Надежность стеллажей для склада обеспечивается конструкцией

В связи с быстрым ростом спроса на складские помещения, для хранения материалов и товаров были созданы стеллажи для склада. Стеллажи для склада представляют собой обычные 3D многоэтажные многоярусные конструкции, используемые в промышленности и на складах для хранения товаров на похожие конструкции многоэтажных зданий, но работающие в различных условиях как представленные, например, здесь https://stellazh66.ru/.

Стеллажи представляют собой трехмерные каркасные системы, аналогичные конструкциям многоэтажных зданий.

Огромное развитие таких структур, наблюдаемое в настоящее время, связано с быстрым ростом спроса на складские помещения.

Среди различных типов холодноформованных стеллажей, используемых для хранения товаров и продуктов, предлагаемых в настоящее время производителями на рынке, стоит упомянуть стеллажные системы хранения, которые ниже просто обозначаются как стеллажи.

Они представляют собой очень популярное решение, широко используемое для хранения архивов, материалов, бытовых приложений, а также для открытых для публики сред, таких как магазины, склады и супермаркеты. Несмотря на их ограниченный размер и скромный вес безопасность чрезвычайно важна. Возможная неисправность может привести не только к повреждению хранящихся товаров, но и к серьезным травмам и человеческим жертвам, что может привести к немедленной и, возможно, длительной приостановке коммерческой деятельности.

Стеллажные конструкции

Стеллажные конструкции, как правило, изготавливаются с использованием холодноформованных стальных профилей, которые обеспечивают значительное снижение веса и высокую гибкость благодаря большому разнообразию профилей сечения. Балки выполнены с помощью коробчатых полых секций, колонны представляют собой моносимметричные открытые секции. Вся высота колонн также перфорирована с одинаковым расстоянием, чтобы упростить реализацию соединений балки и колонны.стеллажи для склада

Соединения между колоннами и балками должны позволять закреплять балки в различных

положениях на высоте колонн, которые могут быть изменены пользователем. Они представляют собой реализованные соединители, которые состоят из торцевой пластины и расположения различных типов механических устройств (выступов, крючков и т.д.). Эти соединения имеют нелинейную характеристику и являются полужесткими по своей природе.

Анализ конструкции

Анализ конструкции таких конструкций проводится на 2D-узлах, отдельно в поперечном и нижнем направлениях. Устойчивость в направлении поперечного прохода обеспечивается креплениями. Чтобы обеспечить легкий доступ к хранящимся продуктам, стеллажи для склада не закреплены в направлении вниз по проходу.

Единственным источником жесткости, необходимой для устойчивости в проходе, является жесткость соединений между колоннами и балками, а также жесткость соединений опорных плит колонн.

Рамы  состоят из стоек, диагоналей и горизонтальных распорных стержней, которые доступны на рынке для различной глубины и высоты. Кроме того, ключевая особенность модульного  построения заключается в том, что количество уровней загрузки и их расстояние легко настраиваются для любой заданной высоты рамы. Полки обычно соединяются непосредственно со стойками с помощью болтов, выступов или зажимов или могут опираться непосредственно на балки. Устойчивость в проходе (продольная) может быть достигнута за счет действия полужестких соединений между балками и стойками или путем крепления или обшивки в основании стойки. В поперечном направлении устойчивость обеспечивается креплением или защитным покрытием. Похоже, что с конструктивной точки зрения стеллажи отличаются размерами и ограниченным весом компонентов, а также шириной и высотой системы хранения.

Другими ключевыми особенностями являются вес хранимых единиц, а также высокий процент отверстий и их небольшой шаг по вертикали.

Из-за множества различных видов соединений балки с колонной большинство последних проектных норм и документов рекомендуют экспериментально-теоретический подход к проектированию. Это требует экспериментальных испытаний соединения балки с колонной для получения полужестких характеристик соединения, которые могут быть применены в

глобальном анализе. Прогнозирование параметров соединения, таких как начальная жесткость, прочность и способность к вращению, играет ключевую роль в конструктивном поведении целых стеллажных систем для склада. Конечно-элементное моделирование таких соединений представляется достаточно сложным и трудоемким.

Конструктивная точка зрения

С конструктивной точки зрения стальные стеллажи в складе для хранения можно рассматривать как каркасные конструкции, поведение которых дополнительно осложняется проблемами устойчивости, связанными с тонкостенными профилями, наличием перфораций в стойке и типом механических соединений.

Чтобы обеспечить легкий доступ к хранящимся продуктам, стеллажи для склада не закреплены в направлении вниз по проходу, поэтому их конструктивная модель должна рассматриваться как полунепрерывная качающаяся рама. Единственным источником жесткости, необходимой для устойчивости в проходе, является жесткость соединений между колоннами и балками, а также жесткость соединений опорной плиты и колоннами. Соединения между колоннами и балками должны позволять закреплять балки в различных положениях на высоте колонны, которые могут быть изменены пользователем. Это реализуется с помощью различных типов механических устройств (выступов, крюков и т.д.) без необходимости использования сварных швов. Такие соединения имеют нелинейную характеристику и являются полужесткими по своей природе. В направлении вниз по проходу не желательно использовать системы крепления, и модель полунепрерывной качающейся рамы кажется наиболее подходящей. Таким образом, обеспечивается боковая устойчивость рамы по степени непрерывности, обеспечиваемой соединениями балки с колонной и соединениями опорной плиты.

Соединения балки с колонной и опорной плитой, выполненные с использованием механических устройств, характеризуются нелинейным откликом и полужестким характером. Кроме того, соединения балки с колонной во многих случаях демонстрируют незначительное начальное отсутствие подгонки, а характеристики соединения опорной плиты зависят от уровня осевой нагрузки, приложенной к колонне.

Численные исследования, посвященные влиянию моделирования соединений на производительность стойки, указали на значительное влияние соединений опорной плиты на общую реакцию стойки и, как следствие, на необходимость получения данных испытаний для надлежащей оценки ключевых параметров, которые характеризуют поведение удерживающего устройства основания колонны.

Различные стойки, доступные на рынке являются наиболее распространенным типом стеллажей, в которых каждая конструкция отделена от другой проходами, что позволяет всегда иметь доступ к каждому поддону.

Въездные и проходные стеллажи для склада являются менее распространенными типами, в которых поддоны хранятся на балочных направляющих один за другим. При хранении одного и того же товара или в ограниченных и дорогостоящих складских помещениях (например, в промышленных морозильных камерах) въездные и проходные стеллажи часто являются привлекательной альтернативой.

В двух системах вилочный погрузчик въезжает в стеллаж для размещения или удаления поддонов, но может получить доступ только с одной стороны в въездных стеллажах и с двух сторон в проходных.

Безопасность конструкции

Стальные стеллажи для склада, которые обычно изготавливаются из холодноформованных стальных элементов, можно считать типичными трехмерными каркасными системами. Несмотря на этот факт, конструкция довольно сложна из-за особой геометрии их компонентов. Чтобы не  упал стеллаж на складе в соответствии с европейской практикой, как правило, балки выполняются с помощью элементов коробчатого поперечного сечения. Колонны обычно содержат отверстия и/или перфорации через равные промежутки времени, позволяющие крепить балки и крепления без сварных швов.

На поведение перфорированных колонн, которые во многих случаях являются тонкостенными элементами, влияют различные режимы изгиба (локальный, деформационный и глобальный), а также их взаимное взаимодействие. Системы крепления обычно устанавливаются только в направлении поперечного прохода.стеллаж на складе

Необходимость организации стеллажных систем таким образом, чтобы продукт эффективно хранился и был достаточно доступен. Производительность систем стеллажей для склада в значительной степени зависит от эффективности концевых соединителей балок, которые обеспечивают опору балкам и вместе с основаниями колонн являются единственными источниками жесткости для устойчивости в проходе.

Следовательно, чтобы не упал стеллаж на складе знание фактического поведения соединения имеет фундаментальное значение для подходящего определения упрощенных соотношений момент-вращение для использования при анализе конструкции.

Последние нормы проектирования стальных стоек для хранения требуют специфические тесты для оценки эффективности для того, чтобы понять и количественно оценить основные факторы, влияющие на поведение рассматриваемых элементов, и, как  следствие, надежности.

Экспериментальные процедуры, предлагаемые стандартами проектирования, в основном сосредоточены на знании статического поведения стеллажей для склада.

Что касается стеллажей в сейсмической зоне, то только  практические указания относительно сейсмического проектирования, в то время как стандарты сейсмостойкости конструкций не относятся к стеллажным системам. Следует отметить, что подходящая конструкция стеллажей для склада при сейсмической нагрузке требует знания фактического циклического поведения ключевых компонентов, чтобы определить характеристики возможных “диссипативных” зон, в которых может рассеиваться энергия, связанная с сильными землетрясениями.

Выводы

Стальные стеллажи для хранения используются во всем мире на складах и в логистических зонах для хранения материалов и товаров.

Профили, используемые для элементов стойки, характеризуются открытыми поперечными сечениями холодной штамповки (для упрощения производственного процесса), что приводит к необычным конструктивным характеристикам по сравнению с различными стальными конструкциями, но должны быть надёжны.