Основы проектирования складов. Основы проектирования складов Место и роль складов в транспортной сети
Методические указания
для куpсового и дипломного пpоектиpования
Cанкт-Петеpбуpг
Введение
В процессе производства и транспортирования наиболее трудоемкими являются работы по перемещению, погрузке, выгрузке и складированию сырья, материалов, полуфабрикатов и готовой продукции.
Наиболее эффективному использованию капитальных вложений, снижению производственных затрат способствует осуществление комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских работ, позволяющее снизить затраты труда и расходы на выполнение указанных работ, сократить непроизводительные простои подвижного состава, повысить рентабельность производства.
Функционирование складов тесно связано с работой внешнего тран-спорта и технологическим процессом предприятия. Поэтому выбор рациональных вариантов механизации погрузочно-разгрузочных работ на складе необходимо производить так, чтобы принятые решения учитывали как интересы транспорта, так и интересы предприятия.
Рациональный вариант механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ должен обеспечить
комплексную механизацию работ на всех этапах переработки груза;
снижение себестоимости переработки груза;
повышение производительности труда и сокращение количества занятых работников за счет совершенствования методов и приемов использования средств автоматизации;
сокращение ручного труда на переработке груза;
облегчение условий труда обслуживающего персонала;
сокращение простоя подвижного состава железных дорог, судов и автомобилей под погрузочно-выгрузочными операциями;
высокие технико-экономические показатели;
необходимые условия для рациональной работы внутризаводского транспорта, связывающего склад с другими объектами промпредприятия;
безопасность при производстве погрузочно-разгрузочных работ;
охрану окружающей среды.
Выбор рационального варианта механизации погрузочно-разгрузоч-ных и складских работ может быть сделан в результате всестороннего сравнения вариантов по технико-эксплуатационным и экономическим показателям, определение которых базируется на проектировании склада. В ходе проектирования устанавливаются основные параметры склада, выбираются средства механизации и их количество.
1. Место и роль складов в транспортной сети
В начале и в конце транспортного процесса доставки груза выполняются работы по погрузке и разгрузке транспортных средств (вагонов, автомобилей, судов). Эти работы относятся к категории погрузочно-разгрузочных работ.
Рационально организованные транспортные процессы должны начинаться и заканчиваться на специально организованных и технически оснащенных объектах – механизированных и автоматизированных складах, хорошо приспособленных для погрузочно-разгрузочных, складских, сортировочных и комплектовочных работ с доставляемыми грузами (рис. 1).
Рис. 1. Структура простейшего транспортного процесса:
П 1 - предприятие - грузоотправитель; П 2 - предприятие - гру-
зополучатель; С 1 - склад готовой продукции предприятия-
грузоотправителя; С 2 - склад предприятия- грузополучателя;
Т - магистральный транспорт; Т 1 , Т 2 - внутризаводской
транспорт предприятий П 1 и П 2 ; (1) - (4 ) - погрузочно-
разгрузочные работы
Магистральный транспорт (железнодорожный, морской, внутренний водный, автомобильный, воздушный), перемещающий грузы на большие расстояния между грузоотправителем и грузополучателем вместе с транспортными узлами и грузовыми терминалами (перегрузочно-складскими комплексами) образуют единую транспортную систему. При этом каждый перегрузочно-складской комплекс (склад) взаимодействует с двумя из перечисленных видов транспорта: один доставляет грузы на склад, а другой - забирает грузы со склада.
Рациональная организация грузопотоков в транспортных сетях называется транспортной логистикой . Транспортная логистика является важной составной частью более широкого понятия «деловая логистика », куда входят все технические, организационные, экономические, финансовые, информационные, экологические и другие проблемы, факторы и аспекты, связанные с планированием, возникновением, продвижением и окончанием грузопотоков в транспортных и производственных системах.
На своем пути от грузоотправителя к грузополучателю грузы могут перемещаться несколькими видами транспорта и перегружаться с одного транспорта на другой на складах разного типа и назначения. Такие пере-возки называют мультимодальными (от английских слов «мульти» – мно-го, «мод» – вид транспорта), или смешанными.
Разные виды транспорта взаимодействуют друг с другом через перевалочные склады или перегрузочно – складские комплексы (грузовые терминалы или логистические центры). Это взаимодействие состоит в передаче материальных (грузовых) и информационных потоков, всегда сопровождающих грузовые перевозки и перегрузки. Грузы перегружаются с одних видов транспорта на другие на складах железнодорожных станций, морских и речных портов, аэропортов, оптовых складских и торговых баз, предприятий-изготовителей и потребителей продукции.
Грузы могут перегружаться с одного вида транспорта на другой непосредственно, минуя зону хранения склада, а также с размещением груза в зоне хранения на более или менее продолжительное время, по истечении которого груз выдается на, как правило, другой вид транспорта с применением средств внутрискладского транспорта и погрузочно-разгрузочных машин. Хотя прямая перегрузка груза обычно считается более рациональной, во многих случаях двойная перегрузка грузов с временным промежуточным хранением оказывается более эффективной, так как позволяет сократить простои транспортных средств взаимодействующих через склад видов транспорта.
В процессе переработки грузов на складах (разгрузки, перемещения, перегрузки, складирования, погрузки) изменяются параметры грузо-потоков: размеры транспортных партий приема и выдачи грузов, время прибытия и отправления транспортных партий. На складах тарно-штучных грузов меняются и многие другие параметры грузопотоков. Целью преобразования грузопотоков является лучшая подготовка грузов к дальнейшим транспортировкам или использованию. В преобразовании параметров грузопотоков и состоит назначение складов, для чего складские комплексы оснащаются соответствующими техническими средствами.
Таким образом, перегрузочно-складские комплексы (грузовые терминалы) создаются в транспортных сетях в пунктах взаимодействия различных видов транспорта и служат для преобразования параметров грузопотоков, обеспечивая наиболее эффективную перегрузку грузов с одного вида транспорта на другой и их дальнейшее транспортирование и использование.
На промышленных предприятиях механизированные и автоматизи-рованные склады создаются для тех же целей преобразования грузопотоков в пунктах взаимодействия различных производственных и транспортных систем для повышения эффективности основного производственного процесса.
Склады очень разнообразны по роду перерабатываемых грузов, видам транспорта прибытия и отправления грузов, назначению, технической оснащенности, компоновкам, объемно-планировочным решениям, технологии складских работ и т.д.
По назначению и взаимодействующим через них транспортным и производственным системам различают следующие основные типы складов:
Т 1 С Т 2 - перевалочные склады на магистральном транс-
порте (сроки хранения грузов 2-10 сут);
Т С П - склады сырья и материалов на промышленных
предприятиях (сроки хранения грузов 20-30 сут);
П С Т - склады готовой продукции предприятий (сроки
хранения грузов 2-5 сут);
П 1 С П 2 - производственные технологические склады про-
мышленных предприятий (сроки хранения гру-
зов 1-3 сут).
Склады играют важную роль в транспортных и производственных системах. Характер организации перегрузочно-складских комплексов, уровень их технологии и технического оснащения существенно влияет на
общий ритм, организацию и эффективность транспортировок грузов и всей работы взаимодействующих видов транспорта;
простои транспортных средств и их использование по времени и грузоподъемности;
ритм, организацию и эффективность основных технологических процессов производства промышленной продукции;
общие трудозатраты, штат работников и себестоимость транспортно-перегрузочных процессов;
сохранность грузов и подвижного состава транспорта, пожарную безопасность и безопасность движения транспортных средств и т.д.
Пермский государственный технический университет
Кафедра строительных конструкций
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Проектирование склада сыпучих материалов
Выполнил: студент гр. ПГС06
Андреева О.Н.
Проверил: преподаватель
Осетрин А.В.
Задание на проектирование
Рис. 1 Геометрическая схема конструкции
Табл.1 Задание
Компоновка плиты
Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 4,5 м. Ширина плиты принимается равной ширине плоского асбестоцементного листа по ГОСТ 18124 – 1,5 м. Толщина листа – 10 мм. Асбестоцементные листы крепятся к деревянному каркасу шурупами диаметром 5 мм и длиной 50 мм через предварительно просверленные и раззенкованные отверстия.
Высота плиты h
Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер. Ребра принимаем из ели 2-го сорта. Толщину ребер принимаем 50мм. По сортаменту принимаем доски 50*175 мм. После острожки кромок размеры ребер 50*170 мм. Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 50см. Поперечные ребра принимаются того же сечения, что и продольные и ставятся в местах стыков асбестоцементных листов. листы стыкуются на «ус». Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов ставим в плите два поперечных ребра. Пароизоляция – окрасочная по наружной стороне обшивки. Окраска производится эмалью ПФ-115 за 2 раза. Вентиляция в плитах осуществляется вдоль плит через вентиляционные отверстия в поперечных ребрах.
Теплотехнический расчет плиты
Место строительства: г. Березники
Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92:
Средняя температура наружного воздуха отопительного периода:
Продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой ≤8°С: zht=245 суток;
Расчетная средняя температура внутреннего воздуха: tint=12°С;
Зона влажности: 3 (сухая);
Влажностный режим помещений: влажный (75%);
Условия эксплуатации: Б (нормальный);
Расчетные формулы, а также значения величин и коэффициентов приняты по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».
Принимаем толщину утеплителя 100 мм.
Сбор нагрузок на плиту (кН/м2).
Сбор нагрузок выполняем в табличной форме:
| N п/п | Наименование нагрузки | Единицы измерения | |||
| I | Постоянные: | ||||
| 1 | Кровля 2 слоя рубероида | кН/м2 | 0,100 | 1,3 | 0,130 |
| 2 | Собственный вес продольных ребер:  |
кН/м2 | 0,115 | 1,1 | 0,127 |
| 3 | Собственный вес поперечных ребер:  |
кН/м2 | 0,040 | 1,1 | 0,044 |
| 4 | Верхняя и нижняя обшивки из асбоцементного листа:
 |
кН/м2 | 0,18 | 1,1 | 0,198 |
| 5 | Утеплитель: пенопласт ПС-1 | кН/м2 | 0,03 | 1,2 | 0,036 |
| ИТОГО: qпокр | кН/м2 | 0,465 | 0,535 | ||
| II | Временные: | кН/м2 | 1,344 | 1,92 | |
| 6 | Снеговая
 |
||||
| 7 | Ветровая кН/м2 | кН/м2 | 0,15 | 1,4 | 0,21 |
| ВСЕГО q | кН/м2 | 1,959 | 2,655 | ||
Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле
Рис. 2 Схема загружения арки снеговой нагрузки
Sg=3,2 кН/м2 – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (г Березники – V снеговой район);
при α= 45о;S= 3,2· 0,6= 1,92 кН/м2;
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm на высоте z над поверхностью земли
w0= 0,30 – нормативное значение ветрового давления (г. Березники – II ветровой район)
k = 1,0 (z = 32 м)– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности (местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями)
с - аэродинамический коэффициент (се1= +0,5; се2= -0,4)
gf – коэффициент надежности по нагрузке. gf = 1,4
Полные погонные нагрузки (при
)Нормативная:
;Расчетная:
;Статический расчет
Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 6 см, расчетный пролет плиты:
. Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах.Расчетный изгибаемый момент:
Поперечная сила:
Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты
Для сжатых обшивок принимаем часть обшивки
= 18 см, с двух сторон – 36 см; = 25 см, с двух сторон – 50 см, т.е. сечение получается несимметричным (рис. 3).
Рис. 3. Расчетное сечение плиты
Склады проектируются по общей методике проектирования для промышленного строительства, принятой в нашей стране, в соответствии с «Инструкцией о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятии, зданий и сооружений» на основании технологических и строительных норм и правил, а также другой нормативной документации. При проектировании необходимо руководствоваться следующими общими принципами и предложениями:
Склад должен создаваться как техническая система, состоящая из подсистем приема, хранения и выдачи грузов со склада и составляющих их элементов - технологических участков: разгрузочного, временного хранения, приема и сортировки, основного хранилища, отборки и комплектации, погрузки на внешний транспорт;
Цель создания склада состоит в преобразовании транспортных партий грузов, прибывающих на одном виде транспорта, в другие транспортные партии, наиболее подходящие для другого вида транспорта или для грузополучателей;
Проектированию, реконструкции и техническому перевооружению действующих складов должно предшествовать:
Подробное техническое и экономическое обследование существующей технологии и организации работ на складе,
Номенклатуры перерабатываемых грузов,
Взаимодействия склада с внутризаводским и магистральным транспортом производственными и другими подразделениями промышленного предприятия, с другими организациями;
Для вновь строящихся складов такое же обследование должно проводиться на аналогичных складских объектах;
Одновременно с техническим обследованием формируются полные и достоверные исходные данные для проектирования;
Основой проекта механизированного и автоматизированного склада является технологическое проектирование, в процессе которого выбираются все технические решения по складу и подготавливаются технические задания на разработку всех остальных частей проекта (нестандартного оборудования, системы автоматического управления, строительной, электротехнической, сантехнической частей и др.);
При выборе каждого технического решения и общей компоновки склада необходимо рассматривать не менее двух-трех конкурентоспособных вариантов и выбирать для дальнейшей разработки и осуществления тот из них, который в наибольшей степени отвечает выбранным критериям оптимальности (обычно тот, который имеет минимальные приведенные затраты);
Качественно сравнить и обоснованно выбрать вариант, в наибольшей мере отвечающий поставленным требованиям и имеющимся условиям;
При проектировании погрузочно-разгрузочных участков складов должны быть обеспечены условия для того, чтобы простои транспортных средств (вагонов, автомобилей) под грузовыми операциями не превышали установленные нормы;
При проектировании участков хранения основным показателем наилучшего варианта является максимальное использование площадей и объемов складских помещений и площадок;
При технологической необходимости и с учетом возможности совместного хранения различных групп грузов следует строить укрупненные многофункциональные склады, объединяя мелкие склады в крупные складские корпуса, что обычно приводит к снижению себестоимости переработки грузов на складах и упрощению внутризаводских потоков и схемы генерального плана предприятия;
Закрытые склады целесообразно строить не удлиненной формы, а приближающейся к квадрату, так как это обеспечивает сокращение капитальных затрат на строительство складских зданий;
Закрытые склады следует строить одноэтажными, а на стесненных площадках - повышенной высоты (до 15-20 м и более);
В технологической части проекта склада следует предусматривать в обоснованных случаях локальную автоматизацию погрузочных операций и автоматизированные системы управления работой складов;
При выборе технических решений по складу необходимо применять знания взаимосвязей между параметрами складов, а также между параметрами и технико-экономическими показателями, что упростит и повысит достоверность отбора конкурентоспособных вариантов технических решений по складу;
При проектировании складов необходимо одновременно предусматривать и разрабатывать наиболее эффективные способы и условия перевозок грузов на склады от изготовителей и со складов грузополучателям;
При проектировании механизированных и автоматизированных складов следует использовать, наряду с обычными аналитическими методами расчетов, современные математические методы (теорию вероятностей и математическую статистику, теорию массового обслуживания, математическое программирование, имитационное моделирование и т.д.) и расчеты на ЭВМ. что повысит достоверность проектирования, качество проектов складов, сократит ошибки и сроки проектирования.
Установив основные требования к складу и его оборудованию, приступают к проектированию. Рассматриваются типовые действующие проекты и, если оказывается, что они не удовлетворяют современным требованиям, решается вопрос о новом типовом или индивидуальном проектировании для многократного применения или одноразового использования. Типовые проекты разрабатывают в соответствии с нормативными документами о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство.
В зависимости от рода груза проектируют склады для тарно-штучных грузов, контейнеров, тяжеловесных грузов, металла и металлических изделии, машин и оборудования, строительных и вяжущих материалов, угля, руды, химических грузов и минеральных удобрении, зерновых и других сельскохозяйственных продуктов, лесных и наливных грузов.
Для железнодорожных станций, грузовых дворов, портовых причалов, различных предприятий промышленности и сельского хозяйства, строек разработаны типовые складские здания и сооружения,
При типовом проектировании должны быть обоснованы основные параметры и технические средства принимаемого типового склада в увязке с местными условиями и организацией работы.
Устройство складов и организация их работы должны отвечать требованиям санитарии и гигиены труда, сохранности грузов, техники безопасности и пожарной охраны, регламентируемыми действующими СНиП. Предусматривается, что основные складские операции должны быть комплексно - механизированы и автоматизированы. При этом должно предусматриваться последовательное осуществление перехода от создания и внедрения отдельных машин и технологических процессов к разработке, производству и массовому применению высокоэффективных систем машин, оборудования, приборов и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию всех процессов производства и особенно вспомогательных, транспортных и складских операций, а также внедрение современных методов организации труда. Место расположения склада выбирают из условий удобства и связи с путями сообщения и производственными цехами предприятия или потребителей, выполнения грузовых операций, а также с учетом возможности расширения склада на перспективу.
Исходными данными для определения основных параметров складов (вместимость, длина, ширина, высота, размеры приемоотправочных площадок и погрузочно-разгрузочных фронтов) являются грузопотоки и режим работы складов.
Вместимость склада
где - коэффициент складируемости по каждому роду груза от i = 1 до n ;. поступающего для хранения на склад. (0.8.. .0.9); -расчетный суточный грузопоток i-го груза, т: - срок хранения i-го груза, поступающего на склад, сут.
Коэффициент складируемости определяется как отношение объема груза, хранимого и перерабатываемого на складе, т. е. учитывает, что только часть грузов складируется, а остальные грузы перегружаются но прямому варианту.
Расчетный суточный грузопоток равен среднесуточному поступлению грузов на склад, умноженному на коэффициент неравномерности. Срок хранения грузов устанавливается в зависимости от назначения склада. Сроки хранения грузов на прирельсовых складах промышленных предприятии, строек, баз принимаются по техническим условиям их проектирования и по СНиП. В соответствии с Инструкцией по проектированию станции и узлов на железных дорогах срок хранения грузов принимают в зависимости от вида грузов от 1 до 3 суток.
Площадь склада может быть определена методами удельных нагрузок и элементарных площадок.
Метод удельных нагрузок обычно используют при ориентировочном расчете потребной площади:
где - коэффициент, учитывающий площадь складских проездов, зависит от применяемых средств механизации. Для напольных транспортных средств (вилочные погрузчики, штабелеры) этот коэффициент больше, для подвесных (мостовые краны, краны-штабелеры. стеллажные краны и др.) меньше. Принимаемое значение . для крытых складов и платформ при хранении тарных и штучных грузов, перевозимых: - повагониыми отправками, должно быть не менее 1,7; - мелкими отправками - 2.0; - для контейнерных площадок - 1.9, -для площадок тяжеловесных грузов и лесоматериалов - 1,6, -для складов уминерально-строительных материалов (щебень, гравий, песок) – 1,5;
Удельная нагрузка на 1 м 2 полезной площади склада, т.
где -допустимая высота укладки и груза в штабеле, м; - объемная масса груза, т/м3
Принимают следующие нормативные значения :
0.85-для крытых складов и платформ общего назначения и при хранении тарных и штучных грузов, перевозимых повагонными отправками;
0,40 - для складов тарно-штучных грузов, перевозимых мелкими отправками:
0.25 - для специализированных складов промышленных товаров широкого потребления (трикотаж, обувь, одежда и т. п.):
0.5 - для контейнерных площадок;
0.9 - для площадок тяжеловесных грузов:
1,1 -для площадок навалочных грузов.
В тех случаях, когда преобладают легковесные грузы или применяется стеллажное хранение грузов, площадь склада следует рассчитывать с применением нагрузок на 1 м 2 , устанавливаемых проектом.
Площадь приёмочно-сортировочных и комплектовочных площадок складов промышленных предприятий:
где - среднесуточное поступление или отпуск материала, т/сут; - коэффициент поступления материалов на площадку ( = 1.1 -1.5): - время нахождения материала на площадке, сут.
Материалы хранятся на приёмо-отправочной площадке 1-2 сут.
При проектировании, когда решаются вопросы рационального размещения грузов в складах, размеры их потребной площади подсчитывают более точно. При штабельном и стеллажном хранении может быть выделена элементарная площадка (штабель, стеллаж).
Площадь элементарной площадки, которая многократно повторяется в складе, с учетом необходимых проходов и проездов
где -длина штабеля; - ширина поперечного прохода; ширина штабеля; ширина продольного прохода. Общая площадь склада:
где - число элементарных площадок (штабелей, стеллажей), определяемое отношением обшей вместимости склада к вместимости штабеля (стеллажа) :
Размеры штабелей, стеллажей и проходы между ними определяются условиями штабелирования в зависимости от применяемых средств механизации. Для кранов проезды между штабелями или стеллажами соответствуют размерам пакетов или размерам перемещаемых грузов с учетом необходимых зазоров при их перемещении. В ходе общей технологической планировки склада устанавливают необходимое число проездов и проходов в складе: главные или транспортные проезды, рабочие проезды и проходы, смотровые проходы, эвакуационные.
Ширину главного проезда для открытых складов принимают в соответствии с нормативными документами. Ширину рабочих проездов определяют по паспортным данным подъемно-транспортных машин и габаритам хранимых грузов. Ширину рабочих проходов для строповки грузов между рядами штабелей и смотровые проходы следует принимать не менее 1 м, а зазоры между грузами в рядах - не менее 0.2 м.
Различают два вида проездов при использовании электро- и автопогрузчиков: более широкие, необходимые для проезда погрузчика и его разворота для укладки загруженного поддона (пакета) в штабель, и менее широкие - только для транспортирования груза по складу.
Ширина проездов для погрузчиков с учетом их разворота при установке поддона в штабель или взятии со штабеля определяется следующим образом. Приняв (см. рис. 4.14, б) обозначения В- ширина проезда; r,.r1 - внутренний и внешний радиусы поворота; /-длина груза; m - ширина груза: с - минимальное свободное пространство между погрузчиком и штабелями (0,15 - 0,2 м); а - расстояние от передней оси погрузчика до вилочного захвата: 6 - расстояние, равное половине ширины погрузчика, плюс внутренний радиус поворота, определим ширину проезда при укладке штабеля под прямым углом в зависимости от ширины груза:
Тогда (4.46)
(на рис 4 б пунктир), тогда:
Схема к расчету площади склада и ширины проездов: а - определение площади по элементарным площадкам: б. в - определение ширины складского проезда соответственно для четырех- и трех опорного погрузчика: г - определение ширины проезда для погрузчика при установкепакетов в последнем ряду штабеля под углом
Ширина проезда, в котором погрузчик разворачивается, зависит в основном от радиуса поворота погрузчика и размеров груза. Для ручных тележек с подъемной платформой достаточна ширина проезда 2 м. Для погрузчиков необходимы проезды 2-4 м. Практика показывает, что иногда последний ряд пакетов в штабеле со стороны захода погрузчика целесообразно укладывать не под прямым углом к проезду, как это показано на рис. 4.14, о, а под некоторым углом (45°-30°) к проезду склада. При укладывании штабелей груза под прямым углом к проезду ширина последнего должна обеспечить разворот погрузчика на 90°. Если последний ряд пакетов укладывают под углом 45° или 30° (см. рис. 4.14, г), то в этом случае делается незначительный разворот для установки пакета в штабель. При этом ширина проезда также получается меньшей. Если обозначим угол, под которым будут устанавливаться пакеты в штабель, через а (см. рис. 4.14, г), то необходимая ширина проезда будет В=- В sin a.
Следовательно, при а = 30° минимальная ширина проезда для погрузчиков получается почти в 2 раза меньшей.
Расположение транспортных проездов и проездов с разворотом в складах влияет на использование площади склада. Если обозначим ширину склада через 5, а расстояние между осями дверей склада- через / ск, то при В > / ск лучшее использование площади склада получается при продольном расположении проездов с разворотом погрузчиков, а при В < / ск - при расположении проездов с разворотом погрузчиков между дверьми в поперечном направлении склада. Кроме того, расположение транспортных проездов и проездов с разворотом погрузчиков должно приниматься также с учетом условий работы. Так, при поперечном расположении проездов с разворотом погрузчиков последние, въезжая в склад, делают только один поворот при подъезде к штабелю, а при продольном-два поворота. Следовательно, в первом случае требуется меньше поворотов и меньший путь перемещения погрузчиков по складу.
Полезная площадь склада:
Где - коэффициент использования полезной площади складов; принимается для складов шириной менее 24 м при однородных крупногабаритных грузах 0,65. мелкопартионных - 0,55; для складов шириной 24...30 м - соответственно 0,70 и 0.60. а для складов шириной более 30 м - 0,75 и 0,6; - расчетная эксплуатационная нагрузка на 1 м 2 складской площади, занятой грузом, т.
Размеры складов (длина, ширина и высота) определяют в зависимо-
сти от рода груза, типа склада, средств механизации и технологии про-
изводства работ.
Площадь склада, предназначенная для хранения груза, равна подштабельному основанию. Для определения общей площади склада необходимо учесть площадь, необходимую для устройства проездов и размещения подъемно-транспортных средств и сооружений.
При известной объемно-планировочной форме склада насыпного груза с эстакадно-конвейерной загрузкой и тоннельно-конвейерной загрузкой и тоннельно-конвейерной выдачей (рис 5), у которого объем груза на 1м длины склада
Общая вместимость склада:
где коэффициент использования вместимости склада грузом; - вместимость склада, занятая грузом; - длина склада, занятая грузом; -объемная масса груза.
Рис. 5. Схемы к расчету складов сыпучих и кусковых грузов:
а, б – хребтовый и силосный склады; в – разрез силоса
Незаполненная верхняя часть силоса и вместимость заполняемой нижней конусной части силоса зависят от угла естественного откоса для верхней части и угла, образующего поверхность выгрузочной части воронки, диаметра силоса и др.
Вместимость прямоугольных бункерных устройств определяется как геометрический объем внутренней полости бункера, верхней призматической и нижней пирамидальной частей. Если предусматривается заполнение бункера выше плоскости, проходящей через верхние кромки бункера (заполнение с «шапкой»), то этот объем груза также должен учитываться при определении вместимости бункера.
Зная тип склада и его основные размеры, выбирают средства комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций, отвечающие требованиям технического прогресса и являющиеся оптимальными для заданных условий и режимов эксплуатации.
Анализ работы складов и их проектирование ведут с учетом коэффициентов использования склада по площади и вместимости, коэффициента оборота и использования склада по грузопереработке.
Отношение площади склада F } . непосредственно занятой грузом, ко всей площади склада F CK называется коэффициентом использования площади склада: Kck = F1/F, который зависит от принятого способа механизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций, от ширины склада и от расположения дверей.
Отношение среднего количества грузов на складе V, за определенный период времени ко всей вместимости склада У СК называется коэффициентом использования склада по в м е с т и м о с т и к в.
Высокий коэффициент использования склада возможен при больших значениях коэффициента оборота склада Kоб.Этот коэффициент определяется как отношение полусуммы поступления грузов Q и отгрузки Q 0 J за заданный промежуток времени к У СК.
Коэффициент использования склада по грузопереработке определяется количеством груза, т. которое может быть пропущено через склад за определенный период времени Т (месяц, квартал, год) при заданных сроках хранения Т1.
Qск= Vск Т/Т1
Для хранения тарно-штучных. ценных и боящихся атмосферных воздействий грузов, перевозимых в крытых вагонах, как правило, применяют одноэтажные крытые склады с наружным или внутренним расположением погрузочно-разгрузочных путей и внешним расположением автоподъездов. Для хранения малоценных грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, но не боящихся температурных колебаний и ветра, используют крытые грузовые платформы. Грузы, не боящиеся атмосферных осадков и температурных колебаний, перевозимые на платформах, хранятся на открытых грузовых платформах или площадках.
| а |
Рис. 6 Крытые железнодорожные склады:
а/ с внешним расположением железнодорожного пути и автоподъезда;
б/ с внутренним вводом железнодорожного пути и внешним автоподъездом;
в/ сортировочная платформа.
Крытые склады часто сооружают в комплексе с крытой и открытой грузовыми (рис.6. а) и сортировочной (рис.6, в) платформами.
Одноэтажные крытые склады с внутренним вводом железнодорожных путей и автопоездов называют ангарными. В таких складах создаются наиболее благоприятные условия работы, особенно при длительных низких температурах воздуха в зимнее время. Одноэтажные склады с внутренним вводом железнодорожных путей строят однопролетными (рис. 5.19, б, в) и многопролетными. Число путей и платформ в многопролетных складах рассчитывается в соответствии с характером выполняемых операций. При соответствующем обосновании допускается строить многоэтажные склады с внутренним вводом путей. Эти склады встречаются редко, но они эффективны в тех случаях, когда верхние этажи предназначены для длительного хранения грузов, а нижние - для их приема, сортировки и выдачи.
Основные требования, предъявляемые к современным складам: высокая производительность на основе применения современных комплексов машин и оборудования, высокоэффективных технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных и складских операций при максимальном сокращении их продолжительности и себестоимости; оптимальное расположение склада по отношению к транспортным путям; совершенная служба информации; минимум обслуживающего персонала.
Склады для тарно-штучных грузов на грузовых дворах железных дорог сооружаются по типовым проектам. Крытые склады с внешним расположением железнодорожных путей и автоподъездов сооружают в виде отдельных секций с последовательным расположением, вытянутых в одну линию с разрывами для независимой подачи и уборки вагонов, ступенчатыми длиной каждый до 100 м и с зубчатой платформой длиной 200 м и более. Длина склада не должна быть более 300 м.
На грузовых дворах опорных станций и с высокой грузопереработкой сооружают однопролетные и многопролетные крытые склады-цехи ангарного типа с вводом железнодорожных путей и внешним расположением автотранспорта. Ширина зданий крытых однопролетных складов принимается 18. 24, 30 и 36 м.
При разработке технологических схем грузопотоков с учетом ввода транспортных коммуникаций в склады следует руководствоваться требованиями СНиП. а также учитывать пожарную опасность складируемых материалов и въезжающего в склады транспорта и применяемых средств комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций.
Здания складов сооружают из сборных железобетонных элементов. Железобетонные колонны опираются на фундаменты, которые устанавливают с шагом 12 м, а стены устраивают из железобетонных панелей и кирпича, полы крытых складов, а также крытых и открытых платформ - высокими в соответствии с ГОСТ 9238-83. Платформы со сборными железобетонными подпорными стенками заполняют уплотненным грунтом. Поверхность полов должна быть асфальтобетонная, ровная, водонепроницаемая, хорошо сопротивляться Высота склада определяется технологией работы и типом средств механизации. При штабельном хранении грузов и использовании погрузчиков высота складского помещения составляет 4,5-6 м..
В типовых проектах Гипропромтрансстроя перекрытие предусматривается из металлических ферм с покрытием, перекрывающим на 0,5 м ось железнодорожного пути, а над автомобильными платформами навес должен быть шириной на 1.5 м больше ширины платформы для предохранения грузов от влияния атмосферных осадков. С увеличением высоты складов уменьшается стоимость сооружения I м 2 здания и сокращается потребность в площади складов и складском оборудовании.
Объемно-планировочные решения складов должны обеспечивать в полном объеме и с наиболее эффективным выполнением все операции с грузами, поступающими в склад, и соответствовать требованиям «Основных положений по унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных здании».
В крупных центрах нашей страны создаются закрытые ангарного типа грузовые комплексы, объединяющие под одной крышей все операции (прием, выдачу, хранение и сортировку тарно-штучных грузов, перевозимых повагонными и мелкими отправками). Комплексы обладают рядом преимуществ перед планировкой одиночных складов как в отношении лучшего использования территории, сокращения длины коммуникаций, удовлетворения градостроительным требованиям, так и с позиции совершенствования грузовой работы.
Технологические схемы склада должны обеспечивать прием, хранение, выдачу, комплектование, складирование грузов: временное размещение грузов, не принятых на хранение в общем складе из-за отсутствия сопроводительных документов, неисправности пакета, контейнера или тары: размещение грузовых фронтов соответствующей оснащенности и др. Как правило, склады тарно-штучных грузов проектируют одноэтажными. Проектирование многоэтажных складов допускается при наличии специальных технологических требований, выполнении в первом или подвальном этаже транспортных складских операций и при соответствующем технико-экономическом обосновании, а также согласовании с органами государственного надзора. Объемно-планировочные решения должны предусматривать: применение прогрессивной технологии складирования и организации комплексно-механизированных и автоматизированных погрузочно-разгрузочных работ и складских операций; использование прогрессивных строительных конструкции и материалов, выпускаемых предприятиями строительной индустрии в районах строительства складов; экономию электрической и тепловой энергии; обеспечение взрывной, взрывопожарной и пожарной безопасности исходя из условия совместного хранения различных грузов.
Грузовые комплексы располагают в большинстве случаев в условиях городской застройки, поэтому склады и другие технические и служебные здания должны иметь выразительный архитектурный облик. Привлекательный внешний вид зданий создается благодаря хорошим пропорциям отдельных объемов зданий и остекления, применению красивых (и в то же время дешевых) стеновых и отделочных материалов, а также высокому качеству строительных работ. Если фасады складских зданий выходят на улицу города, они составляют единый архитектурный ансамбль с застройкой окружающих улиц или примыкающих пригородных участков.
В крытых однопролетных и многопролетных складах должны быть водопровод, канализация, естественная, а при необходимости принудительная (механическая) вентиляция, естественное и искусственное освещение, противопожарные устройства, отопление (при необходимости), устройства связи и помещения для обогревания рабочих, обслуживающих открытые площадки. Кондиционирование воздуха в складских помещениях допускается предусматривать по требованиям ГОСТов на хранение грузов, если заданные метеорологические условия и чистота воздуха в них не могут быть обеспечены вентиляцией, в том числе с испарительным охлаждением воздуха. При аварийном выделении в помещении газов применяется аварийная вытяжная вентиляция, размещаемая в зонах наибольшего скопления газов, вредных или взрывчатых веществ. В помещениях с аварийной вентиляцией предусматриваются автоматические газоанализаторы, которые при достижении 20% нижнего предела взрываемости автоматически включают систему, а также они блокируются устройствами для звуковой и световой сигнализации о недопустимой в воздухе концентрации вредных веществ и газов. Кроме автоматического включения системы вентиляции, следует предусматривать также и ручное дистанционное их включение с расположением пусковых устройств у одной из основных входных дверей снаружи помещения склада.
Автоматизированный склад тарно-штучных грузов представляет собой сложную динамическую систему управления с многими внешними и внутренними связями, взаимодействующую с внешней средой. Связи проявляются в обслуживании входящих транспортных потоков вагонов и автомобилей. Автоматизированный склад состоит из комплекса взаимодействующих подсистем и имеет сложную техническую и функциональную структуру, набор современных технических средств и различные методы управления технологическими процессами. В его функции входит не только хранение груза, но и обеспечение согласованной работы автомобильного и железнодорожного транспорта. Поэтому правильнее данный элемент технического оснащения грузовых станций назвать не складом, а т р а н с п о р т н о - г р у з о в ы м к о м и л е к с о м (ТГК).
Транспортно-грузовые комплексы стеллажного типа характеризуются объемом, особенностями грузовой работы, структурой грузопотока, вариантами обьемно- планировочных решений, геометрическими параметрами и высотой стеллажей. В зависимости от объема грузовой работы ТГК можно разделить на три класса: малые, средние и крупные. Объем работы ТГК, как показывает статистика, изменяется от 250-300 тыс. до 1 млн т. и более в год. В зависимости от структуры перерабатываемого грузопотока ТГК разделяют на специализированные, предназначенные для переработки нескольких родов тарно-штучных грузов, и многономенклатурные. ТГК грузовых станций железных дорог можно отнести к группе многономенклатурных грузовых устройств.
Для тарно-штучных грузов ТГК можно классифицировать в зависимости от высоты на группы: низкие - до 5 м; средние - 6 9 м; высотные- более 10 м.
По характеру технологических операций ТГК разделяют на три класса:
1) осуществляющие только прием и выдачу грузов;
2) выполняющие сортировку мелких отправок, которые называют грузосортировочными комплексами (платформами);
3) комбинированные, осуществляющие прием, выдачу грузов и сортировку мелких отправок.
В зависимости от степени автоматизации ТГК могут быть с частичной и комплексной автоматизацией. В первом случае автоматизируются отдельные операции технологического процесса: управление погрузочно-разгрузочными машинами и поточно-транспортными системами, планирование маневровой и грузовой работы, а также учетные и статистические операции.
Для перехода к строительству более высоких складов решающими оказываются следующие соображения и обстоятельства:
сокращение площадей под склады на территориях предприятий;
рост цен на землю;
необходимость лучшего использования складских помещений.
Кроме того, на высоту склада оказывают влияние:
строительная система (конструктивно-строительное решение);
техника обслуживания склада;
организация работы склада.
При бесстеллажном складировании высота штабелей определяется: прочностью нижней грузовой единицы на восприятие нагрузки и устойчивостью штабеля или требуемым временем доступа.
Поэтому при достижении определенных предельных высот уже нельзя рассчитывать на большее использование площади склада. То же самое относится и к складированию на передвижных стеллажах, поскольку перемещаемые массы грузов определяют предельную высоту. И только стационарные стеллажи позволяют лучше использовать высоту складского помещения.
Технические возможности обслуживания складских стеллажей при помощи стеллажных кранов- штабелеров, включая специальные погрузчики-штабелеры, позволяют достичь высоты около 10 м
Если, помимо коэффициента использования пространства, учитывать и такие показатели, как количество складируемых материалов, разнородность ассортимента и требуемое время доступа к складируемым материалам, то можно утверждать, что склады, с передвижными стеллажами и блочные склады с небольшой высотой складирования представляют собой альтернативу широко распространенным складам штабельного хранения.
Следует ожидать, что в будущем высотные стеллажные склады найдут более широкое применение. Однако всегда при принятии решения о выборе типа склада проектировщик должен еще на предварительном этапе провести сравнительный анализ возможностей складирования и выбрать лучший вариант для заданной программы, процесса складирования и местных условий.