一種可單層可旋轉的立體停車庫

侯浩南 張靜勝 羅軫柳 郭家鵬

摘? 要：針對現(xiàn)有的老舊小區(qū)停車難問題，提出一種單層可旋轉立體提供車庫，此款車庫通過水平面的旋轉，實現(xiàn)到達指定位置，從而實現(xiàn)存取車。并利用ANSYS仿真軟件對該布局方式的停車庫的外部鋼結構支撐進行靜載荷的分析。此款單層可旋轉式停車設備停車位的布局方式大大減小占地面積的使用，且存取車輛所需時間較傳統(tǒng)的短。

關鍵詞：單層旋轉式;立體車庫;時間;ANSYS

中圖分類號：U491.7 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）10-0047-02

Abstract： In order to solve the problem of parking in the old residential area， a single-layer rotatable stereo garage is proposed. The garage can reach the specified position through the rotation of the horizontal plane， so as to realize the access to the car. The static load of the external steel structure support of the parking garage is analyzed using ANSYS simulation software. The layout of the parking space of this single-storey rotatable parking device greatly reduces the use of land area， and the time required to access the vehicle is made shorter than that of the traditional one.

Keywords： single layer rotating; stereogarage; time; ANSYS

目前經(jīng)濟技術快速發(fā)展，人們的生活水平有了顯著提高，對于汽車消費的需求越來越明顯，城市汽車擁有量的持續(xù)增長，隨之而來的問題就是交通的擁堵，停車的困難。目前停車設備僅僅是滿足人們停車的需求，現(xiàn)有的機械式停車設備仍有較大的改進與創(chuàng)新的地方。因此，基于現(xiàn)有的機械式停車設備進行改進與創(chuàng)新，使其在地面空間的利用率更高，存取車的時長更短，設備更加穩(wěn)定，功率小，適用于商場、學校、醫(yī)院、小區(qū)等地點。

1 總體方案

單層可旋轉式停車設備是基于現(xiàn)有的升降橫移式停車設備，中間旋轉式停車設備以及垂直循環(huán)式停車設備改進創(chuàng)新而成。由于升降橫移式和中間旋轉式停車設備工作空間大，空間利用率并不高，但是其運行機理完善，故對用于停放車輛的停車庫進行了改進，重新布局，減小占地面積，使空間利用率更高;又結合垂直循環(huán)式停車設備的運行機理，使得用于停放車輛的車庫可單層旋轉。

1.1 結構組成

單層可旋轉式停車設備主要由機械系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。其中機械系統(tǒng)包括升降結構，伸縮支撐結構，單層旋轉結構及傳動結構四大部分組成。

1.2 初步設計

通過模塊化車位的重新布局，使其仍滿足停放9輛轎車的規(guī)格，使得每層留有3個停車位，共3層，每層可以實現(xiàn)獨立的旋轉，通過旋轉實現(xiàn)空車位及指定車位的鎖定，其原理和垂直循環(huán)式停車設備相近，但該設備是通過水平循環(huán)旋轉，故功耗較小。

經(jīng)計算得，該布局方式車庫的支撐外圓半徑為321cm，總的占地面積為368851cm2，較比現(xiàn)有的升降橫移式停車設備，368851cm2<480000cm2。節(jié)省111149cm2的占地面積，而一個標準停車位的占地面積為80000cm2，按照升降橫移式停車設備的分布方式，則可節(jié)省一列，及3輛車的占地面積，故可行。

1.3 車庫整體結構的研究

車位的平面布局確定后，即可研究整體的支撐架構，由于該停車設備規(guī)格小，總重小，故采用鋼結構支撐，具體單層可旋轉式停車設備總體結構如圖1所示。

1-外圓支撐柱;2-停車位;3-支撐圓環(huán)軌道;4-中心支撐柱;5-升降裝置;6-載車板

2 有限元分析

通過CREO2.0軟件建立三維模型，將建立后的模型導入ANSYS軟件中，在導入模型后，首先對單位進行統(tǒng)一，通過units工具欄，設置國際單位，長度（m），質(zhì)量（kg），力（N），面積（m2），壓強（MPa）。然后，對導入的模型進行材料的選擇，本文鋼結構材料選用45號鋼，即結構鋼。

材料選擇后即可進行網(wǎng)格的劃分，由于整體結構并不復雜，所以網(wǎng)格尺寸不必過小，在網(wǎng)格劃分工具Meshing Tool中選擇劃分的單元。

設備的車庫支撐架采用線性靜力分析，通過ANSYS功能列表中的求解器Solution中的定義載荷Define Load進行載荷設置，通過固定約束選取支撐柱的底部4個面，通過力進行施加載荷，由于前文計算外支撐柱單個受到的壓力為38587.5N，計算其正應力為計算截面尺寸后，即可進行外支撐結構靜力變形和應力集中的分析，如圖2所示。

4根支撐柱變形量不大，整體呈深藍色，支撐車位的圓環(huán)導軌稍有變形，呈淡藍色，但變形量小，不影響車位的旋轉。故圓形分布的停車位其外圓支撐架可以承受車輛度對其的靜應力載荷，整個結構較穩(wěn)定，在滿足基本的停取車的功能下，自身的強度也有保證。

3 結論

對傳統(tǒng)機械式停車庫進行了研究分析，在此基礎上對車庫的布局和停車方式進行了重新設計，提出單層可旋轉式立體停車庫，該停車庫每層可停3輛車，可隨著層數(shù)的增加實現(xiàn)停車數(shù)量的增加，較比傳統(tǒng)的停車設備，其減少了地面面積的使用，并且減少了車輛存取的時間。

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