1.4. Основи проектування складу

1.4.1. Конструктивні елементи будівництва складів (рис. 1.19, розміри наведено в см).

Стіни. Повинні бути достатньо міцними, розрахованими на статичні горизонтальні навантаження від тиску зерна та інших сипких вантажів і домішки і динамічну – від вітру, бути стійкими при землетрусу. Одночасно з цим стіни повинні захищати зерно від атмосферних опадів, бути без тріщин на внутрішній поверхні, де можуть розвиватися шкідники хлібних запасів.

Фундамент. Розміри фундаменту приймають для розрахункового опору грунту 2,510⁵ Па, щоб запобігти стіні від зсуву. Для запобігання проникненню до фундаменту дощових і талих вод навколо складу передбачають вимощенню шириною 1 м з стічними канавами.

Ворота. Їх розташовують по довжині і в торці складу шириною 2,2 м.

Вікна. Віконні отвори мають розміри 600х1400 мм і обов'язково повинні бути захищені дротяною сіткою (від птахів).

Підлога. Повинні володіти необхідною міцністю,

що забезпечує сприйняття зосередженого навантаження від коліс пересувного механіз-

зму, бути вологонепроникненими, захищати, наприклад, зерно від проникнення гризунів і т.д.

Дах. За нормативних умов дах повинен бути міцним, легким, вогнестійким і малотеплопровідним (рубероїд, листова сталь, етерніт).

1.4.2. Алгоритм розрахунку складу. Розрахунок площі складу

Визначивши місткість складу прямокутної форми за формулою (1.10) для зберігання штучного вантажу, наприклад у контейнерах чи транспортних пакетах, слід визначити число одиниць штучного вантажу, що зберігаються одночасно на складі (контейнерів, транспортних пакетів та ін.)

Якщо за технологією вантаж на складі зберігається в контейнерах, то слід вибрати тип контейнера і установити його параметри.

Маса вантажу в контейнері визначається за формулою

, т, (1.11)

де – корисний об'єм контейнера, м³;

– коефіцієнт заповнення контейнера ( =0,85…0,9).

Якщо за технологією вантаж на складі зберігається в транспортних пакетах, то слід установити параметри пакета, визначити масу пакета, а при установці пакета на піддон визначити масу останнього з піддоном.

При умові формування пакета із мішків з готовою продукцією, масу пакета визначають за формулою

= 21  , (1.12)

де – маса мішка з продукцією, кг;

– число мішків з продукцією (зазвичай при формуванні пакету трійником = 21).

Маса вантажу з контейнером

, т. (1.13)

Маса транспортного пакета з піддоном

, т. (1.14)

При формуванні м’якого пакета зі строп пакетною переробкою вантажу маса піддона не враховується.

Кількість видів вантажу з однаковими умовами зберігання, що одночасно зберігаються на складі

. (1.15)

Кількість видів вантажу при формуванні одного штабеля, що може складатись із контейнерів та пакетів визначається за формулою

. (1.16)

Кількість штабелів в складі

. (1.17)

При проектуванні складу слід визначити геометричні розміри штабеля і розмістити штабелі на складі.

Наприклад, розрахункова кількість видів вантажу при формуванні одного штабеля (контейнерів) за формулою (1.16) = 42, тоді число контейнерів в одному ряду буде 21 (за умовами формування штабеля в 2 рядка по висоті). Контейнери можна установити наступним чином: 3 контейнера вздовж однієї сторони і 7 контейнерів з іншої (рис. 1.20).

Рис. 1.20  Приклад формування штабеля із контейнерів

Розрахункова кількість штабелів за формулою (1.17) . Тоді по ширині складу встановлюємо 2 штабеля, а по довжині 9 (рис. 1.21).

Рис. 1.21  Приклад розміщення штабелів в складі

На схемі позначені: ₁  проміжок від стін до штабелів у повздовжньому перерізі; ₂  проміжок між штабелями, для повздовжнього проїзду (чи проходу) вантажопідйомних машин; ₃  поперечні проїзди; В_СК  ширина складу.

Після того, як штабелі розмістили на складі визначається ширина складу. Для цього слід проаналізувати, де розташовуватимуться фронти завантажувально-розвантажувальних робіт і під'їзні шляхи до них, як розташувати склад по відношенню до основного виробництва, як розташування штабелів в складі впливатиме на продуктивність машин, що виконують внутрішньоскладську механізацію. Ширина складу повинна бути кратна 6 м (12 м, 18 м, 24 м, 30 м, тощо.).

Для проїзду електронавантажувачів вантажопідйомністю 1 т з розворотом на 90 потрібно: ширина проходу 3,0…3,5 м  для пересування і повороту вантажопідйомника з вантажем; 1,5 м  для кранів-штабелерів при керуванні з підлоги і 3 м  при керуванні з кабіни; для роботи стелажних кранів ширина проїзду 1 м. Якщо внутрішньоскладські вантажопідйомні роботи виконують крани мостові, проїзди не потрібні. В цьому випадку передбачені головні проходи шириною 1,2 м і допоміжні – 0,6...0,8 м. Ширина проходу ₁ установлюється рівною 0,6...1,2 м. Поперечні проїзди слід установлювати на відстані 3...4 м.

Визначення площі складу. Визначення розмірів складів штучних вантажів починається із встановлення загальної площі складу, яка включає корисну площу; площу, зайняту проходами і проїздами, устаткуванням; площа для зберігання поточних запасів оборотної тари, піддонів та ін.; площа, необхідна для виконання підсортування і комплектації; площа для розміщення побутових пристроїв, якщо склад розташований в окремому будинку.

Існує три способи визначення площі:

а) нормативних навантажень на одиницю площі;

б) теоретичних укладань;

в) заповнення складського об'єму.

На стадії технологічного проектування для визначення загальної площі складу S_о використовуємо метод теоретичних укладань.

Загальна площа складу є сумою наступних доданків:

S_о = S_КОР + S_е1 + S_е2 + S_М + S_ДОП, м², (1.19)

де S_КОР – корисна площа, використовувана безпосередньо для зберігання вантажу;

S_е1, S_е2 – площа експедиції приймання і відвантаження вантажу;

S_М – маневрова площа для проходів, проїздів, зазорів між штабелями;

S_ДОП – допоміжна площа, яка займається конторськими, побутовими і службовими приміщеннями.

Корисну площу визначають в залежності від розрахункової кількості вантажів, що накопичуються на складі, вантажомісткості складу і маси вантажу, розташованого на 1 м² площі по формулі

, (1.20)

де  кількість видів вантажів з однаковими умовами зберігання;

 масса вантажу, розташованого на 1 м² площі

, (1.21)

де  кількість ярусів по висоті вкладання вантажних одиниць i-го вантажу;

 маса вантажної одиниці, розраховані по ф. (1.11) чи (1.12);

 площа, займана однією вантажною одиницею, м² (при зберіганні в штабелях , при зберіганні в стелажах , де й  розміри вантажної одиниці в плані,м).

Іноді визначають корисну площу по спрощеної формулі

S_КОР =  L_ШТ  В_ШТ, м². (1.22)

де  кількість штабелів в складі (див. ф. 1.17)

Площа для проходів і проїздів визначається типом устаткування, що застосовується для механізації вантажно-розвантажувальних, транспортних і складських робіт.

Маневрову площу можна визначити для прямокутних складів за загальною формулою:

 S_КОР, (1.23)

де – робоча довжина складу (див. рис. 1.21)

= х₁  ₃ + х₂  L_ШТ, (1.24)

де х₁ – кількість поперечних проїздів по довжині складу, м;

х₂ – кількість штабелів, установлених по довжині складу, м.

Для комплектування і короткочасного зберігання партій вантажів, які відправляються зі складу чи надходять на склад, але потребують розбирання і сортування, площу експедиції визначають за формулою

, (1.25)

де  тривалість зберігання вантажу в експедиції, діб;

 маса вантажу, розташованого на 1 м² експедиції, т/м³;

= 0,4…0,5  коефіцієнт, що враховує площу на проходи в експедиції.

Площу, відведену на експедиції прийому та відправлення вантажу при прохідному компонуванні складу, тобто експедиції розміщаються на різних сторонах складу, можна визначити за спрощеною формулою

S_е1 + S_е2 = 6  , м². (1.26)

Під службові і побутові приміщення допоміжна площа, яка займається конторськими, побутовими і службовими приміщеннями відводять площу з розрахунку 3…5 м² на кожного працівника

S_ДОП = (3…5)  z, (1.27)

де z  кількість працівників на складі.

На фронтах навантаження-розвантаження, тобто в місцях виконання робіт, обслуговують автомобілі, залізничні вагони чи засоби водяного транспорту.

Фронти бувають точковими, багатоточковими або неперервно розгорнутими по довжині ділянки шляху.

Точковий фронт  коли на фронті одна вантажно-розвантажувальна машина обслуговує одночасно одну одиницю рухомого складу (автомобіль, вагон, баржу).

Багатоточковий фронт  коли на фронті обслуговують одночасно кілька одиниць рухомого складу по одній в кожній точці, що має свій вантажно-розвантажувальний комплекс.

Розгорнутим фронтом обслуговування вважають такий, коли кілька одиниць рухомого складу одночасно розвантажують чи завантажують однією установкою (наприклад, розвантаження сипкових вантажів у повздовжні бункери чи з естакади в прийомні траншеї).

При розвантажені (навантажені) сипких вантажів можлива організація фронтів усіх трьох типів. Вантажно-розвантажувальні роботи зі штучними вантажами виконують, в основному, на багатоточкових фронтах (рис. 1.22).

Довжина фронту вантажно-розвантажувальних робіт L_ФР залежить від кількості транспортних засобів , що обслуговуються одночасно і довжини фронту l_ФР, що займає окрему транспортну одиницю тобто L_ФР = l_ФР . Ширина фронту В_ФР необхідна для проїзду і виїзду автомобілів без перешкод для сусідних машин.

При під’їзді автомобілів заднім бортом (рис. 1.22, а) довжину l_ФР приймають l_ФР = а + b, де розмір а приймають рівним ширині b автомобіля, якщо обслуговують криті машини, що мають двері з торцевої сторони. Ширину фронту визначають , де  зовнішній радіус повороту автомобіля.

1  рампа;

2  автомобіль

Рис. 1.22  Схеми розташування автомобілів на фронтах навантаження-розвантаження: а  при підйомі заднім бортом; б  автомобіль встановлений уздовж рампи; в  при зубчастій рампі

У тих випадках, коли автомобілі встановлюють вздовж рампи (рис. 1.22, б) довжину фронту, що займає окрему транспортну одиницю визначають l_ФР = l + с, де l  довжина автомобіля, с = 3…5 м  відстань між автомобілями по фронту, обумовлена можливістю під’їзду і виїзду без перешкоди для автомобілів, які стоять поруч.

Ширину фронту визначають , де  внутрішній радіус повороту автомобіля.

У випадку зубчастої рампи (рис. 1.22, в) довжину визначають , де = 30, відстань с₁ = 0,4 м.

Кількість автомобілів , які обслуговуються одночасно визначають за формулою

, (1.28)

де  час займання фронту одним автомобілем, що розвантажується (завантажується), год.;

 вантажомісткість середнього автомобіля, т;

 тривалість роботи автомобільного транспорту протягом доби, зазвичай = 8…10 год, у період сезонних заготівель = 20…21 год.

Час займання фронту одним автомобілем знаходиться за формулою

, (1.29)

де  чистий час обслуговування автомобіля, год.

 продуктивність навантаження чи розвантаження при обслуговуванні одного автомобіля;

 час, що витрачається на виконання підготовчих і заключних операцій, = 0,05…0,1 год.

При вивантаженні з вагонів чи навантаження в них (де  довжина вагону).

Кількість вагонів , що обслуговуються одночасно визначають з врахуванням тих вимог, що встановлені в договорах поставок

, (1.30)

де  час зайняття фронту навантаження-розвантаження одного вагону, год;

 величина подач (кількість вагонів, що одночасно подаються на обслуговування), що вказується у договорі;

 час обслуговування подачі за договором.

Час зайняття фронту навантаження-розвантаження одного вагону

, (1.31)

де  чистий час обслуговування вагону, год.;

 продуктивність навантаження-розвантаження при обслуговуванні одного вагона, т/год;

 маса вантажу у вагоні, т;

= 0,15 год  додатковий час на підготовчі і заключні операції з одним вагоном.

Продуктивність вибирають, виходячи з різних умов роботи із сипкими і штучними вантажами. При вивантаженні чи навантаженні у вагони сипких вантажів продуктивність визначається типом вагонорозвантажувальних пристроїв чи інтенсивністю відпуску вантажу з бункерів і може змінюватися в межах від 50 до 350 т/год. При роботі зі штучним вантажем максимальна продуктивність обмежується фронтом робот всередині вагона. Зазвичай, найбільша продуктивність навантаження-розвантаження штучних вантажів з одного вагона не перевищує 40…50 т/год.

Спроектував склад та розрахував площі визначають:

коефіцієнт використовування технологічної площі

, (1.32)