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仓储货架的立柱受力特征与分析
点击次数:1501  更新时间:2017-01-06  【打印此页】  【关闭
现代一般的仓储货架都是组合式结构,基本由立柱、横梁、货架配件等按需要组合而成。其中货架的立柱是货架受力的主要部件之一,在实际的使用中对货架的整体其他关键的作用。承受重力最大可达数十吨,随着高度、货架层数的增加,立柱片的受力程度也在不断的增大。在如重型货架等类型的仓储货架上表现尤为明显。因此立柱的设计选用成为整个货架系统的关键,直接关系到结构的安全性和使用的经济性。

虽然货架的立柱基本是由薄钢板经冷轧而成,立柱截面经多次弯曲,不会出现局部失稳现象,但是随着货架支柱截面形式的不断丰富和篼强钢材的应用,使得受压立柱向着轻型、薄壁的方向发展,容易引起立柱的整体失稳,因此,货架立柱受力时的稳定性显得更加重要。
货架立柱
对应于立柱的轴压与压弯受力状态,稳定性验算也应分别按轴压构件和压弯构件这两种情况进行验算,而且既要验算其自身平面内外的稳定性,又要验算柱肢平面内外的稳定性,稳定性验算采用冷弯薄壁型钢结构技术规范的相关公式。

由于人工计算比较繁复,并且容易出错,因此不少学者采用有限元分析的理论,借助ANSYS、NASTRAN等软件,对货架整体或立柱等部分进行数值模拟,对立柱的强度、稳定性进行分析,得出极限承载力和试件的失效模态,同时可对截面形状和各种孔型开设的位置大小进行优化设计。分析计算和实践都证实,立柱所用的材料的机械性能、模具的设计、制作度是影响立柱承载能力和稳定性的主要因素,各种孔型的大小变化对稳定性有直接的影响,材料的截面局部变薄对稳定性的影响不大。

仓储货架的立柱的承载能力极限状态一般可概括为以下六种情况:1、整个结构或其中一部分作为刚体失去平衡(如倾覆现象)。2、结构构件或联接因材料强度被超过而被破坏。3、结构转变为机动体系(倒塌)。4、结构或构件丧失稳定(屈曲等)。5、结构出现过度的塑性变形,而不适宜继续承载。在重复载荷的作用下,构件疲劳断裂。在这些极限状态中,稳定性是关键问题。目前多采用短柱试验的方法,以获得短柱的受力性能及其承载能力。

载荷采用分级加载的方式,实验结果表明,冷弯薄壁型钢短柱轴心受压的破坏形式为压屈破坏。短柱在达到极限荷载后,承载力逐渐下降,而且大规格短柱承载力下降得比较慢,大规格短柱延性好、性能佳,开孔对于短柱的承载力有很大影响,对小规格短柱的影响更为明显。这在实际的设计制造中需要有针对性的去分析落实。

此文关键词: 货架立柱受力
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