《机械式停车设备 设计规范gbt 39980-2021》详细解读

《机械式停车设备设计规范gb/t39980-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4分级5计算载荷和载荷组合6结构7机械contents目录8电气9安全附录A(资料性附录)机械式停车设备机构分级附录B(资料性附录)钢材冲击韧性参数的选择附录C(资料性附录)拉伸载荷作用下连接刚度计算附录D(规范性附录)受压构件的计算长度和格构式构件的换算长细比附录E(规范性附录)轴心受压构件的稳定系数contents目录附录F(规范性附录)受弯构件的侧向屈曲稳定系数(整体稳定系数)附录G(资料性附录)压弯构件整体稳定性计算附录H(规范性附录)薄板局部稳定性计算中的屈曲系数附录I(规范性附录)曲线斜率常数m与特征疲劳强度Δσc、Δτccontents目录附录J(规范性附录)疲劳极限设计应力ΔσRd、ΔτRd,1附录K(资料性附录)回转支承选型及其安装螺栓的相关计算附录L(规范性附录)车位尺寸安全间距设计要求附录M(规范性附录)安全防护装置设置要求011范围适用对象本规范适用于机械式停车设备的设计、制造、安装、改造、修理和使用等环节。为各类机械式停车设备的设计提供了统一的规范标准。涉及领域包括升降横移类、垂直升降类、平面移动类、巷道堆垛类、简易升降类、垂直循环类、多层循环类等多种类型的机械式停车设备。涵盖公共停车场、住宅小区、商业设施、机关单位等多种应用场景的停车设备设计。规范内容明确了设备的安全保护装置设计要求。提出了设备的可靠性、维修性和环境适应性要求。制定了设备的试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等要求。规定了机械式停车设备的基本设计原则和要求。022规范性引用文件主要引用文件这是关于优质碳素结构钢的标准，为机械式停车设备的钢结构提供了材料规范。GB/T699-2015规定了碳素结构钢的技术要求，适用于停车设备中使用的普通碳素结构钢。分别规定了气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊，以及埋弧焊的推荐坡口，这有助于确保停车设备的焊接质量。GB/T700-2006规定了旋转电机的定额和性能，这对于驱动停车设备的电机选择至关重要。GB/T75501020403GB/T985.1,GB/T985.2规定了钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈的技术条件，这对于停车设备的连接部件非常重要。GB/T1231球墨铸铁件的标准，可能用于停车设备中的某些部件。GB/T1348-2009低合金高强度结构钢的标准，提供了更高强度的钢材选择。GB/T1591-2018其他重要引用文件033术语和定义定义利用机械设备实现存取停放车辆的整个停车设施，包括升降、横移、回转等动作来完成车辆存取的停车设备。分类根据结构形式和特点，机械式停车设备可分为升降横移类、垂直升降类、平面移动类、巷道堆垛类等多种类型。机械式停车设备根据机械式停车设备的使用频繁程度和载荷状态划分的等级，用于指导设备的设计和使用。定义主要考虑设备的使用时间、运转频繁程度以及所受载荷的大小。划分依据工作级别载荷重要性载荷是机械式停车设备设计和选型的重要依据，直接影响设备的安全性和稳定性。定义作用在机械式停车设备上的各种外力的总称，包括静载荷、动载荷、风载荷、雪载荷等。定义指机械式停车设备在运行过程中，能够保证人员和设备安全，防止事故发生的能力。影响因素设备的设计、制造、安装、调试、使用和维护等各个环节都会影响其安全性。安全性044分级停车设备工作级别的定义根据停车设备通过升降和/或横移完成汽车存取作业的特点，为适应不同的使用情况和工作要求，需对其机构及其组成部分进行工作级别的划分。划分的目的确保在设计和选用停车设备及其零部件时，能够充分考虑设备在实际使用中的工作频率、载荷大小等因素，从而提高设备的可靠性和安全性。4.1工作级别的划分指设计预期的机构在服役时间内的总运转时间，一般按30年服役时间设计。这是评估机构耐久性和可靠性的重要指标。设计预期寿命将机构的总运转时间分成6个等级，以便更精确地评估机构在不同使用频率下的性能表现。机构使用等级4.2机构的分级VS表示机构所受载荷的轻重情况，有助于了解机构在实际工作中的受力状况。载荷谱系数Km通过计算得出的系数，用于量化机构所受载荷的大小和频繁程度，是确定机构载荷状态级别的重要依据。载荷状态级别的意义4.2.1机构的载荷状态级别工作级别的定义综合考虑机构的载荷大小程度和运转频繁情况的评价指标。工作级别的划分4.2.2机构的工作级别根据机构的6个使用等级和3个载荷状态级别，将机构的工作级别划分为M2～M8共7级。这有助于更精确地选择和设计适合特定工作环境的停车设备。0102055计算载荷和载荷组合特殊载荷包括最大风载荷、碰撞载荷、超载试验载荷等，这些载荷在设备非正常工作或特殊情况下发生。常规载荷包括设备自重、额定起升载荷、运行冲击载荷等，这些载荷在设备正常工作中经常发生。偶然载荷包括工作状态的风、雪、温度变化等引起的载荷，这些载荷在设备正常工作中不经常发生，只是偶然出现。5.1载荷计算在设计机械式停车设备时，需要考虑不同载荷的组合情况，以确保设备在各种可能的工作条件下的安全性和稳定性。载荷组合包括常规载荷与偶然载荷的组合、常规载荷与特殊载荷的组合等，需要根据实际情况进行合理选择和计算。设计师需要根据设备的使用环境和工况，确定最不利的载荷组合，以此为基础进行设计和校核。此外，设计规范还提供了详细的载荷计算方法和公式，以及对应的安全系数和许用应力等参数，供设计师参考和使用。这些规定确保了机械式停车设备在各种载荷条件下的安全性和可靠性。同时，设计师也需要根据实际情况灵活运用这些规定，以满足不同用户的需求和使用环境。5.2载荷组合066结构结构件是指支承停车设备作用载荷的零部件。停车设备的钢结构可分为室外独立式钢结构、室内独立式钢结构和附建式钢结构。各类停车设备的金属结构各不相同，由许多构件组成。6.1金属结构与构件6.2结构设计计算停车设备的结构设计计算可采用极限状态设计法或许用应力设计法。当结构内力与载荷呈非线性关系时，应采用极限状态设计法。““结构应能承受正常工作条件下的各种载荷，包括自重、风载、温度影响等。必须考虑结构在制造、运输、安装和使用过程中的各种因素，确保结构的安全性和稳定性。6.3结构安全要求停车设备的金属材料应符合相关标准规定，具有足够的强度和韧性。应根据使用环境和载荷情况选择合适的材料，如优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢等。总结：在《机械式停车设备设计规范》中，结构部分主要关注金属结构与构件的设计、结构设计计算方法、结构安全要求以及材料的选用与要求。这些规定确保了停车设备的稳定性和安全性，为停车设备的制造和使用提供了重要的指导和保障。6.4材料选用与要求077机械机械设备组成机械式停车设备主要包括升降机构、横移机构、搬运器等关键部件。设计原则机械设备的设计应遵循安全、可靠、高效的原则，确保停车设备的稳定运行。7.1机械设备概述功能描述升降机构是实现车辆垂直升降的关键部件，需具备平稳、准确的升降功能。设计要求升降机构应具有足够的强度和刚度，以确保在承载车辆重量时不会发生变形或损坏。同时，升降速度应适中，以确保安全和效率。7.2升降机构设计7.3横移机构设计设计要求横移机构应具有精确的定位和稳定的移动性能，以确保车辆在移动过程中不会发生偏移或碰撞。此外，横移速度也应适中，以提高停车设备的整体运行效率。功能描述横移机构是实现车辆在停车位之间水平移动的关键部件。搬运器是用于将车辆从停车位搬运到升降机构或横移机构上的设备。功能描述搬运器应具有足够的承载能力和稳定性，以确保在搬运过程中车辆不会滑落或损坏。同时，搬运器的操作应简便、灵活，以适应不同车型的搬运需求。设计要求7.4搬运器设计安全保护装置是用于确保机械式停车设备安全运行的重要部件，包括防坠装置、限位开关等。功能描述安全保护装置应灵敏可靠，能够在设备出现故障或异常情况时及时触发保护措施，防止事故发生。同时，这些装置应定期检查和维护，以确保其始终处于良好工作状态。设计要求7.5安全保护装置设计088电气8.1总则停车设备的电气系统应确保传动性能和控制性能的准确性与可靠性。电气系统需防止由电气设备本身引起的危险，以及因机械运动损伤导致的电气危险。01在最高温度+40°C时，相对湿度不应超过50%；温度较低时，相对湿度可以适当提高。使用环境中不应存在易燃、易爆、腐蚀或破坏绝缘和影响导电的介质。电气设备应能在-5°C至40°C的环境温度内正常工作。需考虑由于温度变化可能发生的凝露现象。8.2电气设备环境与条件020304停车设备应采用380V、50Hz三相交流电源或220V、50Hz电源，并采用TN-S接零保护系统供电。供电电源宜采用双电源供电，两个电源或线路之间应采用自动切换装置。供电系统在停车设备馈电线接入处的电压波动不应超过额定电压的±10%。8.3电气系统要求停车设备上应设置总断路器，具备短路时自动分断电路的功能。停车设备的运行、控制及辅助电源分支线路应采用断路器、熔断器或过电流保护继电器，以提供故障保护功能。8.4配电系统099安全010203应设置防止人员误入设备工作区的安全防护装置，如红外线感应器或安全光栅等。应设置防止载车板坠落的安全装置，如防坠器或安全钩等。应设置防止设备过载的安全装置，如超载限制器等。9.1安全防护装置应在设备运行时发出声光警示，以提醒周边人员注意。应在设备的危险部位设置明显的安全标识，如“高压危险”、“禁止攀爬”等。应在设备的显眼位置设置安全警示标识，提醒操作人员注意安全。9.2安全标识与警示应制定严格的安全操作规程，并确保操作人员熟悉并遵守。9.3安全操作与控制应设置紧急停止按钮，以便在紧急情况下迅速切断电源，停止设备运行。应采用可靠的控制系统，确保设备的稳定运行，并具备故障自诊断和报警功能。应定期对设备进行安全检查，及时发现并处理安全隐患。应定期对设备进行维护保养，确保设备处于良好的工作状态。应建立设备维修档案，记录设备的维修情况和维修人员的操作过程，以便追溯和查询。9.4安全检查与维护01020310附录A(资料性附录)机械式停车设备机构分级表示机构所受载荷的轻重情况，通过载荷谱系数进行划分。载荷状态级别综合考虑使用等级和载荷状态级别进行划分。工作级别根据机构的设计预期寿命和运转频繁情况进行分级。使用等级机构分级的依据使用等级的划分根据机构的总运转时间和运转频繁情况，将使用等级分为6个等级。载荷状态级别的划分通过计算载荷谱系数，将载荷状态划分为3个级别，分别表示机构经常承受额定载荷的不同程度。工作级别的确定结合使用等级和载荷状态级别，将机构的工作级别划分为M2～M8共7个等级。机构分级的具体内容提高设备安全性通过对机构进行合理分级，可以确保设备在承受预定载荷时具有足够的安全性和稳定性。优化资源配置机构分级有助于企业合理配置资源，根据不同级别的需求选择合适的设备和材料。指导设计和选用机构分级可以为停车设备的设计和选用提供指导，确保所选设备符合实际需求。机构分级的意义应加强对《机械式停车设备设计规范》的宣传和培训，提高行业对机构分级重要性的认识。加强标准宣传和培训在设计和选用停车设备时，应严格按照规范进行机构分级，确保设备的性能和安全性。严格执行标准随着技术的发展和市场需求的变化，应不断更新和完善机构分级标准，以适应新的形势和需求。不断更新完善机构分级的实施建议11附录B(资料性附录)钢材冲击韧性参数的选择钢材冲击韧性的重要性冲击韧性是衡量钢材在动态载荷下抵抗断裂的能力，对于机械式停车设备的安全性和稳定性至关重要。合理选择钢材冲击韧性参数，可以确保停车设备在承受冲击载荷时不会发生断裂或损坏，从而保障设备的安全运行。钢材冲击韧性参数的选择原则根据设备的使用环境和工况条件，选择适当的钢材类型和冲击韧性参数。需要考虑钢材的强度、塑性和韧性之间的平衡，以确保设备在承受冲击载荷时具有足够的强度和延展性。钢材冲击韧性参数的测试方法钢材的冲击韧性可以通过夏比冲击试验来测定，该试验可以模拟钢材在受到冲击载荷时的性能表现。通过测试，可以获得钢材的冲击功、冲击韧性和断裂韧性等关键参数，为钢材的选择和应用提供依据。““在机械式停车设备的设计中，应根据实际需要选择合适的钢材类型和冲击韧性参数。钢材冲击韧性参数的应用对于承受较大冲击载荷的部件，应选择具有较高冲击韧性的钢材，以提高设备的抗冲击能力。同时，还需要考虑钢材的成本和加工性能等因素，以实现经济性和可行性的平衡。12附录C(资料性附录)拉伸载荷作用下连接刚度计算计算目的与意义连接刚度是评估机械式停车设备在拉伸载荷作用下性能的重要指标。通过科学计算，可以确保设备各连接部位在承受拉伸载荷时具有足够的强度和稳定性。计算方法与公式附录C中详细阐述了连接刚度的计算方法，包括相关公式的推导和应用。这些公式考虑了材料的弹性模量、连接件的几何尺寸以及载荷条件等多个因素，为设计师提供了准确的计算工具。附录C(资料性附录)拉伸载荷作用下连接刚度计算实际应用：在机械式停车设备的设计过程中，设计师需要根据实际情况选择合适的连接方式和材料，以确保连接刚度满足设计要求。通过附录C提供的计算方法，设计师可以对不同连接方案进行评估和优化。总的来说，附录C为机械式停车设备的设计师提供了宝贵的计算方法和指导原则，有助于提高设备的稳定性和安全性。在实际应用中，设计师应严格按照附录C的要求进行计算和评估，以确保设备性能达到最佳状态。注意事项：在进行连接刚度计算时，设计师需要注意以下几点：首先，要确保所选材料的弹性模量和强度等参数符合设计要求；其次，要准确测量连接件的几何尺寸，以确保计算结果的准确性；最后，要综合考虑各种载荷条件，以模拟设备在实际使用中的受力情况。附录C(资料性附录)拉伸载荷作用下连接刚度计算13附录D(规范性附录)受压构件的计算长度和格构式构件的换算长细比01计算长度的定义受压构件的计算长度是指构件在受到压力作用时，其稳定性能所对应的有效长度。受压构件的计算长度02影响计算长度的因素包括构件的约束条件、截面形状和尺寸、材料性质以及所受载荷的大小和分布等。03计算长度的确定方法通常通过实验测定或根据经验公式进行估算，同时需考虑构件的实际情况和边界条件。格构式构件的换算长细比01格构式构件的换算长细比是指将格构式构件等效为实腹式构件后，所对应的长细比。根据格构式构件的几何尺寸、材料性质和所受载荷等因素，通过一定的换算关系得到等效实腹式构件的长细比。换算长细比是评估格构式构件稳定性能的重要指标，可用于指导设计和优化构件结构。同时，它也是进行结构分析和计算的基础参数之一。0203换算长细比的概念换算长细比的计算方法换算长细比的意义14附录E(规范性附录)轴心受压构件的稳定系数定义稳定系数是指构件在承受轴心压力时，能够保持其稳定性的能力指标。重要性稳定系数是机械式停车设备设计中的重要参数，它直接关系到设备的安全性和稳定性。合理的稳定系数能够保证设备在承受压力时不会发生失稳现象，从而确保设备的正常运行和使用安全。稳定系数的定义与重要性计算公式稳定系数通常通过特定的计算公式来确定，这些公式考虑了构件的几何尺寸、材料性质以及受力情况等因素。01稳定系数的计算方法边界条件在计算稳定系数时，需要考虑构件的边界条件，如支撑方式、约束条件等，这些因素对稳定系数的影响不可忽视。02构件尺寸与形状构件的尺寸和形状对其稳定系数有显著影响。一般来说，较大的截面尺寸和合理的形状设计可以提高构件的稳定系数。影响稳定系数的因素材料性质材料的弹性模量、屈服强度等性质对稳定系数也有重要影响。高强度、高弹性的材料往往具有更高的稳定系数。受力情况构件所受的轴心压力大小、方向以及作用点等因素都会影响其稳定系数。合理的受力分析和设计是提高稳定系数的关键。提高稳定系数的措施优化设计通过合理的设计方案，如改变构件的形状、尺寸或采用高强度材料等，可以有效提高稳定系数。加强支撑与约束增加支撑点和约束条件，可以提高构件的整体稳定性，从而增大稳定系数。定期检测与维护定期对机械式停车设备进行检测和维护，及时发现并处理潜在的安全隐患，也是确保设备稳定性和提高稳定系数的重要措施。15附录F(规范性附录)受弯构件的侧向屈曲稳定系数(整体稳定系数)定义与重要性该系数是机械式停车设备设计中的重要参数，对于确保设备的结构安全性和稳定性具有重要意义。重要性侧向屈曲稳定系数，即整体稳定系数，是用于评估受弯构件在受到侧向力作用时保持稳定性的能力。定义计算方法与公式计算方法根据构件的几何尺寸、材料属性和受力情况，采用相应的理论公式或数值分析方法进行计算。公式具体的计算公式可能因设计规范和构件类型的不同而有所差异，一般涉及构件的截面尺寸、弹性模量、屈服强度等参数。影响因素与调整策略为了提高构件的侧向屈曲稳定性，可以采取优化截面形状、选用高强度材料、改善受力状态或加强边界约束等措施。调整策略构件的截面形状和尺寸、材料属性、受力状态以及边界条件等都会对侧向屈曲稳定系数产生影响。影响因素VS在机械式停车设备的设计过程中，需要根据实际情况选择合适的受弯构件，并计算其侧向屈曲稳定系数，以确保设备在使用过程中的安全性和稳定性。注意事项在计算侧向屈曲稳定系数时，需要严格按照设计规范进行，并考虑各种可能的影响因素。同时，对于复杂或特殊的构件形式，可能需要采用更精确的数值分析方法进行计算。应用实例应用实例与注意事项16附录G(资料性附录)压弯构件整体稳定性计算用于计算压弯构件发生屈曲失稳的临界力，是评估整体稳定性的基础。欧拉临界力公式计算方法与公式涉及构件的几何尺寸、材料属性以及外力作用等因素，共同影响构件的稳定性。相关方程与参数为确保构件在实际使用中的安全性，需计算稳定性安全系数，通常要求大于1。稳定性安全系数长细比越大，构件越容易失稳，因此需合理控制构件的长细比。构件长细比弹性模量越大，构件的抗弯刚度越大，有利于提高构件的稳定性。材料弹性模量合理的截面形状和尺寸设计能够增强构件的整体稳定性。截面形状与尺寸影响因素分析010203在满足使用要求的前提下，选择高强度材料可以减小构件的尺寸，从而提高稳定性。选择高强度材料通过优化截面形状，可以提高构件的抗弯刚度和整体稳定性。合理设计截面形状在实际应用中，合理设置约束条件可以有效提高构件的稳定性。例如，增加支撑点、使用固定端约束等。考虑约束条件设计优化建议有限元分析法通过有限元软件对构件进行建模分析，可以准确预测构件的稳定性性能。试验验证法通过实际加载试验来验证构件的稳定性是否满足设计要求，是更为直观和可靠的方法。稳定性校核方法17附录H(规范性附录)薄板局部稳定性计算中的屈曲系数屈曲系数的定义屈曲系数是描述薄板在受到压力时发生屈曲变形的参数。它反映了薄板在局部失稳前的承载能力，是评估薄板稳定性的重要指标。010203屈曲系数可以通过理论计算或实验测定得到。理论计算通常基于弹性力学和板壳理论，考虑板的边界条件、载荷类型和大小等因素。实验测定则是通过加载试验，观察薄板发生屈曲时的载荷和变形情况，从而确定屈曲系数。屈曲系数的计算方法板的厚度、长宽比和边界条件等几何特性。载荷的类型（均布载荷、集中载荷等）和大小。材料的弹性模量和泊松比等物理性质。影响屈曲系数的因素123在机械式停车设备的设计中，屈曲系数是评估薄板类构件（如载车板、升降平台等）稳定性的重要参数。设计师需要根据屈曲系数来选择合适的材料和尺寸，以确保设备在使用过程中的安全性和稳定性。同时，屈曲系数也是设备维护和检修的重要依据，可以帮助工程师及时发现和解决潜在的稳定性问题。屈曲系数在停车设备设计中的应用18附录I(规范性附录)曲线斜率常数m与特征疲劳强度Δσc、Δτc曲线斜率常数m影响因素材料的类型、热处理状态、微观结构以及加载条件等都会对m值产生影响。确定方法通常通过实验测定，采用标准试样在规定的加载条件下进行疲劳试验，根据试验数据绘制应力幅与循环次数的关系曲线，进而确定m值。定义与意义曲线斜率常数m是描述材料在疲劳过程中应力幅与循环次数之间关系的参数，它反映了材料在循环加载下的疲劳性能。030201定义与意义特征疲劳强度Δσc是指在一定循环次数下，材料所能承受的最大应力幅。它是评价材料疲劳性能的重要指标之一。01.特征疲劳强度Δσc影响因素材料的类型、质量、热处理状态以及加载条件等都会对Δσc产生影响。02.应用在机械式停车设备的设计中，需要考虑材料的疲劳性能，以确保设备在长期使用过程中的安全性和可靠性。Δσc可作为选材和设计的重要依据。03.定义与意义与Δσc类似，特征疲劳强度Δτc是指在一定循环次数下，材料所能承受的最大剪应力幅。它也是评价材料疲劳性能的重要指标之一。特征疲劳强度Δτc影响因素与Δσc类似，材料的类型、质量、热处理状态以及加载条件等都会对Δτc产生影响。应用在机械式停车设备中，特别是涉及到传动和连接部件的设计时，需要考虑材料的剪切疲劳性能。Δτc可作为这些部件选材和设计的重要依据，以确保设备在复杂受力情况下的安全性和可靠性。19附录J(规范性附录)疲劳极限设计应力ΔσRd、ΔτRd,1疲劳极限设计应力的定义疲劳极限设计应力是指在循环应力作用下，材料可以承受无限次循环而不发生破坏的最大应力幅值。对于机械式停车设备，疲劳极限设计应力是评估其结构安全性和耐久性的重要指标。通过标准试验方法进行测定采用标准试样在特定的加载条件下进行疲劳试验，得到材料的S-N曲线（应力与循环次数的关系曲线），从而确定疲劳极限设计应力。根据材料的性能数据和实际使用条件进行估算在没有试验数据的情况下，可以根据材料的屈服强度、抗拉强度等性能指标，以及设备实际使用过程中的应力循环次数、应力比等因素，综合估算疲劳极限设计应力。确定疲劳极限设计应力的方法指导机械式停车设备的设计在设计阶段，根据疲劳极限设计应力来确定结构的尺寸、形状和材料选择等，以确保设备在使用过程中的安全性和耐久性。评估现有设备的疲劳寿命对于已经投入使用的机械式停车设备，可以通过测定其关键部件的疲劳极限设计应力，来评估设备的剩余疲劳寿命，为设备的维修和更换提供依据。疲劳极限设计应力的应用影响因素及注意事项不同材料的疲劳性能存在差异，因此需要根据实际使用的材料来确定相应的疲劳极限设计应力。材料的性能疲劳极限设计应力与应力循环次数密切相关，循环次数越多，疲劳极限设计应力越小。温度、湿度、腐蚀等环境因素也会对材料的疲劳性能产生影响，因此在确定疲劳极限设计应力时需要考虑这些因素。应力循环次数应力比是指最小应力与最大应力的比值，它对疲劳极限设计应力也有影响。在实际应用中需要考虑应力比的影响。应力比01020403环境因素20附录K(资料性附录)回转支承选型及其安装螺栓的相关计算使用寿命评估通过对回转支承的使用寿命进行评估，选择能够满足设备长期稳定运行需求的型号。承载能力要求根据机械式停车设备的工作条件和负载要求，计算出回转支承所需承受的最大载荷，以此为基础进行选型。回转速度考虑回转支承的选型还需考虑设备的回转速度，以确保其能够满足设备的工作效率和稳定性要求。回转支承选型计算螺栓强度计算根据回转支承的重量、工作载荷以及设备的工作条件，计算出所需螺栓的强度等级和规格。螺栓预紧力确定为确保回转支承的稳定性和安全性，需对螺栓施加适当的预紧力，该预紧力需