货架钢结构的结构研究现状

货架钢结构的结构研究现状

卢赛赛

南京音飞储存设备（集团）股份有限公司  江苏南京  210000

摘要：当前我国工业发展前景较为明朗，为满足市场的整体需求，各地区针对货架钢结构研究现状进行深入分析，由于其具有承重能力强、稳定性好、使用寿命长、拆卸方便等优点，广泛应用于仓储、物流、超市等各种场所。为保障使用过程的安全性，相关工作人员严格遵循国家的相关规定，在货架钢结构材料符合安全标准的基础上，吸取国内外经验，定期展开保养和维修，增强货架钢结构构件的使用寿命。

关键词：货架；钢结构；结构研究；研究现状

伴随现代物流的快速发展，各地区对货架钢的市场需求逐渐增加，其中，为提升自身市场竞争力，相关人员更重视货架钢结构的应用范围和构建标准。在货架钢结构的设计、制造和使用过程中，需要综合考虑多个因素，制定科学的结构应用策略，以保证其在使用过程中的稳定性、安全性和经济性。本文将从货架钢结构的结构现状、应用策略进行分析和探讨，旨在为货架钢结构领域的发展提供资料借鉴。

一、货架钢结构的结构研究现状分析

（一）梁柱节点结构分析

当前我国现代化工业快速发展，对货架钢的需求量逐渐增大，其中，为满足市场的发展需求，相关工作人员主动针对货架钢结构研究现状展开探究分析。“梁柱节点”在货架钢结构中起到重要作用，将立柱、横梁进行连接，搭建高效的传输平台，荷载从横梁穿过立柱、最后落在基础上。当前货架钢常见的梁柱节点主要有三大类，分别是“螺栓连接节点”“焊接节点”“机械式连接节点”。调查中显示，工业领域中货架钢主要用“横梁端部连接件”完成焊接工作，紧接着应用螺栓、机械式连接节点安装到立柱上。不同的货架梁柱节点，使用不同的连接方式，譬如，整体式货架通常搭配螺栓连接；组装式货架搭配无栓柱的插拔式机械连接节点，两者间的默契合作，更能发挥其装卸简便、灵活性高、效率快等特点。货架钢的市场前景更为广阔，其拥有强于钢框架结构的突出优势，内部使用的连接节点具有非线性、刚度离散型特点，但常见节点很难从理论的角度完成刚度分析，在使用中工作人员当成半刚性节点进行处理，条件允许的情况下，利用实验操作手段，分析此类连接节点的强度、刚度，在我国的相关规定中，给予弯矩嵌固影响系数公式，保障机械式节点的嵌固作用。针对横梁式货架钢结构进行分析，其中“梁柱节点”充分发挥自身作用，有效保障结构纵向的水平抗侧刚度，一定程度上，在货架循环荷载、地震荷载的同时，梁柱节点的转动刚度、能力，间接影响货架钢的耗能能力。由此可见，梁柱节点的综合性能起到主要作用。

我国主要利用悬臂梁试验、门式刚架试验进行梁柱节点性能的检测，针对数据的准确度进行分析，门式刚架试验手段无法获得更为准确的两侧数据，因此，“悬臂梁试验”更有市场。我国对货架钢梁柱节点的研究较少，调查中发现国外学者的研究成果更为丰富，譬如，近几年提出的“双侧悬臂梁试验方法”，其突出优势为“结构数据更加严谨”“避免传统单侧悬臂梁检测细节问题的出现”。并且国外围绕货架钢结构展开了有限元数值分析，在明确梁柱节点合理建模发展价值的基础上逐步推进，明确其半刚性的潜在优势。更有甚者，展开半刚性无螺栓插拔式节点的试验活动，根据获得数据分析，明确部分节点的扭转特性、梁柱节点强度和刚度间的参数关系。我国学者针对横梁的承载力展开研究，获得更为简易的节点处理方法，其中，借助“弯矩一扭转角关系曲线”的绘制呈现更加全面的梁柱节点性能相关数据。简单来讲，各国学者研究工作的开展主要围绕节点在静力加载作用下、循环荷载或地震作用下的关系。由于梁柱阶段自身存在的特殊性，导致研究工作的开展极为困难。人力、物力资源的过度浪费，让学者倾向选择更为简便的数值方法完成操作。随着时间推移，相关人员在多次的实践中总结经验，完善数值模型，寻找更具有效性的实验手段。

（二）货架立柱结构分析

“立柱”作为货架钢内部结构的主要构件，工作人员在货架结构体系设计装配中，为突出货架钢结构体系的特征，选择在冷弯型钢的立面、侧面，冲出较多符合要求的不规则孔、孔洞。例如，工地中常见的“货架立柱截面形式”，其存在明显的弊端，作业中受到整体屈曲、局部屈曲、畸变屈曲、孔洞的影响，自身极限承载力降低。立柱截面开孔大小、形状的不同，也会对内部承重效果造成影响，当前仅依靠理论分析，无法理解梁柱节点、柱、柱底板连接中存在的特殊性。大部分学者利用通用程序分析该类立柱的承载力，从数据真实性来看，效果不佳。

部分国家在资源合理消耗的基础上，选择利用试验的方法来确定货架规范性，该种手段及时获取货架构件的整体性能。因此，当前相关人员多次应用实例、足尺试验获得数据，根据开孔立柱承载力计算的公式获取参数。国内外学者通力协助，各自针对多孔构件设计方法展开分析，计算手段重视突出简易化、科学化的特点。但试验活动的开展不是一帆风顺，当前人们对“怎样估算出立柱截面的截面强度”产生疑问，在孔洞存在的同时，数据的准确度能否保障。其实，各国学者均有突出的研究成果，大部分试验工作的开展，均是根据有效宽度公式选择数值方法。研究者们在多次实验中总结经验，不断修正“无孔构件有效宽度理论”，为多孔构件提供有效的计算公式。为推动现代化工业的快速发展，我国广泛吸取国内外的研究成果，譬如，针对组装式货架结构性质，为确定其有效宽度，根据其部位的性质搭配具体方法。欧洲国家在计算带孔构件截面宽度上有突出成绩，如果在多次实践中，简化设计方法省时省力，在工业市场会被优先采用。当前对“多孔冷弯薄壁立柱”的试验分析较少，相关的理论成果极为丰富，因此各国学者考虑针对开孔截面构件进行设计，有限元分析搭配普通梁理论，通过简化处理获得准确数据。

图一：货架钢基本结构示图

二、货架钢结构的结构应用策略分析

（一）材料选择

货架钢结构的安全性和稳定性与所选用的钢材品质有很大的关系。在材料选择上，应选择质量优良、强度高、韧性好、耐腐蚀的钢材作为结构材料。

（二）结构设计

货架钢结构设计不合理会导致内部不稳定、承载能力不足，影响使用效果。基于此，货架钢结构的设计需要综合考虑多个因素，如结构承载能力、钢材连接方式、支撑方式等。在设计时应根据不同的使用场景和需求，制定合理的设计方案，以保证结构的稳定性和安全性。

（三）施工过程

货架钢结构的施工过程也需要注意细节，确保每个环节的质量和安全。在施工中，应严格遵守相关的安全规范和标准，保证施工质量和安全性。

（四）应用管理

货架钢结构的使用管理也是确保其结构稳定和安全可靠的重要因素。在使用过程中，应注意货物的分布均匀、重量合理、不超载，避免对结构造成过大的负荷，同时也应注意环境的卫生和安全。

（五）保养维修

货架钢结构在使用过程中需要进行定期的维护保养，以确保其结构稳定和安全可靠。维护保养工作包括对连接件、支撑件、钢材表面的清洗、防腐处理等。

结束语：

综上所述，当前为推动我国现代工业市场的快速发展，本文就货架钢结构的研究现状展开深度分析。国内货架钢结构类型多样，内部构件设计复杂、且缺少安全性。基于此，相关工作人员应当积极响应号召，跟随国家规定，使用简化的计算方法，及时针对货架钢内部结构构件，从材料选择、结构设计、施工过程、维护保养和使用管理等多个层面出发考虑问题，了解各个参数间的数据关系，保证货架钢在使用过程中的稳定性和安全可靠性。

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