1半剛性連接的類型
半剛性連接主要通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓和連接件(角鋼,短T形鋼和端板)把梁,柱連接起來。常見的半剛性連接類型有單腹板角鋼連接,雙腹板角鋼連接,矮端板連接,頂?shù)捉卿撨B接,頂?shù)捉卿摳拱咫p角鋼連接,齊平端板連接,延伸端板連接和短T形鋼連接等。
組合式貨架中橫梁與立柱的連接采用一種特殊的插拔式連接方式,橫梁通過掛片嵌入到立柱孔中。這種連接方式既允許橫梁有一定的轉(zhuǎn)動(dòng),又要求橫梁端點(diǎn)可以傳遞一部分橫梁載荷對立柱的力矩作用,將這種半剛性連接簡化為單純的剛接或理想鉸接都是不符合實(shí)際情況的。
2實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷慕?/p>
2.1實(shí)驗(yàn)軟件
本文采用的貨架有限元分析軟件具有良好的人機(jī)交互性能,可以快速完成貨架結(jié)構(gòu)造型,并可調(diào)用作為該軟件核心的北京大學(xué)的SAP84進(jìn)行有限元計(jì)算,然后按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行后處理,得到各構(gòu)件的強(qiáng)度,穩(wěn)定性等指標(biāo)。該軟件已被多家貨架企業(yè)廣泛應(yīng)用。SAP84通過設(shè)定連接系數(shù)來設(shè)置三維桁架單元的兩端力和力矩的傳遞與釋放。連接系數(shù)為0表示單元兩端力或力矩不釋放,即為剛性連接;連接系數(shù)為1表示單元兩端力或力矩完全釋放,即為理想鉸接;連接系數(shù)為0~1之間,則表示單元兩端力或力矩部分釋放,即為半剛性連接。利用該軟件可以計(jì)算不同的半剛性連接系數(shù)(0~ 1)對橫梁與立柱的承載能力的影響。
2.2實(shí)驗(yàn)方案
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
以立柱與橫梁的強(qiáng)度,穩(wěn)定性2個(gè)參數(shù)作為貨架性能的參考標(biāo)準(zhǔn)。
3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
從15組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以看出:
(1)立柱強(qiáng)度當(dāng)貨物單元重量不發(fā)生變化時(shí),僅僅改變連接系統(tǒng),立柱的強(qiáng)度基本不變,即連接系數(shù)對立柱的強(qiáng)度基本沒有影響。
?。?)立柱穩(wěn)定性當(dāng)貨物單元重量不發(fā)生變化時(shí),改變連接系數(shù),立柱的穩(wěn)定性基本不變,連接系數(shù)對立柱的穩(wěn)定性基本沒有影響。
?。?)橫梁強(qiáng)度當(dāng)貨物單元重量不發(fā)生變化時(shí),隨著連接系數(shù)的增大,橫梁的強(qiáng)度**值按比例減小,即隨著連接系數(shù)的增大,橫梁的承載能力反而增強(qiáng)。
(4)橫梁穩(wěn)定性橫梁強(qiáng)度與貨物單元重量成正比。當(dāng)貨物單元重量不發(fā)生變化時(shí),隨連接系數(shù)的增大,橫梁的穩(wěn)定性呈現(xiàn)出先減小后增大的過程,*小值處于連接系數(shù)為0.3左右的位置,即當(dāng)連接系數(shù)為0.3時(shí),橫梁穩(wěn)定性*高。
從以上分析中可以看出,連接系數(shù)的改變,主要對橫梁的影響較大。當(dāng)連接系數(shù)在0~0.3之間時(shí),隨著連接系數(shù)的增大,橫梁的承載能力和穩(wěn)定性增強(qiáng);當(dāng)連接系數(shù)大于0.3時(shí),隨著連接系數(shù)的增大,橫梁的承載能力增強(qiáng)但穩(wěn)定性減弱(即容易失穩(wěn));連接系數(shù)為0.3是橫梁的*好的承載狀態(tài)。
因此,在貨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使立柱與橫梁的連接結(jié)構(gòu)的連接系數(shù)在0.3左右,確保橫梁的承載能力達(dá)到*好。
4結(jié)束語
本文詳細(xì)探討了組合式貨架中立柱與橫梁的連接性能對貨架整體性能的影響,可以作為企業(yè)選擇和設(shè)計(jì)貨架時(shí)的參考。當(dāng)然半剛性系數(shù)依賴于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐,希望貨架廠家在了解半剛性系數(shù)對貨架承載能力影響的前提下,還應(yīng)不斷完善實(shí)驗(yàn)設(shè)施和手段,通過實(shí)驗(yàn)了解各種掛接結(jié)構(gòu)的半剛性特征,使貨架的整體分析和計(jì)算更加科學(xué)和準(zhǔn)確。