横梁式平库货架结构计算书~AS40842012示例

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1、XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260XXXXXXXXXXXXX 货架结构计算书20XX 年 XX 月1XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS1202601 项目概况 . 4.2 货架结构 . 4.2.1整体布置 . 42.2构件信息 . 52.3材料信息 . 63 设计依据 . 6.3.1设计规范 . 63.2试验数据 . 63.2.1立柱. 6.3.2.2横梁. 6.3.2.3梁柱节点 . 6.3.2.4柱脚节点 . 7.3.2.5立柱组剪切 . 7.4 荷载种类与计算 . 74.1结构自重（DeadLoad） . 74.2托盘货

2、载（PalletLoad） . 74.3框架缺陷（ImpLoad） . 74.4放置荷载（PlaLoad） . 74.4.1竖向放置荷载 （ VerPlaLoad） . 74.4.2水平放置荷载 （ HorPlaLoad） . 74.5货架导向设备荷载（ EquLoad） . 84.6其他荷载 . 85 荷载组合工况 . 8.5.1平行巷道方向 . 8.5.1.1承载力极限状态 . 8.5.1.2正常使用极限状态 . 8.5.2垂直巷道方向 . 8.5.2.1承载力极限状态 . 9.5.2.2正常使用极限状态 . 9.6 整体内力分析 . 9.6.1平行巷道方向 . 9.6.2垂直巷道方向 .

3、13.7 变形指标（正常使用极限状态验算） . 187.1.1平行巷道方向 . 182XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS1202607.1.2垂直巷道方向 .188 构件设计（承载力极限状态验算） .18.8.1 横梁设计 .188.1.1D1.198.1.2D3-1.198.1.3水平放置荷载 .198.2梁柱节点设计 .19.8.2.1D1.208.2.2D2.208.2.3D3-1.218.3 立柱设计 .218.3.1D1+max（C2，C3-2-top，C3-2-bottom） .218.3.2C1+max（D2，D3-2-top） .248.4立柱组设计

4、.25.8.4.1立柱组平面内稳定 .25.8.4.2横斜补 .25.8.4.3横斜补节点 .26.8.5柱脚节点设计 .26.8.5.1抗倾覆稳定性 .268.5.2内力校核 .26.9 结论.26参考文献.26.3XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS1202601 项目概况2 货架结构2.1 整体布置置货架有 6 跨， 4 层，如图 2-1 所示。图中尺寸为结构的系统线之间的尺寸，即构件毛截面中心线之间的尺寸。 每个货阁通过轻型叉车放置 2 个托盘的货物，每盘货物重量为 9.8kN，1.2m 宽。货架立柱无拼接。(a) 货架平行巷道方向向整体布置(b) 货架垂直巷

5、道方向 整体布置图图 2-1 货架结构整体体布置图4XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS1202602.2 构件信息息立柱： U100x60x1.8图 2-2 立柱截面面信息横梁： BY120x50x1.5图 2-3 横梁截面面信息5XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260横斜补： Br40x24x1.8图 2-4 横斜补截面面信息挂片端板： 4 齿标准焊。2.3 材料信息息所有钢材材质为 Q235B，设计强度值为 fd =205N/mm2。3 设计依据3.1 设计规范范（ 1） AS 4084 2012 Auustralian St

6、andard Steelstorage raccking3.2 试验数据据立柱轴压：有效面积 A eff =374.5mm2。弯曲：绕强轴（对称轴）M Rd=2.924kNm；绕弱轴，尾部翼缘受压 M Rd=1.45kNm，尾部翼缘受拉 M Rd=1.53kNm。横梁横梁为箱型截面，可采用其抗弯弯刚度和弯矩承载力 的计算值，不必采用试验结果，但是对于跨度很大或高宽比较较大的横梁，其侧向稳定承载力应合理计算或通过试验确定 。梁柱节点弯曲：初始刚度 k=100kN m/raad，设计弯矩 M Rd=1.6kNm。松动： l=0.002rad。剪切： V Rd=27.3kN。6XXXXXXXXXXX

7、 X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260柱脚节点假定铰接。立柱组剪切根据试验得到立柱组剪切刚度为 k=16.67kN/mm ，计算得立柱组横向剪切刚度为 Stest=kD 2/H=5018kN/mm/mm。根据理论计算得到的立柱组横横向剪切刚度为Stheory =9000kN/mm/mm ， 则 计 算 模 型 中 对 横 斜 补 面 积 的 折 减 系 数 为 Stest/Stheory =0.5576。4 荷载种类 与计算4.1 结构自重重（ DeadLLoad ）结构自重小于梁上荷载的 5%时可以忽略不计，但软件中可以自动计算。4.2 托盘货载载（ PallettLoad ）

8、平行巷道方向：托盘货载转化为为横梁上的均布荷载 3.5N/mm（假定多个集中荷载转化为均 布荷载的转化系数为 1.0）。垂直巷道方向：中间立柱组承载载较大，每根立柱在每层的梁柱节点处承受集中荷载 9800N。4.3 框架缺陷陷（ ImpLLoad ）平行巷道方向：整体缺陷取 H/350，再加上节点松动，作用在每层横梁处的水平力为 285.6N。垂直巷道方向：整体缺陷取 H/3350，作用在每个梁柱节点处的水平力为 56N。4.4 放置荷载载（ PlaLooad ）竖向放置荷载（ VerPlaLoad ）按规定本案例符合可不予考虑情况。水平放置荷载（ HorPlaLLoad）两种不利 情况：7X

9、XXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260（1）Qph 顶=0.283kN 作用在顶层；（2）Qph 底=0.5kN 作用在 033m 高度任意位置。平行巷道方向：仅考虑作用在货架顶层的情况。垂直巷道方向考虑三种不利情况：（1）作用在立柱组顶层使横斜斜补内力最大，由于垂直巷道方向有两立柱柱组通过隅撑相连，故每个立柱组承担水平放置荷载 Qph 顶 /2=141.5N；（2）作用在底层梁柱节点上使立柱垂直巷道方向弯矩最大；（3）作用在横梁跨中，检查弱轴弯矩， 取 0.5Qph 底 =250N（考虑荷载分项系数），此情况仅需单独校核。4.5 货架导向向设备荷载载（ Eq

10、uLLoad ）由系统集成商提供。4.6 其他荷载载无5 荷载组合 工况5.1 平行巷道道方向承载力极限状态态D1： GDeadLoadd+ Q PaalletLoadD2： GDeadLoadd+0.9 Q（ PallettLoad+ImpLoad）D3-1： GDeadLoad+0.9 Q（ PallletLoad+ImpLoad+VerrPlaLoad）D3-2-top： G DeaddLoad+0.9 Q （PalletLoad+ImpLoad+HorPlaLoad-Top）D4：1.0 DeadLoadd+1.0PallletLoad+1.0SeismicLoad正常使用极限状状态D

11、1-Ser：GDeaddLoad+ Q PalletLoadD2-Ser：GDeaddLoad+0.9 Q（ PalletLoad+ImpLoad）5.2 垂直巷道道方向8XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260承载力极限状态态C1： GDeadLoadd+Q PallletLoadC2： GDeadLoadd+0.9 Q （ PallettLoad+ImpLoad）C3-1： GDeadLoad+0.9 Q（ PallletLoad+ImpLoad+VerrPlaLoad）C3-2-top： G DeaddLoad+0.9 Q（PalletLoad+ImpL

12、oad+HorPlaLoad-Top）C3-2-bottom：GDeadLoad+0.9Q（ PalletLoad+ImpLoad+HorPlaLoad-Bottom）（此工况无 需进行整体分析）C4： 1.0 DeadLoadd+1.0PallletLoad+1.0SeismicLoad正常使用极限状状态C1-Ser：GDeaddLoad+ Q PalletLoadC2-Ser：GDeaddLoad+0.9 Q（ PaalletLoad+ImpLoad）6 整体内力 分析二维分析，暂不考虑 Pattern Loading。确认截面属性中的材料、质量 来源、立柱局部轴、端部释放、 按顺续指定荷

13、载与边界条件、网格划分、考虑剪切刚度的横斜补面积折减。6.1 平行巷道道方向设计荷载与临界荷载之比为 0.6920.3，根据规范，应采用直接考虑二阶阶效应的分析方法。D1-NL ：9XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260轴力立柱弯矩横梁弯矩D2-NL ：10XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260轴力立柱弯矩横梁弯矩D3-2-top-NL ：11XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260轴力立柱弯矩横梁弯矩D4：12XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260轴力

14、立柱弯矩横梁弯矩6.2 垂直巷道道方向设计荷载与临界荷载之比为 0.09130.1，根据规范，可采用一一阶分析方法。需考虑侧 向荷载作用的不同方向， Cross-1（侧向荷载自左向右右）与 Cross-2（侧向荷载自 右向左）。Cross-1：13XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260C1-L ：立柱轴力C2-L ：立柱轴力与弯弯矩C3-2-top-L ：14XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260立柱轴力与弯弯矩C3-2-bottom-L：只需在底部最不利立柱上，分别叠加正负弯矩 Qph 底 l/8=50000N mm。C

15、ross-2：C1-L ：15XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260立柱轴力C2-L ：立柱轴力与弯弯矩C3-2-top-L ：16XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260立柱轴力与弯弯矩C3-2-bottom-L：只需在底部横梁位置立柱上， 分别叠加正负弯矩 Qph 底 l/8= 50000N mm。C4：立柱轴力与弯弯矩17XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS1202607 变形指标 （正常使用极限状状态验算）平行巷道方向在 D1-Ser 工况 下 ， 经 过 非 线 性 分 析 计 算 ， 横

16、 梁 跨 中 最 大 挠 度 为10.65mmL/200，满足要求。在 D2-Ser 工况下，经过非线性分分析计算，横梁跨中最大挠度为 9.6mmL/200，满足要求；货 架顶端最大侧移为 13.05mmH/200，满足要求。垂直巷道方向在 C2-Ser 工况下， 经过线性分析计算，在 Cross-2 情况下货架顶端侧移最大为 0.81mmH/200，满足要求。8 构件设计 （承载力极限状态态验算）8.1 横梁设计计横梁的设计受侧向荷载的影响很小，因此，可考虑以下三种工工况：18XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260横梁内力图图强度：横梁跨中弯矩为 3.66

17、6kN m强轴弯矩承载力 3.929kN m（边缘屈服服），满足要求。稳定性： 对于闭口截面梁，按照规范，侧向失稳一般不会发生生。横梁的强度与稳定性校核，最好是通过试验确定。节点转角 是否超限？由于竖向 放置荷载为零，因此不需考虑。水平放置荷载取 0.5Qph 底 =250N（考虑荷载分项系数）作用在横梁跨中，检查弱轴强度：1.4250 2800/4=0.245kN m弱轴弯矩承载力 2.108kNm（边缘屈服）。8.2 梁柱节点点设计19XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260梁柱节点 的设计考虑以下三种工况：梁端内力图图梁端弯矩为 1.3kNmm节点设计弯

18、矩 M Rd =1.6kN m，满足要求 。梁端剪力 为 7.0kN节点设计剪力 27.3kN，满足要求求。弯剪共同 作用 1.3/1.6+(7-1.6/0.4)/27.3=0.922节点设计弯矩M Rd=1.6kN m，不满足要求。那么，可以将梁端弯 矩的 15%分配到跨中，分配后梁端弯矩为 1.413kNmm节点设计弯矩 M Rd=1.6kNm，满足要求。分配后梁跨中弯矩为 3.91553kN m横梁强轴弯矩承载力 3.929kNm（边缘屈服），满足要求。梁端剪力 为 6.656kN节点设计剪力 27.3kN，满足要求。分配后弯剪共同作用 1.413/1.6+(6.656-1.6/0.4)

19、/27.3=0.981.0，满足要求 。由于竖向 放置荷载为零，因此同 D2。8.3 立柱设计计只需考虑内柱，需要要考虑是否有 Pattern Loading ，立柱需考虑的工况组合：（C2，C3-2-top，C3-2-b ottom）（ 1）无 Patterrn Loading21XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260D1：N=55783, M=0Cross-1：C2C3-2-topC3-2-bot（ C2+bot）Cross-2：22XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260C2C3-2-topC3-2-bot（ C2+b

20、ot）最不利内 力组合为： N=557783，M Down =0，M Crosss=145985(上、下 ) N=557783，M Down =0，M Crosss=124782(上、下 )（ 2）有 Patterrn LoadingD1：23XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260Cross-1与 Cross-2同上。最不利内 力组合为： N=488885，M Down =469580，M Cross =145985(上、下 ) N=488885，M Down =469580，M Cross=124782(上、下 )（ D2 ，D3-2-topp）（ 1）无

21、 Patterrn LoadingC1：D2：N=50295，M=915699D3-2-top：N=50295，M=1167694最不利内 力组合为： N=552290，M Down =1167694，M Cross=0（ 2）有 Patterrn LoadingC1：同上D2:24XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260D3-2-top:最不利内 力组合为： N=440087，M Down =1519913，M Cross =0按照相应设计流程设计。8.4 立柱组设设计立柱组平面内稳稳定先根据 EN 15512 附录 G 计算立柱组整体面内屈曲临界荷载 Vc

22、r ，然后由 Vcr 得到面内（相 对）长细比，再根据节计算轴压承载载力。横斜补（ 1）实际轴力横斜补考虑 C2 引起的轴压力，水平放置荷载引起的轴压力及构件缺陷引起的轴压力。C2 引起的轴压力： 1271.86N（已考虑荷 载分项系数）；水平放置荷载引起的轴压力： 1.26500/cos =865N，为斜补与水平夹角；构件缺陷 引起的轴压力： 239.4N（已考虑荷载分项系数）。总轴力为 2376.3N。（ 2）立柱组剪力引起的 横斜补轴力fAf yV =23580则轴力为 N=V/cos =3381.4N。25XXXXXXXXXXX X 货架结构计计算书项目编编号： YS120260取两者

23、较大值，按照计算长度系数为 1.0 的轴压构件件设计。横斜补节点试验确定8.5 柱脚节点点设计抗倾覆稳定性在垂直巷道方向，有有两立柱组可靠连接，因此在空载时，放 置荷载 Qph 顶 =0.283kN 作用在货架顶顶层引起的的单个柱脚 上拔力为 1.4 0.283 5.6/(0.85 2)=1.3kN，因此每个柱脚设计抗拔 力不应小于 1.3kN。内力校核柱脚一般假定为铰接，由于半刚性特性，实际中柱脚会有一定弯矩，但是对于半刚性柱脚，在弯矩作用下会有 转动变形，发生变形后弯矩会比较小，可以不考虑；或者，可以把计算得到的柱脚脚反力放到实际节点构造中，考虑实际作用点的偏心，计算附加弯矩来验算连接强度。9 结论参考文献1 除规范外的文献资料26