如何检测及计算货架的承受能力

1、货格载货模型的简化货格为中存放货物的最小单元，由横梁和立柱组成。研究货格载货模型是为了更好的分析横梁的受力模型。在实际应用中，组合式货架的横梁跨度集中在1 000 4 000 mm之间。跨度较小的横梁一般用于轻小型货架，货物以散料和小包装货物为主，并直接放置在横梁上。同时为了防止货物与立柱接触和碰撞，在货物放置区域的两端设置一定的侧向间隙。对于跨度较大的横梁，主要用于中高层和重型货架，货物先码放到托盘上再放置到横梁上，并使用叉车、堆垛机等搬运设备实现货物的存取。为了防止货物碰撞并方便存取作业，在货物之间以及货物与立柱之间设置一定的安全间隙。同时，考虑到模型的普遍性和实用性，对于横梁跨度较大的货格按照每个货格放置2个托盘计算，即使实际情况中使用的是3个托盘或者1个托盘，经过实验验算，误差也是可以接受的。考虑到货格载货模型的统一性，侧向间隙、水平间隙、托盘长度和货格长度的取值。

2、横梁自由度的约束虽然货架是一个空间桁架结构，但在计算横梁承载时需要把计算模型简化为平面模型。又由于组合式重型货架横梁的跨度远大于其横截面尺寸，故在计算时可以将横梁简化为材料力学中的梁单元，而梁两端自由度的约束是研究的重点。梁的每个端点有3个自由度，即x轴的平动、y轴的平动和绕z轴的转动，通常的处理方法是把梁的两端作为铰支端或者固定端。作为铰支端处理时，约束了2个端点的平动自由度，但没有限制端点的转动自由度。在这种状态下，横梁可以在端点处相对原轴线位置扭转一定的角度，端点处可以传递力不可以传递力矩；当作为固定端处理时，约束了梁两端的所有自由度。此时横梁在端点处既不可以平动也不可以转动，但可以传递力和力矩。组合式货架横梁与立柱采用一种特殊的插拔式连接方式，横梁通过3爪或者4爪挂片嵌入到立柱孔中。这种连接方式一方面允许横梁绕受力前的轴线有一定的转动，另一方面又要求横梁端点可以传递横梁上的载荷对立柱的力矩作用。由此可见，把横梁两端简化为单纯的铰支端或者固定端是不符合实际情况的。横梁的实际受力效果是部分铰支加部分固支。假设横梁的总承载为W，横梁的实际变形等于部分载荷（pW ）在铰支条件下造成横梁的变形加上剩余载荷（ （1- p） W）在固支条件下造成横梁的变形，即y= y i + y g其中， y为横梁的实际变形， y j为pW大小的载荷在铰支条件下的横梁变形， y g为（1- p） W大小的载荷在固支条件下的横梁变形， p为铰支条件下分担横梁承载的百分比，可以通过实验测得，本文取p= 0 71。当已知横梁的变形f求横梁的承载时，由于变形与载荷的线性关系，有W= 0 71 W j + 0 29 W g。其中， W为横梁的承载， W g为铰支条件下变形为f时的横梁承载， W g为固支条件下变形为f时的横梁承载。

以上详细介绍了横梁承载和选型的模型化和计算方法，该方法简单实用，可大大提高计算精度。该方法可以作为货架制造企业和设计企业进行横梁系列设计和标准承载表计算的依据。当然，从实际计算的情况看，比例系数p是一个关键因素。若要更加准确的计算横梁承载能力，必须通过多组实验得到最接近于实际的p值，以得到更接近实际的横梁承载能力。

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