钢货架结构设计规范CECS23∶90 （二）

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6.1 一般规定

第6.1.1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。

第6.1.2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6.1.3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6.1.4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2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2倍，其余货箱（或托盘）的荷载均取作其设计值的1.33倍。

第6.1.5条计算整体式货架结构的托梁、牛腿或横梁的挠度时，作用荷载应取货架活荷载标准值的1.33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6.1.6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300mm。

第6.1.7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。  
6.2 立柱设计

第6.2.1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6.2.2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6.2.3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5.3.8条的规定采用。

第6.2.4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6.2.5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10mm。

第6.2.6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2mm；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2mm，在巷道全长范围内不得大于4mm。

第6.2.7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进行设计。

第6.2.8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H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70～100mm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6.2.9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20mm，底板面积应按本规范5.3.10条的规定计算。
  










6.3 支撑系统

第6.3.1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6.3.2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6.3.3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12mm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2个。  





第7章 库架合一式货架结构





















7.1 一般规定

第7.1.1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7.1.2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7.1.3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7.1.4条库架合一式货架结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7.1.5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。
  




   
7.2 立柱设计

第7.2.1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7.2.2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7.1.3条规定的相应结构力学方法确定，通常，可参照本规范第5.3.8条的规定采用。  
第7.2.3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7.2.4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7.2.5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7.2.6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。   










7.3 构造要求

第7.3.1条库架合一式货架结构的经济高度通常取12～20m。

第7.3.2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10mm；每层托梁、牛腿或横梁顶标高的相对高差不得大于4mm。

第7.3.3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，其间距应根据屋面形式、材料及立柱柱距确定。

第7.3.4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。
  

   
8.1 一般规定

第8.1.1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8.1.2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8.1.3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。
  
8.2 短柱试验

第8.2.1条短柱试验的目的在于确定实际型材的全截面力学性能和孔洞对构件承载力的影响。

第8.2.2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L应满足下列要求：

L≥3h

L≤20imin

式中h——截面最大边长；

imin——截面最小回转半径。

第8.2.3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。试件应进行物理对中，通常以在70%～80%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5%作为试件对中的标志。

第8.2.4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8.2.4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Nmaxo




第8.2.5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1×

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0.2%残余应变处的应力。
  










8.3 托盘横梁试验

第8.3.1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Mmax；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。

第8.3.2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8.3.2所示。每组3个试件。





二、简支梁试验宜采用两集中力四分点加载图式，分级加载，每级宜持荷5分钟，荷载级距不宜大于预期破坏荷载的10%，临近破坏时，级距宜减至原值的1/4，试件的破坏荷载记为Fmax，试件的弯曲承载力Mmax按下式计算：





式中L——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10%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Fmax的一半作为此托盘横梁的设计荷载。

第8.3.3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3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30mm的滚轴传力，以减小摩擦影响。试验装置如图8.3.3所示。




三、荷载分级和持荷时间同第8.3.2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8.3.2条第三款的有关规定。

第8.3.4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），L为托盘横梁的跨度。
  














8.4 测定梁－柱连接性能和柱脚底板转动刚度的门架试验

第8.4.1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能，以确定梁－柱连接节点的弹性常数Fb值以及柱底板的转动刚度Ff值。

第8.4.2条试验装置如图8.4.2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8.3.3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8.3.2条第三款的规定。





第8.4.3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，沿横梁方向施加一其值为竖向荷载总量的1.5%的水平力，测读各相应量测值，而后按20%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1/4，直至破坏。

第8.4.4条相应于各级试验荷载的梁－柱节点处的平均侧向位移u和平均转角θ可按下列公式计算：

u＝A1－A2(8.4.4-1)

θ＝A3/L1(8.4.4-2)

式中A1、A2、A3——各百分表相对于零载的读数增量的平均值；

L1——百分表φ3距托盘横梁下翼缘底面的垂直距离。

第8.4.5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：

M＝EεW(8.4.5)

式中E——托盘横梁的钢材弹性模量；

ε——由电阻应变片测得的梁端上、下翼缘中的最大平均应变；

W——托盘横梁相应于上述最大应变处的截面抵抗矩。

第8.4.6条相应于各级荷载的梁－柱节点的弹性常数Fb可按下式计算：




式中M——梁－柱节点处的平均弯矩；

θ——梁－柱节点处的平均相对转角；

η——试验值的离散性系数，通常取



第8.4.7条相应于各级荷载的柱脚底板转动刚度Ff可按下式计算：





式中Fb——每一框架柱所承受的垂直荷载的平均值；

u——每一梁－柱节点处的平均侧移；

Lc1——地面至相邻托盘横梁间的柱段长度；

H——每一梁－柱节点处水平荷载的平均值；

θf——柱脚平均转角。

M、η的含义同前。
  














8.5 组装式货架单元的整体试验

第8.5.1条本试验的目的是模拟组装式货架结构的实际工况，以确定其承载能力及设计荷载。

第8.5.2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8.5.2所示。





第8.5.3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1.5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1.5%，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1.5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面内，加荷方式、顺序及量值、比例等均与第一款同。

第8.5.4条竖向框架的极限荷载取第8.5.3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

。
  














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。
  

   
均匀受压的两边支承圆孔板件的有效宽度bef可按下列公式计算：

当0≤d/b≤0.1时：





当0.1≤d/b≤0.5时：





当0.5≤d/b≤0.7时：




式中d——孔径；

b、t——受压板件的宽度、厚度；

σcr——受压板件局部屈曲的临界应力；





τ——塑性折减系数；





fp——钢材的比例极限，取fp≈0.8fy；

fy——钢材的屈服强度；

K——板件的稳定系数，两边支承板的K＝4.0；卷边槽钢开孔腹板的K系数按附表3.1采用。



   
侧移的组装式货架结构竖向框架柱的计算长度系数μ可由按本规范第5.3.4条规定的GA、GB由附图4.1查得。




  

   
                                    
                  
              
            
            
              
            
            
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