货架的设计

3.3 货架的设计

货架是用来存放货物的结构件,货架由立柱片、横梁和斜撑等构件组成。3.3.1货架的作用与功能：

货架是自动化仓储系统个主要的储存设备。货物有着直接的关系。货架的作别处功能如下：

(1)货架是用钢材或钢筋混凝土制成的架子N，扩大仓库的储存能力q，货架的结构形式对实现机械化非常有效，可以用增大货架的高度来充分利用仓库的空。

(2)存放在货架中的货物，相互之间不接触、不挤压，减少了货物的损坏。

(3)采用货架储存货物存取力使，结合列算机管理卉易实现先入先出。

(4)可以采用防潮、防华、防盗答措施来提高货物储存的质量：

(5)新型货架的结构形式钉利于实现仓储系统的自动化管理。

3.3.2货架的设计要求：

整体式立体仓库的技术关键是货架系统，故其设计依据主要体现在货架方面，货架的受力分析和计算是这一技术的重点。其设计依据主要从以下几个方面出发：

（1）受力恒荷载：恒荷载指货架本身结构的自重，连接C型钢和房架、檩条、房架、屋面板、墙板的重量。

（2）受力活载荷：活载荷指搁置在货架上的货物和托盘的重量，还涉及屋面的雪（雨）载。

（3）竖向冲击荷载：指堆垛机存放货物时产生的冲击载荷。

（4）风载：是整体式立体仓库受力计算的重点。一般而言，整体式立体仓库的投资者是以合理有效利用空间出发的，所以整体式立体仓库的高度较高，一般高宽比:L（高度）=1.5--2W（宽度），这样，仓库在风载作用下的安全性是一项重要的指标。风载对货架立柱的影响的计算一般将通过钢结构受力计算软件来完成，同时要采用系统受力仿真和理论计算进行复核。

（5）抗震裂度：按GBJ11-89《建筑抗震设计规范》执行，一般取抗震裂度设防等级为7级。

货架结构应按上列荷载效应的最不利组合设计。在设计整体式立体仓库的货架结构时，尤其注意下列两种最不利的荷载的组合：风载起作用时的全库空载状态下的受力；水平地震作用时全库满载下的受力。另外，对仓库货物分配状态要充分给予考虑，即仓库一侧满载，另一侧空载状态时，仓库基础的受力分析。尽管存在着仓库的货物分配存放理论；尽管在仓库的使用说明中已规定货物在仓库中的分配存放尽可能的均匀，但在设计计算时我们必须考虑最坏的可能。

货架型式的选择也是整体式自动仓库很关键的问题。货架按其结构型式分为整体式焊接货架和组装式货架。按标准规定，组装式货架的立柱最大垂直偏差不应大于全高的1/120，而库架合一整体式货架立柱的垂直偏差不得大于全高的1/1000，垂直绝对偏差值不得大于10mm，因此可以看出，整体式货架的加工和安装精度要比组合货架要高。整体式自动仓库的货架型式选择主要取决于各种荷载的计算，取决于仓库的外型尺寸。由于组装式货架在安装施工中具有较大的不确定性，所以在整体式仓库的设计上经常采用的是整体式焊接货架。

整体式焊接货架的立柱选材也有方管、矩型管、槽钢等材料，根据型材本身的特性和指标，选择方管为佳。

货架的种类很多，常见的旋转式货架有水平旋转式和垂直旋转式：

旋转式货架装有电力驱动装置，货架可沿两个直线段和两个曲线段组成的环形轨道运行要存入货物时，计算机快速检索和寻找储位，货格自动以最近的距离旋转到拣货点停止，将货物存入货格。要取货时，把货物所在的货格编号输人计算机．该货格自动旋转到拣货点停止，将货物从货格中取出。旋转式货架一般有水平旋转式和垂直旋转式。

本设计采用组装式货架，其技术要求为：

（1）组装式货架结构宜采用冷弯薄壁型钢制作。

（2）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。

(3) 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》(GBJ18－87)中的有关规定确定。

(4) 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。

旋转式货架的货格形式很多，一般有提篮状、盆状和盘状等，可以根据所存货物的种类、形状、大小等进行选择，货格可以用硬纸板、塑料板制成，也可以是金属架子。

在仓储物流中，货架的形式多种多样，而在自动仓库中，货架大体上有两种：一种是轧制组合式，另一种是焊接式。组合货架具有运输方便、可拆卸组合、安装简便的优点。而焊接式货架具有稳定性好、承载大的优点。在自动化仓库的方案设计时，选择何种货架形式并无太大的差别。如果选择组合货架时，要尽可能保证货架的立柱是一根整体，以确保货架的稳定性。在高层仓库的方案设计上，要尽可能选择焊接式货架。一般可以15m高为限，小于15m选用组合货架，而大于15m考虑焊接式货架。

旋转式货架操作简单，存取作业迅速，适用于制造业当中对于电子元件，精密机械等小批量多品种小物品的储存及管理。货架转动的速度很快，可以达到30m/min的速度。旋转式货架的存取效率很高，通过计算机控制实现自动存取和自动管理，其计算机快速检索功能可迅速寻找储位，快捷拣货，储存物可以是纸箱、包、小件物品。取料口高度符合人体工程学，适合操作人员长时间作业。由于旋转式货架可适用于各种空间配置，存取入出口固定，所以空间利用率较高。旋转式货架一般有水平旋转和垂直旋转两种形式。水平旋转式货架又分一台电动机驱动的和多台电动机驱动的两种形式。用一台电动机驱动的方式是把上下各层货物连在一起，实现水平方向旋转的自动旋转货架。另外一种水平方向旋转的自动旋转货架是各层均有一台电动机启动，可实现各层独立转动。另一种垂直旋转式货架的原理与水平旋转式货架大致相同，只是旋转方向垂直与水平面，充分利用了上部空间。这是一种节省空间的仓储设备，比一般传统式平置轻型货架节省了1/2以上的货架摆放面积。但旋转速度比水平旋转式货架慢，约为5～10m/min。垂直旋转式货架可以设计成独立式的，根据用户需要可任意组合。由旋转式货架