多层地下水（精选4篇）
多层地下水 篇1
摘要：本文结合工程实例,对于高地下水位的地下室底板,通过对梁板式结构、大板结构和无梁楼盖的比较分析,得出无梁楼盖在重荷条件下具有的优越性;阐述了抗拔桩的设计计算。
关键词：地下室底板,无梁楼盖,梁板式底板,抗拔桩
1 工程概况
福州乌龙江边江滨某小区,本工程为小区的三期工程的一部分,总平布置如右图,地上建筑为三座33层高层,结构采用剪力墙结构,地下为二层地下室,基础为预应力管桩,其中主楼部分为桩筏,裙房部分地下室柱距多为7.8mx8.0m和7.8mx9.0m;柱下为四桩承台,承台高度约为1.5m;地下室抗浮水位为罗零高程8.100,底板底标高为罗零-0.100m,由于基础较深,地下室底板承受水浮力作用,水浮力的荷载约为82kN/m2。本文将主要探讨在高水位的条件下,对地下室底板的结构选型和抗拔桩的设计计算。
2 地下室裙房部分底板结构设计方案确定
现以柱距7.8mx8.0m为例,就裙房部分地下室梁板式底板及无梁楼盖两种结构形式方案分别作如下计算分析比较。
2.1 梁板式底板结构
裙房底板采用梁板式结构时,根据本工程底板跨度,可采用大板和双向设置肋梁两种形式。采用satwe进行计算,现先就这两种结构形式方案进行比较:
2.1.1 采用大板结构,结构布置及配筋如图1,根据地下室抗浮水位进行试算,因跨度及荷载较大,考虑底板的裂缝控制,底板厚度取550mm,梁高为500×1100mm。
2.1.2 采用双向肋梁结构形式,可采用十字交梁和井字梁两种布置方式,本工程跨度约为8m,若采用井字梁布置板跨度约为2.6m,而地下室底板厚度不宜太薄,故该种形式优势不大,因此拟采用十字交梁形式进行计算分析,结构布置及配筋如图2。
2.2 无梁楼盖式底板
因本工程地下室柱距比较均匀,且纵横两个方向跨度适中,可考虑采用无梁楼盖设计方法,可利用柱下四桩承台可作为柱帽,结构平面布置图如图3,地下室裙房部分比较规则,可借鉴板柱体系常用的等代框架的思路,对地下室底板划分成柱上板带和跨中板带进行有限元分析,以计算板带的内力和配筋。
设计方法如下:
(1)确定荷载
按此方案地下室底板板厚取600mm,底板配筋计算时荷载计算如下:
水浮力荷载: q水=10×8.2 =82 kN/m2
底板自重(含覆土)荷载:0.6×25+1.5+18×0.9=32.7 kN/ m2
底板向上荷载标准值:82-32.7=49.3 kN/ m2
(2)确定底板厚度
确定底板厚度时一般需考虑如下因素:(1)底板的抗渗能力;根据高规表12.1.9基础防水混凝土抗渗等级与水头与混凝土厚度的关系。在确定底板厚度时可作为衡量其抗渗能力的一个有益的参考。如本工程抗渗等级取P8,10≤H/h<15,可以初定底板厚度为600mm。
(3)底板的冲切承载力;
底板的冲切承载力一般指底板在水压荷载作用下,其抵抗冲切破坏的能力,由承台冲切控制。冲切锥体的形状通常为从底板底与承台的交接处沿向墙柱方向的45度线交于底板面(如图4)。
当冲切不满足时,在考虑提高底板厚度前可先考虑适当提高承台的尺寸,可获得较优的经济指标。
(4)内力及配筋计算
采用等代框架的简化方法计算。具体步骤如下:
①计算X,Y两个方向的总弯矩设计值
对X方向板的总弯矩设计值为
Mx=qly(lx-2C/3)2/8
对Y方向板的总弯矩设计值为
My=qlx(ly-2C/3)2/8
②按等代框架计算垂直荷载作用下板的弯矩可按下表的规定分配给柱上板带和跨中板带,有柱帽时支座弯矩取刚域边缘处的值(如图5),除边支座弯矩和边跨中弯矩外,分配到各板带上的弯矩应乘以0.8的系数。
③配筋计算及裂缝验算
按上述算得的弯矩对柱上板带各截面进行配筋设计,并按强度计算得到的配筋进行裂缝验算,其中迎水面裂缝限值为0.2mm(保护层厚度为50mm),背水面裂缝限值为0.3mm。一般情况下,迎水面的钢筋均由裂缝控制,根据弯矩大小的不同,可比相应的强度计算配筋增大约25～50%。
(5)电算方面,PKPM系列软件(2008版)复杂楼板分析与设计软件SLABCAD可提供板带设计的方法,其核心理论是采用板带划分方法,提取SATWE水平荷载作用下的内力与SLABCAD竖向荷载作用下有限元分析的结果进行组合得到计算设计内力,并进而进行板带设计和验算。①板带划分:对于柱上板带一般建议取两侧间距的L/4,本工程柱上板带宽度取四桩承台的宽度,如下图所示。②内力计算:计算地下室底板时不考虑水平地震作用,仅考虑竖向荷载作用下的内力,程序对板采用有限元分析方法得到各个单元节点的内力值,根据各单元节点的值通过插值得到与截面相交的各个交点的内力值,之后通过这些点的值进行积分得到截面的内力,本工程X向板带内力计算结果如下图。
③程序根据计算的内力包络进行配筋及裂缝计算。
现在按照复杂楼板分析与设计软件SLABCAD计算结果,柱上板带支座截面弯矩作用下需要配置Φ16@150(As=1340mm2)跨中板带跨中截面弯矩作用下需要配置Φ16@150(As=1340mm2)。
2.3 通过以上三种方案的试算,算出各方案的混凝土方量和钢筋含量,按照钢筋 6000元/吨,混凝土400元/方的造价进行比较,结果如表一:
根据表一的比较结果可以看到采用梁板式(大板)结构的造价最高,无梁楼盖式结构的造价最低,且还具有节约模板、施工简单等优点,因此无梁楼盖式结构形式的方案最优。
3 地下室底板抗浮设计处理
地下室上浮是因为地下室结构及上部结构的荷载重量不足以克服地下水的浮力,当基础底板上的结构重量大于实际上浮力后,整个基础结构就能稳定。本工程地下室仅进行裙房部分的抗浮计算,可参考广东省建筑地基基础设计规范,地下室抗浮计算需满足 W>1.05F。
3.1 荷载计算
水浮力荷载: F=q水=10×8.2 =82 kN/m2
自重恒荷载:覆土(顶板1.2m,底板0.9m)+顶板、地下一层楼板、底板、梁柱自重
W=(1.2+0.9)×18+(0.3+0.15+0.6+0.15)×25=67.8kN/m2<1.05×q水=86.1 kN/m2
因此需要对地下室进行抗浮设计。
3.2 本工程采用柱下预应力管桩作为抗拔桩,管桩需进行以下验算:
(1)单桩竖向抗拔承载力设计值Qct<桩身结构抗拔承载力设计值
(2)单桩或群桩呈非整体破坏时:Qtk≤Rta=Rta=Up∑λiqsiali+Gpk
(3)当群桩整体破坏时:undefined
(4)管桩接头采用焊接连接时:Qct≤lwhefundefined
(5)用内孔填芯混凝土中的钢筋作为抗拔桩的受力钢筋时:undefined
3.3 管桩与承台连接大样应符合以下要求,抗拔管桩顶的填芯混凝土应灌注饱满,灌注深度La应满足上式计算且不应小于3.0m;填芯混凝土强度等级比承台提高一级,且不得低于C30,且应在填芯混凝土中掺入微膨胀剂。当采用插筋时,其钢筋面积As应满足上式计算要求,且钢筋沿桩周围均匀布置,钢筋伸入管桩内的长度应同填芯混凝土灌注深度,且不宜少于2.9米;锚入承台内长度不应小于40倍钢筋直径。
4 结论
地下室底板结构设计中,应根据工程的实际情况选择合适的结构形式,当地下水浮力的荷载较大且柱网合适的情况下,为满足底板抗冲切,抗渗等方面的要求,底板需有一定的厚度,根据目前常用的底板计算模型,采用梁板式或大板结构计算时一般将承台简化成柱子进行计算,因satwe计算程序的局限性,这种模型未考虑承台宽度可减小梁板计算跨度有利的影响,而采用无梁楼盖的计算模型可充分利用承台作为大柱帽进行计算,更真实的反应底板的受荷特点,而且具无梁楼盖还具有施工方便等优点,因此在重荷条件下无梁楼盖具有一定的优越性,综合经济效益更优。在高水位的条件下需采用管桩作为抗拔桩时,除应计算单桩抗拔承载力特征值计外,管桩和承台、管桩接头等连接处也应满足单桩竖向抗拔承载力设计值的要求。
参考文献
[1]中国建筑科学研究院.GB50007—2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]中国建筑科学研究院.GBJ130-90钢筋混凝土升板结构技术规范[S].北京:中国标准出版社,1990.
[3]中国建筑科学研究院.GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[4]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施/结构分册[M].北京:中国计划出版社.
[5]中国建筑科学研究院,等.JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[6]福建省建筑设计研究院,福州市建筑设计院.DBJ13—86-2007先张法预应力混凝土管桩基础技术规程[S].福州.
[7]广东省建设厅.DBJ15-31-2003建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.
谈坡地多层地下室结构设计问题 篇2
随着城市建设的大发展, 建设用地作为一种资源越来越受到社会的关注, 工程建设场地的选取也相应受到了较大的限制。工程建设应保护环境, 不应以破坏环境为前提来确保项目的实施;以可持续发展观为先决条件, 少占耕地、绿化用地等。
因此, 工程建设场地逐步由单一平整的场地向条件复杂的场地过渡, 如坡地、洼地等。这类场地因其条件特殊、复杂多变, 给结构设计提出了更高的要求。
2 工程概况
本文所选的建筑是乌鲁木齐地区一栋框架结构的文化馆, 地下2 层, 地上3 层, 地下室层高均为4. 0 m, 地上层高分别为4. 2 m, 3. 9 m, 3. 9 m, 场地类别为Ⅱ类, 设防类别为8 度, 设计基本地震加速度值为0. 2g, 设计地震分组为第二组, 场地特征周期0. 40 s。建设场地位于一坡地上, 地势南高北低。建筑南入口 ( 主入口) 从± 0 进入建筑, 北入口 ( 次入口) 从- 1 层进入建筑。平面及剖面示意图如图1, 图2 所示。
3 工程分析
3. 1 方案比较分析
因建筑场地位于一坡地上, 结合图1, 图2 可知, 建筑的地下- 1 层南侧有两层覆土, 北侧有一层覆土, 其余两侧覆土随自然地势变化。因覆土对结构具有侧向力作用, 若建筑四周的覆土情况不一致, 覆土将对建筑产生水平方向的不平衡推力。这一不平衡推力对建筑结构的作用方向是恒定不变的, 这对结构整体特别是地下-1 层来说具有很大的不利影响。结构设计方面, 不仅仅是需要设置挡土墙[2]等构件来抵抗这一部分的不平衡推力, 还需要对结构进行调整来满足整体结构的刚度偏心, 结构扭转等各项指标。
图3 为本工程前期方案 ( 方案一) - 1 层结构平面布置图, 东西两侧因竖向挡土墙对称布置, 对结构影响不大。但因南侧水平向挡土墙较长, 刚度大, 为防止本层结构刚度的严重偏心, 在建筑专业允许的条件下, 在北侧两跨框架内设置了剪力墙。通过分析计算, 此结构布置方案不能较好的解决结构刚度偏心, 结构扭转等问题。若当建筑整体各项指标都能较好满足规范要求时, 结构构件尺寸较正常情况偏大较多, 整体经济性较差, 不利于建筑竖向及平面的布置, 对建筑功能发挥有一定的影响, 故最终未选取此方案进行施工图设计。
上面这一方案采用硬“抗”的方式利用- 1 层结构的整体来抵抗因土压力而引起的不平衡推力。通过对本工程受力特性的思考和剖析, 发现在结构设计中主要问题是, 如何有效的消除或削弱不平衡推力对结构的影响。对此我们采用了一种新的设计方法来解决这一问题。
覆土对结构的不平衡推力是不可消除的, 但我们可通过结构的构造做法来改变不平衡推力的作用部位, 以实现削弱其对结构整体的影响。通过对项目的分析研究, 得出利用地下- 2 层结构来抵抗覆土的不平衡推力比较有利。原因如下: 地下- 2 层四周均有覆土, 并在外墙处均已设置了挡土墙, 该层的结构刚度大, 且四周又有覆土的侧向约束, 能较好的抵抗由- 1 层传递来的不平衡推力。剖面示意图 ( 二) 见图4。
结构的构造做法如图5 所示。
由图5 可知, 本工程南侧的覆土通过设置悬臂挡土墙来抵抗, 其中因悬臂挡土墙的缘故, 挡土墙与- 1 层主体结构脱开, 由覆土产生的水平向推力由悬臂挡土墙传递至- 2 层顶板, 改变了传统方案侧向推力的传力路径, 削弱了不平衡推力对结构的影响。由此我们可认为本工程为一栋地下1 层、地上4 层的普通建筑。此方案 ( 方案二) - 1 层结构平面布置图如图6 所示。
3. 2 计算分析
1) 嵌固部位的选取。正确选取嵌固端及计算模型与多高层框架结构的计算结果有密切的联系[3]。一般情况下, 对于带地下室的建筑, 通常选取地下室顶板作为嵌固部位。GB 50011—2010建筑抗震设计规范[4]第6. 1. 14 条给出了地下室顶板作为上部结构的嵌固部位应符合的要求, 其中条文说明中指出“这里所指地下室应为完整地下室”。本工程由于- 1 层地下室为非全埋地下室, 故上部结构的嵌固端不能选取在- 1 层顶板, 嵌固端选取在- 2 层顶板较为合适。
2) 位移角和刚度。本文选用SATWE软件进行计算分析, 根据计算结果得出方案一和方案二X, Y向最大层间位移角曲线 ( 如图7, 图8 所示) 以及各楼层的剪切刚度 ( 如表1, 表2 所示) 。
k N/m
k N/m
由以上计算结果可知, 方案一因在- 1 层设置了挡土墙, 刚度较大, - 2 层的层间位移角很小, 几乎可以忽略不计。若不考虑其他因素, 仅从最大层间位移角曲线图上判断, 我们可以认为, 方案一的嵌固部位选在了- 1 层顶板处。对比方案一和方案二的计算结果, 我们可以判断出方案一嵌固端上部结构在- 1 层顶板处发生了刚度突变。
另外, 方案一- 1 层双向均布置了剪力墙, 此层结构接近框架—剪力墙结构, 而上面3 层为框架结构。相比于方案二嵌固端上部为纯框架结构体系的建筑, 方案一在模型计算分析时整体结构体系的选定上存在一定问题, 结构整体抗力体系不明确, 无法准确的判断是框架结构或是框架—剪力墙结构。若实际情况中存在类似的工程, 从安全角度出发, 建议采用包络设计的方法来处理。结构体系分别选框架结构和框架—剪力墙结构进行计算, 在满足要求的基础上, 计算结果取大值。
4 结论与建议
1) 本文方案二- 1 层挡土墙与结构主体脱开的做法能够较好的解决局部地下室挡土墙布置偏心的问题, 但此种做法存在一定的限制。当该层层高较大时, 悬臂挡土墙较难满足设计要求, 整体经济性较差。另外, 对于雨水较多的地区, 脱开部位的防水工作显得尤为重要。
2) 可结合不同工程的各自特点, 选用不同的构造做法 ( 如图5所示) , 来简化计算模型, 便于后期的计算分析。
3) 由于坡地建筑易形成平面、竖向不规则, 扭转效应明显, 设计时应根据实际情况合理确定结构的嵌固部位。
4) 设计时, 应根据坡地的实际情况及建筑的特点合理确定结构方案。最好做到在建筑方案创作阶段结构专业就能够参与其中, 给出合理化建议。
参考文献
[1]张朝云.带地下室高层建筑结构嵌固端的选择及相关问题研究[D].重庆:重庆大学, 2008.
[2]郑冬菁.坡地建筑中挡土墙的设计[J].福建建设科技, 2002 (4) :86-87.
[3]孙洋, 巢斯.地下室侧向刚度对多高层框架结构的影响[J].佳木斯大学学报 (自然科学版) , 2015, 33 (1) :124-125.
多层地下水 篇3
关键词：现代多层地下室,人防建筑,设计
建筑行业的发展是经济发展的重要组成部分, 对总体经济的发展有着直接的影响。多层地下室作为建筑行业的一部分, 在发展过程中对人防建筑的设计有着较高的要求, 在建设施工过程中需要加强对工程的设计[1]。现代多层地下室中人防建筑与建筑行业发展过程中所倡导的节约土地资源政策相契合, 在建设施工过程中能够有效提升土地资源的使用效率, 对经济的发展有着重要的影响。因此现代多层地下室在国家经济发展过程中的建设有着促进作用, 尤其在经济发展较快的城市, 多层地下室中人防建筑更加突出了自身的作用, 推动了我国整体经济的快速发展。
1 现代多层地下室特点
现代多层地下室作为建筑行业的重要组成部分, 在施工建设的过程中为城市发展节约了大量的土地资源, 提高了建筑行业的总体发展水平。多层地下室自身有着坚固的外部框架, 能够承受住外界的巨大压力, 但地下室在构造上受到了外部建筑的很大影响。因此, 在多层地下室中人防建筑设计中需要将地下室外部建筑的特点融合进去, 不断提升多层地下室的建筑质量[2]。现代多层地下室在出口设计过程中存在着诸多的问题, 地下室在建筑施工中有着较高的要求。地下室与外界建筑中间有着地下通道的连接, 该通道距离较远, 造成地下室总体环境较差, 空气质量与人们生存所需存在着严重不符, 不适合人们在该区域进行长期居住。作为设计人员, 在现代多层地下室内部人防建筑设计过程中, 需要结合地下室内部特点以及诸多因素进行详细的分析, 针对存在的问题采取有效的设计措施避免, 从而为后期的施工建设奠定良好的基础。主体、防火、出口等方面都是在设计过程中所需要注意的, 同时也是进行人防建筑设计过程中最重要的问题, 需要引起设计人员的重视。
2 提高人防建筑设计的有效方法
2.1 确定人防建筑区域位置
为保障人防建筑设计的主要水平, 作为设计人员, 需要结合地下室中人防建筑的主要特点开展相关设计工作, 针对存在的问题进行详细的分析。在人防建筑设计过程中要想提升整体设计水平, 首先需要对人防建筑区域位置进行设计, 对建筑涵盖的功能进行划分。在安全时期人防建筑便是平常的地下停车库, 一旦外界受到了自然灾害或者特殊情况, 这是人防建筑则扮演着安全疏散的重要地理位置, 为人们提供安全的藏身之所, 确保人们的生命安全。独立性是人防建筑的主要特征, 在出入口数量上需要进行合理设计, 不但需要考虑到平时的功能需求, 最重要的是考虑人防建筑的紧急功能, 避免人们紧急避难的过程中由于出口数量不足或者出口狭窄问题而产生了人员踩踏事故, 规范好人员秩序。因此现代多层地下室在城市经济发展过程中发挥了重要的作用, 作为建筑施工承建企业, 在进行人防建筑设计过程中需要加强对技术的安排, 不断提升人防建筑设计的总体水平, 促进整体工程建设, 为人们的安全提供充足的保障。
2.2 科学设计人防建筑通风口
安全是建筑施工过程中需要重点注意的问题。现代多层地下室在城市发展过程中有着重要作用, 能够在紧急灾害时为人们提供安全的藏身之所。因此作为建筑设计人员在对人防建筑进行设计时需要引起格外的重视。设计通风口时, 需要采取科学的态度, 结合多层地下室本身的特点, 采取有效的措施避免建筑在施工过程中出现倒塌的现象。同时需要对地表防水进行合理设计, 为人们紧急避难提供一个相对舒适的场所。此外, 针对人防建筑的主要结构特征, 需要合理设计主体建筑, 避免设计过程中对主体支架造成影响, 从而提升我国多层地下室人防建筑设计的总体水平。
2.3 科学设计配套电站
电能是人们在生活中必可不少的能源, 现代多层地下室中人防建筑在设计过程中需要将其纳入到设计的重点范围之内, 科学设计整个建筑线路。因此作为设计人员, 需要结合地下室总体结构特点, 进行配套电站设计, 为人们紧急避难提供电能支持, 满足人们生活中基本的电能需求。倘若现代多层地下室在建设的前期阶段未进行电能线路的安装, 需要在人防建筑设计的过程中添加发电站的设置, 通过发电站的电能输送阶段紧急避难过程中对电能的基本需求。
2.4 对建筑进行防火设计
现代多层地下室在经济快速发展的现阶段, 在城市建设过程中发挥着重要作用, 推动了整体经济的快速发展。人防建筑是现代多层地下室的重要组成部分, 人防建筑能够为人们的紧急避难提供生存的场所。因此需要加强对建筑进行防火设计, 针对火灾的特性, 在材料上进行合理设计, 确保整个人防建筑在设计上达到防火的效果, 给后期的建筑施工打下坚实的基础。
2.5 合理设计建筑的出入口
出入口是建筑在设计前期所必须要注意的问题。在现代多层地下室的人防建筑的前期设计过程中, 需要对出入口设计引起格外的注意, 给人们在紧急避难的过程中提供宽广的出口, 缩短人员出入的时间, 从而达到紧急疏散的效果。此外设计人员需要对出入口进行合理设计, 不但是针对紧急避难的通道, 在较为稳定时期, 多层地下室中的人防建筑可以作为地下停车库。能够节约城市车库用地紧张问题, 同时还能够为人防建筑的维护提供资金方面的来源, 从而实现资源上的共享。
3 结束语
总而言之, 现代多层地下室是城市发展所带来的结果, 地下室内的人防建筑对保障人们的生命安全有着至关重要的作用。复杂性是现代多层地下室存在的主要特征。作为人防建筑的设计人员, 在对其进行设计的过程中, 充分考虑影响建筑施工的众多问题, 采用科学的设计方法开展整体建筑的设计, 在方案制作的过程中需要将安全放在首要位置。此外, 还需结合社会效益对人防建筑进行设计, 确保现代多层地下室能够满足社会的总体需求, 推动我国经济的全面发展。
参考文献
[1]贺俊威.高层居住建筑地下室人防建筑布局形式比较研究[D].浙江大学, 2013.
多层地下水 篇4
我国近几年来土地资源的紧张, 停车难的问题日益凸显。立体多层的车库投入缓解了目前停车难的问题, 但是目前的立体车库多采用可编程PLC作为其控制核心, 存在成本高昂、利用率低等问题, 很难再现实生活当中得到大范围的推广。本文采用MCS-51 系列单片机取代PLC作为处理器, 能够适用在大中小型多层立体车库当中, 具有很好的移植性, 适合在全国范围内推广。
2 多层车库的总体设计和实现原理
多层车库的基本框架选用了共用一个入库车道的双面对开的设计结构, 本文采用了MCS-51 系列单片机替代了PLC可编程控制器件, 能够在降低成本的同时, 实现PLC具有的控制功能, 并且还具有完善的安全保护功能和故障诊断系统, 具有PLC的可靠性和稳定性。图1 为系统的总体设计示意。
以三辆车来示意多层车库的工作原理, 当car1 进入了车库, 首先车主开启开启开关, 启动电源, 系统会自动选择相应的车位, 单片机系统接收到车位信号后, 检测car2 是够在上位基点上。如果car2 不在, 那么就需要先运行到该点, 完成动作后, 检测car3 的车位进行检测, 是否到右限位, 如果不在, 也需要首先将car3 的车位运行到右限位, 此后才能下降car1的车位, 当检测到了car1的基点信号, 车位就能够自动的运动到该人车交换的地方, 车的司机将车开进, 并停放在安全的位置之后, 车身的越界信号指示灯就会熄灭, 司机才能下车走出车库, 这样就完成了存车操作, 取车的操作流程与存车的流程类似。系统会严格的按照这一系列的流程完成存取车的操作, 如出现车身越过界线等危险操作, 系统将会自动的报警, 车库会立即停止一系列的动作, 直到报警信号的解除。
3 控制系统软硬件设计
3.1 电路硬件原理图说明
系统当中设有SB1, SB2 开关, 这两个开关的作用是防止无关人员的误操作, 从而能够防止发生意外。当发生意外的时候, 紧急按下SB2, 会立即关闭系统电源, 从而能够极大的保证车上人员和设备的安全。S2-S9 用来手动操作按键, 在进行设备的维护保养的时候才用的上。MOTOR1-MOTOR3 电机是停车设备当中的专用的电机, 都附带有碟式电动和手动刹车装置, 并附带有减速器, 从而能够大大保证系统运行的安全。
由于停车系统的频繁的使用, 本文设计的多层停车控制系统还采用了空气开关和热继电器防止系统过载从而烧坏系统的电器设备, SB1, SB2 以及现场的SBn检测装置保障了系统的三重的保护功能。当闭合上总开关了空气开关, 旋转SB2, 按下点动开关SB3 之后, 那么KA1 线圈就能够得到通电, KM1 接触器开始工作;系统为现场的开关检测设备提供了24V、12V、5V的直流电源, 所有的开关信号也都经过光电隔离, 防止干扰单片机。
3.2 多层车库软件设计
控制系统的软件设计主要是来控制汽车的自动存取和故障紧急处理。系统软件分为主控制程序、手动控制程序以及自动控制子程序。手动控制程序主要是在进行系统检修和紧急故障处理的时候使用。通过进行上下左右按键的选择能够控制车位的而移动。控制系统的软件采用精简的8051 汇编语言进行编写, 主要分为了显示模块、键盘操作模块、定时器中断服务程序、步进电机控制模块、存取车模块等。
3.3 系统设计验证
停车库在接受客户存取车服务的要求的时候, 往往现实客户到达的时间和要求服务的类型都是随机的, 因此在实际当中是无法消除排队的现象。进行模式的时候, 在一定的时间段内前来存取车的客户数量以及要求服务的类型等都是离散型的随机变量, 通过对系统设计的验证, 结合MATLAB软件模拟每天的不同时间段存取数量以及客户等候顺序, 得到本文设计的停车系统的实验数据。
本文设计的地下多层停车库系统对于客户的存取车耗时都比较少, 能够大大的而减少客户的等待时间, 并且由于采用了单片机的设计方式, 对于大中小型的停车库均适用, 具有很好的通用型。
4 总结
停车问题作为城市化建设当中的一个重要问题, 目前矛盾日益凸显。传统的停车位的供应已经不能够满足老百姓日常出行的需要。建立一个立体式多层化的停车库, 充分利用停车场的空间, 必然成为日后发展的趋势。本文基于单片机设计的多层车库停车系统不仅仅能够提高停车位的空间利用率, 而且具有良好的通用性, 适合在大范围内推广使用。
摘要：本文提出了低成本、机械式的地下多层车库的设计构想。该地下多层车库整个框架结构和控制系统基于低成本、低能耗的设计理念, 以MCS-51单片机作为地下多层车库自动控制系统的处理器, 给出了控制系统的工作原理。
关键词：单片机,控制系统
参考文献
[1]北京亚控科技发展有限公司.组态王KINGVIEW6.53使用手册[Z], 2007.
[2]汪小澄.可编程序控制器运动控制技术[M].北京:机械工业出版社, 2006 (01) .