貫通式貨架又稱駛?cè)胧截浖?是通過叉車或堆高車直接行駛到貨架內(nèi)進(jìn)行貨物存儲的一種組合型貨架,其存取方式可以參考至騰貨架技術(shù)部的動畫演示貫通式貨架的存取方式。貫通式貨架還稱通廊式貨架,是采用格構(gòu)式立柱邊續(xù)方式連接起來的多門式、托盤單元化貨品沿深度方向一個(gè)緊接一個(gè)存儲在牛腿梁上的貨架結(jié)構(gòu)形式。這種貨架結(jié)構(gòu)形式可使叉車作業(yè)通道和貨品存儲空間共用,大大提高了倉庫的空間、場地面積利用率,但同一作業(yè)通道內(nèi)的貨品不能做到先進(jìn)先出,適合于大批量、少品種或作業(yè)通道內(nèi)的貨品一起流向同一客戶的貨品存儲,如飲料、乳制品、煙草、低溫冷凍倉儲、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的家電、化工、制衣等行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),駛?cè)胧截浖芸梢赃_(dá)到最大的存儲密度,空間有效利用率最多可提高到90%,場地面積利用率可達(dá)60%以上。
隨著貫通式貨架應(yīng)用的日益廣泛,需要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)范。目前,《駛?cè)胧截浖堋沸袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)在中國物流技術(shù)協(xié)會和各類似至騰貨架的生產(chǎn)制造廠的大力支持下已完成并即將頒布。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了駛?cè)胧截浖艿男g(shù)語,額定載荷和最大載荷、材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求,噴涂質(zhì)量要求,檢測方法,檢驗(yàn)規(guī)則等,其實(shí)施將對我國貨架產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)和規(guī)范作用。
托盤單元貨品的標(biāo)準(zhǔn)化
駛?cè)胧截浖軅}庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)首先是托盤單元貨品的標(biāo)準(zhǔn)化(圖1),貨架結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)根據(jù)存儲物品和托盤尺寸來確定,盡量選用國家標(biāo)準(zhǔn)中推薦的1200系列托盤。由于駛?cè)胧截浖艿耐斜P單元貨品存儲密度大,操作通道和存儲空間合一,相對于其他類別的貨架而言,對托盤質(zhì)量和托盤單元貨品的外部尺寸界限應(yīng)有較高的要求;此外,托盤單元貨品的重量通常應(yīng)控制在1600kg以內(nèi)。
在上述條件的基礎(chǔ)上,才能進(jìn)一步開展駛?cè)胧截浖艿目傮w平面布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及與其他貨架組合使用的倉庫規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
貫通式貨架的結(jié)構(gòu)
駛?cè)胧截浖芙Y(jié)構(gòu)的受力方式與其他類別的貨架結(jié)構(gòu)有所不同,格構(gòu)式的立柱結(jié)構(gòu)體主要承受側(cè)向抗彎性,即托盤單元貨品存放在側(cè)立于格構(gòu)式立柱結(jié)構(gòu)體的懸臂梁上,作用于單、雙側(cè)懸臂梁上的貨品及貨架自重,生成懸臂的力矩,傳遞到格構(gòu)式立柱結(jié)構(gòu)體上,因此,駛?cè)胧截浖芙Y(jié)構(gòu)中立柱結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性較弱,且能實(shí)現(xiàn)的加固方法又很少,也很難實(shí)現(xiàn)。
目前,通過使用WAP穿梭式臺車,以替代叉車進(jìn)出巷道作業(yè)的駛?cè)胧截浖苣J?,此時(shí)以連續(xù)承載橫梁來替代駛?cè)胧截浖苤械膽冶哿?,它仍保持作業(yè)通道和存儲貨位的合一,卻提高了貨架結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性,將成為今后貨架設(shè)計(jì)與規(guī)劃的形式之一。
本文所述的格構(gòu)式立柱結(jié)構(gòu)體主要由立柱構(gòu)件與支撐構(gòu)件(橫拉、斜拉撐)組成,立柱構(gòu)件大多采用單軸對稱冷彎薄壁、多孔截面型構(gòu)件(圖2),橫拉、斜拉撐大多采用C型截面的冷彎型鋼或其他截面的冷彎型鋼;立柱構(gòu)件與橫拉、斜拉撐通過螺栓連接構(gòu)成結(jié)構(gòu)體;立柱構(gòu)件承受的壓力因有橫拉、斜拉撐分擔(dān),提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性。
相鄰立柱構(gòu)件之間通過頂梁結(jié)構(gòu)半剛性或剛性連接構(gòu)成多門式格構(gòu)式貨架,立柱構(gòu)件體通過機(jī)械式鎖緊裝置與懸臂、懸臂梁或其他部件連接;貨架格構(gòu)式立柱構(gòu)件底座通過螺栓或其他形式與地面基礎(chǔ)相連。
貫通式貨架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
貫通式貨架按取貨方向可分為單向駛?cè)胧?、雙向駛?cè)胧胶拓炌ㄊ饺N結(jié)構(gòu),單向駛?cè)胧剑繅^(qū)域)貨架總深度最好控制在7個(gè)托盤深度以內(nèi);雙向駛?cè)胧剑ㄒ灾虚g區(qū)域?yàn)榉指艨蓛蛇叴嫒∝洠┴浖軈^(qū)域總深度最好控制在14個(gè)托盤深度以內(nèi),以提高叉車存取的效率和可靠性;貫通式需要特別考慮貨架門式結(jié)構(gòu)的抗彎穩(wěn)定性及性價(jià)比,一般不建議使用,除非場地物流規(guī)劃方面的特殊需要。
貫通式貨架系統(tǒng)具有典型的先進(jìn)后出存儲特點(diǎn);叉車作業(yè)方式多為持續(xù)“高舉高打”模式,貨物高舉后的重心較高,叉車易隨著通道地面的不平度等產(chǎn)生晃動而碰撞到貨架,會影響貨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,因此對司機(jī)駕駛技術(shù)要求較高,貨物的周轉(zhuǎn)速度和效率也受到一定程度的影響。
貫通式貨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是決定貨架質(zhì)量最關(guān)鍵的因素,此外,貨架的材質(zhì)、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)裝備、工裝夾具和靜電噴涂等,都會直接影響貨架的質(zhì)量和檔次。貨架的主體結(jié)構(gòu)屬于多次超靜定空間鋼結(jié)構(gòu)體,用傳統(tǒng)的經(jīng)典力學(xué)方法或動力學(xué)方法計(jì)算其強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性相當(dāng)繁瑣,可采用簡化計(jì)算模型并結(jié)合國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。目前,大多采用有限元的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析和穩(wěn)定性分析來進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和足尺荷載試驗(yàn)驗(yàn)證。
貫通式貨架屬門式結(jié)構(gòu),為保證其穩(wěn)定性,柱片長細(xì)比不宜過高,通常應(yīng)控制在10米以內(nèi),并以4層、3~5列以上為宜。與同類別的托盤 貨架相比,除鋼材截面規(guī)格要大一些,還需加設(shè)拉固結(jié)構(gòu)件。駛?cè)胧截浖艿闹髋浼ㄖ?、懸臂及懸臂梁、頂梁、頂部斜拉桿、背部斜拉桿、行走導(dǎo)向軌道、護(hù)腳或護(hù)柱(貨架正面通道口保護(hù)件)等,如圖3所示。
貫通式貨架設(shè)計(jì)的基本尺寸
W為叉車取向的托盤寬度尺寸,它是貫通式貨架設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一,直接影響貨架的其他尺寸和叉車的可操作空間;W1為叉車的有效通行距離,直接決定叉車車身的寬度(通常叉車車身寬度小于W1—100mm);W2為通道相鄰兩柱片中心線之間的距離;W3為懸臂的有效長度,懸臂有效長度越大,立柱片所受的彎扭矩越大,相同規(guī)格的立柱片的承載能力越小,即影響貨架的整體承載能力,一般W3≥210mm;W4為托盤在懸臂梁上的搭載尺寸,關(guān)系到托盤存取過程的安全性,一般W4≥130mm;W5是貨物與立柱片之間的間隙,影響到貨物對立柱片的安全性及叉車的可搖擺度,一般W5≥75mm。
貫通式貨架的設(shè)計(jì)
在貫通式貨架的設(shè)計(jì)過程中,首先要進(jìn)行托盤單元貨品的標(biāo)準(zhǔn)化,確定托盤的規(guī)格尺寸、堆高、額定載重量;然后才能規(guī)劃駛?cè)胧截浖艿恼w結(jié)構(gòu)和存儲單元的跨度、深度、層間距、高度等關(guān)鍵尺寸,進(jìn)行貨架結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)計(jì)與審核。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)針對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證或試驗(yàn)驗(yàn)證,根據(jù)案例結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的力學(xué)簡化模型,根據(jù)貨架的實(shí)際受力(包括地震載荷等)及載荷分布,結(jié)合相應(yīng)的構(gòu)件截面幾何參數(shù)和質(zhì)量特性,進(jìn)行有關(guān)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)和校核,必要時(shí)可通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以確保設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際相符。
例如,上海至騰貨架在某食品集團(tuán)某冷庫項(xiàng)目中,通過與客戶的詳細(xì)溝通、現(xiàn)場的實(shí)測與規(guī)劃方案的比較,確定了貨物重量為1000kg/托盤,托盤單元的基本參數(shù)為W1200×D1000×H1200mm,常年-18℃低溫存儲。最后選擇駛?cè)胧截浖転閭}庫的主要存儲形式,配合選用少部分橫梁式貨架作為補(bǔ)充,滿足一部分貨物需揀選出庫的要求,又最大限度地滿足客戶對冷庫大容量的要求,最終冷庫空間利用率約為67%,實(shí)現(xiàn)三層存儲共個(gè)托盤位的存儲量。
另外還規(guī)定了貫通式貨架的其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在此就不再詳述,至騰貨架的其它技術(shù)文章將逐一介紹。