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。本篇為第四篇。
規范在本章主要是給出了受壓構件即貨架開孔立柱的設計理念。立柱有三種破壞模式:局部屈曲失穩、畸變屈曲失穩和彎扭屈曲失穩。由于開孔構件的計算難度,規范建議通過測試考慮三種模式影響。
局部屈曲
通過短柱測試來確定局部屈曲對立柱全截面的折減影響,同時還能考慮開孔、殘余應力等因素的影響。規范中詳細規定了短柱測試的細節,測試圖如下圖所示。
畸變屈曲
通過中柱測試來確定畸變屈曲對立柱全截面的折減影響,同時還能考慮開孔、殘余應力等因素的影響。規范中詳細規定了中柱測試的細節,測試圖與短柱測試類似。
彎扭屈曲
由于立柱彎扭屈曲一般會耦合局部屈曲與畸變屈曲,因此規范規定通過測試確定柱曲線(即不同長細比對應的屈曲承載力)。此類測試可以通過一系列長度的單柱測試獲得,也可以通過一系列長度的立柱組測試獲得。規范中詳細規定了柱曲線測試的細節。測試圖分別如下。
立柱除了受到主要的軸力作用,還會受到彎矩作用,因此為壓彎構件。對于不發生軸壓整體失穩的情況,按下式驗算:
其中,Fc、Mx與My分別為設計軸力與彎矩,Pcs為短柱測試承載力,Mcx與Mcy為彎曲承載力。
對于發生軸壓整體失穩,但在彎矩作用下不發生側向失穩的情況,按下式驗算:
其中,Fc、Mx與My分別為設計軸力與彎矩,Pc為軸壓屈曲失穩承載力,Mcx與Mcy為彎曲承載力,PEx與PEy為軸壓彎曲屈曲特證荷載。
對于發生軸壓整體失穩,且在彎矩作用下發生側向失穩的情況,按下式驗算:
其中,Fc、Mx與My分別為設計軸力與彎矩,Pc為軸壓屈曲失穩承載力,Mcy為彎曲承載力,PEy為軸壓彎曲屈曲特證荷載,Mb為受彎側向屈曲承載彎矩。
對于受拉構件,受拉承載力Pt=Ae*ρy,其中Ae為受拉有效凈截面積,為ρy設計強度。
受拉構件如果同時收到彎矩即為拉彎構件。拉彎構件應按下列式驗算:
當設計拉力Ft較小時,尚應驗算受彎整體屈曲。
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