中儒工業(yè)設(shè)備是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試的貨架企業(yè)，從售前客戶咨詢到設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)制造到現(xiàn)場安裝調(diào)試，每一個環(huán)節(jié)都從客戶角度出發(fā)，以完善的設(shè)計(jì)和規(guī)劃方案，優(yōu)質(zhì)的貨架品質(zhì)，解決客戶倉儲難題。

橫梁作為組合式貨架的基本部件，它的設(shè)計(jì)是貨架設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要的基本工作。如何科學(xué)地選用橫梁成為貨架設(shè)計(jì)的一個關(guān)鍵點(diǎn)。 組合式貨架作為一種重要的倉儲設(shè)備，由于使用橫梁形式，其每層高度都可調(diào)整，使貨架的層間距可隨擺放貨物的大小任意調(diào)整，增加存貨的隨意性及靈活性，同時(shí)具有構(gòu)件尺寸小、倉庫利用率高、制作方便、可以互換組裝和安裝周期短等優(yōu)點(diǎn)，越來越多地用于物流領(lǐng)域。 橫梁作為組合式貨架的基本部件，它的設(shè)計(jì)是貨架設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的基本工作。由于橫梁的結(jié)構(gòu)和實(shí)際的受力情況比較復(fù)雜，計(jì)算過程比較繁瑣，容易造成計(jì)算的不準(zhǔn)確，導(dǎo)致貨架的強(qiáng)度或剛度不足，給貨架的使用留下安全隱患，甚至造成安全事故；或者強(qiáng)度、剛度的余量太多，增加貨架的制造成本，削弱了產(chǎn)品的市場競爭力。因此，科學(xué)地選用橫梁成為貨架設(shè)計(jì)的一個關(guān)鍵點(diǎn)。本文從貨架的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)出發(fā)，分析其受載的情況，提出橫梁設(shè)計(jì)的步驟和方法。
橫梁的結(jié)構(gòu)

1、組合式貨架的基本組成和結(jié)構(gòu) 組合式貨架主要由立柱片、橫梁等基本件和護(hù)角、地角、隔撐、隔擋、層板（鋼板或木板）等選配件組成。其中，立柱片由立柱、橫撐和斜撐組裝而成，是貨架的主要受力支撐部件，立柱片的承重較大可達(dá)16噸，高位倉庫貨架高度一般在12米以內(nèi)，超高位倉庫貨架高度一般在30米以內(nèi)（此類倉庫基本為自動化倉庫，貨架由若干段12米以內(nèi)立柱片連接構(gòu)成。）橫梁是貨架支撐貨物的主要受力部件，貨架單元貨格較大承載可達(dá)5噸，橫梁的長度為1～4米，并主要根據(jù)貨架的托盤尺寸而定。 立柱的立面和側(cè)面上沖壓出一定分布規(guī)律的圓孔和其他形狀的掛孔，用來裝配支撐和連接其他受力構(gòu)件，形成以多孔立柱為豎向支撐的獨(dú)特結(jié)構(gòu)體系。橫梁與立柱采用插掛式連接，橫梁利用端部的掛鉤嵌入到立柱的掛孔中，形成半剛性的節(jié)點(diǎn)連接。目前，這些構(gòu)件基本采用薄壁鋼板冷彎、沖壓而成。

2、橫梁的組成和結(jié)構(gòu) 橫梁由橫梁主件和掛片兩部分組成，一般通過焊接成為一體。

掛片是橫梁與立柱連接的部分，因此，掛片上有3~4個掛鉤或凸式卡榫，并且掛鉤呈上大下小的倒八字或倒梯形，用來掛接在立柱上的倒八字或彭形的掛孔中，使掛鉤掛上以后在貨物重力的作用下自動鎖緊，從而保證使用時(shí)更加穩(wěn)固安全。 同時(shí)，掛片上有防撞擊脫落設(shè)計(jì)，即掛片上開有安全銷孔，用來插入安全銷，以防止叉車在工作中不小心頂?shù)綑M梁時(shí)將橫梁挑起，造成橫梁脫離立柱的危險(xiǎn)。安全銷孔有一定的尺寸精度要求，保證安全銷在工作狀態(tài)下不能從銷孔脫離。

（2）橫梁主件 橫梁按截面形狀分矩形管、P型管、J型管、雙C抱焊管等幾種主要類型；按連接方式有開式和合式兩種形式，壁厚為1.5~2.5mm；焊接方式有居中焊、平頂焊和完全平頂焊、平底焊和完全平底焊5種方式，從測試結(jié)果看，焊接方式對于橫梁的承載力基本沒有影響。在橫梁主體的側(cè)面，一般都有凹凸槽，一方面是增加外觀的美感，另一方面是增加橫梁的剛度。目前，在貨架的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)中，橫梁型號（截面形狀尺寸）規(guī)格已基本形成系列化，主要有60、80、100、120、140等規(guī)格。在實(shí)際工作中，橫梁的長度根據(jù)貨架的使用情況事先選定，因此通常根據(jù)貨架的受載情況，通過計(jì)算橫梁的較大承載來選擇橫梁型號。承載分析 1、橫梁的受力分析 橫梁的承載是指橫梁所承受的貨物載荷的大小，在計(jì)算過程中，只取1根橫梁作為研究的對象，故實(shí)際的橫梁承載只是加載的貨物載荷的1/2。另外，由于橫梁材料一般為結(jié)構(gòu)鋼，自重較大，所以在計(jì)算過程中還需要考慮橫梁自重的影響，以均布載荷的形式加載于整根橫梁上。 橫梁的受力與實(shí)際工作狀態(tài)中貨物的擺放情況有關(guān)，因此受力的形式是比較復(fù)雜的，但一般可以分布均勻受載和多點(diǎn)集中載荷兩種基本類型。在實(shí)際使用中，多為兩種形式的組合。 （1）均勻受載 在橫梁跨度較小的情況下，貨物為散料或小包裝物品并直接置于橫梁上，可以把貨物的載荷作為均布加載于橫梁的中部，且距立柱有一定的側(cè)向距離。（2）多點(diǎn)集中載荷 在橫梁的跨度比較大的情況下，貨物以托盤形式放置在橫梁上，托盤與橫梁的接觸為線接觸而非面接觸，貨物對橫梁的作用力集中于托盤的支腳，因此在計(jì)算時(shí)把每個托盤上貨物的載荷按照集中力加載在托盤的每個支腳上。2、橫梁允許載荷的確定 組合式貨架的橫梁與立柱采用插接式連接，橫梁利用端部的掛鉤嵌入到立柱的掛孔中，這種連接既不是完全固接也不是完全鉸接，而是一種半剛性的節(jié)點(diǎn)連接。這種連接方式一方面允許橫梁繞受力前的軸線有一定的轉(zhuǎn)動，另一方面又要求橫梁端點(diǎn)可以傳遞橫梁上的載荷對立柱的力矩作用，因此，不能把橫梁兩端簡化為單純的鉸支端或者一端固定，在計(jì)算橫梁的強(qiáng)度和撓度時(shí)應(yīng)該考慮梁一柱半剛性連接節(jié)點(diǎn)的部分嵌固影響。撓度的計(jì)算 按照建設(shè)部的標(biāo)準(zhǔn)CECS23：90（鋼貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范），計(jì)算橫梁的撓度時(shí)，可不計(jì)豎向沖擊荷載的影響，托盤橫梁的較大撓度不宜大于橫梁跨度的1/200，而且一般取安全系數(shù)n=1.6。 由于橫梁的截面和具體的受力情況比較復(fù)雜，手工計(jì)算時(shí)比較繁復(fù)，并且容易出錯，因此可以采用AutoCADMechanical軟件的轉(zhuǎn)動慣量和撓度線的計(jì)算功能，通過計(jì)算橫梁的轉(zhuǎn)動慣量，進(jìn)而計(jì)算出不同受力狀況下的饒度線或者矩線（彎矩），同時(shí)得到安全系數(shù)，實(shí)現(xiàn)
對橫梁的設(shè)計(jì)選用和校核。