Определение геометрических размеров склада
Определение параметров ТГК начинается с исследования грузопотоков. Под грузопотоком понимают количество груза, перемещаемого по заданному направлению или через данный пункт в одну сторону за единицу времени. Измеряются грузопотоки в т, м3, шт. за единицу времени (например, т/ч, м3/сут., шт./мес., тыс. т/год и т.п.). В ТГК различают грузопотоки внешние (по прибытию на склад и отправлению со склада) и внутрискладские (перемещения грузов между технологическими участками склада).
Расчетные суточные грузопотоки i-го груза по прибытию Q псi и по отправлению
Q осi могут быть определены по формулам:
,
где Q пгi , Q огi – годовой объем соответственно прибытия и отправления i-го груза;
кпн, кон – коэффициент неравномерности соответственно прибытия и отправления;
Тп, То – число рабочих дней комплекса за год соответственно по приему и отправлению груза.
Коэффициент неравномерности зависит от рода груза, ритмичности его поставок, характера производственного процесса, в котором он участвует. Его величина может быть установлена разными путями, например, методами статистического анализа грузопотоков за предшествующий период:
,
где - коэффициент вариации грузопотока, который равен отношению среднеквадратичного отклонения грузопотока к его математическому ожиданию :
.
На практике коэффициенты неравномерности прибытия и отправления принимают: для тарно-штучных и наливных грузов, металла, контейнеров кн = 1,05…1,2; строительных нерудных материалов, минеральных удобрений, твердого топлива, лесных грузов кн = 1,1…1,25; зерна кн = 1,5...3,5; овощей и фруктов кн = 2...4. Большие значения имеют коэффициенты неравномерности по прибытию, меньшие – по отправлению.
Число рабочих дней для железнодорожного транспорта общего пользования равно 365, для других видов транспорта, промышленных и иных предприятий оно определяется режимом их работы и характером производства:
Т п (о) = Тк - Тв -Тпр ,
где Тк , Тв , Тпр - число дней в году соответственно календарных, выходных и праздничных; в России Тпр = 10.
Характер внутрискладских грузопотоков обусловлен технологией выполнения складских операций. Одни грузы принимаются из транспортного средства непосредственно в зону длительного хранения, а оттуда выдаются в транспортные средства. Другие проходят через несколько внутрискладских операций: входной учет, расконсервация, контроль качества, переукладка в складскую тару, хранение, комплектация отправок и т.п., сопровождающихся их перегрузками (перевалками). Количество перегрузок (коэффициент перевалки) влияет на объем погрузочно-разгрузочных работ, а, следовательно, на потребное количество машин и оборудования для их выполнения. Общий объем погрузочно-разгрузочных работ за единицу времени называют грузопереработкой и определяют по формуле:
,
где Г - годовая грузопереработка, тыс. т-операций /год;
Qгi – годовой грузопоток i –го груза, тыс.т /год;
кi – коэффициент перевалки i –го груза, операций;
n – количество наименований грузов, поступающих на склад.
Для определения внутрискладских грузопотоков целесообразно составить технологическую схему склада с отображением на ней внутрискладских перемещений грузов (рис. 8.1.).
Рис. 8.1. Принципиальная технологическая схема грузопереработки
На этом складе возможны разные варианты выполнения ПРТС – работ при передаче грузов с транспорта прибытия Тприб на транспорт отправления Тотпр :
1 – выгрузка на приемную площадку ПП;
2 – выгрузка в зону длительного хранения ЗХ;
3 – прямая перегрузка из транспорта Тприб на транспорт Тотпр;
4 – перегрузка с приемной площадки в зону длительного хранения;
5 – выдача груза с приемной площадки на транспорт Тотпр;
6 – выдача груза из зоны длительного хранения на транспорт Тотпр.
Величина грузопереработки на этом складе равна сумме всех шести указанных
грузопотоков, а доля каждого из них зависит от местных условий и режима поступления грузов на склад.
Вместимость склада – количество грузов, единовременно размещенных в зоне хранения склада (т, м3, шт.):
где кскi – коэффициент складочности для каждого рода груза от i =1 до n, поступающего на склад; он показывает долю грузопотока, проходящего через зону хранения;
Тхрi – срок хранения i-го груза (или норма запаса i-го груза), сут.
Сроки хранения зависят от назначения склада, периодичности прибытия и отправления грузов, видов транспорта, характера основного производства у грузоотправителя и грузополучателя и др. В условиях плановой экономики и государственной собственности на средства производства сроки хранения (нормы запаса) устанавливались нормативными документами, в настоящее время они определяются предприятием исходя из экономической целесообразности. Срок хранения (норму запаса) проектировщику, как правило, назначает заказчик.
Современный склад представляет собой сложную структуру – комплекс элементов, взаимодействующих друг с другом и с элементами смежных производственных и транспортных систем. Исходными данными для определения основных параметров склада: вместимости, длины, ширины, высоты, размеров грузовых фронтов – являются грузопотоки и режим работы склада.
Различают общую, полезную и дополнительную площадь складских помещений. Общая площадь — это площадь всего складского помещения. Она определяется по формуле:
Fобщ = f пол + fпр + fсл + fоб + fвсп ,
где f пол — полезная площадь (площадь складирования), то есть площадь, занятая непосредственно под хранимым материалом (стеллажами, штабелями, закромами, бункерами и другими приспособлениями для хранения материалов);
fпр — площадь, занятая приемочными и отпускными площадками (зоны приемки и выдачи материалов);
fсл — служебная площадь, то есть площадь, занятая конторскими , бытовыми и другими служебными помещениями;
fоб — площадь, занятая стационарным подъемно-транспортным и другим оборудованием (подъемниками, конвейерами и др.) ;
fвсп — вспомогательная площадь, то есть площадь, занятая проездами и проходами.
Площадь склада может быть определена методами
· удельных нагрузок,
· коэффициента заполнения объема,
· элементарных площадок
· технологической компоновки.
Метод удельных нагрузок на 1 м2 площади пола является наиболее простым и удобным. Однако им можно пользоваться тогда, когда известна для данного вида материала нагрузка на 1 м2 площади. Расчетная формула для определения полезной площади склада в этом случае имеет вид:
,
где Есклi — величина установленного запаса соответствующего материала на складе, т;
s — нагрузка на 1 м2 площади пола, т.
Величина удельной нагрузки ограничивается как характеристиками склада, так и характеристиками груза: прочностью одежды складской площадки, межэтажного перекрытия складского здания, прочностью тары и упаковки штучных грузов, недопустимостью раздавливания некоторых насыпных грузов в нижних слоях штабелей (например, кокса).
Полезная площадь складов навалочных грузов с помощью удельных нагрузок легко определяется, если они хранятся в закромах с вертикальными стенками. Если же они размещаются в штабелях, то нужно учитывать углы естественного откоса и конфигурацию штабеля в плане. В этом случае предпочтителен метод технологической компоновки.
При приближенных расчетах общая площадь складов Fобщ может определяться в зависимости от полезной площади fпол через коэффициент использования α по формуле:
.
Под коэффициентом использования площади понимается отношение полезной площади склада к общей его площади. Значение величины α всегда меньше единицы. Средние значения коэффициента использования и нагрузки на 1 м2 площади складов приводятся в табл. 8.3.
Таблица 8.3.
Средние нагрузки и коэффициенты использования площади складов
Наименование склада | Средняя нагрузка на полезную площадь при высоте укладки, в м, т/м2 | Коэффициент использования площади | ||
Металла | 5,5 | 0,25…0,4 | ||
Среднего и мелкого литья | 2,5 | 0,3…0,4 | ||
Центральный материальный | 0,6 | 1,5 | 0,25…0,4 | |
Масел и химикатов | 0,5 | — | 0,3…0,4 | |
Стройматериалов | 1,2 | — | 0,45…0,55 | |
Лесоматериалов | 0,7 | 1,2 | — | 0,35…0,45 |
Металлоотходов | 0,9 | 1,8 | — | 0,4…0,6 |
Сжатых газов | 0,8 | — | — | 0,3…0,45 |
Жидкого топлива | 0,3 | — | — | 0,35…0,4 |
Твердого топлива | 1,2 | 2,3 | 3,6 | 0,5…0,6 |
Примечание: Нижний предел коэффициентов применяется при использовании на складе напольного транспорта, а верхний — подвесного транспорта.
Метод коэффициента заполнения объема. Под коэффициентом заполнения объема b понимается отношение объема материала, вмещающегося в штабель, закром, стеллаж и т. п., V1 к их геометрическому объему Vоб (рис.8.2), то есть:
.
Рис. 8.2. Схема расчета методом коэффициента заполнения объема
Значение этого коэффициента всегда будет меньше единицы. Коэффициент b характеризует плотность укладки того или иного материала в соответствующие устройства для его хранения. Пользуясь коэффициентом заполнения объема b, можно определить вместимость любого оборудования для хранения материалов и изделий (ячейки, стеллажи, штабеля, закрома, бункера и т. п.) по формуле
qo6=Vобgb ,
где Vоб — геометрический объем соответствующего оборудования, м3;
g — объемная масса материала или изделия, т/м3.
Для оборудования (стеллажа, закрома, бункера), имеющего простую объемную форму (кубическую, призматическую, прямоугольного параллелепипеда и др.), вместимость определяется по формуле
qo6= lbhgb ,
где l, b, h — длина, ширина и высота соответствующего оборудования для хранения, м.
Зная количество груза, подлежащего хранению Ескл, потребное количество оборудования n (ячеек, стеллажей, бункеров, закромов) определяют по формуле:
n = Ескл / qo6.
Если известны габаритные размеры принятого оборудования для хранения грузов в плане и его потребное количество, можно установить полезную площадь для хранения данного вида материала или изделия по формуле
fполi = lbn = fобn,
где fоб— площадь стеллажа, бункера, закрома, м2.
Подсчитав таким способом полезную площадь для хранения отдельных видов или групп материалов и изделий и суммируя ее, получают общую полезную площадь склада:
fпол = Sfполi.
Метод элементарных площадок предложен Б.А. Аннинским. Склад в плане при этом рассматривается как сумма nэп отдельных элементарных площадок вместимостью Еэп, которые могут многократно повторяться в соответствии с потребной вместимостью склада, т:
Ескл = nэп Еэп .
Названный метод может применяться при проектировании открытых складов навалочных грузов, контейнерных площадок, складов тарно-штучных грузов. Первый шаг после принятия технологических решений состоит в выборе элементарной площадки. Например, требуется определить размеры прирельсового склада пакетированных тарно-штучных грузов, обслуживаемого электропогрузчиками и имеющего один продольный проезд.
За элементарную площадку может быть принят фрагмент, выделенный на рис.8.3, пунктирными линиями, длиной Lэп, равной расстоянию между осями дверей крытых вагонов, и шириной Вэп, равной сумме полуширины габарита приближения строений (3000 мм), расстояния от оси пути до края рампы (1920 мм), ширины железнодорожной b1 и автомобильной b4 рампы, ширины подъездной автодороги (6000 мм), а также ширины склада В. Ширина склада В принимается на первом шаге из ряда строительных модулей, кратных 6 м. На практике распространены конструкции шириной пролета 18, 24, 30 м. Ширина рамп принимается с учетом размеров электропогрузчиков и возможности размещения на них пакетов для временного хранения (не менее 3 м).
На втором шаге определяется вместимость одной элементарной площадки. На складе предусматривается продольный проезд шириной b3 и поперечные проезды шириной а, а также проходы между стеной склада и штабелем шириной b2. Размеры штабелей, в которых размещаются пакеты, составляют:
Зная размеры штабеля, размеры пакетов и допустимое по условиям хранения груза число ярусов их размещения, несложно определить количество пакетов в одном штабеле, а, следовательно, и вместимость одной элементарной площадки Еэп.
Тогда требуемое число элементарных площадок получают как частное:
nэп= Ескл / Еэп .
А длина складского здания составит:
L= nэпLэп.
Длина здания принимается кратной 6 или 12 м с учетом размеров строительных модулей. Специалисты считают, что рациональным для складского здания является соотношение B:L=1:3. Если получились существенно отличающееся соотношение, то следует изменить ширину склада и выполнить повторный расчет. Полезная площадь склада, изображенного на рис.8.3., определится по формуле:
f пол = 2nэпВшLш.
Метод элементарных площадок не является универсальным. Он не применяется для закромных, шатрово-полубункерных складов, а также для складов, обслуживаемых разнотипными ПРМ. Этот метод не учитывает площадок, необходимых для выполнения таких внутрискладских операций, как прием, сортировка, распаковка и упаковка грузов, взвешивание и др., требующих при компоновке плана склада дополнительной площади.
Рис.8.3. Схема расчета методом элементарных площадок
Универсальным и более точным является метод масштабной технологической компоновки склада в комплексной увязке с примыкающими к нему участками производства. При этом полезную площадь склада рекомендуется определять по расчетной нагрузке, устанавливаемой в каждом конкретном случае в зависимости от способа укладки, принятого в соответствии с характеристикой груза и техническими возможностями используемых средств механизации.
Получив по выявленной нагрузке полезную площадь склада fпол вместо ориентировочного расчета общей площади по приближенным коэффициентам использования площади, целесообразно общую площадь склада определять расчетом по элементам: площади на проходы и проезды, площадки приема и отпуска грузов, консервации и расконсервации изделий, сортировки и комплектации, а также площадь для служебных и бытовых помещений.
Площадь приемочно-сортировочных и отпускных площадок рассчитывают исходя из хранения среднесуточного поступления или отпуска материалов и удельной нагрузки на 1 м2 этих площадок. На складах с большим объемом работ приемочные и отпускные площадки устраиваются отдельно. Необходимая величина приемочной площадки определяется по формуле
fпр = QсрТпр / qH ,
где Qср — среднесуточное поступление материалов на склад, т;
q — нагрузка на 1 м2 площади (принимается примерно 0,25 от средней нагрузки на 1 м2 полезной площади по складу в зависимости от характера хранимого материала), т/м2;
Тпр — количество дней нахождения материалов на приемочной площадке (принимается до 2 дней);
H – высота укладки груза на приемной площадке, принимается до 1,5 м.
Размер отпускной площадки определяется по аналогичной формуле.
На крупных строящихся базах вместо отдельных сравнительно небольших приемочно-отпускных площадок предусматриваются экспедиции приема и отпуска грузов. Площади этих экспедиций определяются рассмотренным выше методом. Эти экспедиции оснащаются весовыми приборами, а также необходимым подъемно-транспортным, расфасовочным и другим оборудованием.
Служебная площадь складов включает конторские и необходимые бытовые устройства (гардеробные, умывальные, уборные, комнаты принятия пищи, курительные и др.). Площадь конторы склада рассчитывается в зависимости от числа работающих. При штате до 3 работников площадь конторы принимается по 5 м2 на каждого человека, от 3 до 5— по 4 м2, при штате более 5 — по 3,25 м2 и т. д.
Во всех отапливаемых складских помещениях с количеством рабочих более 15 человек в одну смену должны предусматриваться бытовые помещения (гардеробные, умывальные и уборные). Площадь этих помещений устанавливается по санитарным нормам проектирования промышленных предприятий и строительным нормам и правилам, например, гардеробные – 0,72 м2 на 1 работающего, душевые – 1 кабина на 5 человек, помещения для обогрева рабочих – 0,1 м2 на 1 работающего в наиболее многочисленной смене, но не менее 12 м2. Для работающих в неотапливаемых складских помещениях гардеробные, умывальные и уборные могут располагаться в соседних зданиях.
Площадь, занятая стационарным подъемно-транспортным и другим оборудованием и устройствами (подъемниками, конвейерами, насосами, вентиляторами и др.), определяется исходя из габаритов этого оборудования в плане и проходов для обслуживающего персонала.
К вспомогательной площади fвсп относят площадь, занятую проходами и проездами. Размеры проходов и проездов в складских помещениях определяются в зависимости от габаритов хранящихся на складе материалов, размеров грузооборота, вида применяемых подъемно-транспортных машин. Главные проходы, где перемещаются основные транспортные средства, должны быть проверены на возможность свободного поворота в них напольных подъемно-транспортных средств (тележек, механических погрузчиков и др.). Они также должны рассчитываться в необходимых случаях на встречное движение этих механизмов. Для этой цели пользуются формулой
А = 2ш+3с,
где А — ширина проезда, м;
ш — ширина транспортного средства (или транспортируемого груза), м;
с — ширина зазоров между транспортными средствами, между ними и стеллажами (штабелями) по обе стороны проезда (принимается 0,15…0,20 м).
При одностороннем движении:
А=ш+2с.
Ширина проездов рекомендуется при развороте на 90° для фронтальных электропогрузчиков грузоподъемностью 0,5…3,0 т соответственно 3,0…4,5 м, для мостовых кранов-штабелеров, управляемых с пола — 1,5 м, при управлении из кабины — З м, а для стеллажных кранов-штабелеров — 1 м. Она уточняется в соответствии с техническими характеристиками ПТМ. Проходы для обслуживающего персонала между штабелями или стеллажами принимают равными 0,8…1,2 м.
Полученные указанным выше методом расчетные данные составляют общую площадь склада Fобщ и являются исходными для осуществления планировки склада.
Планировка склада
Под планировкой понимается размещение полученных по расчету стеллажей, бункеров, штабелей и других приспособлений для хранения материалов на плане склада с учетом необходимых проездов и проходов. При осуществлении внутренней планировки складских помещений необходимо учитывать следующее:
· принятая сетка колонн в складе не должна мешать свободному перемещению транспортных средств и возможности разворота длинномерных материалов при их перемещении, укладке и выемке из мест хранения (стеллажей и штабелей);
· для удобства производства погрузочно-разгрузочных работ, особенно с тяжеловесными грузами, на складах с большим грузооборотом необходимо вводить железнодорожные пути внутрь складского помещения, оборудованного в этих случаях балочными, мостовыми кранами или кранами-штабелерами. Этот ввод обычно делают с торцовой стороны. Ввод может быть тупиковым или сквозным. Перемещение материалов должно производиться по принципу прямого грузового потока от мест разгрузки до мест хранения и от мест хранения к местам отгрузки;
· приемочно-сортировочная площадка должна располагаться у дверей разгрузочного фронта склада. При наличии в складе нескольких дверей может быть принято несколько приемочно-сортировочных площадок;
· сортировочно-отпускная площадка должна располагаться у дверей отгрузочного фронта склада. При наличии в складе нескольких дверей может быть принято несколько отпускных сортировочно-комплектовочных площадок;
· главные транспортные поперечные проходы (проезды) следует принимать между приемочными и отпускными дверями (воротами) склада. Количество продольных проходов (проездов) принимается в зависимости от планировки и ширины склада;
· стеллажи и штабели в складских помещениях следует располагать, как правило, перпендикулярно главной продольной оси здания в целях освещения проходов между стеллажами и штабелями естественным светом из окон продольных стен;
· при размещении стеллажей и штабелей необходимо стремиться к максимальному использованию площади склада;
· контору склада и бытовые помещения рекомендуется располагать в торце складского здания. Контора склада должна иметь выход на рампу.
Габаритные размеры складских помещений в плане должны устанавливаться так, чтобы длина склада L была не менее длины потребного фронта погрузочно-разгрузочных работ, т. е.
L Lгр.
При определении размеров складов неукоснительного выполнения требуют нормы пожарной безопасности. СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», НПБ 105-95 «Определение категорий помещений в зданиях по взрывопожарной и пожарной опасности» устанавливают категории складов, степени огнестойкости и классы конструктивной пожарной опасности зданий, в зависимости от которых принимаются решения по планировке.
При решении вопроса об этажности и высоте складов необходимо в каждом отдельном случае учитывать: габариты, вес и количество материалов, подлежащих хранению на складе; удельную нагрузку на 1 м2 пола склада; способы перемещения материалов на складе; условия размещения складов на генплане; применяемые средства механизации складских процессов и др. В то же время объемно-планировочные решения по складу напрямую связаны с противо-ожарными требованиями. Так, в соответствии со СНиП 31-04-01 число этажей и высоту зданий следует принимать на основании результатов сравнения технико-экономических показателей вариантов размещения складских помещений в зданиях различной этажности, но в пределах, установленных табл. 8.4.
Таблица 8.4.
Максимальные значения высоты и площади этажа
Категория склада | Высота зданий, м | Степень огнестойкости зданий | Класс конструктивной пожарной опасности зданий | Площадь этажа, м2 в пределах пожарного отсека зданий | |||
одноэтаж-ных | двухэтаж-ных | много-этажных | |||||
А | - - - | I, II III IV | С0 С0 С0 | - - - | - - - | ||
Б | - - | I, II III IV | С0 С0 С0 | - - | - - | ||
В | - - - | I, II III IV IV V | С0 С0 С0, С1 С2, С3 не нормируется. | - - - | - - - | ||
Д | не ограничивается. - | I, II III IV IV V | С0 С0, С1 С0, С1 С2, С3 не нормируется | не огранич. то же " | - | - - - | |
Высота одноэтажных зданий I, II и III степеней огнестойкости класса С0 не нормируется. Высоту одноэтажных зданий IV степени огнестойкости классов С0 и С1 следует принимать не более 25 м, классов С2 и С3 - не более 18 м (от пола до низа несущих конструкций покрытия на опоре). По вычисленной одним из способов полезной площади склада определяются его размеры в плане. Возможны разные варианты расположения складского оборудования для хранения грузов (стеллажей, штабелей, закромов, силосов, бункеров). При выборе варианта следует стремиться к минимальной общей площади склада. Ширина зданий крытых однопролетных складов принимается 12, 18, 24, 30 и 36 м. Длина склада принимается кратной 6 ; 12 или 18 м в зависимости от принятой сетки колонн. Подходы к определению размеров складов обусловлены характеристиками хранящихся в них грузов.
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 2583;