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組合式貨架立柱的設(shè)計

推薦關(guān)鍵詞：湖州貨架湖州模具架湖州鋁型材工作臺湖州不銹鋼貨架湖州重型貨架湖州隔離網(wǎng) 貨架拆裝
發(fā)布時間：2016-10-24 瀏覽次數(shù)：1645次

組合式貨架立柱的設(shè)計

廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院陳御釵口華南理工大學(xué)王建洲架系統(tǒng)的關(guān)鍵，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性和使用的經(jīng)濟性3貨架作為種重要的倉儲設(shè)備，具有空間利用率高、存取性好、成本低等優(yōu)點，在物流行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。組合式貨架由于每層高度都可調(diào)整，使貨架的層間距可隨擺放貨物的大小任意調(diào)整，增加存貨的隨意性及炅活性，同時具有構(gòu)件尺寸小、倉庫利用率高、制作方便、可以互換組裝且安裝周期短等優(yōu)點，成為貨架中應(yīng)用較廣泛的一種。　　組裝式貨架主要由立柱片、橫梁等基本件和護角、地角、隔撐、隔擋、層板（鋼板或木板）等選配件組成。立柱片是貨架的主要受力支承部件，承重較大可達(dá)16噸。隨著貨架高度的增加、層數(shù)增多，立柱受載大，且大多采用冷彎沖孔薄壁型鋼，本身殘存一定的加工應(yīng)力，實際的受力情況也比較復(fù)雜，因此立柱的設(shè)計選用成為整個貨架系統(tǒng)的關(guān)鍵，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性和使用的經(jīng)濟性。　　n立柱的截面形狀立柱的外形結(jié)構(gòu)如所示。從截面看，立柱的截面形狀（有時也稱為孔型）有三種基本型（見），其中a型結(jié)構(gòu)相對比較簡單，主要用于輕量型貨架；b、c型結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，加工工藝也相對復(fù)雜，主要用于中重型貨架。由基本型衍生的其他形狀主要是在長度較長的邊上增加彎折，以提高立柱的剛度和穩(wěn)定性。在具體設(shè)計上，除了考慮強度、剛度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以外，一般還應(yīng)考慮具體的成型工藝對孔型的影響、坯料的預(yù)加工情況對產(chǎn)品質(zhì)置的影響，如預(yù)沖孔和不在冷彎輥線上的彎曲變形對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，冷彎過程中預(yù)沖孔的可能變形性等。在保證配合尺寸公差要求、保證孔距要求的前提下，截面形狀的設(shè)計應(yīng)兼顧不同板厚的要求，變形采用固定彎曲半徑�！　煦^孔立柱的正面均勻分布著許多長孔（掛鉤孔）和圓孔，用來掛接橫梁的掛鉤、安裝安全銷�！　 b c.立柱的截面示意圖孔型采用呈倒八字或倒梯形，使立柱的長孔與垂直方向有一小角度，掛鉤掛上以后在貨物重力的作用下自動鎖緊，且掛鉤與立柱長孔之間為面接觸，受力狀態(tài)較好，保證使用時更加穩(wěn)固安全。但是，掛鉤孔的開設(shè)對立柱的短柱承載能力有很大的影響，開孔后的承載能力是不開孔時承載能力的70%~95%，而且對小規(guī)格的立柱的影響更大。因此，在滿足橫梁掛鉤承載能力的條件下，應(yīng)該使掛鉤孔的尺寸和數(shù)置盡可能少，以提高貨架的整體承載能力�！　∧壳�，國內(nèi)大多數(shù)貨架生產(chǎn)企業(yè)引進歐洲或曰本等國家的成熟技術(shù)，產(chǎn)品成系列化且結(jié)構(gòu)相對統(tǒng)一，每個系列的產(chǎn)品般只是外形尺寸和材料壁厚的不同，提高了立柱的生產(chǎn)效率，并易于貨架的快速選型�！　∮捎诹⒅秦浖艿闹饕芰＝Y(jié)構(gòu)形狀相對復(fù)雜，并且大多數(shù)采用冷彎薄壁型鋼（本身殘存一定的加工應(yīng)力），受載情況也比較復(fù)雜，尤其是高層貨架，層數(shù)多，受載大，從而使立柱的設(shè)計冗繁，校核復(fù)雜，取值的合理與否，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性�！　強度與穩(wěn)定性驗算對立柱進行強度驗算時，根據(jù)其受載狀態(tài)的不同，需分別按軸壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件進行驗算，計算采用冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB50018― 2002）的相關(guān)公式�！　‰m然貨架的立柱基本是由薄鋼板經(jīng)冷軋而成，立柱截面經(jīng)多次彎曲，不會出現(xiàn)局部失穩(wěn)現(xiàn)象，但是隨著貨架支柱截面形式的不斷豐富和篼強鋼材的應(yīng)用，使得受壓立柱向著輕型、薄壁的方向發(fā)展，容易引起立柱的整體失穩(wěn)，因此受壓立柱構(gòu)件的穩(wěn)定性顯得更加重要�！　�(yīng)于立柱的軸壓與壓彎受力狀態(tài)，穩(wěn)定性驗算也應(yīng)分別按軸壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件這兩種情況進行驗算，而且既要驗算其自身平面內(nèi)外的穩(wěn)定性，又要驗算柱肢平面內(nèi)外的穩(wěn)定性，穩(wěn)定性驗算采用冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范的相關(guān)公式�！　∮捎谌斯び嬎惚容^繁復(fù)，并且容易出錯，因此不少學(xué)者采用有限元分析的理論，借助ANSYS、NASTRAN等軟件，對貨架整體或立柱等部分進行數(shù)值模擬，對立柱的強度、穩(wěn)定性進行分析，得出極限承載力和試件的失效模態(tài)，同時可對截面形狀和各種孔型開設(shè)的位置大小進行優(yōu)化設(shè)計�！　》治鲇嬎愫蛯嵺`都證實，立柱所用的材料的機械性能、模具的設(shè)計、制作度是影響立柱承載能力和穩(wěn)定性的主要因素，各種孔型的大小變化對穩(wěn)定性有直接的影響，材料的截面局部變薄對穩(wěn)定性的影響不大�！　　鯇嶒灉y試立柱的設(shè)計過程中，為了驗證設(shè)計的可靠性，通常要對貨架的承載能力極限進行測試。立柱的承載能力極限狀態(tài)一般可概括為以下六種情況：①整個結(jié)構(gòu)或其中一部分作為剛體失去平衡（如傾覆現(xiàn)象）；②結(jié)構(gòu)構(gòu)件或聯(lián)接因材料強度被超過而被破壞；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系（倒塌）；④結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（屈曲等）；⑤結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過度的塑性變形，而不適宜繼續(xù)承載；（I）在重復(fù)載荷的作用下，構(gòu)件疲勞斷裂。在這些極限狀態(tài)中，穩(wěn)定性是關(guān)鍵問題。目前多采用短柱試驗的方法，以獲得短柱的受力性能及其承載能力�！　≥d荷采用分級加載的方式，實驗結(jié)果表明，冷彎薄壁型鋼短柱軸心受壓的破壞形式為壓屈破壞；短柱在達(dá)到極限荷載后，承載力逐漸下降，而且大規(guī)格短柱承載力下降得比較慢，大規(guī)格短柱延性好、性能佳；開孔對于短柱的承載力有很大影響，對小規(guī)格短柱的影響更為明顯。　　綜上所述，組合式貨架立柱設(shè)計應(yīng)該在保證結(jié)構(gòu)的安全性和使用的經(jīng)濟性的前提下，考慮采取高效經(jīng)濟的薄壁冷軋成型工藝，兼顧有利于實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的選型，借助于有限元分析等方法對立柱的強度、穩(wěn)定性進行分析，對截面形狀和各種孔型的開設(shè)位置、大小進行優(yōu)化設(shè)計，并對實際的成品進行必要的實際測試，以保證產(chǎn)品的可靠性。http://www.103283.cn/ 湖州模具架|湖州工作臺

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