本號擬對SEMA規(guī)范(Code of Practice for the Design of Adjustable Pallet Racking)做一些簡單的介紹,不定期推出系列文章簡述貨架結(jié)構(gòu)設計內(nèi)容,以饗讀者。本篇為第二篇。
2.1 概要
除了本規(guī)范中所做的修改與補充外,貨架結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的承載力、變形等所有的計算均應與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計方法一致。當沒有可用的計算方法時,應采用測試方法代替計算。
當采用測試數(shù)據(jù)作為設計的基礎或者補充時,負責測試的工程師應準確記錄測試數(shù)據(jù)并簽字,以確保結(jié)果的真實與準確。
2.2 尺寸限制
規(guī)范對寬厚比與長細比做出了規(guī)定限制。
對于構(gòu)件截面各部分板件寬厚比的限制同BS 5950:Part 5,此限制僅僅是大體構(gòu)造要求,即使沒超過限制還是要考慮有效面積,這里不展開。
對于長細比,受壓構(gòu)件不超過200,在施工過程中可能會超過200(還沒安裝到位),但不應超過300;對于受拉構(gòu)件,因為不承受壓力,因此長細比沒有限制。
2.3&2.4 設計中使用的幾種截面特性
全截面特性
全截面特性不考慮孔洞、局部屈曲的影響,全截面面積為截面展開寬度與名義厚度的乘積。全截面特性一般用于整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形的計算,結(jié)構(gòu)的布置線應取通過構(gòu)件截面形心的線。
最小凈截面特性
最小凈截面為全截面考慮最大的孔洞折減效應后的截面。規(guī)范給出了三種情況,如下圖所示:
(a)孔洞不交錯排列,最小凈截面為全截面減去垂直于構(gòu)件長度方向(應力方向)任一截面上最大孔洞折減量;
(b)孔洞交錯排列,最小凈截面除了考慮情況(a)外,還要考慮沿著之字形串聯(lián)起來的孔洞的折減效應,見下圖示例。筆者經(jīng)過多方查證對比,發(fā)現(xiàn)這點與國內(nèi)計算方法不太一致。
(c)對于傾斜的狹長孔,最小凈截面為全截面減去孔洞在垂直于構(gòu)件長度方向的投影折減量。
有效截面特性
有效截面的概念起初是用來考慮局部屈曲的。對于冷彎薄壁構(gòu)件,由于組成截面的板件寬度比厚度大太多(想象一張紙),因此受壓時板件很容易局部鼓曲,導致承載力明顯降低,看起來就像只有部分截面貢獻了承載力,那么換算成對應的截面量就是有效截面。再擴大一點,所有影響截面承載力的因素都可以考慮進來,比如材性、孔洞、殘余應力、局部屈曲、畸變屈曲等,最后整出一個最終的有效截面。本規(guī)范在附錄A1.1給出了無孔洞構(gòu)件截面考慮局部屈曲的有效截面計算方法。對于有孔洞構(gòu)件截面的有效截面,只能通過短柱測試確定了。
章末還概述了畸變屈曲的處理方法。畸變屈曲對于貨架立柱而言是很重要的一種破壞模式,即使對于無孔構(gòu)件畸變屈曲的計算方法都很復雜,因此規(guī)范建議采用測試來進行設計。
黃色-未變形,黑色-局部屈曲,紅色-畸變屈曲
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