組裝式鋼貨架的結(jié)構(gòu)安全隱患分析（下）
貨架安全
（貨架倒塌圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）
現(xiàn)如今倉(cāng)儲(chǔ)物流高度發(fā)達(dá)，貨架吞吐貨物效率的提升，倉(cāng)儲(chǔ)貨架存儲(chǔ)量的加大，地震、撞擊等不可控因素，以及對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備成本的壓縮來(lái)提高企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力的表現(xiàn)，均可能為貨架安全埋下隱患。
新聞報(bào)道
●2019年長(zhǎng)春市農(nóng)安縣一大型冷庫(kù)14層貨架倒塌，造成1人死亡，1人受傷
●2020年巴西一家超市貨架連環(huán)倒塌，事故共造成1人死亡，8人重傷
●2021年上海松江一倉(cāng)庫(kù)7米高貨架倒塌，造成多名工作人員受傷
貨架的結(jié)構(gòu)安全
介于從設(shè)計(jì)、科研考慮的前沿范疇，再到運(yùn)行維護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)節(jié)，貨架檢測(cè)針對(duì)于以下能代表安全隱患的側(cè)重面實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)抽驗(yàn)（結(jié)構(gòu)安全重視度均用★和☆標(biāo)出）
3.地腳螺栓緊固度★★★★☆
在貨架結(jié)構(gòu)中，柱腳根據(jù)連接于底板的方式大致分為兩類柱腳：
1）套接式柱腳：通過(guò)連接件將立柱連接到柱腳底板上，再采用錨栓將柱腳底板錨固于地坪上；因?yàn)檠b配式，成本較低，施工方便。
2）端板式柱腳：立柱直接采用焊接方式連接于底板上，因需要焊接，成本較高，但安全性高，適用于需考慮風(fēng)荷載的貨架或高位貨架，常見于自動(dòng)化立體庫(kù)和庫(kù)架合一式貨架。
實(shí)際貨架使用的地腳螺栓，普遍采用的是膨脹螺栓而不是高強(qiáng)螺栓，在實(shí)際檢測(cè)中，地腳螺栓松動(dòng)，扭矩值不達(dá)標(biāo)幾乎是常事。而且當(dāng)螺栓孔位距立柱越近，所產(chǎn)生的彎矩抵抗矩越小，越容易出現(xiàn)底板一側(cè)翹曲，越不安全。
偏心套接式柱腳（左） / 端板式柱腳（右）
4.立柱片損傷★★★★☆
立柱片即為兩根立柱通過(guò)橫斜撐連接起來(lái)，在垂直于巷道方向提供抗側(cè)移剛度的組合體。
EN15512對(duì)于立柱片，可由其橫斜支撐與立柱連接的角度進(jìn)行如下分類：X型、常規(guī)D型、非常規(guī)D型、Z型、K型
立柱片分類
國(guó)標(biāo)GB/T41514-2022中對(duì)于立柱片損傷的檢測(cè)方法如下：
EN 15635-2008對(duì)于立柱片損傷的測(cè)量辦法：
以上可以看出無(wú)論是國(guó)標(biāo)還是歐洲EN標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于立柱片損傷均是以“一米標(biāo)距”的量程為計(jì)算原則，所以在實(shí)際測(cè)量中，以一根經(jīng)計(jì)量后的筆直的一米鋼直尺作為參照，在彎曲范圍內(nèi)測(cè)量取最大值，相較與直接將測(cè)量數(shù)據(jù)與規(guī)范值進(jìn)行比較的做法，更為準(zhǔn)確。
立柱片損傷的檢驗(yàn)原理大致如下：
立柱片的損傷常常是由于頻繁存取貨物造成的機(jī)器刮碰，隨貨物出入頻次增多而增多。標(biāo)準(zhǔn)中將其定義為殘余變形，其實(shí)也可以說(shuō)是鋼構(gòu)件的彎曲屈曲模式下的殘余變形。彎曲屈曲指構(gòu)件受力時(shí)屈曲繞其截面的一個(gè)主軸產(chǎn)生的彎曲變形的模式，其屬于整體屈曲的一種，常見于鋼結(jié)構(gòu)中。下面主要介紹下規(guī)范限值的大致思路。
對(duì)于彎曲屈曲模式下的破壞實(shí)際分析大致如下：
參照GB/T28576-2012《工業(yè)貨架設(shè)計(jì)計(jì)算》的說(shuō)法，鋼貨架立柱片的立柱簡(jiǎn)化為梁?jiǎn)卧?，可承受橫向力和彎曲力矩，穩(wěn)定性指標(biāo)是否滿足要求是其主要條件；在此將彎曲屈曲作為主要的破壞模式，即最先發(fā)生彎曲屈曲模式，計(jì)算其彈性臨界荷載，簡(jiǎn)化構(gòu)件兩端約束條件，由臨界荷載值可得其極限應(yīng)力強(qiáng)度；由荷載臨界值去做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在主控失穩(wěn)為彎曲失穩(wěn)情況下（冷彎薄壁鋼帶開孔很難不考慮局部失穩(wěn)），通過(guò)數(shù)值模擬和不斷現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，得出屈曲模式下的屈曲半波長(zhǎng)，可能再根據(jù)此屈曲模式下的實(shí)際半波長(zhǎng)去擬合數(shù)據(jù)，再在此基礎(chǔ)上乘以一個(gè)安全系數(shù)，即得出其殘余變形限值。
此值是一個(gè)比值，也可通過(guò)簡(jiǎn)單的一階線彈性分析：梁的撓曲線微分方程，彈性臨界荷載確立以后，撓度的確定與跨度、材質(zhì)、截面形狀有關(guān)。
因此，實(shí)際的貨架立柱片損傷，是借助于對(duì)于貨架構(gòu)件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的考慮進(jìn)行的檢測(cè)，當(dāng)然在T/CSCS032中提及考慮局部屈曲和畸變屈曲下的半波長(zhǎng)進(jìn)行的限值；出于設(shè)計(jì)保守考慮，其值可能有一定的安全冗余度，但對(duì)于立柱片損傷的檢測(cè)不可小覷，應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)，否則將會(huì)對(duì)貨架結(jié)構(gòu)埋下安全隱患，造成企業(yè)損失。
5. 梁柱節(jié)點(diǎn)連接★★★★☆
我國(guó)最早的鋼貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范CECS23:1990中對(duì)于組裝式鋼結(jié)構(gòu)貨架的定義：組成貨架的橫梁與立柱間采用機(jī)械式鎖緊裝置連接且與建筑物分離的可拆裝的貨架，由此可知道組裝式貨架的最大特點(diǎn)是梁柱連接并非剛接，而是處于剛接和鉸接之間的半剛接連接。
市面上流行的鋼貨架梁柱連接通常為掛齒式連接和螺栓式連接
掛齒式連接（半剛接連接）（左） / 螺栓式連接（半剛接連接）（右）
所以對(duì)于梁柱節(jié)點(diǎn)的檢查：
①首先應(yīng)該對(duì)于安全銷的脫落進(jìn)行查找排除和記錄（這一點(diǎn)很重要，從邏輯上解釋：安全銷脫落，多半是叉車錯(cuò)誤操作，狠狠頂撞了上部橫梁，它不經(jīng)撞，橫梁安全銷脫落，但同時(shí)掛齒連接說(shuō)不定也被頂撞而松動(dòng)了，松動(dòng)了無(wú)法承載過(guò)多重物，再一承載該貨位將存在危險(xiǎn)，也是為什么打四顆小星星的原因。）；
②需要查看梁柱連接處是否有出現(xiàn)涉及結(jié)構(gòu)安全的掛齒破壞情況、生銹情況；
③對(duì)橫梁與托板處的焊縫情況進(jìn)行目測(cè)檢查或磁粉探傷檢查特別的：對(duì)于類似懸臂式貨架的連接，也應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注是否有其他屈曲模態(tài)的情況產(chǎn)生。
懸臂式結(jié)構(gòu)的梁柱連接通常為螺栓連接，在過(guò)載或某些極端使用情況下，超出設(shè)計(jì)時(shí)假定的承載能力極限狀態(tài)的荷載設(shè)計(jì)值，應(yīng)力集中明顯，材料處于彈塑性工作階段，連接處孔位出現(xiàn)撕裂、孔洞變形等情況。
應(yīng)力集中現(xiàn)象
小結(jié)
鋼貨架作為倉(cāng)儲(chǔ)物流重要的基礎(chǔ)設(shè)施，全維度涉及物流、機(jī)械、工程等領(lǐng)域，貨架種類多樣，功能豐富；國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系走向也由前沿的科研學(xué)術(shù)設(shè)計(jì)偏向于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，從我國(guó)出版的第一本鋼貨架設(shè)計(jì)規(guī)范CECS23:1990，到最新出版的GB/T41514-2022《鋼結(jié)構(gòu)貨架使用安全與評(píng)估規(guī)范》和T/CSCS032-2022《貨架鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》，不斷整合迭代并規(guī)范貨架重要安全指標(biāo)的過(guò)程，如CECS23中鋼貨架垂直度指標(biāo)為1/120，到最近變?yōu)?/160，也正符合事物發(fā)展的正常社會(huì)歷史邏輯：由科研到一線的過(guò)程以國(guó)內(nèi)潛在巨大的市場(chǎng)價(jià)值作為推動(dòng)，而由一線回歸至科研也是以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去把控產(chǎn)品技術(shù)安全指標(biāo)。
粵公網(wǎng)安備 44030602000441號(hào)