原標題：倉儲地面承載力的設計驗證與案例分析

　　文｜普天物流技術有限公司

　　彭榜盈

　　地面承載能力是否滿足要求，需要查閱土建資料和計算分析來判定，此項工作涉及工藝流程規(guī)劃、機械結構和土建等專業(yè)知識，較為復雜。本文通過研究分析物流倉儲設備荷載類型、建筑結構荷載規(guī)范及混凝土結構設計規(guī)范，結合長期從業(yè)經驗，總結出物流倉庫地面承載力計算方法，并應用于實際工程案例。

　　物流倉儲設備種類繁多，不同的設備對地面形成的荷載類型及對地面的承載要求不盡相同，因承載超限而出現地面破壞的形式多種多樣。地面承載能力是否滿足要求，需要查閱土建資料和計算分析來判定，此項工作涉及工藝流程規(guī)劃、機械結構和土建等專業(yè)知識。要做到計算科學合理、分析到位、安全裕度恰當，較為困難。一般情況下，計算設備平均荷載比較容易，但對于地面受沖切承載力計算時往往束手無策。

　　本文通過研究分析物流倉儲設備荷載類型、建筑結構荷載規(guī)范及混凝土結構設計規(guī)范，結合長期從業(yè)經驗，總結出物流倉庫地面承載力計算方法，并應用于實際工程案例。

　　物流自動化升級改造的倉儲庫房分為舊庫房利用和新建庫房兩種情況。對已有庫房建筑，在項目的流程規(guī)劃階段，需要判定地面承載能力是否滿足新物流設備的要求。對于新建庫房建筑，只需對土建提出承載要求即可。本文主要針對已有舊庫房利用的情況，以內蒙古自治區(qū)一個自動化立體庫技改項目為例，按照收集土建資料、確定倉儲荷載、地面承載驗算及評價結論的流程進行。

　　一、庫房地面概況

　　內蒙古自動化立庫項目要求將原堆放發(fā)動機、機械零部件等的地堆庫改造成自動化堆垛機立體庫。

　　庫房地面為C20素混凝土澆筑（如圖1），地面伸縮縫間距6m地面伸，混凝土澆筑厚度150mm~160mm，素混凝土下部有100mm碎石墊層，地面設計平均承載7t/m2。以上土建參數是雙方技術交流時口頭介紹的，因庫房建設年代較早，客戶提供不出詳細土建資料，為此現場地面取樣芯證實與口頭提供的土建參數基本吻合，如圖2。

　　二、改造后的倉儲設備組成與荷載分布

　　技術改造后的自動化堆垛機立體庫長115m，寬42m，雙托盤貨位，貨架高7.1m，5層，局部布局如圖3。

　　立體庫區(qū)荷載由貨架、托盤單元儲物及堆垛機三部分組成。庫房地面承受的這三部分荷載統稱為可變荷載。

　　每個托盤單元的額定荷載1.5t，平均每托盤貨位結構件自重40kg，中間立柱每個柱腳承受的荷載為5個單元托盤荷載加上5個托盤貨位自重，單個柱腳承載共計7.7t。

　　堆垛機自重6t，行走輪間距4m。堆垛機工作時，行走啟停、空載滿載、提升啟停等使得對地面的壓力荷載大小和作用位置不斷變化。堆垛機的行走和提升啟停均采用S曲線控制技術，啟停平穩(wěn)無沖擊，最大加速度0.5m/s2。

　　三、結論及異常情況處理

　　通過設計驗算及分析，結論及異常處理要點歸納如下：

　　1.內蒙自動化立體庫項目地面平均承載符合要求；柱腳底板減小到150×100（mm）時，沖切承載及抗壓承載均符合要求，達到安全又經濟的效果。

　　從指標計算結果看出，混凝土抗壓能力一般富裕度很大，常規(guī)設計驗算可不考慮這項指標的驗算。

　　2.若平均承載能力不滿足要求時，需要減小荷載或依據《混凝土結構加固設計規(guī)范》（GB-2013）對地面或樓面進行加固等。如在原有地面上增加砼厚度來提高地面平均承載力；當倉庫位于二層時，在樓板下表面粘接碳纖維來提高樓面平均承載力等加固措施來提高平均承載力。

　　3.若沖切載荷不滿足承載要求時，可以通過加大貨架柱腳底板面積或在地面（樓面上）上增加整體鋼結構承載網格；對新建庫房建筑，可采取增加混凝土厚度或混凝土地面配筋等措施來解決。

　　4.自動化立體庫對地面的不均勻沉降要求＜均勻沉降要求。如果基礎下部是原土，沒有坑或河溝等回填，不用考慮不均勻沉降超標的問題。若局部有回填，不均勻沉降就需要引起足夠重視，庫房投入使用后要增加定期沉降觀測，適時采取應對措施。一般經過6-8個月，基礎趨于穩(wěn)定后，需要對貨架柱腳重新調平。若地面發(fā)生不均勻沉降嚴重超標，就需要請專業(yè)人員進行處理。該項指標取決于地基及地面基礎制作，不在本文計算范圍之內。

　　5.該項目已交付使用，地面承載計算都得到驗證。

　　注：原文中“倉儲地面承載能力極限狀態(tài)的通用計算式”部分未刊發(fā)在公眾號中，如有興趣，可在雜志中觀看閱讀。

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