01前言

多層穿梭式貨架是一種新穎的密集型貨架形式，近年來已經越來越多的被運用到倉儲貨架中，多層穿梭式貨架優點在于：存儲密度高，倉庫利用率高，工作效率高，大大減少作業等待時間，其空間有效利用率最多可以提高至90%，場地利用率可以達到80%以上，適用于各類料箱揀選形式的倉庫。

多層穿梭式貨架系統是一個比較復雜的系統和設計過程，要考慮多方面因素，包括：貨架鋼結構的穩定性和承載能力、精度偏差控制、穿梭小車在貨架中運行時的智能化、高效化、穿梭車搬運料箱時的動態平穩性及貨架鋼結構的動態穩定性，以及配套提升機、輸送設備的配套性。這些都對多層穿梭式貨架的設計提出了很高的要求。

蘇州圖書館二館

多層穿梭式貨架系統一般包括貨架主體鋼結構、穿梭小車、提升機設備、輸送線設備、供電及網絡控制系統等。而貨架主體鋼結構主要分為：立柱、立柱間支撐、導軌、擱擋、垂直拉桿裝置、水平拉桿裝置等等，本文將詳細論述貨架立柱的設計要求及優選結構。

02立柱設計要點

設計多層穿梭式貨架時需考慮貨架整體的安全性、靜態穩定性，同時考慮多層穿梭式貨架的偏差精度，穿梭小車運行中的動態穩定性等，貨架立柱的設計需滿足2.0的安全系數，并且盡量選用截型較大的材料來保證貨架的穩定性及偏差精度。立柱與梁、支撐桿件的固定宜采用螺栓組裝連接，避免采用掛扣形式，可在立柱正面上均勻布置相應的固定圓孔，立柱內側預留開口用于組裝立柱間支撐。

立柱高度H一般根據層高H1及層數N而定，另外需考慮庫房限高、提升機高度、消防層、維修層等因素。立柱片寬度W由料箱寬度W1加上穿梭小車取貨空間W2而定，一般W不超過1.5M，超過1.5M需另行計算立柱片的失穩率。

03.立柱的載荷計算

一般情況下多層穿梭式貨架的料箱貨物重量最大不超過50KG,單列貨格數量不超過5個。立柱載荷重量=50KG(單個料箱重量)*5(貨格數量)*N(層數)+貨架重量+設備重量。每個項目根據實際情況的不同立柱載荷的計算方法也有所不同。

根據國內外參考文獻以及實際項目的實施情況對貨架立柱的偏差要求：

• 兩立柱間距偏差d≤±1mm；

• 立柱首末孔孔距偏差f≤±2mm；

• 相鄰立柱水平高度偏差e≤±1mm；

• 立柱垂直度偏差g≤H/1000，總高度偏差≤±8mm；

根據以上要求本文推薦一種較合理的Ω型立柱結構，如下圖所示：

本截型立柱采用連沖連軋形式加工而成，無特殊情況下材料采用Q235即可滿足設計需求。此結構立柱可用于高度H不超過20M，承載不超過15噸的多穿貨架中，并且在多個實際項目中得到了驗證，完全滿足多穿貨架的各項要求。

在精星的設計要求中， 多層穿梭車的立柱必須采用德國DREISTERN軋機， 配合25mm或者50mm間距沖壓機，完成連沖連軋的制作方法， 保證貨架垂直方向的精度。這種工藝方法， 代表了目前全球立柱制造的最高水準。

04.立柱地腳的優選設計

為了更好的控制水平高度偏差e，推薦以下兩種立柱地腳結構：

兩種地腳結構都能滿足立柱水平高度的偏差要求，兩種結構都有各自的的優缺點。

單螺桿的特點：結構簡單、施工方便、地坪沉降后可二次調節。但是由于整體結構依靠單個螺桿承重和調節水平，故立柱的整體載荷能力會有所下降，并且垂直精度效果一般。

雙螺桿調節的特點：結構穩定、承重能力高、垂直精度高。但是由于底部采用無收縮水泥澆灌，貨架在發生均勻沉降后二次調節施工難度較大。

在同樣的前提條件下，對本文推薦的Ω型立柱進行實驗測試，測得兩種立柱地腳結構，立柱高度H與立柱垂直度偏差g之間的圖形比較：

根據圖形可直觀的發現雙螺桿調節+無收縮水泥結構在控制垂直度偏差g上有明顯的優勢。在不考慮地坪均勻沉降情況下優選推薦第二種雙螺桿調節+無收縮水泥結構。

本文詳細介紹了多層穿梭式貨架立柱的設計及優選結構，并在文中提供了幾種立柱的結構形式，通過計算及實驗分析，推薦最佳設計方案，以滿足多層穿梭式貨架的設計需求。