ES2643381T3

ES2643381T3 - Marco resistente al momento flexible de estantería de almacenamiento, para reducir los daños sísmicos a los productos almacenados

Info

Publication number: ES2643381T3
Application number: ES12860364.4T
Authority: ES
Inventors: Andrew L. Kirby
Original assignee: Hannibal Industries Inc
Current assignee: Hannibal Industries Inc
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: WO2013095680A8; US9066585B2; BR112014015493B1; CA2859651C; CO7101207A2; US20140202968A1; CN103648330A; EP2793651A4; MX353491B; CL2014001695A1; EP2793651A1; AU2012355955A1; MX2014007332A; BR112014015493A2; JP2015516344A; EP2793651B1; WO2013095680A1; AU2012355955B2; CA2859651A1; PE20142222A1

Description

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DESCRIPCION

Marco resistente al momento flexible de estanteria de almacenamiento, para reducir los danos s^smicos a los productos almacenados

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

(a) Campo de la invencion

[0001] Esta invencion se refiere a una estanteria de almacenamiento usada para la retencion de pales de productos almacenados y mas particularmente, a una estanteria de almacenamiento que tiene un marco resistente al momento flexible. El marco resistente al momento flexible es capaz de flexionarse o flotar lo suficiente durante un terremoto para evitar el derrumbamiento del marco y danos a los productos almacenados recibidos en pales.

(b) Discusion del estado de la tecnica

[0002] Los terremotos son acontecimientos diarios alrededor del mundo y son provocados por una liberacion de energfa en la corteza terrestre. Esta liberacion de energfa crea ondas sfsmicas, medidas usando sismometros. Un terremoto de una magnitud 3 o menos es casi imperceptible. Pero, un terremoto de una magnitud de 5 a 7 y superior puede causar gran dano en las estructuras de edificios. La presente invencion se disena para dirigir el dano potencial a los productos almacenados en un edificio cuando se aplica una fuerza sfsmica lateral, provocada por un terremoto,

[0003] Con la llegada de montacargas grandes capaces de elevar pales con productos sobre los mismos y colocando los pales en las estanterias de almacenamiento de 12, 18, 24 pies y mas altas, las estanterias de almacenamiento altas son ahora sometidas a oscilacion, derrumbamiento o cafdas durante un terremoto severo, asf causando danos a los productos almacenados.

[0004] En solicitudes publicadas en EEUU 2006/0237378 de Pellegrino et al. y 2002/0117462 de Hung, dos tipos diferentes de estanterias de almacenamiento flexibles se describen para absorcion y disipacion de vibraciones. En una de estas solicitudes, un aislador de vibracion se instala en la base de la estanteria junto con el arriostramiento diagonal anadido para el refuerzo del marco de la estanteria. Estas dos estanterias de almacenamiento son complejas en su diseno con marco adicional y estructura de base que no se requieren en la presente invencion.

[0005] La presente invencion se simplifica en diseno con caracteristicas unicas de ingenieria estructural y ventajas que no se encuentran en las precedentes estanterias de almacenamiento metalicas grandes y altas usadas dentro de un edificio o fuera del edificio.

[0006] US 5 014 487 A divulga un marco resistente al momento segun el preambulo de la reivindicacion 1. RESUMEN DE LA INVENCION

[0007] En vista de lo anteriormente mencionado, es un objetivo primario de la presente invencion el hecho de proporcionar una estanteria de almacenamiento alta con un marco resistente al momento flexible que es capaz de flexionar o desviarse lateralmente durante un terremoto, reduciendo el potencial del derrumbamiento del marco, reduciendo el potencial de danos a los productos almacenados en el marco y mejorando inmensamente la seguridad para personas en el area cerca del marco.

[0008] Otro objeto de la estanteria de almacenamiento es que el marco resistente al momento puede ser ensamblado en el terreno sin soldadura de las partes. Tambien, los componentes del marco son intercambiables y pueden utilizarse para construir el marco a varias alturas. Ademas, se puede aumentar la longitud y anchura del marco resistente al momento cuando se requiere almacenamiento adicional.

[0009] Otro objeto de la invencion es que el marco resistente al momento flexible se simplifica en diseno. Tambien, el marco usa postes estandar metalicos huecos de forma angular con menos peso estructural, mayor flexibilidad y a un coste reducido de la estanteria de almacenamiento.

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[0010] La estanteria de almacenamiento segun la presente invencion es tal y como se define en la reivindicacion 1. El marco resistente al momento se pliega o flota cuando un vector, fuerza lateral "V" se aplica al mismo, tal como un terremoto.

[0011] Cuando la fuerza lateral "V se aplica al marco resistente al momento, una parte superior del marco resistente al momento se desplaza desde la vertical en un angulo "A Flexible". Este angulo es mayor que un angulo "A rigido" para estanterias de almacenamiento similares con bastidores rigidos. Asf con este angulo de flexibilidad, el marco resistente al momento flexible reduce el dano potencial a los productos almacenados en la estanteria de almacenamiento.

[0012] Estos y otros objetos de la presente invencion seran aparentes para los familiarizados con las estanterias y marcos de almacenamiento disenados para resistir fuerzas sfsmicas cuando se revisa la siguiente descripcion detallada, que muestra una construccion nueva, combinacion, y elementos como se describen aquf, y se definen por las reivindicaciones de forma mas particular, y se entendera que cambios en las formas de realizacion de la invencion descrita aqu se entiende que se incluyen dentro del campo de las reivindicaciones, excepto en la medida en que se pueden excluir por la tecnica anterior.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0013] Los dibujos anexos ilustran formas de realizacion preferidas completas en la presente invencion segun los mejores modos actualmente concebidos para la aplicacion practica de la estanteria de almacenamiento con marco resistente al momento flexible, y en la cual:

FIG. 1 es una vista en perspectiva de la estanteria de almacenamiento en cuestion con un marco resistente al momento flexible con una pluralidad de conjuntos de vigas de carga horizontales y vigas cruzadas dispuestas una encima de la otra y libremente fijadas a cuatro postes verticales. Como un ejemplo, se muestran cuatro de los conjuntos de vigas de carga con pales de madera recibidos sobre las mismas para soportar varios productos.

FIG. 2 es una vista en perspectiva aumentada de una parte del marco resistente al momento flexible con un par de vigas cruzadas horizontales con conectores de soporte en forma de "U" atornillados a los lados opuestos de un poste vertical. Tambien, se muestra una parte de una viga de carga horizontal con un conector bridado en forma de "L" atornillado a un lado del poste vertical.

FIG. 3 es una vista en corte transversal de una de las vigas cruzadas tomada a lo largo de las lmeas 3-3, mostradas en la FIG. 2.

FIG. 4 es una vista en corte transversal de uno de los postes verticales tomada a lo largo de las lmeas 4-4, mostrado en la FIG. 2.

FIG. 5 es otra vista en corte transversal de los postes verticales tomados a lo largo de lmeas 5-5, mostrada en la FIG. 2.

FIG. 6 es una vista frontal de un marco rigido, mostrado en la FIG. 7, o bien el marco resistente al momento flexible en cuestion, mostrado en la FIG. 8, con una serie de pales con productos recibidos en las vigas de carga del marco.

FIG. 7 es una vista lateral de un marco rigido con una fuerza de vector "V" aplicada al mismo y a lo largo de una anchura del marco. El marco rigido es mostrado inclinandose a la derecha desde la vertical y en un angulo "A rigido".

FIG. 8 es una vista lateral del marco resistente al momento flexible en cuestion con la fuerza del vector "V" aplicada al mismo y a lo largo de una anchura del marco. El marco resistente al momento flexible es mostrado inclinandose a la derecha desde la vertical y a un angulo "A Flexible".

FIG. 9 es un grafico de espectros de respuestas de diseno que ilustra una lmea horizontal "T", donde T es un periodo estructural de vibracion. Se muestra una lmea vertical "SA", que ilustra coeficientes para una obra en construccion y tipo suelo, sometida a una fuerza lateral durante un terremoto.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACION PREFERIDAS

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[0014] En la FIG. 1, una vista en perspectiva de la estanteria de almacenamiento en cuestion es mostrada teniendo una referencia numerica general 10. La estanteria de almacenamiento 10 incluye un marco resistente al momento flexible, con una referencia numerica general 12. El marco resistente al momento 12 se compone de una pluralidad de conjuntos de vigas de carga horizontales 14 y vigas cruzadas horizontales 16, dispuestas una encima de la otra y libremente fijadas a los lados de cuatro postes distanciados verticales 18. Los postes 18 incluyen un primer poste 20, un segundo poste 22, un tercer poste 24 y un cuarto poste 26.

[0015] Un fondo de los postes verticales 18 se instalan en las placas de base del marco 28 y se anclan a una superficie del suelo 30. Cuatro de las vigas de carga superiores 14 se muestran con pales de madera 32 recibidos sobre las mismas para soportar varios productos almacenados 34. Un ejemplo de productos almacenados 34 en los pales 32 se muestra en FIG. 6.

[0016] Una fuerza de vector "V", mostrada como flechas 36 a lo largo de una anchura del marco 12, puede aplicar una fuerza lateral tal para flexionar o desviar el marco 12, mostrado en lmeas discontinuas 37, en un angulo "A Flexible" y sin el derrumbamiento de la estanteria 10. Asimismo, la fuerza del vector "V", mostrada como flechas 38 a lo largo de una longitud del marco 12, puede aplicar una fuerza lateral tal para flexionar o desviar el marco 12, mostrado en lmeas discontinuas 39, en un angulo "A Flexible" y sin el derrumbamiento de la estanteria 10.

[0017] En este dibujo, tres conjuntos inferiores de vigas de carga 14 y vigas cruzadas 16 se muestran sin pales y distanciados cada 91,44 cm (36 pulgadas). Un cuarto conjunto de vigas de carga 14 y vigas cruzadas 16 se muestra dispuesto sobre la superficie del suelo 30 y reteniendo un pale 32. Conjuntos adicionales de vigas de carga 14 y vigas cruzadas 16 estan dispuestas sobre el cuarto conjunto de carga y vigas cruzadas y distanciadas 91,44 cm (36 pulgadas), 182,88 cm (72 pulgadas) y otros 182,88 cm (72 pulgadas). Obviamente al revisar este dibujo, cualquier numero establecido de vigas de carga 14 y vigas cruzadas 16, fijado a los cuatro postes verticales 18, puede ser dispuesto a alturas diferentes en los postes 18 para recibir tamanos diferentes y tipos de productos en los pales. Tambien, la anchura y longitud de la estanteria 10 se puede expandir con postes verticales anadidos, vigas de carga y vigas cruzadas.

[0018] Durante el ensamblaje del marco resistente al momento flexible 12 en el terreno y en la superficie del suelo 30, un primer conjunto de vigas de carga 14 y vigas cruzadas 16 se fijan de forma desmontable a los postes verticales 18. Las extremidades opuestas de una primera viga de carga 14 se fijan de forma desmontable a los primeros y segundos postes verticales 20 y 22, usando pernos 40, mostrados en la FIG. 5. Las extremidades opuestas de una segunda viga de carga 14 son libremente fijadas al tercer y cuarto postes verticales 24 y 26. Las primeras y segundas vigas de carga 14 son paralelas entre sf y dispuestas a la misma altura sobre la superficie del suelo 30.

[0019] Un primer conjunto de vigas cruzadas 16 se fija ahora a los postes verticales 18 y debajo o encima de las vigas de carga 14. Las extremidades opuestas de una primera viga transversal 16 se fijan libremente a los primeros y terceros postes verticales 20 y 24. Las extremidades opuestas de una segunda viga transversal 16 se fijan libremente al segundo y siguientes postes verticales 22 y 26. Las primeras y segundas vigas cruzadas 16 son paralelas entre sf y se disponen a la misma altura sobre la superficie del suelo 30. Este ensamblaje se repite con cualquier numero de conjuntos de vigas de carga y vigas cruzadas unidas a lo largo de la altura de los cuatro postes verticales con pales colocados encima de las vigas de carga.

[0020] En la FIG. 2, una vista en perspectiva aumentada de una porcion del marco resistente al momento flexible 12 se muestra con un par de vigas cruzadas horizontales 16 con extremidades opuestas con conectores de soporte en forma de "U" 42 atornillados a los lados opuestos de un poste vertical 18. Tambien, una parte de una viga de carga horizontal 14 se muestra con un conector bridado con forma de "L" 44 atornillado a un lado del poste vertical 18. Debe observarse que el poste vertical 18 incluye una pluralidad de pares de agujeros roscados 46 a lo largo de la longitud y sus lados para recibir los pernos de fijacion 40. Los agujeros roscados 46 son distanciados de 5,08 cm (2 pulgadas) y compensados para los agujeros en los lados adyacentes del poste.

[0021] El uso de conectores de soporte en forma de "U" 42 en las extremidades opuestas de las vigas cruzadas 16 y los conectores bridados en forma de "L" 44 en las extremidades opuestas de las vigas de carga 14 proveen resistencia de plegado contra los lados de los postes verticales 18. Esta resistencia al plegado permite una flexion aumentada del marco resistente al momento 12, cuando una fuerza del vector "V" se aplica a la estanteria de almacenamiento 10.

[0022] Tambien son importantes los conectores de soporte en forma de "U" 42 que aseguran una conexion de carga simetrica entre las vigas cruzadas 16 y los postes 14 y las vigas cruzadas 16, a diferencia de una conexion excentrica no deseada. Conexiones de carga excentrica en una estanteria de almacenamiento,

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similar a la presente invencion, pueden causar retorcimiento de las vigas horizontales y los postes verticales, reduciendo as^ sustancialmente el mdice de capacidad de carga del marco. Tambien, cada uno de los conectores de soporte 42 recibe un par de pernos 40 a traves de los mismos y a traves del poste 14 para aumentar la fuerza y la rigidez de la conexion de carga entre las vigas cruzadas y postes verticales.

[0023] En la FIG. 3, se muestra una vista en corte transversal de una de las vigas cruzadas 16 y tomada a lo largo de las lmeas 3-3, mostradas en la FIG. 2. Las vigas cruzadas 16 han sido hechas de un metal de acero hueco, con una anchura de 5,08 cm (2 pulgadas) y una altura en un rango de 10,16 a 12,7 cm (4 a 5 pulgadas).

[0024] En la FIG. 4, se ilustra una vista en corte transversal de uno de los postes verticales 18 y tomada a lo largo de las lmeas 4-4, mostrado en la FIG. 2. Los postes verticales 18 han sido hechos de un metal de acero hueco, con una anchura cuadrada de 7,62 por 7,62 cm (3 por 3 pulgadas). En este dibujo, una parte de dos vigas cruzadas 16 se muestra con los conectores de soporte en forma de "U" 42 atornillados a los lados opuestos del poste 18 y fijados a ellos usando pernos 40 y tuercas roscadas 48.

[0025] En la FIG. 5, otra vista en corte transversal de uno de los postes verticales 18 se muestra y toma a lo largo de las lmeas 5-5, mostrado en la FIG. 2. En este dibujo, una porcion de una de las vigas de carga 14 se muestra con el conector bridado en forma de "L" 44 atornillado a un lado del poste 18 y unido al mismo utilizando un perno 40 y tuerca roscada 48.

[0026] En la FIG. 6, una vista frontal de bien un marco rigido, con una referencia numerica general 50 mostrada en la FIG. 7, o el marco resistente al momento flexible en cuestion 12, mostrado en la FIG. 8. El marco se muestra con una serie de pales 32 con productos almacenados 34 recibidos en las vigas de carga del marco 14. El marco 12 o 50 puede tener una longitud, por ejemplo, de 365,76 cm (144 pulgadas) y una anchura de 106,68 cm (42 pulgadas).

[0027] En la FIG. 7, una vista lateral del marco rigido 50 se ilustra con la fuerza del vector "V", mostrada como flecha 36, aplicada al mismo. El marco rigido 50 se muestra inclinandose a la derecha desde la vertical y en un angulo "A rigido". En este dibujo, debe observarse que el marco rigido 50 incluye arriostramiento diagonal 52 para anadir rigidez al marco. Con el marco resistente al momento flexible en cuestion 12, no se requiere arriostramiento diagonal adicional 52, ya que el refuerzo obstaculizaria la flexion o desviacion del marco resistente al momento, cuando una fuerza de vector es aplicada.

[0028] En la FIG. 8, una vista lateral del marco resistente al momento flexible en cuestion 12 se muestra con la fuerza de vector "V", mostrada como flecha 36, aplicada a al mismo. El marco resistente al momento flexible 12 se muestra inclinado tambien a la derecha desde la vertical y en un angulo "A Flexible". A traves de la prueba estructural de los componentes que conforman el marco 12, se ha descubierto que el angulo "A Flexible" es mucho mayor que el angulo "A rigido". La rigidez estructural "K" equivale a 1 sobre A Asf, el marco resistente al momento flexible 12 tiene una rigidez inferior a la rigidez del marco rigido 50. Tambien, el periodo fundamental de vibracion del sistema de estanteria "T" es igual a con M siendo masa.

[0029] En la FIG. 9, sabiendo el periodo fundamental "T", un corte "Sa con base en el diseno, la fuerza de diseno aplicada al sistema resistente a las fuerzas laterales durante un terremoto" puede ser determinado. En el grafico mostrado en la FIG. 9, SDS mas SDI son especficos de la ubicacion de la estanteria de almacenamiento 1- y una funcion de tipo suelo. Estos coeficientes o parametros se proporcionan por el Servicio de Prospeccion Geologica de los Estados Unidos.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Marco resistente al momento flexible (12) de estanteria de almacenamiento, para instalacion en el terreno, el marco resistente al momento (12) adaptado para recibir pales (32) con productos almacenados (34) sobre el mismo, el marco resistente al momento (12) comprende:

primer, segundo, tercer y cuarto postes verticales huecos en acero distanciados (20, 22, 24, 26), extremidades inferiores de los postes verticales (20, 22, 24, 26) montadas sobre placas de base horizontal (28), las placas de base (28) adaptadas para la recepcion en una superficie del suelo (30), los postes verticales (20, 22, 24, y 26) teniendo una seccion transversal cuadrada de 7,62 por 7,62 cm y cuatro lados cerrados a lo largo de una longitud de los mismos para una fuerza anadida durante la flexion del marco resistente al momento (12);

un primer conjunto de vigas de carga (14), el primer conjunto de vigas de carga (14) incluyendo una primera viga de carga horizontal metalica hueca angular (14), las extremidades opuestas de la primera viga de carga (14) libremente fijadas a los primeros y segundos postes verticales (20,22), el primer conjunto de vigas de carga (14) incluyendo una segunda viga de carga horizontal metalica hueca angular (14), las extremidades opuestas de la segunda viga de carga (14) libremente fijadas al tercer y siguientes postes verticales (14, 26), las primeras y segundas vigas de carga (14) paralelas entre sf y dispuestas a la misma altura sobre la superficie del suelo (30); y

un primer conjunto de vigas cruzadas (16), el primer conjunto de vigas cruzadas (16) incluyendo una primera viga transversal horizontal metalica hueca angular (16), extremidades opuestas de la primera viga transversal (16) fijadas simetrica y libremente a los primeros y terceros postes verticales (20, 24), el primer conjunto de vigas cruzadas (16) incluyendo una segunda viga transversal horizontal metalica hueca angular (16), las extremidades opuestas de la segunda viga transversal (16) fijadas simetrica y libremente al segundo y siguientes postes verticales (22,26), las primeras y segundas vigas cruzadas (16) paralelas entre sf y dispuestas a la misma altura sobre la superficie del suelo (30), donde las extremidades opuestas de las primeras y segundas vigas de carga (14) incluyen conectores en forma de "L" (44) para la recepcion alrededor de una parte de los postes verticales (20, 22, 24,26) y atornilladas a los mismos; y las extremidades opuestas de las primeras y segundas vigas cruzadas (16) incluyen conectores de soporte en forma de "U" (42) para la recepcion alrededor de una parte de los postes verticales (20, 22, 24, 26) y atornillados a los mismos, conectores de soporte en forma de "U" (42) que proporcionan una conexion de carga simetricamente entre las primeras y las segundas vigas cruzadas (16) y los postes verticales (20, 22, 24, 26);

los conectores de soporte en forma de "U" (42) en las extremidades opuestas de las vigas cruzadas (16) y los conectores bridados en forma de "L" (44) en las extremidades opuestas de las vigas de carga (14) proveen resistencia de plegado contra los lados de los postes verticales (20, 22, 24,26), la resistencia de plegado permite una flexion aumentada del marco resistente al momento (12).
2. Marco resistente al momento (12) como se describe en la reivindicacion 1 donde el primer conjunto de vigas de carga (14) se extiende a lo largo de una longitud del marco resistente al momento (12) y el primer conjunto de vigas cruzadas (16) se extiende a lo largo de una anchura del marco (12).
3. Marco resistente al momento (12) como se describe en la reivindicacion 2 donde el primer conjunto de vigas de carga (14) se dispone en los postes verticales (20, 22, 24,26) a una altura sobre el primer conjunto de vigas cruzadas (16).
4. Marco resistente al momento (12) como se describe en la reivindicacion 1 donde los lados de los postes verticales (20, 22, 24,26) incluyen una pluralidad de agujeros roscados distanciados (46) para recibir pernos (40) cuando las vigas de carga (14) y vigas cruzadas (16) se fijan a los lados de los postes verticales (20, 22,24,26).