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底架（底轨和横梁）
底架（底轨和横梁）
集装箱的底架，通常被称为“understructure”或“floor frame”，是一个基本的结构组件，它显著影响整个集装箱单元的强度、耐久性和安全性。虽然大部分隐藏在地板下面，但其正确的构造和状况决定了集装箱是否能够可靠地跨越各大洲和大洋运输数十吨货物而不受损坏。本文将详细介绍底架的各个部分、其功能、设计、标准以及操作和维护建议。
底架的主要定义和功能
什么是集装箱的底架？
底架是一个焊接的钢结构，构成集装箱的底部，四个较低的角件连接在其上。其主要作用包括：
- 承重功能 – 承载和分配货物和地板的全部重量。
- 载荷分配 – 将处理、运输和存储过程中产生的力传递到垂直的角柱，然后传递到整个集装箱结构。
- 结构刚性 – 防止地板和整个集装箱底部的变形、下垂和扭曲。
- 保护 – 保护地板免受潮湿、机械损坏，并允许空气在集装箱下方流通。
主要标准和认证
底架必须符合国际标准，特别是：
- ISO 668 – 集装箱的尺寸和分类。
- ISO 1496-1 – 通用集装箱的结构和测试要求。
- ISO 1161 – 角件的规范。
- CSC（国际安全集装箱公约） – 运输安全认证。
所有集装箱均由独立的船级社认证（例如，GL、BV、ABS、LR、RINA）并接受定期检查。
底架组件的详细分析
底架主要由两种类型的型材组成：
- 底轨/底侧轨
- 横梁
底轨
描述和功能
- 两个主要的钢型材，沿集装箱的边缘延伸整个长度。
- 为结构提供纵向稳定性，将力传递到角柱和角件。
- 作为焊接横梁的基础，并定义集装箱的宽度。
材料、尺寸和轮廓
- 材料： 高强度耐候钢（COR-TEN A 或 B），可形成保护性锈层，并且非常耐大气腐蚀。
- 标准轮廓尺寸： C 型轮廓或箱型轮廓，例如，100 × 100 × 15 毫米（来源：CASSSC 结构表），20 英尺集装箱的长度为 6,058 毫米。
- 壁厚： 通常为 4–6 毫米，具体取决于集装箱的类型和尺寸。
- 表面处理： 防腐涂层，通常是底漆和面漆的组合，符合 ISO 12944 标准。
构造细节
- 型材焊接在下角件和角柱上。
- 通常包含所谓的“叉车口袋”的开口（见下文）。
横梁
描述和功能
- 钢型材，在底轨之间沿集装箱的整个宽度延伸。
- 为地板提供直接支撑，并分配点载荷（例如，来自叉车轮子）。
- 确保框架的横向刚性，并防止导轨膨胀或收缩。
材料、尺寸和间距
- 材料： 与导轨具有相同属性的耐候钢。
- 轮廓尺寸： 最常见的是 C 型或 I 型轮廓，尺寸约为 80 × 45 × 4 毫米（来源：CASSSC 表，Containi 技术表）。
- 间距（梁之间的距离）： 标准为 300–400 毫米，对于重型集装箱甚至更小。
- 壁厚： 3–5 毫米，具体取决于所需的负载能力。
紧固和构造
- 焊接到底轨的内表面。
- 在“叉车口袋”区域，一些梁被省略或加强。
- 梁的末端通常有排水孔，用于排水和防止腐蚀。
表：底架的技术参数（20 英尺 ISO 集装箱的示例）
| 组件 | 材料 | 轮廓 | 尺寸 (mm) | 厚度 (mm) | 间距 (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 底轨 | 耐候钢 | C/箱型 | 100 × 100 | 4–6 | – |
| 横梁 | 耐候钢 | C/I | 80 × 45 | 3–5 | 300–400 |
| 叉车口袋 | 耐候钢 | C 型轮廓 | 360 × 115 | 5 | – |
地板及其与框架的连接
- 地板材料： 28–30 毫米厚的多层船用胶合板（根据 ISPM 15 认证，可防止害虫）。
- 组装： 胶合板用自攻螺钉拧到横梁的上边缘（大约每 250 毫米）。
- 这创建了一个复合结构，将钢框架的强度与胶合板的表面刚性和耐久性相结合。
底架的集成和特殊元件
叉车口袋
- 构造： 在横梁通过点加强的钢隧道（通常是加强板、箱型轮廓）。
- 根据 ISO 的尺寸： 宽度 360 毫米，高度 115 毫米，口袋中心之间的距离 2,080 毫米。
- 功能： 允许用叉车安全地提升空集装箱。它们不适用于处理满载的集装箱！
- 标准： ISO 1496-1 定义了口袋的位置和尺寸。
鹅颈隧道
- 40 英尺和 45 英尺集装箱特有： 框架前部的隧道，用于在特殊的半挂车（鹅颈底盘）上降低座椅。
- 构造： 加强和减少框架中间的轮廓，修改该区域的横梁。
框架的载荷、力传递和结构意义
载荷传递方案
- 货物的重量作用在地板胶合板上。
- 力传递到横梁。
- 横梁将载荷分配到底轨。
- 底轨将力传递到角件和角柱。
- 整个框架允许在极端载荷下安全地提升、堆叠和运输（7 个集装箱堆叠在一起，每个集装箱高达 30,480 公斤）。
强度和测试要求
- 静态地板测试： 根据 ISO 1496-1，地板必须承受来自叉车轮子的至少 5,460 公斤的点载荷，面积为 142 平方厘米。
- 堆叠载荷： 集装箱必须承受通过角件传递的 192,000 公斤（相当于堆叠中的 7 个集装箱）。
- 水密性测试： 框架不得出现任何裂缝或变形。
检查、常见损坏和维修
典型损坏
- 腐蚀： 最常见于积水、污垢或涂层机械损坏的地方。
- 变形和裂缝： 超载、不当处理或材料疲劳的结果。
- 机械损坏： 来自叉车叉子的撞击、重物掉落、集装箱从坡道上滑落。
检查
- 目视检查： 每次部署前后定期进行，特别是对于租赁的集装箱。
- 腐蚀测量： 根据 IICL，型材厚度的最大允许损失约为 15%。
- 接头检查： 检查焊接接头是否有裂缝、涂层剥落和过热迹象。
维修
- 标准： 所有维修必须符合 IICL、CSC 和 ISO 1496。每次干预都必须记录在案。
- 横梁维修： 如果损坏，仅切断损坏的部分，与地板接触的上法兰保持不变，以保持强度。
- 表面处理： 维修后，始终需要恢复防腐保护。
相关术语和组件
- 角件： 集装箱可以被提升、堆叠和固定的唯一点。
- 角柱： 主要的垂直承重元件，连接上下框架。
- 顶侧轨： 类似于底轨，形成集装箱的上框架。
- 门槛和前底轨： 关闭后侧（门）和前侧框架的横梁。
- 耐候钢： 一种特殊的低合金钢，具有很高的耐候性。
- ISO 标准： 规定集装箱的构造要求、尺寸、测试和标记的标准。
给集装箱运营商和所有者的实用建议
- 定期检查 框架状况对于维护 CSC 认证至关重要。
- 腐蚀预防：定期清洁集装箱底部，更新涂层。
- 遵守最大有效载荷，切勿通过叉车口袋处理装载的集装箱。
- 仅将维修委托给 具有集装箱技术经验的认证车间。
结论
带有横梁和底部导轨的地板框架是决定每个集装箱安全性、载重量和使用寿命的关键部件。高质量的结构、定期维护和专业维修不仅对货物的可靠运输至关重要，而且对于满足所有国际认证要求也至关重要。了解集装箱的这一部件对于所有与集装箱打交道的人员都至关重要——从物流人员到船东，再到执行维修和检查的技术人员。
捷克共和国, 利贝雷茨 
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