Определение геометрических размеров склада

Современный склад представляет собой сложную структуру – комплекс эле­ментов, взаимодействующих друг с другом и с элементами смежных про­извод­ственных и транспортных систем. Технологическая схема склада с пол­ным циклом операций приема, хранения, выдачи грузов показана на рис.3.

 

                 Рисунок 3 - Технологическая схема склада тарно-штучных грузов

 

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:

F _общ = f _пол + f _пр + f _сл + f _об + f _всп,                     (5)

где f _пол — полезная площадь (площадь складирования), т. е. площадь, занятая не­посредственно под хранимым материалом (стеллажами, штабелями, закро­мами, бунке­рами и другими приспособлениями для хранения материалов);

f _пр — площадь, занятая приемочными и отпускны­ми площадками (зоны при­емки и выдачи материалов);

f _сл — служебная площадь, т. е. площадь, занятая контор­скими, бытовыми и дру­гими служебными помещениями;

f _об — пло­щадь, занятая стационарным подъемно-транспортным и другим обору­дованием (подъемниками, конвейерами и др.);

f _всп — вспомогательная площадь, т. е. площадь, за­нятая проездами и проходами.

Площадь склада может быть определена методами

· удельных нагрузок,

· коэффициента заполнения объема,

· элементарных площадок.

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:

                         ,                 (6)

где Е_{скл i} — величина установленного запаса соответст­вующего материала на складе, т;

s — нагрузка на 1 м²  площади пола, т.

     Метод коэффициента заполнения объема. Под коэффициентом заполне­ния объема b понимается отношение объема материала, вмещающегося в шта­бель, закром, стеллаж и т. п., V ₁ к их геометрическому объему V _об , т. е.

                                           b = V ₁ / V _об,                  (7)

 

V об

V 1

                                                                              

                                                                                           

  Рисунок 4 - Схема к расчету 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

                                           q_{o 6} = V _об g b,          (8)

где V _об — 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

                                      q_{o 6} = lbh g b,         (9)

где   l — длина соответствующего оборудования для хране­ния, м;
  b — ширина, м;
      h — высота, м.

Зная количество материала, подлежащего хранению Е_скл, потребное количе­ство оборудования n(ячеек, стел­лажей, бункеров, закромов или штабелей) оп­реде­ляют по формуле                  

                                n = Е_скл / q_{o 6}.               (10)

Если известны габаритные размеры принято­го оборудования для хранения ма­териалов в плане и потребное количество его, можно установить полезную пло­щадь для хранения данного вида материала или изделия по форму­ле

                               f _{пол i} = lbn = f _об n,                 (11)

где f _об — площадь стеллажа, бункера, закрома или шта­беля, м².

Подсчитав таким способом полезную площадь для хранения отдельных ви­дов или групп материалов и изделий и суммируя ее, получают общую полез­ную площадь склада:

f _пол = S f _{пол i}.                   (12)

Метод элементарных площадок предложен Б.А. Аннинским.Склад в плане при этом рассматривается как сумма n _эп отдельных элементарных площадок вме­стимостью Е_эп, которые могут многократно повторяться в соответствии с потреб-

­ной вместимостью склада, т:

Е_скл = n _эп Е_эп.        (13)

Размеры элементарной площадки прини­ма­ются, например, так: длина равна расстоя­нию между осями поперечных проездов склада (рас­стоянию между осями дверей ва­гонов, стоящих у рампы), а ширина равна расстоя­нию между про­дольными проездами (рис.5):

l _эп = L _ш + а_ш ;  b _эп = В_ш+ b _ш . (14)

Площадь элементарной площадки с учетом проходов и проездов:

  D F = (L _ш + а_ш) (В_ш+ b _ш) .    (15)

Определив по конкретным размерам вме­сти­мость элементарной площадки  (способом удельных нагрузок или укладки груза), тре­буемое число элементарных площа­док полу­чают как частное:

                 n _эп= Е_скл / Е_эп .               (16)

Следовательно, площадь зоны хранения, включающей полезную и вспомога­тельную площадь, составляет:                              

                                  f _пол + f _всп = n _эп D F .     (17)

 Определение площади приемочно-сортировочных и отпускных пло­щадок. 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

f _пр = Q _ср Т_пр / qH,                    (18)

      

    где Q _ср — 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;

Т_пр — 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 формуле, анало­гичной (18).

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.

Определение служебной площади. 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.

Определение площади, занятой стационарным обору­ дованием. 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.

Определение вспомогательной площади. К вспомога­тельной площади f_всп относят площадь, занятую прохода­ми и проездами. Размеры проходов и проез­дов в склад­ских помещениях определяются в зависимости от габари­та храни­мых на складе материалов, размеров грузообо­рота, вида применяемых для пе­реме­щения материалов подъемно-транспортных механизмов. 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 = 2В+ЗС,              (19)

где А — ширина проезда, м;

В — ширина транспортного средства, м;

С — ши­рина зазоров между транспортными средствами, между ними и стеллажами (штабелями) по обе стороны проезда (принимается 0,15—0,20 м).

Полученные указанным выше методом расчетные дан­ные составляют об­щую площадь склада F _общ и являются исходными для осуществления плани­ровки склада.

Под планировкой понимается размещение полученных по расчету стеллажей, 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 по­грузки;

· 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 штабеля 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 _ск была не менее длины потребного фронта погру­зочно-раз­грузочных работ, т. е.

                                                  L _ск > L _гр.

Высота складских помещений от уровня пола до за­тяжки фермы или стро­пил принимается обычно 4,8 — 6,0 м в зависимости от высоты укладки мате­риа­лов. В тех случаях, когда склад оборудуется мостовым краном или дру­гим подъемно-транспортным устройством, высота его определяется расчетом и может достигать 10,8 м и более.

При приближенных расчетах общая площадь складов F _общ может опреде­ляться в зависимости от полезной пло­щади f _пол через коэффициент использо­вания α по фор­муле:                                                                                                

                                  F _общ = f _пол / α.                (20)                                                                                                                                                                       F _общ = f _пол / α.                (20)         

Под коэффициентом использования площади α 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. 3.

Этажность складов. Складские здания бывают одно­этажные и многоэтаж­ные. При решении вопроса об этаж­ности 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; срав­нительные тех­нико-экономические показатели.

Определение длины и ширины склада. По вычисленной одним изспосо­бов полезной площади склада определяются его размеры в плане. Возможны раз­ные варианты расположения складского оборудования для хранения гру­зов (стелла­жей, штабелей, закромов, силосов, бункеров).

Таб­лица 3 - Средние нагрузки и коэффициенты использования площади
складов

Наименование склада	Средняя нагрузка на полезную площадь при высоте укладки, в м, т/м^2			Коэффициент ис­пользования пло­щади
	2	4	6
Металла	3	5,5	8	0,25—0,4
Среднего и мелкого литья	2,5	4	6	0,3—0,4
Центральный материальный	0,6	1	1,5	0,25—0,4
Масел и химикатов	0,5	1	—	0,3—0,4
Стройматериалов	1,2	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

 

Примечания:

 1. При высоте укладки более 6 м средняя нагрузка соответственно увели­чи­вается.

2. Нижний предел коэффициентов применяется при использовании на складе на­польного транспорта, а верхний — подвесного транспорта.

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 м. Высота здания устанавливается в зависимо­сти от параметров склад­ского обо­рудования, характеристик применяемых ПТМ, требований техники безопасности и параметров производственных зда­ний, утверждаемых Госстроем РФ. В курсовой работе следует высоту склада принимать кратной 0,6 м. Подходы к определению размеров складов обуслов­лены характеристиками хранящихся в них грузов.