畢業設計-二層立體車庫的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 在沒有腐蝕介質的環境中，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。 ② 上載車板及其提升系統 每塊上載車板都配有一套獨立的液壓系統系統。液壓缸收縮時上載車板放下，液壓缸伸出時上載車板升起。根據車板的重量和車的重量設計液壓系統和選擇液壓泵。根據車身高度確定上下載車板間的距離，根據最大車長設計車板的長寬，校核強度和剛度設計車板的厚度。 ③ 下載車板及其橫移系統 由于下載車板不需鉸鏈，所以為了節省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后江南大學學士學位論文 10 部都配有一套獨 立的液壓傳動系統，藏于載車板內。在下載車板底部裝有四只鋼輪， 停車圖 22 停車板 可以在導軌上行走。電機減速機驅動長傳動軸運轉，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。根據載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導軌間的摩擦系數確定橫移液壓泵的功率。 ④ 安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關和防墜落安全裝置。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，上載車板兩側相應位置處各裝兩只耳環，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內，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。 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。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關和防碰撞板。行程極限開關的作用是使載車板橫移到位后自動停止。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。 圖 23 防脫鉤 ⑤ 控制系統 升降橫移式立體停車設備的控制系統采用 PLC 可編程序控制器控制，主要有手動、 自動、復位、急停四種控制方法。自動控制應用于平時的正常工作狀態，手動控制應用于調試、維修狀態，復位應用于排除故障場合，急停應用于發現異常的緊急場合。對于本文中所列的 7車位升降橫移式立體停車設備， PLC 主要要控制液壓的伸縮轉。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統報警顯示裝置等。 立體車庫鋼結構設計 在側翻式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劣將直接影響車庫整體結構性能的優良與否，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。 A. 焊縫金屬宜于基本金屬相適應，當不同強度的鋼材連接時，可采用與低強度鋼材相二層立體車庫的設計 11 適應的焊接材料。 B. 在設計中，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。 C. 對接焊縫的坡口形式，應根據板厚和施工條件按現行標準《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。 D. 在對接焊縫的拼接處，當焊接的寬度不同或厚度相差 4mm以上時，應分別在寬度方向或厚度方向，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較薄焊件厚度選定基本形式與尺寸。 E. 當采用不焊透的對接焊縫時，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。 F. 角焊縫兩焊腳邊的夾角 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 )。 G. 角焊縫的尺寸應符合下列要求： （ 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 ? 。 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 （ 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動 荷時或 40h(承受動力載荷時 )。當大于上述數值時，其超過部分在計 算中不予考慮。 若內力沿側面焊縫全長分布時，其計算長度不受此限。 ，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。 I. 在次要構件或次要焊件連接中，可采用斷續焊接。斷續焊接之間的凈距， 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。 J. 當角焊縫的端部在構件轉角處作長度為 fh2 的繞 腳焊時，轉角處必須連續施焊。 鋼結構的設計和校核 三維圖形 設計的停車機構的三維圖 江南大學學士學位論文 12 圖 24 三維圖 立柱的設計 A. 按強度進行設計 安全系數取 2 立柱截面所受到的壓強 為： 2 6 2 5 0FPNS? ? ? 從而的到立柱受力： 6250F s p N? ? ? 面積為 6221 10S m??? B. 剛度的校核 由于 0? ? 0?? 不存在彎矩 C. 穩定性的計算校核 22crEIF l?? （ 21） 長度 l 為： 2 m ， 彈性模量 E 為： 196216 Gp ，慣性矩 I 為 855 4cm 工字鋼的計算算： 方鋼： 312z bhI ? （ 22） 二層立體車庫的設計 13 方鋼的慣性矩為 842 .4 10z mI ??? 圓鋼的計算： 464z dI?? （ 23） 圓鋼的慣性矩為 4 64 10z d mI ? ?? ? ? 求 h 或 d 方鋼高度： 24 212 0 .0 2 3 3 1crhmE lF??? 圓鋼直徑： 24 364 0 . 0 2 6 6crdmE lF??? 工字鋼慣性矩： 則 842 .4 10z cmI ??? 圖 25 工字鋼受力 D. 工字鋼設計和計算 鋼板材料取 45鋼 屈服極限： 353s M pa? ? 。 強度極限： 593b M pa? ? 。 江南大學學士學位論文 14 需用應力： ? ? s Mpa? ??? 受力為 ： 6 2 5 1 0 6 2 5 0FN? ? ? 允許面積為： ? ?523 .5 4 10FS m? ?? ? ? 顯然剛度是滿足的 穩定性 : 22crEIF l?? （ 24） 取允許臨界應力為： 1 62500cr NF ? 彈性模量為： 210E Gpa? 允許臨界應力為： 2 25000cr NF ? 慣 性矩為 ： 8 4 41 . 5 1 . 510I m c m?? ? ? 4330y cmI ? 根據上述 選取立柱材料 10 號工字鋼 綜合各種因素我選取液壓作為此停車機構的主要動力 頂板的設計： 周界應力的計算： 20 . 3 3 4tPh? ? （ 25） 選擇厚度 h 為 20 mm 的鋼板， 壓強為 6250N 計算得周界得： 5 . 2 2t M p a? ? 中心應力的計算： 2m a x l n prhh? ? ? ??? ? ????? （ 26） 根據（ 26）得 最大應力為： m ax 1 4 7 . 7 6M p a? ? 允許應力為： ? ? m ax1 7 6 . 5 1 4 7 . 7? ?? ? ? 二層立體車庫的設計 15 底板的設計計算同上 因底板較頂板短 ,所以條件也校核計算滿足 液壓缸的設計計算和校核 主液壓缸 1 的設計計算 外負載力 F 為 410 N 慣性負載可以忽略 阻力負載可以忽略 最大負載取 410???? N 26 液壓負載圖 左右運動速度相等 推出 D= 2 因 為二層最大的停車機構的最大的負載是 33000N，液壓系統的易取 P1=10 MPa 取背壓 p2= mpa 取密封圈 η m=，用 V形密封圈ψ =2 液壓缸的面積計算： 322 pp 10FA m?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?） 321 10A m?? ?? ? ? ??? ? 液壓缸直徑 ： 41 0 .0 6 7 7ADm??? 0 .7 0 7 0 .0 4 8d D m?? 直徑按國標 GB234880 圓整成就近標準值得 D= ； d= 有效面 積 2 21 0 . 0 0 3 84A D m??? 江南大學學士學位論文 16 有效面積 22 )2 0 . 0 2 44A dD?? ???。 校驗活塞稈直徑 活塞桿材料是 45 許用應力 ? ? 4 2 3 . 5 71 . 4b M p a? ? ?? ； 43 . 510FN?? ； 593b ?? Mpa 4F ??????? 所以 d 滿足條件 缸蓋固定螺釘的校核 5. 2 0. 00 71[]skf mzd ???? ； 1 .1 2 1 .5k?? ； 6k? ， 6 , [ ] 2 5 2 . 1 41 . 4sz m p a? ? ? ?? 穩定性校核 取 x= m kkFFn? ； 2 2212 XXL??? 。 4 632 3 .6J D? ??? ??? ； 2 20 . 0 1 90 . 0 7 0 7 mA ???（ ）,