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發(fā)布日期:2019-01-18
一、箱板的厚度的確定方法
普通木箱的側(cè)板、底板和蓋板的厚度的考慮方法是把它視作一個簡支梁,將支點之間的距離(箱的內(nèi)長或圍擋內(nèi)間距)作為梁的長,而實際承受載荷的板的寬度的總和作為梁的寬,內(nèi)裝物的載荷以彎曲載荷作用于其上。
1)內(nèi)裝物為均布載荷時(見圖1),可按下式計算:
式中,fb—木材的許用抗彎強度,MPa;
W—內(nèi)裝物的載荷,N;
L—箱的內(nèi)長,mm;
b—底板寬度的總和,mm;
t—底板厚,mm。
2)內(nèi)裝物為集中載荷(中央集中載荷)時
因此,最小板厚可以利用式(3)來計算:為保證底板具有足夠的承載能力,相應(yīng)于不同的載荷狀態(tài),其c值以不小于0.261(內(nèi)裝物為均布載荷時)或0.369(內(nèi)裝物為集中載荷時)為宜。
根據(jù)式(3),只要知道內(nèi)裝物質(zhì)量W、箱的內(nèi)長L以及底板寬度的總和b即可算出需要多厚的底板。
考慮到普通木箱在儲運過程中其放置狀態(tài)不一定是底面朝下,側(cè)面或箱蓋都有可能朝下,另外也是考慮到制箱時的方便,所以側(cè)板和蓋板與底板同厚。
為設(shè)計上的方便,將用式(3)計算出來的板厚整理成本標(biāo)準(zhǔn)表2,其中的A型箱(木板封閉箱)各構(gòu)件尺寸。
表中的“側(cè)、底、蓋板厚”中的木板的厚度,如下面的表(1)所示:
表1 各種板厚時的內(nèi)裝物質(zhì)量限制
內(nèi)裝物質(zhì)量(kg),≤ |
側(cè)、底、蓋板厚(mm) |
40 |
12 |
100 |
15 |
200 |
18 |
本標(biāo)準(zhǔn)表2規(guī)定,端板的厚度通常要比側(cè)、底、蓋板的厚度厚一檔,因為在組裝成箱時,側(cè)、底、蓋板都要用釘子釘在端板上。
如果側(cè)、底、蓋板或端板不用木板而用膠合板,即C型箱(膠合板封閉箱)時,其板厚在本標(biāo)準(zhǔn)的表2中用括號括起來。
這里要說明,本標(biāo)準(zhǔn)表2 中,C型木箱(膠合板封閉箱)在內(nèi)裝物質(zhì)量≤40kg時,側(cè)、底、蓋板和端板的膠合板厚度,一級木箱為9mm,二級木箱為6mm。
而GB/T 12464-2002 和JIS Z 1402過去規(guī)定無論一級木箱還是二級木箱,膠合板厚度一律為5.5mm。但是,日本后來發(fā)現(xiàn)5.5mm膠合板太薄,有時會出事,所以后來改為無論一級木箱還是二級木箱,膠合板厚度一律為9mm厚的膠合板。
我們這次修訂時,考慮到二級木箱的流通環(huán)境比較好,轉(zhuǎn)載次數(shù)少,流通過程中可能遭受的外力不大,所以內(nèi)裝物40kg以下時,二級木箱的膠合板厚度可以稍微薄一點,為6mm。
從表(1)可以注意到板厚只與內(nèi)裝物質(zhì)量W有關(guān),但根據(jù)式(3)板厚除了與內(nèi)裝物質(zhì)量W有關(guān)之外,還與箱的內(nèi)長L以及底板寬度的總和b有關(guān)。在作出表(1)的規(guī)定時已經(jīng)確保了當(dāng)?shù)装鍖挾鹊目偤?/span>b為最小值時,板厚系數(shù)c值都可以不小于0.261或0.369。
所以,剩下的問題是箱的內(nèi)長L與板厚的相關(guān)性如何解決。
即使是在同一內(nèi)裝物質(zhì)量限制內(nèi),如果箱的長度逐漸加長,根據(jù)式(3)算出的板厚就一定會超過表1(亦即本標(biāo)準(zhǔn)表2)板厚的規(guī)定。這時如果還按本標(biāo)準(zhǔn)表2確定板厚,豈非造成強度不足?為此,本標(biāo)準(zhǔn)采用加強箱檔來解決這個問題。
二、加強箱檔
當(dāng)箱長超過一定長度而導(dǎo)致板厚超過本標(biāo)準(zhǔn)表2規(guī)定的板厚時,如果使用加強箱檔就可以將式(3)中箱的內(nèi)長L變成箱檔之間的距離,從而確保式(3)或式(4)的c值不小于0.261或0.369。
也就是說仍然可以采用本標(biāo)準(zhǔn)表2規(guī)定的板厚。所以,本標(biāo)準(zhǔn)的6.4.1條規(guī)定:箱的內(nèi)長或“箱檔之間的距離超過本標(biāo)準(zhǔn)表4的規(guī)定時,應(yīng)使用加強箱檔”,以確保按本標(biāo)準(zhǔn)表2規(guī)定的板厚在任何情況下都有足夠的強度。
加強箱檔的配置如本標(biāo)準(zhǔn)表4和圖7所示。
加強箱檔的截面尺寸也隨內(nèi)裝物質(zhì)量的增加而增加,見本標(biāo)準(zhǔn)表2。
三、 B型箱(花格箱)的構(gòu)件尺寸
前面介紹的是封閉箱構(gòu)件尺寸的確定方法。對于花格箱,如果內(nèi)裝物的載荷條件與封閉箱時完全一致,由于花格箱的底板寬度總和b比封閉箱的小,由式(4)可以看出b一變小,為保持板厚系數(shù)c不變就要增加板厚t。如果將它們的比例算出就可以得到如下的數(shù)據(jù):
圖2花格比率與板厚增加率
如果將花格比率與板厚增加的關(guān)系畫成圖就如圖2所示,制成表就是表2。
表2 花格比率與板厚增加的關(guān)系 (mm)
A型箱 的板厚 |
花格比率 %,≤ |
B型箱 的板厚 |
對A型箱的增加率% |
12 |
35 |
15 |
25.0 |
56 |
18 |
50.0 |
|
15 |
30 |
18 |
20.0 |
49 |
21 |
40.0 |
|
18 |
26 |
21 |
16.6 |
43 |
24 |
33.3 |
|
21 |
24 |
24 |
14.4 |
39 |
27 |
28.6 |
這就是本標(biāo)準(zhǔn)的表3,即本標(biāo)準(zhǔn)的6.2.1條規(guī)定的,確定B型箱箱板厚度的其中一種方法——根據(jù)花格比率按本標(biāo)準(zhǔn)表3的規(guī)定增加A型箱的板厚。
另一種方法也是根據(jù)式(4),如果采用與A型箱相同的板厚,就要按與花格比率相同的百分?jǐn)?shù)縮短表4的加強箱檔間距。
四、鋼帶及釘釘
本標(biāo)準(zhǔn)的6.4.2條規(guī)定了鋼帶的使用方法。這種方法有別于我們過去習(xí)慣的,在普通木箱的兩端釘上鋼帶的做法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼帶使用方法是為了提高箱板的抗彎能力,也就是降低板厚系數(shù)c值。
根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部林產(chǎn)實驗所的實驗,用兩根鋼帶捆扎箱子時的c值可以是不用鋼帶時的64%。所以,均布載荷時c=0.171,集中載荷時c=0.242。
在制定本標(biāo)準(zhǔn)時已充分考慮到這c值的降低。所以,一定要嚴(yán)格按照本標(biāo)準(zhǔn)6.4.2條的規(guī)定配置鋼帶,千萬不要以為鋼帶是可有可無的。
最后,木箱設(shè)計得再好,如果釘釘?shù)姆椒ú粚,也不能保證木箱有足夠的強度抵御儲運過程中的外力,所以必須嚴(yán)格按照GB/T 7284 的規(guī)定釘釘。
五、GB/T 12464-2016普通木箱勘誤表
誤 |
正 |
備注 |
|
2 5.1.1.5 7.2 |
GB/T 7284 |
GB/T 7284-2016 |
與GB/T18925一致 |
表3 |
>30~≤40 |
>30~≤49 |
|
圖7 a) |
左圖左上方頂面線沒了 |