12层垂直升降停车设备计算书

1、12层垂直升降停车设备结构设计计算书xxxx年x月x日产品名称：梳齿式垂直升降式停车设备产品型号：PC翎12层产品用途：用于大型轿车的停放产品性能：采用以梳齿架交换车辆来完成存取车辆的机械式停车设备PC翎12层机械式立体停车设备收容台数23台停车规格要求全长5000mm全幅（宽）1850mm全高1850-1550mm停车重量<1800kg最大起升载荷2877kg (1800kg)层数12电源380V 50Hz控制方法PLC或按钮箱功率kw速度m/min制动方式升降速度升降151.9 30PLC控制横行0.28.6PLC控制最大存取时间（S）120S停车设备总体尺寸长mm宽mm高mm720

2、06200255871-1设计内容：PC翎12层机械式立体停车设备1-2设计依据：本公司自行研制开发1-3设计标准：JBJ100-98汽车库建筑设计规范GB50067-97汽车库、修车库、停车场设计规范JB/T10475-2004垂直升降类机械式停车设备GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范GB50116-98火灾自动报警设计规范GB/T3811-2008起重机设计规范GB17907-1999机械式停车设备通用安全要求JB/T8713-1999机械式停车设备类别、型式与基本参数GB50017-2003钢结构设计规范1-4 设计计算标准PC翎12层机械式立体停车设备钢结构件的强度、稳定

3、性计算符合GB/T 3811-2008的规定2. PCS® 12层机械式立体停车设备设计计算基本数据2-1 产品组成：钢结构部分、梳齿升降装置、梳齿交换装置，梳齿 横移装置、驱动系统、控制系统等。2-2 PC悭12层机械式立体停车设备使用等级U5 (N=5X 105)2-3PC悭12层机械式立体停车设备工作级别Q2 （经常吊运额定载荷kp 0.25）A5 （工作级别）2-4 PC翎12层机械式立体停车设备的钢结构使用等级T5经常中等的使用寿命hw 6400小时）2-5PC悭12层机械式立体停车设备的钢结构工作级别L2（机构有时承受最大载荷，一般承受中等载荷Km 0.25）M5 （工作

4、级别）2-6PC悭12层机械式立体停车设备电气控制级别3. PCSm 12层机械式立体停车设备设计计算PC例12层机械式立体停车设备钢结构部分采用八柱结构型式，结 构框架稳定性好，有较好的强度和刚度，特别适用于多层式或 重列式的停车设备。3-1PC悭12层机械式立体停车设备载荷组合与计算PCSm 12层机械式立体停车设备载荷组合包括：常规载荷；偶然载 荷；特殊载荷及其他载荷等。常规载荷：PC翎12层机械式立体停车设备正常工作时经常发生的 载荷，包括由重力产生的载荷，由驱动机构或制动器的作用使 PC悭12层机械式立体停车设备加速或减速而产生的载荷及因 PC翎12层机械式立体停车设备结构的位移或变

5、形引起的载 荷。3-1-1自重载荷：PC悭12层机械式立体停车设备本身的钢结构部分; 机械设备；电气设备及最多停放车辆的质量的重力总和。自重载荷Pg=钢结构部分+机械设备+包装框架+电气设备+停放车辆(22台)X9.8=(36556+22X 1800 ) X 9.8(车重 1800Kg)=746328.8(N)=746.3288(KN)(GB3811-83 2.2.1)额定起升载荷Pq=(提升梳齿架组件+停放车辆(1台)X9.8=(345.66+96.48X2) X 2) +1800) X 9.8=28194 (N) =28.194(KN)(GB3811-83 2.2.2)自重振动载荷=自重载

6、荷X 1.1= 820961.68(N)=820.96(KN)启动速度 v=1.8m/min=0.03m/s起升载荷动载系数 少=1 + 1X v=1 + 1X 1860=1.03(GB3811-83 2.2.4)起开动载荷=额定起升载荷28.194X 1.03=29.0398 (KN)3-1-2偶然载荷：偏斜运行时的水平侧向载荷、坡道载荷、风载荷、雪和冰载荷、温度变化引起的载荷等不予考虑3-1-3特殊载荷：碰撞载荷与缓冲碰撞力不予考虑。碰撞载荷：PCS® 12层机械式立体停车设备的水平运行最大速度是：0.144 米/秒。按GB/T 3811-2008起重机设计规范第 4.2.3.2

7、.2.1中规定的:当水平运行速度，不须考虑此缓冲碰撞力。3-2PC悭12层机械式立体停车设备钢结构部分设计计算PCS® 12层机械式立体停车设备一般放置室外(外加雨棚)PCS® 12层机械式立体停车设备钢结构所选用Q235钢材，三LT3区玄文1CD主框架结构图PC例12层机械式立体停车设备钢结构所选用Q235钢材，横梁选用梢钢（GB/T-707）16a材料：Q235An=21.9cm2 ；Ix =866cm4; Iy =73.3cm4 ix =3.500cm; iy =1.83cm;Sx=63.9cn3; Iy 1=144 cm3; Wx=108cm3; Wy=16.3cm

8、3; Z0=1.8cm。纵梁选用 H-型钢（GB/T-11263 300X150X6.5X9,材料:Q235-A材料： Q235 <=16截面：幽0。霹150潟,加9承载力：参数：自重g=32.62KN/in抗拉，抗弯，抗压215N/mmA2高度H=300mm惯性矩Ix=7350cmM抗剪125N/mmA2宽度B=150mm抗弯截量Wx490cmA3端面承压325N/mmA2腹板厚度,6.5mm回转半径ix1240cm翼缘厚度9mm惯性矩I产508cmM屈服强度fy=235N/mmA2转角r=16mm抗弯截量Wy=67.7cm3弹性模量E二206000N/mmA2面积A=41,55GmA

9、2回转半轻iy-3,27cm立柱选用 H-型钢（GB/T-11263 200X200X8X 12,材料:Q235-A材料： 兜35承载力：<=16截面：H仃0参数：。工200K8x12自重g=50,46KN/m抗拉.抗弯，抗压215N/mmA2高度iS200mm惯性矩Ix=4770cmA4抗剪 端面承压125325N/itiitia2N/mmA2宽度B= 腹板厚度tw=200 8mm mm抗弯截量Wx= 回转半径LX=477S.61cm八3cm翼缘厚度tf=15mm惯性矩ly=16。0cmA4屈服强度ty二235N/mmA2转角尸16mm抗弯截,量Wy=160cmA3弹性模量E20600

10、0N/nnmA2面积A64.28cmA2回转半径iy=4 99cm横梁选用梢钢(GB/T-707)16a材料：Q235-A提升梳齿架主构件采用矩形管200 X 100 X 6横移梳齿架主构件采用梢钢16aPC例12层机械式立体停车设备钢结构自重 36.556 吨(约 358.2488 KN)主框架强度及稳定性计算梢钢16a横梁受力分析2400CO横梁受到弯矩。主要载荷是横移梳齿架重量与小车重量之和 因止匕：P总=(414.63+1800) X9.8=21703.374NP1=P 总/6=21703.3746=3617N1=2400等效受力图Ra=FB=-32 X 1=-1.5 X 3617=-

11、5425.8NMmax=RX l/8+px 2/1=3617 x/8+3617 x 0.65/2.4=3544.13Nm MA=MB=- Rx l/8-RK ax (1-a/l)= -3617 /8-3612.4X 0.657 x (1/2.457=-2810.938 Nm(机械设计手册第5版第1卷1-133、1-134)6 =Ma/Wx=2810.938 108=26.027 N/mm2< o =215 N/mm2最大挠度(机械设计手册第5版第1卷1-133、1-134)fmax= R X2x l x43-)/(24 X)+届 x3/(192 x E)X=3617 X 657 2400

12、 X (3-4 /2460)7(24 X 206000 X 8660000)+ 3617 X 2400192 X 206000 X 8660000) =0.3127mm<f=2400/500=4.8mm(一般定位精度)(按GB3811-2008起重机设计规范 5.5.2.1.1.2)因此横梁符合要求。H 300X 150X 6.5X 9纵梁受力分析P' 声28.1944=7.26KN=7260N支座反力：R=FB=R =7260N=-1542.195NmMa=Mb=-PP< ax (1-)=7260 x 0,2205 x (1-0/2Mmax=P1X"|=7260

13、X 0.2夕020=58.635 Nm .最大应力 o =MA/Wx=1542.195490=3.147N/mm2< g =215N/mm2最大挠度(机械设计手册第5版第1卷1-133、1-134)fmax= F1 xlX | X4(3-)/(24 L) E=7260 X 22025 6020 X (3-4 x/gQ0CE)/(24 X 206000 X 73500000)- 0.016mm<f=6020/1000=6.02mm (高定位精度) (按GB3811-2008起重机设计规范 5.5.2.1.1.2)因此纵梁符合要求。PI 二 7260N，二 7260NA IB Cl D

14、1_!1幺0a二220.5a二22。,5' - -I 二6120H200X 200X8X 12中间立柱构件受力分析单根立柱 P ' =7463288=93291.1N （总1重 746328.8N）1截面特性计算2An=64.28cmIx =4770cm4; Iy =1600cm4ix =8.61cm; iy =4.99cm;Wx=477cm3; Wy=160cm32根据钢结构设计规范（GB 50017-2003 5.1.1 条式 5.1.1-1立柱构件强度计算最大应力（N/mm2）:G =N/An=93291/6428=14.513N/mm2< f=215.000（f查

15、表3.4.1-1）立柱构件强度验算满足。3、柱构件平面内稳定验算结果平面内计算长度（m）:取最大值2.465 （因立柱与横梁成刚性连接）平面内长细比 入x=246586.1=28.63对x轴截面分类：a类轴心受压稳定系数：© x: 0,965柱平面内长细比：入x=28,63 < 入=150.000 （入查表5.3.8）根据钢结构设计规范（GB 50017-2003 5.1.2条式5.1.2-1柱构件平面内稳定计算最大应力（N/mm2）: N/Wa= 93291.10.9636428=15.04< o =215,000柱构件平面内验算满足。4、柱构件平面内稳定验算结果平面内

16、计算长度（m）:取最大值6.51 （因立柱与纵梁成刚性连接）平面内长细比 入y=6510/49.9=130.46对y轴截面分类：b类轴心受压稳定系数：（）y: 0,366柱平面内长细比：入y=130,46 > 入=150.000 （入查表5,3.8）根据钢结构设计规范（GB 50017-2003 5.1.2条式5.1.2-1柱构件平面内稳定计算最大应力（N/mm2）：N/乎a=93291.1/0.36&6428=39.65< g =215,000柱构件平面内验算满足要求。故：立柱构件安全稳定3-3PC悭12层机械式立体停车设备机械装置设计计算提升机构结构图以上轴的扭矩图如下

17、:M1=FX R=7260X 0.15=1089NnM,T - V T"/一 /符号意义及单位；皿一扭矩作用下的最大切应力（Pa）A/-扭矩 m）巴抗扭裁面模数（由外剪力最大处扭矩 Mt=4X M1=4356Nn;设计轴的最小截面直径d= © 75mm;最大剪切应力Tmax=Mt/Wt；抗扭截面模数 Wt= 78.3cm3;（机械设计手册 6-23 查表 6-1-29 Zp 值）r max=Mt/Wt=435678.3=55.632N/mm2；许用转应力计算（机械设计手册）式中d-计算剖面处轴的直径（mm） T-轴传递的额定转矩（N mm）r=9550000PnP一一轴传递

18、的领定功率（kW>打轴的转速（mm）t一一轴的许用转应力（MPa）A一按定的系数TkT 电机 X i=9550000 ft/n X i =9550000 M58< （264）=4586.822 Nm- r>5X> /d3=5 x 458682253 = 54.36 N/mm2 （d=75） 两种算法基本相合，安全系数取 Sp=1.5查45钢扭转疲劳极限p-i=140N/mm2 （机械设计手册6-19表6-1-19）T max（或T ）圣=55.632俄 54.36）*1.5=83.448（或 81.54）<140故，轴安全可靠3-4 PC翎12层机械式立体停车设备

19、关键部位的设计计算； 钢丝绳直径选择：根据GB3811-2008起重机设计规范6.3.2.3.2.1式（125）确定d - （72）式中:d钢丝绳最小直径，选择系数，5钢丝绳最大工作静拉力.No查表44可知c=0.116 （安全系数为7.1,钢丝绳抗拉强度1470）S=7260Nd=0.116 472609.88 （钢丝绳直径按 011）根据GB3811-2008起重机设计规范6.3.3.3.1钢丝绳偏角推荐不大于5实际设计3.64.38°。符合要求滑轮、卷筒设计：根据JB/T10475-20040直升降式机械车库5.3.2.2.10,滑轮或卷筒名义直径与钢丝绳直径之比不得小于 30

20、,D0min=h d, h=30D0min=,30 x 11=330mm 实际D=340> %in符合要求根据GB3811-2008起重机设计规范6.3.3.2.3绳梢半径 r= (0.53-0.6) d=5.8-6.6,实际设计 r=5.83-5PC悭12层机械式立体停车设备起降与平移速度的测算提升速度：启动时：启动频率fmin=3转速n电机=3.48n 轴二门电机 x I=3.48 /26=1.87 (1/min )Hi x71 x d 1.87 X 3.1416 X 301.4Vmin =_一。=I。:)= 1.774 m/min运行时：频率fmax=50转速n电机二58n

21、1;=n 电机 ><21=58X 126=31.23 (1/min)7ii x7T x d 31.23 X 3.1416 X 301.4Vmax=- - c =_ic= 29.571 m/min横移减速机采用0.2Kw速比1:50东炜庭电机n=27.5 (1/min)n x 7T x d 27.5 X 3.1416 X lOo平移速度：V二 i。=门 =8.64 m/min3-6停车设备电气控制方案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：(1)供电部分，提供各种动作所需

22、的电源及相应的短路、过载、缺 相、错相等电源自动保护。(2)程序控制部分，根据输入指令进行存取车程序分析，输出各种控制动作指令(3)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。(4)调速部分，采用变频器控制电机实现升降速度的调节。(5)故障自动跟踪检测及处理部分。3-6-1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：(1)紧急停止开关。(2)防止超限运行装置(越程限位开关、安全钳与限速器)。(3)汽车长、宽、高、重限制装置。(4)阻车装置(防止车辆在搬运器上滑行)。(5)载车板上汽车位置检测装置。(6)出入口门、围栏安全检查装置。(7)防重叠存车自动检测装置。(8)车辆出入停车库时警示装置。(9)升降装置失速冲顶和蹴底保护装置(如搬运器、缓冲器和对重缓冲器)。(10)车辆出入停车库自动门防夹装置。(11)车辆门弹开自动停止运行保护装置。(12)停电时的制动及恢复时正常运行保护等。3-6-2照明：(1)停车库出入口及停车库内应设置良好的照明和应急照明设备，照明灯的光线不应射向行驶车辆内的驾驶员眼睛。出入口、通道路口 的照度一般不低于30lx,机房照度不低