货架设计进行工厂产品控制的重要性

• event2022-05-18 09:51:24
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笔者选取一典型的横梁式货架结构，进行荷载施加、内力分析后，提取底层立柱的最不利内力组合，包括轴压力和沿巷道方向的弯矩，然后分别按照EN 15512:2020和CECS 23:90的方法，对此根立柱进行校核，结果如下表。

立柱材质为Q235钢材，EN 15512:2020采用235Mpa为屈服强度进行设计，而CECS 23:90采用205Mpa为设计强度（即屈服强度235Mpa除以1.165的抗力分项系数）。对比可以发现，按照EN 15512:2020校核的结果，应力比明显小于按照CECS 23:90校核的结果。但是当CECS 23:90把设计强度提升至235Mpa时，两种规范的结果相差很小。因此，钢材的设计强度是影响设计结果和选型选材的一个重要因素。如果提升钢材设计强度，不管哪种规范，应力比会进一步降低。特别是目前货架制造所采用的Q235钢材，产品质量证明书中的屈服强度动辄300Mpa起。

问题在于，是否可以采用高于规定值的屈服强度进行设计。CECS23:90中没有但EN 15512:2020中给出了相关工厂产品控制（Factory production control, FPC）的操作说明：

当对钢卷进行材性测试以验证设计采用的屈服强度比规定值要高时，最小测试频率应为每卷分卷之后的钢卷至少进行一次测试。材性测试的结果应进行统计分析，以得到设计用屈服强度特征值。当在某一时期内累积的测试结果超过100个时，超过的那些且测试完成时间超过12个月的数据应舍弃不用。

也就是说，通过工厂产品控制，保证一定时期内的钢材屈服强度有一定的保证率达到较高的屈服强度，这样在设计中就可以采用高于规定值的屈服强度。

同理，EN 15512:2020中也给出了对梁柱节点设计数据的相关工厂产品控制要求：

每个月至少随机选择两组梁柱节点进行测试，在测试中可获得在特定时间里一定范围内的梁柱节点质量控制的统计情况。应对这些测试结果进行累积和统计处理以获得特征值，当一段较长时间累积了至少20个测试结果后，超出20并且累积时间超过12个月的测试结果可舍弃。

单个梁柱节点的弯矩承载力应超出其设计所采用的特征值；单个梁柱节点的刚度应满足关系式：

k_d+2s≥k_ti≥k_d-2s

式中，

k_ti为刚度测试值；

k_d为刚度设计值；

s为累积结果的标准差。

当单个测试结果不满足以上两个设计要求中的任一个时，应从同一批次产品中选择至少三组梁柱节点进行测试，如果所获得的特征值满足设计要求，则该批次产品可采用；如果不满足，则该批次产品不能采用或者应降低其设计性能数据。