Regały ramowe rzędowe – jest to konstrukcja, z którą mamy najczęściej do czynienia w różnych magazynach. Zwykle nie zastanawiamy się, jak są zbudowane – jaki jest koń, każdy widzi – można by powiedzieć: Rama, belka itd.

Czy zdajemy sobie sprawę, jak ważne dla bezpieczeństwa ich użytkowania jest zapewnienie właściwego stanu technicznego.

W Internecie można znaleźć wiele nagrań z kamer przemysłowych przedstawiających katastrofy w magazynach — katastrofy, w których runęły całe instalacje regałowe, a może też zginęli ludzie.

Jak więc zbudowane są regały rzędowe, którym niekiedy zdarza się poważna katastrofa?

Warto to wiedzieć, aby pomóc sobie w ewentualnym uniknięciu podobnych zdarzeń. Główne elementy statyki takich regałów magazynowych to ramy nośne i belki poziome. Na pojedynczy regał składają się więc 2 ramy i kilka par belek, które tworzą poziomy składowania. Każda rama i każda para belek mają pewną dopuszczalną nośność, której przekroczenie może doprowadzić do katastrofy.

Budowa ramy regału:

Na początek jest krąg taśmy stalowej, z którego maszyna odwija pas blachy, przecina na odcinki o wymaganej długości i przepuszcza przez różne rolki prostujące, wykrojniki otworów, walce profilujące,  aby na końcu uzyskać odpowiednio ukształtowany słup – główny element nośny ramy regału. Jest to operacja obróbki plastycznej na zimno. Słup może być następnie polakierowany lub jeżeli był profilowany z blachy ocynkowanej, po umyciu jest gotowy do dalszego użycia.

Słupy mają różny kształt profilu (grubość blachy, szerokość, liczbę zagięć) w zależności od producenta i od wymaganej nośności. Ponadto mają szereg otworów – okrągłych (montażowych) oraz specjalnego kształtu, które posłużą do zaczepienia w przyszłości belek poziomych w trakcie budowy instalacji regałowej.

Stężenia – element ramy regału, służący do połączenia ze sobą 2 słupów i stworzenia sztywnej konstrukcji – zdolnej do przenoszenia obciążeń od poziomów belkowych.

Stężenia są zwykle wykonane z blachy ocynkowanej i podobnie jak słupy profilowane w procesie obróbki plastycznej na zimno. Z reguły mają kształt trochę zamkniętej litery C. Na każdym końcu stężenia jest otwór montażowy.

W zależności od konstrukcji ramy, stężenia będą występować jako poziome lub ukośne i będą mieć różną długość. Na rysunku są przedstawione różne – najczęściej spotykane systemy stężeń.

Stężenia ze słupami są połączone za pomocą śrub z nakrętkami. Zaleca się, aby te elementy złączne były wykonane w klasie 8.8, a ponadto nakrętki miały zabezpieczenie przed samoczynnym odkręcaniem (np. pod wpływem drgań przenoszonych przez posadzkę). Może to być system Tensilock lub wkładka z tworzywa sztucznego. W zależności od długości stężeń poziomych nasza rama będzie mieć różną szerokość. Najczęściej spotykamy szerokości 800, 1100, 1250 [mm], ale bywają również inne w zależności od potrzeb. Długość ram (wysokość regału) z kolei może być zwykle od 2m do 12-13m.

Mocowanie ramy regałów do podłoża – stopy.

Po zmontowaniu ramy – skręceniu 2 słupów i odpowiedniej liczby stężeń – rama musi być zdolna do ustawienia w pionie. W tym celu do dolnej strony słupów zamontowane (przykręcone) zostaną odpowiednie stopy. W zależności od producenta i typu ramy będą one mieć różny rozmiar, grubość i kształt. Każda stopa ponadto musi mieć otwory (1,2,3 lub 4) umożliwiające zamontowanie do posadzki (obowiązujące przepisy nakazują trwały montaż do posadzki wszelkich regałów obsługiwanych za pomocą silnikowych urządzeń obsługowych).

Belki poziome — tzw. trawersy*

*W mowie potocznej belki poziome nazywane są trawersami, nie jest to do końca poprawne określenie, jednak przyjęło się na tyle w branży magazynowej, że będziemy się nim posługiwać również na potrzeby tego artykułu.

Trawersy mają różną nośność i długość w zależności od potrzeb. Najczęściej spotykane kombinacje głębokości ram i długości belek przedstawia rysunek:

Belki poziome mogą być wykonane z profili hutniczych (INP lub C) lub jako cienkościenne z blachy, przy czym te ostatnie jako profile otwarte lub zamknięte  (skrzynkowe).
Dla obciążeń do kilkuset kilogramów można stosować trawersy z profili otwartych. Dla większych obciążeń – profile zamknięte lub hutnicze. Obecne najczęściej stosowane są profile zamknięte. Wykonane są zwykle z 2 odpowiednio wygiętych pasów blachy, zgrzewanych ze sobą punktowo co kilka – kilkanaście centymetrów. Przekrój przykładowej belki skrzynkowej przedstawia rysunek.

Wymaganą nośność takiego profilu zapewnia się poprzez grubość zastosowanej blachy oraz odpowiednią wysokość (na przykładowym rysunku jest 100 mm). Spotykane najczęściej wysokości profilu to 80, 100, 120, 140 [mm], a najczęściej spotykana szerokość to 50 mm.

Profil trawersy, aby mógł zostać zamontowany do ramy, musi posiadać na obu końcach odpowiednie zaczepy. Zaczepy te muszą pasować do profilowych otworów wykonanych na słupach ramy. Każdy producent projektuje zaczepy belek wg własnego pomysłu,  a więc mogą różnić się kształtem, wymiarami i innymi cechami, które uniemożliwiają zastosowanie belek jednego producenta do ram innego producenta. Niejednokrotnie nawet różne typy ram tego samego wytwórcy wymagają stosowania dedykowanych dla nich belek z odpowiednimi zaczepami.

Dlatego, w przypadku uszkodzenia trawersy i potrzeby jej wymiany tak ważne jest poprawne zidentyfikowanie producenta i dobranie odpowiedniego modelu belki – ma to znaczenie szczególnie w przypadku modeli historycznych.

Każda zawieszona na ramie trawersa wymaga zabezpieczenia przed przypadkowym zrzuceniem. Do tego celu stosuje się specjalne zawleczki. Zawleczka przechodzi przez odpowiednie otwory w zaczepie belki i słupie ramy uniemożliwiając przypadkowe odpięcie belki.  Zawleczki mają różną konstrukcję w zależności od producenta i muszą być stosowane zgodnie z właściwą instrukcją obsługi.

Po ustawieniu ram, zapięciu wymaganych belek poziomych i zabezpieczeniu zawleczkami uzyskujemy prawie gotowy regał ramowy rzędowy. Należy pamiętać, że nośności ram, trawers oraz wysokości ich zawieszenia muszą być określone w projekcie instalacji. Nośność ramy zależy nie tylko od jej konstrukcji, ale w znacznym stopniu od wysokości zawieszenia poziomów belkowych, a zwłaszcza pierwszego poziomu!

Ustawianie rzędów regałowych

Ponadto istotna jest liczba połączonych ze sobą regałów,  tworzących rząd regałowy. Producenci zwykle jako minimalną liczbę regałów w rzędzie podają 3,  ale instrukcje montażowe mogą stanowić inaczej.

Regał (rząd) jak na rysunku wyżej po lewej jest to rząd pojedynczy. Takie regały zwykle ustawiamy pod ścianami hali magazynowej. Kolejne regały (rzędy regałowe) zwykle ustawiamy w konfiguracji podwójnej z dostępem z obu stron. Dostęp, czyli korytarz roboczy, musi być takiej szerokości, aby zapewnić możliwość obsługi właściwym wózkiem widłowym.

Każdy rząd regałów jest obliczany statycznie, tak jakby był rzędem pojedynczym. W rzędach podwójnych zwykle stosujemy łączniki ram, które stanowią element dystansowy pomiędzy rzędami. Nie mają one znaczenia dla statyki systemu. Umiejscowienie tych łączników jest wskazane z reguły w instrukcji montażu producenta, a norma PN-EN 15635:2010 zaleca, aby montowane były jak na rysunku:

Należy przypomnieć, że normy również zalecają, aby ze względów bezpieczeństwa skrajne ramy rzędów regałowych były wyższe około 50 cm od ram wewnętrznych,  a najlepiej, jeżeli „przewyższenie” ramy będzie do wysokości połowy ładunku składowanego na najwyższym poziomie. Ma to na celu zabezpieczenie ładunku na skrajnej palecie przed przypadkowym zrzuceniem na posadzkę obok regału.

W niektórych systemach regałowych rzędy posiadają dodatkowe wzmocnienia krzyżowe jak na rysunku.

Stężenia te mają za zadanie zapewnić dodatkową sztywność rzędu regałowego „wzdłuż rzędu” i zabezpieczyć regały przed przechylaniem się. Mogą one częściowo przejmować obciążenia zginające od węzłów „rama-zaczep belki”. Podczas montażu regałów muszą zostać odpowiednio napięte za pomocą śrub rzymskich. Poluzowanie tych stężeń w trakcie eksploatacji może sugerować odchylanie się ram od pionu i wymaga pilnej kontroli.

Poprawnie wykonane zamocowanie regału do posadzki jest niezwykle ważne!

Jak pisaliśmy wcześniej, takie mocowanie jest wymagane, a stopa posiada przewidziane do tego otwory. Nie ma precyzyjnych przepisów dotyczących sposobu montażu. Normy w żaden sposób nie określają liczby punktów montażowych do posadzki. Można powiedzieć, że pomijają całkowicie to zagadnienie  – dlatego też każdy producent w instrukcji podaje liczbę i położenie otworów, przez które należy zamontować ramę do posadzki.

Spotykamy się z rozwiązaniami w instrukcjach mówiącymi najczęściej o jednej kotwie na stopę. Takie rozwiązanie nie zabezpiecza dolnej części słupa przed skręcaniem pod wpływem kontaktu z wózkiem lub ładunkiem ustawianym na poziomie posadzki, czy też drgań instalacji i obciążeń od składowanego ładunku. Skręcanie to powoduje powstanie dodatkowych naprężeń w słupie i z punktu widzenia statyki systemu jest bardzo niekorzystne. Zakotwienie za pomocą 2 kotew zabezpieczy słupy przed skręcaniem, a ponadto oczywiste jest, że będzie 2-krotnie bardziej odporne na działanie sił ścinających, które pojawią się przy ewentualnym uderzeniu wózkiem lub ładunkiem.

Montaż wykonujemy zwykle za pomocą kotew rozprężnych, chemicznych lub śrub do betonu, jednakże, zanim przymocujemy regał do posadzki, należy uzyskać właściwą pionowość ram. Norma PN-EN 15620:2010 określa, jakie są dopuszczalne odchylenia ram od pionu dla różnych rodzajów regałów. Z czego wynikają te odchylenia? Posadzka, na której ustawiamy regały, nigdy nie jest idealnie płaska i  często mamy do czynienia z sytuacją, gdzie jedna stopa ramy regału jest nieco niżej niż druga. Tę różnicę należy zniwelować, podkładając pod stopy odpowiednie podkładki.

Po właściwym ustawieniu ram można przystąpić do kotwienia. Każdy wytwórca kotew w instrukcjach podaje właściwe parametry dotyczące średnic i głębokości przygotowanych w posadzce otworów oraz minimalną odległość od krawędzi (np. od dylatacji), która zabezpieczy posadzkę przed pękaniem. Oczywiście przy kotwieniu regałów należy pamiętać o wszelkich instalacjach w posadzce, aby nie doprowadzić do ich uszkodzenia. Prawie koniec. Jeszcze tablica informacyjna i możemy zacząć użytkować nasz regał. Tablica informacyjna ma za zadanie identyfikować naszą instalację. Musi ona zawierać informacje o dostawcy systemu, numerze projektu i dacie montażu. Ponadto wszelkie informacje o dopuszczalnych obciążeniach i wysokościach poziomów składowania oraz dane niezbędne do identyfikacji części. Na tablicy powinna być umieszczona również data wymaganego przeglądu okresowego (rocznego). Należy przypomnieć, że przeglądy takie wymagane są przez prawo obowiązujące w Polsce, a ich brak może skutkować przykrymi konsekwencjami.

Instalacja regałowa w tym kształcie jest właściwie gotowa do użytkowania. Wskazane jest jednak zabezpieczenie jej przed uderzeniami lub najechaniem przez pracujący wózek widłowy za pomocą różnego rodzaju ochraniaczy. Ochraniacze mogą zabezpieczać pojedynczy słup lub czoło rzędu regałowego na jego końcu. Występują jako stalowe mocowane kotwami do posadzki lub z tworzywa sztucznego zatrzaskiwane bezpośrednio na słupie. Należy mieć świadomość, że ochraniacz nie jest „odbojnicą” i w kontakcie z wózkiem widłowym na pewno ulegnie zniszczeniu. I to jest właśnie jego zadanie – ochronić słup lub ramę kosztem „własnego zdrowia”.

Należy również pamiętać, że nawet poprawnie zamontowane regały nie zagwarantują bezpieczeństwa pracownikom, gdy zaniedbamy obowiązek wykonywania regularnych kontroli stanu regałów.

Miłego użytkowania!