01前言

多層穿梭式貨架是一種新穎的密集型貨架形式，近年來已經(jīng)越來越多的被運用到倉儲貨架中，多層穿梭式貨架優(yōu)點在于：存儲密度高，倉庫利用率高，工作效率高，大大減少作業(yè)等待時間，其空間有效利用率最多可以提高至90%，場地利用率可以達到80%以上，適用于各類料箱揀選形式的倉庫。

多層穿梭式貨架系統(tǒng)是一個比較復雜的系統(tǒng)和設(shè)計過程，要考慮多方面因素，包括：貨架鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力、精度偏差控制、穿梭小車在貨架中運行時的智能化、高效化、穿梭車搬運料箱時的動態(tài)平穩(wěn)性及貨架鋼結(jié)構(gòu)的動態(tài)穩(wěn)定性，以及配套提升機、輸送設(shè)備的配套性。這些都對多層穿梭式貨架的設(shè)計提出了很高的要求。

蘇州圖書館二館

多層穿梭式貨架系統(tǒng)一般包括貨架主體鋼結(jié)構(gòu)、穿梭小車、提升機設(shè)備、輸送線設(shè)備、供電及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。而貨架主體鋼結(jié)構(gòu)主要分為：立柱、立柱間支撐、導軌、擱擋、垂直拉桿裝置、水平拉桿裝置等等，本文將詳細論述貨架立柱的設(shè)計要求及優(yōu)選結(jié)構(gòu)。

02立柱設(shè)計要點

設(shè)計多層穿梭式貨架時需考慮貨架整體的安全性、靜態(tài)穩(wěn)定性，同時考慮多層穿梭式貨架的偏差精度，穿梭小車運行中的動態(tài)穩(wěn)定性等，貨架立柱的設(shè)計需滿足2.0的安全系數(shù)，并且盡量選用截型較大的材料來保證貨架的穩(wěn)定性及偏差精度。立柱與梁、支撐桿件的固定宜采用螺栓組裝連接，避免采用掛扣形式，可在立柱正面上均勻布置相應(yīng)的固定圓孔，立柱內(nèi)側(cè)預留開口用于組裝立柱間支撐。

立柱高度H一般根據(jù)層高H1及層數(shù)N而定，另外需考慮庫房限高、提升機高度、消防層、維修層等因素。立柱片寬度W由料箱寬度W1加上穿梭小車取貨空間W2而定，一般W不超過1.5M，超過1.5M需另行計算立柱片的失穩(wěn)率。

03.立柱的載荷計算

一般情況下多層穿梭式貨架的料箱貨物重量最大不超過50KG,單列貨格數(shù)量不超過5個。立柱載荷重量=50KG(單個料箱重量)*5(貨格數(shù)量)*N(層數(shù))+貨架重量+設(shè)備重量。每個項目根據(jù)實際情況的不同立柱載荷的計算方法也有所不同。

根據(jù)國內(nèi)外參考文獻以及實際項目的實施情況對貨架立柱的偏差要求：

• 兩立柱間距偏差d≤±1mm；

• 立柱首末孔孔距偏差f≤±2mm；

• 相鄰立柱水平高度偏差e≤±1mm；

• 立柱垂直度偏差g≤H/1000，總高度偏差≤±8mm；

根據(jù)以上要求本文推薦一種較合理的Ω型立柱結(jié)構(gòu)，如下圖所示：

本截型立柱采用連沖連軋形式加工而成，無特殊情況下材料采用Q235即可滿足設(shè)計需求。此結(jié)構(gòu)立柱可用于高度H不超過20M，承載不超過15噸的多穿貨架中，并且在多個實際項目中得到了驗證，完全滿足多穿貨架的各項要求。

在精星的設(shè)計要求中， 多層穿梭車的立柱必須采用德國DREISTERN軋機， 配合25mm或者50mm間距沖壓機，完成連沖連軋的制作方法， 保證貨架垂直方向的精度。這種工藝方法， 代表了目前全球立柱制造的最高水準。

04.立柱地腳的優(yōu)選設(shè)計

為了更好的控制水平高度偏差e，推薦以下兩種立柱地腳結(jié)構(gòu)：

兩種地腳結(jié)構(gòu)都能滿足立柱水平高度的偏差要求，兩種結(jié)構(gòu)都有各自的的優(yōu)缺點。

單螺桿的特點：結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、地坪沉降后可二次調(diào)節(jié)。但是由于整體結(jié)構(gòu)依靠單個螺桿承重和調(diào)節(jié)水平，故立柱的整體載荷能力會有所下降，并且垂直精度效果一般。

雙螺桿調(diào)節(jié)的特點：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、承重能力高、垂直精度高。但是由于底部采用無收縮水泥澆灌，貨架在發(fā)生均勻沉降后二次調(diào)節(jié)施工難度較大。

在同樣的前提條件下，對本文推薦的Ω型立柱進行實驗測試，測得兩種立柱地腳結(jié)構(gòu)，立柱高度H與立柱垂直度偏差g之間的圖形比較：

根據(jù)圖形可直觀的發(fā)現(xiàn)雙螺桿調(diào)節(jié)+無收縮水泥結(jié)構(gòu)在控制垂直度偏差g上有明顯的優(yōu)勢。在不考慮地坪均勻沉降情況下優(yōu)選推薦第二種雙螺桿調(diào)節(jié)+無收縮水泥結(jié)構(gòu)。

本文詳細介紹了多層穿梭式貨架立柱的設(shè)計及優(yōu)選結(jié)構(gòu)，并在文中提供了幾種立柱的結(jié)構(gòu)形式，通過計算及實驗分析，推薦最佳設(shè)計方案，以滿足多層穿梭式貨架的設(shè)計需求。