机械式停车设备
简易升降车库PJSLD型二层
设计计算书
目录
一、概况
二、钢结构要求
三、螺栓连接要求
四、立体车库钢结构分析校核 (GB/T3811)
1、支撑柱受力分析
2、立柱稳定性校核
3、导轨支撑梁强度校核
4、顶层横梁强度校核
五、链条受力计算分析及速度计算
简易升降车库PJSLD型设计计算书
一、概况
该停车设备为两层链条式简易升降式，总存车量为2个车位。

其的运行原理是：设备的出入口在第一层，上层的停车板只可做升降动作。

下层设有一个空位，停车板通过升降动作至下方空位，取出汽车。

依上图所示，简易升降车库主要有以下几个部分组成：
①结构框架
立体车库一般主要以钢结构和钢筋混凝土为主，在该简易升降车库中我们选用钢架结构。

②上层载车板及其提升系统
顶层载车板都配有一套独立的电机减速机与链传动组合的传动系统。

电机顺时针旋转时，载车板上升，电机逆时针旋转时，载车板下降。

根据载车板及车重确定
链条所需的传动力。

根据传动力及载车板的移动速度确定电机功率。

根据车身高度确定上下载车板间的距离，根据这个距离确定链条的长度，最后根据传动力确定链轮大小，链节形状及大小。

④安全装置
上载车板上装有上下行程极限开关和防坠落安全装置。

防坠落安全装置装在纵梁与上载车板上停位之间，在纵梁两测各装两只防坠器座，上载车板两侧相应位置处各装两只防坠器挂钩，当上载车板上升到位后，上载车板两侧的四只防坠器挂钩便自动套入四只坠器座内，防坠器插销锁止后，以防止升降电机常闭制动器慢释放后，上载车板在汽车和载车板本身的重力作用下慢慢下滑，压坏下层汽车。

另外也防止制动器一旦失灵，上载车板从上停车位坠落，砸坏下层汽车。

下载车板的安全装置主要是行程极限开关和防碰撞板。

⑤控制系统
简易升降立体停车设备的控制系统采用PLC 可编程序控制器控制，主要有手动、自动、复位、急停四种控制方法。

自动控制应用于平时的正常工作状态，手动控制应用于调试、维修状态，复位应用于排除故障场合，急停应用于发现异常的紧急场合。

此外要控制上层车位上安全钩的电磁铁和系统报警显示装置等。

本设计适停车辆尺寸及质量：5000×1850×1550
本设计所取的单车最大进出时间为：35～60s。

二、钢结构要求
立体车库钢结构受力主要包括：钢结构本身自重，结构架上各停车位的车辆及
载车板重力，提升系统起制动所产生的惯性力，驱动装置的重力，顶部梁架受滑轮组，整体结构所受的风力、地震载荷以及结构由于外界环境温度变化而引起的温度应力等，它们均以集中或分布方式作用。

由于该立体车库为两层式，属于低层钢结构建筑。

因此，我们对该车库模型进行受力分析时作如下假设：
1、车库单独建立，不与其它建筑物相连接，属于最常见状况;
2、不计由于结构阴面与阳面温差引起的热应力;
3、整体结构无初始变形和缺陷;
4、在静态环境里，地震载荷与风载荷作用忽略不计。

三、螺栓连接要求
在立体车库的钢结构中，高强度螺栓连接则是主连接中常用的连接形式。

高强度螺栓连接按其受力的性能可分为：摩擦型和承压型。

摩擦型高强度螺栓连接——摩擦型高强度螺栓连接完全依靠被连接的构件间的摩擦阻力来传力，完全不靠孔壁承压和栓杆受剪。

摩擦阻力的大小决定于作用在构件摩擦面上的压力(螺栓的预紧力)，同时也与被连接构件的材料及表面处理情况有关。

施工时不得在摩擦面上误涂丹红、油漆、淋雨、受潮等。

承压型高强度螺栓连接—靠孔壁承压和栓杆受剪，与普通的螺栓相似，其连接多为螺纹连接和绞制孔用螺栓连接。

对于同时承受剪力和螺栓杆轴方向拉力的承压型高强度螺栓，应符合下式要求：
12
2
≤⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛b t
t b V
V N N N N ，其中2.1h
c V N N ≤
式中v N ，t N ——每个承受型高强度螺栓所受的剪力和拉力；
b c b t b v N N N ,,——每个承压型高强度螺栓的受剪、受拉、承压承载力设计值。

四、立体车库钢结构分析校核 (GB/T3811)
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。

发生局部失稳后，梁的部分区域退出工作，将使梁的有效截面积减小，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。

对于压变构件，需要进行强度、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。

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，然后在整体分析之中给予特别关注。

车库框架型材选择为：
.立柱：H150×150×7×10t H 型钢
立体车库钢结构骨架由立柱和支承动力及附属装置的上、下支承梁等组成，其立柱通过螺栓与基础相连，其余钢梁靠焊接或者螺栓相互连接。

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；为了减小振动和提高稳定性，各部分都必须保证足够的强度和刚度，立体车库的简化模型如上图1。

设计时采用Q235碳素钢，其屈服极限为235Mpa，抗拉强度为375-500Mpa。

整体车库钢结构许用位移为10mm。

本车库所限车型为大型车，最大容车重为1700kg，载车板重约580kg，所以每个车位所承受的最大重量为G=1700+580=2280kg，在每个载车板上模拟汽车前后车轮位置，按照额定载荷6：4的比例均匀放置集中载荷。

1、支撑柱受力分析
立柱钢材：Q235
重量：公斤/米
示意图
G
G
1.荷载：
G=[1700kg(车重）+600kg(车台板）]=2300kg=23KN
考虑动力系数= 活荷载分项系数=
集中力设计值= 按两端均铰接计
最大轴力位于柱脚处
N=37x2=74KN
A=3031mm
=74x10 /3031=mm
2.整体稳定计算
λ=2400/50=48
?=
=74x10 /=mm <215N/mm 故强度满足要求
五、链条受力分析
参考文献
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[2] 机械式停车场安全规范JG 5106-1998
[3] 机械式停车设备通用安全要求 GB 17907-2010
[4] 机械式停车设备分类JG/T 5105-1998
[5] 起重机设计规范GB 3811-2005
[6] 一般用途钢丝绳GB/T 20118-2006
[7] 传动用短节距精密滚子链、套筒链、附件和链轮GB/T 1243-2006
[8] 机械式停车设备类别、型式与基本参数JB/T 8713-1998
[9] 钢结构设计规范GB 50017-2003
[10] 汽车库建筑设计规范JGJ100-98
[11] 起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废GB／T 5972-2009
[12] 钢的弧焊接头缺陷质量分级指南GB/T19418-2003
[13] 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345-1989
[14] 金属熔化焊焊接接头欠缺分类及说明
[15] 起重机械安全规程
[16] 机械安全急停设计原则GB 16754-2008
[17] 汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB 50067-97
[18] 安全标志及其使用导则GB2894-2008
[19] 机械安全基本概念与设计通则GB/
[20] 金属熔化焊焊接接头照相GB/T 3323-2005。