毕业设计（论文）露天智能泊车库方案设计

1、成都理工大学毕业设计（论文）露天智能泊车库方案设计前言据预测，2007年全国汽车保有量将达3356万辆，2020年达1.3亿辆，这些车辆主要集中在大城市。一般情况下，机动车10%20%的时间在路上走，剩下的80%90%的时间要停着。北京是全国各大城市中汽车保有量最多的城市，截至今年7月已经达到222万辆，而停车位却只有50万个，解决停车难迫在眉睫。在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；政策不配套，

2、对停车产业发展和管理严重滞后等。解决上述问题，需要我们在政策、市场、管理和技术多方面作出努力。政策方面应参照发达国家的有关政策法规，规定专用和公共停车位数量，实现投资主体多元化，确定合理的停车收费标准，界定停车库的属笥，给予投资和经营相应的优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立停车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。鼓励接市场规则经营停车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。管理方面应把停车库建设纳入城市总体规划，对停车问题进行专题研究，使停车库真正用业停车，道路用来行车，理顺停车库管理职责，制定严格的管理处罚措施。技术方面应建立市场准入机制

3、，实施专业化、协作化分工，发展技、工、贸一体的集团专业公司，以市场为导向，提高技术水平和产品质量，培养产品持久的竞争力。作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著发展，道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。目前我国经济正处在高速发展时期。随着人们生活水平的不断提高和加入世界贸易组织步伐的加快，汽车普遍进入家庭已为期不远，停车市场前景广阔。机械式立体停车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下停车库和停车楼组合实施。是解决城市停一难最有效的手段，是停车产业必然的发展趋势。1 市场调查分析1.1 当前的情况 目前，都市停

4、车难的矛盾主要体现在住宅小区、商业区、写字楼。要在短时间内缓解以上三大区域的停车难，最主要的方法就是建造立体停车库。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制造应用，以日本、美国、德国等为代表发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和港、澳、台地区的停车业也通过引进移植制造，得到了蓬勃发展，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。私家车的飞速发展为人们的生活提供了很大的方便,但随之而来产生了一系列的问题。汽车在给人们带来交通快捷方便的同时，由于停车管理不善等问题也给

5、人们带来了诸多不便私家,比如交通压力增加,道路拥挤,堵塞,停车困难等等,很多城市的拥挤地段,汽车的停车问题一直是个难题。因此，近年来汽车的停放问题已成为许多有识之士重点研究的新问题。为满足人们生活和工作环境更科学、更规范的要求，管理高效、安全合理、快捷方便的停车场已成为许多大型综合性建筑物和居民小区必备的配套设施。地处繁华地带的许多高级公寓、写字楼、宾馆、办公楼、球场等停放汽车较多，车流量大。 再者地区发展极其不平衡，可从各地的新增机械式停车库分布图中看出，分布图如上图所示。在大城市的中心地带,密集住宅区,旅游胜地等等,高峰期的停车都是一个大问题,以现有的停车场无法满足需要,建设新的停车场也是

6、一个难题,这些地方的用地都是寸土如金,根本没那么大的地方和空间来修建停车场。设计一种新型的,环保的露天智能停车场,市场前景将会非常好,目前有的城市已经建设了一些新型的停车场,可是不能大众化,推广开来,因为那些只适合一些具体环境,无法应用到其他的地方,所以现在急需开发一种高智能化,高适应性,大众化,而且环保的泊车库。停车场的收费也是大家关心的一个问题,很多繁华地段的停车费是很贵的,本身车位就紧缺,但即使那样还是无法满足人们的停车需求,很多地方出现一种出钱都停不了车的情况。根据调查显示，这些年来我国城市的汽车数量急剧增加,据有关专家统计,平均56年城市的车辆数就增长1倍,这不但给动态交通,而且也给

7、静态交通带来了很多难题。突出的问题是停车空间不足,城市用地紧张,导致城市的动态交通进一步恶化。如何缓解这一矛盾,个人认为因该主要针对直接影响静态交通的停车场进行合理的规划与设计。世界上任何先进技术的应用无一不是社会进步的标志和社会发展的需求。新型停车场的智能化建设也一样，随着社会的进步和发展，人们的生活方式发生着深刻的变化。城市的交通拥挤便是这种变化引起的现象之一。城市由于交通设施的增加造成的交通拥挤甚至混乱给人们的生活带来极大的不便，这种不便迫使人们去寻找高技术的有效手段去解决这种不便。智能化、立体化的停车场就是顺应这一时代需求的高技术产物。这不仅可以有效地解决乱停乱放造成的交通混乱，而且可

8、以促进交通设施的正规化建设，同时也尽可能地减少车主失车被盗的忧虑。另外，在技术方面，其高技术性匹配于现有其他智能化系统，具有很好的开放性，易于与其它智能化系统组合成更强大的综合性系统，顺应各种综合方式的高级管理。1.2 发展方向 发展立体停车库是当今社会的必然趋势，机械式立体停车库占地少、存车多，其在停车场听 优势是明显的，适合于城市建设的各种场所。本文介绍了总产值本停车库的发展、技术现状、市场需求和前景。 详细的增长如下图2所示：从上图可以看出国内机械式停车位的迅速增长，市场发展潜力很大。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车场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

9、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、ic卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全无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、键绳长度超

10、范围报警和弹性变形自动补偿、汽车摄影对比安全检测、自动消防灭火等。如今，无论是在城市中心商业区，还是在新建繁华地段，建设足够的停车泊位已成为规划者的重要手笔。业内专家指出，机械式立体停车设备将是未来几年内停车设备发展的主要方向，是商家投资的重点。1.3 汽车数据的调查分析 由于轿车的类型很多，每一辆车的数据都不怎么一样，所以完全的调查是不可能的，下面就把一些常见的车型做了一个调查。大概的数据如下表：目前国内骄车的大概数据如下表1-3-1所示：车名长（mm）宽(mm)高(mm)重量（kg)长安铃木 奥拓330014051440670bjjp 大切诺基4610183617631828bjjp 切诺

11、基4322179016451620天马 风弛5150182018701720华普 美鹿4080170514321100东南汽车 菱绅4705178016901695东南汽车 新菱帅4430170014101130一汽 mazda64670178014351390南汽新雅途3825161013941345上海汇众伊斯坦纳4990185521052800东风本田 crv4570178017101520东风标致 2063873167314351070宝龙商务车5020169519501760南京依维柯nj6487sdd4850200022252800华晨宝马318i4471173914151860华

12、晨宝马 宝马525i4841184614681575华晨宝马 bmw325i4520181714211395中兴汽车 海豹suv4765175017401450中兴汽车 中兴金狮5120185018751650上海万丰 shk1022m4980170016002265上海万丰 泰威5170180017552320黑豹轿卡4940169016701440黑豹汽车 吉日系列4660169016901470赛宝汽车 sac5020xyz4220168018601100一汽丰田 国产花冠4530175014901170一汽丰田 威驰4285169014401055一汽丰田 皇冠484017801480

13、1650郑州日产 帕拉丁4550184018801785南京跃进 君达5070180018701570南京跃进 优尼卡386216101720970吉利汽车 美日367016201380830吉利汽车 优利欧412516201450940金程海狮4920171019302420金程赛风4655169519501750海南马自达 普力马4295170515701796哈飞汽车 百利339014851535695比亚迪汽车 福莱尔350014451470750比亚迪汽车 f34533175014901200长春一汽丰越5080194019002550东风悦达.起亚 千里马4115162014101

14、024东风悦达.起亚 普莱特393516051455980四川丰田 普拉多gx级4850187518652000北汽陆霸 陆霸30004795183519251885双环汽车 来宝4600177017201175长安福特 蒙迪欧4805180014401445长安福特 嘉年华4153164314351435长安福特4488184014841340天津一汽 夏利407016151385845天津一汽 威乐4145166010151015华翔富奇5160189518701990上海通用北盛 开拓者4640179317421890江铃汽车 陆风4745180017501700江铃汽车 全顺53681

15、97422342045一汽奥迪 a64886181014751560一汽奥迪 a44548177214281420华晨汽车 中华4880180015401426华晨汽车 金杯海狮5070169019351600上汽通用五菱 雪佛兰349514951523875福迪汽车 探索者4870172017851600福迪汽车 飞越4765175018601600长安汽车 微型客车371514751895970江淮汽车 瑞风5035182019701350一汽华利 特锐3845155517601095昌河汽车 爱迪尔3560160016701360昌河汽车 北斗星340015751670900长城汽车 赛

16、弗4470172517201615长城汽车 金迪尔4895174016701420长城汽车 哈弗4630180017151720奇瑞 瑞虎4285176517151480奇瑞 qq355015081491880奇瑞 风云4335163814491050东风日产 天籁4890176514751560东风日产 颐达4395169515401168东风雪铁龙 爱丽舍4305170717131125东风雪铁龙 毕加索4276175116621365一汽大众 宝来4376173514461310一汽大众 高尔夫4149173514441215北京现代 nf御翔4800183214751463上海大众 波

17、罗3897165014801200上海大众 gol旋风3895164814151050上海大众 桑塔纳4546171014271070上海大众 途安4391179416701520广州本田 奥德赛4835180016301633广州本田 广州雅阁4810178514661495南京菲亚特 派力奥3763161514501064南京菲亚特 西耶那4186170314851085上海通用 别克gs4984174514381549长丰扬子 福铃双排5110170016552325力帆汽车 力帆5204370170014731155从上表可以看出大部分的车的长度都不超过5000mm，宽不超过2000m

18、m，高也不超过2000mm，所以依据上面的数据可设计停车位的长为5000mm。宽为2000mm，高为2000mm。这个尺寸可以满足大部分车辆的要求，少数的车辆可单独考虑。2 停车场的分类及相关分析 停车场按不同的形式分类就有不同的形式。按照其建造的位置可分为地面停车场和地下停车场。地面停车场是位于地面上的停车场所,有单层和多层(也叫停车楼)、室内和室外之分，单层停车场还可以分为露天和室内两种，按照建筑的材料有分为混凝土式和机械式。不同的形式又有才小的分类，在这不在叙述。下面就几种典型的停车场就其占用地、适用环境、停车场所用的材料等几个方面来说明一下。集体说明见下表：停车场的分类和相关分析表如下

19、表2-1所示类型用地所用的材料适用的范围备注露天地面式非常大停放在地面上，不怎么需要材料。面积宽敞的地方，象在农村。建设费用低机械式非常少需要大量的钢材和设备，自动化管理。适用与寸土寸金的地方和人口密集的地方。象在城市。建设费用高，还要经常维修。混合式适中需要建筑材料与适量的钢材。人口密集的地方现在比较常见室内地面式非常大一般的建筑材料建筑面积比较宽敞的地方。浪费空间比较大机械式非常少大量的钢材和立体车库的专用设备。适用与寸土寸金的地方和人口密集的地方。象在城市。建设费用较高，收回成本需要很长时间。混合式适中需要建筑材料与适量的钢材和设备。适用与寸土寸金的地方和人口密集的地方。建设成本不太高。

20、混合式适中需要建筑材料与适量的钢材和设备。适用与寸土寸金的地方既节省了土地也节省了建设成本。从上表可以看出，建设停车场的材料一般都是混泥土,那样成本会低些,但要建设新型的停车场,材料上必须改进,一般多数都用钢结构,需要的话还用更好的合金材料,大多数情况下都是采用混合结构.钢结构的优势在于重量相对较轻,结构也相对简单,外观更漂亮等。只是成本偏高,到对于现在化的城市建设需要,这些成本是很值得的,具体材料的选择就需要根据具体的情况来考虑了。露天的停车场采用钢结构会更加方便,美观等。3 具体方案分析设计 随着停车业的飞速发展，出现了各种各样的停车库。就拿立体车库来说，现在市场出现最多的是（垂直升降）塔

21、式的、仓储式的、地坑式的、转盘式的、垂直循环式和多层循环式等。由于机械露天车库设计时考虑的问题较多，在这就功能、结构、受力、材料的选用等方面进行设计。下面是几种具体的方案设计：3.1 蜂窝煤式旋转立体车库随着私家车的逐年迅速的增多,停车难的问题越来越突出,特别是城市人口密集的地方,建立立体露天车库是行之有效的方法之一。现在的立体车库大多是楼层式的,占地空间较大,存取车也不是很方便,所以设计更好的立体车库是迫在眉睫。当我看了游乐园的高空观光车后,萌发了设计立体旋转车库的想法,但是照搬高空观光车不一定有成效。因为高空观光车的自重不太大,动力小、吊箱不够稳定等。后面我想到了蜂窝煤，可不可以把蜂窝煤和

22、高空观光车结合起来呢？ 蜂窝煤式旋转立体车库顾名思义就是在大的圆盘上有许多的孔,孔里可以装许多车,但是由于每个车的重量很重,所以要从安全方面来考虑车库的最大的承载能力。蜂窝煤式旋转立体车库是由游乐园观光车和蜂窝煤两种方案合成而来的。此方案全部采用的钢结构,因为钢结构结实耐用。采用地上地下式,可以节省大量的土地,适合与寸土寸金的地方,象大城市的人口密集的地方等。再者采用地上地下式解决了存取车的问题,使存取变的非常的便捷。由于停车位采用的是内外旋转式的,从一边存,一边取,存取互不影响,再者还设计了自动的存取车系统,所以存取特别方便。整个系统采用了电脑和plc控制,这就使存取时间大大的缩短。然而,整

23、个结构都是钢结构，所以成本会较高。主要适合于机场、展览中心、体育中心附近地大型停车厂的改建和大型超市、大型的游乐场、大型的体育场，大型的公园、写字楼、火车站、机场，医院等需要停车密集的地方。3.1.1方案分析此方案是参考游乐园的高空观光车的大转盘的转动形式和蜂窝煤的蜂窝存储形式。其主要是由支架、转盘、中心轴、蜂窝、转动机构构成。具体的结构见图3-1-1、图3-1-2和图3-1-3。主要区别是蜂窝煤式旋转立体车库的结构、强度要求更高，其占地面积较小，可根据具体需要设计停车场的车位以及整个停车场的高度，也可以根据停车的方向来改变占地的面积。它的适应范围比较广，尤其是针对不同大小，不同类型的小区，这

24、种方案比较适合，在满足用户需要的同时，也可以为小区增加一到风景。其工作原理是：由于进出口都与地面平行，所以存取车非常方便。刷卡后，系统先确定一个空闲的蜂窝，大转盘转动到与地面平行，自动存取机构将车送到蜂窝里，在等候下辆车存入。当取车时也刷一次卡转动机构转动带动大转盘转动到与地面平行，自动存取机构将车取出。图3-1-1:大转盘主视图(未画支架)图3-1-2:蜂窝煤式旋转立体车库主视图图3-1-3: 蜂窝煤式旋转立体车库左视图3.1.2 功能设计（1）首先要满足所设计的总车位满位时的总重量，按满位时都为最重的车型计算，满足这样的条件下计算结果是绝对安全的。（2）汽车停车入口要与地面汽车开进口水平，

25、以保证汽车平稳的进入蜂窝。（3）蜂窝要求能支撑最大重量的汽车，同时还要能和大转盘保持相对运动，要保持汽车在转动的过程中永远是水平的。 （4）转动机构要求能保证整个大转盘平稳的转动，以及防止转动机构突然失效时的安全保护。（5）中心轴要求能足够承载整个转盘满载时的重量，即要求两端的轴承能够承受满载荷和极限满载时产生的弯距。（6）整个支架要满足最大负荷，同时要考虑占地空间。（7）转盘的转动采用双向自由转动,这样停取车都很方便了。（8）自动存取机构要求快速、高效、平稳，这样存取车就更加省时了。（9）在保证质量的前提下，要尽量的节省材料，使成本有所降低。（10）利用现在的新兴的辅助设备，尽量使车库智能化

26、。3.1.3 结构设计 （1）蜂窝设计蜂窝是用来装载汽车的一个容器，它的大小已经根据调查报告确定出来，蜂窝的外径r=1.4m，箱体的长、宽、高分别是5.0m、2.0m、2.0m。其平面图如下图所示:图3-1-4：蜂窝的主视图图 图3-1-5：蜂窝的左视图图4为蜂窝的主视图，正面是汽车的入口，即采用通透式，这样汽车出入口可以分开使用，提供了方便的同时还节约了很多倒车，排队存取车的时间。装汽车的箱体与蜂窝的内圈是固定在一起的，在蜂窝内外圈之间采用了滑动的滚针（在中间有润滑系统），以方便蜂窝于转盘的相对运动。箱体底部是先用角钢布置成一个钢架网,在架子上铺上薄钢板而成,侧面才用钢条来增加强度。为了使箱

27、体与内圈结合牢固，采用四角焊接和添加加强筋，特别是箱体的底面要求强度更高，因为汽车很重，为了防止把箱体底面压变形，在箱体于蜂窝内圈之间添加三角架加固，如图4所示。（2）转盘和轨道设计转盘内、外圈轨道均采用工字型钢轨，且分断焊接而成，内外圈轨道之间采用钢管连接，应力集中的地方还必须用一些强化方式来加强,蜂窝与转盘的连接采用三条工字型钢轨压紧、焊接的方式连接,条与条之间采用三角钢条连接。内外圈用三个滚针轴承相连。尽量的构建刚体三角形。保证转盘的稳定性。其中钢管的连接方式会影响到转盘的承载能力,必须合理选择好连接方式,但最后都必须保证整个转盘能承受最大满载荷。（3）转动机构设计首先要考虑减速器的设计

28、，电机经过减速器后必须要保证转盘能够以一定的速度平稳转动，由于汽车的重量比较大，传动需要的转矩也比较大，同时考虑到系统的平稳性，采用二个水平且对称分布的传动系统和一个垂直于水平面的传动系统（这三个传动是相同的）。每个传动系统都有两个子系统，分布于大转盘的前后两侧，所以一共需要6个子传动系统。这样就能保证转盘更好的运动。传动系统安装在支持中心轴的支架上，传动链经过减速箱后传到轮胎上，轮胎与转盘的外盘利用他们之间的摩擦力来带动整个转盘的转动，由于有摩擦作用，轮胎等要磨损，当轮胎磨损到一定程度时，转盘可能会由于整体不平衡，在重力作用下自己转动，为防止此类情况的发生，必须要求轮胎与转盘一直压紧接触方式

29、来传动力矩。可以采用压紧弹簧来完成这个功能，它能够使得轮胎始终与转盘导轨压紧接触。转盘对称的两边和两头均采用相同传动系统，更好的保证整体平稳。考虑到停取车的时间问题,要方便客户存取车等,转盘将设计成顺时针和逆时针二个方向均可旋转。（4）中心轴设计 中心轴承载了转盘自重、转盘转动所产生的弯距和所有车的重量，所以中心轴承载的重量很大。设计的时候必须满足在满载时的强度，才能使中心轴安全。为了转动的方便，安全可靠，把转盘和中心轴焊接在一起。转动系统安装在中心轴的两端支架之上。粗略的估计了一下，一个车位需要1吨钢材，48个车位加上中心轴大概就50吨。每辆车按2吨算，满载大概就是100吨，这样大转盘和中心

30、轴一共重150吨。每边的支架就受75吨的重。中心轴采用45#钢，利用材料力学的相关知识分析，中心轴主要受支架于转盘的剪切力。查资料可知45#钢的许用切应力=40mpa，在根据剪切强度校核的计算公式=q/a可计算中心轴的最小半径。计算如下：已知：许用切应力=40mpa，每边所受的q=1501000100.5n。据公式=q/a可得aq/,又因为是圆截面，所以a=r2,所以rq/( )1/2 ,代入数据可得r=0.078m。这是理论值，临界值，所以实际的要比0.078m大的多，为了安全和节省材料就取r=0.15m。 为了更好的设计要求和轴的抗弯强度，采用等强度梁。中心轴与支架的转动系统两半个轴瓦转动

31、，为了方便润滑，轴瓦上面开有油槽。由于大转盘的重量很大，轴瓦的换取不方便，所以轴瓦的有选用坚硬、耐磨的材料，尽量减少换取。（5）支架设计支架只要能够承载整个停车场的最大重量即可，如果大转盘在地上的话可以采用6跟支架或8跟支架加两根横梁的结构，需要根据具体的车位数和环境来决定，车位数越多，满载时的重量就越大，过大的重量就要求更多的支架。因为此方案的支架在地下，从节约材料和成本以及安全多方面来综合考虑。由于主要重量都加在了中心轴的两端上，两边的支撑主要是用来支撑传动源，因此此方案可采用石头加混凝土的结构来代替支架，在中心轴的下放在加一钢板，为了保证其不弯曲，要选择其适当的厚度。由于大转盘最重可达到

32、150吨，依据材料力学的知识，可以选用多处来固定钢板，确保其不弯曲变形。在图3-1-2、图3-1-3中蓝色的填充的为石头混凝土，蓝色矩形的是钢板。（6）出入口设计这里出入口可以设计在一起，也可以分开设计。由于这样的停车场一般都是建设在停车有困难的地方，如果将出入口设计成同一个，可能很多时候会造成排队，停取车的人堵塞在一去的情况，同时也会占用客户更多的时间来掉转车头等等，所以采用分开式比较适合，即从一边进，一边出。这样蜂窝就不用设计后部，车刷卡后进如蜂窝，自动化系统将自动启动蜂窝底部的卡位装置，将汽车的车轮卡住。当取车时只需要在刷一次卡，系统自动把车取出来。大大方便了客户，同时占用的空间也小。当

33、汽车开到托扳上时，系统即自动完成整个汽车的停取过程，不需要任何人工参与。在入口，安装有车牌照自动识别一体机、车辆长、宽、高自动检测系统和栏杆机。如果车辆的长、宽、高符合上面的设计要求就可以存放。栏杆机的主要作用是阻止车辆的前进，在者它是进入车库系统的开始。栏杆机的设计主要要考虑它的安全和速度问题。（7）其它设计其它设计包括电路系统、油路系统、雨棚装置、以及报警、维护和消防等措施，这些措施不在这里具体说明。其中维护设施主要是方便去维修和维护，一般建设一个简单的刚架楼梯即可。设计主要要从安全、便捷和成本三个方面来考虑。3.1.4 平面图结构说明: 此平面设计图表现了车库系统的每个分布图,如图8所示

34、。车库的大部分的系统都安装在地下，为了维修和维护的出入方便，所以采用了双地下通道。由于是露天车库，所以就要做好防雨、防水措施。大转盘两边的车辆运图3-1-8: 蜂窝煤式旋转立体车库设计平面图送系统都是建立在横梁之上的,所以在建设车库的时候要考虑地基和边坡的维护等因素。3.1.5 材料的选取 材料的选取主要从两个方面考虑:一是材料的选取。对于钢结构的立体车库来说,一般都采用碳素钢，在受力大的地方用含碳高一点碳素钢。二是材料构件的形状（截面）。在构件的强度计算中最主要的是弯曲强度。弯曲正应力的强度条件是： max=mmax/w 往往是设计构件的主要依据。从上面可以看出要提高承载能力应从两个方面考虑

35、，一方面是合理的安排受力，二是合理的安排截面形状以提高w（截面系数）的数值。表3-1-5：几种截面的wz和a的比值截面形状矩形圆形槽钢工字钢wz/a0.617h0.125d(0.27-0.31)h(0.27-0.31)h从上表3-1-5可以看出，工字钢或槽钢比矩形截面经济合理，所以受力大的地方，经常采用工字形截面、槽形截面或箱形截面等。其它的地方就用钢板或钢条。3.1.6 投资收益分析 立体车库与传统的地面停车场相比所具有的优势： 一是节省占地面积，充分利用空间。一般情况下，立体停车库的占地面积约为平面停车场的二分之一到二十五分之一，普通停车场停50辆车需要空间1650平方米，而采用立体停车只

36、需50平方米，也就是说，可以达到每1平方米即停放一辆小车，在土地越来越稀缺的情况下，采用立体车库可以大大地节省用地，而商家就可以在节省下来的土地做其他项目。 二是相对造价低。我们可以算一笔账：总造价为20000万元的立体车库就算是规模较大、设备先进的了，假如有停车泊位300个，一个车位按5元小时来计算，每个车位平均2个小时，一天周转5次，一天的总收入为15000元，假如车位停泊率为80，那一天的总收入为12000元，再扣除人员工资和电费等，每月纯收入约为36万元，年纯收入约为400多万元，那四五年就把本钱赚回来了，以后随着车位的紧缺，车位的停泊率和停泊费都会上涨，收益还会更大。 三是使用方便、

37、操作简单、可靠、安全、存取快捷。一般一次存（取）车时间不超过1.5分钟。此外，由于存取车、收费等实现全自动化，因而汽车进入车库后的所有过程均由电脑控制，可减少废气排放，有利于环保。 根据市场价格,一个这样的48位停车场要用大约50多吨钢材,还不包括一些特殊的合金刚等材料,这样下来一个停车场一个车位的造价大约平均为3.5万左右，比普通的地面停车场造价要贵3倍左右，比普通室内停车场贵2倍左右。智能停车场的使用寿命要比一般的停车场长三分之二左右,总体看来建设新型智能停车场是比较合算的,这里主要是针对那些寸土寸金的地方建设。3.1.7 值得讨论的一些问题 制造成本和回收资金的年限必须考虑，制造成本太高

38、，建造就不可行，回收资金的年限长就没人投资。由于停车场的动力用电，比较费电，所以要节约用电，既要使大转盘正常工作，又要用电量最少。在者节约材料就是节约成本，要在保证安全的前提下尽量少用价格高的材料。进出口的位置的设定，将影响着支架、地基、进出口的位置等问题。3.2双升降台旋转式立体停车库此方案采用双升降台平面旋转立体升降系统，采用双升降台同步交换技术为的是存去车方便，一边存一边取，互不影响。解决了连续存车和连续去车时单升降台的运送空车台板作无用功，耗电量大，存取时间长、效率低下等问题。每层的平面旋转系统解决了在要效的面积上最大可能停车多的问题，大大提高了土地使用率，但每层必须空一个箱体位，为的

39、是能够顺利方便的取出汽车。出入口设置了旋转盘，方便驾驶者进出车库均不需要倒车，也能节省汽车转弯所需的空间。此车库可设置成地上式、地下式、半地下式。还可以与整个建筑物一起考虑，设计成大楼内藏式。在这我采用半地下式，共设10层，上7层，下3层。上面7层用来停放长小于5m，宽小于1.9m，高小于2m的汽车，单车位设置成长5m，宽1.9m，高2m。下3层停放大于前面数的轿车、小包和商务车，单车位设置成长6m，宽2.1m，高2.2m。停车位的结构可以采用全钢结构，也可以采用钢筋混凝土结构。在这我采用全钢结构，因为全钢结实耐用，但成本回高一些。此方案是现在比较流行的平面移动式和巷道堆垛式两种类型。主要适合

40、于机场、展览中心、体育中心附近地大型停车厂的改建和大型超市、大型的游乐场、大型的体育场，大型的公园、写字楼、火车站、机场，医院等需要停车密集的地方。3.2.1方案分析此方案是平面旋转式车库和垂直升降式车库的综合改进而来的，它主要包括支架、升降系统、回转盘、平面转动机构，平面运动箱体等构成。其主要特点是：占地面积小，存车容量大，可设置地上地下，充分的利用有效空间，并且无噪声、无污染。图3-2-1 双升降台旋转式立体停车库俯、主视图升降机和平面转动系统同时运行，存取车方便快捷。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。电脑和plc多级控制。并可以广泛的应用于居民集中住宅区、商业服务区、办公写字楼等。

41、 其工作原理是：该停车设备的运行原理与电梯载人至各楼层的原理相似，不同的是每层都有旋转机构，车库中间是汽车的垂直运输井道，四周是沿垂直方向设置的汽车停车泊位，驾驶员将汽车开至出入口提升平台后，提升平台将汽车提到预选的楼层，与次同时平面旋转系统旋转出空的停车位，然后由横移机构将车送至停车泊位，存车动作完成。取车时动作与上述过程相反。3.2.2 功能设计（1）首先要满足所设计的总车位满位时的总重量，按满位时都为最重的车型计算，满足这样的条件下计算结果是绝对安全的。（2）汽车停车入口要与地面汽车开进口水平，以保证汽车平稳的进入平板车。（3）平板车要求能支撑最大重量的汽车，并且它的周围是有轨道的，为了

42、两平板车的互相独立上下快速的运动。（4）每层的转动机构应当保证转动平稳，安全。（5）整个支柱要满足最大负荷，为了存取的方便，在进口设立了回转盘。3.2.3 结构设计（1）汽车回转盘 为机械停车库之附属设备，设置于汽车停车库门口或汽车停车库内，可使汽车原地任意转向，节省汽车调向空间，方便车辆出入。其主要由转盘、驱动机构、传动装置、电源等构成。（2）支架设计支架只要能够承载整个停车场的最大重量即可，16根粗的支柱，需要根据具体的车位数和环境来决定（车位数多，满载时的重量就越大，过大的重量就要求更多的支架，这里才用16跟支柱），不同的地方自然因数也不一样，必须考虑风力等的影响，经常有大风的地方，垂直

43、于地面的受力将增大，即侧面的受力增加，这时需要增加支柱以保证安全。车位与车位之间用角钢连接。（3）升降系统设计升降系统主要由升降机和平板车构成。由于次方案升降机移动跨幅大，所以采用马达直接驱动最好，驱动装置可置于车库的顶端或底端。平板车的基本要求是随升降机一起上下运动，并且还要做双向横移运动，其目的是把平板车上的车送入车位中，也能方便的去出。马达经过减速器后必须要保证升降系统能够以一定的速度平稳转动，由由于汽车的重量比较大，传动需要的转矩也比较大，同时考虑到系统的平稳性，也可用二个驱动系统。（4）平面运动箱体设计由于次方案采用的是一箱双车位的方式，所以两个车位是一个整体（箱体）。根据调查轿车的

44、数据可以确定出来，此方案的箱体长、宽、高分别是5.0m、3.8m、2.0m。为了存去的方便箱体采用通透式（两头都可存去），为了转动的方便，在箱体的下面图3-2-2箱体的主视图 图3-2-3箱体的左视图设计48个滚子。具体的方案可参观二汽的自动流水线的。所用材料均可以根据具体情况来选用。箱体的下面有八个滚子，其中横向四个，纵向四个。在图3-2-2中的1代表横向，2代表纵向。在箱体运动时，只有四个滚子运动。在箱体的下面应力集中的地方还必须用一些强化方式来加强,箱体与滚子的连接采用焊接或螺栓方式连接。（5）其它设计每层的转动机构是由轨道和驱动机构构成，转动机构可参照二汽自动流水线的，要求运动快速平稳

45、。这里出入口可以设计在一起，也可以分开设计。这里采用了出入口在一起，由于这样的停车场一般都是建设在停车有困难的地方，可节省好多面积，再者有利于管理出入车辆。出入口有自动转盘，可保证车辆的顺着出来，方便驾驶员开车。进入的汽车开到转盘上即可，其它的都有系统自动完成。在进出口安有车牌自动识别一体机，它能够各种汽车的车牌照号码。存取车都应用了plc电脑控制，基本上不要人的参与。驾驶者只需刷卡就行。其它设计包括与此车库相对应的配套设施，如电路系统、油路系统、照明设施以及维修、报警和消防等设施在者不在详细说明。3.2.4 一些讨论的问题双升降台平面旋转立体车库，它综合了平面移动式和巷道堆垛式两种类型车库的

46、优点，更合理的利用了停车空间。由于技术的成熟，制造这样的车库就相对的便宜一点，但是由于用的电机很多，运行起来就比较费电，所以怎么才能更省电是要解决的大问题。由于平面是转动的，转动所产生的惯性回使支架等都有些破坏，所以此车库的维修成本会很高。如果改建成圆形的可以更方便转动，但是存车量可能会大大的减少，空间的利用可能就不怎么充足。怎么处理两者的关系是我们讨论的关键。3.3地坑式随着生活水平的提高，私家车越来越多，花园小区的停车也越来越困难。街道巷道到处到停的是车，不但影响正常的交通，还破坏的环境。要解决花园小区的停车必须从三个方面考虑，一是不能太占地；二是要环保：三是要存去方便安全。地坑式的停车场

47、正好满足此要求，地坑保证了不太占地，可根据车辆的多少设置地坑的层数。顶层的植被保证了小区的环保。放在地下，按有自动控制机构，存取车方便安全。所以在花园小区建设地坑式停车库是明智之举。该方案适用于有两辆汽车以上家庭、企业单位使用，也可几家在一起使用。3.3.1 方案分析 图3-3-1地坑式主视图 图3-3-2 地坑式左视图此方案主要由钢架、停车平台、液压系统等构成。其特点是：构造简单、紧凑，是最经济的一种停车方案。plc电脑控制，按钮操作。设有多重安全保护装置，强调了安全的重要性。设有急停按纽。上车位的使用与一般平面车位相同，为了环保，在上车位种草或花。具体的方案见图3-3-1和图3-3-2。其

48、工作原理是：停车设备的上下两车位固定成一个升降体，平时沉于地坑，取车时，液压装置停起平台，把下层车可直接取出。存车一样。3.3.2 其它设计（1）功能设计。油压系统要运行平稳安全，起降的高度要准确。顶层植被要经常保护，浇灌，但不能让水留到下面的车位上。（2）材料的选用。材料一般使用钢结构。（3）其它注意。要做好防水，防盗的措施。3.4 垂直升降（塔式）式停车库 机械式停车库分为升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简单升降类等类型。其中垂直升降类停车库是指用升降机构将车辆升降至停车库目的层，然后用横移机构存取车辆的机械式停车设备。它又称为塔式立体停

49、车库或电梯式立体停车库。垂直升降类停车库在我国发展比较快，特别是一些电梯企业因这类设备的升降机构部件与电梯类似，这类设备的用户与电梯相近，已经开始着手设计。据不完全统计，我国停车设备生产企业已向社会提供了2 100多个车位的垂直升降类停车库（即不包括进口），在各类机械式停车库车位数量排名中列第3位。我们认为伴随着我国轿车拥有量的快速增长，这类停车库在大中城市将有较大发展空间。3.4.1 方案分析图3-4-1垂直升降（塔式）式停车库主、左视图垂直升降类汽车停车库亦可称为塔式立体停车库，它是通过提升机的升降和装在提升机上的横移机械将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车库。具体的结构如图3-4

50、-1所示。垂直升降类停车库的工作原理是：用提升机械将车辆或载车板升降到指定层，然后用安装在提升机械上的横移机械将车辆或载车板送入存车位；或是相反，通过横移机械将指定存车位上的车辆或载车板送入提升机械，提升机械降到车辆出入口处，打开库门，驾驶员将车辆开走。垂直升降类车库一般以二辆车为一个层面，整个存车库有20-25存车层，可停放40-50辆车，而占地面积不到50平方米，平均每辆占地只有1-1.2平方米，是在所有机械式车库类型中平面和空间利用率最高的。垂直升降类车库具有技术性能好、节能、噪声小、速度高，出入车快，进出入车方式自由、安全装置齐全可靠、操作简单维护方便等独特优点。最适宜建筑在高度繁华的

51、城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。3.4.2 垂直升降类停车库的主要结构（1）钢结构架。钢结构架包括：主结构架，用于承受车库自身部件重量和存入车辆重量（通过支撑停车室的载车板架），最外层包着外装饰板（可用作喷绘户外标牌广告或附挂电视幕墙）；内部结构支架，用于构成存车室和支撑停车库内一些机械和电气部件。钢结构架的设计制造应符合gb/t 3811起重机设计规范的规定；必要时可以对一些钢结构架浸锌或电镀锌。 （2）载车板。载车板放置在钢结构架中的载车板架上，用于搬运和支托车辆。载车板应采用非燃烧材料制造，质量要轻但应有足够的强度和刚度，且应能防止液体滴漏。载车板按结构形式可分为框架式和拼板式。

52、（3）升降装置。升降装置包括：曳引驱动机，即电机、减速箱和制动器；传动部件，包括钢丝绳和滑轮（或升降链条、链轮）等；搬运器，由载车台及横移滑道组成，载车台是由左右竖框和前后横梁组成的矩形框架，用于升降时支托车辆；对重和平衡链，电梯设计者都对此比较熟悉；升降导轨和对重导轨。曳引驱动机通过钢丝绳（或链条）使载车台升降，同时对重也相应运动，平衡重量，这样有利于减小电机功率。 （4）横移装置。目前已有多种横移装置设计型式。对于较普遍的滑叉式横移装置来说，其工作过程是电机通过链传动带动长轴转动，长轴两端通过链条、链轮带动两端的三级滑叉作横向同步运动，实现车辆横移。三级滑叉由支承板、导轮、第二三级滑叉、链

53、轮、齿条及齿轮箱等组成。第二级、第三级滑叉中的链传动设有“行程倍增机构”。 （5）升降回转装置。升降回转装置由液压系统、升降架、回转台等部分组成。需要上升时，液压泵驱动液压缸使剪叉式升降架打开而升高；下降时，通过换向阀利用回转台自重使油缸卸荷而下降。需要回转时，通过液压马达驱动减速箱，其输出小齿轮驱动回转大齿轮完成回转动作。 （6）电气控制系统。电气控制系统是垂直升降类停车库的核心技术之一，它根据操作输入指令通过电脑程序完成存车、取车的全部动作，直接关系到存取车的速度。电气控制系统主要包括：供电部分，提供各种动作所需的电源及相应的短路、过载、缺相、错相等电源自动保护；程序控制部分，根据输入指令

54、进行存取车程序分析，输出各种控制动作指令；召唤操作盘和信号指示部分，用于输入存取车指令，显示工作状态或故障信息，操作运行可采用全自动运行或手动分解运行方式；调速部分，比较先进的是采用变频器控制电机或泵站实现升降速度、横移速度的调节；故障自动跟踪检测及处理部分。 （7）安全保护装置。安全保护装置应符合gb17907-1999机械式停车设备通用安全要求。一般设有：紧急停止开关；防止超限运行装置（越程限位开关）；汽车长、宽、高、重限制装置；阻车装置（防止车辆在搬运器上滑行）；载车板上汽车位置检测装置；出入口门、围栏联锁安全检查装置；防重叠存车自动检测装置；车辆出入停车库时警示装置；升降装置失速冲顶和

55、蹾底保护装置（如搬运器、缓冲器和对重缓冲器）；车辆出入停车库自动门防夹装置；车辆门弹开自动停止运行保护装置；停电时的制动及恢复时正常运行保护等。 （8）其它附属设备。其它附属设备包括：通风、排烟和采暖设备；照明设备；消防设备；排水设备；避雷设施；电源设备；监视及自动计费设备等。3.5 陕西农民李永利发明的旋转车库陕西省泾阳县农民李永利在业余时间喜欢钻研科技发明，他最近发明的“旋转立体停车场”主体为三角形网架巨轮结构，装置一半在地下，停车位可进行旋转。根据他的发明，200个车位的“旋转立体停车场”占地仅为440平方米，而相应的平面停车场则要6000多平方米。但是他只提出了模型，能不能把模型转化成实体有待于我们的研究。但是它也是一种比较独特停车的方案。3.5.1 方案分析李永利发明的旋转车库它主要是利用了三角形网状结构的稳定性和自行车脚踏板