整体式立体仓库的货架设计要点

整体式立体仓库的货架设计要点

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。对于较高的仓库，立柱选择变截面和壁厚不一的业绩也是常见的。

整体式焊接货架的焊接要在工装上进行，工装要进行验证，货架片在进入现场后，也要在工装上进行组装，以保证各种精度。

如何确保货架系统的安全性

货架的质量对仓储系统的安全影响巨大。只有对货架的设计、制造、安装、售后服务等环节严把质量关，才能确保客户仓储系统的安全性与实用性。

近年来，国内不时发生仓储安全事故，其中部分原因在于货架产品质量与货架安装未能达到相关标准。目前，我国常用的有关货架设计的标准主要有：《CECS 23:90中国工程建设标准化协会标准钢货架结构设计规范》、《JB/T 5323-91立体仓库焊接式钢结构货架技术条件》、《JB/T9018-1999 有轨巷道式高层货架仓库设计规范》、《FEM 9.831欧盟标准有轨巷道堆垛起重机设计规范高架仓库的公差、变形和间隙》、《FEM10.2.02欧盟标准托盘用静力钢货架设计》、《ANSI/MH10.21984工业和商业用钢制货架使用安全规范美国标准》、《MH16.1-2004美国国家标准工业存储用钢货架设计、试验和应用规范》等。

货架制造企业采用的标准有所不同，而面对这么多标准，用户在进行货架选择时也会无所适从。笔者认为，企业在进行货架设计及生产时，应严格执行国家标准，参考国外标准，并在货架设计、制造、安装和服务等方面注重细节管理，以提高货架系统的安全性与实用性。

货架设计

在货架设计过程中，应遵循如下原则：考虑货物重量分布不均所造成的变形，堆垛机或叉车动作引起的横向冲力，地震烈度设防；货物之间、货物与货架之间以及货物与消防管道之间

留有安全距离，留出消防喷淋空间；选用优质钢材，表面防锈及装饰处理，在确保货架使用性能的前提下，尽量降低工程造价。

此外，货架设计时还应注重以下几点：

1.设计货架结构时，应综合考虑使用要求、设备情况、载荷性质、材料供应及安装条件等因素，合理选择结构形式、构造措施和制作材料，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。

2.货架的尺寸公差、变形和间隙均应符合相关的标准。

3.有严格的设计程序，无论以耐用性极限状态还是以最大荷载极限状态设计货架结构时，都要符合相关的标准，要有计算书。对于重大项目必须经过有限元计算，对货架强度、刚度和稳定性进行复合，对地震作用下的安全性进行全面考核。对重复使用的标准型货架，要有通用计算书。

4.计算采用的数据必须是有依据的或是经过试验得到的。货架结构往往很难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，也可直接通过试验确定货架结构或某个构件的承载能力。试验要有报告，试验设备应经国家认定的有资格的计量部门标定、检验合格。

5.横梁式货架，每根横梁的两端必须配备锁定装置，或提供螺钉和螺母紧固，使横梁能稳定地固定在立柱上，防止受到向上外力而脱离。要确保横梁与其锁定装置（或螺钉和螺母）的接合，在使用中应定期检查横梁锁的正常运作或螺钉螺母的紧固，及时更换损坏的装置。

6.货架立柱柱脚应正确固定在混凝土基础上。要明确货架同地面的连接方式是采用预埋件，采用二次浇灌方案，还是采用化学螺栓与地面直接连接的方案。螺栓的直径、埋入的最小尺寸，都必须根据实际荷载、地震荷载或风力荷载，通过计算确定。2.4m以下手工上料的小货架可不固定。固定货架立柱基础的混凝土必须连续固化28天，并承受相应的压强，基础的不均匀沉降要符合使用要求。

7.库架合一式货架基础的沉降值应严格控制，保证货架结构的正常使用。非库架合一式货架在设计时应注意货架基础和建筑屋柱基础的分离，防止货架结构的作用力导致建筑物的损坏。

8.必须在货架的醒目处设置一个或多个永久性标牌，每个标牌的面积不宜小于20×20（cm2），标牌上应以清晰的字体标出最大单元荷载（kg）、每层最大均布荷载（kg）、每一货格允许存放的单元荷载数。

制造质量

货架生产企业必须通过ISO9000认证，有严格的全面、全员、全过程的质量管理程序。质量意识的教育要常抓不懈。

承接项目时，首先应进行可行性分析。设计的施工图必须经校、审签字。生产部门必须编制施工工艺卡，绘制必要的工、夹、模具图纸，图纸必须经校、审签字并存档备查。对横梁、立柱的长度尺寸公差和弯曲度，焊接结构件的焊缝，表面喷涂前、后处理和涂层厚度等，均应有严格的要求。供应部门必须按图纸提供的材质要求采购，并提供和采购日期相符的材料品质证书以备用户查验。质检部门必须对首件关键工序、关键尺寸和成品进行严格的检查和测量，提供首件检测报告，经检查首件合格后才允许生产。批量生产时，质检部门应抽查关键工序、关键尺寸，提供抽查检测报告。在加工完成喷塑前和包装前，对半成品和成品应进行两次全面的抽查，并记录在案，最终出具产品合格证。生产部门应重视包装底盘的刚性和装箱的稳定性，以确保长途运输过程中的产品不损环。此外，要实施质量一票否决制。

专业安装

货架的安装质量直接影响到堆垛设备的正常运行和货架的使用效果，对于自动化立体仓