簡要講述關(guān)鍵零件的*與設(shè)計(jì)

時(shí)間：2020-01-05作者：上海桂格貨架有限公司瀏覽：380

簡要講述關(guān)鍵零件的*與設(shè)計(jì)

      1、組合式托盤貨架立柱系統(tǒng)。文件柜 上海貨架 由于貨架鋼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與裝配上的要求見圖1，需要在特定冷彎型鋼的立面、側(cè)面沖壓出一系列的具有一定分布規(guī)律和精度要求的孔或不規(guī)則的連續(xù)孔洞，形成了冷彎薄壁多孔型鋼立柱構(gòu)成的貨架鋼結(jié)構(gòu)體系，且廣泛應(yīng)用于組裝式貨架、整體式貨架和庫架合一式貨架鋼結(jié)構(gòu)體中，單從貨架立柱的冷彎折面上看就經(jīng)歷了下面的發(fā)展過程，如圖2

       從角鐵貨架系統(tǒng)的兩折面到C形斷面的五面立柱，這類貨架立柱的設(shè)計(jì)規(guī)劃高度在3米以內(nèi)的重型貨架系統(tǒng)中的應(yīng)用很少，其弱點(diǎn)在于立柱與橫撐、斜撐的連接處過于脆弱，形成短向力的嚴(yán)重不足，在遇到大地震或大的沖擊載荷時(shí)易發(fā)生彎折破壞，而且貨架立柱上設(shè)計(jì)規(guī)劃的配合孔徑大小對于立柱強(qiáng)度的削弱性也比較強(qiáng);

       之后將貨架立柱折面改進(jìn)為六面、七面或九面的系統(tǒng)，其抗扭彎性能得到了有效提高，多應(yīng)用于在高度6米以內(nèi)的貨架系統(tǒng)中，若應(yīng)用于6米以上的貨架系統(tǒng)中，常需采取其它補(bǔ)強(qiáng)的措施，來增加貨架系統(tǒng)的抗扭彎強(qiáng)度，如增加桁架支撐節(jié)點(diǎn)數(shù)、增加庫區(qū)立柱分布密度并限制層高，特別是底層橫梁高度的影響;

       由于貨架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃高度的加大，如**高位貨架高度一般在30米以內(nèi)，國外有50米以上高的設(shè)計(jì)，貨架總高由若干段12米以內(nèi)的貨架立柱依據(jù)不同的厚度系列組接構(gòu)成，當(dāng)考慮其抗震性要求、柱的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)及抗彎扭屈曲能力時(shí)，理想的貨架設(shè)計(jì)規(guī)劃高度不宜**過貨架寬度的4倍;貨位不宜過高，通?？刂圃?/span>10米以內(nèi)，且為了加強(qiáng)整個(gè)貨架系統(tǒng)的穩(wěn)定性，除規(guī)格選型要大一些外，還需要加設(shè)拉固裝置，單托貨物重量控制在1.5噸以內(nèi)，目前多需要一定的承載試驗(yàn)數(shù)據(jù)和有限元等分析軟件的支持，或套用鋼結(jié)構(gòu)分析軟件來處理;       

還有一類貨架立柱是運(yùn)用閉口焊管生產(chǎn)技術(shù)及在線預(yù)沖孔冷彎成型技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，閉口型冷彎薄壁型鋼及預(yù)沖孔的閉口型冷彎薄壁型鋼也將在貨架的應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)一席之地，而且這類貨架立柱的受力特性較好，材料較省。

       2、橫梁。在均布載荷的作用下,P型梁允許的較大撓度為跨距1/200左右，通過選擇不同規(guī)格型號的橫梁及其變形設(shè)計(jì)和組合，能滿足客戶的實(shí)際承載要求和多種物料的儲存，由于橫梁兩端固結(jié)或半固結(jié)在貨架立柱上，貨架立柱便產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)變形或彎扭屈曲，目前很多貨架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃人員在進(jìn)行重型料架規(guī)劃時(shí)，幾乎只做橫梁受負(fù)載后的撓曲變形量計(jì)算或根據(jù)實(shí)際負(fù)載試驗(yàn)結(jié)果來處理，經(jīng)粗略估計(jì)，整座倉庫約有3.0%-5.0%的貨架立柱系統(tǒng)能力是用來支撐橫梁的。

       目前國內(nèi)大多數(shù)貨架生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)劃企業(yè)，一直以雙C型橫梁作為主體設(shè)計(jì)形式，也有相當(dāng)一部分企業(yè)選擇具有相同負(fù)載能力的封閉梁，在實(shí)際應(yīng)用過程中還是有很大區(qū)別的，如圖3中所列的部分橫梁截面  

3、貨架立柱與橫梁的連接方式。貨架立柱與橫梁的連接是通過掛片或連接板的方式實(shí)現(xiàn)的，有掛接模式、插嵌模式、柱銷卡扣模式、焊接模式和螺栓連接等模式。其中掛接模式與柱銷卡扣模式主要為面接觸形式，其受力狀態(tài)比較好，能夠?qū)崿F(xiàn)橫梁垂直方向的承載力的有效傳遞到立柱上，但是不能有效**橫梁及貨架框架的水平方向的作用力，對貨架系統(tǒng)的*穩(wěn)定性設(shè)計(jì)有一定的影響，易造成貨架系統(tǒng)的搖擺現(xiàn)象，并在接點(diǎn)處會有明顯應(yīng)力集中現(xiàn)象，使構(gòu)件易于破壞。而插嵌模式或螺栓連接等模式為立體的接觸形式，能夠?qū)?*架連接空間三維方向力的有效控制，確保貨架系統(tǒng)的***;如圖4所示結(jié)構(gòu)上的差異;焊接模式在國內(nèi)應(yīng)用較成熟，其中多可以參考鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。

4、貨架型式。貨架型式的選擇是貨架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃考慮過程中很關(guān)鍵的問題。貨架按其結(jié)構(gòu)型式分為整體式焊接貨架、組裝式貨架及庫架合一式貨架系統(tǒng)。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，組裝式貨架的立柱較大垂直偏差不應(yīng)大于全高的1/120，而庫架合一、整體式貨架立柱的垂直偏差不得大于全高的1/1000，垂直**偏差值不得大于10mm，因此可以看出，整體式貨架的加工和安裝精度要比組合貨架要高。整體式自動倉庫的貨架型式選擇主要取決于各種荷載的計(jì)算，取決于倉庫的外型尺寸。由于組裝式貨架在安裝施工中具有較大的不確定性，所以在整體式倉庫的設(shè)計(jì)上經(jīng)常采用的是整體式焊接貨架。整體式焊接貨架的立柱選材也有方管、矩型管、槽鋼等材料，根據(jù)型材本身的特性和指標(biāo)，選擇方管為佳。對于較高的倉庫，立柱選擇變截面和壁厚不一的案例也是常見的。

受力分析和計(jì)算

       作用在貨架垂直方向上的荷載有貨架自重均布載荷，貨物和托盤的重力集中載荷以及地震載荷效應(yīng)，此外對于庫架合一的貨架系統(tǒng)還需要考慮風(fēng)載等因素，貨架結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列荷載效應(yīng)的較不利組合設(shè)計(jì)。恒荷載指貨架本身結(jié)構(gòu)的自重等;活載荷指擱置在貨架上的貨物和托盤的重量;豎向沖擊荷載指堆垛機(jī)或叉車等存取貨物操作過程中產(chǎn)生的沖擊載荷;風(fēng)載是對貨架立柱的影響的計(jì)算一般將通過鋼結(jié)構(gòu)受力計(jì)算軟件來完成，同時(shí)要采用系統(tǒng)受力仿真和理論計(jì)算進(jìn)行復(fù)核;抗震裂度按GBJ11-89《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行，一般取抗震裂度設(shè)防等級為7級。

       尤其注意下列兩種較不利的荷載的組合:風(fēng)載起作用時(shí)的全庫空載狀態(tài)下的受力;水平地震作用時(shí)全庫滿載下的受力。另外，對倉庫貨物分配狀態(tài)要充分給予考慮，即倉庫一側(cè)滿載，另一側(cè)空載狀態(tài)時(shí)，倉庫基礎(chǔ)的受力分析。盡管存在著倉庫的貨物分配存放理論;盡管在倉庫的使用說明中已規(guī)定貨物在倉庫中的分配存放盡可能的均勻，但在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)**考慮較壞的可能性。

安裝與地面平坦度要求 

       組合式托盤貨架鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃、安裝與理想的設(shè)計(jì)計(jì)算模型之間不能存在太大差異，否則對組合式托盤貨架鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)規(guī)劃影響很大，如下所述:

        一般規(guī)定貨架安裝的地面平整度標(biāo)準(zhǔn)為3.0mm/2m2;*平整度累積誤差20mm，如果地面達(dá)不到有關(guān)要求**對貨架系統(tǒng)的*性設(shè)計(jì)進(jìn)行考慮并給出一定的設(shè)計(jì)富裕量。

  在客戶提供的已有庫房地面存在坡度落差及地面內(nèi)埋鋼筋過淺的問題時(shí)，對貨架底座的設(shè)計(jì)是要多預(yù)留一個(gè)膨脹螺栓螺孔，以供在較大坡度的地面多打一個(gè)膨脹螺栓，或在鉆地遇鋼筋時(shí)，得以更換鉆孔位置，確保貨架底座的設(shè)計(jì)安裝要求，這在筆者設(shè)計(jì)施工的多個(gè)案例中存在類似問題。 

   

       貨架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造要**各種精度，否則會較大地影響貨架系統(tǒng)的*穩(wěn)定性，需要在可能的情況下改造制造工藝，采用**的生產(chǎn)制造設(shè)備和檢驗(yàn)手段，如采用在線預(yù)沖孔生產(chǎn)制造技術(shù)能較好地**貨架立柱的孔位精度，特別是在再配合閉環(huán)電氣控制技術(shù)，能較大地提高和**產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，或采用合理的工裝夾具來**加工精度，如焊接工裝、檢驗(yàn)工裝等。

       

       要根據(jù)使用環(huán)境的特殊要求，如防腐蝕性、產(chǎn)品的配套性設(shè)計(jì)等方面考慮貨架系統(tǒng)的*性設(shè)計(jì)和規(guī)劃。

貨物載重的認(rèn)定

       進(jìn)行組合式托盤貨架鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，載重的認(rèn)定是較基本的前提。由于一般客戶會基于*保守方面的考慮，所提供的較大荷重都會放寬一些，因此如以客戶所提供的較大荷重去規(guī)劃設(shè)計(jì)的話，貨架肯定會**標(biāo)**重設(shè)計(jì)，對貨架的*性及穩(wěn)定性設(shè)計(jì)是**了，但貨架系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)規(guī)劃是不經(jīng)濟(jì)的。有資料表明:以日本經(jīng)驗(yàn)，貨架系統(tǒng)中每儲格的荷重在3000kg以下時(shí)，載重是以較大荷重的80%，乘以滿格率，再乘以有效值量來認(rèn)定;每儲格的荷重在3000kg以上時(shí)，載重是以較大荷重的80%，乘以滿格率來認(rèn)定。所謂有效值量，據(jù)日本實(shí)驗(yàn)報(bào)告，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，貨物實(shí)際作用于貨架上的力只有60%。貨物置放于貨架上時(shí)，是鉸接式，而非固接式，故當(dāng)?shù)卣饡r(shí)，貨物沒有直接作用于貨架上，而是靠摩擦及自重置放于上方，貨物與貨架間還有滑動，貨物實(shí)際作用于貨架上的力只有60%，日本保守點(diǎn)取80%。故為避免過度設(shè)計(jì)，在貨架規(guī)劃時(shí)，橫梁的大小以較大荷重來計(jì)算，貨架立柱系統(tǒng)則如依日本經(jīng)驗(yàn)處理，不失是一種*又省料的方法。


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