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货架系统的安全标准与主副架设计规范
关键词：
货架系统
发布时间：
2025-09-18
货架系统的安全是仓储管理的重中之重，主架与副架作为承载结构，其设计、制造和安装必须符合严格的安全标准和规范要求。国内外多个标准组织制定了针对货架系统的技术规范，这些标准既包括整体设计原则，也涵盖了主架、副架等具体部件的特殊要求。了解并执行这些标准对于确保仓储作业安全、防止货架倒塌事故具有重要意义。
国际货架安全标准体系主要包括欧洲FEM标准、美国RMI标准和日本JIS标准等。其中，FEM10.2.02“托盘用静力钢货架设计”和FEM10.2.03“静态钢货架和搁板货架安全规定准则”是欧洲广泛采用的货架设计标准，对主架和副架的荷载分配、结构强度和稳定性计算提出了详细要求。美国RMI(货架制造研究所)2002标准则规定了工业用钢制货架的设计、试验和应用规范，特别强调了主架作为独立支撑单元的特殊设计要求。这些国际标准虽然并非强制性，但被全球主流货架制造商广泛采用，成为行业技术标杆。
中国货架标准体系目前虽未出台统一的国家标准，但已有多个行业标准和技术规范指导货架设计与制造。机械行业标准JB/T 5323-91“立体仓库焊接式钢结构货架设计技术条件”和ZBJ83015-89“有轨巷道式高层货架仓库设计规范”对货架主结构包括主架和副架的技术条件做出了规定。中国工程建设标准化协会标准CECS 23:90“钢货架结构设计规范”则提供了货架结构设计的基本要求，包括荷载计算、强度校核和连接设计等内容。这些标准虽然有些已颁布多年，但在国标缺失的情况下，仍是国内货架设计制造的重要依据。
主架设计的特殊要求源于其独立支撑的特性。作为货架系统的主要承载单元，主架的设计荷载应包括恒荷载（货架自重）、活荷载（货物重量）、竖向冲击荷载（叉车操作产生的动态效应）以及地震荷载等。根据ANSI/MH10.2-1984标准，工业用钢制货架的安全系数一般不低于1.5，对于主架这一要求可能更高。在材料选择上，主架立柱通常采用更高强度的钢材，壁厚也较副架立柱更大，以确保独立稳定性。连接方面，主架的横梁与立柱连接需设置安全销或自锁螺栓，防止横梁在外力撞击下脱落。此外，主架的地脚设计也更为坚固，通常配备更大尺寸的底板和更多数量的锚栓，确保与地面的可靠连接。
副架设计的标准要求虽然相对主架略低，但由于其依赖主架支撑的特性，仍有特殊规定。副架的设计需要重点考虑与主架的连接强度和荷载传递性能。根据FEM标准，副架的设计荷载应包括其承载货物的重量以及传递到主架的部分荷载。副架与主架的连接节点需要能够承受一定的弯矩和剪力，防止在荷载不均匀或叉车碰撞情况下发生失效。副架的立柱虽然数量比主架少，但单根立柱的规格通常与主架相同，确保足够的局部承载能力。值得注意的是，副架的长度（进深方向）通常不宜过长，一般不超过主架长度的1.5倍，以避免造成主架过大的偏心荷载。
主副架组合系统的安全考量需要从整体结构出发。当主架与副架连接形成连续货架系统时，其力学性能与独立货架不同，需要考虑整体稳定性和局部强度的协调。根据CECS 23:90标准，组合式货架应进行整体抗侧移计算，确保在水平荷载（如地震力、冲击力）作用下不发生整体失稳。同时，连接处的强度需要高于单个构件的强度，遵循“强节点、弱构件”的设计原则。在实际应用中，主副架组合系统的安全系数应高于独立主架，因为多个支撑点共同分担荷载，降低了单个构件的应力水平。
货架安装的质量标准直接影响主副架的安全性能。根据行业规范，组装式货架的立柱最大垂直偏差不应大于全高的1/120，而库架合一整体式货架立柱的垂直偏差不得大于全高的1/1000，垂直绝对偏差值不得大于10mm。这一严格要求确保了高层货架的稳定性。安装过程中，主架应先独立安装并调平，然后再依次安装副架，确保每个连接处的螺栓紧固度一致。安装完成后，需要进行整体检查，包括立柱垂直度、横梁水平度、连接紧固度和安全装置有效性等。对于重型货架，还需进行负载试验，验证其承载能力是否符合设计要求。
日常使用中的安全规范对于主副架系统同样重要。货架应定期检查，重点关注主架与副架的连接部位、立柱垂直度和横梁变形情况。使用单位需严格遵守货架设计荷载，不得超载使用，特别是主架作为主要承载单元，其实际荷载不应超过设计值的80%。在叉车操作区域，主架应配备防撞护栏和护角，减少碰撞风险。当需要调整货架配置时，应遵循“主架先行”原则，即移动或调整时必须从主架开始，保持主副架的整体性，避免单独移动副架导致结构失稳。
特殊环境下的安全考量需要额外注意。对于地震多发区，主架与副架的连接应采用抗震设计，如增加连接板面积、使用抗震螺栓等。根据GB50011—2001建筑抗震设计规范，货架系统需考虑水平地震作用的影响。在高湿度或腐蚀性环境中，主架和副架都需要加强防腐处理，如采用镀锌钢板或增加涂层厚度。低温环境下，钢材脆性增加，主架作为主要承重构件，需要选择低温韧性好的材料，防止脆性断裂。
未来安全标准的发展趋势将更加注重货架系统的整体性能和智能化监测。随着物联网技术的发展，主架可能集成传感器，实时监测荷载分布、结构变形和连接状态，及时发现安全隐患。新材料的应用也将改变主副架的设计标准，如高强度铝合金、复合材料等的使用，将使货架更轻更强。此外，随着自动化仓储的普及，货架安全标准将更加注重与人机交互界面的协调，确保自动化设备与货架系统的安全协同。这些发展将使主架和副架的设计更加科学、安全、高效。
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