貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的典型問題

• event2022-01-17 17:06:54
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最近越來(lái)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?，即使讓一名巔 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。

一、背拉桿問題

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(wú)效背拉桿設(shè)置

無(wú)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(lái)，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。

二、梁柱節(jié)點(diǎn)問題

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)

三、柱腳節(jié)點(diǎn)問題

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。