Ocena bezpieczeństwa stateczności stosu załadowanych stalowych palet słupkowych

• Autorzy: Pelc J.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.47.3.2017.1

Warianty tytułu

EN

Stability Safety Assessment for a Stack of Loaded Steel Post Pallets

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Cel: Opracowanie sposobu oceny bezpieczeństwa zestawiania załadowanych palet w stos. Przedstawienie przykładowej ścieżki analizy stateczności stosu konkretnych palet słupkowych przeznaczonych do składowania opon pneumatycznych. Metoda: Ze względu na aktualny brak norm dotyczących oceny stateczności stosu palet, spiętrzone palety słupkowe potraktowano jako samostateczną konstrukcję wielokondygnacyjną bez stężeń. Bazując na aktualnie obowiązującej w Unii Europejskiej normie dotyczącej projektowania konstrukcji stalowych, przeprowadzono analizy nośności słupków palety i równowagi stosu złożonego z kilku palet poddanego działaniu ciężaru własnego i ładunków oraz sił poziomych wynikających ze wstępnych imperfekcji globalnych przechyłowych i lokalnych łukowych. Uwzględniono także oddziaływanie wózka widłowego na stos. Wyniki: Na podstawie obliczonej wartości mnożnika obciążenia krytycznego dla stosu pięciu załadowanych palet stwierdzono, że stos stanowi układ konstrukcyjny wrażliwy na efekty drugiego rzędu i wymaga uwzględnienia wpływu deformacji na wartości sił wewnętrznych w jego elementach. Zgodnie z normą określono wartość wstępnej imperfekcji przechyłowej stosu i wartość obliczeniową wstępnej imperfekcji łukowej słupka palety. Wyznaczono siły poziome działające na stos wynikające z imperfekcji przechyłowych i łukowych. Zastosowanie proponowanego sposobu do analizy stateczności rzeczywistego stosu złożonego z pięciu palet słupkowych załadowanych oponami pneumatycznymi pozwoliło stwierdzić, że we wszystkich przypadkach możliwych przechyłów spełnione są warunki nośności wszystkich najbardziej wytężonych słupków, tj. słupków dolnej palety. Wykazano, że moment sił dążących do wywrócenia stosu jest dużo mniejszy niż moment ustateczniający go. Stąd warunek równowagi statycznej związany z niebezpieczeństwem wywrócenia stosu wokół krawędzi dolnej palety spoczywającej na posadzce jest spełniony ze znacznym zapasem. Wnioski: Siły poziome działające na stos palet będące wynikiem imperfekcji przechyłowych i łukowych układu oraz siła związana z oddziaływaniem wózka widłowego stwarzają niebezpieczeństwo zawalenia się stosu. Przyczyną tego zjawiska może być zarówno wyczerpanie nośności słupka palety, jak i sztywny obrót całego stosu względem jego dolnej krawędzi. Proponowana metoda umożliwia skuteczne określanie bezpieczeństwa składowania załadowanych palet słupkowych ułożonych jedna na drugiej. Zostało ono określone warunkami nośności słupków najniżej położonej palety oraz warunkiem statyki zapewniającym niewywracalność całego stosu palet.

EN

Aim: Developing a method to evaluate the safety of stacking loaded pallets. Presenting an exemplary stability analysis path for a stack of specific post pallets designed for the storage of pneumatic tyres. Method: Due to the current lack of standards for assessing pallet stack stability, stacked post pallets were treated as a self-stable multi-storey construction without bracings. Based on the current standard binding in the European Union for the design of steel structures, analyses of the load capacity of pallet posts and the balance of a stack of several pallets subjected to its dead weight and loads as well as horizontal forces resulting from initial global sway and local bow imperfections were performed. The impact of the forklift truck on the stack was also taken into account. Results: Based on the calculated value of the critical load multiplier for the stack of five loaded pallets, it was found that the stack is a structure sensitive to second order effects and there is a need to take into consideration the influence of deformations on internal force values in its elements. According to the standard, the value of the stack initial sway imperfection and the design value of the pallet post’s initial bow imperfection were determined. Horizontal forces acting on the stack resulting from the sway and bow imperfections were determined. The application of the proposed method for the stability analysis of an actual stack composed of five post pallets loaded with pneumatic tyres made it possible to conclude that in all cases of possible sways the load capacity conditions for the most stressed posts, i.e. the posts of the lowermost pallet, were fulfilled. It was evidenced that the moment of the forces attempting to overturn the stack is much smaller than the stabilising one. Hence, the static balance condition associated with the risk of the stack overturning around the edge of the lowermost pallet resting on the floor was met with a considerable margin. Conclusions: The horizontal forces acting on the stack of pallets resulting from the sway and bow imperfections of the system and the force associated with the forklift truck create the risk of the stack’s collapse. The reason for this phenomenon can be both exhausting the pallet post’s load capacity and the entire stack’s rigid rotation around its lower edge. The proposed method makes it possible to effectively determine the safety for storage of loaded post pallets placed one on the other. It was determined based on the load capacity conditions for the posts from the lowermost pallet and on the static condition ensuring that the whole pallet stack would not be overturned.

Słowa kluczowe

PL

bezpieczeństwo wytrzymałościowe; stateczność; imperfekcja; paleta; stos; magazynowanie

EN

strength safety; stability; imperfection; pallet; stack; warehouse

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 47, iss. 3
• Strony: 14--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Pelc J.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• [1] Bernuzzi C., Gobetti A., Gabbianelli G., Simoncelli M., Unbraced pallet rack design in accordance with European practice. Part 1: Selection of the method of analysis, “Thin Walled Structures” 2015, 86, 185–207.
• [2] Bernuzzi C., Gobetti A., Gabbianelli G., Simoncelli M., Unbraced pallet rack design in accordance with European practice. Part 2: Essential verification checks, “Thin Walled Structures” 2015, 86, 208–229.
• [3] Shah S.N.R., Sulong N.H. Ramli, Jumaat M.Z., Shariati M., Stateof-the-art review on the design and performance of steel pallet rack connections, “Engineering Failure Analysis” 2016, 66(8), 240–258.
• [4] Wolny S., Ładecki B., Matachowski F., Designing folding wall box pallets, “Mechanics and Control” 2014, 33(1), 37–41.
• [5] PN-M-78207:1981 Palety ładunkowe słupkowe metalowe. Parametry podstawowe.
• [6] PN-M-78205:1988 Palety ładunkowe metalowe. Wspólne wymagania i badania.
• [7] PN-EN 1993-1-1:2006 Projektowanie konstrukcji stalowych. Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [8] Tilburgs Cees J., Regały dla poprawnie użytkowanych wózków (Cz. 1), „Logistyka” 2001, 1, 33–40.