構(gòu)件設(shè)計承載力應(yīng)通過測試或理論計算方法確定。理論計算方法應(yīng)合理考慮開孔與局部屈曲、整體屈曲和畸變屈曲以及缺陷的相互作用影響。對于連續(xù)開孔的構(gòu)件,理論計算方法應(yīng)通過測試驗證。
連續(xù)開孔構(gòu)件的設(shè)計需要測試,但是并不限制理論計算方法(比如有限元法)應(yīng)用于開孔或無孔構(gòu)件的計算。
均勻受壓的立柱,應(yīng)滿足:
NEd≤Nc,Rd
其中
NEd為設(shè)計軸壓力;
Nc,Rd=fyAeff/γM1
Aeff為均勻受壓截面的有效面積。
彎曲屈曲承載力應(yīng)按下式確定:
Ncr為等效截面的立柱發(fā)生彎曲屈曲的彈性臨界軸力
Aeff為考慮局部屈曲Aeff,lb與畸變屈曲Aeff,db的較小值
Aeq為等效截面積
λ為長細(xì)比,對于彎曲屈曲,λy=ly/ieq,y,λz=lz/ieq,z
l為屈曲長度
ieq等效截面回轉(zhuǎn)半徑
α為缺陷系數(shù),見表1。
2.1 屈曲曲線
圖1 屈曲曲線
屈曲曲線的選擇,取決于截面類型與屈曲平面。每條屈曲曲線對應(yīng)一個缺陷系數(shù)α值。特定截面對應(yīng)的恰當(dāng)屈曲曲線應(yīng)根據(jù)表2確定。
表2 不同冷成型截面類型屈曲曲線
2.2 彎曲屈曲長度
彎曲屈曲長度l:
l=KL
K為有效長度系數(shù),對于無支撐貨架比較復(fù)雜需要專門分析確定,對于有支撐貨架見表3;
L為體系長度,見圖2、圖3與圖6。
表3 有效長度系數(shù)K
當(dāng)最底部支撐以下的立柱不滿足支撐偏心要求時,地坪與第一支撐點之間的立柱長度應(yīng)視為是可以自由側(cè)移的。對于圖2c)所示的頂部無支撐部分立柱,應(yīng)按無支撐貨架確定相應(yīng)的有效長度。
C1為地坪與最底部第一支撐點之間的立柱長度
Lsys,z,bottom為地坪與底部第二支撐點之間的立柱長度
Lsys,z為步距
圖2 立柱組面內(nèi)屈曲模式
圖3 沿巷道方向有支撐的貨架
扭轉(zhuǎn)或彎扭屈曲承載力應(yīng)用Ncr,T和Ncr,TF的較小值代替彎曲屈曲的Ncr:
y-y軸為對稱軸
Ncr,TF為彎曲屈曲臨界荷載
Ncr,T為扭轉(zhuǎn)屈曲臨界荷載
Ncy,y繞y-y軸彎曲屈曲臨界荷載
i02=ieq,y2+ieq,z2+yeq,02
yeq,0為等效截面剪心到形心沿y軸方向的距離
LeT為扭轉(zhuǎn)屈曲長度
圖4 剪心位置
3.1 扭轉(zhuǎn)屈曲長度
扭轉(zhuǎn)屈曲長度lT:
lT=KTLeq
KT見表4;
Leq為等效步距,見表5。
表4有效長度系數(shù)KT
a (圖5a)每根支撐構(gòu)件的兩面腹板通過螺栓與立柱連接
a (圖5b)每根支撐構(gòu)件僅有一面腹板通過螺栓與立柱連接
b 立柱
圖5 支撐節(jié)點示列
表5 等效步距
1 α×Lsys;y;i+1
2 Lsys;z;i
3 Lsys;z;i+1
4 第i+1層橫梁
5 Lsys;y;i+1
6 第i層橫梁
a YZ平面
b YX平面
圖6 體系長度
4.1 壓彎截面承載力
Aeff為均勻受壓時的有效截面積
Weff,min為僅受彎時的有效截面模量(對應(yīng)邊緣纖維最大彈性應(yīng)力)
eN為有效截面形心相對于毛截面形心的偏移。
4.2 壓彎構(gòu)件屈曲承載力
NEd為軸壓力設(shè)計值(見圖7)
My,Ed,Mz,Ed為彎矩設(shè)計值(見圖7),或保守地取端彎矩最大值。
ΔMy,Ed,ΔMz,Ed為有效截面形心相對于毛截面形心的偏移引起的附加彎矩
χy,χz為彎曲屈曲折減系數(shù),彎扭屈曲發(fā)生時,應(yīng)用χTF代替
χLT為側(cè)向扭轉(zhuǎn)屈曲折減系數(shù)
NRd為考慮有效截面的軸壓承載力設(shè)計值
My,Rd,Mz,Rd為截面彎曲承載力設(shè)計值
αy,αz,βy,βz,δy,δz為相互作用公式中的指數(shù),見表6
ωx,y,ωx,z,ωx,LT為與截面位置相關(guān)的插值系數(shù),見表7
y-y軸與z-z軸為主軸。
表6 相互作用公式中
表7 插值系數(shù)ωx,y與ωx,LT
圖7 軸力NEd與彎矩My,Ed,Mz,Ed圖
立柱組撐桿及節(jié)點除了基于整體分析的內(nèi)力進行設(shè)計外,還需考慮以下情況的荷載最小值:
——立柱組豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值的1.5%
——3kN
該荷載無需與其他荷載或作用組合。
5.1 屈曲長度
屈曲長度系數(shù)見表8。
lT=KTL
L為立柱組撐桿節(jié)點間距離。
表8 K系數(shù)
a 立柱組撐桿
c 焊縫
圖8 焊接立柱組撐桿
對于背靠背貨架,立柱組之間應(yīng)至少設(shè)置兩根連桿。立柱組連桿應(yīng)位于立柱組撐桿支撐點處,并按照實際情況分布開來。立柱拼接處應(yīng)額外設(shè)置一根連桿。最底部的連桿應(yīng)設(shè)置于地坪以上第二支撐點處。
如果設(shè)計中考慮了立柱組連桿,那么立柱組連桿應(yīng)能抵抗所受到的內(nèi)力。對于配備叉車的貨架,每根立柱組連桿應(yīng)能承受至少2.5kN偶然水平荷載引起的拉壓效應(yīng)。
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