Μια δομή αποθήκης από χάλυβα βασίζεται σε τρία φέροντα στοιχεία που λειτουργούν σε συνεργασία: κολόνες, πύλινα πλαίσια και πουρλίνες. Κάθε στοιχείο αναλαμβάνει ένα ξεχωριστό μερίδιο των φορτίων βαρύτητας και ανέμου, ενώ οι κατάλληλες αναλογίες καθορίζουν εάν το κτίριο θα παραμείνει τετράγωνο για δεκαετίες ή θα παρεκκλίνει υπό το βάρος του χιονιού και των καταιγίδων. Αυτός ο οδηγός εξηγεί πώς συμπεριφέρονται αυτά τα μέρη, γιατί οι κατασκευαστές επιλέγουν συγκεκριμένους βαθμούς χάλυβα και τι πρέπει να ελεγχθεί πριν υπογραφεί ένα συμβόλαιο προμήθειας.
Πώς Στέκει Μια Αποθήκη — Τα Τρία Φέροντα Μέρη
Τι Κάνει Μια Κολόνα στο Πλαίσιο
Μία κολόνα μεταφέρει το κατακόρυφο φορτίο από τη στέγη μέχρι τη θεμελίωση. Σε ένα μονόχωρο αποθηκευτικό κτίριο, οι κολόνες τοποθετούνται σε ένα κανονικό πλέγμα, συνήθως σε απόσταση 6 έως 9 μέτρων, ώστε οι δοκοί και οι παράλληλες δοκοί να παραμένουν ελαφριές. Η διατομή της κολόνας καθορίζεται βάσει του φορτίου του γερανού, του βάρους της στέγης και του τοπικού χιονιού. Η μικρή απόσταση μεταξύ κολονών σπαταλά ατσάλι, ενώ η μεγάλη απόσταση επιβάλλει βαρύτερες διατομές και βαθύτερες θεμελιώσεις. Η βάση είναι σταθερή ή αρθρωτή, ανάλογα με το πόση πλευρική παραμόρφωση μπορεί να ανεχθεί η κατασκευή. Για μία ατσάλινη αποθηκευτική κατασκευή, η κολόνα είναι το πρώτο στοιχείο που σχεδιάζεται, επειδή κάθε άλλη διαδρομή φορτίου εξαρτάται από αυτή.
Γιατί η πύλη-πλαίσιο μεταφέρει το φορτίο
Το πύλωμα είναι η κύρια καμπύλη δοκός που δίνει στο κτίριο το σχήμα του. Ένα ζευγάρι κολόνες που συνδέονται με μια δοκό στο ύψος των στεγών αποτελεί ένα πύλωμα, και τα πυλώματα επαναλαμβάνονται κατά μήκος του κτιρίου. Αυτή η διάταξη αντιστέκεται στον άνεμο και στη βαρύτητα με ελάχιστο υλικό, επειδή η γόνατο-σύνδεση και η ενίσχυση στο σημείο σύνδεσης αυξάνουν τη σκληρότητα της σύνδεσης. Καθαρά ανοίγματα έως 60 μέτρα αφαιρούν τις εσωτερικές κολόνες, επιτρέποντας στα φορτηγά γερανού και στα ράφια να λειτουργούν χωρίς εμπόδια. Οι κατασκευαστές μοντελοποιούν κάθε πύλωμα με ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, ώστε η κλίση της δοκού να αντιστοιχεί στην πραγματική διαδρομή φόρτισης. Μια σιδηροκατασκευή αποθήκης στηρίζεται σε αυτό το επαναλαμβανόμενο πύλωμα για να παραμένει σταθερή υπό ανομοιόμορφη καθίζηση και μεταβαλλόμενα φορτία από τα ράφια.
Πώς οι δοκοί υποστηρίζουν τη στέγη και τα τοιχώματα
Οι πυρήνες είναι δευτερεύοντα στοιχεία που τοποθετούνται εγκάρσια στις δοκούς και υποστηρίζουν το περίβλημα και τη μόνωση. Διανέμουν το τοπικό φορτίο της στέγης στο κύριο πλαίσιο και εμποδίζουν τις πλάκες να καμφθούν μεταξύ των ανοιγμάτων. Οι ψυχροσχηματιζόμενες διατομές C ή Z είναι ελαφριές και γρήγορες στη σύνδεση με βίδες. Σε μια σιδηροκατασκευή αποθήκης, οι κατάλληλα διαστασιολογημένοι πυρήνες εμποδίζουν τη συσσώρευση νερού και διατηρούν το περίβλημα σφιχτό έναντι της αναρρόφησης από τις καταιγίδες. Η υπερβολική εκτεινόμενη διαστασιολόγηση των πυρήνων είναι συχνό πρόβλημα επιτόπου, γι’ αυτό τα πίνακες διαστάσεων πρέπει να ελέγχονται σε σχέση με την τοπική ζώνη ανέμου προτού κοπεί το χάλυβα.
Επιλογή και κανόνες διαστηματοποίησης στύλων
Βαθμοί χάλυβα και τύποι διατομών
Πρότυπα όπως τα Q355B και Q355D παρέχουν αξιόπιστη οριακή αντοχή κοντά στα 355 MPa, ενώ το Q420B κατάλληλο για βαριές ή πολυδιάστατες κατασκευές. Για εγκαταστάσεις σε χαμηλές θερμοκρασίες απαιτείται το Q355D για να αποφευχθεί η εύθραυστη θραύση. Οι διατομές κόβονται με CNC και συνδέονται με υψηλής αντοχής βίδες κατηγορίας 10.9S, διασφαλίζοντας προβλέψιμες συνδέσεις και γρήγορη συναρμολόγηση. Οι συγκολλημένες διατομές H και οι θερμοκατεργασμένες διατομές πρέπει να επιλέγονται λαμβάνοντας υπόψη την ποσότητα και τη μεταφορά. Ένα εργαστήριο 12.000 m² μπορεί να κόβει σε παρτίδες επαναλαμβανόμενες κολόνες με ρομποτική συγκόλληση, ενώ τα πιστοποιητικά εργοστασίου επιβεβαιώνουν την κατηγορία πριν από την αποστολή.
Αποστάσεις Μεταξύ Κελύφους και Επιλογές Ανοικτής Διασταύρωσης
Ευρύτερες ανοιγματικές διαστάσεις σημαίνουν λιγότερες κολόνες και περισσότερο χρήσιμο εμβαδόν δαπέδου, αλλά κάθε δοκός γίνεται βαρύτερη. Ένας συνηθισμένος συμβιβασμός είναι ανοιγματικές διαστάσεις των 7,5 μέτρων με ελεύθερο άνοιγμα 30 μέτρων, προκειμένου να επιτευχθεί ισορροπία μεταξύ του βάρους του χάλυβα και της λειτουργικής ελευθερίας. Όπου οι διαδρόμους και οι διαδρομές φορτηγών είναι σταθερές, οι γραμμές των κολονών πρέπει να ακολουθούν το πλέγμα των ραφιών αντί για ένα αυθαίρετο μοντέλο. Οι πολυδιάστατες διατάξεις χωρίζουν τη στέγη σε πολλά ελεύθερα ανοίγματα, μειώνοντας το βάθος των δοκών ενώ διατηρούν το μεγαλύτερο μέρος του ανοιχτού δαπέδου. Μια χαλύβδινη αποθηκευτική κατασκευή που σχεδιάζεται με βάση τη διάταξη των ραφιών εξοικονομεί τόσο χάλυβα όσο και επανεργασία. Ένας λειτουργός αποθήκης σιτηρών στο Shenyang χρειαζόταν ελεύθερο άνοιγμα 36 μέτρων για να στοιβάξει σακούλες σιτηρών χωρίς εσωτερικές κολόνες που θα εμπόδιζαν τα φορτωτικά μηχανήματα. Οι υγρές καλοκαιρινές περίοδοι απειλούσαν την πρόκληση σκουριάς στην εξωτερική επένδυση, οπότε η τεχνική προδιαγραφή προέβλεπε γαλβανισμένες Z-δοκούς και τοίχους PIR πάχους 150 mm. Το πύλωμα πύλης παρείχε το ανοιχτό δάπεδο, ενώ η ερμητικά κλειστή εντολή μείωσε την απώλεια προϊόντων κατά την υγρή περίοδο. Το έργο δείχνει πώς η απόσταση μεταξύ των ανοιγμάτων και η επίστρωση εξαρτώνται από το αποθηκευόμενο προϊόν, όχι από μια προκαθορισμένη επιλογή καταλόγου.
Συστήματα Δοκών και Συνδέσεις
Σύγκριση Δοκών Σχήματος C και Z
Οι δοκοί σχήματος C είναι συμμετρικές και εύκολα επικαλύπτονται στα σημεία στήριξης, ενώ οι δοκοί σχήματος Z «εντάσσονται» κατά την επικάλυψη, επιτρέποντας μακρύτερες συνεχόμενες διαστάσεις με λιγότερα απόβλητα. Οι διατομές Z αντιμετωπίζουν επίσης καλύτερα την εκκέντρωση μεταξύ των πετάλων, γεγονός που τις καθιστά κατάλληλες για κεκλιμένες στέγες. Οι γαλβανισμένες δοκοί C και Z αντιστέκονται στη διάβρωση σε υγρά ή παράκτια περιβάλλοντα, και μια σαντουιτσοποιημένη πλάκα PIR 150 mm προσαρτάται απευθείας σε αυτές. Μια δομή από χάλυβα για αποθήκη αποκτά πιο σφιχτό περίβλημα όταν οι ράβδοι καμπυλότητας (sag rods) και οι διαφράγματα (struts) αποτρέπουν τη στρέψη των δοκών υπό ασύμμετρο φορτίο. Η επιλογή μεταξύ δοκών C και Z βασίζεται συνήθως στην κλίση της στέγης και στις λεπτομέρειες της επικάλυψης.
Στήριξη και Δευτερεύοντα Στοιχεία
Οι πυρήνες μόνοι τους δεν μπορούν να αντισταθούν στις διαμήκεις δυνάμεις, γι’ αυτό το πλαίσιο χρειάζεται στήριξη. Η στήριξη της οροφής και των τοίχων, σε συνδυασμό με τις πύλης-ομοιώματα άκρες, μεταφέρει τα φορτία ανέμου και σεισμικά φορτία στο θεμέλιο. Οι γκίρτς στους τοίχους εκτελούν για το περίβλημα αυτό που εκτελούν οι πυρήνες για την οροφή. Μια σιδηροκατασκευή αποθήκης είναι πιο ευάλωτη κατά τη διάρκεια της συναρμολόγησης, όπου ένα ημι-ανεστημένο πλαίσιο μπορεί να καταρρεύσει από μια αιφνίδια ριπή ανέμου εάν η στήριξη καθυστερεί. Μια σαφής σειρά στήριξης στο σχέδιο συναρμολόγησης προστατεύει τους εργαζόμενους και διατηρεί το πλαίσιο κατακόρυφο μέχρι να ολοκληρωθεί το περίβλημα, και πρέπει να ελέγχεται πριν από την τοποθέτηση της πρώτης κολόνας.
Καθορισμός ενός αξιόπιστου πλαισίου
Πρότυπα, επίστρωση και επιθεώρηση
Οι ευρωπαίοι αγοραστές θα πρέπει να αναζητούν τις κλάσεις εκτέλεσης EN 1090 και τον έλεγχο συγκόλλησης ISO 3834, με υποστήριξη του ISO 9001. Η θερμή εμβάπτιση σε γαλβάνιο ή η επίστρωση με φύλλα γυαλιού προστατεύει τα στοιχεία σε επιθετικά περιβάλλοντα. Πριν από την αποστολή, ελέγξτε τα πιστοποιητικά εργοστασίου, τα αρχεία ροπής σύσφιξης βιδών και την έκθεση ανοχών κατασκευής. Μια δομή από χάλυβα για αποθήκη παραμένει αξιόπιστη όταν μια προ-ορθοστάτηση εξέταση του 3D μοντέλου εντοπίζει συγκρούσεις μεταξύ των προβόλων, των στροφών και των ράγων γερανών. Ο ανεξάρτητος έλεγχος στο εργοστάσιο παραμένει η ισχυρότερη άμυνα κατά λανθασμένων ελλείψεων και ακριβών επανεργασιών επιτόπου.
Η καθορισμός μιας αξιόπιστης δομής από χάλυβα για αποθήκη ανάγεται στην επιλογή στηλών, πλαισίων πύλης και προβόλων που αντιστοιχούν στα πραγματικά φορτία και τη χρήση. Επιλέξτε την ποιότητα χάλυβα βάσει του κλίματος, καθορίστε την απόσταση μεταξύ των ανοιγμάτων βάσει του σχεδίου ραφιών και επαληθεύστε την ενίσχυση και την επίστρωση πριν από την έξοδο του χάλυβα από το εργοστάσιο. Με κατασκευή ελεγχόμενη σύμφωνα με το EN 1090 και με ένα σαφές κατάλογο ελέγχου, το κτίριο θα υπηρετεί τις λογιστικές, την αποθήκευση και την ελαφριά κατασκευή για μακρά χρονική περίοδο.
Συχνές Ερωτήσεις
Ερώτηση
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός κολόνας και ενός πουρλίν σε ένα αποθηκευτικό κτίριο;
Απάντηση: Μία κολόνα είναι ένα πρωτεύον κατακόρυφο στοιχείο που μεταφέρει τα φορτία της οροφής και των τοίχων στην θεμελίωση, ενώ ένα πουρλίν είναι ένα ελαφρύ δευτερεύον στοιχείο που εκτείνεται μεταξύ των δοκών για να στηρίζει το περίβλημα. Οι κολόνες καθορίζουν το δίκτυο του κτιρίου και αντιστέκονται σε σημαντικά φορτία βαρύτητας και ανέμου. Τα πουρλίν διανέμουν το βάρος των πλακών και της μόνωσης στο πρωτεύον πλαίσιο και αποτρέπουν την καμπύλωση. Η σύγχυση μεταξύ των δύο οδηγεί σε υποδιαστασιολογημένα στοιχεία, γι’ αυτό κάθε σχέδιο χαλύβδινης αποθήκης διαχωρίζει σαφώς το πρωτεύον από το δευτερεύον χαλύβδινο πλαίσιο για τον εγκαταστάτη.
Ερώτηση
Γιατί χρησιμοποιείται ένα πορτάλ πλαίσιο για αποθήκες αντί για ένα δικτύωμα;
Απάντηση: Ένα πλαίσιο πύλης χρησιμοποιεί σκληρές αρθρώσεις στα επίπεδα των επιφανειών και των γονάτων για να μεταφέρει ροπή, προσφέροντας καθαρό ελεύθερο άνοιγμα με λιγότερα μέλη από ένα δικτύωμα. Τα δικτυώματα απαιτούν περισσότερες συνδέσεις και μεγαλύτερο βάθος, γεγονός που αυξάνει το κόστος και δυσχεραίνει την πρόσθετη επένδυση. Οι επαναλαμβανόμενες καμπύλες κόβονται από ένα ενιαίο πρότυπο, οπότε η κατασκευή είναι γρήγορη. Για αποθήκες μίας οροφής, η γεωμετρία του πλαισίου ταιριάζει με τα τυποποιημένα πάνελ και τα στροφεία. Το αποτέλεσμα είναι μικρότερο βάρος χάλυβα ανά επιφάνεια και ταχύτερη συναρμολόγηση σε σφιχτό χρονοδιάγραμμα.
Ερώτηση
Πώς καθορίζεται η απόσταση μεταξύ των πυρλίν για τη στέγη αποθήκης;
Απάντηση: Η απόσταση μεταξύ των πυρλίν ακολουθεί το προφίλ της επένδυσης και το τοπικό φορτίο ανέμου ή χιονιού. Η επένδυση με επιφανειακά ράβδια απαιτεί πιο συχνή τοποθέτηση πυρλίν, ενώ τα πάνελ με βαθύ προφίλ καλύπτουν μεγαλύτερα διαστήματα. Οι μηχανικοί διατηρούν την παραμόρφωση εντός των ορίων των πάνελ για να αποτρέψουν τη συσσώρευση νερού. Ένα τυπικό πλέγμα κατάλληλο για ελαφριές στέγες, αλλά σε παράκτιες ή χιονισμένες περιοχές συσφίγγεται. Προστίθενται ράβδοι καμπής ή διαφράγματα καθώς αυξάνεται η απόσταση, για να αποτραπεί η στρέψη. Η επαλήθευση του πίνακα διαστημάτων με την περιοχή ανέμου της τοποθεσίας αποφεύγει τις πιο συνηθισμένες παραπονούμενες περιπτώσεις παραμόρφωσης στέγης από τους αγοραστές.
Ερώτηση
Ποια ποιότητα χάλυβα είναι κατάλληλη για το πλαίσιο αποθήκης σε περιοχές με ψυχρό κλίμα;
Απάντηση: Η Q355D είναι η συνηθισμένη επιλογή για πλαίσια σε περιοχές με χαμηλές θερμοκρασίες, επειδή η αντοχή σε κρούση αντιστέκεται στην εύθραυστη θραύση. Η Q355B είναι κατάλληλη για ήπιοτερα κλίματα, ενώ η Q420B υποστηρίζει βαρύτερα πλαίσια με πολλαπλά άνοιγμα ή με φορτία γερανών. Η επιλογή της ποιότητας γίνεται μετά τον καθορισμό της θερμοκρασίας σχεδιασμού και των περιπτώσεων φόρτισης, όχι με βάση τη συνήθεια. Τα πιστοποιητικά του εργοστασίου πρέπει να επιβεβαιώνουν την πραγματική τιμή Charpy για την κατάλληλη θερμοκρασία. Η κατάλληλη συγκόλληση σύμφωνα με το πρότυπο ISO 3834 διατηρεί την ελαστικότητα του πλαισίου κατά τις περιόδους παγετού-απόψυξης και χιονιάς.
Ερώτηση
Μπορεί να ανεγερθεί το πλαίσιο αποθήκης χωρίς βαριά γερανικά μηχανήματα;
Απάντηση: Οι περισσότερες μονόκλιτες κατασκευές απαιτούν μόνο ελαφριές κινητές γερανογερανοβάθρες, διότι οι κολόνες και οι δοκοί φτάνουν ως συνδεδεμένα με βίδες μέλη. Ένα εργαστήριο προετοιμάζει τις συνδέσεις ώστε τα τμήματα να ευθυγραμμίζονται επί τόπου με υψηλής αντοχής βίδες και ελάχιστη συγκόλληση. Μικρές κατασκευές μπορούν να ανυψωθούν με τηλεχειριστήρια (telehandlers) και χειροκίνητη τράβηγμα, ενώ για μεγαλύτερα ανοίγματα απαιτείται γερανοβάθρα με ερπύστρια για τους δοκούς. Μια σαφής σειρά τοποθέτησης διατηρητικών στοιχείων (bracing) διασφαλίζει τη σταθερότητα της κατασκευής μεταξύ των ανυψώσεων, ενώ ένα σχέδιο ανύψωσης που συμφωνείται πριν από την αποστολή αποτρέπει καθυστερήσεις.
EN
