悬臂结构

升降装置，枢轴，衔接构件

悬臂结构指的是梁的一端为不产生轴向、垂直位移和转动的固定支座，另一端为自由端（可以产生平行于轴向和垂直于轴向的力）。在工程力学受力分析中，比较典型的简化模型。在实际工程分析中，大部分实际工程受力部件都可以简化为悬臂梁。悬臂结构的特征在于包括：升降装置，枢轴，衔接构件。

基本特征

悬臂结构，其特征在于包括：

一升降装置，其是在一内套筒及伸缩杆之间设有一弹性体，另将一外转筒与内套筒结合，使其顶部开口与内套筒顶缘具有一夹环，且该外转筒于内套筒外为可旋转，以便对该夹环施予径向压力，使其对伸缩杆产生束紧或释放，使该伸缩杆于外转筒顶部为可升降；

一枢轴，是在一轴接座中央开具一轴槽，另以一夹架两侧延伸的片翼内侧各自邻接一迫紧环，其间套接该轴接座，另将伸缩杆顶部所伸出的一支轴穿越两片翼及其间的轴接座，并以一连接件与该支轴结合，以便共同包夹与迫紧该轴接座，使该夹架为可旋转；

一衔接构件，是结合于该夹架，以便通过该衔接构件与被支撑物连接，并经由升降装置调整高度，以枢轴为方向的变换。

悬臂构件的容许挠度值是L/250。如果是施工平台主梁，应该按照1/400。另外悬臂构件的计算长度要乘以2。

应用领域

悬臂式货架适用于存放长物料、板材、环型物料和不规则的货物，悬臂可分为轻量型，中量型及重量型三个系列。悬臂可是单面或双面，这种悬臂具有结构轻巧，载重能力好的特点。在悬臂上增加钢制或木制的搁板后，特别适合空间小、高度底的库房，空间利用率高，存取货物更方便，快捷，对货物的存放一目了然。

机械特点

1、悬臂货架安装简易，结构合理，坚固耐用，美观大方，层重能力好，空间利用率高等特点。

2、根据层载力可分为轻型悬臂货架、中型悬臂货架、重型悬臂货架。根据悬臂可分为单面悬臂货架和双面悬臂货架。

3、货架立柱多采用H型钢或C型钢对焊的专用型材。悬臂多采用方管、冷轧型钢或者H型钢。

4、货架悬臂与立柱采用插接组合或螺栓连接，底座与立柱采用螺栓连接，拼装完成，底座用膨胀螺栓与地面连接。

5、悬臂长度在1500mm以内。悬臂可在立柱上面以140mm为步距上下任意调节。

6、悬臂货架可由叉车、行车和人工存取，通常高度在2500mm以内，如运用叉车存取高度可达6000mm。

7、货物存取由叉车、行车或人工进行，方便货物的存取。

8、整体由金属材料制造而成，悬臂上垫有木质衬垫或橡胶衬垫，防止材料的碰撞和划痕。货架的组合结构，规格尺寸和承载重量可以根据存储材料尺寸大小而定。

9、在悬臂上增加钢制或木制的阁板后，适合空间小，高度底的库房，空间利用率高，存取货物更方便快捷，对货物的存放一目了然。与普通搁板式货架相比，利用率更高。对于存放笨重，零散或其它特殊的产品，悬臂式货架是理想的解决方案。

10、悬臂式货架，带有可调试钳位夹，是由3-4个悬臂和纵梁相连组成。悬臂式货架可由单个立柱单元或配以任何数量的底板，立柱和支臂等连续组成多个单元系统。能高效存储木料、管材、长条物等类似产品。

设计分析

材料强度分析

纸质杆件的抗弯能力最弱，因此，总的设计思路是尽可能降低荷载产生的弯矩。由表1，表2可看出白卡纸的主要优点在于它具有较强的抗拉性能；经试验，白卡纸制成的杆件抗压性能也较强。因此，结构体系的杆件受力应以杆件受拉和受压为主。

表1 230克白卡纸弹性模量

表2 230克白卡纸极限应力

结构功能要求

所设计结构模型应能为承载板提供承载平面，承载平面必须在支承平面以上。模型最低加载荷载不能少于5kg，最大加载荷载不能大于20kg（不包含挂篮系统重量），且必须承载20s；模型竖向或横向最大挠度不大于跨度的1/10。

结构立面形式

结构最重要的功能，就是承受其生命全过程中可能出现的各种荷载。

设计方案

由白卡纸材料性质及结构的功能要求决定了构件宜以受拉、压为主，而白卡纸的受拉性能较好，且拉杆不存在稳定性问题。因此，构件的截面形式的选择应从受压性能最优的截面形式开始考虑。可供选择时常见截面有圆形截面、方形截面、矩形截面等。

上弦杆主要承受较大的轴心压力。从圆形、方形、矩形截面中考虑，圆形的受压性能优于方形，方形优于矩形。但是，考虑到模型制作时圆形截面节点的处理难度较大，因此，上弦杆选方形截面为宜。

腹杆主要承受拉力和压力，但所受力的大小较上弦杆小得多。因此，考虑到腹杆与上弦杆、腹杆与下弦杆之间节点的连接方面，为了便于节点处理，腹杆截面选为与上弦外包尺寸相等的方形截面（仅白卡纸层数不同）。

下弦杆以受拉为主，且拉杆不存在失稳的问题。因此，根据白卡纸抗拉性能较强的优势，适当减小下弦杆的截面面积，故将其选为高度小于宽度的矩形截面，也易于进行节点处理。

但经过反复试验和甄选，由构思中得到启发，充分考虑白卡纸的材料性质，以结构功能要求为基本出发点，从多种形式对比中，决定以桁架作基本形式，考虑稳定性等方面的因素，最终选择折弦式桁架作为结构的立面形式，如图2所示：

设计思路

方案构思

结构主要承受来自一侧的土压力作用

(1)要构思是利用下部插入砂层中的排桩来抵抗荷载的作用

(2)原则是：合理设计下部插入砂层的排桩的深度，增大排桩与砂层的接触面积，合理设计结构与砂层接触面位置处的结构来承载一侧土压力的作用，结构上部加载区稳定即可。

结构选型

整个结构承受来自一侧的土压力的作用，因此选择双排桩支护结构，双排桩相当于一个插入土体的刚架，能够靠基坑以下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩，桩土之间的相互作用不容忽略。在荷载作用下，后排桩向坑内运动，势必受到桩间土的抗力；同时，桩间土也对前排桩产生推力。将桩顶与连梁做成刚性连接，以保证有效地发挥双排桩的支护效果。

结构特色

这个结构是在我们制作结构对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的结构，它凝聚了所有的试验所得的经验。优点如下：

1、整体上，我们最终选用双排桩支护结构，双排桩具有较大的侧向刚度，可有效地限制围护结构的侧向变形。同时双排桩相当于一个插入土体的刚架，能够靠基坑以下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩，增大结构的抵抗能力。

2、结构外形，我们选择梯形作为主体形状，上窄下宽，后桩倾斜一个较小的角度，使得结构的承受荷载的能力增加。

3、根据结构力学求解器软件建立的模型分析，可得出结构受力最大点，针对这一情况，我们对下部结构做出处理，增重下部结构，是我们结构一大特色。

4、利用三角形稳定的特性采用斜梁，在斜梁相交时，用胶水加固，这大大提高了斜梁的稳定性和强度。结构有效的节约了材料，采用合适的杆加固，经济适用。

5、结构模仿实际工程，采用腰梁，增强抗震性和稳定性。

6、根据结构力学求解器软件建立的模型分析结果，我们加强支座强度。

全国各地天气预报查询

上海市

市辖区

云南省