公司名稱：廣州市安普檢測技術服務有限公司6kmwv.cn

隨著現代物流業和機械、電子
、xinxidengjishudejinbu
，xiandaicangchuyefazhanxunmeng，gezhongdaxingcangkuxiangjichuxianbingchengxianzhunianzengduodequshi。zheqizhong
，huojiazuoweicangkudezhongyaozuchengbufen，yebuzaijinjinmanzuhuowucunchugongneng

，qiyezaixiangdaxing、高層、高密度方向發展。作為一種承重結構，針對貨架鋼結構建立在自然環境下，其在承受自重、貨物重的同時還可能受到風載、雪載、地震載荷以及屋麵檢修載荷的作用。貨架鋼結構在各種載荷工況條件下必須具有足夠的強度
、剛度和穩定性。

過去鋼結構的強度分析主要靠材料力學、結構力學、彈(dan)性(xing)力(li)學(xue)的(de)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)。複(fu)雜(za)結(jie)構(gou)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)簡(jian)化(hua)工(gong)作(zuo)才(cai)能(neng)計(ji)算(suan)，計(ji)算(suan)工(gong)作(zuo)量(liang)大(da)

，而(er)且(qie)計(ji)算(suan)精(jing)度(du)底(di)，有(you)的(de)結(jie)構(gou)根(gen)本(ben)就(jiu)無(wu)法(fa)用(yong)解(jie)析(xi)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)求(qiu)解(jie)。即(ji)使(shi)結(jie)構(gou)幾(ji)何(he)形(xing)狀(zhuang)相(xiang)當(dang)規(gui)則(ze)
、bianjieyueshulixianghuadewenti，erwangwangyouyugongchengdemouxietezhengdefeixianxing
，daozhiwentiwufaqiujie。suizheyouxianyuanjishudechengshuhejisuanjiruanyingjiandefazhanyijidaxingshangyongyouxianyuanruanjiandechuxian
，shijietiguimoheqiujiejingdudadatigao，gangjiegoudeqiangdujisuanjingdudedaolehendadetigao。youxianyuanjinglixuefenxishigangjiegoushejidezhuyaoneirongzhiyi。tongshiyouxianyuanjishuyebeiguangfandeyingyongzaidonglixuefenxidangzhong
，tongguoyouxianyuanfangfajinxingjiegoudeqiangdujisuan

、剛度計算和穩定性計算，能夠找到結構的薄弱部位。

廣州市安普檢測技術服務有限公司以橫梁式貨架為範本來講述貨架有限元分析的意義。

1. 項目概況：

1.1工程計算條件

抗震設防烈度：6度

設計基本地震加速度：0.05g

場地類別：II

設計地震分組：第一組

結構阻尼比：0.05

特征周期：0.35

水平地震作用影響係數最大值：0.04

2. 貨架結構概況：

貨架結構類型：橫梁式貨架
，由立柱
、橫梁、橫斜撐構成，並通過頂部拉杆連接兩相鄰貨架。各構建截麵型號圖1：

3 設計原則

3.1 設計依據

3.1.1 設計規範

在鋼貨架結構設計中
，要做到技術先進、經濟合理
、安全適用並確保質量
，必須正確的選用並遵守下列主要的技術規範、規程和其他相應的技術標準。

《建築結構可靠度設計統一標準》GB50068-2001

《建築工程抗震設防分類標準》GB50223-2004

《建築結構荷載規範》GB50009-2001

《鋼結構設計規範》GB50017-2003

《建築抗震設計規範》GB50011-2010

《混凝土結構設計規範》GBJ50010-2002

《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB50205-2001

《鋼結構工程質量檢驗評定標準》GB50221-95

《優質碳素結構鋼技術條件》GB699-2015

《合金結構鋼技術條件》GB3077-2015

《冷彎薄壁型鋼結構技術規範》GB50018-2002

《鋼貨架結構設計規範》CECS23:90

3.2 設計原則

（1） 本設計的可靠度指標按照現行《建築結構可靠度統一指標》GB50068-2001，根據其設計使用年限和結構的安全等級來確定其可靠度指標；

（2） 鋼貨架結構采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項係數設計表達式進行計算；

（3） 鋼貨架結構的承重構件應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態分別設計；承載能力極限狀態包括:構(gou)件(jian)和(he)連(lian)接(jie)的(de)強(qiang)度(du)達(da)到(dao)最(zui)大(da)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)或(huo)因(yin)過(guo)度(du)變(bian)形(xing)而(er)不(bu)適(shi)於(yu)繼(ji)續(xu)承(cheng)載(zai)


，結(jie)構(gou)喪(sang)失(shi)穩(wen)定(ding)，結(jie)構(gou)轉(zhuan)變(bian)為(wei)機(ji)動(dong)體(ti)係(xi)和(he)結(jie)構(gou)傾(qing)覆(fu)等(deng)。正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)極(ji)限(xian)狀(zhuang)態(tai)包(bao)括(kuo):影響結構、構件和非結構構件正常使用或外觀變形； 影響正常使用的振動
；影響正常使用或耐久性能的局部損害等。非承重構件應按構造要求設置。

（4） 設計鋼貨架結構時，應根據結構破壞產生的後果，采用不同安全等級，按承載能力區分安全等級分為一、二、三級。一般鋼貨架結構的安全等級至少取三級。貨量越多

、越重要、越(yue)昂(ang)貴(gui)，自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)越(yue)高(gao)

，鋼(gang)貨(huo)架(jia)結(jie)構(gou)破(po)壞(huai)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)失(shi)就(jiu)越(yue)大(da)
，後(hou)果(guo)越(yue)嚴(yan)重(zhong)，其(qi)安(an)全(quan)等(deng)級(ji)則(ze)應(ying)較(jiao)一(yi)般(ban)的(de)鋼(gang)貨(huo)架(jia)結(jie)構(gou)高(gao)。對(dui)於(yu)特(te)定(ding)的(de)鋼(gang)貨(huo)架(jia)結(jie)構(gou)來(lai)說(shuo)，可(ke)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)的(de)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)具(ju)體(ti)分(fen)析(xi)確(que)定(ding)安(an)全(quan)等(deng)級(ji)。

3.2.1 承載能力極限狀態驗算

anchengzainenglijixianzhuangtaishejihuojiajiegoushi，yinggenjushiyongguochengzhonghuojiajiegoushangkenengtongshichuxiandehezai。duiyushineizuzhuangshihuojia

，youxialiehezaixiaoyingzuhezhongdexiangyingqingkuangquzuibulidehezaiyingzuhejisuanhuojiajiegoudeneili。

1) 恒荷載+貨架活荷載：

3.2.2 正常使用極限狀態驗算

按正常使用極限狀態設計貨架結構時
，應根據使用過程中貨架結構上可能同時出現的荷載，由3.2.1節中荷載效應組合中的相應情況取最不利的荷載效應組合計算其變形，計算時上列各荷載效應組合計算公式中的荷載分項係數(G
，Q)均應取作1.0。

3.3 設計指標

3.3.1 鋼材的強度設計值

為了保證承載結構的承載能力和防止在一定條件下出現脆性破壞，應根據結構的重要性、荷載特性
、結構形式、應力狀態、連接方法、鋼材厚度和工作環境等因素綜合考慮，選用合適的鋼材牌號和材質。根據《鋼貨架設計規範》，材料均應滿足《冷彎薄壁型鋼結構技術規範》GB50018-2002 中第 3.0.1~3.0.6 條款的要求。

鋼貨架結構中的鋼材牌號為: 201不鏽鋼
，設計時其各項指標為：

1）

抗壓、抗彎
、抗拉: f =240N / mm2

2）

抗剪: fv =134N / mm2

3.3.2 焊縫強度設計值

貨架結構中焊縫為角焊縫，其強度設計值為:

抗壓、抗彎、抗拉: f =160N / mm2

4 荷載與組合

4.1

恒荷載

根據規範，鋼貨架的恒荷載主要考慮鋼貨架構件本身的重量。

4.2

活荷載

活荷載主要為鋼貨架上的貨物荷載。本項目中每個托盤的滿載重量為 204.2kg。

4.3 水平靜荷載

根據規範
，作用於組裝式鋼貨架結構的水平靜荷載係指由貨架結構構件的初彎曲
、安裝偏差以及儲運機械的輕度碰撞等因素所引起的水平力。水平靜荷載分別沿組裝式貨架結構縱
、橫heng兩liang個ge主zhu要yao方fang向xiang作zuo用yong於yu托tuo盤pan橫heng梁liang與yu豎shu向xiang框kuang架jia柱zhu的de連lian接jie節jie點dian處chu。對dui於yu有you側ce移yi的de組zu裝zhuang式shi結jie構gou，此ci水shui平ping靜jing荷he載zai可ke取qu為wei由you橫heng梁liang傳chuan至zhi該gai節jie點dian的de全quan部bu恒heng載zai與yu最zui大da活huo載zai的de1.5%。水平靜荷載需考慮平行巷道與垂直巷道兩個方向。

4.4 水平地震荷載

根據《鋼貨架結構設計規範》和《建築抗震設計規範》，貨huo架jia設she計ji時shi可ke僅jin考kao慮lv水shui平ping地di震zhen作zuo用yong的de影ying響xiang，不bu計ji豎shu向xiang地di震zhen作zuo用yong。作zuo用yong於yu貨huo架jia結jie構gou的de地di震zhen作zuo用yong宜yi采cai用yong振zhen型xing分fen解jie反fan應ying譜pu計ji算suan
，以yi便bian考kao慮lv結jie構gou的de扭niu轉zhuan耦ou聯lian效xiao應ying。

所采用的反應譜如下圖所示。

4.5 荷載組合工況

針對本項目的鋼貨架結構設計，根據規範和項目要求
，荷載組合包含以下工況：（-Ser 表示正常使用極限狀態組合）

C1 : 1.2恒荷載+1.4活荷載+1.4縱向水平靜荷載

C2 : 1.2重力荷載代表值+1.3縱向水平地震荷載

C3 : 1.2恒荷載+1.4活荷載+1.4橫向水平靜荷載

C4 : 1.2重力荷載代表值+1.3橫向水平地震荷載

C1-Ser : 1.0恒荷載+1.0活荷載+1.0縱向水平靜荷載

C2-Ser : 1.0重力荷載代表值+1.0縱向水平地震荷載

C3-Ser : 1.0恒荷載+1.0活荷載+1.0橫向水平靜荷載

C4-Ser : 1.0重力荷載代表值+1.0橫向水平地震荷載

5 計算模型

5.1 計算模型

根據鋼貨架結構的設計資料，對鋼貨架結構的進行了簡化，省去對鋼貨架整體應力狀態影響不大的構件
，簡化後的鋼貨架模型如下。

以上計算結果表明，貨架鋼材的強度設計值大於貨架在各工況下計算應力值的1.5倍，貨架整體結構在各工況下都較為安全。 

公司介紹：

廣州市安普檢測技術服務有限公司作為貨架第三方檢測機構擁有國家CNAS、CMA貨huo架jia第di三san方fang檢jian測ce資zi質zhi，服fu務wu優you勢shi在zai於yu以yi更geng短duan的de對dui貨huo架jia安an全quan檢jian測ce檢jian驗yan周zhou期qi和he更geng優you惠hui的de服fu務wu價jia格ge
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，與yu國guo內nei外wai多duo家jia實shi驗yan室shi建jian立li了le良liang好hao的de合he作zuo關guan係xi，旨zhi在zai為wei客ke戶hu、行業提供更詳細、更優質的國內貨架安全檢測谘詢服務。