Статические нагрузки на полы

Равномерно распределенные нагрузки

Укладка блоками

Укладка блоками обычно представляет собой расположение единичных грузов друг на друге. Обычно максимальная высота штабеля не превышает 4 м, что обусловлено такими факторами, как сопротивление груза раздавливанию/крошению, а также мерами безопасности, касающимися обеспечения стабильности вилочных погрузчиков или штабелей.

Обычно, хранение грузовых единиц осуществляется на деревянных поддонах, в металлических стеллажах или стоечных поддонах. В целях обеспечения устойчивости штабелей и максимальной эффективности складирования, строго соблюдаются требования по допустимому диапазону размеров и веса складируемого груза. Рулоны газетной бумаги, товары, упакованные в кипы/тюки или пакеты, транспортировка которых

осуществляется с помощью гидравлических, а не вилочных захватов, также считаются грузовыми единицами.

Номинальные нагрузки

Толщина плиты в каждом конкретном случае определяется практическими особенностями будущей эксплуатации полов и необходимостью обеспечения необходимого уровня прочности плит. К примеру, плита толщиной 150 мм будет иметь значительную несущую способность порядка 50 кН/м2, однако нагрузка на полы в спортивных или аналогичных помещениях будут исчисляться несколькими кН/м2. Ясно, что номинальная толщина бетона в данном случае будет достаточной для нагрузок данного порядка, однако, необходимо отметить то, что в определенных случаях, возможно возникновение более существенных точечных нагрузок. Рекомендуется обеспечить минимальную практическую толщину плиты в пределах 100-125 мм.


Фиксированное оборудование и техника

Большая часть тяжелого оборудования устанавливается на основания, отличные от пола. В случаях, когда оборудование устанавливается на пол, оно представляет собой либо равномерно распределенную нагрузку, либо точечную нагрузку, в зависимости от конструкции опоры. Если оборудование может быть подвержено вибрации, целесообразно предусмотреть дополнительные меры безопасности, установленные для случаев динамического воздействия

Линейные нагрузки

Наиболее типичным примером линейных нагрузок является наличие внутренних перегородок. В некоторых случаях, системы складирования и фиксированное оборудование имеют рельсовую основу. В случае, когда такие рельсы испытывают нагрузку по всей длине и находятся в непосредственном контакте с полом, они представляют собой источник линейной нагрузки.

Если же такие рельсы используются для передвижения оборудования или технических устройств и приспособлений, то в этом случае они представляют собой источник точечной нагрузки. Рельсы для оборудования, такого как краны-штабелеры, часто устанавливаются на дискретные опорные плиты. В этом случае они также должны рассматриваться как источник точечной нагрузки.

Точечные нагрузки

Источником точечной нагрузки является любое оборудование или сооружение, опирающееся на стойки (опорные плиты), а также любое подъемно-транспортное оборудование. Наиболее распространенным примером точечной нагрузки являются складские стеллажи.

Хранение на стеллажах

Хранение грузов на стеллажах из поддонов и использование других систем хранения грузов позволяет обеспечить безопасное хранение товаров и материалов на значительной высоте, и одновременно обеспечить легкий доступ к конкретной грузовой единице.

Регулируемый стеллаж с поддонами представляет собой жесткую конструкцию из концевых рам и балок. Концевая рама представляет собой пару вертикальных элементов из холоднокатаной стали, соединенных раскосами. Балки, поддерживающие поддоны, соединяют между собой концевые рамы. Вес стеллажа обычно незначителен по сравнению с весом складируемых товаров, однако, в некоторых случаях, он может представлять значительную часть общей нагрузки на пол.

Конструктивные решения большинства типов стеллажей предусматривают примерно равномерное распределение нагрузки между стойками. Между тем, в некоторых системах, таких как консольный стеллаж, нагрузка между стойками (опорами) конструкции распределяется неравномерно. В данном случае, необходимо проконсультироваться с конструктором конкретной системы.

Размеры концевых рам соотносятся с габаритами поддонов, а параметры балочных пролетов должны обеспечивать возможность складирования одного или нескольких грузов на поддонах при наличии необходимых эксплуатационных зазоров.

На многих объектах нижним уровнем хранения грузов на поддонах является пол. При использовании погрузочно-разгрузочного оборудования, которое перемещается по направляющим в полу, нижний уровень складирования приходится непосредственно на промышленные полы .

В обычной статичной стеллажной системе нагрузка полной секции конструкции передается плите через основания двух стоек каждой рамы, за исключением рам, расположенных в конце пролетов. В последнем случае, нагрузка равна половине нагрузки полной секции.

Опорные пластины стеллажных систем, обслуживаемых транспортными средствами перемещения грузов на поддонах, имеют ограничения по габаритам с тем, чтобы они не выступали в зоны прохода колес транспортных средств и не мешали установке поддонов (паллет). Таким образом, площадь эффективного контакта с полом ограничена, и большая часть стеллажных систем предусматривает наличие опорных пластин для крепления болтами, которые не предназначены для распределения нагрузки.

При проектировании предполагается, что зона, испытывающая нагрузку, равна 100 x 100 мм, что соответствует площади оснований стоек стеллажа. При необходимости распределить нагрузку, приходящуюся на стойки стеллажа, на большую площадь, необходимо проверить прочность и жесткость опорных пластин.

Типовые точечные нагрузки на опорные плиты стеллажной системы варьируются в пределах от 35 до 100 кН. На многоярусных складах, где используются краны-штабелеры с возможностью работы на большой высоте, точечные нагрузки могут достигать 200 кН.

Стеллажи обычно располагаются по два, тыльной стороной впритык друг к другу. Зазор между внутренними стойками составляет 250-350 мм. Проходы между стеллажами устраиваются таким образом, чтобы вильчатые погрузчики и краны-штабелеры могли осуществлять погрузочно-разгрузочные работы с любой стороны. При спаренной установке стеллажей расчет нагрузок является основополагающим фактором при проектировании плит пола.

Места для погрузочно-разгрузочных работ представляют собой районы складирования товаров в конце узких проходов или проемы в очень узких проходах стеллажной конструкции. Они либо обозначаются специальными линиями на полу, либо представляют собой часть стеллажной системы. В последнем случае, стойки, поддерживающие места для погрузочно-разгрузочных работ, могут испытывать дополнительные нагрузки.

Подвижная паллетная стеллажная система представляет собой комплект стеллажей, расположенных на подвижной основе, которая перемещается по направляющей в полу. Каждый стеллаж имеет отдельный электрический привод, что позволяет получать доступ к необходимым стеллажам и расположенным на них поддонам (паллетам). Помимо возможности открывать проход к нужному стеллажу, данная система является высокоэффективной и позволяет использовать для складирования свыше 80% площади склада.

Для обеспечения стабильности таких систем их высота обычно не превышает 11 м. При этом система создает точечную нагрузку на направляющие. В зависимости от жесткости и механизмом крепления направляющих, возникающая нагрузка на пол может быть точечной или линейной.

В случае если нагрузка носит линейный характер, ее величина будет примерно равна 150 кН/м. При ускорении или торможении могут возникать горизонтальные нагрузки, и их величина будет зависеть от используемого оборудования. В тоже время, данные нагрузки будут значительно меньше вертикальных нагрузок и, поэтому, они не принимаются во внимание при проектировании. Тем не менее, необходимо обязательно проконсультироваться с производителем.

Гравитационные стеллажные системы, такие как подвижные паллетные стеллажи, предоставляют возможность максимально эффективно использовать складскую площадь, однако, при этом отсутствует возможность доступа к конкретному складируемому грузу или товару. Прибывающие грузы, упакованные на поддоны, размещаются с помощью вильчатых погрузчиков на "верхний" конец роликового конвейера наклонного типа.

По мере разгрузки грузов с "нижнего" конца, автоматический механизм блокировки позволяет поддонам перемещаться под воздействием силы тяжести по направлению к разгрузочному концу стеллажа. Данный тип хранения позволяет организовать работу по принципу отгрузки запасов (товаров) по мере их поступления. Собственный вес стеллажа и роликовых конвейеров, а также характеристики самой системы, могут являться причиной неравномерного распределения прилагаемых точечных нагрузок между стойками стеллажа.

Торможение вызывает появление горизонтальных нагрузок, фактическая величина которых будут зависеть от конкретного оборудования. В тоже время, данные нагрузки будут значительно меньше вертикальных нагрузок и, поэтому, они не принимаются во внимание при проектировании. Тем не менее, необходимо обязательно проконсультироваться с производителем.

Стеллажные системы проходного типа не предусматривают наличие проходов между стеллажами. Предусмотрен доступ к блокам стеллажной системы для выполнения погрузочно-разгрузочных операций. Поддоны располагаются на балках, которые крепятся к стеллажным рамам с помощью кронштейнов.

По сравнению со стеллажными системами с очень узкими проходами, данные системы позволяют экономить до 50% складских площадей. Возможное количество ярусов хранения зависит от прочности самой конструкции. Собственный вес стеллажа и роликовых конвейеров, а также характеристики самой системы, могут являться причиной неравномерного распределения прилагаемых точечных нагрузок между стойками стеллажа.

Набивные стеллажные системы позволяют эффективно использовать пространство для хранения грузов, однако, такие системы не предусматривают возможность доступа к любой единице груза. Прибывающие грузы, упакованные на поддоны, загружаются с помощью вилочного погрузчика на сдвигаемые платформы.

Последующие грузы погружаются на следующие свободные платформы, которые сдвигают ранее загруженные платформы далее по наклонным направляющим. Обычно, такие конструкции имеют глубину, позволяющую разместить не более 4 поддонов, а их ширина не превышает 6 метров. Горизонтальные нагрузки, возникающие при торможении поддонов, обычно не превышают 5 кН.

Данный тип систем складирования основан на принципе "первым положил – последним взял" (FILO). В зависимости от собственного веса и конфигурации стеллажа и платформ, приложенные точечные нагрузки могут быть неравномерно распределены между стойками стеллажной системы.

Консольные стеллажные системы позволяют осуществлять хранение длинномерных грузов, поэтому их еще иногда называют «стеллажами для прутков». Данные стеллажи состоят из ряда вертикальных стоек с несущими консолями, расположенными на одной или обеих сторонах. Для работы по загрузке склада с консольными стеллажами обычно используются вильчатые автопогрузчики с боковой загрузкой. Высота таких стеллажей обычно не превышает 8 метров. Кроме того, данные такие стеллажи могут испытывать значительную нагрузку, так как на них часто используются для хранения тяжелых грузов.

Мезонинные системы стеллажей (высокие платформы)

Мезонинные стеллажи широко используются в производственных, сборочных и складских помещениях. Нагрузки на стойки могут превышать 200 кН, поэтому конструкция плит основания должна обеспечивать надлежащее распределение таких нагрузок. В некоторых случаях возможно использование армирующих материалов и дискретных заполнителей.

Стеллажные сооружения

В стеллажных сооружениях сама стеллажная система является структурной основой конструкции и поддерживает стены и крышу. Такие стеллажные складские помещения могут иметь любую площадь и иметь высоту до 45 метров.

Привести средние величины сконцентрированных нагрузок, которые оказывают такие сооружения на бетонные плиты полов, в данном случае не представляется возможным, так как величины таких нагрузок будут зависеть в каждом конкретном случае от размеров здания, габаритов и веса складируемых товаров, а также от величины ветровых и снеговых нагрузок. Проектирование и строительство стеллажных сооружений требует специальных экспертных знаний, поэтому, в данном случае необходимо проконсультироваться у соответствующих специалистов.

В этом случае пол из бетонных плит выступает в качестве фундамента в виде ростверка для всего сооружения. Так как в данном случае производство бетонных плит осуществляется на открытом воздухе без какой-либо защиты от факторов окружающей среды, вероятность поверхностных дефектов повышается.

По материалам сайта: http://www.aljans.ru