Αντισεισμικά Συστήματα Παλετών (Seismic Pallet Racking)

Τα συστήματα ραφιών παλετών (pallet racking) αφθονούν σε σχεδόν κάθε αποθήκη και κέντρο διανομής σε όλο τον κόσμο.


Συχνά εγκαθίστανται ως κατασκευές που υπερβαίνουν τα 10 μέτρα σε ύψος και περιέχουν τόνους φορτίων παλετών, αναρτημένα ψηλά πάνω από το δάπεδο για να επιτρέπουν στο προσωπικό να εκτελεί το πολυάσχολο καθημερινό του πρόγραμμα εργασίας.


Ενώ τα ράφια που έχουν σχεδιαστεί και εγκατασταθεί σωστά ενέχουν μικρό κίνδυνο όσον αφορά τους παράγοντες στατικού φορτίου, τι συμβαίνει όταν συνυπολογίσετε δυναμικά φορτία, όπως προσκρούσεις περονοφόρων ανυψωτικών μηχανημάτων ή σεισμούς; Παρακάτω θα εξετάσουμε ορισμένες πτυχές του αντισεισμικού σχεδιασμού ραφιών παλετών και θα σας βοηθήσουμε να αποφασίσετε αν θα τον λάβετε υπόψη σας ή όχι.


Δυνάμεις που ασκούνται στο σύστημα

Εκτός από τις στατικές δυνάμεις που υπάρχουν σε ένα σύστημα ραφιών, περιστασιακά αυτό μπορεί επίσης να υπόκειται σε δυναμικές δυνάμεις που προκύπτουν είτε από πρόσκρουση είτε από σεισμό.


Όσον αφορά τις προσκρούσεις περονοφόρων, αυτές μπορεί να είναι πολύ ισχυρές, μικρής διάρκειας, εντοπισμένες και θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε κίνδυνο κατάρρευσης των ραφιών. Αυτός ο κίνδυνος μπορεί εύκολα να αποφευχθεί και σχεδόν να εξαλειφθεί με την εγκατάσταση προστατευτικών υψηλής ποιότητας.


Στην περίπτωση ενός σεισμού, ωστόσο, οι δυνάμεις είναι κάπως διαφορετικές· μπορεί να είναι πολύ πιο παρατεταμένες και να επηρεάσουν ολόκληρο το σύστημα ως σύνολο. Ανάλογα με τη διάρκεια που επιμένει ο σεισμός, ολόκληρη η σειρά των ραφιών θα κινηθεί ή θα ταλαντωθεί και πιθανώς θα συνεχίσει να το κάνει για λίγα δευτερόλεπτα μετά την εκτόνωση του σεισμού.


Επομένως, εάν ο σχεδιασμός δεν είναι αντισεισμικός, μεγαλύτερες δυνάμεις σε ένα μέρος του συστήματος μπορούν να μεταφερθούν σε ένα ασθενέστερο μέρος και να το υπερφορτώσουν, προκαλώντας αστοχία και διακινδυνεύοντας μια ολική κατάρρευση. Πράγματι, ο σχεδιασμός του συστήματος υπό σεισμό πρέπει να είναι εύκαμπτος αλλά αρκετά ισχυρός ώστε να επιτρέπει κάποια κίνηση υπό πίεση, αλλά αυτή η κίνηση πρέπει να είναι αρμονική και ισομερώς κατανεμημένη.


Τα τυπικά ράφια παλετών σε ένα σενάριο σεισμού θα υπόκεινται σε ποικίλες δυνάμεις που μπορούν να μεγεθυνθούν καθ' όλη τη διάρκεια του σεισμού.





Ορισμένοι παράγοντες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν αστοχία σε ένα τυπικό σύστημα ραφιών:

Το συνολικό φορτίο στο ράφι τη δεδομένη χρονική στιγμή

εάν το ράφι είναι πλήρως φορτωμένο στη μέγιστη στατική χωρητικότητα, οι δυναμικές δυνάμεις μπορεί να υπερβούν κατά πολύ τις στατικές.


Κέντρο βάρους των συνολικών φορτίων

Εάν τα υψηλότερα επίπεδα είναι φορτωμένα και τα χαμηλότερα άδεια, το σύστημα θα παρουσιάσει μεγαλύτερη κίνηση και μπορεί να οδηγήσει σε πολύ υψηλότερες δυνάμεις και αστοχία.


Κατεύθυνση της κίνησης του εδάφους κατά τη διάρκεια του σεισμού

οι ανοδικές / καθοδικές / οριζόντιες δυνάμεις ασκούν διαφορετικές πιέσεις στο σύστημα και μπορούν να αποκαλύψουν αδύναμα σημεία σε μέρη που δεν φανταζόμασταν υπό στατικό φορτίο.


Μέγεθος σεισμού

όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος, τόσο μεγαλύτερη είναι η κίνηση και συνεπώς οι δυνάμεις που ασκούνται


Ποιότητα εγκατάστασης ραφιών και συνεχής επιθεώρηση ραφιών

τα ράφια παλετών πρέπει να εγκαθίστανται από εξειδικευμένους εγκαταστάτες και να ευθυγραμμίζονται σωστά, τόσο κάθετα όσο και οριζόντια, έτσι ώστε να μην υπάρχουν πλευρικές δυνάμεις που μπορούν να μεγεθυνθούν περαιτέρω σε περίπτωση σεισμού. Θα πρέπει επίσης να διενεργείται τακτική επιθεώρηση των ραφιών για να διασφαλίζεται ότι εξαλείφονται τυχόν αποκλίσεις στην ευθυγράμμιση που δημιουργούνται με την πάροδο του χρόνου για οποιονδήποτε λόγο.


Πρέπει να εξετάσω το ενδεχόμενο αντισεισμικών ραφιών παλετών κατά την κατασκευή μιας νέας αποθήκης;

Η σύντομη απάντηση είναι, εξαρτάται. Σε ορισμένες περιοχές του κόσμου είναι υποχρεωτικό να τηρούνται οι αντισεισμικοί κανονισμοί ανεξάρτητα από τη διαμόρφωση, το ύψος ή το φορτίο στο οποίο υπόκειται το σύστημα. Σε άλλες περιοχές δεν αποτελεί κανονισμό, οπότε ο πελάτης πρέπει να λάβει μια απόφαση με βάση τον κίνδυνο και τον προϋπολογισμό. Τα αντισεισμικά ράφια έχουν συνήθως διπλάσιο κόστος σε υλικά και πολύ υψηλότερο κόστος / χρόνο εγκατάστασης. Εγκαθιστάτε ράφια ύψους 4 μέτρων με μερικά επίπεδα δοκών ή εξετάζετε ράφια 10 μέτρων με 6 επίπεδα δοκών, όπου το φορτίο ανά άνοιγμα είναι πολύ μεγαλύτερο και ο κίνδυνος κατάρρευσης πολύ υψηλότερος; Όσο ψηλότερο είναι το σύστημα, τόσο περισσότερο θα πρέπει να εξετάζετε τα αντισεισμικά ράφια.


Οι καταστροφικοί σεισμοί είναι ένα από εκείνα τα γεγονότα που συμβαίνουν μια φορά στη ζωή, ή μπορεί να μην βιωθούν ποτέ κατά τη διάρκεια της ζωής κάποιου. Ωστόσο, το βέβαιο είναι ότι σε μια ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας, ένα τέτοιο γεγονός θα συμβεί, και όταν συμβεί, πιθανότατα θα εύχεστε να είχατε ράφια αντισεισμικού σχεδιασμού. Εάν οι λειτουργίες μιας εταιρείας είναι κρίσιμες με πολύ προσωπικό που εκτελεί εργασίες αποθήκευσης, ανάκτησης και συλλογής (π.χ. διανομή φαρμάκων ή τροφίμων), η μη ύπαρξη αντισεισμικών ραφιών μπορεί να είναι μια καταστροφική απόφαση εάν το σπάνιο αυτό γεγονός (black swan event) υλοποιηθεί.


Πώς μπορώ να διασφαλίσω ότι το προτεινόμενο σύστημά μου είναι αντισεισμικού σχεδιασμού;

Αυτό είναι κάτι που μόνο ο κατασκευαστής του συστήματος ραφιών παλετών μπορεί να παρέχει. Κανένας διανομέας ή τρίτος δεν είναι σε θέση να πιστοποιήσει την κατάλληλη αντισεισμική προστασία οποιουδήποτε ραφιού, και σίγουρα όχι προσθέτοντας μερικούς χιαστί συνδέσμους σε ένα τυπικό σύστημα.


Χαρακτηριστικά του αντισεισμικού σχεδιασμού με μια ματιά

1. Σημαντικά μεγαλύτερο προφίλ ορθοστάτη

εκεί όπου ένα τυπικό προφίλ ορθοστάτη για την πλειονότητα των κανονικών διαμορφώσεων είναι περίπου 90mm και πάχους 2mm, ένας αντισεισμικός σχεδιασμός μπορεί να το φτάσει έως και 150mm πλάτος και 2,6mm πάχος (ανάλογα με τον σχεδιασμό του προμηθευτή)


2. Ειδικό αντισεισμικό πέλμα βάσης

Ένα στοιχείο που συχνά παραβλέπεται, το πέλμα βάσης είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέρη, καθώς αυτό είναι το σημείο όπου οι δυνάμεις του εδάφους τέμνουν το σύστημα. Επομένως, είναι φυσιολογικό να βλέπουμε ένα πολύ μεγαλύτερο πέλμα βάσης τόσο σε επιφάνεια όσο και σε πάχος, καθώς και περισσότερα σημεία στερέωσης στο δάπεδο.




3. Ειδικοί σύνδεσμοι πλαισίου και μοτίβα

εκεί όπου η πλειονότητα των πλαισίων κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας μοτίβα W ή Z, οι αντισεισμικοί σύνδεσμοι είναι συχνά παχύτεροι και ακολουθούν ένα μοτίβο X, δίνοντάς του μια πιο άκαμπτη δομή.






4. Μεγαλύτερο προφίλ δοκού

Παρόμοια με τα παραπάνω, ένα μεγαλύτερο προφίλ δοκού χρησιμοποιείται συχνά για αντισεισμικό σχεδιασμό (π.χ. μια δοκός 3 τόνων υπό κανονική διαμόρφωση μπορεί να απαιτεί δοκό ονομαστικής αντοχής 3,6 τόνων) για να επιτευχθεί μεγαλύτερη ακαμψία. Επιπλέον, οι συνηθισμένοι πείροι ασφαλείας μπορεί συχνά να αντικατασταθούν με μπουλόνια, καθιστώντας τη δομή ακόμα πιο άκαμπτη.



5. Ειδικές στερεώσεις δαπέδου

Στον αντισεισμικό σχεδιασμό είναι συχνά φυσιολογικό να βλέπουμε πολύ μεγαλύτερα και μακρύτερα μπουλόνια σε συνδυασμό με ειδικά χημικά (όπως το ενέσιμο κονίαμα Hilti) που προσθέτει περισσότερες αντισεισμικές ιδιότητες.


6. Ειδικοί χιαστί / κάθετοι σύνδεσμοι

Εάν η κατασκευή πρέπει να αντέξει περισσότερα από όσα τα βασικά υλικά παραπάνω είναι σχεδιασμένα να διαχειρίζονται, μπορεί να απαιτηθούν επιπλέον κάθετοι και πλευρικοί σύνδεσμοι για να αυξηθεί η ακαμψία του συστήματος.





7. Αντισεισμικοί πύργοι

Όπως και παραπάνω, ο προμηθευτής μπορεί να επιλέξει να αυξήσει περαιτέρω τη χωρητικότητα προσθέτοντας έναν επιπλέον πύργο σε επιλεγμένα ανοίγματα της διαμόρφωσης.




Μπορεί ο κατασκευαστής μου να πραγματοποιήσει υπολογισμούς αντισεισμικού σχεδιασμού;

Δεν είναι όλοι οι κατασκευαστές σε θέση να πραγματοποιήσουν αντισεισμικό σχεδιασμό. Ο αντισεισμικός σχεδιασμός είναι πολύ εξειδικευμένος και απαιτούνται έμπειροι δομοστατικοί μηχανικοί στην επιστήμη των υλικών για αυτό το έργο.


Ένα πιστοποιητικό σχεδιασμού F.E.M. από μόνο του δεν σημαίνει ότι το σύστημα είναι πιστοποιημένο υπό σεισμικά φορτία. Επίσης, ορισμένοι κατασκευαστές ενδέχεται να μην μπορούν να σχεδιάσουν για περιοχές εκτός της επικράτειάς τους. Οι κατασκευαστές στην Κίνα, για παράδειγμα, όπου κατασκευάζονται χιλιάδες τόνοι ραφιών παλετών, δεν μπορούν απαραίτητα να σχεδιάσουν σύμφωνα με τα ευρωπαϊκά πρότυπα, τον κανονισμό που απαιτείται στην ΕΕ. Διαφορετικές περιοχές έχουν διαφορετικά πρότυπα, επομένως βεβαιωθείτε ότι ο επιλεγμένος προμηθευτής σας μπορεί να σχεδιάσει σύμφωνα με τον κανονισμό της χώρας ή της περιοχής σας και ζητήστε του να το πιστοποιήσει γραπτώς μαζί με την απόδειξη του υπολογισμού του, ώστε να μπορείτε να ζητήσετε από έναν τρίτο μηχανικό να το επικυρώσει εάν το επιθυμείτε.


Ένας επιπλέον έλεγχος είναι να τους ζητήσετε μια λίστα με αντισεισμικά έργα αναφοράς που έχουν ήδη παραδοθεί στην περιοχή σας ή έχουν σχεδιαστεί σύμφωνα με τα ίδια πρότυπα που απαιτείτε.


Ποια δεδομένα παρέχω στον κατασκευαστή για να λάβω έναν αντισεισμικό σχεδιασμό;

Συνήθως οι κατασκευαστές θα ζητήσουν τα ακόλουθα συγκεκριμένα δεδομένα προκειμένου να σας παρέχουν έναν σχεδιασμό:



Σημειώστε ότι θα χρειαστούν επίσης οι συνήθεις πληροφορίες, όπως λεπτομέρειες παλετών και επίπεδα δοκών.


Μπορώ να τροποποιήσω τα υπάρχοντα ράφια από μη αντισεισμικό σε αντισεισμικό σχεδιασμό;

Εάν έχετε ένα υπάρχον σύστημα και επιθυμείτε να το τροποποιήσετε ώστε να είναι αντισεισμικό, αυτό δεν είναι εφικτό. Όπως είδατε παραπάνω, ο αντισεισμικός σχεδιασμός περιλαμβάνει μια ποικιλία στοιχείων και η ουσία του είναι η μοναδική διαμόρφωση/υλικό του σύμφωνα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις του πελάτη. Η προσθήκη επιπλέον χιαστί συνδέσμων, που παρατηρείται σε πολλές εγκαταστάσεις, δεν έχει απολύτως καμία επίδραση στην ικανότητα του συστήματος να αποδίδει υπό σεισμό, αλλά απλώς προσθέτει κάποια ακαμψία στα ανοίγματα.


Μπορώ να αλλάξω τη διαμόρφωση σε μεταγενέστερη ημερομηνία εάν αλλάξουν οι απαιτήσεις μου;

Αυτή είναι μια εργασία που πρέπει να επιβεβαιωθεί από τον προμηθευτή. Για παράδειγμα, η αλλαγή της θέσης της πρώτης δοκού ή η προσθήκη ενός επιπλέον επιπέδου μπορεί να αλλάξει τη χωρητικότητα ολόκληρου του συστήματος, επομένως είναι καλύτερο να λάβετε γραπτή έγκριση εκ των προτέρων.



Συμπέρασμα

Ο αντισεισμικός σχεδιασμός δεν είναι μια απλή υπόθεση και σίγουρα δεν πρόκειται για την προσθήκη μερικών χιαστί συνδέσμων για την αύξηση της αντοχής του. Πρόκειται για μια εντελώς προσαρμοσμένη και κατάλληλη για τον σκοπό της διαμόρφωση που βασίζεται στις μοναδικές και συγκεκριμένες απαιτήσεις του πελάτη μαζί με το σεισμικό προφίλ και τους κανονισμούς της τοποθεσίας στην οποία πρόκειται να εγκατασταθεί το σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορείτε να πάρετε ένα έργο και να το εφαρμόσετε σε ένα άλλο. Κάθε έργο πρέπει να σχεδιάζεται και να προσομοιώνεται από την αρχή για να προκύψει η κατάλληλη διαμόρφωση του συστήματος. Ο σωστός αντισεισμικός υπολογισμός από τον προμηθευτή θα πρέπει επίσης να εκτελείται σε πρόγραμμα προσομοίωσης υπολογιστή υπό μέγιστο φορτίο για να διασφαλιστεί ότι η κατασκευή μπορεί να αντέξει ένα από αυτά τα σπάνια καταστροφικά γεγονότα που μπορεί να μας επιφυλάξει η φύση.


Το αν θα εφαρμοστεί ένα τέτοιο σύστημα ή όχι εξαρτάται πραγματικά από τον πελάτη, εκτός εάν το απαιτεί ο τοπικός κανονισμός. Είναι πράγματι σημαντικά πιο ακριβό και έτσι οι παράγοντες κινδύνου πρέπει να αξιολογηθούν προσεκτικά. Ορισμένοι κατασκευαστές, όπως η SSI Schaefer, θα αρνηθούν να δώσουν προσφορά για μη αντισεισμικά συστήματα σε μια σεισμική περιοχή, καθώς ο κίνδυνος για την επιχείρησή τους είναι απλώς πολύ μεγάλος.


Με απλά λόγια, αν μπορείτε να το αντέξετε οικονομικά, μην το σκέφτεστε δεύτερη φορά.


Σε μια τελευταία σημείωση, κανένας σχεδιασμός ραφιών παλετών δεν ταξινομείται ως αντισεισμικός εάν το κτίριο και ειδικά η πλάκα σκυροδέματος δεν έχουν κατασκευαστεί με παρόμοια πρότυπα. Θυμηθείτε ότι σε περίπτωση σεισμού, θα ασκηθούν ανοδικές καθώς και καθοδικές δυνάμεις στα μπουλόνια του δαπέδου, οπότε αν εξετάζετε έναν αντισεισμικό σχεδιασμό ραφιών, φροντίστε να συμπεριλάβετε ένα συμβατό δάπεδο συμβουλευόμενοι τον εργολάβο του κτιρίου σας ή τον πολιτικό μηχανικό.