擱板式貨架編制說明

國家標準《擱板式貨架》征求意見稿編制說明二〇一五年十二月八日編制說明一、項目任務來源《擱板式貨架》（項目編號：20100335-T-469）是被列入國家標準化管理委員會發(fā)布的“2010年國家標準制修訂計劃”（國標委綜合[2011]87號）的國家標準項目之一。該標準由全國物流標準化技術委員會（SAC/TC269）提出，由全國物流標準化技術委員會（SAC/TC269）與全國物流倉儲設備標準化技術委員會（SAC/TC499）歸口，標準的主要研制起草單位為江蘇六維物流設備實業(yè)有限公司、東莞市海力物流系統設備有限公司、南京音飛儲存設備股份有限公司、南京市產品質量監(jiān)督檢驗院、東南大學、南京航空航天大學、湖北物資流通技術研究所等。二、標準編寫的意義九十年代初，倉儲貨架產品在國內開始了工業(yè)化生產。國內倉儲貨架制造企業(yè)經過多年的發(fā)展，倉儲貨架產品形成了系列化格局。這同國外倉儲貨架系列化產品格局基本類同，歐洲物料搬運協會（FEM）有完善的貨架系列化標準，日本有JIS工業(yè)用貨架系列化標準，美國、西班牙等國家都有完善相關標準。目前國內倉儲設備類系列標準還不完善，甚至缺失，需要我們做出更多努力進行行業(yè)系列化、標準化建設，推動國內物流業(yè)的發(fā)展。目前系列化產品有擱板式貨架、托盤式貨架（重型橫梁式貨架）、駛入式貨架、懸臂式貨架、重力式貨架、壓入式貨架、移動式貨架、閣樓式貨架、流利式貨架、抽屜式貨架、旋轉式貨架、穿梭車式貨架、自動化立體倉庫貨架、庫架合一式貨架等。倉儲行業(yè)正在向智能化方向快速發(fā)展，而貨架是倉儲貨物的主要載體。擱板式貨架是物流倉儲行業(yè)發(fā)展最早、應用最廣的貨架產品之一。擱板式貨架是由型鋼制成的立柱、橫梁、支撐梁、托梁、層板等構件組成的貨架，該貨架廣泛應用于制造企業(yè)、商業(yè)超市、物流中心等倉儲區(qū)域，特別是目前發(fā)展較快的電商行業(yè)商品倉儲配送中心，而現在沒有相關的產品標準；隨著經濟和物流業(yè)的發(fā)展，以及國家對土地資源的控制，擱板式貨架的實際應用案例越來越多，結構形式也趨于多樣化，而現有標準的缺失已經影響到該類產品的規(guī)范化發(fā)展，由于無統一的設計、驗收標準，貨架生產企業(yè)之間、供方與用戶之間的矛盾時有發(fā)生，出現質量糾紛時也沒有統一的檢驗依據進行裁決，對整個行業(yè)產品的發(fā)展極為不利。基于這種狀況，迫切需要制定一個能規(guī)范各方行為的、得到行業(yè)認可的、又能促進行業(yè)有序發(fā)展的產品標準。因此，編制本標準可以促進擱板式貨架產品的規(guī)范化發(fā)展。此類產品的出口也有缺失標準驗收問題，為了與國際接軌，編寫本標準時集合了國內目前該產品制造及應用狀況，國外如歐洲物料搬運協會（FEM）《貨架設計規(guī)范》人工存取貨物擱板貨架設計、日本（JIS）工業(yè)用貨架等標準。三、標準編制主要過程江蘇六維物流設備實業(yè)有限公司（以下簡稱六維）于2012年6月確定了標準起草工作組及人員。2012年7月8月間標準起草人員對標準修訂的總體思路和具體技術方案提出了初步意見，2012年8月～10月間標準起草人員走訪了與擱板式貨架設計、制造、應用、研究有關的多個單位，初步確定了參編單位并于2012年10月報全國物流標準化技術委員會及全國物流標準化技術委員會倉儲技術與管理分技術委員會、全國物流倉儲設備標準化技術委員會進行審批，最終確定了參編單位名單及標準起草人員。標準起草人員在這些工作的基礎上，于2013年12月底編寫完成了該標準討論稿的初稿。2014年1月14日至15日在南京召開了編制工作會議，會上工作組成員就六維標準起草人員提交的文本進行了逐章、逐條的討論與修改。2014年12月17日，由標準工作組起草人員2015年1月29日，由全國物流標準化技術委員會及全國物流標準化技術委員會倉儲技術與管理分技術委員會、全國物流倉儲設備標準化技術委員會主持在北京召開了標準結構研討會，行業(yè)主要供方企業(yè)代表、主要用戶代表、國內有關專家參加了會議，提出了多條修改意見。標準工作組起草人員對文本又進行了認真修改，主要如下：取消了范圍中的環(huán)境溫度；參考歐洲物料搬運協會FEM10.2.06人工存取貨物擱板貨架設計，將標準范圍修訂明確為人工存取貨物，并且一次人工搬運貨物單元荷載不大于25Kg；為了保證貨架使用符合標準中規(guī)定的性能要求，明確提出了“本標準不適用于支撐建筑物構件的貨架（庫架合一式貨架）及移動式存儲貨架；不適用于人員攀爬貨架”。添加了“分隔板（網）”的術語和定義；添加了“層板插銷”的術語和定義，可以更好地闡述結構性層板結構；補充了層板防火的結構要求；第5章“材料”的選用進行了修改，提出了貨架主要結構件的材料使用基本要求。第6章“尺寸及允許偏差”中的條款進行了修改，規(guī)定了輕、中、重型貨架貨格的尺寸要求及貨架組裝偏差要求。6）專家提出的貨架垂直荷載及梁的扭轉角、水平荷載性能要求問題，標準起草單位再次進行了垂直荷載作用下的強度、剛度試驗及水平荷載作用下的穩(wěn)定性試驗，參考FEM、JIS標準及國內現行有關標準，對貨架的變形要求進行了驗證及修訂。于2015年3月15日~4月18日完成試驗，并編寫了試驗報告。7）第7章中的7.5貨架性能試驗方法進行了修改，參考了CES23:90《鋼貨架結構設計規(guī)范》中的水平荷載試驗方法。考慮水平荷載的兩種狀況：1）由貨架結構件初彎曲、安裝偏差、滿載時荷載偏心、人工存取貨物及儲運機械的輕度碰撞等因素所引起的水平荷載；2）有抗震要求的地震水平荷載。8）關于使用壽命問題。我們查閱了歐洲物料搬運協會（FEM10.2.06）標準，確定貨架荷載，設計工作壽命至少為十年。這不能理解為對貨架真實工作壽命做出的任何保證，應注意到在頻繁加卸載的位置發(fā)生低周疲勞破壞的可能性，比如在上下貨的位置。確保貨架正確使用和及時修復損傷是貨架使用者的責任，大多數貨架的工作壽命取決于使用期間的磨損和損壞情況，或者其腐蝕情況。這些都無法在設計階段預先確定，也不包含在這些條款之中。本標準不宜明確規(guī)定貨架的使用壽命。國內貨架產品的設計性能要求與國外同類產品的設計要求基本相同。由于國內各貨架制造企業(yè)產品結點連接結構的多樣性，本標準起草人員只對六維貨架立柱與橫梁柱卡插接式結構進行了低周抗疲勞試驗，試驗驗證了立柱卡孔、柱卡、卡爪、焊逢疲勞開（斷）裂及局部屈曲。試驗獲得額定荷載下正常使用頻次，根據用戶日常正常使用頻次初步計算結點預期使用壽命。結點疲勞試驗在本標準中不作要求。標準起草人于2015年12月完成了文本征求意見稿。標準編制原則為適應我國倉儲行業(yè)發(fā)展的需要，提供擱板式貨架規(guī)范化制造和驗收依據，特制訂本標準。本標準范圍適用于用型鋼制成的構件、組裝而成的擱板式貨架，明確為人工存取貨物，并且一次人工搬運貨物單元荷載不大于25Kg。為了保證貨架使用符合標準中規(guī)定的性能要求，明確提出了不適用于支撐建筑物構件的貨架（庫架合一式貨架）及移動式存儲貨架，不適用于人員攀爬貨架。本標準中的尺寸偏差及性能要求，是擱板式貨架能夠完全使用的重要指標，本著經濟、合理并符合目前國內制造企業(yè)能夠實現為前提的最基本要求。編制本標準綜合考慮到使用要求、國內制造設備情況、荷載性質、材料供應及制作安裝條件等因素，編制了術語和定義、分類與標記、材料及外觀、結構、尺寸及允許偏差、涂覆要求，垂直荷載、水平荷載性能要求，試驗方法等。在本標準的編制中遵循：以促進行業(yè)發(fā)展、規(guī)范產品生產、不違反國家現行規(guī)定的原則，與國際標準同步接軌又要適應國內行業(yè)特色進行本標準的編制，引用和參照的標準融合了鋼結構及現有貨架標準的相關要求，形成本標準的要求。積極采用國際標準和國外先進標準是我國的一項重要技術經濟政策，是技術引進的重要組成部分。制訂標準應做到技術先進，經濟合理，安全可靠，適合國情，使之成為世界先進水平。按照上述精神和要求，對本標準的制訂，主要參考了日本標準：JISZ0620：1998《工業(yè)用貨架》、歐洲物料搬運協會標準（FEM10.2.06）《貨架設計規(guī)范》中人工存取貨物擱板貨架設計、CES23:90《鋼貨架結構設計規(guī)范》、GB50017-2003《鋼結構設計規(guī)范》、GB50018-2002《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》及《鋼結構設計手冊》等。標準制訂還考慮了國內本行業(yè)現狀，并吸收了近年來行業(yè)在產品制造、試驗研究等方面取得的經驗和成果。本標準的編寫是依據GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》。五、標準主要內容及論據1范圍擱板式貨架制造主要是用冷彎薄壁型鋼生產，將范圍限定在由型鋼制成的立柱、橫梁、托梁和層板（鋼制）等構件組成的，是國內外行業(yè)內普遍認可的擱板式貨架基本概念。規(guī)定了擱板式貨架的術語和定義、分類與標記、材料、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標志、包裝、運輸、貯存。參考歐洲物料搬運協會標準（FEM10.2.06）《貨架設計規(guī)范》中人工存取貨物擱板貨架設計，將標準范圍明確為人工存取貨物，并且一次人工搬運貨物單元荷載不大于25Kg（FEM10.2.06設計規(guī)范標準范圍中的規(guī)定）；為了保證貨架使用符合標準中規(guī)定的性能要求，明確提出了“本標準不適用于支撐建筑物構件的貨架（庫架合一式貨架）及移動式存儲貨架，不適用于人員攀爬貨架”。2術語和定義明確了標準中所用到的術語和定義符合GB/T18354《物流術語》和WB/T1042-2012《貨架術語》，對于新增的術語和定義的描述則根據制造企業(yè)通行的方法定義。3分類與標記3.1分類中：1）結構形式分類是根據目前國內擱板式貨架中常用結構進行的，主要分為橫梁式、托梁式和無梁式結構。2）載重級的分類參照國家物資行業(yè)標準WB/T

1043-2012《貨架分類及代號》中的分類方法，分為輕型、中型和重型。3）其它分類參考了行業(yè)內現行的常用分類方法，如層數分類。層數是擱板式貨架設計、安裝、使用過程中的重要概念。3.2標記方法是按照現行業(yè)內普遍采用的方法進行的，主要考慮要簡單明了，能夠表明貨架主要特性。4材料鋼材必須具有適宜冷加工、焊接和電鍍的特性，性能及化學組成符合結構用鋼材的國家標準。擱板式貨架主要構件的材料選擇要求，參考了GB/T30675《閣樓式貨架》、CES23:90《鋼貨架結構設計規(guī)范》、GB50017-2003《鋼結構設計規(guī)范》、GB50018-2002《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》和JISZ0620：1998《工業(yè)用貨架》、歐洲物料搬運協會（FEM）標準中有關材料的選擇要求，符合國內相應的材料標準。5要求本章是標準中的核心內容。條款規(guī)定了擱板式貨架所應滿足的技術要求和試驗方法，主要參照CES23:90《鋼貨架結構設計規(guī)范》、JISZ0620：1998《工業(yè)用貨架》、歐洲物料搬運協會（FEM）標準和目前國內已發(fā)布的GB/T30675《閣樓式貨架》、WB/T1044-2012《托盤式貨架》、GB50011《建筑抗震設計規(guī)范》標準的相關條款而制定。5.1外觀條款規(guī)定了擱板式貨架構件制作外觀的一般要求。5.2結構條款主要根據擱板式貨架的結構特點和安裝特點而進行編制的，采用國內外通行的插接組合式結構。1）對貨架結構的配置及連接方式進行了規(guī)定；2）由于托梁式貨架中間層寬度方向無剛性連接，層板結構是非結構性層板（不起支撐貨架框架作用的層板為非結構性層板），高度大于2500mm時易失穩(wěn)，為保證貨架框架結構的整體穩(wěn)定性及人員裝卸貨物時防止貨架傾覆，要求加設支撐結構，即立柱片設置橫斜撐、貨格背面設置垂直拉桿；3）橫梁式貨架貨格有效寬度W≥2000mm時宜在橫梁之間設置水平拉桿，因過長的橫梁受載后易發(fā)生過大的側面彎曲，即橫梁側面位移，易造成非支撐結構層板脫落；4）中型貨架多為托梁式結構及P型橫梁式結構，其立柱、托梁、橫梁的截面規(guī)格及鋼層板結構國內外行業(yè)中基本類同，機械性能相對固定，為了合理的使用材料及結構特性，做到易于組織生產、安裝、維護，進深D＞900mm時貨架宜采用三立柱片結構，這樣，貨架結構件通用互換性較好，另外，從人工存取貨物人性化考慮，進深D＞900mm時宜在貨格寬度方向兩面存取作業(yè)。5.3尺寸及允許偏差1）輕型貨架寬度900mm≤Wa≤1800mm、進深300mm≤Da≤600mm，中型貨架寬度900mm≤W≤2000mm、進深330mm≤D≤2000mm，貨格的高度方向上、下可調節(jié)距采用25mm的倍數，是考慮目前普遍的實際應用。重型貨架的貨格有效寬度、立柱片寬度現行標準GB/T27924-2011中4有規(guī)定，國內普遍采用。鋼層板的高度采用25mm、30mm、40mm，都是國內現有主要生產廠家優(yōu)先采用的尺寸。2）表1中貨架的外形尺寸是指一個主架或一個主架與副架（副架可多個）組裝在一起形成的獨立組合體，即一組貨架。其尺寸允許偏差是考慮到目前國內廠家普遍能達到的基本偏差要求。3）表1中貨架立柱頂部水平偏差（垂直度）是在滿足使用強度、剛度及穩(wěn)定性要求前提下普遍達到的基本偏差。另外，考慮到與歐洲物料搬運協會（FEM）標準中尺寸允許偏差條款的要求相一致，將貨架偏差要求規(guī)定為安裝初始水平偏差≤立柱高度的1/350，參考了FEM10.2.06中1.13中的規(guī)定。4）表1中貨格高度、寬度偏差，層板高度偏差，是目前國內生產廠家普遍能達到的基本偏差要求。尺寸允許偏差要求的提出，首先參考了已發(fā)布的貨架行業(yè)標準的尺寸偏差要求；同時也廣泛采納了目前主要制造廠多年的實際控制限制，并得到了相關單位的驗證。5.4涂覆給出了噴塑或噴漆、電鍍鋅、熱鍍鋅等的防腐要求，涂層厚度和附著力的要求，以滿足基本使用要求為基礎。參考了GB/T30675《閣樓式貨架》中6.1的規(guī)定。5.5性能5.5.1垂直荷載作用下的變形量（強度、剛度）鋼結構的強度、剛度直接考核指標是材料在載荷的作用下其彈性變形應控制在一定的范圍內，且留有一定的余量或安全系數，因此，在本要求中，將強度、剛度指標分別按兩個指標進行考核：1）額定載荷下的變形量；2）在貨格最不利位置加載一個最大單位荷載作用，不得發(fā)生永久變形。確保貨架在正常使用條件下的安全和使用，給產品的制造和驗收提供參考依據。垂直荷載作用下的變形量是指貨架承載梁及層板，在額定荷載作用下允許下撓的最大變形，反應承載梁的強度、剛度特性。橫梁和托梁的下撓≤L/200、扭轉角≤6°，參考了FEM10.2.06《貨架設計規(guī)范》人工存取貨物擱板式貨架設計2.3.4中的變形限值要求，也符合國內現行貨架有關標準要求?！霸陬~定荷載下，再在貨格最不利位置加載一個最大單位荷載作用，不得發(fā)生永久變形”，該要求參考了FEM10.2.06《貨架設計規(guī)范》人工存取貨物擱板式貨架設計。貨架使用要求一般是不允許超載的，在貨架合適的位置必須永久性設置荷載標志，但貨架設計是要考慮一定超載及偏載情況下的安全問題的，超載量規(guī)定為人工一次存取貨物最大單位荷載。由于貨架的主要承載構件橫梁（或托梁）和層板及連接構件是用鋼板制作的，特別是橫梁（或托梁）、鋼層板為薄壁冷彎結構，易發(fā)生局部屈曲，在最不利位置超載驗證構件不發(fā)生永久變形是保證貨架正常使用不可缺少的條件。本標準編制人員廣泛采納了目前主要制造廠多年的實際控制限制，并得到了相關單位的驗證，主要編制單位六維也再次進行了驗證。5.5.2水平荷載作用下的變形量（穩(wěn)定性）水平荷載作用下的變形量是指貨架在水平荷載作用下，貨架立柱層間、立柱片橫斜撐間隔結點或頂部結點在寬度方向和進深方向的水平位移，是貨架穩(wěn)定性的重要特性。通常情況下的水平力，是指由貨架結構件的初彎曲、安裝偏差、荷載偏心以及人工存取作業(yè)、儲運機械的輕度碰撞等因素所引起的水平力；貨架有抗震要求的是指地震水平作用力。貨架為人工存取貨物，根據使用的環(huán)境及用戶安全作業(yè)要求，本標準給出了穩(wěn)定性的要求。該要求參考了GB/T30675《閣樓式貨架》、JISZ0620：1998《工業(yè)用貨架》、歐洲物料搬運協會（FEM）《貨架設計規(guī)范》以及CES23:90《鋼貨架結構設計規(guī)范》中有關條款。1）本標準中的穩(wěn)定性指標，參照了GB/T30675《閣樓式貨架》、JISZ0620：1998《工業(yè)用貨架》、歐洲物料搬運協會（FEM10.2.06）《貨架設計規(guī)范》標準中的規(guī)定，其限值和試驗方法類同，檢測貨架立柱層間、立柱片橫斜撐間隔結點或頂部結點的水平位移量。2）為保證該指標要求的正確性、有效性、適宜性，檢測方法的可行性，編制小組對垂直、水平荷載作用下的變形量按本標準規(guī)定的試驗方法分別對橫梁式、托梁式和無梁式的產品進行了驗證試驗，所得的結果均在本標準規(guī)定的限值內。驗證試驗結果見垂直荷載、水平載荷試驗報告。3）鑒于實際狀態(tài)下，要完全滿足產品的試驗條件，現場的實際條件不一定能滿足全部試驗要求，特別是多層產品尤其如此，因此在本標準的7.5.2.7中給出了“貨架的穩(wěn)定性（水平荷載下的位移）也可用有限元計算的方法取代實物試驗”，以簡化試驗和提高實際可操作性。該條款在GB/T30675《閣樓式貨架》、JISZ0620：1998《工業(yè)用貨架》、歐洲物料搬運協會（FEM）《貨架設計規(guī)范》標準中也是如此闡述的。6試驗方法試驗的目的是為了獲得設計時所用的基本性能數據（設計試驗）以及質量保證，即一旦產品投入使用可始終滿足產品的技術要求（質量保證試驗）。設計試驗通常是設計和發(fā)展過程的一部分，以獲取基本數據、確定構件或整體的理論或實際性能。只有當產品規(guī)格發(fā)生重大改變時，才需要重復進行試驗，試驗的主要內容：材料機械性能試驗短柱試驗柱的受壓試驗扭轉屈曲檢驗柱卡彎曲試驗柱卡松動試驗柱卡剪切試驗框架剪切剛度試驗柱截面彎曲試驗10）梁彎曲試驗11）層板試驗12）層板與柱連接的彎曲試驗13）整體試驗制造商應進行質量保證試驗以確保產品始終滿足設計要求。一般來說，設計試驗足以保證材料規(guī)格的正確以及成品與產品圖一致。制造商在日常產品交付給用戶中并不需要為保證質量而進行以上所述的全部試驗。本標準所述性能試驗（垂直荷載試驗和水平荷載試驗）為擱板式貨架使用的強度、剛度試驗和整體穩(wěn)定性試驗，是產品交付質量保證必不可少的要求，是最有代表性的產品性能。因此，在本標準中提出。6.1橫梁（或托梁）和層板垂直荷載的試驗方法貨格為均布額定荷載，按GB/T30675-2014中7.4.1.1和7.4.1.2的方法進行。在均布額定荷載下，再在貨格最不利位置加載一個最大單位荷載，24h后卸載，用目視和手感的方法檢驗構件，不得發(fā)生永久變形（或局部屈曲）。在不能一次性判定貨格承載最不利位置時，對認為有可能是最不利位置都要進行試驗驗證。試驗方法參考歐洲（FEM10.2.06）《貨架設計規(guī)范》中梁的彎曲試驗、層板試驗，參考了國內現行有關貨架標準。6.2水平荷載作用下的變形量（穩(wěn)定性）試驗方法水平荷載試驗是為了檢測貨架能否達到本標準6.5.2規(guī)定的穩(wěn)定性要求。試驗的方法引用和參考了GB/T30675《閣樓式貨架》、WB/T1044-2012《托盤式貨架》、JISZ0620：1998《工業(yè)用貨架》、歐洲物料搬運協會（FEM10.2.06）《貨架設計規(guī)范》及CES23:90《鋼貨架結構設計規(guī)范》有關水平荷載試驗方法。水平力考慮了兩種情況：1）由貨架結構件的初彎曲、安裝偏差、滿載時荷載偏心、人工存取作業(yè)、儲運機械的輕度碰撞等因素所引起的水平力。水平影響系數，A類（橫梁式）貨架水平影響系數a1取值為0.015，B、C類（托梁式、無梁式）取值為0.01，主要引用和參考了CES23:90《鋼貨架結構設計規(guī)范》中4.3.2和歐洲物料搬運協會FEM10.2.06人工存取貨物擱板式貨架中2安全性、荷載和缺陷。該水平力作用下穩(wěn)定性要求不包含地震因素的影響，是最基本的通用要求。2）貨架有抗震要求時的地震水平力，水平地震影響系數（a1≥0.1）應根據貨架安裝地區(qū)抗震設防烈度確定，取值應符合GB50011的規(guī)定。有抗震要求的貨架，才考慮地震水