本号拟对SEMA规范(Code of Practice for the Design of Adjustable Pallet Racking)做一些简单的介绍,不定期推出系列文章简述货架结构设计内容,以飨读者。本篇为第四篇。
规范在本章主要是给出了受压构件即货架开孔立柱的设计理念。立柱有三种破坏模式:局部屈曲失稳、畸变屈曲失稳和弯扭屈曲失稳。由于开孔构件的计算难度,规范建议通过测试考虑三种模式影响。
局部屈曲
通过短柱测试来确定局部屈曲对立柱全截面的折减影响,同时还能考虑开孔、残余应力等因素的影响。规范中详细规定了短柱测试的细节,测试图如下图所示。
畸变屈曲
通过中柱测试来确定畸变屈曲对立柱全截面的折减影响,同时还能考虑开孔、残余应力等因素的影响。规范中详细规定了中柱测试的细节,测试图与短柱测试类似。
弯扭屈曲
由于立柱弯扭屈曲一般会耦合局部屈曲与畸变屈曲,因此规范规定通过测试确定柱曲线(即不同长细比对应的屈曲承载力)。此类测试可以通过一系列长度的单柱测试获得,也可以通过一系列长度的立柱组测试获得。规范中详细规定了柱曲线测试的细节。测试图分别如下。
立柱除了受到主要的轴力作用,还会受到弯矩作用,因此为压弯构件。对于不发生轴压整体失稳的情况,按下式验算:
其中,Fc、Mx与My分别为设计轴力与弯矩,Pcs为短柱测试承载力,Mcx与Mcy为弯曲承载力。
对于发生轴压整体失稳,但在弯矩作用下不发生侧向失稳的情况,按下式验算:
其中,Fc、Mx与My分别为设计轴力与弯矩,Pc为轴压屈曲失稳承载力,Mcx与Mcy为弯曲承载力,PEx与PEy为轴压弯曲屈曲特证荷载。
对于发生轴压整体失稳,且在弯矩作用下发生侧向失稳的情况,按下式验算:
其中,Fc、Mx与My分别为设计轴力与弯矩,Pc为轴压屈曲失稳承载力,Mcy为弯曲承载力,PEy为轴压弯曲屈曲特证荷载,Mb为受弯侧向屈曲承载弯矩。
对于受拉构件,受拉承载力Pt=Ae*ρy,其中Ae为受拉有效净截面积,为ρy设计强度。
受拉构件如果同时收到弯矩即为拉弯构件。拉弯构件应按下列式验算:
当设计拉力Ft较小时,尚应验算受弯整体屈曲。
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