货架项目规划设计: 地坪、楼板与阁楼、边缘防护、存储货物说明

规划设计作为货架项目最初的一个阶段,直接决定了一个项目的水平。规划设计做得好,后续各个项目阶段均会按部就班有条不紊地执行;规划设计做得不好,不仅后续项目执行混乱无章,容易出现无标可依、无法验收等问题,而且一旦出现项目异常,除了直接的异常成本增加外,由于无法明晰责任,导致项目根本无从整改。

货架在实际使用中不能与用户或规划者提供的信息产生冲突,没有此类信息,就无法完成货架的设计。本文主讲地坪、货架支承的楼板与阁楼、边缘防护、存储货物四个方面的具体信息。

一、地坪
1. 地坪规程

(1)地坪建造

规划者应负责确认预期使用的地坪或地基的适用性,及其承受货架或搬运设备施加的荷载后的性能特征。

易于压缩的地坪建造材料,如沥青化合物,提供的支承作用很小,应做专门的考虑;由地砖或小块预制板等建造的地坪,一般承载力较低,会产生不规则的沉降。此类地坪不应用于较重的集中力作用的地方。

(2)地坪荷载

对于仓库设施,规划者不仅应确认地坪适于承受货架或搬运设备施加的荷载,并且应确认地坪适于地坪锚栓的安装与使用。

地坪锚栓通过在地坪上钻孔安装并通过机械的、化学的或灌浆的方法锚固。由于施加荷载的作用,地坪产生变形,导致货架倾斜,从而货架上竖向的货物荷载会产生一个水平分力(见图1与图2)。对于较大的非预期地坪变形产生的水平分力,甚至可以超过货架设计中所考虑的安全值。

 

图1 因悬空地坪(即楼板)变形引起的倾斜导致附加支撑荷载和不均匀立柱荷载效应

 

图2 因悬空地坪(即楼板)变形引起的货架构件上的附加水平与竖向力

(3)地坪变形

基底性能,包括地坪长期变形,应由规划者确定。

由于结构材料的徐变,弹性地坪变形效应,比如图1与图2中所示,会随着时间增大。混凝土地坪承载板或基础底部的地基土的沉降也会导致相同效应。除非另行指定,货架设计者可视地坪为准刚性。当使用VNA叉车时,地坪水平度、地坪直线度与地坪变形对设备的使用安全与效率有影响。对不均匀的地坪,叉车可能提升着货物行驶,在巷道中将会侧向倾斜,碰撞到货架与货物。

(4)变形接缝

规划者应定义横跨变形接缝的潜在位移的程度。当货架的地坪螺栓布置在接缝附近时,或货架跨越接缝时,都应特别考虑。

混凝土板设置变形接缝的目的是确保混凝土收缩或温度变化引起的应力集中时,使位移集中在指定位置,而不是使板发生随机的开裂。货架区域内应避免立柱下面设置变形接缝。

2. 柱底板与锚栓设计信息

规划者应向供应商提供有关地坪的全面信息,用于设计货架的柱脚底板和地坪锚栓。相关信息应包括:

a) 混凝土板类型:

1)悬空的楼板还是地面承载的地坪;

2)坚实混凝土还是其他类型如空心预制;

3)是否有表面砂浆层;

4)砂浆厚度与等级;

5)结构板厚度;

6)结构板混凝土的质量与等级;

7)建造期间是否使用混凝土添加剂(这些添加剂可能导致柱脚底板与地坪锚栓等金属部分腐蚀);

8)钢筋尺寸及相对于混凝土板表面的位置;

9)所有伸缩缝的位置与构造细节;

10)所有应当视为混凝土板边缘的伸缩缝位置。

如果没有地坪信息,货架供应商为了设计锚栓与柱脚底板可以假定,地坪是坚实的混凝土板,没有表面砂浆层,混凝土最低强度等级C20/25。

b) 地坪的材料如果不是混凝土,比如沥青地坪或者带有表面沥青层的混凝土地坪,那么应获取适当的性能数据。当在沥青地坪或者带有表面沥青层的混凝土地坪上进行锚固时应予以特殊考虑。

c) 变形、水平度以及直线度。

d) 在钻孔作业中,若存在预张或后张钢缆或其他电缆、管道或地坪下电加热器电缆,则对人员的安全及防止地坪的功能性或结构性损伤而言,避免与这些隐患接触,是非常重要的。建筑物业主或使用者应清楚标明钻孔位置或禁止钻孔位置。

如果地坪包含隐藏的空洞,如中空或预制板地坪,就会产生问题。这种地坪类型在立柱集中竖向荷载作用下也会造成问题。

3. 室外地坪

安装在室外环境的货架,受到额外的风、雪荷载,这些荷载应在设计中予以考虑,包括地坪锚栓与基础设计。

二、货架支承的楼板与阁楼
对于货架支承的楼板,比如货架顶部的悬空通道或阁楼的楼板,规划者应提供以下额外信息:

a) 楼板的预期用途,如办公、仓储、通道等;

b) 楼板区域(非货架区域)内最大均布荷载;

c) 可能产生的最大局部荷载,如叉车存取或区域;

d) 可能由叉车、手推车车轮或搁板式货架立柱产生的最大集中荷载;

e) 诸如防滑、耐磨性、反光等额外要求;

f) 消防安全法规强制要求;

图3、4、5与6展示了不同货架构型支承的阁楼与通道楼板。图4所示楼板结构设计应考虑顶层货架产生的点荷载。

 

图3 货架顶部阁楼楼板

 

图4 货架顶部阁楼楼板支承的搁板架

 

图5 多层搁板式货架

 

图6 立柱组间悬空的通道

楼板上运行的所有轮式车辆的详情与荷载技术规格,都应由规划者提供以确保安全的设计。包括以下详细信息:

1) 轮式搬运设备的型号与制造商生产详细信息;

2) 是否手动操作;

3) 如果是动力驱动的,施加给楼板的加速度、转弯空间、制动力以及其最大运行速度;

4) 如果是人骑式动力驱动型叉车,附加动力荷载效应、制动、加速度、转弯空间等;

5) 车轮直径、轮距等;

6) 车轮材料,如钢、橡胶、聚氨酯等;

7) 车辆自重施加给车轮的荷载分配;

8) 货物重量施加给车轮的荷载分配。

三、边缘防护规定
可根据国家安全标准对无障碍区域的边缘防护要求进行控制。除非在项目规程中规定,否则边缘防护应仅为人员安全而提供,而不应考虑机械搬运设备的冲击影响。

边缘防护应具有足够的强度与稳定性来约束容易跌倒或撞在上面的人员。

四、存储货物详细说明
1. 非托盘货物

技术规范中应提供的信息包括:

a) 货物的长度、宽度、高度与形状;

b) 存储单元尺寸公差;

c) 货物的重量;

d) 搬运方式。

2. 托盘货物

技术规范中应提供的信息包括:

a) 单托货物最大重量;

b) 托盘类型与质量、托盘尺寸公差(实际最小尺寸)与托盘进叉方向;

c) 存储单元的最大尺寸,考虑货物突出、鼓包或松散。

3. 特殊承载容器(箱式托盘、桶式容器等)

技术规范中应提供的信息包括:

a) 承载容器的准确描述;

b) 承载容器上最大货物重量;

c) 尺寸;

d) 公差。

4. 危险品货物

对于危险品货物,规划者应确定货架设计的附加要求。

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