CECS 23-1990 钢货架结构设计规范.pdf

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1、建标中国工程建设标准化协会标准钢货架结构设计规范中国工程建设标准化协会标准钢货架结构设计规范主编单位 全国薄壁型钢结构标准技术委员会批准单位 中国工程建设标准化协会批准日期 年 月 日北京前言年代以来 为了适应现代工业高度自动化和大批量生产的需要 提高仓储密度及转运效率 减少劳动强度 改善储运条件降低仓储费用 提高经济效益 各国相继建设和发展了高度自动化的立体仓库 普遍采用多层钢货架结构作为其储存系统我国自 年代以来也相继在若干自动化立体仓库及图书馆等建筑物中采用了库架分离式的或库架合一式的钢货架结构 为适应我国仓储系统自动化 立体化发展的需要 为钢货架结构的设计提供依据 特制订本规范本规范在

2、编制过程中 编制组进行了较为系统的调查研究和必要的科学试验 总结了国内外科研成果和工程实践经验 借鉴了国外的有关规范 并广泛征求意见进行必要的修改 最后由全国薄壁型钢结构标准技术委员会组织审查定稿现批准 钢货架结构设计规范 编号为 并推荐给各工程建设设计 施工单位使用 在使用过程中 请将意见及有关资料寄交武昌中南路中南建筑设计院转全国薄壁型钢标准技术委员会 邮政编码 以便修订中国工程建设标准化协会年 月 日目录主要符号第一章 总则第二章 材料第三章 基本设计规定第一节 设计原则第二节 强度设计值第三节 构造的一般规定第四章 荷载及荷载效应组合第一节 一般规定第二节 竖向冲击荷载第三节 水平荷载

3、第四节 地震作用第五节 荷载效应组合第五章 组装式货架结构第一节 一般规定第二节 托盘横梁设计第三节 竖向框架设计第四节 构造要求第六章 整体式货架结构第一节 一般规定第二节 立柱设计第三节 支撑系统第七章 库架合一式货架结构第一节 一般规定第二节 立柱设计第三节 构造要求第八章 试验方法第一节 一般规定第二节 短柱试验第三节 托盘横梁试验第四节 测定梁 柱连接性能和柱脚底板转动刚度的门架试验第五节 组装式货架单元的整体试验附录一 本规范名词解释附录二 立体仓库货架结构图例附录三 圆孔板件有效宽度 的计算方法附录四 组装式货架结构竖向框架柱计算长度系数 图附加说明主要符号荷载及荷载效应集中力货

4、架结构总水平地震作用标准值货架结构第 层的水平地震作用标准值试件的破坏荷载货架结构总重力荷载的代表值货架结构的等效总重恒载的标准值集中于货架结构第 层 第 层的重力荷载标准值水平荷载的平均值弯矩简支梁跨中最大弯矩试件的弯曲承载力 端部半刚性连接的托盘横梁的跨中最大弯矩轴力 框架往底面处的压力外拉力高强度螺栓的设计预拉力货架结构的基本自振周期托盘横梁节点处的平均侧向位移货架结构第 层的侧向位移简支梁的跨中最大挠度端部半刚性连接的托盘横梁的跨中最大挠度托盘横梁节点处的平均转角框架柱柱脚平均转角平均最大应变受压板件局部屈曲的临界应力计算指标钢材的弹性模量一个强度螺栓的抗拉 抗剪设计承载力钢材的抗拉

5、抗压和抗弯强度设计值钢材的端面承压强度设计值钢材的比例极限钢材的抗拉强度钢材的抗剪强度设计值钢材的屈服强度螺栓的承压 抗拉和抗剪强度设计值对接焊缝的抗压 抗拉和抗剪强度设计值角焊缝的抗压 抗拉和抗剪强度设计值混凝土的轴心抗压强度抗震强度设计值计及冷弯效应的钢材强席设计值几何参数有效截面面积货架高度货架结构第 层 第 层的计算高度货架横梁 立柱及等效地梁的截面惯性矩梁的跨度 计算长度 型钢截面中心线的长度托盘横梁的跨度计算梁上面一根横梁至下面一根横梁 或地面 之间的柱段长度地面至相邻第一根横梁之间的柱段长度第一根横梁至第二根横梁之间的柱段长度等效地梁的长度有效截面抵抗矩截面宽度截面有效宽度孔径截

6、面高度 截面最大边长截面的回转半径截面第 个棱角的内表面弯曲半径型钢壁厚截面第 个棱角所对应的圆周角长细比弯扭屈曲的换算长细比计算系数恒载 活载和风载的荷载效应系数地震作用 竖向冲击荷载和水平荷载的荷载效应系数梁端节点的弹性常数框架柱底转动刚度系数确定货架立柱计算长度系数的系数板件的稳定系数 计算高强度螺栓抗剪设计承载力的系数截面所含棱角数传力摩擦面数相应于货架结构基本自振周期的水平地震影响系数水平地震影响系数的最大值等效弯矩系数钢材抗拉强度与屈服强度的比值恒载 可变荷载及水平地震作用的分项系数挠度及弯矩嵌固影响系数成型方式系数 试验值的离散性系数计算长度系数轴心受压构件的稳定系数第一章总则第

7、条为适应我国仓储系统自动化 立体化发展的需要 为钢货架结构的设计提供依据 特制订本规范第条本规范适用于以冷弯型钢或热轧型钢制作的组装式货架 整体式货架和库架合一式货架 不适用于以其他材料制作的货架第条组装式货架系指组成货架的横梁与立柱间采用机械式锁紧装置连接且与建筑物分离的可拆装的货架 整体式货架系指组成货架的结构构件均采用焊接或螺栓连接且与建筑物分离的固定式货架 库架合一式货架系指货架兼作建筑物承重结构的固定式货架 这类货架除承受货物荷载外 还作为库房的骨架支承屋面和墙面围护结构第条设计货架结构时 应综合考虑使用要求 设备情况 荷载性质 材料供应及制作安装条件等因素 合理选择材料 结构型式和

8、构造措施 做到技术先进 经济合理 安全适用确保质量第条本规范遵守 建筑结构设计统一标准的基本原则 符合 建筑结构设计通用符号 计量单位和基本术语 的要求第条钢货架结构的设计除应遵守本规范的规定外尚应符合 建筑结构荷载规范 冷弯薄壁型钢结构技术规范 钢结构设计规范 以及现行 钢结构施工验收规范 等的要求第二章材料第条钢货架承重结构的钢材 应根据其重要性 荷载特征 连接方法 使用环境等具体情况选择其钢号和材质承重结构的钢材通常宜采用 碳素结构钢 规定的 钢和 低合金结构钢 规定的 锰钢当有可靠根据时 可采用其他钢号第条工作温度等于或低于 的钢货架承重结构不宜采用 级沸腾钢第条承重结构的钢材应具有抗

9、拉强度 伸长率 屈服点 或屈服强度 和硫 磷含量的合格保证 对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证 对冷弯型钢尚应具有冷弯试验的合格保证第条钢货架结构的连接材料应符合下列要求一 手工焊接用的焊条 应符合现行 碳钢焊条 和 低合金钢焊条 的规定 选用的焊条型号应与主体金属强度相适应二 自动焊和半自动焊接用的焊丝 应符合现行 焊接用钢丝 的规定 选用的焊丝和焊剂应与主体金属强度相适应三 气体保护焊应采用符合现行 焊接用钢丝 规定的含有锰 硅等高脱氧元素的合金钢焊丝四 普通螺栓宜采用 碳素结构钢 规定的钢制作五 高强度螺栓应符合现行 钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母 垫圈型式尺寸与技术条件 或 钢结

10、构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件 的规定六 锚栓可采用 碳素结构钢 规定的 钢和 低合金结构钢 规定的 锰钢制作第三章基本设计规定第一节设计原则第条本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法 以分项系数设计表达式进行计算第条货架结构的承重构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计 非承重构件应按构造要求设置第条一般货架结构的安全等级可取为三级 有特殊要求的货架结构的安全等级可根据具体情况另行确定第条按承载能力极限状态设计货架结构时 应采用荷载设计值和强度设计值进行计算 按正常使用极限状态设计货架结构时 应采用荷载标准值和容许变形进行计算第条除本规范另有规定者外 计算货架结构构件

11、和连接所采用的荷载标准值 荷载分项系数和荷载组合值系数的取值以及荷载效应组合 均应符合 建筑结构荷载规范的规定 结构内力和变形可按结构力学方法确定 截面选择应按 钢结构设计规范 或 和 冷弯薄壁型钢结构技术规范 中的规定第条设计特殊型式的组装式货架结构时 若无适当计算方法可资利用 可按本规范第八章中列示的方法进行模型或足尺试验 以确定有关参数及承载能力第二节强度设计值第条钢材的强度设计值按表 采用钢材的强度设计值表钢号 钢材种类抗拉 抗压 抗弯 抗剪端面承压 磨平顶紧钢热轧型钢冷弯型钢锰钢热轧型钢冷弯型钢注 镇静钢钢材的抗拉 抗压 抗弯和抗剪强度设计值可按表中数值提高其他钢材及进口钢材的强度设

12、计值可根据其屈服强度按相应钢号的数值采用表中热轧型钢的设计强度系第一组钢材的值第条计算全截面有效的冷弯型钢货架结构的受拉受压或受弯构件的强度时 可采用计及冷弯效应的强度设计值其值由下式确定式中 成型方式系数 对于冷弯高频焊 圆变 方 矩形管 取 对于圆管和其他开口型钢 取钢材的抗拉强度与屈服点的比值 对于 钢 取对于 锰钢 取型钢截面所含棱角数型钢截面上第 个棱角所对应的圆周角 以弧度为单位型钢截面中心线的长度 可取型钢截面积与其厚度的比值 也可按下式计算式中 型钢平直部分宽度之和型钢截面上第 个棱角内表面的弯曲半径型钢壁厚第条焊缝的强度设计值应按表 采用焊缝的强度设计值表钢 材 对 接 焊

13、缝 角焊缝钢 号 钢材种类 抗压 抗拉 抗剪抗压 抗拉抗剪钢热轧型钢冷弯型钢锰钢热轧型钢冷弯型钢第条普通螺栓连接的强度设计值应按表 采用普通螺栓连接的强度设计值表强度类别螺栓的钢号 构 件 的 钢 号钢 钢 锰钢抗拉抗剪承压注 表中括号内数字适用于冷弯型钢货架结构第条锚栓的抗拉强度设计值 对于 钢取对于 锰钢取第条承压型高强螺栓的强度设计值应按表 采用承压型高强螺栓的强度设计值表强度类别承压型高强螺栓性能等级 构 件 的 钢 号级 级 钢 锰钢抗剪承压第条摩擦型高强度螺栓的设计承载力按下列规定计算一 在抗剪连接中 每个摩擦型高强度螺栓的抗剪设计承载力 应按下式计算式中 系数 对于热轧型钢 取

14、对于冷弯型钢 取传力摩擦面数抗滑移系数 按表 采用高强度螺栓的预拉力 按表 采用抗滑移系数值表连接处钢构件接触面的处理方法构件的钢号钢 锰钢喷砂喷砂后生赤锈喷砂后涂无机富锌钢材轧制表面清除浮锈一注 括号内数字适用于冷轧钢材除锈方向应与受力方向相垂直每个摩擦型高强废螺栓的设计预拉力值表螺栓的性能等级螺栓的公称直径级级二 每个摩擦型高强度螺栓沿杆轴方向的抗拉设计承载力按下式计算三 同时承受摩擦面的剪切和沿螺栓杆轴方向的外拉力的摩擦型高强度螺栓的抗剪设计承载力可按下式计算且第条计算下列情况的货架结构构件和连接时 本节前述各条款中规定的强度设计值应乘以下列相应的折减系数一 采用焊接方管的立柱二 单面连

15、接的单角钢构件按轴心受力计算强度和连接按轴心受压计算稳定性注 对中间无联系的单角钢压杆 为按最小回转半径计算的杆件长细比三 无垫板的单面对接焊缝四 施工条件较差的高空安装焊缝五 搭接连接 填垫板的连接及单盖板的不对称连接上述几种情况同时存在时 其折减系数应连乘第条货架结构的抗震强度设计值 应按下式确定式中 构件或连接的强度设计值 按本节第 第条采用 抗震强度设计值调整系数 通常 货架结构梁 柱构件取 支撑及连接取 第三节构造的一般规定第条钢货架结构的型式 尺寸 连接 构造应根据货物的类别 数量 尺寸 存取频率以及储运机械的种类 型式性能和控制方式等使用要求 经综合比较 分析确定第条钢货架结构的

16、巷道宽度应根据叉车 堆垛机或其他储运机械的正常运行及操作要求确定第条组装式货架结构的高度可按叉车或其他储运机械的提升能力确定 整体式货架及库架合一式货架多为固定式货架结构 其高度通常可按使用要求确定 一般不宜低于第条组装式货架结构通常由若干榀竖向框架以及若干层与竖向框架相连接的横梁组成 竖向框架宽度和横梁长度取决于货格尺寸 竖向框架宽度一般为 横梁长度一般为第条整体式货架结构和库架合一式货架结构通常由若干个格构式立柱和支撑系统组成 立柱分肢间距和沿巷道方向的柱距应按货格尺寸确定第条确定钢货架结构的货格尺寸时 货箱之间以及货箱与立柱之间的间隙值宜取第条组装式货架结构框架柱 固定式货架结构格构式立

17、柱的受压分肢和柱顶桁架的受压弦杆 支座压杆等主要受压构件的长细比不宜超过 其他受压腹杆和支撑压杆的长细比不宜超过 受拉构件的长细比不宜超过 但张紧的圆钢拉条的长细比不受此限第条货架立柱底部均应设置垫板 组装式货架结构的框架柱底部一般可不设锚栓仅作构造固定 固定式货架结构的立柱应与基础锚固第四章荷载及荷载效应组合第一节一般规定第条货架结构上的荷载可分为恒荷载 货架活荷载竖向冲击荷载 水平荷载以及可能有的风载 屋面活荷载 或雪载 和地震作用 货架结构应按上列荷载效应的最不利组合设计第条恒荷载系指货架结构的自重 库架合一式货架结构的恒荷载尚应包括屋面和墙面等的自重第条货架活荷载系指搁置在货架结构上的

18、货物和货箱 或托盘 的重量 设计库架合一式货架结构时应计及屋面活荷载或雪载的影响第二节竖向冲击荷载第条竖向冲击荷载系指储运机械存放货物时产生的对横梁的冲击力 通常可取作一个货箱或托盘 含货物重 静载设计值的第条按承载能力极限状态设计直接承受货架活荷载的牛腿 横梁和端节点时 应计及作用在最不利位置处的竖向冲击荷载的影响 且由此冲击荷载所产生的应力不得大于强度设计值计算横梁挠度时 毋须考虑竖向冲击荷载的影响第条设计组装式货架结构的竖向框架和固定式货架结构的立柱时 均不计竖向冲击荷载的影响第三节水平荷载第条作用于组装式货架结构的水平荷载系指由货架结构构件的初弯曲 安装偏差 荷载偏心以及储运机械的轻度

19、碰撞等因素所引起的水平力第条水平荷载分别沿组装式货架结构纵 横两个主方向作用于托盘横梁与竖向框架柱的连接节点处 对于有侧移的组装式货架结构 此水平荷载可取为由横梁传至该节点的全部恒载与最大活载之和的 对于无侧移的组装式货架结构 此值可取作第条设有堆垛机的固定式货架 其水平荷载应根据堆垛机制造厂商提供的有关资料 诸如 由堆垛机传至货架结构的最大静荷载 最大动力荷载及其作用位置和相应的纵 横向冲击系数等 确定第四节地震作用第条货架结构的抗震设计可仅考虑水平地震作用的影响 不计竖向地震作用第条作用于固定式货架结构纵 横两个主方向的水平地震作用的标准值应按下列公式确定式中 货架结构的总水平地震作用标准

20、值相应于货架结构基本自振周期的水平地震影响系数 其值可按第 条确定货架结构的等效总重量 一般可取货架结构总重力荷载的代表值货架结构第 层的水平地震作用标准值分别为集中于货架结构第 层 第 层处的重力荷载代表值 按第 条的规定确定分别为货架结构第 层 第 层的计算高度第条货架结构的水平地震影响系数 应根据近震远震 场地类别和货架结构的基本自振周期按下列公式确定当 秒时秒 秒 时秒 秒时式中 货架结构的基本自振周期 可按理论计算或经验公式确定根据场地类别和近震 远震按表 采用水平地震影响系数的最大值 可按表 采用值秒表远 近震场地类别近震远震水平地震影响系数的最大值表烈度第条计算地震作用时 货架结

21、构的重力荷载代表值应取其自重的标准值和所有活荷载组合值之和 各活荷载的组合值系数应按表 采用货架活荷载的组合值系数表活荷载种类 组合值系数雪荷载屋面活荷载按实际情况考虑的货架各层活荷载按等效均布荷载考虑的货架各层活荷载第条货架结构的基本自振周期 可按下列方法计算式中 按多质点体系算得的货架结构的基本自振周期货架结构第 层的重力荷载代表值货架结构第 层承受相应于其重力荷载代表值的水平力时该层的位移式中 货架高度 以 计第五节荷载效应组合第条按承载能力极限状态设计货架结构时 应根据使用过程中货架结构上可能同时出现的荷载 由下列荷载效应组合中的相应情况取最不利的荷载效应组合计算货架结构的内力一 恒荷

22、载 货架活荷载式中 恒荷载分项系数 当其效应对结构不利时取 当其效应对结构有利时取 活荷载分项系数 通常取 恒荷载和活荷载的荷载效应系数 通常按结构力学方法计算恒荷载和活荷载的标准值二 恒荷载 货架活荷载 竖向冲击荷载式中 竖向冲击荷载的荷载效应系数 按结构力学方法计算竖向冲击荷载标准值 按本章第二节的规定采用三 恒荷载 货架活荷载 水平荷载式中 水平荷载的荷载效应系数 按结构力学方法计算水平荷载标准值 按本章第三节的规定采用四 恒荷载 货架活荷载 风荷载式中 风荷载效应系数 按结构力学方法计算风荷载标准值五 恒荷载 货架活荷载 风载 水平荷载六 恒荷载 货架活荷载 水平地震作用 式中货架活荷

23、载的组合值系数 按表 采用货架活荷载标准值水平地震作用分项系数 水平地震作用效应系数水平地震作用的标准值 按本章第四节的规定采用第条按正常使用极限状态设计货架结构时 应根据使用过程中货架结构上可能同时出现的荷载 由第 条第一至五种荷载效应组合中的相应情况取最不利的荷载效应组合计算其变形 计算时上列各荷载效应组合计算公式中的荷载分项系数均应取作第条设计室内的组装式 整体式货架结构不必考虑第 条中第四 五种荷载效应组合 设计库架合一式货架结构和室外的组装式 整体式货架结构时 不考虑风荷载效应和地震作用效应组合 但应考虑风荷载和按第 条确定的水平荷载同时作用第条设计库架合一式货架结构时 尚应按下列荷

24、载效应组合进行计算式中符号含义同前第条设计货架结构时 应按使货架结构倾覆的水平地震作用或最大风载 水平荷载与使货架结构保持稳定的最小重力荷载的最不利荷载效应组合进行货架结构的整体倾覆计算 计算时应取 第五章组装式货架结构第一节一般规定第条组装式货架结构宜采用冷弯薄壁型钢制作第条组装式货架结构构件的受拉强度应按净截面计算 受压强度及稳定性应按有效截面计算 变形及各种稳定系数可按毛截面计算第条组装式货架结构构件中无孔受压板件的有效截面可按 冷弯薄壁型钢结构技术规范 中的有关规定确定第条组装式货架结构构件中开孔受压板件的有效宽度通常可按下法确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

25、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开圆孔的板件的有效宽度亦可按本规范附录一中列示的方法确定第二节托盘横梁设计第条组装式货架结构的托盘横梁一般可按简支梁计算 若横梁与立柱采用机械式连接时 计算横梁的强度和挠度应计入梁 柱半刚性连接节点的部分嵌固影响第条端部为半刚性连接的托盘横梁的跨中最大弯矩可按下式计算式中 简支梁跨中最大弯矩弯矩嵌固影响系数式中 横梁的跨度横梁截面绕弯曲轴的惯性矩弹性模量梁端节点的弹性常数 按本规范第 节所列示的方法由试验确定式中 立柱绕弯曲轴的惯性矩由计算梁的上一根横梁至下一根横梁或地面之间的

26、柱段长度第条端部为半刚性连接的托盘横梁的跨中最大挠度宜按下式确定式中 简支梁的跨中最大挠度挠度嵌固影响系数 按下式计算第条特殊形式的托盘横梁 其承载能力可按本规范第 章第三节的规定由试验确定第条计算托盘横梁的挠度时 可不计竖向冲击荷载的影响 托盘横梁的最大挠度不宜大于其跨度的第条托盘横梁两端通常焊有与立柱相连的连接件该连接件的承载能力可由试验确定 连接件与横梁的连接焊缝则应按横梁所承受的弯矩和剪力计算第条托盘横梁与立柱间采用机械式连接时 每个端节点除应满足第 条的要求外 尚应确保能承受一个 的上拔力而不发生破坏和松脱第三节竖向框架设计第条竖向框架由两根带孔框架柱和腹杆组成 框架柱可采用卷边槽钢

27、 矩 方 形管或圆管等截面形式 框架柱底部焊有承压底板 底板上常设有 个栓孔 腹杆可采用槽钢或角钢 与柱直接连接 通常不设节点板第条竖向框架的内力应按本规范第四章第五节规定的最不利荷载效应组合计算 其承载能力可由计算确定 亦可按本规范第八章第五节的规定由试验确定第条单轴对称的框架柱 当偏心弯矩作用于对称平面内时 其强度和稳定性可按 冷弯薄壁型钢结构技术规范的有关规定计算 当偏心弯矩作用于非对称平面内时其稳定性可按下列公式计算式中 轴心力对截面对称轴 轴的弯矩轴心受压构件的稳定系数 按 冷弯薄壁型钢结构技术规范 公式算得的弯扭屈曲换算长细比 由该规范附表 或附表 查得轴心受压构件对 轴的稳定系数

28、弯矩作用于非对称平面内时 受弯构件的整体稳定系数 按 冷弯薄壁型钢结构技术规范附录三的规定计算对主轴 的欧拉临界力有效截面面积 按本规范第 条的规定确定等效弯矩系数 按 冷弯薄壁型钢结构技术规范 第 条的规定采用对 轴的有效截面抵抗矩钢材的强度设计值第条当竖向框架柱绕垂直于巷道方向的轴线弯曲时 其弯矩作用平面内的计算长度 可按下列规定采用一 有侧移的组装式货架结构式中 地面至相邻第一根托盘横梁之间的柱段长度计算长度系数 可按下列公式算得的 由本规范附图 查得系等效地梁线刚度式中 柱脚底板转动刚度 可按下列规定确定亦可按本规范第 条的规定由试验确定第一根横梁至第二根横梁之间的柱段长度框架柱截面平

29、行于弯曲轴方向的宽度L1L2L1L2L3 L4框架柱截面垂直于弯曲轴方向的高度其他符号的含义同前二 无侧移的组装式货架结构 通常可取竖向框架平面外支撑点之间的距离第条当竖向框架柱绕平行于巷道方向的轴线弯曲时 其弯矩作用平面内的计算长度 可按下列规定采用一 若竖向框架的斜杆 水平杆与框架相交 且时 如图 所示 可取作两撑杆之间较长柱段的长度图 图二 若竖向框架的斜杆与水平杆相交 且 时 如图 所示 可取作水平撑杆之间的柱段长度第条其他形式的竖向框架 其框架柱的计算长度可由合理的分析或试验确定第条竖向框架腹杆的计算长度可取杆件全长第条组装式货架结构的竖向框架 其自身平面内的整体稳定性可按格构式构件

30、计算 其对虚轴的计算长度为系竖向框架的高度 系计算长度系数 可根据荷载重心位置的不同 按下列规定取用当竖向框架上荷载重心位置低于框架全高的 时当竖向框架上荷载重心位置低于框架全高的 时当竖向框架上荷载重心位置高于框架全高的 时第条无侧移的组装式货架结构必须在沿货架巷道方向的竖向框架内列柱之间设置垂直支撑 并在货架结构顶面及垂直支撑交点处设置水平交叉支撑或固接的水平搁板第条竖向框架柱的底板面积 可按下式计算式中 作用于竖向框架柱底面处的压力混凝土局部承压强度提高系数混凝土的轴心抗压强度可由 混凝土结构设计规范 查得第四节构造要求第条除设有自动称重装置者外 每个组装式货架均应在醒目处设置一个或多个

31、永久性标牌 每个标牌的面积不宜小于 标牌上应以清晰的字迹标出最大单元荷载每层最大均布荷载及 或 每个开间最大总荷载的容许限值 所谓单元荷载通常是指一个货盘或一个货箱 含货物 的重量 若某一层货架上堆有多个单元荷载 应在标牌上如实标明 业主和用户不得任意更改货架系统 以免标牌上列示的数据失效导致货架破坏第条每个组装式货架均应附有相应的结构简图 图中应列出作用荷载的大小 位置以及所有可能的结构型式和偏差限值等 此文件一式三份 一份交业主保存 一份由制造商持有供制造 检查 验收之用 一份由设计单位存留备查第条在易遭叉车或其他储运设备冲撞的组装式货架结构立柱底部 自地面至下部第一根托盘横梁之间 应采取

32、下列措施一 设置防撞保护装置 如缓冲器或挡杆等二 外列柱底部采用双柱三 对于不易精确计算的某种型式的组装式货架结构 应通过试验证明 即使某一外列柱丧失其全部承载能力 该货架仍能直立不倒四 一旦发生这类损伤 应立即卸除货架上相应部位的荷载适当修复或掉换受损的某些构件或防撞装置第条组装式货架结构的防撞装置应设于其外列柱靠巷道一侧自地面起 高度范围内 在沿货架结构纵 横两个方向 地面以上 处一个 的静止水平力的作用下 防撞装置中的应力不得大于其设计强度且不得产生永久变形第条组装式货架的最大垂直偏差不应大于全高的第六章整体式货架结构第一节一般规定第条整体式货架结构运用于自动化 半自动化或手动的立体仓库

33、第条整体式货架结构在垂直于巷道方向由若干个格构式立柱组成 边列柱一般为双肢格构柱 中列柱为三肢格构柱或两列双肢格构柱第条立柱顶部设有横梁和水平支撑的整体式货架结构 在垂直于巷道方向一般可根据最不利的荷载效应组合按多跨排架分析其内力 立柱顶部无横梁及水平支撑的整体式货架结构可按下端固定 上端自由的独立柱设计第条计算整体式货架结构的托梁 牛腿或横梁的强度和连接时 作用荷载应取货架活荷载设计值的 倍 若横梁上搁置两个或多个货箱 或托盘 则在确定横梁上的作用荷载时仅取其中处于最不利位置的一个货箱 或托盘 的荷载为其设计值的 倍 其余货箱 或托盘 的荷载均取作其设计值的 倍第条计算整体式货架结构的托梁

34、牛腿或横梁的挠度时 作用荷载应取货架活荷载标准值的 倍 托梁 牛腿或横梁的容许挠度应取托梁 或横梁 长度或牛腿悬挑长度的并应满足使用要求第条整体式货架结构顶面与屋盖结构底面间的净距不宜小于第条整体式货架结构应根据使用要求严格控制其基础的不均匀沉降 整体式货架结构宜采用桩基或有足够刚度的整体式基础第二节立柱设计第条计算立柱沿巷道一侧分肢的强度和稳定性时应计及单面搁置货箱 或托盘 所致荷载偏心的影响第条立柱分肢和腹杆的计算长度应按下列规定采用一 立柱沿巷道一侧的分肢 其平面外的计算长度取相邻两个水平支撑点之间的距离 中列柱中肢及边列柱外肢 其平面外的计算长度取相邻两垂直支撑点之间的距离二 立柱分肢

35、平面内的计算长度取节点之间的距离三 腹杆的计算长度均取节点间的距离第条立柱在其自身平面内的整体稳定性应按格构式压弯构件计算 其对虚轴的计算长度系数可按本规范第条的规定采用第条立柱的分肢和腹杆宜采用冷弯型钢或热轧型钢制作 腹杆与分肢宜中心交汇第条立柱的最大垂直偏差不得大于全高的 用于自动化立体仓库的货架立柱的最大垂直偏差的绝对值不得大于第条用于自动化立体仓库的货架立柱在任一方向的局部偏差不得大于相邻两水平支撑间的距离的 且此偏差的绝对值不得大于 立柱上托梁 牛腿或横梁顶标高的相对高差 在同一货格内不得大于 在巷道全长范围内不得大于第条立柱应设置锚栓与基础锚固 锚栓应按使其产生最大拉力的货架结构最

36、不利荷载效应组合进行设计第条用于自动化立体仓库的整体式货架结构宜支承于调平的柱脚底板 或 型钢梁 上 所有柱脚底板均应在安装立柱前用可调螺栓一次调平 调平的柱脚底板下应预留的后浇层 待货架结构全部安装就位 确认达到精度要求后 再用细石混凝土二次浇灌填实第条支承立柱的柱脚底板应有足够的刚度 柱脚底板在安装状态下的相对挠度不宜大于 其厚度不宜小于底板面积应按本规范 条的规定计算第三节支撑系统第条整体式货架结构应在沿巷道方向设置垂直支撑和水平支撑 垂直支撑应设于边列柱外肢和中列柱中肢 水平支撑间距应由计算确定第条立柱顶部应设置垂直于巷道方向的横梁和水平支撑 以保证货架结构整体工作和堆垛机的正常运行第

37、条支撑杆件可采用螺栓 高强度螺栓或焊接与货架结构的其他构件相连接 但用于自动化立体仓库的整体式货架结构 其支撑杆件宜采用直径不小于 的高强度螺栓与其他构件连接支撑杆件的连接螺栓 每端不得少于 个第七章库架合一式货架结构第一节一般规定第条库架合一式货架结构可用作自动化 半自动化立体仓库第条库架合一式货架结构在垂直于巷道方向由若干个格构式立柱组成 边列柱一般为双肢格构柱 中列柱为三肢格构柱或两排双肢格构柱 边列柱外肢兼作库房墙架 库房屋面则由设于立柱顶部的横梁 或桁架 支承第条库架合一式货架结构应根据本规范第四章第五节中规定的最不利的荷载效应组合 按结构力学方法确定其内力及变形第条库架合一式货架结

38、构除应满足储运功能方面的要求外 尚应综合考虑采光 照明 电气 通风 采暖及消防等建筑功能方面的要求第条除本章另有规定者外 库架合一式货架结构的构件与连接的计算 构造要求 支撑布置以及托梁 牛腿 横梁 柱脚底板设计等均可参照本规范第六章的有关规定第二节立柱设计第条立柱除应按格构式压弯构件计算整个构件的强度 稳定性及柱顶侧移外 尚应计算单肢及腹杆的强度和稳定性第条计算立柱在其自身平面内的整体稳定性时 其对虚轴的计算长度应按本规范第 条规定的相应结构力学方法确定 通常 可参照本规范第 条的规定采用第条立柱的分肢和腹杆的计算长度应按下列规定采用一 立柱分肢平面内的计算长度取节点之间的距离二 立柱沿巷道

39、一侧的分肢 其平面外的计算长度取相邻两水平支撑点之间的距离 中列柱中肢及边列柱外肢 其平面外的计算长度取相邻两垂直支撑点之间的距离三 腹杆的计算长度均取其几何长度第条立柱应设置锚栓与基础锚固 锚栓应按使其产生最大拉力的货架结构最不利荷载效应组合设计第条边列柱的外肢宜采用工字形钢 槽钢或卷边槽钢 以利于连接墙板第条应严格控制库架合一式货架结构基础的沉降值以保证货架结构的正常使用第三节构造要求第条库架合一式货架结构的经济高度通常取第条立柱的最大垂直偏差不得大于全高的 且其绝对值不得大于 每层托梁 牛腿或横梁顶标高的相对高差不得大于第条屋架或屋面梁通常沿垂直于巷道方向设置 且应与立柱顶部可靠边接 其

40、间距应根据屋面形式 材料及立柱柱距确定第条采用方管 矩形管或圆管制作的立柱分肢 应在两端加焊封板第八章试验方法第一节一般规定第条组装式货架结构难以从理论上作精确分析 必须借助于相应的试验来确定设计中所需要的参数 此外 也可直接通过试验确定货架结构或某个构件的承载能力第条试件所用钢材应与实际货架结构用材相同 试件截面的成型方式须与实际货架结构型材相一致第条通常应由国家认定的有资格的试验部门参照本章规定进行试验 设计单位和生产厂商也可按国家有关试验标准并参照本章规定进行试验 但试验设备和量测仪表应经国家认定的有资格的计量部门标定 检验合格第二节短柱试验第条短柱试验的目的在于确定实际型材的全截面力学

41、性能和孔洞对构件承载力的影响第条短柱试件应自实际型材上截取 试件两端应铣平 不加焊封板短柱试件的长度 应满足下列要求式中 截面最大边长截面最小回转半径第条宜在短柱试件中央截面处设置电阻应变片 藉以测定试件的应力 应变曲线兼作对中之用 试件应进行物理对FFFF承压板短柱试件承压底板楔板中 通常以在 的预期比例极限荷载作用下 各电阻应变片的读数与其平均值相差不大于 作为试件对中的标志第条短柱试件直接置于试验机上作轴心受压试验试验装置如图 所示 量测试件加荷过程中的荷载 变形曲线 直至试件破坏 读得短柱的试验破坏荷载图 短柱试验装置示意图第条型材的全截面力学性能可按下列规定确定一 比例极限 试验曲线

42、中有明显偏离直线的分界点时 可取该分界点的应力 无明显分界点时 可取相应于 残余应变处的应力二 屈服强度 有明显屈服台阶的钢材 可取相应于 台阶 处的应力 无明显屈服台阶的钢材 可取相应于 残余应变处的应力第三节托盘横梁试验第条托盘横梁试验分简支梁试验和门架试验 本试验的目的在于确定简支托盘横梁的弯曲承载力 测定与竖向框架柱相连接的托盘横梁的实际工作特性 以确定其设计荷载L/4LL/4挠度计试件配荷梁F第条简支梁试验按下述方法进行一 试件尺寸与实际托盘横梁相同 简支支座 加荷点和支座截面处应设加劲肋予以加强 试验装置如图 所示 每组个试件图 简支托盘横梁试验装置示意图二 简支梁试验宜采用两集中

43、力四分点加载图式 分级加载每级宜持荷 分钟 荷载级距不宜大于预期破坏荷载的 临近破坏时 级距宜减至原值的 试件的破坏荷载记为 试件的弯曲承载力 按下式计算式中 梁跨度三 一般可仅作两根梁的试验取其平均值 但若某一试验值与平均值之差大于 时 则应补作第三根梁的试验 并取其中两个较低值的平均值作为此托盘横梁的弯曲承载力 取最大试验荷载 的一半作为此托盘横梁的设计荷载第条托盘横梁门架试验按下述方法进行一 横梁与两榀竖向框架的连接与实际货架相同 框架柱脚底板平放在混凝土地面上 不加锚栓 每组 个试件二 采用四集中力八分点加载图式 用托盘加载 托盘与梁的接触面宜采用直径不小于 的滚轴传力 以减小摩擦影响

44、 试验装置如图 所示L/8 L/4 L/4 L/4 L/8L挠度计框架柱托盘横梁竖向荷载图 门架试验装置示意图三 荷载分级和持荷时间同第 条的规定 试验过程中应量测相应于各级荷载 直至破坏 的试件跨中相对于两端支座的挠度四 试验数量可参照第 条第三款的有关规定第条由门架试验确定的托盘横梁的设计荷载宜取下列试验值中的最小值一 试件破坏荷载的一半二 相应于端节点或试件其他部位出现有害的局部畸变时的试验荷载的三 试件跨中挠度达 时的试验荷载 不包括竖向冲击荷载在内 为托盘横梁的跨度第四节测定梁柱连接性能和柱脚底板转动刚度的门架试验第条本试验的目的在于测定梁 柱半刚性连接性能和竖向框架柱脚底板的转动性

45、能 以确定梁 柱连接节点的弹性常数 值以及柱底板的转动刚度 值Lc1L1L1竖向荷载应变片挠度计水平荷载倾角仪百分表23311第条试验装置如图 所示 除图中所示仪表外尚应在托盘横梁端部的上 下翼缘处设置应变片 按第 条第二款的要求施加竖向荷载 通过位于托盘横梁轴线水平处的配荷梁将水平荷载均等地施加于一侧的两根框架柱上 水平力的加载装置不得阻碍货架侧移时产生的竖向位移 为防止柱脚底板滑动 应在施加水平力一侧的各柱底板处设置挡板试验数量可按本规范第 条第三款的规定图 门架试验装置示意图第条门架试验采用分级加载 先在托盘横梁上施加相当于横梁设计荷载值的竖向荷载 并在托盘横梁顶标高处 沿横梁方向施加一

46、其值为竖向荷载总量的 的水平力 测读各相应量测值 而后按 横梁设计荷载的级距逐级施加竖向荷载和相应的水平荷载 测读各相应量测值 临近破坏时 荷载级距宜减为原值的 直至破坏第条相应于各级试验荷载的梁 柱节点处的平均侧向位移 和平均转角 可按下列公式计算式中 各百分表相对于零载的读数增量的平均值百分表 距托盘横梁下翼缘底面的垂直距离第条相应于各级试验荷载的托盘横梁端部的平均弯矩可按下式计算式中 托盘横梁的钢材弹性模量由电阻应变片测得的梁端上 下翼缘中的最大平均应变托盘横梁相应于上述最大应变处的截面抵抗矩第条相应于各级荷载的梁 柱节点的弹性常数可按下式计算式中 梁 柱节点处的平均弯矩梁 柱节点处的平

47、均相对转角试验值的离散性系数 通常取第条相应于各级荷载的柱脚底板转动刚度 可按下式计算式中 每一框架柱所承受的垂直荷载的平均值每一梁 柱节点处的平均侧移地面至相邻托盘横梁间的柱段长度每一梁 柱节点处水平荷载的平均值柱脚平均转角的含义同前第五节组装式货架单元的整体试验第条本试验的目的是模拟组装式货架结构的实际工竖向荷载水平荷载竖向荷载况 以确定其承载能力及设计荷载第条试验货架由不少于两层托盘横梁相连接的三榀竖向框架组成 底层横梁与框架柱的连接构造与实际货架相同 顶层横梁及其框架柱的连接构造均较实际货架有所加强 以使其能承受高于框架破坏荷载的试验荷载 框架柱脚底板平放于混凝土地面上 试验装置如图

48、所示图 组装式货架单元整体试验装置示意图第条竖向框架试验采用托盘施加垂直荷载 采用千斤顶或悬吊重物的绳索及滑轮施加水平荷载 需按荷载的不同组合 以下列三种方式加载一 在每层托盘梁上施加垂直荷载至 倍设计荷载后 再在各层横梁与柱的连接节点处沿横梁方向施加 水平荷载 其值为该层竖向荷载总量的 以后仅在顶层托盘梁上及其节点水平处分别逐级增加竖向荷载及相应的水平荷载 直至竖向框架破坏二 仅在底层一个开间的托盘上施加相当于梁的设计荷载倍的竖向荷载和相应的水平荷载 而后按本条第一款仅在顶层梁上逐级施加竖向荷载和相应的水平荷载 直至竖向框架破坏三 按本条第一款中所述施加荷载 但水平荷载作用方向改在竖向框架平

49、面内 加荷方式 顺序及量值 比例等均与第一款同第 条 竖向框架的极限荷载取第 条所列三种加载方式相应的破坏荷载中的最小值 竖向框架的设计荷载取为极限荷载的附录一 本规范名词解释一 立体仓库 由钢货架 出入库台 巷道式堆垛机或其他储运设备以及控制系统等构成的仓库二 货架 用于贮存货物的钢结构构筑物三 货格 货架内贮存货物的单元空间四 巷道 货架间巷道式堆垛机或其他储运设备的运行空间五 列 沿巷道方向货格数的单位六 排 垂直于巷道方向货格数的单位七 层 货架高度方向货格数的单位HH2-2(c)1-1(b)(a)2121牛腿, 托梁立柱巷道货架货架 巷道出入库台附录二 立体仓库货架结构图例附图 立体仓库示例图平面示意图 剖面图 剖面图附图 组装式货架结构示例图附图 固定式货架结构示例图中列柱为三肢格构