一、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。
在組合式貨架中橫梁與立柱的連接采用一種特殊的插拔連接方式,橫梁通過掛片嵌入到立柱孔中。這種連接方式既可以讓橫梁有一定的轉(zhuǎn)動,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。
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷慕?/p>
1、實(shí)驗(yàn)軟件
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)。該軟件已得到許多貨架廠的廣泛應(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,也就是為剛性連接;連接系數(shù)為1表示單元兩端力或力矩完全釋放,也就是為理想鉸接;連接系數(shù)為0~1之間,就表示單元兩端力或力矩部分釋放,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、實(shí)驗(yàn)方案
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
1)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):以立柱與橫梁的強(qiáng)度,穩(wěn)定性2個參數(shù)作為貨架性能的參考標(biāo)準(zhǔn)。
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,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,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,隨著連接系數(shù)的增大,橫梁的強(qiáng)度絕對值按比例減小,即隨著連接系數(shù)的增大,橫梁的承載能力反而增強(qiáng)。
?。?)、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,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,最小值處于連接系數(shù)為0.3左右的位置,即當(dāng)連接系數(shù)為0.3時,橫梁穩(wěn)定性最高。
從以上的數(shù)據(jù)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,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,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是橫梁的最好的承載狀態(tài)。
因此,在貨架進(jìn)行設(shè)計(jì)時應(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,以確保橫梁的承載能力達(dá)到最好狀態(tài)。