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钢货架结构设计规范

  • 分类:设计规范
  • 发布时间:2019-06-14 00:00:00
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第1章 总则

第1.0.1条为适应我国仓储系统自动化、立体化发展的需要,为钢货架结构的设计提供依据,特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于以冷弯型钢或热轧型钢制作的组装式货架、整体式货架和库架合一式货架,不适用于以其他材料制作的货架。

第1。0。3条组装式货架系指组成货架的横梁与立柱间采用机械式锁紧装置连接且与建筑物分离的可拆装的货架;整体式货架系指组成货架的结构构件均采用焊接或螺栓连接且与建筑物分离的固定式货架;库架合一式货架系指货架兼作建筑物承重结构的固定式货架,这类货架除承受货物荷载外,还作为库房的骨架支承屋面和墙面围护结构。

第1.0.4条设计货架结构时,应综合考虑使用要求、设备情况、荷载性质、材料供应及制作安装条件等因素,合理选择材料、结构型式和构造措施,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。

第1。0。5条本规范遵守《建筑结构设计统一标准》(GBJ68—84)的基本原则,符合《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》(GBJ83—85)的要求。

第1.0.6条钢货架结构的设计除应遵守本规范的规定外,尚应符合《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18—87)、《钢结构设计规范》(GBJ17-88)以及现行《钢结构施工验收规范》等的要求。

 

第2章 材料

第2.0.1条钢货架承重结构的钢材,应根据其重要性、荷载特征、连接方法、使用环境等具体情况选择其钢号和材质。

湖北快3开奖结果 承重结构的钢材通常宜采用《碳素结构钢》(GB700-88)规定的Q235钢和《低合金结构钢》(GB1591-88)规定的16锰钢。当有可靠根据时,可采用其他钢号。

湖北快3开奖结果 第2.0.2条工作温度等于或低于-20℃的钢货架承重结构不宜采用Q235A、B级沸腾钢。

第2。0。3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服点(或屈服强度)和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证,对冷弯型钢尚应具有冷弯试验的合格保证。

第2.0.4条钢货架结构的连接材料应符合下列要求:

一、手工焊接用的焊条,应符合现行《碳钢焊条》和《低合金钢焊条》的规定,选用的焊条型号应与主体金属强度相适应。

二、自动焊和半自动焊接用的焊丝,应符合现行《焊接用钢丝》的规定,选用的焊丝和焊剂应与主体金属强度相适应。

三、气体保护焊应采用符合现行《焊接用钢丝》规定的含有锰、硅等高脱氧元素的合金钢焊丝。

湖北快3开奖结果 四、普通螺栓宜采用《碳素结构钢》(GB700-88)规定的Q235钢制作。

五、高强度螺栓应符合现行《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件》的规定。

六、锚栓可采用《碳素结构钢》(GB700-88)规定的Q235钢和《低合金结构钢》(GB1591—88)规定的16锰钢制作。

 

第3章 基本设计规定

3.1设计原则

第3.1.1条本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法,以分项系数设计表达式进行计算。

第3.1.2条货架结构的承重构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,非承重构件应按构造要求设置。

第3.1.3条一般货架结构的安全等级可取为三级,有特殊要求的货架结构的安全等级可根据具体情况另行确定。

第3。1。4条按承载能力极限状态设计货架结构时,应采用荷载设计值和强度设计值进行计算;按正常使用极限状态设计货架结构时,应采用荷载标准值和容许变形进行计算。

第3。1。5条除本规范另有规定者外,计算货架结构构件和连接所采用的荷载标准值、荷载分项系数和荷载组合值系数的取值以及荷载效应组合,均应符合《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)的规定;结构内力和变形可按结构力学方法确定;截面选择应按《钢结构设计规范》(GBJ17-88)或(和)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-87)中的规定。

第3.1.6条设计特殊型式的组装式货架结构时,若无适当计算方法可资利用,可按本规范第八章中列示的方法进行模型或足尺试验,以确定有关参数及承载能力。

 

第3章 基本设计规定

3。2 强度设计值

第3。2。1条钢材的强度设计值按表3。2。1采用。

钢材的强度设计值(N/m㎡)表3.2.1

钢号 钢材种类 抗拉、抗压、抗弯f 抗剪fv 端面承压(磨平顶紧)fce

Q235钢 热轧型钢 215 125 320

冷弯型钢 205 120 310

16锰钢 热轧型钢 315 185 445

冷弯型钢 300 175 425

注:①Q235镇静钢钢材的抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度设计值可按表中数值提高5%。

②其他钢材及进口钢材的强度设计值可根据其屈服强度按相应钢号的数值采用。

③表中热轧型钢的设计强度系第一组钢材的值。

第3.2.2条计算全截面有效的冷弯型钢货架结构的受拉、受压或受弯构件的强度时,可采用计及冷弯效应的强度设计值f′,其值由下式确定。

 

z

 

式中η——成型方式系数,对于冷弯高频焊(圆变)方、矩形管,取η=1.7,对于圆管和其他开口型钢,取η=1.0;

γ——钢材的抗拉强度与屈服点的比值,对于Q235钢,取γ=1.58,对于16锰钢,取γ=1.48;

湖北快3开奖结果 n——型钢截面所含棱角数;

θi——型钢截面上第i个棱角所对应的圆周角,以弧度为单位;

L——型钢截面中心线的长度,可取型钢截面积与其厚度的比值,也可按下式计算:

 

z

 

式中L′——型钢平直部分宽度之和;

ri——型钢截面上第i个棱角内表面的弯曲半径;

t——型钢壁厚。

湖北快3开奖结果 第3.2.3条焊缝的强度设计值应按表3.2.3采用。

焊缝的强度设计值(n/m㎡)表3.2.3

钢材 对接焊缝 角焊缝

钢号 钢材种类 抗压 抗拉 抗剪 抗压、抗拉、抗剪、

Q235钢 热轧型钢 215 185 125 160

冷弯型钢 205 175 120 140

16锰钢 热轧型钢 315 270 185 200

冷弯型钢 300 255 175 195

第3.2.4条普通螺栓连接的强度设计值应按表3.2.4采用。

普通螺栓连接的强度设计值(N/m㎡)表3。2。4

强度类别 螺栓的钢号 构件的钢号

Q235钢 Q235钢 16锰钢

抗拉 170

(165) - -

抗剪 130

湖北快3开奖结果 (125) - -

承压 - 305 120

290 420

注:表中括号内数字适用于冷弯型钢货架结构。

第3.2.5条锚栓的抗拉强度设计值,对于Q235钢取140N/m㎡,对于16锰钢取180N/m㎡。

湖北快3开奖结果 第3.2.6条承压型高强螺栓的强度设计值应按表3.2.6采用。

承压型高强螺栓的强度设计值(N/m㎡)表3.2.6

强度类别 承压型高强螺栓性能等级 构件的钢号

8.8级 10.9级 Q235钢 16锰钢

抗剪 250 310 - -

承压 - - 465 640

第3.2.7条摩擦型高强度螺栓的设计承载力按下列规定计算:

一、在抗剪连接中,每个摩擦型高强度螺栓的抗剪设计承载力Nbv,应按下式计算:

Nbv=k·nf·μ·P(3.2.7-1)

式中k——系数,对于热轧型钢,取k=0。9,对于冷弯型钢,取k=0。8;

nf——传力摩擦面数;

湖北快3开奖结果 μ——抗滑移系数,按表3.2.7-1采用;

P——高强度螺栓的预拉力,按表3。2。7-2采用。

抗滑移系数μ值表3。2。7-1

湖北快3开奖结果 连接处钢构件接触面的处理方法 构件的钢号

Q235钢 16锰钢

喷砂 0。45 0。55

(0.40) (0.45)

喷砂后生赤锈 0.45 0.55

喷砂后涂无机富锌 0.35 0.40

钢材轧制表面清除浮锈 0。30 0。35

(0.25) (一)

注:①括号内数字适用于冷轧钢材。

②除锈方向应与受力方向相垂直。

每个摩擦型高强废螺栓的设计预拉力P值(KN)表3。2。7-2

螺栓的性能等级 螺栓的公称直径(mm)

M12 M14 M16 M20 M22 M24 M27 M30

8.8级 45 60 80 110 135 155 205 250

10.9级 55 75 100 150 190 255 290 355

二、每个摩擦型高强度螺栓沿杆轴方向的抗拉设计承载力按下式计算:

=0。8P(3。2。7-2)

湖北快3开奖结果 三、同时承受摩擦面的剪切和沿螺栓杆轴方向的外拉力Nt的摩擦型高强度螺栓的抗剪设计承载力可按下式计算:

 

z

 

且Nt≤0.8P(3.2.7-4)

第3.2.8条计算下列情况的货架结构构件和连接时,本节前述各条款中规定的强度设计值应乘以下列相应的折减系数:

一、采用焊接方管的立柱:0.95。

二、单面连接的单角钢构件:

按轴心受力计算强度和连接:0.85;

按轴心受压计算稳定性:0。6+0。0014λ。

注:对中间无联系的单角钢压杆,λ为按最小回转半径计算的杆件长细比。

三、无垫板的单面对接焊缝:0.85。

四、施工条件较差的高空安装焊缝:0.80。

五、搭接连接、填垫板的连接及单盖板的不对称连接:0.90。

上述几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。

第3.2.9条货架结构的抗震强度设计值fiE应按下式确定。

fiE=fi/RE(3.2.9)

式中fi——构件或连接的强度设计值,按本节第3。2。1~第3。2。7条采用;

RE——抗震强度设计值调整系数,通常,货架结构梁、柱构件取RE=0.80,支撑及连接取RE=0.90。

钢货架结构设计规范

第3章 基本设计规定

3.3 构造的一般规定

第3.3.1条钢货架结构的型式、尺寸、连接、构造应根据货物的类别、数量、尺寸、存取频率以及储运机械的种类、型式、性能和控制方式等使用要求,经综合比较、分析确定。

第3.3.2条钢货架结构的巷道宽度应根据叉车、堆垛机或其他储运机械的正常运行及操作要求确定。

第3.3.3条组装式货架结构的高度可按叉车或其他储运机械的提升能力确定;整体式货架及库架合一式货架多为固定式货架结构,其高度通常可按使用要求确定,一般不宜低于6m。

第3。3。4条组装式货架结构通常由若干榀竖向框架以及若干层与竖向框架相连接的横梁组成,竖向框架宽度和横梁长度取决于货格尺寸,竖向框架宽度一般为0。8~1。5m,横梁长度一般为1。0~4。0m。

第3。3。5条整体式货架结构和库架合一式货架结构通常由若干个格构式立柱和支撑系统组成,立柱分肢间距和沿巷道方向的柱距应按货格尺寸确定。

第3.3.6条确定钢货架结构的货格尺寸时,货箱之间以及货箱与立柱之间的间隙值宜取50~100mm。

第3.3.7条组装式货架结构框架柱、固定式货架结构格构式立柱的受压分肢和柱顶桁架的受压弦杆、支座压杆等主要受压构件的长细比不宜超过150,其他受压腹杆和支撑压杆的长细比不宜超过200;受拉构件的长细比不宜超过350,但张紧的圆钢拉条的长细比不受此限。

第3。3。8条货架立柱底部均应设置垫板。组装式货架结构的框架柱底部一般可不设锚栓仅作构造固定;固定式货架结构的立柱应与基础锚固。

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第4章 荷载及荷载效应组合

4.1 一般规定

第4。1。1条货架结构上的荷载可分为恒荷载、货架活荷载、竖向冲击荷载、水平荷载以及可能有的风载、屋面活荷载(或雪载)和地震作用。货架结构应按上列荷载效应的最不利组合设计。

湖北快3开奖结果 第4。1。2条恒荷载系指货架结构的自重,库架合一式货架结构的恒荷载尚应包括屋面和墙面等的自重。

湖北快3开奖结果 第4.1.3条货架活荷载系指搁置在货架结构上的货物和货箱(或托盘)的重量。设计库架合一式货架结构时应计及屋面活荷载或雪载的影响。

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第4章 荷载及荷载效应组合

4.2 竖向冲击荷载

第4。2。1条竖向冲击荷载系指储运机械存放货物时产生的对横梁的冲击力,通常可取作一个货箱或托盘(含货物重)静载设计值的50%。

第4.2.2条按承载能力极限状态设计直接承受货架活荷载的牛腿、横梁和端节点时,应计及作用在最不利位置处的竖向冲击荷载的影响,且由此冲击荷载所产生的应力不得大于强度设计值。

计算横梁挠度时,毋须考虑竖向冲击荷载的影响。

第4.2.3条设计组装式货架结构的竖向框架和固定式货架结构的立柱时,均不计竖向冲击荷载的影响。

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第4章 荷载及荷载效应组合

4.3 水平荷载

第4。3。1条作用于组装式货架结构的水平荷载系指由货架结构构件的初弯曲、安装偏差、荷载偏心以及储运机械的轻度碰撞等因素所引起的水平力。

第4.3.2条水平荷载分别沿组装式货架结构纵、横两个主方向作用于托盘横梁与竖向框架柱的连接节点处。对于有侧移的组装式货架结构,此水平荷载可取为由横梁传至该节点的全部恒载与最大活载之和的1.5%,对于无侧移的组装式货架结构,此值可取作1.0%。

第4。3。3条设有堆垛机的固定式货架,其水平荷载应根据堆垛机制造厂商提供的有关资料(诸如:由堆垛机传至货架结构的最大静荷载、最大动力荷载及其作用位置和相应的纵、横向冲击系数等)确定。

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第4章 荷载及荷载效应组合

4。4 地震作用

第4.4.1条货架结构的抗震设计可仅考虑水平地震作用的影响,不计竖向地震作用。

湖北快3开奖结果 第4。4。2条作用于固定式货架结构纵、横两个主方向的水平地震作用的标准值应按下列公式确定:

FE=a1·Geq(4。4。2-1)

 

z

 

式中FE——货架结构的总水平地震作用标准值;

a1——相应于货架结构基本自振周期的水平地震影响系数,其值可按第4.4.3条确定;

湖北快3开奖结果 Geq——货架结构的等效总重量,一般可取Geq=0。85GE;

湖北快3开奖结果 GE——货架结构总重力荷载的代表值,;

zzz

;

 

Fi——货架结构第i层的水平地震作用标准值;

Gi、Gj——分别为集中于货架结构第i层、第j层处的重力荷载代表值,按第4.4.4条的规定确定;

Hi、Hj——分别为货架结构第i层、第i层的计算高度。

第4.4.3条货架结构的水平地震影响系数α1应根据近震、远震、场地类别和货架结构的基本自振周期按下列公式确定:

当T≤0.1秒时:

α1=(0.45+5.5T)·αmax(4.4.3-1)

0.1秒<T<Tg(秒)时:

α1=αmax(4.4.3-2)

Tg(秒)<T≤3秒时:

 

zz

 

式中T——货架结构的基本自振周期,可按理论计算或经验公式确定;

Tg——根据场地类别和近震、远震按表4。4。3-1采用;

αmax——水平地震影响系数的最大值,可按表4。4。3-2采用。

湖北快3开奖结果 Tg值(秒)表4.4.3-1

远、近震 场地类别

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

近震 0。20 0。30 0。40 0。65

远震 0。25 0。40 0。55 0。85

湖北快3开奖结果 水平地震影响系数的最大值αmax表4.4.3-2

烈度 6 7 8 9

αmax 0.04 0.08 0.16 0.32

第4.4.4条计算地震作用时,货架结构的重力荷载代表值应取其自重的标准值和所有活荷载组合值之和。各活荷载的组合值系数应按表4.4.4采用。

货架活荷载的组合值系数ΨQ1表4.4.4

活荷载种类 组合值系数(ΨQ1)

雪荷载 0.5

屋面活荷载 0

按实际情况考虑的货架各层活荷载 1.0

按等效均布荷载考虑的货架各层活荷载 0.8

第4。4。5条货架结构的基本自振周期T1可按下列方法计算:

 

z

 

式中T1——按多质点体系算得的货架结构的基本自振周期;

Gi——货架结构第i层的重力荷载代表值(kN);

ui——货架结构第i层承受相应于其重力荷载代表值的水平力时该层的位移(m)。

湖北快3开奖结果 T1=0.03H(4.4.5-2)

式中H——货架高度,以m计。

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第4章 荷载及荷载效应组合

4.5 荷载效应组合

第4.5.1条按承载能力极限状态设计货架结构时,应根据使用过程中货架结构上可能同时出现的荷载,由下列荷载效应组合中的相应情况取最不利的荷载效应组合计算货架结构的内力。

一、恒荷载+货架活荷载:

 

z

 

湖北快3开奖结果 式中G——恒荷载分项系数,当其效应对结构不利时取G=1.2,当其效应对结构有利时取G=1.0;

Q——活荷载分项系数,通常取Q=1.4;

CG、CQ——恒荷载和活荷载的荷载效应系数,通常按结构力学方法计算;

Gk、Qk——恒荷载和活荷载的标准值。

湖北快3开奖结果 二、恒荷载+货架活荷载+竖向冲击荷载:

z

 

湖北快3开奖结果 式中CQ1——竖向冲击荷载的荷载效应系数,按结构力学方法计算;

Q1K——竖向冲击荷载标准值,按本章第二节的规定采用。

三、恒荷载+货架活荷载+水平荷载:

z

 

式中CQ2——水平荷载的荷载效应系数,按结构力学方法计算;

Q2K——水平荷载标准值,按本章第三节的规定采用。

四、恒荷载+货架活荷载+风荷载:

z

 

式中CW——风荷载效应系数,按结构力学方法计算;

Wk——风荷载标准值。

五、恒荷载+货架活荷载+风载+水平荷载:

 

z

 

六、恒荷载+货架活荷载+水平地震作用

z

 

式中

z

 

ψQi——货架活荷载的组合值系数,按表4.4.4采用;

Qki——货架活荷载标准值;

E——水平地震作用分项系数,E=1。3;

C——水平地震作用效应系数;

FE——水平地震作用的标准值,按本章第四节的规定采用。

第4.5.2条按正常使用极限状态设计货架结构时,应根据使用过程中货架结构上可能同时出现的荷载,由第4.5.1条第一至五种荷载效应组合中的相应情况取最不利的荷载效应组合计算其变形,计算时上列各荷载效应组合计算公式中的荷载分项系数(G,Q)均应取作1.0。

第4.5.3条设计室内的组装式、整体式货架结构不必考虑第4.5.1条中第四、五种荷载效应组合;设计库架合一式货架结构和室外的组装式、整体式货架结构时,不考虑风荷载效应和地震作用效应组合,但应考虑风荷载和按第4.3.3条确定的水平荷载同时作用。

第4.5.4条设计库架合一式货架结构时,尚应按下列荷载效应组合进行计算:

G·CG·GK+Q·CW·WK(4.5.4)

式中符号含义同前。

第4.5.5条设计货架结构时,应按使货架结构倾覆的水平地震作用或最大风载、水平荷载与使货架结构保持稳定的最小重力荷载的最不利荷载效应组合进行货架结构的整体倾覆计算,计算时应取Q=1.4,E=1.3,G=0.9。

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