GB/T 39681-2020 立体仓库货架系统设计规范

ICS53.080

J83GB

中华人民共和国国家标准

GB/T39681-2020

立体仓库货架系统设计规范

Rackingdesigncodeforsteelstaticstoragesystems

2020-12-14发布2021-07-01实施

国家市场监督管理总局申＃

国家标准化管理委员会保叩

GB/T39681-2020

目次

前言…………·”………I

1范围…

2规范性引用文件…··

3术语和定义…··

4材料…·……”……”....••••••......2

5荷载及荷载组合…………·……”………...••••••......2

6货架设计…………·……”……”……..4

7部分参数的试验获取及处理方法………”………·……12

8组合式货架单元整体测试…·………”………·……23

附录A（资料性附录）元垂直拉杆货架的等效计算长度系数K…25

附录B（资料性附录〉均匀受压板件的宽厚比要求……”……27

GB/T39681-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国物流仓储设备标准化技术委员会（SAC/TC499）归口。

本标准起草单位z上海精星仓储设备工程有限公司、北京起重运输机械设计研究院有限公司、北京

京邦达贸易有限公司、东华大学、上海精星物流设备工程有限公司、苏州大森塑胶工业有限公司、深圳市

凯东源现代物流股份有限公司。

本标准主要起草人z李宏亮、吕志军、陆大明、黄曦、杨光辉、陈涤新、崔雄、周晓挠、郑方勇、滕旭辉、

王银学、杨建国、高颖文、刘远、王墨洋。

I

GB/T39681-2020

立体仓库货架系统设计规范

1范围

本标准规定了立体仓库货架系统术语、材料、荷载及荷载组合、货架设计及测试方法。

本标准适用于以冷弯型钢或热轧型钢构件制成，主要承受静载的立体仓库货架系统。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分2室温试验方法

GB/T232金属材料弯曲试验方法

GB/T700碳素结构钢

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB/T2518连续热镀铸钢板及钢带

GB4053.3固定式钢梯及平台安全要求第3部分g工业防护栏杆及钢平台

GB/T18354物流术语

GB/T28576-2012工业货架设计计算

GB50009建筑结构荷载规范

GB50011建筑抗震设计规范

GB500182002冷弯薄壁型钢结构技术规范

JB/T9018自动化立体仓库设计规范

JB/T11270立体仓库组合式钢结构货架技术条件

JGJ145-2013混凝土结构后锚固技术规程

3术语和定义

GB/T18354、GB/T285762012,JB/T9018,JB/T11270界定的以及下列术语和定义适用于本

文件。

3.1

库架舍一式货架rack-cladbuilding

货架兼作仓库支撑结构的货架系统。

3.2

件考有效截曲积

虑屈面面但mAM伽Tem？剧WE洞gg的山阳剧川咀嗣」四

AuhEEm

构后强度歹斗制院旺刷f有效面积

叩

3.3

有效净截面面积effectivenetcross-sectionalarea

A

构件考虑屈曲后强度且扣除孔洞的截面有效面积a

1

GB/T39681-2020

4材料

4.1钢材

4.1.1常温库用铜板

立体仓库货架材料宜采用GB/T700中的Q235、GB/T1591中的Q355和Q460钢材，或力学性能

更佳的其他钢材。

4.1.2冷冻库用铜板

用于环境温度低于或等于一20℃的立体仓库货架，其主要承重构件材料应采用GB/T1591中的

Q355C/D及GB/T700中的Q235C/D，当采用Q460或其他非D级质量等级的钢材时，应满足相应环

境温度下的夏比CV型缺口）冲击试验要求。

4.1.3镀铸板

当采用镀钵板时，宜根据GB/T251日的要求选用，当采用其他镀钵板时，其各项性能指标应符合

4.1.1和4.1.2的要求。

4.2连接件

焊缝及螺栓等连接件的强度设计值应符合GB50018的规定，螺栓宜采用8.8级或更高等级．

5荷载及荷载组合

5.1分类

货架结构上的荷载可分为恒荷载、活荷载、竖向冲击荷载、水平荷载以及可能有的风荷载、雪荷载、

屋面活荷载以及地震作用等，如有其他类型荷载应符合GB50009的规定。

5.2恒荷载PDL

恒荷载系指货架系统的自重，库架舍一货架的恒荷载还应包括屋面和墙面等结构的自重．恒荷载

由全部永久性结构的重量组成，包括货架及连接在货架上的辅助设施，如消防喷淋装置、加热通凤和空

调系统等，以及其他需要货架构件支撑的固定辅助设备，其质量都应计人恒荷载。

5.3活荷载PPL

活荷载一般指搁置在货架结构上的货物和载具的重量，此外还应包含5.7中的楼板及走道荷载。

5.4坚向冲击荷载PIL

5.4.1竖向冲击荷载是指存放货物时产生的对横梁的附加冲击力，通常仅在最不利的位置加载一次。

在设计横梁、（如果设计有）牛腿和挂片时，可按下列情况计算2

a)用机械设备放置货物时（自动化〕，应等于50%最大单元荷载g

b）人工放置货物时（非自动化），应等于最大单元荷载。

5.4.2竖向冲击荷载用于对局部构件（横梁、挂片及牛腿等）进行检验，在设计货架整体结构时，均不计

竖向冲击荷载的影响囚

5.5水平荷载Pm.

5.5.1作用于组合式货架结构的水平荷载是指由于货架结构构件的初弯曲、安装偏差、荷载偏心等因

2

GB/T39681-2020

素产生的缺陷以及搬运设备正常作业时所引起的水平力。

5.5.2由5.5.1所述缺陷产生的水平荷载，分别沿组合式货架结构纵、横两个主方向作用于横梁与立柱

的连接节点处。水平荷载可取为由横梁传至该节点的全部恒荷载与最大活荷载之和的0.4%。

5.5.3设有搬运设备的货架，其水平荷载应根据搬运设备制造厂商提供的有关资料确定。

5.6地震作用PEL

5.6.1地震作用和结构抗震验算应符合GB50011的相关规定。

5.6.2高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的货架结构可以采用底部

剪力法等简化方法，除此之外的货架结构，宜采用振型分解反应谱法。

5.6.3构件的截面抗震验算，抗震承载力强度设计值取R/O.75，承载力稳定性设计值取R/0.8,R为结

构构件承载力设计值。

5.7楼板和走道荷载

对于楼板或走道上起作用的荷载按实际需求计算均布荷载或集中荷载，不应低于300kg/m＇，其他

情况应符合GB4053.3的相关规定．

5.8栏杆上的推力

楼梯和楼板的栏杆应设计成能够承受作用在栏杆上方任意方向的不大于0.7kN/m的推力，其他

情况应符合GB4053.3的相关规定。

5.9凤荷载PWL

库架合一式货架的风荷载验算应符合GB50009的相关规定。

5.10雷荷载P...及屋面活荷载PBL

库架合一式货架的雪荷载及屋面活荷载验算应符合GB50009的相关规定。

5.11荷载组合

按照承载能力极限状态设计货架结构时，应根据使用过程中货架结构上可能同时出现的荷载，由下

列荷载组合中的相应情况取最不利的荷载组合计算货架结构的内力p＝萃，其中各类荷载分项系数均按

照其效应对结构不利的工况取值，工况组合中可能有部分不存在的荷载，对其不予考虑即可z

a)考察货架结构静态极限承载性能，按式。〕确定：

P_=l.35Pm.+l.4PPL·····…·…(1)

b）考察冲击荷载作用下的货架局部构件及连接件的性能，按式（2）确定2

p皿，=1.2P皿＋1.4PPL+14P1L••(2)

c)考察货架在活荷载和水平荷载作用下的性能，按式。）确定z

p_=1.2PnL+l.4PPL+l.4PHL+1.411',wPWL+1.41!'.,(PRL或P,L)…(3)

d)考察货架在风荷载作用下的性能，按式（4）确定z

pm••=1.2PnL+1.411'cl'pPL+1.411'cl'pHL+1.4PWL+1.411'o&(P且或PsL)······…(4)

e)考察货架在雪荷载或屋面活荷载作用下的性能，按式（5）确定z

P~.=1.2PnL+l.4Wcl'PPL+l.4Wcl'PHL+1.411',wPwL+l.4(PRL或PsL)••••••…(5)

f)考察货架整体及构件抗震性能，按式（6）确定g

Pm阻＝1.2P皿＋1.2PPL+l.3PEL••(6)

3

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g)考察货架在风荷载及地震作用下的锚固性能，按式（7〕、式（的确定z

p皿x~0.9PnL+1.4PWL…·””(7)

P_=0.9P皿＋0.9PPL+l.3PEL”(8)

式（3）～式（5）中z

飞P'cl'活荷载及水平荷载的组合值系数，取0.9;

'l!,w－风荷载的组合值系数，取0.6;

飞P'cl<一一雪荷载及屋面活荷载的组合值系数，取o.70

按正常使用极限状态设计货架时，各类荷载分项系数可参照式(1）～式（6）组合式，将各数字分项系

数均改取1即可。其他情况的荷载及荷载组合应符合GB50009的相关要求。

6货架设计

6.1一般性设计要求

6.1.1本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以分项系数设计表达式进行计算。对水平

荷载、风荷载起主导作用的组合工况及地震作用工况，应进行结构二阶分析。

6.1.2货架结构的承重构件应按承载能力极限状态设计，非承重构件应按构造要求设计。承载能力极

限状态包括＝构件和连接件强度破坏、疲劳破坏，结构和构件丧失稳定导致结构破坏。对于货架整体位

移、横梁挠度等通过刚度进行控制的设计，应按照正常使用极限状态设计。

6.1.3货架的整体刚度要求应符合GB/T28576-2012中第8章的要求，如图1所示的方式可以增强

货架的整体刚度。

a)背靠背小距离模式

圄1背靠背货架

4

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b)背靠背大距离模式

说明E

a一一货架水平拉杆s

b一一货架间抗扭构件E

图1（续〕

6.1.4对需要进行抗震设计或抗风设计的货架宜增设垂直拉杆以保持货架整体稳定性。

6.1.5标准中的所有公式在未有说明的前提下均使用国际单位制。

6.1.6标准中未涉及的设计及校核内容，如螺栓连接、焊缝连接等，均参照GB50018.

6.2立柱及货架片的设计

6.2.1对于非多孔件，平均设计强度f，且可按式（9）确定，若非多孔件通过7.3的方法测定了截面积A..

并用于计算，则本条内容不适用。

1C,N沪、

f,.=f，十l立~）（／.一f，闷。.5(/.+/,)…(9)

式中2

f,材料的公称屈服强度；

f.一一材料的公称极限抗拉强度g

t一一材料的设计厚度（冷成型前h

A，一一毛截面面积e

Ci一一与成型类型有关的系数2

对于冷弯方法成型材料，C1=5;

对于其他成型方法，C1=7;

N一一截面内90°弯曲角的个数，且折弯半径不大于归。

6.2.2对于立柱的设计，一般只要考虑结构承受如图2a）所示的荷载情况，即除了在结构最低一层接近

中间部位的一个横梁是空载外，其他横梁都是满载的情况。对于有垂直拉杆货架，还需考虑使立柱发生

单一弯曲的另一种加载模式，如图2b）所示。如果第一层横梁接近地面，则按第二层的一根横梁不加载

情况分析，如图2c）所示。

5

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a)无垂直拉杆货架的典型情况

b)有垂直拉杆货架的典型情况

。最下面的槌lilt接近地面的情况

说明2

．表示柱脚连接s

。表示半刚性连接。

图2沿着巷道方向分析的加载模式

6.2.3按承载能力极限状态下计算得到的轴向力和弯矩可直接用于立柱设计。

6.2.4货架片的内力应按5.11中的最不利荷载组合计算，其许用承载力可由计算确定，亦可按7.4的

方法测得稳定系数，进而推导出许用承载力。

6.2.5对构件的截面验算宜根据GB50018进行。立柱计算中涉及的计算截面面积A＂＂可按有限元法

或7.3的方法由测试确定，其中测定有效净截面面积Aα采用的立柱样件为有孔样件，测定有效截面面

积A，采用无孔样件；稳定性计算中弯曲计算长度1可按6.2.6的方法计算，扭曲计算长度人可按6.2.7

的方法计算。

6.2.6构件在受压状态下的弯曲计算长度1可通过理论分析或测试的方法确定，如果计算长度没有通

过整体分析确定，则可以使用有效长度系数K值，l=KL0L即在相应届曲模式中支撑点之间的长度。

6

GB/T39681-2020

受压状态下的弯曲计算长度1和相应届曲模式中支撑点之间长度L的选取如下：

a)在货架片自身平面内，当校核立柱计算长度时，L的取值按图3的两种情况取L~h,K~l.O,

即i二h。

说明〕一：

h，一一立柱上两支撑点之间的距离s

h一一通常用计算长度，

D一一货架片宽度．

图3货架片自身平面内的计算长度

如果货架结构同时符合以下要求2

1)单根支撑与立柱的两翼缘同时相连接5

2)支撑偏心距e同时满足图4要求B

3)立柱安装有柱脚板g

4)地面为混凝土。

Ji!UK=0.90

‘L

一山←

a)垂直巷道方向偏，t•Jll!e的要求b)沿着巷遭方向偏心Ill!e的要求

说明－

a

托盘，

b

－一立柱在垂直货架片方向的宽度B

c

－一构件轴心受力线；

,

aeSA

u

立柱在沿着货架片方向的宽度，

支撑偏心距s

一一地面，

g,.g「一底层支撑的偏心距，

支撑偏心距e示意图

圈4

7

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b)在货架片自身平面内，当上部支撑间距h，大于h时，L的取值按图3的两种情况取L＝儿，

K=l.0，即l=h,0

。在垂直货架片方向，对于有垂直拉杆的结构，L的取值按图5的数种情况取L=h,K=l.O，即

l=h0若货架上部存在横梁层间距h，大于h的情况，则需要对该部分立柱的计算长度t进行

重新取值，取l＝仇。

事

a)

b)

电

c)

说明2

h一一层高，

固5沿巷道方向的计算长度

d)在垂直货架片方向，对于元垂直拉杆的结构，立柱的计算长度l二K•h，通常可近似取K二1.7'

h的含义与图5相同。K值也可通过梁柱节点刚度、柱脚刚度及货架结构尺寸等进一步计算

予以确定，计算方法参照附录A，其中梁柱节点刚度h可按照7.5的方法测定，柱脚刚度是u

可按照7.6的方法测定，

e)当需要考虑货架片在自身平面内的整体受压稳定性时，可参照GB50018-2002中5.2的格构

柱的相关计算内容，其中货架片的计算长度l=K•H,H为货架片全高，K可根据荷载重心

位置的不同按下列规定取用

1)当货架片上荷载重心位置低于货架片全高H的1月时，K=l.l;

2)当货架片上荷载童心位置低于货架片全高H的2/3时，K=l.6;

8

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3)当货架片上荷载重心位置高于货架片全高H的2/3时，K=2儿

6.2.7对于扭转屈曲，扭转屈曲的计算长度人由图6所示的情况来确定。

a)

b)

说明E

a一一支撑的直接受力面s

b一一立柱。

圈6平斜撑与立柱的固定方式

采用图6a）的固定方式时，人为同一立柱上平斜撑相邻固定点之间的距离仇的0.7倍，即人＝

0.7儿，采用图6b）的固定方式时，儿＝儿。

6.3横梁／托梁的设计

6.3.1作用于横梁的荷载

通常可将作用于横梁的荷载看作是均匀分布的。对于不适用这种假设的情况，可使用表1中系数

将实际布置的荷载转换成等价的均匀分布荷载。

表1横梁荷载系数

加载形式/l.fl,p.

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