本號擬對SEMA規范(Code of Practice for the Design of Adjustable Pallet Racking)做一些簡單的介紹,不定期推出系列文章簡述貨架結構設計內容,以饗讀者。本篇為第一篇。
在英國,按照EN 15512或SEMA規范設計的貨架均可得到質量保證,銷售均得到市場的認可。EN 15512是歐洲貨架設計規范,它替代了現已作廢的FEM 10.2.02(the Design of Static Steel Pallet Racking,經常被稱為FEM規范)。歐洲貨架設計規范方法比較復雜,EN 15512需要綜合性的計算軟件。SEMA設計規范歷史悠久,已為提供較高安全標準貨架服務超過30年,并且定期修訂更新。
當貨架供應商宣稱自己的產品符合FEM規范的標準要求時,采購需要注意:FEM 10.2.02規范已經過時這一點已被廣泛接受,貨架結構不應再按照此規范來設計。目前還有一系列的通過批準且正在使用的其他FEM規范。當供應商宣稱遵照FEM規范時,我們并不清楚他們參考的是否是用于貨架結構設計的FEM規范。供應商聲明其產品符合EN 15512時,表明貨架遵照歐洲設計規范,但是此類聲明若無第三方獨立驗證就無法信服。
1.1 適用范圍
明確說明了適用于Adjustable Pallet Racking,即普通橫梁式貨架,不適用于堆垛機貨架、移動式貨架、駛入式貨架以及為搬運設備提供支撐的等類型貨架。對于類似橫梁式的貨架比如重力式或后推式貨架,合理考慮動力效應后也可以使用本規范。筆者認為,之所以不適用于堆垛機貨架(即自動化立庫貨架與庫架合一)是因為該規范中明確未考慮地震荷載與風荷載等作用,但是通用構件與結構的設計方法還是普遍適用的。參考其他規范明確需要考慮的荷載,結合本規范,可以覆蓋所有橫梁式貨架的設計。
1.2 術語
略。
1.3 極限狀態設計
明確采用的是極限狀態設計方法,應考慮所有的相關的極限狀態。規范認為,設計時一般考慮在極限荷載作用下的強度與穩定性以及在正常使用荷載作用下的變形即可。疲勞對于橫梁式貨架而言,不起決定性作用,因此一般不用考慮,但是如果一座貨架對疲勞荷載比較敏感,那么就需要參考相關規范考慮疲勞問題。
對于承載力極限狀態,
荷載分項系數為:
恒荷載:γf=1.4
托盤貨載:γf=1.5
活荷載:γf=1.6
偶然荷載:γf=1.0
材料強度系數為:
梁端節點:γm=1.25
其他構件:γm=1.0
對于正常使用極限狀態,γf=1.0。
1.4 材料
鋼材的設計厚度應取為不包括涂層的基材(即鋼帶卷)名義厚度。規范給出了符合英標規定的鋼材牌號,見下表。
對于無最小力學性能保證的其他鋼材,需要分別根據BS EN ISO 7438:2005與BS EN ISO 6892-1:2009進行彎曲與拉伸的質量控制測試,只要強度與韌性達到要求就可以使用。
應對100組拉伸測試數據進行統計分析,將平均屈服應力或0.2%殘余應變應力*減去1.64倍的標準差得到最小屈服應力,該最小屈服應力應作為最小規定屈服強度Ys用于結構計算。測試試樣應沿鋼卷的卷動方向測試。
規范還給出了如何考慮鋼材因冷加工導致的強度提高的計算方法,但是只適用于無開孔構件。 *對于無明顯屈服平臺的鋼材,尤其是冷彎成型鋼材,取0.2%殘余應變應力作為其屈服點,如下圖所示。
1.5 其他適用性設計規范
本規范應結合BS 5950:Part 5與BS 5950:Part 1,完成常規方面的設計,比如無孔構件、螺栓與焊縫。
1.6 貨架系統完整性
荷重警示牌、與建筑的連接、安裝精度以及存儲運輸等要求。
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