Edificios de almacenes y logística de acero — Centros de almacenamiento y distribución de espacio libre
Un almacén no es un cobertizo con una puerta más grande. Es un sistema estructural diseñado en torno a cargas de estantes, impacto de carretas elevadoras, reacciones de nivel de muelle y las franjas claras que hacen que los sistemas de almacenamiento y recuperación automatizados (AS/RS) sean económicamente viables. Una columna en el lugar equivocado no solo obstruye el tráfico puede reducir las posiciones de paletas en un 15-20% y eliminar la eficiencia de la atracción cruzada por completo. Diseñamos y fabricamos almacenes de estructura de acero con las franjas, alturas, cargas de piso y espaciamiento de la bahía que realmente necesitan los operadores logísticos, entregados como kits pre-perforaciones, pre-cortados que se erigen rápidamente y se adaptan cuando el inquilino cambia.
Qué exigen los edificios de almacenes que los edificios de fábricas no
Los edificios logísticos gastan acero en los que los edificios manufactureros no lo hacen: en las cargas de suelo que alcanzan 20 kN/m2, en los espacios de la bahía que deben alinearse con las redes de estantería y en las alturas de las grúas automáticas.
Cuatro exigencias estructurales definen los almacenes de estructuras de acero. Primero, limpia distancia y espacio entre las aguas. Una plataforma de paletas selectiva estándar ocupa una huella de 2,7 m × 1,0 m por posición de paleta. La red de columnas del edificio debe alinearse con la red de estantería, o la eficiencia de la estantería disminuye. Para los sistemas AS / RS con anchos de pasillo de 1,4-1,8 m, la red de columnas del edificio es a menudo de 12 m × 12 m o 12 m × 24 m, con la dirección larga abierta para eliminar por completo las columnas interiores.
Segundo, la capacidad de carga del piso. Un suelo típico de almacén debe llevar 5 kN/m2 para almacenamiento ligero, 10 kN/m2 para productos paletizados y 15-20 kN/m2 para sistemas AS/RS con cargas de piernas de estantería concentradas. La losa de suelo típicamente de 200-300 mm de espesor de hormigón C30 con refuerzo de malla A393 está diseñada según el patrón de carga del fabricante de estantería, no como una carga uniforme. Las bases de las columnas del marco de acero deben resistir las reacciones concentradas: una sola columna de estantería AS/RS puede imponer 150-300 kN por pierna, transferida a través de una placa base de 400 mm × 400 mm a la plataforma. Coordinamos el diseño de la plataforma con el diseño de estantería para que las posiciones de la base no entren en conflicto con los pasillos de las estanterías.
Tercero, el equipo de atracado y las reacciones del nivelador. Los muelles de carga con niveladores hidráulicos imponen cargas de línea de 50-100 kN/m a lo largo de la pared del muelle, además de reacciones concentradas de los parachoques de impacto del remolque. La pared del muelle es típicamente un haz de acero de 6-8 m de luz que sostiene el pozo del nivelador y el revestimiento de la pared arriba. Detallamos la pared del muelle como un conjunto estructural separado, con placas incrustadas lanzadas en la losa del piso para los postes de acero y conexiones resistentes al momento en el haz del techo para resistir el impacto lateral del remolque.
Cuarto, la adaptabilidad futura. Los inquilinos logísticos cambian. Un edificio diseñado para el almacenamiento ambiental puede necesitar la integración de la cadena fría más tarde; un almacén de productos secos puede convertirse en un centro de cumplimiento de comercio electrónico con mezzanines. Las conexiones cerradas del marco de acero, los componentes estandarizados y las reservas de carga hacen posible la adaptación. Diseñamos con una reserva de carga en vivo del techo del 20-30% y capacidad de carga de piso que acompaña a los niveles del mezzanine sin reforzar el marco primario.
Se toman cargas de los códigos pertinentes GB 50009 para los proyectos de techo vivo y viento/nieve en China, EN 1991 para los proyectos europeos, ASCE 7 para los proyectos de América del Norte y se solicitan los datos de carga del fabricante de estantes y los requisitos operativos del inquilino en la fase de diseño.
Cinco configuraciones estándar de almacén y logística
Cada configuración comienza con la operación que sirve, y su geometría se indica antes de su precio.
Almacenamiento ambiental
Edificios de almacenamiento de uso general con extensiones transparentes de 24 a 60 m, alturas de 8 a 12 m y cargas de piso de 5 a 10 kN/m2.
- Escala: 24 a 60 m, altura de la ventana de 8 a 12 m
- Carga de suelo: 5-10 kN/m2
- Espacio entre las calas: 6-12 m alineados con la red de estantería
- Pozos de nivel de muelle: 3,0 m de centro, capacidad de 6-8 t
Edificios de almacenamiento automatizados AS/RS
Almacenes de alta bahía para sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación con alturas de 18-24 m, espaciamiento de 12-24 m y cargas de piso de 15-20 kN/m2. Las redes de columnas se alinean con pasillos de estantes; las vigas de techo soportan las pistas de las grúas.
- Alturas de las abobrinas: 18-24 m para estanterías de alta abertura
- Carga de suelo: 15-20 kN/m2 para las piernas de rack concentradas
- Grilla de columnas: 12 m × 12 m o 12 m × 24 m
- Reserva de carga en el techo: 0,5-1,0 kN/m2 para el mantenimiento
Centros de distribución de atracciones transversales
Edificios diseñados para operaciones de acoplamiento cruzado con almacenamiento mínimo, rendimiento máximo. bahías anchas sin columnas (24-36 m), puertas altas (5.0-6.0 m) y losas de suelo calificadas para cargas de punto de elevadora de 40-60 kN por rueda.
- Espacio: 24-36 m para visibilidad de muelle a muelle
- Alturas de la puerta: 5,0 a 6,0 m para remolques de gran tamaño
- Plancha: 250 mm C30 con malla A393, carga de 60 kN/m2
- Posiciones en el muelle: 1 por 150-200 m2 de superficie
Almacenamiento en frío y almacenes refrigerados
Edificios de acero aislados para almacenamiento congelado y refrigerado con alturas de 10 a 18 m, aberturas de 8 a 12 m y cargas de suelo de 10-15 kN/m2.
- Intervalo de temperatura: -25 °C a +15 °C
- Isolamiento: 100-200 mm PU/PIR, λ ≤ 0,022 W/m·K
- Barrera de vapor: papel de aluminio de 0,2 mm, juntas selladas
- Calentamiento de suelo: tuberías incorporadas para evitar el levantamiento de heladas
Centros de cumplimiento del comercio electrónico
Edificios de acero de varios niveles con pisos de mezzanine para recoger, empacar y clasificar. Cuadro primario diseñado para carga en vivo de 5-8 kN/m2; mezzanines añaden 3-5 kN/m2 a niveles de 3,0-4,5 m.
- Escala primaria: 24-36 m; escala de media 6-9 m
- Nivel de mezanina: 1-3 niveles a 3,0 a 4,5 m
- Apoyo del transportador: carga de 2-5 kN/m en la línea a nivel del techo
- Planitud del piso: FF35/FL25 para transporte automatizado
Almacenes industriales de carga pesada
Edificios de acero para la fabricación pesada, el procesamiento de metales y el almacenamiento de equipos con cargas de piso de 30-50 kN/m2, grúas de 15-30 toneladas y alturas de 12-18 m.
- Carga de suelo: 30-50 kN/m2 con una losa de 500 mm de espesor
- Capacidad de grúa: 15-30 toneladas, espacio de 18-30 m
- Sección de columna: caja soldada 600×600×20 mm
- Fácito dinámico: 1,15-1,25 para las cargas de grúa por GB 50017
Seis propiedades específicas de un marco de almacén
Lo que se diseña en cada esquema, declarado como números.
120 m de espacio transparente con techo de marco espacial
Los sistemas de techo de marco espacial o tronco logran un espacio transparente de 60-120 m sin columnas interiores, utilizando nodos de esfera de perforación (φ60×3.5 mm de tubos, 3 m × 3 m de cuadrícula) o troncos de caja soldadas.
20 kN/m2 Carga en el suelo y reacciones concentradas
Las planchas diseñadas para el patrón de carga real de las estanterías, no para una carga uniforme nominal. Las patas de las estanterías AS/RS imponen 150-300 kN por patada; los bastidores son de hormigón armado de 2,0 m × 2,0 m × 0,8 m con placas de base de 400 mm × 400 mm × 40 mm y pernos de anclaje de 8 m30.
Integración de paredes y nivelaciones de muelles
Las paredes del muelle son conjuntos de acero de post y haz con una extensión de 6-8 m, diseñados para cargas de línea de 50-100 kN/m de niveladores hidráulicos y impactos concentrados de 200 kN de parachoques de remolques.
Ventilación natural y mecánica
Los ventiladores de la plataforma y los ventiladores de pared lateral proporcionan 3-6 cambios de aire por hora para el almacenamiento ambiental; los edificios refrigerados utilizan ventilación mecánica con 10-15 cambios de aire y recuperación de calor.
Reservas de carga a prueba del futuro
Los marcos primarios diseñados con una reserva de carga en el techo del 20-30% y capacidad de suelo para futuros mezaninos.
Erécción rápida y con un estallido
Todos los miembros pre-perforación, pre-cortado y ensamblado en el taller; conexión del sitio por los tornillos de alta resistencia. Un almacén de 10.000 m2 se erige en 4-6 semanas con un equipo de 15-20, incluyendo el techo y el revestimiento de la pared.
Las cargas para las que está diseñado un almacén
Estas son las cargas iniciales de un régimen de mercado chino; para los proyectos de exportación, diseñamos el código local con la misma lista de cargas.
Carga en el techo
0,5 kN/m2 en la proyección del techo (GB 50009), controlada con la alternativa de una carga de mantenimiento concentrada de 1,0 kN en el punto más desfavorable.
Carga en vivo en el piso
5-20 kN/m2 dependiendo del tipo de almacenamiento (GB 50009): 5 kN/m2 para el almacenamiento ligero (papel, textiles), 10 kN/m2 para los productos paletizados (productos de consumo), 15-20 kN/m2 para el almacenamiento pesado (metal, maquinaria) y los sistemas AS/RS. La losa de suelo está diseñada para el patrón de carga de la rueda o la pierna del fabricante del estante, no como una carga uniforme. Las cargas concentradas de los mastos de carretillas elevadoras (20-40 kN por rueda) se comprueban en centros de 1,2 m.
Carga de nieve
0,4-0,7 kN/m2 dependiendo de la región (presión básica de nieve GB 50009), con factores de deriva en los parapetos, escaleras de techo y edificios más altos adyacentes. Para los techos de gran luz (≥60 m), la longitud de deriva puede superar los 10 m, duplicando la carga de nieve de campo en el parapeto.
Carga del viento
La presión del viento básica por región (GB 50009) se aplica con la apertura real del edificio (puertas, persianas, paredes de cortina). Las grandes puertas de almacén (6 m × 6 m) crean coeficientes de presión interna que aumentan la elevación neta del techo en un 20-30%.
Cargas de grúas y equipos
Las grúas de carga aérea imponen cargas de ruedas verticales (15-30 toneladas por rueda), aumento lateral (10% de la carga levantada) y tracción longitudinal (5% de la carga levantada). Las vigas de pista de grúa se diseñan como secciones I continuas soldadas con un factor dinámico de 1.15-1.25 por GB 50017. La desviación de la viga de pista se limita a L/600 bajo carga muerta y L/400 bajo carga total.
Carga sísmica
En las zonas sísmicas (GB 50011), el almacén se clasifica como un edificio de categoría C con intensidad sísmica 7-8. El coeficiente de influencia sísmica α_max = 0.08-0.16, y el espectro de respuesta se aplica al marco con amortiguación del 5%.
Qué aporta la experiencia de larga duración al diseño de almacenes
La ingeniería de almacenes rara vez tiene el glamour de una red de estadios, pero los problemas estructurales se superponen más de lo que sugieren los presupuestos. 229 m de carbón de cuerdas de vigas de espalón limpio el más largo de su tipo en el mundo que es, estructuralmente, un edificio de almacenamiento muy grande con cargas exigentes en el suelo y atmósfera de polvo, y el Terminal 3 del aeropuerto de Guangzhou Baiyun, donde un techo de 450.000 m2 tenía que soportar equipos mecánicos, extinción de incendios y cargas de tráfico de pasajeros, manteniendo un espacio limpio de 54 m. Las mismas oficinas de ingeniería, las mismas líneas de fabricación, y la misma disciplina de erección que entregó esas estructuras se asignan a su almacén la diferencia es la magnitud de la carga, no los estándares aplicados.
El efecto práctico se muestra en los detalles que los operadores logísticos señalan: redes de columnas que se alinean con los diseños de estantes sin compromiso, los paneles de piso diseñados para las cargas reales de la rueda y las piernas en lugar de una carga uniforme nominal, paredes de muelle que resisten al impacto del remolque sin despejarse y sistemas de techo que acomodan futuras instalaciones de HVAC y solar sin refuerzo. Si su proyecto es un edificio de almacenamiento ambiental de 5.000 m2, es lo que entregamos ingeniero, galvanizado, acero enrejado, dibujado una vez y citado honestamente. Si se trata de un centro de cumplimiento AS / RS de 50.000 m2 con 24 m de altura de abismo y niveles de mezzanine, es el mismo caso con la profundidad de diseño que requiere el proceso de carga.
¿Planear un almacén o un centro de distribución?
Envíanos el programa de construcción (espan, longitud, altura de la abertura, carga del piso), el diseño de las estanterías o especificación AS / RS, y cualquier requisito especial posiciones de muelle, capacidad de grúa, temperatura de cadena fría, niveles de mezzanine.
Correo electrónico: market@permanentsteelstructure.com