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速冻搁架结构设计规划中应考虑的问题

编辑:潍坊鼎晖金属制品有限公司时间:2022-03-04

  在速冻搁架结构的设计规划中,应详细考虑如下问题∶

  (1)铝搁架结构部件的长、宽都在设定的范围内时不考虑温度效应,这需要建立基本设计规程;

  (2)在温度变化不大的库区内,结构部件的长或宽较大时,通过增设区域性结构调整框架来修正温度应力造成的累积伸缩量变化;

  (3)在温度变化较大的库区内,各单元结构设计时,加乘一个安全系数来减小温度应力所占荷载的比例,但是加乘安全系数的大小不好确定,系数太大定然增加主要构件的尺寸,增加建造成本,系数太小则起不到很好的成果;

  (4)在速冻搁架结构的节点设计上考虑采用半刚半较来处理话当的装配间隙,或者采用长圆孔结构来释放温度应力,需要校核螺栓的侧滑移摩擦力和节点处的连接强度。

  从零部件的尺寸配合及其尺寸链工艺、生产制造及其安装调试的环境温度、使用环境温度等多角度考虑来消去部分温度应力作用,在结构体本身的强度、刚度及稳定性设计上适当考虑温度应力影响。

  铝材在低温、潮湿的空气中,由于吸附作用,在其表面易覆盖一层相当薄的水膜,由于表面成分或者受力变形等的不均匀,铝搁架结构部件在制作过程中冷热加工处理,如焊接、弯折等应力集中的部位易生成铁锈。可采用镀锌后再烤漆的保护手段,以避免或减缓铝搁架结构的腐蚀速度,或者考虑到设计应用环境下铝搁架结构的腐蚀速度,增加结构部件的料厚设计,以保障铝搁架结构的设计使用寿命。

  速冻搁架结构的稳定性主要与搁架的类别与结构形式、存储单元的荷载模式与单元尺寸、结构部件本身的刚度与刚度分布、各构件的初始缺陷与受力状态或荷载特征等相关,须合理选择材料及其结构。理论上在低温冷库环境下,铝搁架结构设计过程中需要格外关注温、湿度变化及其使用环境温度下对铝搁架结构的节点位移、节点应力等影响,随着环境温度的降低,铝材的断裂强度变化很小,铝材的屈服强度和限定强度提高,铝材的塑性下降,脆性增加,铝的冲击韧性显著减小。有理论研究表明∶在处于韧性状态的材料中,裂纹的扩展须有外力做功,如果外力停止做功,裂纹也就停止扩展,而处于脆性状态的材料中,裂纹的扩展几乎不需要外力做功,仅在裂纹起裂时,从拉应力场中释放出的弹性能可驱动裂纹相当迅速地扩展。而在低温冷库环境下,铝搁架结构部件的塑性降低,脆性增加,其结构具有低温脆断趋势,这也是低温冷库环境下分析和计算速冻搁架结构的强度、刚度及稳定性问题的难点之一。

速冻搁架结构设计规划中应考虑的问题