干货|多层穿梭式货架立柱设计细节

01前言

多层穿梭式货架是一种新颖的密集型货架形式，近年来已经越来越多的被运用到仓储货架中，多层穿梭式货架优点在于：存储密度高，仓库利用率高，工作效率高，大大减少作业等待时间，其空间有效利用率最多可以提高至90%，场地利用率可以达到80%以上，适用于各类料箱拣选形式的仓库。

多层穿梭式货架系统是一个比较复杂的系统和设计过程，要考虑多方面因素，包括：货架钢结构的稳定性和承载能力、精度偏差控制、穿梭小车在货架中运行时的智能化、高效化、穿梭车搬运料箱时的动态平稳性及货架钢结构的动态稳定性，以及配套提升机、输送设备的配套性。这些都对多层穿梭式货架的设计提出了很高的要求。

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多层穿梭式货架系统一般包括货架主体钢结构、穿梭小车、提升机设备、输送线设备、供电及网络控制系统等。而货架主体钢结构主要分为：立柱、立柱间支撑、导轨、搁挡、垂直拉杆装置、水平拉杆装置等等，本文将详细论述货架立柱的设计要求及优选结构。

02立柱设计要点

设计多层穿梭式货架时需考虑货架整体的安全性、静态稳定性，同时考虑多层穿梭式货架的偏差精度，穿梭小车运行中的动态稳定性等，货架立柱的设计需满足2.0的安全系数，并且尽量选用截型较大的材料来保证货架的稳定性及偏差精度。立柱与梁、支撑杆件的固定宜采用螺栓组装连接，避免采用挂扣形式，可在立柱正面上均匀布置相应的固定圆孔，立柱内侧预留开口用于组装立柱间支撑。

立柱高度H一般根据层高H1及层数N而定，另外需考虑库房限高、提升机高度、消防层、维修层等因素。立柱片宽度W由料箱宽度W1加上穿梭小车取货空间W2而定，一般W不超过1.5M，超过1.5M需另行计算立柱片的失稳率。

03.立柱的载荷计算

一般情况下多层穿梭式货架的料箱货物重量最大不超过50KG,单列货格数量不超过5个。立柱载荷重量=50KG(单个料箱重量)*5(货格数量)*N(层数)+货架重量+设备重量。每个项目根据实际情况的不同立柱载荷的计算方法也有所不同。

根据国内外参考文献以及实际项目的实施情况对货架立柱的偏差要求：

• 两立柱间距偏差d≤±1mm；

• 立柱首末孔孔距偏差f≤±2mm；

• 相邻立柱水平高度偏差e≤±1mm；

• 立柱垂直度偏差g≤H/1000，总高度偏差≤±8mm；

根据以上要求本文推荐一种较合理的Ω型立柱结构，如下图所示：

本截型立柱采用连冲连轧形式加工而成，无特殊情况下材料采用Q235即可满足设计需求。此结构立柱可用于高度H不超过20M，承载不超过15吨的多穿货架中，并且在多个实际项目中得到了验证，完全满足多穿货架的各项要求。

在精星的设计要求中， 多层穿梭车的立柱必须采用德国DREISTERN轧机， 配合25mm或者50mm间距冲压机，完成连冲连轧的制作方法， 保证货架垂直方向的精度。这种工艺方法， 代表了目前全球立柱制造的最高水准。

04.立柱地脚的优选设计

为了更好的控制水平高度偏差e，推荐以下两种立柱地脚结构：

两种地脚结构都能满足立柱水平高度的偏差要求，两种结构都有各自的的优缺点。

单螺杆的特点：结构简单、施工方便、地坪沉降后可二次调节。但是由于整体结构依靠单个螺杆承重和调节水平，故立柱的整体载荷能力会有所下降，并且垂直精度效果一般。

双螺杆调节的特点：结构稳定、承重能力高、垂直精度高。但是由于底部采用无收缩水泥浇灌，货架在发生均匀沉降后二次调节施工难度较大。

在同样的前提条件下，对本文推荐的Ω型立柱进行实验测试，测得两种立柱地脚结构，立柱高度H与立柱垂直度偏差g之间的图形比较：

根据图形可直观的发现双螺杆调节+无收缩水泥结构在控制垂直度偏差g上有明显的优势。在不考虑地坪均匀沉降情况下优选推荐第二种双螺杆调节+无收缩水泥结构。

本文详细介绍了多层穿梭式货架立柱的设计及优选结构，并在文中提供了几种立柱的结构形式，通过计算及实验分析，推荐最佳设计方案，以满足多层穿梭式货架的设计需求。