库架合一是货架发展的趋势

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库架合一式货架钢结构及立体仓库系统近年来在中国有了较大的发展，以货架钢结构的优势及其库架一体式结构的高性价比、较大的库存量、优美现代的结构外形受到了物流仓储界的青睐。但目前库架合一式货架钢结构及立体仓库系统的设计不如钢筋混凝土结构、轻钢结构那样成熟，各个库架合一式货架钢结构厂家在许多问题的处理上也不尽相同，很多技术和规范也不尽完善，国内成功且合适的可供应用推广的案例也比较少，极大地影响了这一先进技术的发展和进步。

新的组合

库架合一式货架钢结构本体一般由高层货架、物料搬运设备、控制和管理设备及依附于货架钢结构体上的库房建筑等部分组成，就结构受力体系而言，建筑与货架的受力体系合二为一，即库架合一式货架结构除承受存储货物荷载外，还作为库房的骨架以支撑屋面和墙面围护等结构，成为库房建筑物的主体承重体；货架一般用冷弯薄壁多孔型钢材料制作，常用的物料搬运设备有巷道式堆垛起重机、高架叉车、辊子输送机、链式输送机、升降机、穿梭小车等，并根据系统性管理要求选择相应的控制和管理系统及设备，它包含一个完整的物流系统和体系，也是多学科综合的先进产物；

库架合一式货架钢结构及立体仓库系统的技术关键在于货架系统的选型、设计与计算，相对于库架分离式货架在设计中需要考虑更多的因素；既要满足储运功能方面的要求，还要考虑仓库内的采光、照明、电气、通风、采暖及消防等建筑功能方面的要求，既要考虑储位上货物的荷载、搬运设备带来的附加运动荷载及其组合，又要考虑建筑及其外部作用载荷、地震及其它环境因素及其组合载荷，如风载荷、雨雪载荷、地震载荷以及屋面检修载荷等的影响，也要对仓库结构的其它关联设备和结构进行规划、设计和核算，还要考虑整体系统的运作管理模式及控制模式；近年来库架合一式货架及其自动化仓库在我国尚无规范可循，多为经验性设计，并运用有限元工具进行结构分析，工程成功案例也少，其发展受到了多因素、多方面的条件制约。

应用于自动化仓库或半自动化仓库

库架合一式立库体系具有自重轻、适应性强、外表美观、造价低、易维护等特点，其空间及土地面积上的利用率非常高，安装施工场地开阔，适合大型施工机具的应用，墙面和屋面屋架结构可以随库内货架系统的施工同步跟进、交叉施工，实际工程总耗时较少，工期也容易掌握；库架合一式系统主要应用于自动化仓库或半自动化仓库中，主要由货架系统和建筑系统两大结构组成，即包括若干排列的货架、屋架结构（由人字梁、弦梁、檩条和板材等构成的）、若干根外墙柱、横条和外墙板等，墙面板及屋面板可直接依附装配在货架上，梁柱一般由货架钢结构或型钢辅助组成，它们的大、小、轻、重和强度是由设计单位根据建设单位的使用特点和地理特点以及建筑工程面积来确定的。

其中，货架的顶端与屋架结构的弦梁连接，以彩钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和圈梁；仓库四周的货架与外墙柱连接，横条设在外墙柱上，外墙板装在横条上；库内货架钢结构构成建筑主结构的梁柱，现场用螺栓、货架结构特有的半刚半铰连接或焊接拼接为主要形式的一种建筑体，檩条、墙梁一般由C型钢组成，它的分布密度、长度、大小、轻重是由所安装的轻钢彩色瓦楞板、轻钢彩色复合板的厚薄轻重再结合雪压、风压等设计计算来确定的。轻钢彩色瓦楞板及轻钢彩色复合板是由上、下两层薄钢板和中间夹着的聚胺脂塑料或聚笨乙烯泡沫板用特制胶和特别工艺粘合在一起制成的；其规格、型号是由厂家根据有关标准、机械性能以及用户实用长短、地区气候条件确定的。各组成结构的设计、制作应严格按照图纸要求的几何尺寸进行控制，以《钢结构工程施工及验收规范》的标准下料、焊接、调整变形及验收、喷漆，再配以相应零部件、扣件、门窗等形成结构完善的建筑体系，且这个体系可以由工厂制作，现场按要求拼装完成，整个体系的质量要求远大于普通库架分离结构形成的结构体系。

综合储存情况是关键

库架合一式货架及立体仓库的设计需要综合库内储存物的情况（考虑物料的特征、外形尺寸、单件质量、等参数）、库房的现场条件（考虑地形、地质条件、地耐力、风雪荷载、地震因素等）、物流情况（考虑平均库存量、最大库存量等出入库流量参数及其它相关的条件，如：包装形式、搬运形式、出库及运输工具及企业的管理水平、企业的后期发展规划等因素），并依据各自不同的各专业学科的技术要求进行系统设计规划与设计，确定货物单元的形式、尺寸和质量；确定仓库形式结构、作业方式及物料搬运设备的主要参数；确定货架单元结构的尺寸、规格形式与承载要求，并规划出仓库的总体尺寸、总体物流布局和总的库存量，确定合理的仓库高度，以实现性价比合适的库架合一式货架及立体仓库；确定合适的仓库管理模式和运作控制系统，并结合土建基础和公用设计等确定出货架结构的工艺荷载、制造精度、基础沉降要求、供电、通风、照明、防火等多方面的要求以确保整体系统的总体设计要求，满足客户的实际业务需求及后期发展规划的远景需求，并在前期针对各子项要求进行规划、设计与核算，并满足各局部基本项要求后再进行系统性验证和核算。

库架合一式货架及立体仓库既要考虑其基本的物料储存功能的满足条件及物料储存单元的标准化工作，也要结合使用单位的工艺流程及物流管理模式进行系统性规划，以提高仓库的出入库周转率，提高仓库运作的可靠性和安全性，这一系统是机械、电气、强弱电控制及信息化管理相结合的产物，主要由货物存储系统、货物存取和传送系统、管理和控制系统等三大系统组成，还有与之相配套的土建、供电、空调、消防报警、称重计量、信息流通等其它附属系统，必然要以材料学、力学、美学、结构建构理论和建筑构造原理、机电及信息化原理等理论为基础，采用理论研究与实证研究相结合、以实证研究为主的研究方法，对库架合一式货架及立体仓库构件的材料表现、连接方式和形态表达进行研究，探索库架合一式货架及立体仓库的设计理念与设计方法。其技术的难度和关键是货架系统的力系结构分析，既要对货架整体结构进行类别选择、区域规划，进行结构力学分析和计算，以满足货架整体结构的强度、刚度和稳定性要求，又要考虑结构设计的寿命和使用寿命、精度保证技术等；大多数货架的工作寿命取决于使用期间的磨损、损坏情况和周边环境对货架的腐蚀情况等。

库内货架形式的选择也是库架合一式自动仓库设计中的很关键的一个问题；货架按其结构分为整体式焊接货架和组装式货架，库架合一式货架及自动仓库的货架形式的选择主要取决于客户的实际需求、各种荷载的计算，仓库的结构与外形尺寸等；由于组装式货架目前生产制造及其质量控制上、在安装施工中具有较大的不确定性。目前在库架合一式立体仓库的设计上经常采用的是整体式焊接货架，整体式焊接货架的立柱选材也有方管、矩型管、槽钢等材料，根据型材本身的特性和指标，选择方管为佳。而组装式货架主要采用专用的货架型材，对货架型材的加工精度要求较一般应用性货架结构体要求要高，随着未来组装式货架的生产制造工艺的改进和技术的发展，其制造和安装的精度会越来越高，在库架合一式立体仓库的设计上应用也会越来越广泛；由于货架结构体本身的特点，其受力分析和计算手段上的不完善，国内外设计规范及研究的深入度不够，当前多采用专用的钢结构软件或货架应用软件、有限元分析等手段进行分析和辅助设计，随着国内外技术的发展及分析、试验手段的提高，国内外规范的完善，其设计和规划前景还是令人神往的。

施工及作业方便

能有效的利用空间；库架合一式自动仓库能够承受较大的风载，其高度较高，能够有效合理地利用空间，且货架钢结构体与仓库钢结构设计能够有机地结合在一起，最大限度地利用存储空间，具有良好的性价比。目前国内最高的库架一体式自动仓库的高度已达36米以上。

库内货架钢结构体就是库架一体式仓库的结构柱，能够充分利用货架设计结构对货物存储的设计要求，又能满足库架的承载设计要求；库内如存在其它形式的结构柱，配套设计的货架钢结构就需要在有限的空间里避让库内的结构柱，使有限的立库货架占用更多的空间，如建筑柱在货格内，会浪费整列货位；如建筑柱在货架排与排之间，将使得立体仓库的宽度增大，有时库内的建筑结构柱也会阻碍顺畅的物流通道。

具有较好的抗震能力；因货架、屋架结构、库前后区钢结构、结构基础、墙面彩钢板形成了一个完整的结构刚体，其抗震能力大大提高，钢材在冷弯成型过程中会产生一定程度的加工硬化，且强度会随折边的增加而增大，货架型材就是依靠提高材料本身的抗拉性能以及改变其受力形式来增加抗弯能力，使其具有普通型材115％ ～125％的抗弯能力，与一般型材相比也增加了刚度和强度，同时在相同技术指标的前提下，能节省材料，降低成本，增加经济效益，但它同时又是薄壁件，对环境的防腐要求也比较高。

库内设备安装施工便利，速度快；多项工程也可以同时交叉施工，能极大地缩短总工期和造价。

库架合一式货架及立体仓库基础受力柱分布多且比较均匀，库内结构基础设计相比轻钢结构要简单得多。

造价要比库架分离式仓库低

对于各种设计方案可按货币指标和实物指标进行比较选择，如投资、经营费用、投资回收期、劳动生产率、材料消耗等，同时要考虑各种特殊的因素，但自动仓库的经济性分析一般做的较少，因为：

自动仓库是固定投资中的一部分，在计算这项产品的财务预期指标时，已考虑了这项投资，故一般不做针对仓库的具体投资分析，前期也会进行相关设备投资的技术经济性分析。

如果自动仓库应用在商业物流配送中心，很容易通过投入数、运行费用数、营业额数、折旧数考评它的经济性。生产过程中的自动仓库却很难寻找到量的关系；进行总体设计时，首先要根据业务量、业务性质，内容、作业要求来确定总体规划，这是一项极复杂而又十分关键的工作；要预测物流量，它包括历年来业务经营的大量原始数据的分折，依据一定的规范和经验确定单位面积的作业量和定额，从而确定各项物流活动所需的作业场所面积，以及相互间的联系和依赖关系。

自动仓库属先进制造系统，此类项目的经济性评价经常采用定性分析。

一般讲库架合一式立体仓库的造价要比库架分离式仓库低，但库架合一式立体仓库的设计及受力计算都要复杂一些，可供参考的设计和验收规范比较缺乏，其投资风险还是存在的。

库架合一式立体仓库技术的发展离不开货架等基础设施的发展，当今货架的使用群体已涵盖了广泛的外企、民营、国营等各行各业，而且随着经济的进一步发展，库架合一式立体仓库必然有着较好的发展前景，一体化仓储整体解决方案的需求也会越来越大，对仓储管理的自动化程度需求也会越来越多，国内已建成的库架合一库架合一式立体仓库多在外商独资企业中，如韩泰轮胎、芬欧纸业等；可以看到，库架合一整体式自动仓库的技术将日趋成熟，其发展前景也日趋广阔。尤其在商业物流配送中心、高成长性集团公司、铁路、机场、港口等领域会需求更多的仓储物流系统解决方案，尤其适合建库架合一式立体仓库。