，在正确分析各梁的约束和受力的基础上，先对各梁和立柱的刚度和强度进行分析，找出系统薄弱处所在，然后再整体分析之中给予特变关注。立体车库钢结构骨架由立柱、横梁、纵梁和支承动力及附栓相互连接。立柱主要承受压力和其他因素造成的扭矩，即压应力和部分剪应力，前后两个面地纵梁主要承受拉伸和弯矩造成的拉应力和弯曲应力，侧面的横梁承受较小的拉应力和剪应力 15 。为了减小振动和提高稳定性，各部分必须保证足够的强度和刚度。机械传动系统安装在钢结构骨架上，由传动部件和张紧装置组成。停车托架放。设计时采用屈服极限为 235拉强度为 375体车库钢结构许用位移为 10 结构的特点及应用钢结构是钢材制成的工程结构，通常由型钢和钢板等制成的梁、桁架、柱、板等构件组成，各部分之间焊缝、螺栓或铆钉连接，有些钢结构还部分采用钢丝或钢丝束。钢结构与钢筋混凝土结构、木结构和砖石等砌体结构都是工程结构的不同分支。它们重庆理工大学械立体停车库设计 9 之间有许多共同性，例如在结构体系、内力分析和设计程序等方面大体是相同的；但由于材料性质的不同、原材料和构件截面形状的不同，也有其特殊性 15 ，例如在结构型式、构件计算方法、构件连接方法和构造处理方法等方面都有显著的差别。钢结构具有下列优缺点：（ 1）材质均匀，可靠性高。钢材组织均匀，接近于各向同性匀质体。钢材由钢厂生产，控制严格，质量比较稳定。钢结构的实际工作性能比较符合目前采用的理论计算结果，所以钢结构可靠性较高。（ 2）强度高，重量轻。钢材强度较高，弹性模量亦高，因而钢结构构件小而轻。当今有多种强度等级的钢材，即使强度较低的钢材，其密度与强度的比值一般也小于混凝土和木材，从而在同样受力情况下钢结构自重小，可以做成跨度较大的结构。由于杆件小，所占空间少，亦便于运输和安装。（ 3）塑性和韧性好。钢结构的抗拉和抗压强度相同，塑性和韧性均好，适于承受冲击和动力荷载，有较好的抗震性能。（ 4）工业化程度高，工期短。钢结构都为工厂制作，具备成批大件生产和品精度高等特点；采用工厂制造、工地安装的施丁方法，有效地缩短工期，为降低造价、发挥投资的经济效益创造条件。（ 5）密封性好。钢结构采用焊接连接后可以做到安全密封，能够满足一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜油罐和管道等的要求。（ 6）抗震性能好。钢结构由于白重轻和结构体系相对较柔，受到的地震作用较小，钢材又具有较高的抗拉和抗压强度以及较好的塑性和韧性，因此在国内外的历次地震中，钢结构是损坏最轻的结构，已公认为是抗震设防地区特别是强震区的最合适结构。（ 7）耐热性较好。温度在 250以内，钢材性质变化很小，钢结构可用于温度不高于 250温度达到 300度逐渐下降， 600度降至不到三分之一，在这种场合，对钢结构必须采取防护措施。（ 8）耐火性差。钢结构耐火性差，钢材表面温度达 300400摄氏度以后，其强度和弹性模量显著下降， 600摄氏度时几乎降到零。当耐火要求较高时，需要采取保护措施，如在钢结构外面包混凝土或其他防火板材，或在构件表面喷涂一层含隔热材料和化学助剂等的防火涂料，以提高耐火等级。（ 9）耐锈蚀性差。钢结构耐锈蚀性较差，特别在潮湿和有腐蚀性介质的环境中，重庆理工大学械立体停车库设计 10 容易锈蚀，需要定期维护，增加了维护费用。由于钢材和钢结构有上述特点，钢结构常用于各种工程结构中。升降横移式立体车库主架也采用钢结构 12 。车库主框架体系的基本构成是由水平方向的梁和垂直方向的柱通过钢性结点连接而成。这种结构体系通过结构构件的抗弯刚度来抵抗侧向力的作用。主框架体系是典型的柔性结构体系，受层间位移的限制，结构的刚度在设计中起控制作用。也就是说，基本上都是由变形限值作为设计的控制条件，梁柱的截面尺寸主要由结构的刚度而不是强度来决定。在具体的设计过程中，所选的梁柱截面尺寸如果满足了规范对层间位移的限制要求，构件的承载力一般也能满足要求。停车设备的主框架主要采用热轧钢、角钢、矩形钢和钢板焊接成型 7 ，以其作为承重结构，用高强度螺栓连接成主框架，具有较好的强度和刚度，其特点我们从三个方面去认识它：一是自重轻，基础宽度不大，从而降低基础部分的造价；二是施工速度快，工期短，见效快，不受地质条件及材料制约；三是可拆迁，由于这种车库是组装式的车库，这就决定了它具有灵活性。主框架的骨架由支柱、横梁腹杆和支撑动力及附属装置的上、下支承梁等组成。机械传动系统安装在主框架部分骨架上，由传动部件和张紧装置组成。载车板与链条相连，驱动装置和机械传动系统驱动载车板上下和左右运动，实现车辆的停放和存取。停车库主框架骨架支撑着动力装置、机械传动系统和停车载荷，为保证停车设备安全、可靠地工作，它应有足够的强度、刚度和稳定性。在垂直升降式立体车库中其主要结构是钢结构，有两部分：主体框架部分和载车板部分。主体框架部分的钢结构比较复杂，运用了“ H”型钢、槽钢等数种型钢形式，就其连接形式而言比较单一，即焊接和螺栓连接两种形式。载车板部分的钢结构比较简单，其框架部分为数段矩形方钢对焊而成，其它辅助结构则以角焊代之。焊接和螺栓连接是车库钢结构部分的两种主要的连接方式，其连接方式的质量优劣将直接影响车库整体结构性能的优良与否，所以在车库的设计和建造中具有很重要的位置。立体车库在连接过程中主要运用对焊、角焊和螺栓连接。缝的要求不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时，焊缝的布置应尽可能对称于构件的重心 7 。重庆理工大学械立体停车库设计 11 根据板厚和施工条件按现行标准手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸和埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸的要求选用。处，当焊接的宽度不同或厚度相差 4分别在宽度方向或厚度方向，从一侧或两侧做成坡度不大于 1/4的斜角，当厚度不同时，焊缝坡

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