货架立柱承载力的计算方法
1、货架立柱、横梁、支撑等组件的截面几何尺寸(收罗宽度、板料厚度)比其长度尺寸要小良多,如:粗浅货架立柱的截面尺寸为 30×30mm~150×120mm不等,其节点长度尺寸在300mm~1200mm之间,基本比例在10倍以上;支撑的长宽比更大,有时可跨越100 倍,故可将货架结构中的组件作杆件简化措置。 2、组装式货架立柱与横梁之间的联接手法可以看作一种半刚性的联接,粗浅按照铰接办法措置。其实铰节点是组装式货架钢结构中的首要节点方法,关于焊接式货架系统需求作部分刚节点思索,理论上货架钢结构在任何荷载结果下,若不计杆件的变形,其几何外形与位置均僵持不变,也可将货架结构简化为钢架结构或桁架结构,这也是货架钢结构体可以用有限元进行分析措置的力学基础。 3、货架钢结构粗浅为超静定结构,由于部分结构组件存在大变形,需求经由超静定结构来添加约束,并经由一定的结构简化手段将静定结构的内力核算问题转化为每个单个组件“杆”
的内力核算问题。超静定结构的悉数内力和反力仅靠平衡前提核算不出,还必需思索变形前提;如在力法核算中,多余未知力由力法方程(变形前提)核算。再由M=∑MiXi+MP叠加内力争。如只思索平衡前提画出单位弯矩图和荷载弯矩图,Xi是没有确定的任意值。因此单就知足平衡前提来说,超静定结构有无量多组解答。 超静定结构的特点在于: (1)超静定结构的多余约束破坏,仍能继续承载,具有较高的防护才干。 (2)超静定结构的全体性好,内力较均匀且峰值小。 (3)超静定结构具有较强的刚度和不变性,从根本上知足了货架的基本运用力学事理。 超静定结构的内力与材料的物理功用和截面的几何特征有关,即与刚度有关。在设计货架钢结构系统时需事前假定各组件的截面尺寸和选用的材料特征、厚度系列等,才干求出内力;然后再根据内力重新优化选择组件截面特征等设计参数;其他,也可以经由调整各杆刚度比值抵达调整内力的目的,以改善某些薄弱环节的结构功用,提高货架钢结构设计规划中的性价比。 若在理论核算中不思索结构组件的变形,还可以进一步简化为桁架结构,因为超静定结构的全体性比静定结构好,内力较均匀且峰值小,结构刚度和不变性都有所提高,此为偏安全性思索;从简化措置的角度可以用平面静定结构来替代;采用节点法或截面法来核算结构中各组件的轴力,并运用相关核算事理和方法对各组件进行承载性、刚性和不变性等的校核及优化设计。针对以上方法也可接收粗浅的结构核算挨次或相关有限元软件进行辅佐设计分析,并进一步优化理论的货架钢结构系统。 货架钢结构荷载及荷载效应的分析 货架的荷载分为恒荷载、货架活荷载、竖向冲击荷载、水平荷载以及风载、屋面活荷载(或雪载)和地震结果。货架结构设计应按上述荷载效应的最倒运组合设计。 理论上可以将货架各组成件简化为轴线,上述荷载在一定程度上可以进行轴力简化措置。个中恒荷载指货架结构的自重;活荷载指放置在货架结构上的货物和货箱 (或托盘)的重量;竖向冲击荷载指储运机械存放货物时发作的对模梁的冲击力,人世可取一个货箱或托盘(含货物重)静载设计值的50%思索;结果于组装式货架结构的水平荷载指由货架结构构件的初弯曲、安装倾向、荷载偏疼以及储运机械的轻度碰撞等惹起的水平力;货架结构的抗震设计可仅思索水平地震结果的影响,不计竖向地震结果。 货架钢结构设计方法 传统的货架钢结构设计的整个进程是基于手工设计完成的,分为初步设计与身手设计两个阶段。跟着核算机身手的展开,可以运用CAD软件供给的复合建模功用,寻觅货架设计规划新方法,或开辟专用货架软件包,以缩短设计规划周期,降低开辟成本。 有限元辅佐分析手段是把货架系统实体(或图纸)抽象为一组由力学元件构成的模型,把货架单元转换成能为核算机接受的核算模型,还给出载荷及支撑外形的数学描写。 在货架钢结构简化进程中的原则是:在尽可以照实地反映结构体的首要力学特征的前提下,力争用较少的单元和简单的单元方法来显示;在知足货架钢结构构件刚性与主架联接的可靠性的前提下,力争减轻主架立柱的自重或减绵力薄材绵力绵力薄材料尺寸,如:在高架库中采用货架立柱分段厚度节制方法,即上部可选择 1.8mm厚度材料、中部选择2.0mm厚度材料、下部选择2.3mm厚度材料,或合理选择横梁规格与立柱规格,以获得最佳的设计后果、最优的经济效益。 冷弯薄壁多孔货架立柱压杆不变性分析 货架立柱多采用冷弯薄壁多孔结构,且经由多折面截面方法来提高货架的冤枉后理论承载才干。《钢货架结构设计规范CECS23:90》中礼貌,若孔位于板件的无效部位,此开孔板件的有效宽度可依照应无孔板件的有效宽度取用;若孔位于板件的有效部位,则此开孔板件的有效宽度可依照应无孔板件的有效宽度扣除位于有效区内的孔宽取用。 冷弯薄壁多孔立柱是货架钢结构系统中最复杂的构成组件之一,其弯扭丧失稳问题不时是货架钢结构设计的关键问题,直接选择了货架钢结构系统的设计、核算复杂程度,其他冷弯结构组件可直接应用《冷弯薄壁型钢结构身手规范GB50018-2002》中的事理和方法措置,依据相关执行结果进行全截面有效的冷弯型钢货架结构的受拉、受压或受弯构件的强度校核,力争在货架新产品的设计开辟初期就进行有限元分析或核算;或根据该规范的有关礼貌,连络冷弯薄壁多孔货架立柱的特点,核算全截面有效的冷弯型钢货架结构的受拉、受压或受弯构件的强度。 当偏疼弯矩结果于对称平面时,除应按《冷弯薄壁型钢结构身手规范GB50018-2002》中的第5.5.2条核算弯矩结果内的不变性外,还应按个中的公式5.5.2核算其弯矩结果平面外的不变性。 组合式货架横梁承载的核算 货架系统是一个三维空间桁架结构,但在核算横梁承载时可以把核算模型简化为平面模型,且横梁的跨度弘远于其截面尺寸。