关于货架立柱的分析 |
| 发布日期：2013-01-12 发布单位：海宁货架 浏览次数：次 |
1、立柱的截面形状分析，货架立柱的截面形状分析包括以下方面：
(1)开口薄壁截面、封闭薄壁截面及其他钢结构型材，薄壁截面在整体稳定性分析中有三种破坏模式(弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲)。由于国内封闭薄壁截面立柱的市场形式比较少，相对的理论和试验开展得也少：
(2)立柱结构孔洞或因材料强度不足而局部破坏及其对整体结构和承载力的影响；
(3)立柱结构约束类别及节点设计与布置不合理，或者局部补强措施不合理造成的隐患；
(4)立柱结构或构件由于屈曲而丧失整体稳定性；
(5)立柱结构初始成型缺陷及塑性变形超标(无法确定能使用的屈曲后强度，只能将屈曲后强度作为立柱设计的安全性储量考虑)及构件疲劳断裂等。
目前有理论表明，冷弯薄壁型钢柱可能在达到整体破坏荷载前其局部就发生屈曲破坏，局部屈曲和整体屈曲互相作用，也会导致立柱整体强度降低、整体结构稳定性下降，由此在AISI规范中由控制临界屈曲应力及有效面积来代替全部横截面面积以确定立柱的额定负荷。
2、立柱的冷弯成型工艺分析 对立柱的冷弯成型工艺分析结果表明，要兼顾不同料厚材料所形成的成型截面尺寸的变化对货架结构装配互换性的影响。还要根 据材料特性选择合理的弯曲半径和弯曲角，以防止折面根部边缘不合理裂纹、折面根部弯曲面的减薄等不良冷弯缺陷的产生。随着货架生产技术与工艺的发展，以及 高强度钢板等新材料的应用，立柱折面从最基本的角钢型折面衍生到多折面结构(其形状主要是在基本折边的基础上设计合理的弯曲半径和弯曲角来增加弯折面)。 由于冷弯薄壁多孔型立柱的选材厚度都较薄，开口截面立柱的扭转刚度与材料厚度的立方成正比，因此冷弯薄壁多孔型立柱的抗扭能力相对较弱，根据有效宽度理 论，需要严格控制结构的宽厚比设计参数。
基于以上分析，要根据生产制造工艺和货架结构、高度等选择合理的立柱加接模式，以适应高位立体库的发展，同时 又不会显著降低接口处的力学性能，并考虑立柱生产制造的相对成本；既提高立柱的承载强度、刚度和稳定性，获得力学性能优异的冷弯薄壁型钢立柱，又能扩大货 架立柱的应用领域。
货架立柱另一个重要的结构特征是：在特定冷弯薄壁型钢的立面、侧面冲出形成一系列的具有一定分布规律和精度要求的孔或不规则的连续 孔洞。以满足货架结构间的装配要求，形成了以多孔立柱为竖向支撑的独特力系钢结构体。这对生产工艺、产品的制造精度等方面提出了更高要求，也加大了货架结构的力学分析与研究的复杂性、困难性。因为对于冷弯薄壁多孔货架立柱来说，它的极限承载力除受到整体屈曲、局部屈曲、畸变屈曲及其相互作用的影响外，还有 孔洞的影响、梁柱节点刚性及半刚性特征、支撑与立柱连接形成的节点约束、柱底板与立柱连接的影响等，均增加了立柱理论分析及试验的复杂性。《轴压多孔冷弯 薄壁c型钢柱的弯扭屈曲》一文中规定：若孔位于板件的无效部位，此开孔板件的有效宽度可按相应无孔板件的有效宽度取用；若孔位于板件的有效部位，则此开孔 板件的有效宽度可按相应无孔板件的有效宽度扣除位于有效区内的孔宽取用，并需要通过开孔短柱试验和相应的无孔短柱试验来确定实际开孔型材的全截面力学性能 以及开孔对构件承载力的影响，可以通过开孔型材的孔洞影响系数来描述和计算。因此，从立柱的应用角度来看。一定要关注立柱的生产制造精度、设计装配互换性 要求及施工现场的安装精度、使用环境等多方面的要求。
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