本文謹(jǐn)供結(jié)構(gòu)意義上的參考,實(shí)際結(jié)構(gòu)與構(gòu)造應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算以保證承載安全。
結(jié)構(gòu)在豎向荷載與水平荷載作用下,會(huì)產(chǎn)生水平位移。較大位移會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用甚至是承載安全。對(duì)于貨架結(jié)構(gòu)而言,以普通橫梁式貨架為例,沿巷道長(zhǎng)度方向若不設(shè)置任何抗側(cè)力體系,則為有側(cè)移結(jié)構(gòu);沿巷道寬度方向立柱組有橫斜撐桿起到抗側(cè)力作用,可能為無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu)(還需考慮立柱組的高度)。沿巷道長(zhǎng)度方向無(wú)側(cè)移的貨架結(jié)構(gòu)通常在沿巷道長(zhǎng)度方向的貨架背部設(shè)置交叉的垂直拉桿(也叫垂直支撐、背拉桿等),由于存取貨物的需要,貨架結(jié)構(gòu)臨巷道一側(cè)不能設(shè)置垂直拉桿。
根據(jù)目前我國(guó)唯一一本真正結(jié)構(gòu)意義上的貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《鋼貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS23:90,無(wú)側(cè)移的貨架結(jié)構(gòu)必須在沿巷道長(zhǎng)度方向的豎向框架內(nèi)列柱(即貨架背部)之間設(shè)置垂直支撐,并在貨架結(jié)構(gòu)頂面及垂直面支撐交點(diǎn)處設(shè)置水平交叉支撐或固接的水平擱板,如下圖所示。
支撐布置示意圖
本文的屈曲系數(shù)僅限于特征值屈曲分析的產(chǎn)出參數(shù)。關(guān)于屈曲分析的內(nèi)容,這里不予展開(kāi),只需要了解,結(jié)構(gòu)的整體屈曲系數(shù)反映了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力水平。根據(jù)《Steel static storage systems-Adjustable pallet racking systems-Principles for structural design》EN 15512:2009,若屈曲系數(shù)大于10,那么貨架結(jié)構(gòu)為無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu),只需進(jìn)行一階分析即可。若屈曲系數(shù)小于10,那么貨架結(jié)構(gòu)屬于有側(cè)移結(jié)構(gòu),需要考慮結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)。進(jìn)一步,若屈曲系數(shù)小于10且不小于3.3,那么可以采用非直接的二階效應(yīng)計(jì)算;若屈曲系數(shù)小于3.3,那么必須采用直接的二階效應(yīng)計(jì)算。當(dāng)屈曲系數(shù)接近甚至小于1.0時(shí),貨架結(jié)構(gòu)的布置存在問(wèn)題,應(yīng)仔細(xì)檢查并合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
需注意的是,屈曲系數(shù)僅體現(xiàn)了整體結(jié)構(gòu)的特性,決定了需要采取的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析方法,不代表結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力。
高層立體庫(kù)貨架,為了提高承載力,沿巷道長(zhǎng)度方向設(shè)置了拉桿體系。對(duì)于單排的邊列貨架,通過(guò)以下動(dòng)圖逐步展示拉桿體系設(shè)置的要求。
單排貨架無(wú)任何拉桿體系,屈曲系數(shù)1.692:貨架的屈曲模態(tài)為整體傾斜變形(錯(cuò)位),錯(cuò)位的原因在于立柱組橫斜撐布置不是完全對(duì)稱(chēng)。
單排貨架僅垂直拉桿(黑色)無(wú)水平拉桿,屈曲系數(shù)1.780:貨架的屈曲模態(tài)為整體傾斜變形(錯(cuò)位),屈曲系數(shù)無(wú)明顯提升,垂直拉桿基本無(wú)效。
單排貨架垂直拉桿(黑色)+橫梁間水平拉桿(青色),屈曲系數(shù)2.310:貨架的屈曲模態(tài)為整體傾斜變形(無(wú)錯(cuò)位),屈曲系數(shù)略微提升,但仍然屬于有側(cè)移結(jié)構(gòu),垂直拉桿基本無(wú)效。
單排貨架垂直拉桿(黑色)+橫梁間水平拉桿(青色)+橫梁與垂直拉桿間水平拉桿(紅色),屈曲系數(shù)17.042:貨架的屈曲模態(tài)為層間屈曲變形,屈曲系數(shù)明顯提升,達(dá)到無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu)要求,垂直拉桿有效。
對(duì)于中間中間列背靠背的雙排貨架,拉桿體系設(shè)置類(lèi)似。
雙排貨架垂直拉桿(黑色)+橫梁間水平拉桿(青色),屈曲系數(shù)3.426:貨架的屈曲模態(tài)為兩排錯(cuò)動(dòng)整體變形,屈曲系數(shù)較小,未達(dá)到無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu)要求,垂直拉桿基本無(wú)效。
雙排貨架垂直拉桿(黑色)+橫梁間水平拉桿(青色)+背靠背處兩排貨架間水平拉桿(紅色),屈曲系數(shù)16.561:貨架的屈曲模態(tài)為層間屈曲變形,屈曲系數(shù)明顯提升,達(dá)到無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu)要求,垂直拉桿有效。
雙深位貨架的拉桿體系類(lèi)似,排與排之間的水平拉桿必不可少。
綜上,貨架拉桿體系的設(shè)置應(yīng)滿(mǎn)足從最外側(cè)到最內(nèi)側(cè)水平力的傳遞,將各個(gè)平面內(nèi)的水平力向內(nèi)傳遞到背拉桿平面,還要防止貨架之間的相互錯(cuò)動(dòng)。拉桿體系設(shè)置不滿(mǎn)足要求的貨架結(jié)構(gòu),應(yīng)老老實(shí)實(shí)地按照有側(cè)移結(jié)構(gòu)計(jì)算,計(jì)算的結(jié)果很有可能是承載力不足。
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