最近越來越多的客戶關(guān)注貨架的結(jié)構(gòu)承載安全,委托我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。大部分項(xiàng)目已經(jīng)安裝完工等待驗(yàn)收,甚至是已經(jīng)放上貨投入使用。然而實(shí)際發(fā)現(xiàn)貨架存在很多問題,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計(jì)算通不過承載校核,甚至是設(shè)計(jì)的貨架根本就不是結(jié)構(gòu),而是一個(gè)機(jī)構(gòu),連計(jì)算的必要性都沒有,一看就不過。(注:“結(jié)構(gòu)”能承受一定荷載,“機(jī)構(gòu)”是結(jié)構(gòu)的反義詞,不能承受任何荷載)。
貨架主要承受豎向的貨物荷載,這句話沒有問題,所以立柱要設(shè)計(jì)得足夠強(qiáng)。但是硬生生地把立柱豎直向下壓壞,這種情況還是比較少見的,貨架倒塌主要的誘因還是在于水平荷載。不考慮地震就沒有水平荷載了嗎?錯(cuò)。首先搬運(yùn)設(shè)備正常操作對(duì)貨架有水平荷載作用,其次立柱永遠(yuǎn)不可能安裝得絕 對(duì)豎直,總會(huì)有傾斜,一旦放上貨物,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)水平分力作用在貨架上。在水平荷載作用下,貨架是否會(huì)產(chǎn)生較大的側(cè)向變形?如果是,那么立柱的承載能力就下降得多;如果否,那么立柱的承載能力就下降得少。貨架側(cè)向變形與組成貨架的所有部件都相關(guān)。也就是說,立柱的承載力不僅僅與其本身的強(qiáng)弱有關(guān),還與貨架其他構(gòu)件息息相關(guān)。舉個(gè)恰當(dāng)?shù)睦樱词棺屢幻麕p 峰時(shí)期的世界一 流球員歸化,國(guó)足還是出不了線。
以下是遇到的幾個(gè)影響貨架側(cè)向變形的典型問題,請(qǐng)諸位貨架設(shè)計(jì)人員多多留意。
背拉桿是最有效的抵抗貨架側(cè)向變形的構(gòu)件,俗稱抗側(cè)力構(gòu)件。關(guān)于背拉桿的設(shè)置,在立體庫(kù)貨架拉桿(支撐)體系設(shè)置要求一文中有詳細(xì)的分析。見得最多的背拉桿體系如下圖所示,從背部立柱伸出一段懸臂連桿,連桿上拉幾道交叉拉桿。先說結(jié)論,這種設(shè)置就等于沒有設(shè)置,所以結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)就不能考慮背拉桿的作用。說實(shí)話,圖中設(shè)置還算是好的,沒有踩中所有雷點(diǎn),至少它背拉桿接地了,至少它懸臂連桿連在梁柱交點(diǎn)位置而不是立柱層高中間位置。但是由于貨架與交叉拉桿之間存在一定偏心距離(即懸臂連桿長(zhǎng)度),導(dǎo)致貨架側(cè)向很容易變形。不要指望貨架側(cè)向變形一點(diǎn)后背拉桿能通過懸臂連桿把它拉住,真到那個(gè)時(shí)候貨架早已經(jīng)塌了。
典型無效背拉桿設(shè)置
無效背拉桿貨架變形
背拉桿設(shè)置應(yīng):
1. 貨架與背拉桿之間應(yīng)該有有效的水平傳力方式,比如水平交叉拉桿或水平貼板,僅僅懸臂連桿是不夠的;
2. 應(yīng)在背拉桿上下端高度處設(shè)置水平傳力構(gòu)件,水平傳力構(gòu)件應(yīng)該從貨架最內(nèi)側(cè)一直布置到背拉桿位置;
3.較可靠的方式是設(shè)置加強(qiáng)立柱支承住懸臂連桿的另一端,并設(shè)置背拉桿平構(gòu)件將左右兩個(gè)懸臂連桿連接起來,與貨架橫梁形成一矩形框,框?qū)蔷€設(shè)置水平交叉拉桿;
4.背拉桿應(yīng)接地;
5.懸臂連桿應(yīng)靠近梁柱節(jié)點(diǎn)處而不是上下橫梁之間立柱中間位置。
對(duì)于不設(shè)置背拉桿的貨架,比如普通橫梁式貨架,在構(gòu)件規(guī)格已定的情況下,節(jié)點(diǎn)提供了主要的抵抗側(cè)向變形貢獻(xiàn)。傳統(tǒng)的掛片連接方式,梁柱節(jié)點(diǎn)是半剛性,有一定的剛度,需要測(cè)試獲得。但是需要注意的是,如果橫梁與立柱通過螺栓連接,并且螺栓在橫梁截面范圍內(nèi),那么梁柱節(jié)點(diǎn)剛度很小,在結(jié)構(gòu)上會(huì)簡(jiǎn)化為鉸接,抵抗側(cè)向變形的作用降低到可以忽略。
螺栓連接的梁柱節(jié)點(diǎn)
柱腳節(jié)點(diǎn)最主要的問題就是單螺桿可調(diào)柱腳的濫用,見單螺桿可調(diào)式柱腳——貨架倒塌的開始?一文。同理,單螺桿柱腳節(jié)點(diǎn)剛度很小,在結(jié)構(gòu)上會(huì)簡(jiǎn)化為鉸接,抵抗側(cè)向變形的作用降低到可以忽略。
如果以上三種情況同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)結(jié)構(gòu)中,那么,這個(gè)結(jié)構(gòu)就淪落為機(jī)構(gòu),倒塌的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。
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