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倉儲貨架的立柱受力特征與分析
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6558 更新時間：2017-01-06 【
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現(xiàn)代一般的倉儲貨架都是組合式結構，基本由立柱、橫梁、貨架配件等按需要組合而成。其中貨架的立柱是貨架受力的主要部件之一，在實際的使用中對貨架的整體其他關鍵的作用。承受重力最大可達數(shù)十噸，隨著高度、貨架層數(shù)的增加，立柱片的受力程度也在不斷的增大。在如
重型貨架等類型的倉儲貨架上表現(xiàn)尤為明顯。因此立柱的設計選用成為整個貨架系統(tǒng)的關鍵，直接關系到結構的安全性和使用的經濟性。
雖然貨架的立柱基本是由薄鋼板經冷軋而成，立柱截面經多次彎曲，不會出現(xiàn)局部失穩(wěn)現(xiàn)象，但是隨著貨架支柱截面形式的不斷豐富和篼強鋼材的應用，使得受壓立柱向著輕型、薄壁的方向發(fā)展，容易引起立柱的整體失穩(wěn)，因此，貨架立柱受力時的穩(wěn)定性顯得更加重要。
對應于立柱的軸壓與壓彎受力狀態(tài)，穩(wěn)定性驗算也應分別按軸壓構件和壓彎構件這兩種情況進行驗算，而且既要驗算其自身平面內外的穩(wěn)定性，又要驗算柱肢平面內外的穩(wěn)定性，穩(wěn)定性驗算采用冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范的相關公式。
由于人工計算比較繁復，并且容易出錯，因此不少學者采用有限元分析的理論，借助ANSYS、NASTRAN等軟件，對貨架整體或立柱等部分進行數(shù)值模擬，對立柱的強度、穩(wěn)定性進行分析，得出極限承載力和試件的失效模態(tài)，同時可對截面形狀和各種孔型開設的位置大小進行優(yōu)化設計。分析計算和實踐都證實，立柱所用的材料的機械性能、模具的設計、制作度是影響立柱承載能力和穩(wěn)定性的主要因素，各種孔型的大小變化對穩(wěn)定性有直接的影響，材料的截面局部變薄對穩(wěn)定性的影響不大。
倉儲貨架的立柱的承載能力極限狀態(tài)一般可概括為以下六種情況：1、整個結構或其中一部分作為剛體失去平衡（如傾覆現(xiàn)象）。2、結構構件或聯(lián)接因材料強度被超過而被破壞。3、結構轉變?yōu)闄C動體系（倒塌）。4、結構或構件喪失穩(wěn)定（屈曲等）。5、結構出現(xiàn)過度的塑性變形，而不適宜繼續(xù)承載。在重復載荷的作用下，構件疲勞斷裂。在這些極限狀態(tài)中，穩(wěn)定性是關鍵問題。目前多采用短柱試驗的方法，以獲得短柱的受力性能及其承載能力。
載荷采用分級加載的方式，實驗結果表明，冷彎薄壁型鋼短柱軸心受壓的破壞形式為壓屈破壞。短柱在達到極限荷載后，承載力逐漸下降，而且大規(guī)格短柱承載力下降得比較慢，大規(guī)格短柱延性好、性能佳，開孔對于短柱的承載力有很大影響，對小規(guī)格短柱的影響更為明顯。這在實際的設計制造中需要有針對性的去分析落實。
此文關鍵詞： 貨架立柱受力
