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货架整体承载力的关系

发布日期:2014-6-13 来源:本网站 点击: 951

  1半刚性连接的类型
  半刚性连接主要通过摩擦型高强度螺栓和连接件(角钢,短T形钢和端板)把梁,柱连接起来。常见的半刚性连接类型有单腹板角钢连接,双腹板角钢连接,矮端板连接,顶底角钢连接,顶底角钢腹板双角钢连接,齐平端板连接,延伸端板连接和短T形钢连接等。
  组合式货架中横梁与立柱的连接采用一种特殊的插拔式连接方式,横梁通过挂片嵌入到立柱孔中。这种连接方式既允许横梁有一定的转动,又要求横梁端点可以传递一部分横梁载荷对立柱的力矩作用,将这种半刚性连接简化为单纯的刚接或理想铰接都是不符合实际情况的。
  2实验模型的建立
  2.1实验软件
  本文采用的货架有限元分析软件具有良好的人机交互性能,可以快速完成货架结构造型,并可调用作为该软件核心的北京大学的SAP84进行有限元计算,然后按照相关规范进行后处理,得到各构件的强度,稳定性等指标。该软件已被多家货架企业广泛应用。SAP84通过设定连接系数来设置三维桁架单元的两端力和力矩的传递与释放。连接系数为0表示单元两端力或力矩不释放,即为刚性连接;连接系数为1表示单元两端力或力矩完全释放,即为理想铰接;连接系数为0~1之间,则表示单元两端力或力矩部分释放,即为半刚性连接。利用该软件可以计算不同的半刚性连接系数(0~  1)对横梁与立柱的承载能力的影响。
  2.2实验方案
  3实验结果及分析
  3.1实验数据
  以立柱与横梁的强度,稳定性2个参数作为货架性能的参考标准。
  3.2实验结果分析
  从15组实验的数据可以看出:
  (1)立柱强度当货物单元重量不发生变化时,仅仅改变连接系统,立柱的强度基本不变,即连接系数对立柱的强度基本没有影响。
  (2)立柱稳定性当货物单元重量不发生变化时,改变连接系数,立柱的稳定性基本不变,连接系数对立柱的稳定性基本没有影响。
  (3)横梁强度当货物单元重量不发生变化时,随着连接系数的增大,横梁的强度绝对值按比例减小,即随着连接系数的增大,横梁的承载能力反而增强。
  (4)横梁稳定性横梁强度与货物单元重量成正比。当货物单元重量不发生变化时,随连接系数的增大,横梁的稳定性呈现出先减小后增大的过程,最小值处于连接系数为0.3左右的位置,即当连接系数为0.3时,横梁稳定性最高。
  从以上分析中可以看出,连接系数的改变,主要对横梁的影响较大。当连接系数在0~0.3之间时,随着连接系数的增大,横梁的承载能力和稳定性增强;当连接系数大于0.3时,随着连接系数的增大,横梁的承载能力增强但稳定性减弱(即容易失稳);连接系数为0.3是横梁的最好的承载状态。
  因此,在货架产品设计时应尽量使立柱与横梁的连接结构的连接系数在0.3左右,确保横梁的承载能力达到最好。
  4结束语
  本文详细探讨了组合式货架中立柱与横梁的连接性能对货架整体性能的影响,可以作为企业选择和设计货架时的参考。当然半刚性系数依赖于实验数据的支撑,希望货架厂家在了解半刚性系数对货架承载能力影响的前提下,还应不断完善实验设施和手段,通过实验了解各种挂接结构的半刚性特征,使货架的整体分析和计算更加科学和准确。