货架钢结构系统的分析货架钢结构系统的设计分析过程是非常复杂的
假如设计不恰当,或者会浪费材料,增加自重,提高成本,或者会因局部结构强度不够而埋下安全隐患
由于超静定桁架结构、静定桁架结构或钢架结构是货架钢结构中的主体形式,其中超静定桁架结构的优化设计属于离散变量的优化设计问题,设计变量的离散性给数学规划的设计方法带来很大困难,目前对于较复杂的货架钢结构系统多采纳专用分析软件或有限元分析技术、实际承载模拟试验以确定货架结构体的实际工作特性,以确定其设计荷载、结构体细节设计等
货架结构的几何构造原理及力学分析货架钢结构的几何构造满足最基本的三角形规律,且实际结构在承载情况下的力学计算也很复杂,特别是在实际应用中会呈现比较复杂的空间结构体系以承受各个方向可能出现的荷载,因此可以在忽略一些次要的空间约束的前提下,将实际结构分解为平面结构
1、货架立柱、横梁、支撑等组件的截面几何尺寸(包括宽度、板料厚度)比其长度尺寸要小很多,如:一般货架立柱的截面尺寸为 30×30mm~150×120mm 不等,其节点长度尺寸在 300mm~1200mm 之间,基本比例在10 倍以上;支撑的长宽比更大,有时可超过 100 倍,故可将货架结构中的组件作杆件简化处理
2、组装式货架立柱与横梁之间的连接形式可以看作一种半刚性的连接,一般根据铰接方式处理
其实铰节点是组装式货架钢结构中的主要节点形式,对于焊接式货架体系需要作部分刚节点考虑,实际上货架钢结构在任何荷载作用下,若不计杆件的变形,其几何形状与位置均保持不变,也可将货架结构简化为钢架结构或桁架结构,这也是货架钢结构体可以用有限元进行分析处理的力学基础
3、货架钢结构一般为超静定结构,由于部分结构组件存在大变形,需要通过超静定结构来增加约束,并通过一定的结构简化手段将静定结构的内力计算问题转化为每个个体组件“杆”的内力计算问题
超静定结构的全部内力和