Kombinace zatížení při výpočtu dřevěných konstrukcí podle evropských a amerických norem

Výrobní a obchodní podniky mají zpravidla vlastní sklady pro dlouhodobé nebo dočasné skladování různých druhů výrobků. A k tomuto účelu je vhodné a praktické používat speciální typy regálů, které musí být dostatečně pevné a spolehlivé a zároveň musí udržovat kvalitativní parametry po celou dobu provozu. Aby se předešlo nepředvídaným situacím souvisejícím s bezpečnou prací personálu a skladováním produktů, je nutné znát maximální povolené zatížení každého typu regálu.

Jaké nuance je třeba pamatovat při výpočtu přípustného zatížení?

Jak vypočítat zatížení stojanu? Při výpočtu maximálního zatížení regálů je nutné vzít v úvahu typ jeho konstrukce. Existují různé typy regálových systémů, například konzolové, paletové, středně těžké. Každý z nich má své vlastní charakteristiky přípustného zatížení. Kromě toho byste měli vzít v úvahu:

• rozměry regálu – výška, šířka, hloubka sekcí ovlivňují rozložení a velikost přípustného zatížení;
• materiál výroby: kov, dřevo, plast – to určuje jejich pevnostní charakteristiky;
• druh a rozměry použitých palet a položek nákladu – hmotnost, rozměry a umístění položek nákladu ovlivňují rozložení nákladů;
• vlastnosti základny – rovná, pevná a vysoce kvalitní betonová základna, na které spočívají stojany, jsou důležité pro výpočet bezpečného zatížení;
• seismická aktivita – v oblastech s takovou aktivitou je nutné počítat s dodatečným zatížením možnými vibracemi;
• bezpečnostní faktory – slouží k zohlednění možných odchylek a nerovnoměrného zatížení.

Správné určení maximálního zatížení vyžaduje zapojení zkušených konstruktérů. Berou v úvahu a uplatňují všechny faktory, které zaručují bezpečnost při používání regálového systému.

Firma KievMetService nabízí policové regály pro skladování různých druhů zboží. Jedná se o univerzální typ vícevrstvých systémů, žádaný v mnoha skladech, obchodech, kancelářích i v domácí sféře.

Základem policového regálu je prefabrikovaný nebo pevný kovový rám, který má výbornou stabilitu a nosnost. Tento design se snadno instaluje a demontuje. Firma nabízí policové regály různých modifikací za přijatelné ceny.

Jak jsou regály rozděleny v závislosti na maximálním zatížení?

Na základě maximálního zatížení jsou regály rozděleny do tří hlavních typů:

• lehké regály – určené pro zatížení do 750 kg, slouží k uložení malých nákladů;
• středně těžké regály – určené pro zatížení od 750 do 1600 kg, slouží k uložení středně těžkého nákladu;
• mezipatrové a paletové regály – určené pro zatížení do 32 tun, slouží k uskladnění rozměrného a těžkého nákladu.

Výběr požadovaného typu regálu se provádí s ohledem na jeho pevnostní charakteristiky, jakož i plánované rozměry a hmotnost skladovaného zboží. Je třeba dodržovat bezpečnostní požadavky a regulační omezení.

Jaké typy regálů existují podle zatížení na policích?

Zvažme hlavní typy konstrukcí s přihlédnutím k výpočtu zatížení na polici regálu.

1. Regály určené pro skladování malých nákladů (do 120 kg na polici). Obvykle se používají v kancelářích, archivech, obchodech a také v každodenním životě. Design takových regálů je jednoduchý, použité materiály jsou lehké. Regály mají pohodlná zařízení, která vám umožní rychle změnit výšku police.
2. Regály určené pro zatížení 200 kg na polici. Takové konstrukce jsou vyztuženy výztuhami. Mají mnoho způsobů montáže: skříň, žebřík, v řadě nebo římsa. Regály se obvykle používají ve skladech. Je možné měnit výšku polic.
3. Regál s nosností 300 kg na polici. Hlavní konstrukce je pozinkovaný kov, stejně jako další výztuhy. Regály se snadno instalují a demontují. Výšku polic můžete změnit.
4. Regály určené pro určité druhy výrobků o hmotnosti 500 kg na polici. Základna je z pozinkované oceli. Tento model regálu musí být připevněn k podlaze pomocí speciálních kotev. Police lze snadno nastavit tak, aby bylo dosaženo požadované výšky.
5. Regály, které unesou zátěž o hmotnosti 1000-1500 kg na polici. Byla instalována zařízení, která umožňují měnit výšku polic. Upevňovací prvky mají zámky, které zabrání posunutí police. Základem pro výrobu regálů je kov, překližka a dřevotříska. Regál musí být připevněn k podlaze pomocí kotev.

Výběr správných regálů na základě zatížení regálů je klíčem k efektivnímu a bezpečnému skladování zboží ve skladu nebo výrobním zařízení. Je nutné pečlivě vypočítat očekávané zatížení, aby nedošlo k poruchám produktů a zraněním personálu.

Společnost KievMetService vám nabízí výběr vysoce kvalitních a spolehlivých maloobchodních regálů pro prodejny. Jsou to kovové nebo dřevěné konstrukce sloužící k umístění zboží v obchodech, skladech nebo na tržnicích.

Regály jsou určeny pro pohodlné skladování a vystavení zboží. Zajišťují efektivní využití prostor a pomáhají organizovat prodejní prostory pro pohodlí zákazníků. Maloobchodní regály mají řadu designových řešení, která vám umožní efektivně a esteticky vyzdobit každou místnost.

Základní věci, kterým je třeba porozumět při výpočtu zatížení na stojanu

Kromě výběru správných regálů je důležitý jejich bezpečný provoz. Váhu je nutné rozložit rovnoměrně po policích bez přetěžování jednotlivých ploch. Pravidelná kontrola stavu konstrukce pomůže včas odstranit poškození. Je důležité vytvořit podmínky pro bezpečnost personálu a zabránit riziku zřícení regálů.

Při navrhování a instalaci kovových výrobků je nutné zvážit jejich výšku, hloubku a šířku. Důležité jsou všechny typy zatížení:

• na polici konstrukce (zatížení musí být rozloženo rovnoměrně);
• na regálech zařízení (nosnost regálů musí odpovídat hmotnosti celého nákladu);
• na návrhu instalace (určuje úroveň možného rozložení zatížení na jednotku plochy. Tuto úroveň musí výrobce uvést v přiloženém pasportu).

Je důležité, aby vzdálenost mezi policemi regálu vždy odpovídala stanovenému limitu.

Společnost KievMetService nabízí kvalifikované služby pro návrh, výrobu, dodávku a montáž regálových systémů. Mezi nejoblíbenější patří skladové regály různých konfigurací a velikostí, které se používají ve skladech, logistických centrech, stavebních a průmyslových prostorách.

Typy skladových regálů:

• paleta (pro skladování zboží na paletách);
• konzola (pro dlouhý a nestandardní náklad);
• regály na drobné kusové zboží (palety, krabice, krabice);
• policové regály (pro uložení malých nákladů).

Správný výběr a kompetentní organizace skladových regálů může výrazně zvýšit efektivitu a produktivitu skladu a snížit náklady na logistiku.

Vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při používání stojanů

Správné používání regálů je klíčem k jejich trvanlivosti a bezpečnosti skladovaných produktů. Aby se zabránilo poruchám zařízení a nehodám personálu, je třeba vzít v úvahu řadu důležitých faktorů.

1. Dodržení zátěžových charakteristik. Jak jsme již diskutovali dříve, nesmí být překročeno maximální povolené zatížení regálu a jeho jednotlivých polic – může to vést k deformaci nebo zhroucení konstrukce.
2. Rovnoměrné rozložení zátěže. Zboží je nutné rozmístit rovnoměrně po obvodu polic, protože přetížená místa regálu se rychleji opotřebovávají. Těžká břemena by měla být umístěna na spodní police.
3. Správná instalace. Police musí být bezpečně připevněny k podlaze nebo stěně – to zvyšuje jejich stabilitu a zabraňuje jejich pádu.
4. Pravidelná kontrola. Pravidelně je třeba kontrolovat stav regálového systému: těsnost šroubových spojů, nepřítomnost deformací, spolehlivost upevnění k podlaze. Je důležité všechny závady včas odstranit.
5. Školení personálu. Zaměstnanci pracující s regály musí znát pravidla bezpečného provozu, opatrně přemisťovat břemena, nenarážet do konstrukce a hlídat její celistvost.
6. Prevence škod. Je důležité chránit regály před mechanickými nárazy (nárazy vysokozdvižných vozíků, padající břemena atd.). K tomuto účelu se používají speciální ploty a prvky tlumící nárazy.

Kontrola zatížení regálových systémů je klíčová pro všechny uživatele konstrukcí. Pro plánování, objednání a spolehlivou instalaci regálového zařízení byste se měli obrátit na odborníka.

Společnost KievMetService zaujímá přední místo v oblasti pohodlného a praktického skladování různých druhů zboží. Kvalifikovaný tým provádí jakýkoli typ návrhu a montáže regálů ve všech regionech Ukrajiny.

„KievMetService“ nabízí klientům různé typy efektivního skladování produktů za rozumné ceny. Vždy najdeme nejvýnosnější a nejpohodlnější řešení, které splňuje všechny potřeby a bezpečnostní standardy.

Kromě stanovení hodnot zatížení musí výpočet dřevěných konstrukcí zohledňovat i vlastnosti kompatibility zatížení. Na rozdíl od kovových konstrukcí, u kterých největší zatížení zahrnuje všechny nepříznivé vlivy na konstrukci, závisí pevnostní hodnoty dřevěných konstrukcí na délce trvání zatížení a vlhkosti dřeva. Kromě toho je nutné při výpočtu mezního stavu pro vhodnost k použití zohlednit speciální vlastnosti. Jaký vliv to má na výpočet dřevěných konstrukcí a jak provést výpočet v programech RSTAB a RFEM, je vysvětleno v tomto článku.

Výpočet mezní únosnosti dřevěných konstrukcí

Jak již bylo zmíněno výše, nejvyšší napětí obvykle způsobuje nejvyšší zatížení konstrukčních prvků. Ve většině evropských a amerických norem však pevnost dřevěných prvků závisí na době působení zatížení a obsahu vlhkosti v materiálu. Proto se může stát, že kombinace zatížení je rozhodující, i když neobsahuje nejvyšší napětí v poměru k celkovému. Proto je důležité věnovat pozornost nalezení rozhodující kombinace zatížení. To je graficky znázorněno na obrázku 01.

E_d = vypočítaná hodnota zatížení
R_d = vypočítaná hodnota pevnosti
t = doba trvání zatížení
g = konstantní zatížení
s = zatížení sněhem
w = zatížení větrem

Případ 1:
Určující kombinace zatížení = g + s + w
Zdůvodnění: Zatížení od g + s + w je nejblíže křivce R_d.

Případ 2:
Určující kombinace zatížení = g
Zdůvodnění: Zatížení od g nejblíže křivce R_d.

Případ 3:
Určující kombinace zatížení = g + s
Zdůvodnění: Zatížení od g + s je nejblíže křivce R_d.

Případ 4:
Určující kombinace zatížení = g + s
Zdůvodnění: Zatížení od g + s překračuje křivku R_d → V_d > R._d.

Vliv doby trvání zatížení je v [1] zohledněn pomocí modifikačního koeficientu k_modPro řízení této situace byl v [2] použit koeficient C_D (ASD) a součinitele λ (LRFD). Švýcarská norma [3] jednoduše definuje vliv doby trvání zatížení na pevnost pomocí součinitele η_M a je proto stejný pro všechny efekty; Obrázek 01 proto v tomto případě neplatí.

Výpočet mezního stavu použitelnosti dřevěných konstrukcí

Při výpočtu mezního provozního stavu dochází k největším deformacím v důsledku průhybu, pokud se vezmou v úvahu všechny deformační poměry z nepříznivých vlivů. Podle [1] je nutné vypočítat následující deformace, například pro německou a rakouskou aplikaci:

• elastická počáteční deformace w_inst
  sestávající z charakteristické kombinace
• konečná deformace w_ploutev
  včetně charakteristických počátečních deformací a vztahů tečení kvazipermanentní kombinace
• konečná deformace w_{ploutev, síť}
  která zahrnuje kvazipermanentní počáteční deformaci a poměry tečení kvazipermanentní kombinace. Podle norem jiných zemí se v tomto případě zohledňuje i charakteristická počáteční deformace, ale ty jsou podle německého a rakouského dodatku příliš „náročné“.

[2] nevysvětluje, které zatěžovací stavy se mají použít k určení kombinací zatížení pro použitelnost. Norma odkazuje na aktuální stavební předpisy. V tomto případě lze k určení rozhodující kombinace zatížení použít IBC (Mezinárodní stavební předpis) [4]. Vysvětlení pouze s ohledem na dotvarování je vysvětleno v [2]. Na rozdíl od jiných evropských předpisů IBC zvažuje zatížení samostatně s ohledem na deformaci. Mezní hodnoty deformace jsou výsledkem působení pouze užitného zatížení a zatížení sněhem nebo větrem a v případě dotvarování stálého zatížení + užitného zatížení.

Podle [3] je nutné analyzovat mimo jiné následující mezní stavy:

• vzácný případ výpočtu
  včetně charakteristických počátečních deformací a vztahů tečení kvazipermanentní kombinace
• běžný případ výpočtu
  který zahrnuje typickou počáteční deformaci a poměr tečení kvazipermanentní kombinace
• případ kvazipermanentního výpočtu
  který zahrnuje kvazipermanentní počáteční deformaci a poměr tečení kvazipermanentní kombinace

Zohlednění doby zatížení, obsahu vlhkosti a dotvarování dřeva ve výpočtech v programech RFEM a RSTAB

Aby se ve výpočtu zohlednila doba trvání zatížení, vlhkost dřeva a dotvarování, obsahují programy RFEM a RSTAB samostatné normy pro klasifikaci zatěžovacích stavů a jejich kombinací. Příslušná norma obsahuje doplňkové nastavení „Dřevo“.

Ve vlastnostech odpovídající normy je tak možné nastavit specifické parametry, například definici součinitele dotvarování. To znamená, že budou provedena potřebná nastavení pro vytváření kombinací zatížení.

Aby se ve výpočtu zohlednila doba trvání zatížení, je nutné při vytváření zatěžovacího stavu zadat odpovídající dobu trvání zatížení.

Bude automaticky zohledněn ve výpočtových modulech (RF-/TIMBER Pro, RF-/TIMBER AWC, RF-LAMINATE atd.) a přiřazen jednotlivým zatížením.

Tím je zajištěno, že výpočet mezní únosnosti pro každou kombinaci zatížení je proveden s nejkratší dobou trvání zatížení z dostupných zatěžovacích stavů.

Při výpočtu mezního stavu únosnosti musí být mezní hodnoty přiřazeny příslušnému návrhovému případu v obecných datech příslušného doplňkového modulu. Pokud jsou zatěžovací stavy vytvářeny ručně bez použití automatické kombinace zatížení, musí být přiřazení hodnot provedeno také ručně.

Mezní hodnoty lze upravit ve standardním nastavení nebo v nastavení Národní přílohy pro odpovídající výpočetní případ.