Если же в составе хранимой на складе продукции имеются различные по способу упаковки грузы в сравнительно небольших количествах, то более эффективным является применение универсальных мостовых кранов-штабелеров. Так, в пределах одного склада могут храниться грузы, уложенные в ящичную тару, на поддоны, длинномерные грузы, например, на складе металла машиностроительного предприятия с относительно небольшим потреблением металла. В таких случаях мостовой кран штабелер с помощью вилочных захватов может перерабатывать различные грузы. Применение стеллажных кранов-штабелеров в этом случае или неэффективно, или просто невозможно.

Характеристика грузов по способу упаковки и хранения также является определяющим фактором для выбора оборудования склада. Так, грузы I и II групп можно перерабатывать кранами штабелерами любых типов.

Грузы III группы большей частью можно перерабатывать с помощью универсальных мостовых кранов-штабелеров.. Наиболее эффективны мостовые краны штабелеры, управляемые из кабины. Наконец, грузы IV группы перерабатывают большей частью с помощью мостовых кранов штабелеров, управляемых из кабины. При больших грузооборотах (на складах черного металла свыше 80—100 тыс. т) применяют стеллажные краны-штабелеры для длинномерных грузов.

Наличие площадей для строительства складов или готовых помещений в ряде случаев также влияет на выбор оборудования. При ограниченных площадях (как правило, на предприятиях, расположенных в черте городов) определяющим фактором является необходимость размещения на складе максимального количества грузов. В этих случаях эффективны именно стеллажные краны-штабелеры. На таких складах организация и технология складирования решаются комплексно: изыскиваются возможности хранения грузов в однотипной таре с целью ее хранения в высотных стеллажах, обслуживаемых стеллажными кранами штабелерами. Тогда экономичность складов определяется не суммой затрат на его строительство и переработку грузов, а необходимостью обеспечения бесперебойной работы данного предприятия.

При организации складов в уже имеющихся помещениях (например, создании склада заготовок или межоперационного задела на действующих предприятиях), оборудование выбирают, при прочих равных условиях, исходя из имеющихся площадей. В этих случаях предпочтительно применение мостовых кранов-штабелеров, обслуживающих сравнительно большие пролеты и имеющих высокую производительность при небольшой длине.

Наоборот, если имеются длинные помещения небольшой ширины, то применяют стеллажные краны-штабелеры. Выбор оборудования зависит от высоты уже имеющихся помещений. В частности, при высоте до 7,2 м возможно применение мостовых кранов-штабелеров, управляемых с пола, при большей высоте — управляемых из кабины.

Возможность строительных и монтажных организаций, расположенных в районе строительства склада, также оказывает влияние на выбор оборудования, схемы и компоновок складов. В первую очередь это относится к складам, строящимся в районах, отдаленных от промышленных центров. Например, склады удобрений и ядохимикатов, расположенные в сельских местностях, склады, строящиеся в районах крайнего Севера, и др. Во всех этих случаях предпочтение следует отдавать складам с применением стеллажных кранов-штабелеров, строительство зданий для которых легче осуществить на базе унифицированных деталей и элементов высокой заводской готовности, комплектно поставляемых строительными предприятиями.

От выбора оборудования в значительной степени зависит стоимость склада. Стоимость здания составляет 40— 70 % всей стоимости склада, поэтому одним из важнейших условий снижения стоимости склада является уменьшение стоимости здания. Стоимость здания зависит в первую очередь от типов применяемых кранов-штабелеров — мостовых или стеллажных. При использовании мостовых кранов-штабелеров здания складов с большими (до 30 м) пролетами включают колонны, фермы перекрытий, подкрановые балки и крановые пути, имеют мощные фундаменты. Высока и стоимость перекрытий. Здания складов, оборудованных стеллажными кранами-штабелерами, не несут нагрузок от кранового оборудования, так как крановые пути устанавливают на полу склада, в межстеллажных проходах.

При опирании перекрытия склада непосредственно на стеллажи и креплении к стеллажам стеновых панелей существенно снижается стоимость перекрытий и стен, в то время как масса и стоимость стеллажей существенно не изменяются. В этом случае стоимость зданий складов, оборудованных стеллажными кранами-штабелерами, на 10—20 % меньше, чем при прочих равных условиях, чем стоимость зданий складов, оборудованных мостовыми кранами-штабелерами.

Вместе с тем при использовании стеллажей в качестве несущих конструкций здания склада отсутствует возможность последующей реконструкции склада или переналаживания его на другие виды грузов. Кроме того, повышаются требования к точности монтажных работ, удорожается система пожаротушения. Все это обусловливает проектирование строительных конструкций для каждого конкретного склада.

Одним из важнейших вопросов, во многом определяющим экономическую эффективность современных складов, является выбор высоты зданий складов. С увеличением высоты складов улучшаются технико-экономические показатели: уменьшается стоимость зданий, занимаемая площадь, длина пробега механизмов, улучшается использование объема.

Для зданий с увеличенной высотой стоимость инженерных коммуникаций, фундаментов, перекрытий такая же, как для зданий с небольшой высотой. Стоимость же в основном увеличивается в результате увеличения высоты стен, Удельная стоимость единицы объема складского здания по мере увеличения его высоты снижается. Если учесть, что вместимость складов при современных методах складирования грузов является прямой функцией объема, то становится ясно, что при увеличении высоты снижается потребная площадь, стоимость здания и стоимость оборудования (рис. 6.1).

Из рис. 1 видно, что при увеличении высоты склада с 10 до 30 м увеличивается стоимость металлоконструкции стеллажей и стоимость кранов-штабелеров, так как необходимо усиливать конструкции. С увеличением высоты несколько увеличивается и стоимость стен, что также связано с необходимостью усиливать их жесткость и прочность. В то же время при увеличении высоты склада снижается стоимость фундаментов, перекрытий, земельных участков и в определенной степени — крановых путей складского оборудования и подъездных путей средств транспорта.

При увеличении высоты от 3,6 до 16,2 м стоимость 1 м3 здания снижается почти втрое (рис. 6.2), и минимальную стоимость имеют здания с пролетом 24 м, что существенно отражается на общей экономике складов.

Как уже указывалось, при увеличении высоты склада несколько возрастает стоимость кранового (кранов-штабелеров) оборудования. Однако в результате сокращения занимаемых площадей, и, соответственно, длины пробега повышается производительность кранов-штабелер в и других средств транспортирования груза и снижаются эксплуатационные расходы, связанные с управлением оборудования, содержанием и обслуживанием здания, инженерных сетей и коммуникаций.

Расчеты приведенных затрат на переработку 1 т груза (выполненные О. Б. Маликовым) для складов высотой от 3,6 до 16,2 м, оснащенных различным складским оборудованием, подтверждают тенденцию к снижению стоимости переработки груза в зданиях с увеличенной высотой. Технико-экономические показатели складов, оснащенных стеллажными кранами-штабеле-рами, более высокие, чем складов, оборудованных мостовыми кранами-штабелерами. Однако увеличение высоты свыше 20—25 м и более влечет за собой ухудшение технико-экономических показателей складов.

Рис. 1. Зависимость от высоты склада относительных капитальных затрат (в процентах от общей стоимости) на оборудование:
1 — металлоконструкции (включая стеллажи); 2 — краны-штабелеры; 3 стены; 4 фундаменты; 5 — перекрытия; 6 — земельный участок; 7 — крановые пути

Большая высота складов (35—45 м), которая характерна для многих складов за рубежом, не всегда оправдана. В ГДР были выполнены технико-экономические расчеты, которые позволили установить оптимальную высоту стеллажного склада, равную 19,8 м, в США средняя высота стеллажей на высотных складах составляет 13,7—18.3 м и лишь 10% складов имеют высоту стеллажей более 18 м. По данным фирмы «Кларк» (С!агк, США), с наименьшими затратами обходится строительство складов высотой 12,7—14,6 м, а оптимальная высота складов, при которой в максимально короткий срок окупаются затраты на строительство, составляет 19,8 м. Фирма «Асеа» (Азеа, Швеция) рекомендует высоту стеллажей принимать равной 15—16 м.

Рис. 2. Зависимость капитальных затрат на 1 м3 объема здания склада от его высоты, при пролетах здания:
1 — 6 м; 2 — 12 м; 3 — 18 м; 4 — 9Л м

Исследования, проведенные в СССР, показали, что оптимальная высота склада увеличивается при увеличении срока хранения грузов (уменьшении оборачиваемости), стоимости земельных участков, отведенных под строительство складов, и скорости механизмов кранов-шта-белеров. Уменьшение высоты складов в зоне высокой оборачиваемости (срок хранения до 20 суток) объясняется недостаточной производительностью кранов-штабелеров. Однако в зоне нормальной оборачиваемости грузов (срок хранения 20—40 суток) оптимальная высота складов составляет 12—18 м. По результатам исследований было принято, что оптимальная высота складов равна 16—18 м, что и отражено в нормативно-технических документах, определяющих основные параметры выпускаемого серийно кранового оборудования.

Однако при высокой стоимости земельных участков, или в условиях острого дефицита площади, например, на промышленных предприятиях, расположенных в черте городов, возможно, а в ряде случаев необходимо строительство склгдов с большой высотой. При строительстве таких складов необходимо обеспечить заданную производительность складского оборудования и, в частности, кранов-штабелеров. При высокой оборачиваемости груза на складе максимальная высота склада, даже при очень высоких скоростях подъема (30— 40 м/мин), не может превышать 20—22 м.

Рис. 3. Изменение приведенных затрат на переработку 1 т груза в зависимости от высоты здания склада при использовании:
1,2 — мостовых кранов-штабелеров, управляемых соответственно с пола,-из кабины; 3 — стеллажных кранов-штабелеров с ручным управлением; 4 — стеллажных автоматических кранов-штабелеров

Рис. 4. Зависимость зоны оптимальной высоты склада от срока хранения Т; Ь — высота пакета