MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………...1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ..........................................................................3
1.1. Phân tích tình hình giao thông của thành phố Hà Nội………………..3
1.2. Phân tích thực trạng các điểm đỗ………………………………………..6
1.3. Dự báo số lượng xe con và nhu cầu điểm đỗ ô tô của thủ đô…………7
Hà Nội trong tương lai.
1.4. Tổng quan về các trung tâm đỗ xe…………………………………….. 9
1.4.1. Bãi đỗ xe thông thường……………………………………………. 9
1.4.2. Trung tâm đỗ xe nhiều tầng (bãi đỗ xe nhiều tầng)………………..11
1.5. Phân tích hiệu quả xã hội khi sử dụng trung tâm đỗ xe nhiều tầng…...23
1.6. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế……………………………………23
1.6.1. Trung tâm đỗ xe tự động với mô hình khối hình hộp chữ nhật………23
1.6.2. Trung tâm đỗ xe tự động hình khối trụ xoay……………………......27
1.6.3. Lựa chọn phương án thiết kế……………………………………….28
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ SƠ BỘ TRUNG TÂM ĐỖ XE..............................29
2.1. Sơ đồ công nghệ nâng chuyển………………………………………….29
2.2. Lựa chọn cơ cấu tổ chức và tính toán nhân công……………………….29
2.3. Tính toán lựa chọn hệ thống trang thiết bị…………………………....30
2.3.1. Tính toán, lựa chọn hệ thống băng tải…………………………..30
2.3.2. Lựa chọn thang máy…………………………………………….34
2.3.3. Hệ thống cung cấp điện năng và các thiết bị điện............................35
2.4. An toàn lao động, phòng chống cháy nổ. ……………………………..36
2.5. Tổng hợp nhu cầu trang thiết bị chính………………………………….38
2.6. Xác định diện tích và bố trí mặt bằng…………………………………. 38
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN, XẾP DỠ.......................................40
3.1. Tính xe goòng………………………………………………………….. 40
3.2. Tính toán băng tải…………………………………………………..…...47
3.3. Bộ phận định vị và hạn chế hành trình.........................................................49
CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ TRUNG TÂM .....51
4.1. Lựa chọn mô hình khung nhà đỗ xe………………………………………51
4.2. Ứng dụng phần mềm Midas Civil tính khung nhà…………………………54
KẾT LUẬN .........................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................68
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay đất nước ta đang trên đà phát triển nhanh hội nhập với thế giới. Cùng với đó, nền công nghiệp ô tô cũng đã và đang phát triển và là ngành công nghiệp ưu tiên phát triển của nhà nước ta. Những năm qua, cùng với sự phát triển của đời sống nhân dân, nhu cầu đi lại bằng phương tiện vận tải ôtô cũng tăng lên nhanh chóng, nhất là trong một vài năm trở lại đây. Tại một số thành phố lớn, số lượng phương tiện ôtô phát triển nhanh một cách chóng mặt. Ở thủ đô Hà Nội, số lượng phương tiện ôtô tăng lên nhanh chóng, gây sức ép lớn cho ngành giao thông vận tải như: phải mở rộng mạng lưới đường, tránh ùn tắc đường, phải xây dựng gara đỗ xe. Trong đó việc tổ chức mạng lưới trung tâm đỗ xe gặp rất nhiều khó khăn do thiếu quỹ đất. Trong khi đó, hiện nay trên địa bàn Hà Nội, các trung tâm đỗ xe chỉ là các bãi đỗ xe thông thường, xe được đỗ trên mặt bằng của các bãi đỗ chỉ có một tầng, không có hệ thống mái che nên hiệu quả sử dụng diện tích, hiệu quả bảo quản thấp, trong khi số lượng bãi đỗ xe hiện nay lại chỉ đáp ứng được một phần rất nhỏ nhu cầu đỗ. Chính vì thế, việc thiết kế, xây dựng các bãi đỗ xe có nhiều tầng đỗ là cần thiết và hợp lí. Các bãi đỗ xe nhiều tầng có thể là bãi đỗ xe nhiều tầng có đường lên xuống hoặc bãi đỗ xe nhiều tầng tự động. Do có nhiều ưu điểm vượt trội nên bãi đỗ xe nhiều tầng tự động là lựa chọn phù hợp với nhu cầu của xã hội, nó vừa giải quyết được nhu cầu đỗ xe, vừa góp phần giảm ùn tắc giao thông, vừa đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Xuất phát từ nhu cầu thiết thực đó, em lựa chọn đề tài: “Thiết kế bói đỗ xe nhiều tầng tự động cho thành phố” làm đồ án tốt nghiệp. Trong quá trình làm đồ án, em đã được sự giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy trong Bộ môn Cơ khí ôtô, Bộ môn Máy xây dựng, các bạn trong lớp và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: ThS..................... Tuy vậy, đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế do thời gian có hạn và hiểu biết còn hạn chế. Kính mong nhận được các ý kiến góp ý của các thầy và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
1.1. Phân tích tình hình giao thông của thành phố Hà Nội.
Tại thủ đô Hà Nội, tình trạng tắc nghẽn giao thông đang là một trong những vấn đề bức thiết cần được giải quyết kịp thời. Đặc biệt là trong giờ cao điểm lượng người tham gia giao thông rất đông đúc với nhiều loại phương tiện giao thông cùng hoạt động trên đường: ô tô con, ô tô tải, xe máy, xe đạp, xe buýt, xe vệ sinh. Số lượng phương tiện tham gia giao thông phát triển ngày càng nhiều, trong thời gian vừa qua là xe gắn máy và hiện nay bao gồm cả phương tiện ô tô trong khi các tuyến đường không được mở rộng hoặc là việc mở rộng chậm chạp, không đồng bộ.
Ở một số nút giao thông và một số tuyến đường ở Hà Nội, tình hình tắc nghẽn thường xuyên xảy ra như: đường La Thành, đoạn Cầu Diễn, ngã ba Trường Chinh-Tôn Thất Tùng, đường Đại La, phố Chùa Bộc,. Lực lượng cảnh sát giao thông thường xuyên phải làm việc rất vất vả để phân luồng giao thông vào giờ cao điểm. Trong khi đó tại các tuyến phố, tuy lòng đường vẫn hẹp nhưng các phương tiện vẫn dừng đỗ dưới lòng đường và trên vỉa hè làm tình hình tắc nghẽn giao thông càng trở nên trầm trọng hơn.
Quá trình khảo sát tình hình giao thông được thực hiện như sau:
Chọn 1 số tuyến phố đông dân cư, tập trung các trung tâm thương mại, mua sắm, các cơ quan hành chính nhà nước, công sở.
Đi từ đầu đường đến cuối đường, đếm số xe đỗ dưới lòng đường và trên vỉa hè.
Sau đó dừng lại tại 1 điểm bất kì đếm số xe lưu thông trong 1 đơn vị thời gian(10 phút)
Đo bề rộng lòng đường.
Chụp 1 số bức ảnh về tình hình tham gia giao thông, tình hình dừng đỗ xe ô tô.
1.2. Phân tích thực trạng các điểm đỗ.
Qua thực trạng giao thông nêu ở mục 1.1 ta thấy sự cần thiết phải có thêm nhiều điểm đỗ xe ô tô cho thành phố Hà Nội.
Theo số liệu của Sở GTCC Hà Nội, tính đến đầu năm 2008 Hà Nội có 90 điểm đỗ xe có giấy phép hoạt động, với tổng diện tích 69365,5 m2 cung cấp chỗ đỗ cho khoảng 5000 xe, trong đó số xe ô tô hiện có của Hà Nội là 142508 xe (tính đến 29/02/2008). Qua số liệu cũng cho thấy trong 90 điểm đỗ xe thì chỉ có 3 điểm đỗ xe là có khuôn viên riêng có diện tích chứa lớn, còn lại hầu hết là các điểm đỗ tận dụng diện tích lòng, lề đường, đường cụt, đường nhánh nên có diện tích nhỏ, sức chứa nhỏ, hơn nữa công tác trông coi, quản lý rất khó khăn.
1.3. Dự báo số lượng xe con và nhu cầu điểm đỗ ô tô của thủ đô Hà Nội trong tương lai.
Theo số liệu từ cục đăng kiểm Việt Nam, tính đến hết tháng 02/2008 số lượng xe ôtô trên địa bàn thành phố là 142508 xe ô tô các loại, trong đó lượng ô tô con chiếm 1 tỷ trọng rất lớn: 85817 xe. Mấy năm trở lại đây, do sự phát triển kinh tế và nhu cầu đi lại bằng ô tô tăng cao, số lượng xe ô tô con trên địa bàn Hà Nội tăng lên nhanh chóng. Dưới đây là bảng số liệu về số lượng và biểu đồ tăng trưởng xe ô tô con trên địa bàn thành phố Hà Nội từ tháng 10/2007 đến tháng 02/2008.
Từ biểu đồ sự tăng trưởng số lượng phương tiện ô tô, bằng phương pháp ngoại suy tuyến tính, chúng ta có thể dự báo được số lượng xe ô tô con trên địa bàn Hà Nội vào tháng 02/2013 (sau 5 năm) và tính đến tháng 02/2018 (sau 10 năm) như sau:
N02/2013 = 225062 xe
N02/2018 = 308609 xe
Như vậy, số lượng xe con trong tương lai của thủ đô Hà Nội là rất lớn.
Hiện nay theo số liệu của Sở Giao thông công chính thành phố Hà Nội, Hà Nội mới chỉ có 90 điểm đỗ xe cung cấp chỗ đỗ cho khoảng 5000 xe ô tô con. Vậy số lượng xe ô tô con không có chỗ đỗ trong bãi đỗ là: 85817 - 5000 = 80817 xe
1.4. Tổng quan về các trung tâm đỗ xe.
1.4.1. Bãi đỗ xe thông thường.
Hiện nay, các điểm đỗ xe ở Hà Nội đều là các điểm đỗ xe thông thường. Đặc điểm của các bãi đỗ xe này là xe ô tô được xếp ngay trên mặt bằng của bãi đỗ, bãi đỗ có thể là xây mái che hoặc đỗ xe ngoài trời. Khi bảo quản ô tô trong các bãi đỗ xe thông thường này có thể áp dụng nhiều phương pháp bố trí các xe ô tô. Tuy nhiên đối với ngành vận tải ô tô công cộng thường áp dụng phương án đỗ xe gian chung với hai dãy tận đầu hoặc sự bố trí nhiều dãy thẳng dòng.
Gara đỗ xe theo gian chung có thể có một hoặc một số đơn nguyên được bố trí song song, thẳng góc hoặc kết hợp lẫn nhau. Phương án bố trí song song các đơn nguyên là thuận lợi nhất.
Khi có các ô tô kiểu khác nhau thì tốt nhất là lựa chọn đường đi được chuyên dùng hoá theo kiểu ô tô. Sự chuyên dùng hoá này đạt được khi chiều dài đơn nguyên tương ứng với số lượng ô tô cùng kiểu, số đơn nguyên tương ứng với số kiểu xe đồng thời khi chiều rộng của các đơn nguyên không phá vỡ sự thống nhất của sơ đồ kết cấu toà nhà.
1.4.2. Trung tâm đỗ xe nhiều tầng (bãi đỗ xe nhiều tầng).
Trung tâm đỗ xe nhiều tầng là bãi đỗ xe thuộc kiểu gian chung hoặc kiểu gian chung - biệt lập, ở đó áp dụng phương pháp bố trí ô tô phù hợp với công dụng căn cứ vào vị trí giống như các chỗ đỗ xe một tầng.
Đặc điểm của quy hoạch trung tâm đỗ xe nhiều tầng là tính tất yếu của việc tổ chức di chuyển ô tô theo hướng thẳng đứng. Tuỳ thuộc vào cách thức di chuyển mà các trung tâm đỗ xe nhiều tầng được chia thành trung tâm đỗ xe có đường lên xuống thềm dốc và trung tâm đỗ xe dùng thang nâng (cơ giới hoá).
1.4.2.1. Trung tâm đỗ xe có đường lên xuống thềm dốc.
Kết cấu thềm dốc, số lượng và tổ chức giao thông trên thềm dốc đều có ảnh hưởng trực tiếp đến quy hoạch gara đỗ xe. Kết cấu thềm dốc có rất nhiều dạng, mỗi một dạng trong đó là một hệ thống xác định.
Thềm dốc được xây dựng thêm vào toà nhà, là thềm dốc hở hoặc thềm dốc đã lắp kính, thường là những hành lang nghiêng thẳng. Mặc dù thềm dốc bên ngoài giảm nhẹ điều kiện thông gió, chúng vẫn ít được áp dụng, chủ yếu trong điều kiện khí hậu mát mẻ và với số lượng tầng không quá 4 tầng.
Thềm dốc bên ngoài cũng có cả những thềm dốc đường cong được xây ghé vào toà nhà và bị giam trong cột thép hình trụ.
Trên thềm dốc cong, xe đồng thời vừa chạy vừa quay vòng. Những thềm dốc có hình tròn, ovan, elíp và đồng tâm là những trường hợp đặc biệt của thềm dốc cong.
Những thềm dốc đường thẳng với sự bố trí chúng trong lòng có những ưu nhược điểm so với những thềm dốc cong như tiết kiệm diện tích, có khả năng xây dựng độ dốc lớn hơn và kết cấu đơn giản, bảo đảm được sự liên kết với kết cấu chung của toà nhà và có khả năng xây dựng bằng bê tông cốt thép lắp ghép. Những nhược điểm là yêu cầu hạ thấp tốc độ chạy xe (Do sự thay đổi hướng của những đoạn đường nghiêng và đoạn đường nằm ngang), kéo dài chiều dài của đường cũng như sự cần thiết đường đi qua cá tầng trung gian. Kết quả tính toán cho thấy những những thềm dốc thẳng vượt hơn một chút về kinh tế so với thềm dốc cong, vì thế chúng được áp dụng rộng rãi hơn.
Chiều rộng của thềm dốc được xác định trong mặt bằng của hình chiếu nằm ngang củatục thềm dốc. Chiều dài hình chiếu phụ thuộc vào chièu cao và góc nghiêng của thềm dốc với đường nằm ngang và có thể xác định theo công thức:
l = h. cotga.
Trong đó:
l: Chiều dài hình chiếu.
h: Chiều cao của tầng.
a: Chiều cao góc nghiêng.
Góc nghiêng lớn nhất của thềm dốc cần phải đảm bảo cho phù hợp với sức kéo của động cơ cũng như góc thoát trước và sau của ô tô.
Độ dốc của thềm dốc được biểu thị bằng độ, bằng % hoặc bằng tỷ số của chiều cao với chiều dài hình chiếu nằm ngang của mặt phẳng nghiêng.
Đối với những xe ô tô hiện nay thì độ dốc cực đại phù hợp với độ dốc đó trong khoảng từ 14 - 180 tức là 1:4 đến 1:3 tỷ số chiều cao/chiều dài. Tức là 24 -31 % tuỳ thuộc vào chiều dài và đường viền của thềm dốc.
Thực tế trị số độ dốc của thềm dốc nằm trong phạm vi từ 1;33 đến 1;5 (Tỷ số chiều cao/chiều dài) từ là từ 3 - 20%. Kết quả so sánh theo phương pháp trực quan về trị số độ dốc trình bày trên hình 118 b.
Độ dốc trung bình của thềm dốc:
Đối với sàn nghiêng: 1:25 hoặc 4%.
Đối với thềm dốc vòng tuần hoàn: 1;12 hoặc 8.5 %.
Đối với thềm dốc thẳng hàng: 1:8 hoặc 12.5%.
Đối với bán thềm dốc: 1:7 hoặc 14.5 %.
Tuy nhiên khi thiết kế người ta không áp dụng theo trị số trung bình mà giới hạn độ dốc dọc tối đa cho phép của thềm dốc (được đo theo trục của làn xe chạy) tính theo tiêu chuẩn đối với thềm dốc thẳng hàng 18%, đối với thềm dốc đường cong 13% đối với thềm dốc không có mái nhà bảo vệ 10% và đối với sàn nghiêng là 5%.
Bán kính ngoài của đường cong mặt đường thềm dốc cần phải vượt quá ít nhất 1 m bán kính giới hạn bên ngoài ít nhất của đường cong.
Khi xác định đường kính của thềm dốc hai hành trình vòng tuần hoàn, cần chú ý để vượt qua chiều cao giữa các tầng thì ô tô không phải chạy qua toàn bộ vòng xoắn ốc như ở thềm dốc một hành trình mà chỉ chạy qua nửa vòng xoắn ốc. Vì vậy với độ dốc cho phép thì chiều dài của nó cần phải đủ để nâng lên chiều cao của tầng.
Những thềm dốc đồng tâm là vòng tuần hoàn có một đường đôi hoặc là những thềm dốc vòng tuần hoàn có hai đường đơn giao nhau được bố trí đường nọ vào đường kia. Có chiều dài đường xe chạy lớn hơn thì hơn là những thềm dốc vòng tuần hoàn thông thường được bố trí một cách riêng biệt. Điều này là do trong hệ thống đồng tâm, làn xe chạy bên ngoài hoặc thềm dốc bên ngoài luôn luôn có độ dốc cho phép ít hơn, và vì vậy chiều dài con đường lớn hơn thì là những thềm dốc của kiểu khác.
Những mô hình quy hoạch gara đỗ xe nhiều tầng:
a. Một vòng xoắn một hành trình.
b. Hai vòng xoắn một hành trình.
1. Tầng thứ nhất.
2. Tầng trung gian.
3. Tầng trên.
Việc bố trí của thềm dốc trong mặt bằng gara đỗ xe có ảnh hưởng lớn đến tổng chiều dài con đường. Những thềm dốc một hành trình vòng tuần hoàn thoả mãn chiều dài của con đường ngắn nhất, được bố trí trên một đường thẳng ở đầu đôi của chỗ đỗ xe, còn những thềm dốc hai hành trình vòng tuần hoàn được bố trí ở trung tâm gara đỗ xe .
1.4.2.2. Trung tâm (Gara) đỗ xe cơ giới hoá.
Loại gara này gồm hai loại: gara bán cơ giới hoá và cơ giới hoá toàn bộ. Trường hợp thứ nhất chỉ được cơ giới hoá sự dịch chuyển của các ô tô giữa các tầng theo phương thẳng đứng, còn trường hợp thứ hai đồng thời cả phương thẳng đứng và nằm ngang.
Gara đỗ xe bán cơ giới gồm có chỗ đỗ xe mà ở đó sự dịch chuyển các ô tô theo phương thẳng đứng được thực hiện bằng cách sử dụng kết hợp các thang máy với thềm dốc, trong khi đó thang máy dùng để nâng xe lên, còn thềm dốc dùng để đưa xe ra.
Trong xây dựng gara hiện nay thì chỗ đỗ xe bán cơ giới hoá ít khi được áp dụng, trong lúc đó thì chỗ đỗ xe cơ giới hoá đồng bộ được áp dụng rộng rãi.
Thông thường áp dụng cơ giới hoá đồng bộ dịch chuyển ô tô ở chỗ đỗ xe được dùng chủ yếu để bảo quản nhất tời các ô tô con thuộc sở hữu tư nhân và thay cho chỗ đỗ xe trên đường phố.
Về nguyên lý những thang máy được nâng lên và hạ xuống trong giếng, thang máy có ba kiểu khác nhau:
Kiểu 1: Giếng cố định thông thường.
Kiểu 2: Giếng kiểu treo cuộn chuyền dời hoặc giếng kiểu tựa.
Kiểu 3: Giếng quay.
Trong giếng cố định thì thang máy chỉ thực hiện dịch chuyển ô tô theo hướng thẳng đứng (đưa ôtô lên tầng) trong giếng chuyển dời hoặc giếng quay sẽ dịch chuyển ô tô theo hướng thẳng đứng và hướng nằm ngang.
Giếng cuộn có hai kiểu khác nhau: Kiểu 1: Sự chuyển dời diễn ra dọc theo trục nằm ngang nhỏ của thang máy. Kiểu 2: Dọc theo trục lớn. Trong những điều kiện khác như nhau thì thang máy trong giếng cố định có công suất nhỏ hơn so với thang máy trong giếng di động.
1.5. Phân tích hiệu quả xã hội khi sử dụng trung tâm đỗ xe nhiều tầng.
Trung tâm đỗ xe nhiều tầng tự động sẽ đem lại những hiệu quả như:
- Tiết kiệm diện tích mặt bằng: giải quyết được nhu cầu đỗ xe trong điều kiện mặt bằng chật hẹp ở Hà Nội.
- Đảm bảo nhu cầu đỗ xe sẽ giải quyết được vấn đề dừng đỗ xe dưới lòng đường và trên vỉa hè qua đó tránh ùn tắc giao thông. Giải quyết được nhu cầu đỗ xe ngày đêm và đỗ xe tạm thời của người dân, giúp bảo quản xe tốt hơn do hạn chế được ảnh hưởng của môi trường đến xe.
- Tạo điều kiện làm quang sạch lòng đường, tăng tính mĩ quan, tính hiện đại của thành phố.
1.6. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế.
1.6.1. Trung tâm đỗ xe tự động với mô hình khối hình hộp chữ nhật.
1.6.1.1. Trung tâm đỗ xe tự chuyển.
Ultra Trans là loại cầu thang máy trượt, mỗi ca bin được gắn với từng khung, nó có thể thực hiện được các chức năng lên và xuống trong khi khung chính được vận hành di chuyển theo hướng ngang. Diện tích mỗi khung có thể chứa từ 40¸130 xe.
Đặc điểm của trung tâm đỗ xe tự chuyển:
- Hệ thống tự sắp xếp vị trí cất trả xe và tạo các phòng xe theo phong cách riêng.
- Hệ thống chủ yếu thích hợp với diện tích lớn.
Nguyên lí làm việc của trung tâm:
Hệ thống này có thể bố trí ngầm trong lòng đất, bố trí nửa ngầm hoặc bố trí cao tầng. Xe sẽ đi vào hệ thống băng chuyền, băng chuyền sẽ đưa xe lên thang máy. Máy tính sẽ xác định vị trí tầng và vị trí đặt xe còn trống để điều khiển thang máy đi đến tầng đó, một hệ thống đường ray-con lăn sẽ đưa xe đến vị trí đặt xe. Lái xe chỉ cần đứng tại nơi cửa vào, xác nhận thông tin xe lưu lại trong máy tính (khi nhân viên nhập biển số xe vào máy tính thay vì ghi vé xe), không mất thời gian lái xe lên tìm chỗ đậu xe như ở các bãi đỗ xe thông thường và bãi đỗ xe nhiều tầng có đường xe lên xuống.
1.6.1.2. Trung tâm đỗ xe tự động đẩy.
Đây là một loại hệ thống bãi đỗ xe được vận hành bằng cách tự động đẩy. Một chiếc xe được nâng lên bằng máy nâng và được đẩy lên tầng cần đỗ. Mỗi lần nâng có thể đỗ được từ 30¸120 xe.
Đặc điểm trung tâm xe tự động đẩy:
- Thích hợp với bãi đỗ xe có quy mô lớn.
- Hệ thống tự sắp xếp vị trí cất, trả xe và tự tạo phòng xe theo cách riêng.
- Có thể tự động cất trả xe đối với các trường hợp xe đã được đặt chỗ trước.
- Thang máy thẳng trực tiếp đỗ 1 chiếc xe (mất khoảng 1 phút 20”).
- Có thể được xây dựng bằng bê tông hoặc kết cấu thép.
1.6.1.3. Trung tâm đỗ xe tự động hình trục tháp.
Kết cấu kiểu hình trục tháp đứng là một hệ thống bãi đỗ xe được gắn khung trên thang máy di động và vận hành nâng lên, di chuyển cùng một lúc. Mỗi thang máy nâng có thể đỗ được 40¸120 xe. Bề mặt nhỏ nhưng nếu tận dụng hướng thẳng đứng sẽ làm cho lưu lượng xe chứa lớn.
Đặc điểm bãi đỗ xe tự động hình trục tháp:
- Thang máy thẳng trực tiếp cất, trả xe.
- Có thể được xây dựng bằng bê tông hoặc kết cấu thép.
- Sử dụng được cả hai loại thang máy thẳng và băng chuyền.
- Vị trí cất trả xe có thể được lựa chọn bằng số lượng khoảng trống còn lại.
1.6.2. Trung tâm đỗ xe tự động hình khối trụ xoay.
Trong khi trục chính quay 360° bằng cách kết hợp giữa thang nâng và bàn xoay, thang máy bên trong di chuyển lên và xuống. Mỗi lần thang máy nâng có thể đỗ được 40¸120 xe.
1.6.3. Lựa chọn phương án thiết kế.
Với những đặc điểm và nguyên lí làm việc như trên, cùng với những phân tích đánh giá thực nghiệm nhu cầu của việc trông giữ xe của thành phố Hà Nội. Trong đề tài, em lựa chọn phương án thiết kế là trung tâm đỗ xe dành cho xe con (xe ô tô ≤ 9 chỗ ngồi) dạng môđun gồm 3 tầng khối hình hộp chữ nhật, có nguyên lý đỗ xe tự động đẩy với hệ thống nâng hạ bằng thang máy, di chuyển bằng băng tải và có công suất phục vụ là 45 xe, số lượng xe được phân bố vào các tầng như sau:
Tầng 1: 13 xe.
Tầng 2: 16 xe.
Tầng 3: 16 xe.
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ SƠ BỘ TRUNG TÂM ĐỖ XE
2.1. Sơ đồ công nghệ nâng chuyển.
Khi ô tô vào hoặc ra trung tâm đỗ xe, do sự làm việc liên hoàn của hệ thống các thiết bị công tác: thang máy, băng tải, mà ô tô di chuyển được nhịp nhàng. Dưới đây là sơ đồ dịch chuyển của xe ô tô từ khi vào cất xe đến lúc ra trả xe cho khách.
2.2. Lựa chọn cơ cấu tổ chức và tính toán nhân công.
Cơ cấu tổ chức của trung tâm bao gồm:
- 1 trưởng trung tâm.
Số ca làm việc trong ngày là 3 ca, mỗi ca 8 giờ. Số nhân viên cho mỗi ca làm việc như sau:
- 1 nhân viên ở vị trí giao-nhận xe.
- 1 nhân viên bảo vệ.
- 1 nhân viên kĩ thuật cho bộ phận máy tính, điều khiển.
Tổng cộng trong 1 ca làm việc phải sử dụng 3 nhân viên. Vậy, số nhân lực của trung tâm đỗ xe là: 1 + 3 ´ 3 = 10 người.
Tổng số nhân công trong 1 tháng: do đặc thù của việc trông giữ xe nên toàn bộ số nhân lực đều làm việc 7 ngày/ 1 tuần, không có ngày nghỉ.Số nhân công trong 1 tháng sẽ là (lấy 1 tháng có 30 ngày): 30 ngày x 10 người = 300 nhân công.
2.3. Tính toán lựa chọn hệ thống trang thiết bị.
2.3.1. Tính toán, lựa chọn hệ thống băng tải.
Thiết bị hiệu quả nhất đối với việc cơ giới hoá quá trình di chuyển xe ôtô để cất, trả xe là các băng tải (băng chuyền, thiết bị chuyển tải).
Các băng tải có thể được phân loại theo các tiêu thức khác nhau:
Theo tính chất hoạt động: băng tải liên tục và băng tải gián đoạn.
Theo hướng chuyển động: tịnh tiến và tịnh tiến qua lại.
a) Theo thông số của lốp ta có:
- Bán kính của bánh xe là :
Rbx= l0 . r0 = 0.95 x r0
Trong đó:
r0: là bán kính thiết kế của xe
l0: là hệ số kể đến biến dạng của lốp.
r0 = (235 + 16 x 25,4/2) = 438,2(mm)
=> Rbx = 0,95 x438,2 = 416,29(mm)
- Chiều rộng của lốp
BL= 235(mm) = 0,235 (m)
b) Chiều rộng của băng tải:
+ Bn: chiều rộng mép ngoài của bệ.
Bn= B + BL +2.a
B : chiều rộng cơ sở của xe : B = 1550 (mm).
BL: chiều rộng của lốp, BL= 235(mm).
a: hệ số kể đến ảnh hưởng của chủng loại ôtô, chọn a = 100(mm).
Bn = B + BL +2.a = 1550 + 235 + 2 x100 = 1985 (mm).
d) Tính chọn động cơ điện dẫn động.
Động cơ điện được đặt trong hệ thống băng tải có tác dụng dẫn hướng chuyển động cho băng tải.
Công suất động cơ được tính: Nđc = Nt/h
Vậy công suất cần thiết của động cơ điện là: Nđc = Nt/ h = 0,4/ 0,8 = 0,5 (Kw)
Từ kết quả tính được ta tra bảng thông số động cơ ta chọn được loại động cơ đồng bộ thích hợp là :
Ký hiệu: 4A112MA8Y3
Công suất: 2,2 (kw)
Tốc độ: 705 (v/ph)
2.3.2. Lựa chọn thang máy.
Xuất phát từ đặc thù của hàng hoá được vận chuyển là ôtô con( ≤ 9 chỗ ngồi) ta có tải trọng cần nâng và vận tốc nâng của thang máy như sau:
- Tải trọng nâng: Bao gồm tải trọng của ôtô và tải trọng sàn thang máy. Sàn thang máy bao gồm sàn và hệ thống băng chuyền trên sàn. Chọn: tải trọng ôtô 2 tấn, tải trọng sàn 0,5 tấn.
Vậy ta chọn thang máy có tải trọng nâng ≥ 2,5 tấn.
- Từ phân tích trên để đảm bảo tính an toàn và ổn định của ôtô khi nâng ta chọn vận tốc nâng của thang máy là 1 m/s.
Tham khảo Cataloge của hãng Mitsubishi ta chọn loại thang máy nâng hàng có các thông số như sau:
- Tên máy: F-3000-2U.
- Tải trọng nâng: 3000 kg.
- Vận tốc nâng: 60m/ph.
2.3.3. Hệ thống cung cấp điện năng và các thiết bị điện.
Việc cung cấp điện cho trung tâm đỗ xe được thực hiện từ mạng lưới điện 6¸10 KV bởi trạm biến áp 380/220 Volt nhằm phục vụ các thiết bị động lực và chiếu sáng. Các trạm biến áp có thể được bố trí trong bất kì gian phòng, trừ gian phòng nguy hiểm về cháy nổ và ẩm ướt.
Theo yêu cầu về độ tin cậy của nguồn điện, các thiết bị điện được chia thành:
Nhóm I: Các thiết bị điện của thang máy.
Nhóm II: Các thiết bị điện trong gara có sức chứa 100 xe buýt, hoặc 300 xe con, hoặc 500 xe tải và tại các gara ở đó luôn đòi hỏi xe ra thật nhanh, các trạm bảo dưỡng tập trung, trạm bảo dưỡng có hơn 50 vị trí.
Lượng điện tiêu hao A được xác định bằng tổng cộng lượng tiêu hao năng lượng điện cho việc chiếu sáng Ao và cho thiết bị động lực Ac trong 1 dơn vị thời gian.
A=Ao + Ac (KW.giờ)
Lượng tiêu hao năng lượng chiếu sáng trong năm:
Ao = No.Ko.To (KW.giờ)
Trong đó:
No: công suất của thiết bị chiếu sáng (KW)
Ko: hệ số tải (0,6¸0,9).
To: thời gian chiếu sáng trong năm.
Lượng tiêu hao năng lượng hàng năm cho thiết bị điện:
Ac + Nc.Kc.Tc (KW.giờ)
2.4. An toàn lao động, phòng chống cháy nổ.
2.4.1. An toàn lao động.
Các biện pháp an toàn lao động được đề ra như sau:
- Tại trung tâm phải có các bảng, biển chỉ dẫn cho nhân viên trung tâm và cho khách hàng.
- Phải có các nội qui, qui định khi ra,vào trung tâm.
- Phải có những chú ý khi vận hành các thiết bị: thang máy, băng tải,…
2.4.2. Phòng chống cháy nổ.
Khi xác định kết cấu và các thiết bị của cơ sở sản suất vận tải cần tính tính toán những yêu cầu phòng cháy theo qui định chung (tiêu chuẩn và qui chuẩn xây dựng), đặc biệt đối với các gian sản xuất. Theo mức độ nguy hiểm phát cháy trong quá trình sản xuất các gian sản xuất được phân loậi như sau:
Nhóm A: các gian sơn, kho vật liệu sơn, buồng axetilen, trạm ga, buồng nạp ắc qui.
Nhóm B: nhiên vật liệu bôi trơn, (khi chất lỏng có nhiệt độ bén hơi cao hơn 1200).
Nhóm C: các gian bảo dưỡng, bảo quản, phân xưởng bọc lót, mộc, tháo săm lốp, lốp, vật liệu bôi trơn và sản phẩm công nghiệp hoá học.
2.5. Tổng hợp nhu cầu các trang thiết bị chính:
- Số lượng thang máy: 01 thang máy.
- Số xe goòng: mỗi tầng 01 xe goòng, 03 tầng 03 xe goòng.
- Số lượng băng tải: tại 45 vị trí đỗ xe 45 băng tải; trên 03 xe goòng 03 băng tải; trên thang máy 01 băng tải. Tổng cộng có 49 băng tải.
CHƯƠNG III
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN VÀ XẾP DỠ
3.1. Tính xe goòng.
3.1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc xe goòng.
* Nguyên lý làm việc:
Hai động cơ điện 1 dẫn động bánh xe goòng 7 chuyển động đưa xe goòng tới vị trí nhận xe từ thang máy. Ô tô được chuyển sang băng tải trên xe goòng, động cơ điện 1 dẫn động bánh xe goòng 7 chuyển động đưa xe goòng tới vị trí đỗ xe. Tại vị trí đỗ xe, động cơ điện 4 dẫn động làm con lăn 5 quay( con lăn 5 bên trái chủ động ),băng tải dịch chuyển đưa ô tô sang vị trí đỗ.
3.1.2. Thiết kế hộp giảm tốc của xe goòng.
Để đảm bảo tính đồng bộ, tính lắp lẫn, ta chọn động cơ điện dẫn động trên các băng tải đặt trên thang máy, xe goòng và tại các vị trí đỗ xe như nhau và như đã chọn ở mục 2.3.1. Theo đó, hộp giảm tốc đặt tại các vị trí đó cũng được thiết kế như nhau.
Bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc được tính toán theo Sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”, tập I. Chọn thiết kế hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng, tỷ số truyền u= 4,75 và có sơ đồ động học như hình vẽ.
3.1.2.1. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền.
Thay số ta được: aw=98,4 mm
Theo tiêu chuẩn chọn aw=100 mm.
3.1.2.2. Xác định các thông số ăn khớp.
a) Xác định môđun:
m=(0,01- 0,02).aw=(0,01-0,02).100= 1- 2 mm
Chọn m= 1,5 mm. ( bảng 6.8, [8])
b) Xác định số răng, góc nghiêng õ và hệ số dịch chỉnh x.
Giữa khoảng cách trục aw,số răng bánh nhỏ Z1, số răng bánh lớn Z2, góc nghiêng õ của răng và môđun trong bộ truyền ăn khớp ngoài liên hệ với nhau theo công thức:
aw=m.(Z1+Z2)/(2.cos õ)
Số răng bánh lớn:
Z2=u.Z1=4,75.23=109,25 , chọn Z2 = 109 răng.
Số răng tổng Zt=Z1+ Z2= 23+109=132 răng.
Tỷ số truyền thực um=Z2/Z1=109/23=4,74.
3.1.2.3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc .
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
dw1=2.aw/(um+1)=2.100/(4,74+1)=34,843.
Trong đó:
KH: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. KH=KHõ.KHỏ.KHv.
KHõ: hệ số kể đến sự phân bố không đồng đều tải trọng trên chiều rộng vành răng: KHõ=1,08. ( bảng 6.7, [8])
úH =643,04 MPa < [úH] =643,3 MPa=>bộ truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc.
3.1.2.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.
Để đảm bảo điều kiện bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt quá 1 giá trị cho phép.
úF1=2.T1.KF.Yồ.Yõ.YF1/(bw.dw1.m)≤[ úF1]
úF2=úF1.YF2/YF1≤[ úF2]
Vậy úF1< [úF1] và
úF2=úF1.YF2/YF1=39.3,6/4=35,1 MPa < [úF2]
Bánh răng đảm bảo điều kiện bền uốn.
3.1.2.5. Kiểm nghiệm răng về quá tải.
Hệ số quá tải: Kqt= Tmax/T=2,2.
3.1.2.6. Các thông số cơ bản của bộ truyền:
Khoảng cách trục aw=100 mm
Chiều rộng vành răng bw=26 mm
Môđun pháp m=1,5 mm
Tỉ số truyền um=4,74
Góc nghiêng của răng õ=8˚6’36”
Số răng Z1=23, Z2=109.
Hệ số dịch chỉnh x1=0, x2=0.
Đường kính vòng chia d1=34,85 mm; d2=165,15 mm.
Đường kính đỉnh răng da1=37,85 mm; da2=168,15 mm.
Đường kính chân răng df1=31,1 mm; df2=161,4 mm.
3.2. Tính toán băng tải.
Băng tải được tính toán theo Sách “Chi tiết máy” của tác giả Nguyễn Trọng Hiệp.
Sơ đồ băng tải như hình vẽ:
3.2.1. Chọn loại đai vải cao su kí hiệu Á-800
3.2.2. Xác định đường kính con lăn thứ nhất d1.
Thay số ta được: d1=270,02 mm. Theo tiêu chuẩn chọn d1=250 mm.
3.2.4. Xác định khoảng cách trục.
Để đảm bảo băng tải vận chuyển được hết chiều dài ôtô, chọn
a= 5450 mm=5,45 m.Vì vậy, phải sử dụng tấm đỡ đai đặt giữa 2 bánh đai.
3.2.5. Xác định chiều dài đai.
l= 2.a + ð(d1 + d2)/2 + (d2 – d1)2/4a
l= 2.5000 + 3,14(250+250)/2 + 0
l= 11685 mm = 11,685 m.
3.2.8. Chiều rộng B của con lăn.
Chiều rộng B của con lăn phải lớn hơn chiều rộng của đai 1 chút để thiết kế gờ chặn không để đai trượt ra khỏi con lăn.
B =b + 5.2 mm
B =1985 + 10 mm B = 1995 mm.
3.2.9. Động cơ điện dẫn động băng tải.
Động cơ điện dẫn động băng tải chọn như ở mục 2.3.1 đã trình bày.
3.3. Bộ phận định vị và hạn chế hành trình.
Trên xe goòng, trên mỗi băng tải và tại mỗi vị trí đặt xe bố trí 1 cơ cấu định vị và hạn chế hành trình.
Trong khoảng không gian giữa xe goòng và mỗi vị trí đặt xe có 1 cơ cấu định vị, khi xe goòng đi đến đúng vị trí để xe còn trống thì do tác dụng của cơ cấu định vị xe goòng sẽ dừng lại để băng tải đưa xe sang vị trí đỗ.
Đồng thời, đi kèm mỗi băng tải có 1 cơ cấu hạn chế hành trình. Cơ cấu này đảm bảo khi ô tô đặt ở trên băng tải di chuyển hết hành trình cần thiết thì băng tải sẽ dừng lại và ô tô đứng yên tại vị trí đó.
CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CỦA TRUNG TÂM
4.1. Lựa chọn mô hình khung nhà đỗ xe.
Nhà thiết kế ba tầng, được bố trí làm ba phần như hình 4.1, khu vực để xe mỗi dãy chia 4 gian, mỗi gian để 3 xe. Kích thước mỗi gian như sau: Dài 7 m, rộng 5,7 m, cao 2,2 m.
Chọn lựa các thông số khung nhà như sau:
- Cột có kích thước: 0,3´0,3 m.
- Bề dày sàn nhà: 0,2 m.
- Vật liệu sử dụng: Bê tông mác 300.
Tiến hành kiểm tra khả năng làm việc của khung nhà với kết cấu và số liệu như trên. Hiện nay, trong xây dựng áp dụng rất nhiều phần mềm tin học có khả năng tính toán cũng như kiểm tra khả năng làm việc của công trình xây dựng như: Sap, solid, Midas civil.
4.2. Ứng dụng phần mềm Midas Civil tính khung nhà.
Nội lực lớn nhất xuất hiện tại điểm giữa của các dầm và mặt cắt đầu các cột(phần tử cột). Thông qua nội lực tại các mặt cắt của các phần tử ta tiến hành bố trí cốt thép sau đó tiến hành kiểm toán các mặt cắt đó xem có đủ điều kiện bền không.
Nguyên tắc bố trí cốt thép và kiểm toán mặt cắt như sau:
- Đối với phần tử dầm chỉ chịu uốn và chịu lực cắt nên thiết kế cốt thép và kiểm toán mặt cắt theo mô hình phần tử chịu uốn thuần tuý. Ở đây ta bỏ qua khả năng chịu kéo của bê tông và coi như thép chịu hoàn toàn ứng suất kéo
- Đối với phần tử cột, do chịu lực nén lớn và để đơn giản trong tính toán ta coi cột chỉ chịu nén đúng tâm, cả cốt thép và bê tông đều chịu nén.
A . Tính toán cốt thép chịu lực
+ Lớp bê tông bảo vệ: theo bảng 5.12.3.1 tiêu chuẩn 22TCN 272-05
Mép trên: 60mm ,lấy cánh tim cốt thép là 75mm tuy nhiên đã có lớp sàn bên trên nên lấy =25,và cách tim là 40.
Mép dưới: 25 ,lấy cánh tim cốt thép là 40mm
+ Sức kháng uốn: Mr=FMn
+ Công thức tính:(coi khai thác hết khả năng chịu lực của tiết diện)
0,85f’ba=Asfy
Mn=0,85fc’ba(ds-a/2)
b=300 mm
B. Bố trí cốt thép trên mặt cắt ngang dầm.
Diện tích mặt cắt ngang của phần bê tông:
Ag=300.400=120000 mm2=1200 cm2
Không xét đến cốt thép chịu nén (coi bài toán như là bố trí cốt thép đơn)
- Mô men lớn nhất: Mu=170 KN.m
Giả sử khai thác hết khả năng chịu lực của tiết diện,cốt thép chịu kéo chảy
Mu=FMn= F0,85fc’ab(ds-a/2)
ds= 400- 40=360 mm
=>a=73.67 mm
2. Bố trí cốt thép và tính duyệt cho mặt cắt dưới cùng của cột: là vị trí chịu lực nén lớn nhất:
Lực nén lớn nhất: N=1067,5 KN
Bố trí cốt thép sơ bộ như hình vẽ: cốt thép gồm 8 thanh #22 có tổng diện tích là: As=30,94 cm2
- Diện tích tính đổi từ BTCT sang BT: Atđ=Abt+(n-1).As=30.30+6.30,94=1085,64 cm2.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo điều kiện chịu lực.
KẾT LUẬN
Trong khuôn khổ đề tài, em đã thiết kế được trung tâm đỗ xe tự động nhiều tầng với những nội dung chính như sau:
- Đưa ra được tình hình giao thông, sự liên quan giữa việc dừng, đỗ xe ô tô và tình trạng ùn tắc giao thông, nhu cầu về điểm đỗ xe và có thể áp dụng cho một số thành phố như: Hà nội, TPHCM, Đà nẵng….
- Thiết kế trung tâm đỗ xe tự động với 3 tầng đỗ, số chỗ đỗ xe 45 chỗ: tính toán, thiết kế, lựa chọn các trang thiết bị của trung tâm; thiết kế kết cấu nhà của trung tâm..
Để đề tài được đưa vào trong thực tế chúng ta cần phải:
- Thiết kế chi tiết bộ phận định vị, hạn chế hành trình, thiết kế hệ thống điều khiển tự động.
- Kiến nghị thành phố có chủ trương, chính sách và đầu tư...
Song, do thời gian và trình độ có hạn nên còn nhiều vấn đề mà đề tài chưa thể giải quyết hết được. Em rất mong nhận được nhiều ý kiến góp ý của các thầy cô và các bạn trong và ngoài trường Đại học giao thông vận tải để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Từ Sĩ Sùa (chủ biên), Trần Hưũ Minh: Luận chứng kinh tế kỹ thuật và thiết kế cơ sở sản xuất vận tải: Trường Đại học giao thông vận tải Hà Nội, 2001.
[2]. Nguyễn Xuân Lựu: Lý thuyết đàn hồi: NXB giao thông vận tải, 2004.
[3]. Tài liệu bãi đỗ xe tự động. Công ty cổ phần Bắc Việt.
[4]. Nguyễn Trọng Hiệp: Chi tiết máy (hai tập): NXB giáo dục, 2006.
[5]. Vũ Đình Lai (Chủ biên), Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi: Sức bền vật liệu: NXB giao thông vận tải 2000.
[6]. Lê Văn Quí : Cơ học kết cấu: Trường ĐH GTVT 1998.
[7]. Nguyễn Đức Tuấn: Thiết kế xưởng: Trường ĐH GTVT 2004.
[8]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí: NXB giáo dục 2007.
[9]. Nguyễn Thị Tâm: Máy xây dựng: NXB Giao thông vận tải 2001.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"