所以yE1??B?lBE,yE2??C?lCE,yE3??D?lDE 由梁的迭加原理得出立柱顶端E端为最大挠度点
yE?yE1?yE2?yE3?0.44264?10?3?0.44912?10?3?0.30597?10?3?1.20133?10?3m 2、立柱稳定性校核
前立柱为等截面立柱,受压静力,前立柱受力状态简化如图2.3所示。两中心压杆的稳定条件为: 其中:
Pcn?Pc?nwP
—临界载荷
P—工作载荷
n—安全系数
nw—许用安全
系数
图 2.4 立柱受垂直力简图
(1)立柱的截面力学特性
查简明材料力学附录A型钢表可得HW 300X300型H型钢
2面积: A?120.4cm
Ix?6760cm4惯性矩:
Iy?2050cm4
ix?7.49cm惯性半径:
iy?13.05cm
17
(2)确定压杆柔度
??ul2?750??200.267 imin7.49其中:
压杆全长为l=750cm
压杆长度系数u=2,见机械手册l,1-153页表1-1-104 求压杆柔度范围值?1:
?1??其中:
E?p206?105???96220?102
52弹性模量E?206?10N/cm
比例极限
?p?220?102N/cm2?2?a??sb
求压杆柔度范围值其中:
22??235?10N/cms屈服极限
22a?30400N/cm;b?112N/cm常数查机械手册1,l-1-07,
?2?a??s30400?23500??61.6b112
若??200.267??1?96??2?61.6,则前立柱属于细长杆,应按欧拉公式计算 临界载荷
(3)强度校核
设立柱空载时受载车板和上层钢结构载荷
G1?7000N
pc。
13满载时前立柱承受最大载荷G2?10?7000??10??20000?155000N
2511则立柱的工作载荷 P前?G2?155000??77500N
22由欧拉公式得临界载荷
18
n??2EIPc??2l?2
由机械手册1,1-152页表1-1-100查得,金属结构中的压杆安全系数
2n??1.8~3,取n??3,取n,=3。代入得
32??2206?105?11194.77Pc??0.9104?10N 2(2?750)前立柱的稳定安全系数n?由上式可知安全。 若按插减系数法计算:
Pc9104150??117.473?n??3, P77500前???p?????s?Ans
其中
A—受力面积 P—工作载荷
???—安全系数
ns—许用安全系数
?一中心压杆折减系数
??
p前?7750023500??745.865?????s??7833.3N/cm3,安全裕度较大。 ?A0.875?118.75ns33、导轨支撑梁强度校核
前后导轨支撑梁均为两点点支撑,承受作用力相同,故我们分析前导轨支撑梁,如果前导轨支撑梁在允许范围之内,则后导轨梁也必然符合设计要求。如图2.5所示,简支梁AB为两点支撑,受均布载荷的作用,两端全约束,且同样为均布载荷。
图 2.5导轨支撑梁受力分析简图
19
我们先来分析一下图2.5中的梁的受力。
4l?5.2m,E?2.1Gpa,I?6120cmABx已知A、B两点全约束
均布载荷为:
q?2?1?7000?20000?/5.2?5192N/m,2
ql2x22fx??R?24EI挠曲方程为:
fmaxql4?384EI
最大挠度为:
计算得:
fmaxql45192?5.24???7.66667?10?4m11?8384EI374?2.1?10?6120?10
ql2?6?R??1?Mx?12梁所承受的弯矩为
则导轨支撑梁所承受的最大弯矩为最大应力为?maxMmaxql25192?5.22???17.5447?103Nm88
Mmax17.5447?106 ???36.4733Mpa。5Wx4.81?10根据材料力学“失效、安全系数和强度”理论,由于钢结构选用材料为Q235,
Mpa。 屈服强度为235MPa,取安全系数下n=2,所以许用应力????74.9422可得?max????,由强度理论可知:导轨支撑梁稳定。 4、四层横梁强度校核
四层横梁可以简化为固定梁,受力状态如图2.6所示。横梁两端固定,A、 B两点产生相应的支反力RA和RB。
图 2.6 四层横梁受力简图及弯矩图
20
所承受的主要是拉压受力,所以我们只对其正应力进行分析。
??梁所承受的弯矩为:Mx?Pl???Ra
最大弯矩为:
MmaxPa2?l
其中
P?F1?F2?1?F车?F载??13.5KN2
代入得:
MmaxPa2??16.875Mpal
?max?最大正应力为:
MmaxWX
3其中WX为抗弯截面系数,根据机械设计手册可以得知W?325cm
由此可得
?maxMmax16.875?106??Mpa?51.92Mpa?????117.5Mpa5WX3.25?10
则由弯曲强度理论可知:四层横梁稳定。
2.6 载车板的设计
升降横移式立体停车库的载车板用来承载库存车辆,按结构形式有框架式和拼版式两种。框架式载车板用型钢和钢板焊接成承载框架,并多数采用中间突起结构,在两侧停车通道和中间凸起的顶面铺设不同厚度的钢板。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度,并具有较好的导入功能,这种结构型式较适合车型变化较多的小批量生产。拼板式载车板的波纹板用镀锌钢板(钢板)一次冲压或滚压成组装件,采用咬合拼装成载车板,用螺栓紧固连接,拼装前先对组件进行各类表面处理(如电镀、烤漆等),使载车板轻巧、美观,拼装式载车板运输方便、通用性互换性好,还有理想的刚度,这种结构型式较适合批量生产。
载车板的形式可采用下图所示的样式:
21