第七章 木箱的设计
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一、底座
滑木 辅助滑木 枕木 端木 底板
滑木
受力
弯曲构件：在用绳索起吊时，以起吊点为支点的简支梁
fb=
M=
1 8
WL
= 3WL
Z
1 6
bh
2
4bh2
L
W
fb——木材许用抗弯强度(＝112kgf/cm2) M——滑木弯矩（kgf·cm） Z——滑木截面惯性矩（cm3） W——内装物重量(kgf) L——滑木长（cm） b——滑木总宽（cm） h——滑木厚度（cm）
§7－3 木箱结构设计
固定方法
挡块：为防止内 装物在箱内移动， 要在内装物的基 部使用档块、撑 杆
§7－3 木箱结构设计
固定方法
压杠压杠要牢固地钉在向内档的材边，内档不能利 用时，要在向的内表面上钉支承木，当受力较大时， 要用槽木加强
§7－3 木箱结构设计
固定方法
支撑：支撑的角度最好在35°～55°之间。支撑的 下端可由端木、枕木、侧档及端档等材边支承
§7－2 木箱设计基本规定
二、顶盖载荷和堆码载荷
堆码载荷
堆码载荷主要由侧面的框架结构来 承受
堆码载荷值是用来确定立柱等构件 尺寸大小的
堆码载荷 内装物质量 （kg）
≤5000 5000~10000 ≥10000
堆码载荷
KPa(kgf/m2) 10.0（1020） 15.0（1530） 20.0（2040）
§7－1 木箱概述
一、材料 代木材料 胶合板 纤维板 刨花板 钙塑瓦楞板 竹编胶合板
§7－1 木箱概述
二、木箱结构
按产品储运要求
封闭箱 花格箱 胶合板箱
§7－1 木箱概述
二、木箱结构
按产品重量
普通木箱：200kg以下，综合尺寸2600mm以下 滑木箱：200～1500kg 框架木箱：15000～20000kg
b点弯矩
1/2W
1/2W
Mb (1l2 ll1)W2l2 L
a
b
当l1≥l2时，Ma≥Mb ，均布载荷与最大弯矩比值：
Md Ma
l2 4(l l1 l2
)l1
当l1=l2=l0时，上式可简化为：
Md Ma
l 4l
0
枕木
当有中间滑木时，枕木的承载
当滑木的内间隔大于100cm时，为改善枕木的负载 情况，提高箱体结构的强度和刚度，应在两滑木之 间加设第三根滑木，即中间滑木
滑木
受力
拉伸构件 • 在用绳索起吊时，把滑
木看成侧面桁架的下弦 材，内装物载荷由滑木 和侧框架共同承担桁架 结构 • 用木材做的桥梁桁架， 其骨架是用螺栓及联结 用金属配件组装起来的。 而框架木箱的侧面，其 骨架是用很多钉子钉在 侧板上组装起来的。因 此，把这骨架看作具有 几乎相同强度的桥梁结 构
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
顶板
顶板顺箱长方向铺设。顶板不作为主要受力构件 它必须能承受在上面堆放小型货物的载荷强度，在承受起
吊绳索的压缩载荷时，也能部分承担绳索水平方向的压缩 力 所以顶板的厚度根据内装物重量和木箱的宽度而定
§7－3 木箱结构设计
组装方法
§7－3 木箱结构设计
长柱：25.2＜≤46
fk
298 fc
2
中柱： 6＜≤25.2
fk
fc 1 0.001775 (l )2
t
短柱： ≤6
fk fc
fc为顺纹抗压强度： fc=7.0Mpa=71kgf/cm2
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
堆码载荷的大小在设计基本条件中已作了规范
P源自文库
堆码载荷（kgf
/ cm2)箱的外宽（cm)侧面立柱的中心间隔（cm) 2
§7－3 木箱结构设计
一、木箱结构
§7－3 木箱结构设计
一、底座结构
§7－3 木箱结构设计
一、底座结构
底座是滑木箱的底面，起安装侧面和端面及支撑内 装物的作用
底座不是唯一的承重构件，所以在未装侧面和端面 时，不能对底座进行起吊作业
底座的主要承重构件是滑木和枕木
§7－3 木箱结构设计
§7－3 木箱结构设计
将a, b的数据相乘，得到两点集中载荷时，一根枕木的许 用弯曲载荷P=nW。
当有中间滑木时，计算中间滑木的许用弯曲载荷W
最后求得枕木根数N
N=
G-W P
端木
横向连接滑木的构件，在其上安装端板 端木所受的载荷比滑木小得多，尺寸也比滑木
小 端木主要作为组装底座和端面的连接构件考虑，
其安装是从滑木的二端让出端板厚的距离 用螺栓紧固在滑木上
一、木材的许用强度
由于试验条件、树种、产地、树龄等的不同，木材 在实际使用时不可能达到试验条件下的理想状态 （无缺陷、静态负荷等），所以必须考虑了安全系 数后才能作为实际使用时的设计依据。
木材的许用强度
抗弯强度
顺纹抗压强度
径向
弦向
11.0(112) 8.04(82)
7.0(71)
Mpa(kgf/cm2) 顺纹抗拉强度
施加的压力 当横梁承受顶盖载荷作用时，根据前面的设计基本
规定，按500kgf/m2载荷设计 横梁可以按弯曲构件进行设计
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
横梁的受力
堆码载荷 横梁受到均布载荷的作用
bh2
0.0375l12l2 fb
b——横梁的总宽度cm h——横梁的厚度cm l——横梁的长度cm fb——横梁的许用抗弯强度112kgf/cm2
滑木
安装
滑木的对接
滑木最好是用一根整木， 但是如果截面为 7.5×7.5cm以上，而又 没有长料时，滑木可以 对接，但对接的位置不 要在长度的中心处，而 且个滑木的对接位置要 左右错开
辅助滑木
不作为应力构件，起调节重心作用 宽度为滑木宽的80％以上 厚度主要是从便于挂绳索或易于插入叉车的货
叉考虑
枕木
枕木是横向搭在滑木上安装的，起联结滑木及支承内装物、 固定内装物作用，其截面尺寸由外侧滑木的内间隔、内装 物重量及形状来决定
承受均布载荷的枕木
4bh2f
W=
b
3L
W——内装物重量（kgf） b——枕木的总宽度（cm） h——枕木的厚度（cm） fb——木材许用抗弯强度（＝112kgf/cm2）
底板
底板不作为受力构件，只起加强底座、防止底 座歪斜、变形的作用，并能密封防水
为了通风和排水，底板之间可以留有0.5～ 1.0cm的间隙，或不留间隙，但在不与内装物 接触的部位开四个直径为1.2cm的孔
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
侧面结构由侧档、斜档、辅助立柱及侧板构成 主要受力构件是侧档和辅助立柱 受力情况分析:
按组装方式
用钉组装 螺栓组装 其他连接件
§7－1 木箱概述
三、注意事项
尺寸规定
《硬质直方体运输包装尺寸系列》 《通用集装箱最小内部尺寸》等标准规定 机车界限尺寸《机电产品包装通用技术条件》中的超限规
定
重心要求：居中，偏下 箱面标志 辅助材料的使用
§7－2 木箱设计基本规定
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
横梁的受力
不堆码 对于储运过程中不堆码的木箱，横梁主要是承受绳索起吊时对
它的压缩载荷，所以横梁此时是作为压缩构件考虑，它相当于 柱的作用，其受力情况按柱进行分析
Pk=A·fk＞P Pk——横梁能够承受的压缩载荷kgf/cm2 A——横梁的截面积cm2 fk——横梁的顺纹抗压强度kgf/cm2 P——两根绳索起吊时一根绳索施于横梁的最大压缩载荷 （按内装物重量的1/4计）
中间滑木的载荷：
2bh2f
W=
b
3L
b——中间滑木的总宽度cm h——中间滑木的厚度cm fb——滑木的许用弯曲强度（＝112kgf/cm2） L——滑木的中心间距cm
枕木
求枕木根数的计算方法总结
先设枕木的尺寸，再求得该尺寸枕木在均布载荷情况下 的许用弯曲载荷W
再求均布载荷的许用弯曲载荷的倍数n
14.0(143)
§7－2 木箱设计基本规定
一、木材的许用强度
§7－2 木箱设计基本规定
二、顶盖载荷和堆码载荷
顶盖载荷
顶盖载荷主要由横梁等顶盖构件来承 受
按500kgf/m2载荷设计的横梁已很少 发生损坏
在GB5398-85《大型运输包装件试 验方法》中规定顶盖载荷为 500kgf/m2
L——外侧滑木内间隔（cm）
枕木
承受中央集中载荷的枕木
2bh2f
W=
b
3L
W——内装物重量（kgf） b——枕木的总宽度（cm） h——枕木的厚度（cm） fb——木材许用抗弯强度（＝112kgf/cm)
L——枕木长度（cm）
枕木
承受两点集中载荷的枕木
a点弯矩 Ma(1l1ll2)W2l1
第七章 木箱的设计
§7－1 木箱概述
一、材料
质量指标：容重，含水率，干缩率，变形方向 差异
包装用木材选择 阔叶树材容重大，强度高，干燥加工困难 针叶树材容重小，易于加工，适于包装 主要受力构件（木，方，梁，柱）以落叶松， 马尾松，榆木为主，不可采用带缺陷的材料 （活节，死结，裂缝等）作为受力构件
与滑木共同承受内装物重量引起的弯矩 立柱、侧档、侧板联成一体，承受堆码载荷的作用。 斜档在装卸时承受拉伸载荷的作用。
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
侧档与辅助立柱构成一体承受堆码载荷，因而
是受压构件。受压构件的受力情况按压杆进行 设计
沿轴线方向受压缩载荷的直杆称为柱，柱有长
柱、中柱和短柱之分
立柱、辅助立柱和侧板所需截面积
A≥
P fk
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
侧面结构形式是随着箱的长度而变化的 斜档的角度最好在35°～55°的范围内 侧档的中心间距通常小于120cm 辅助立柱安装在侧板的内侧，其加强侧档及支撑梁
承的作用
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
顶盖安装在侧面和端面之上 其主要受力构件是横梁 起承受顶盖载荷的作用，和承受起吊时绳索夹持所
滑木
受力
桁架结构
在骨架的各个构 件上有压缩或拉 伸的内力在起作 用，作为整体发 挥桁架的强度， 所以作为下弦材 的滑木，其尺寸 可以较小
滑木
安装
滑木的数量
滑木一般应均匀排布，且中心间隔不大于100cm，当超过 规定间隔时，中间要增加一根相同截面尺寸的滑木
滑木的安装
滑木端部不得突出箱外 ，无辅助滑木时，滑木两端距底 面高度二分之一处应制成55°～65°的斜角
固定方法
固定是为了是内装物不因运输即装卸中的振动、冲 击及货物倾斜而移位、滚动，同时根据产品的形状 及坚固程度，适当分散其固定面及支承面的载荷， 以便防止造成产品损伤而采取的措施
§7－3 木箱结构设计
固定方法
螺栓固定当产品 的底部有螺栓孔 时，可以用螺栓 把产品紧紧地安 装在外包装容器 的基础上。螺栓 孔所在位置必须 是设在底座的受 力构件上，如滑 木、枕木上，而 不能单独设在底 板上，因为底板 只是封闭用，并 不作为受力构件
滑木 辅助滑木 枕木 端木 底板
滑木
受力
弯曲构件：在用绳索起吊时，以起吊点为支点的简支梁
fb=
M=
1 8
WL
= 3WL
Z
1 6
bh
2
4bh2
L
W
fb——木材许用抗弯强度(＝112kgf/cm2) M——滑木弯矩（kgf·cm） Z——滑木截面惯性矩（cm3） W——内装物重量(kgf) L——滑木长（cm） b——滑木总宽（cm） h——滑木厚度（cm）
§7－3 木箱结构设计
固定方法
挡块：为防止内 装物在箱内移动， 要在内装物的基 部使用档块、撑 杆
§7－3 木箱结构设计
固定方法
压杠压杠要牢固地钉在向内档的材边，内档不能利 用时，要在向的内表面上钉支承木，当受力较大时， 要用槽木加强
§7－3 木箱结构设计
固定方法
支撑：支撑的角度最好在35°～55°之间。支撑的 下端可由端木、枕木、侧档及端档等材边支承
§7－2 木箱设计基本规定
二、顶盖载荷和堆码载荷
堆码载荷
堆码载荷主要由侧面的框架结构来 承受
堆码载荷值是用来确定立柱等构件 尺寸大小的
堆码载荷 内装物质量 （kg）
≤5000 5000~10000 ≥10000
堆码载荷
KPa(kgf/m2) 10.0（1020） 15.0（1530） 20.0（2040）
§7－1 木箱概述
一、材料 代木材料 胶合板 纤维板 刨花板 钙塑瓦楞板 竹编胶合板
§7－1 木箱概述
二、木箱结构
按产品储运要求
封闭箱 花格箱 胶合板箱
§7－1 木箱概述
二、木箱结构
按产品重量
普通木箱：200kg以下，综合尺寸2600mm以下 滑木箱：200～1500kg 框架木箱：15000～20000kg
b点弯矩
1/2W
1/2W
Mb (1l2 ll1)W2l2 L
a
b
当l1≥l2时，Ma≥Mb ，均布载荷与最大弯矩比值：
Md Ma
l2 4(l l1 l2
)l1
当l1=l2=l0时，上式可简化为：
Md Ma
l 4l
0
枕木
当有中间滑木时，枕木的承载
当滑木的内间隔大于100cm时，为改善枕木的负载 情况，提高箱体结构的强度和刚度，应在两滑木之 间加设第三根滑木，即中间滑木
滑木
受力
拉伸构件 • 在用绳索起吊时，把滑
木看成侧面桁架的下弦 材，内装物载荷由滑木 和侧框架共同承担桁架 结构 • 用木材做的桥梁桁架， 其骨架是用螺栓及联结 用金属配件组装起来的。 而框架木箱的侧面，其 骨架是用很多钉子钉在 侧板上组装起来的。因 此，把这骨架看作具有 几乎相同强度的桥梁结 构
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
顶板
顶板顺箱长方向铺设。顶板不作为主要受力构件 它必须能承受在上面堆放小型货物的载荷强度，在承受起
吊绳索的压缩载荷时，也能部分承担绳索水平方向的压缩 力 所以顶板的厚度根据内装物重量和木箱的宽度而定
§7－3 木箱结构设计
组装方法
§7－3 木箱结构设计
长柱：25.2＜≤46
fk
298 fc
2
中柱： 6＜≤25.2
fk
fc 1 0.001775 (l )2
t
短柱： ≤6
fk fc
fc为顺纹抗压强度： fc=7.0Mpa=71kgf/cm2
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
堆码载荷的大小在设计基本条件中已作了规范
P源自文库
堆码载荷（kgf
/ cm2)箱的外宽（cm)侧面立柱的中心间隔（cm) 2
§7－3 木箱结构设计
一、木箱结构
§7－3 木箱结构设计
一、底座结构
§7－3 木箱结构设计
一、底座结构
底座是滑木箱的底面，起安装侧面和端面及支撑内 装物的作用
底座不是唯一的承重构件，所以在未装侧面和端面 时，不能对底座进行起吊作业
底座的主要承重构件是滑木和枕木
§7－3 木箱结构设计
§7－3 木箱结构设计
将a, b的数据相乘，得到两点集中载荷时，一根枕木的许 用弯曲载荷P=nW。
当有中间滑木时，计算中间滑木的许用弯曲载荷W
最后求得枕木根数N
N=
G-W P
端木
横向连接滑木的构件，在其上安装端板 端木所受的载荷比滑木小得多，尺寸也比滑木
小 端木主要作为组装底座和端面的连接构件考虑，
其安装是从滑木的二端让出端板厚的距离 用螺栓紧固在滑木上
一、木材的许用强度
由于试验条件、树种、产地、树龄等的不同，木材 在实际使用时不可能达到试验条件下的理想状态 （无缺陷、静态负荷等），所以必须考虑了安全系 数后才能作为实际使用时的设计依据。
木材的许用强度
抗弯强度
顺纹抗压强度
径向
弦向
11.0(112) 8.04(82)
7.0(71)
Mpa(kgf/cm2) 顺纹抗拉强度
施加的压力 当横梁承受顶盖载荷作用时，根据前面的设计基本
规定，按500kgf/m2载荷设计 横梁可以按弯曲构件进行设计
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
横梁的受力
堆码载荷 横梁受到均布载荷的作用
bh2
0.0375l12l2 fb
b——横梁的总宽度cm h——横梁的厚度cm l——横梁的长度cm fb——横梁的许用抗弯强度112kgf/cm2
滑木
安装
滑木的对接
滑木最好是用一根整木， 但是如果截面为 7.5×7.5cm以上，而又 没有长料时，滑木可以 对接，但对接的位置不 要在长度的中心处，而 且个滑木的对接位置要 左右错开
辅助滑木
不作为应力构件，起调节重心作用 宽度为滑木宽的80％以上 厚度主要是从便于挂绳索或易于插入叉车的货
叉考虑
枕木
枕木是横向搭在滑木上安装的，起联结滑木及支承内装物、 固定内装物作用，其截面尺寸由外侧滑木的内间隔、内装 物重量及形状来决定
承受均布载荷的枕木
4bh2f
W=
b
3L
W——内装物重量（kgf） b——枕木的总宽度（cm） h——枕木的厚度（cm） fb——木材许用抗弯强度（＝112kgf/cm2）
底板
底板不作为受力构件，只起加强底座、防止底 座歪斜、变形的作用，并能密封防水
为了通风和排水，底板之间可以留有0.5～ 1.0cm的间隙，或不留间隙，但在不与内装物 接触的部位开四个直径为1.2cm的孔
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
侧面结构由侧档、斜档、辅助立柱及侧板构成 主要受力构件是侧档和辅助立柱 受力情况分析:
按组装方式
用钉组装 螺栓组装 其他连接件
§7－1 木箱概述
三、注意事项
尺寸规定
《硬质直方体运输包装尺寸系列》 《通用集装箱最小内部尺寸》等标准规定 机车界限尺寸《机电产品包装通用技术条件》中的超限规
定
重心要求：居中，偏下 箱面标志 辅助材料的使用
§7－2 木箱设计基本规定
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
横梁的受力
不堆码 对于储运过程中不堆码的木箱，横梁主要是承受绳索起吊时对
它的压缩载荷，所以横梁此时是作为压缩构件考虑，它相当于 柱的作用，其受力情况按柱进行分析
Pk=A·fk＞P Pk——横梁能够承受的压缩载荷kgf/cm2 A——横梁的截面积cm2 fk——横梁的顺纹抗压强度kgf/cm2 P——两根绳索起吊时一根绳索施于横梁的最大压缩载荷 （按内装物重量的1/4计）
中间滑木的载荷：
2bh2f
W=
b
3L
b——中间滑木的总宽度cm h——中间滑木的厚度cm fb——滑木的许用弯曲强度（＝112kgf/cm2） L——滑木的中心间距cm
枕木
求枕木根数的计算方法总结
先设枕木的尺寸，再求得该尺寸枕木在均布载荷情况下 的许用弯曲载荷W
再求均布载荷的许用弯曲载荷的倍数n
14.0(143)
§7－2 木箱设计基本规定
一、木材的许用强度
§7－2 木箱设计基本规定
二、顶盖载荷和堆码载荷
顶盖载荷
顶盖载荷主要由横梁等顶盖构件来承 受
按500kgf/m2载荷设计的横梁已很少 发生损坏
在GB5398-85《大型运输包装件试 验方法》中规定顶盖载荷为 500kgf/m2
L——外侧滑木内间隔（cm）
枕木
承受中央集中载荷的枕木
2bh2f
W=
b
3L
W——内装物重量（kgf） b——枕木的总宽度（cm） h——枕木的厚度（cm） fb——木材许用抗弯强度（＝112kgf/cm)
L——枕木长度（cm）
枕木
承受两点集中载荷的枕木
a点弯矩 Ma(1l1ll2)W2l1
第七章 木箱的设计
§7－1 木箱概述
一、材料
质量指标：容重，含水率，干缩率，变形方向 差异
包装用木材选择 阔叶树材容重大，强度高，干燥加工困难 针叶树材容重小，易于加工，适于包装 主要受力构件（木，方，梁，柱）以落叶松， 马尾松，榆木为主，不可采用带缺陷的材料 （活节，死结，裂缝等）作为受力构件
与滑木共同承受内装物重量引起的弯矩 立柱、侧档、侧板联成一体，承受堆码载荷的作用。 斜档在装卸时承受拉伸载荷的作用。
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
侧档与辅助立柱构成一体承受堆码载荷，因而
是受压构件。受压构件的受力情况按压杆进行 设计
沿轴线方向受压缩载荷的直杆称为柱，柱有长
柱、中柱和短柱之分
立柱、辅助立柱和侧板所需截面积
A≥
P fk
§7－3 木箱结构设计
二、侧面结构
侧面结构形式是随着箱的长度而变化的 斜档的角度最好在35°～55°的范围内 侧档的中心间距通常小于120cm 辅助立柱安装在侧板的内侧，其加强侧档及支撑梁
承的作用
§7－3 木箱结构设计
三、顶盖结构
顶盖安装在侧面和端面之上 其主要受力构件是横梁 起承受顶盖载荷的作用，和承受起吊时绳索夹持所
滑木
受力
桁架结构
在骨架的各个构 件上有压缩或拉 伸的内力在起作 用，作为整体发 挥桁架的强度， 所以作为下弦材 的滑木，其尺寸 可以较小
滑木
安装
滑木的数量
滑木一般应均匀排布，且中心间隔不大于100cm，当超过 规定间隔时，中间要增加一根相同截面尺寸的滑木
滑木的安装
滑木端部不得突出箱外 ，无辅助滑木时，滑木两端距底 面高度二分之一处应制成55°～65°的斜角
固定方法
固定是为了是内装物不因运输即装卸中的振动、冲 击及货物倾斜而移位、滚动，同时根据产品的形状 及坚固程度，适当分散其固定面及支承面的载荷， 以便防止造成产品损伤而采取的措施
§7－3 木箱结构设计
固定方法
螺栓固定当产品 的底部有螺栓孔 时，可以用螺栓 把产品紧紧地安 装在外包装容器 的基础上。螺栓 孔所在位置必须 是设在底座的受 力构件上，如滑 木、枕木上，而 不能单独设在底 板上，因为底板 只是封闭用，并 不作为受力构件