Γεώργιος ΣΙΓΑΡΑΣ 1, Στέφανος ΣΙΓΑΡΑΣ 2

Transcript

1 Η σηµασία της επιπεδότητας των βιοµηχανικών δαπέδων σκυροδέµατος. Οι προδιαγραφές επιπεδότητας και οριζοντιότητας, οι µέθοδοι συστηµατικού ελέγχου και πιστοποίησης αυτών στις σύγχρονες αποθήκες και κέντρα διανοµής. The importance of surface regularity in industrial concrete floors. Flatness and levelness standards, methods of systematic control and certification of these, in the modern warehouses and distribution centers. Γεώργιος ΣΙΓΑΡΑΣ 1, Στέφανος ΣΙΓΑΡΑΣ 2 Λέξεις κλειδιά: Δάπεδα από σκυρόδεµα, Βιοµηχανικά δάπεδα, Προδιαγραφές επιπεδότητας, περονοφόρα ανυψωτικά, ελεύθερη κίνηση περονοφόρων, προκαθορισµένη κίνηση περονοφόρων, αποθήκες V.N.A., ηλεκτρονικός έλεγχος και καταγραφή της επιπεδότητας, πιστοποίηση επιπεδότητας. ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η παρούσα εργασία εξετάζει το θέµα της επιπεδότητας των βιοµηχανικών δαπέδων σκυροδέµατος σε σύγχρονες αποθήκες και κέντρα διανοµής, σε σχέση µε όλα τα υφιστάµενα διεθνώς πρότυπα, και µε ιδιαίτερη έµφαση στα Γερµανικά πρότυπα DIN & DIN που εφαρµόζονται παραδοσιακά στην Ελλάδα, περιγράφοντας τους τρόπους µέτρησης της επιπεδότητας στην πράξη. ABSTRACT: This paper examines the issue of surface regularity of industrial concrete floors in modern warehouses and distribution centers, in relation with all the existing global specifications, emphasizing in the German standards DIN & DIN which are traditionally implemented in Greece, describing the ways of measurement of surface regularity in practice. 1 Χηµικός Μηχανικός ΕΜΠ, Οµότιµο µέλος ΤΕΕ, George@sigaras.com 2 Msc Engineering Management, Brunnel University UK, info@sigaras.gr 1

2 Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΠΙΠΕΔΟΤΗΤΑΣ ΣΤΑ ΔΑΠΕΔΑ Στο περιβάλλον µιας σύγχρονης αποθήκης η ενός κέντρου διανοµής, όπου τα περονοφόρα ανυψωτικά όλων των τύπων λειτουργούν χωρίς συστήµατα ανάρτησης, η ποιότητα του βιοµηχανικού δαπέδου σκυροδέµατος και ειδικότερα η επιπεδότητα, επηρεάζει άµεσα την λειτουργία των περονοφόρων, δηλ. την ταχύτητα, την ασφάλεια, την αδιάλειπτη λειτουργία, τις ανάγκες συντήρησης, και γενικά το κόστος λειτουργίας και την απόδοση της επένδυσης. Στην Ευρώπη οι πρώτες προσπάθειες για να θεσπιστούν προδιαγραφές επιπεδότητας ξεκίνησαν την δεκαετία του 1960 κυρίως στην Μεγάλη Βρετανία. Στην δεκαετία του 1980 η Γερµανία µε το DIN και το 1991 µε το DIN άλλα και η Μεγάλη Βρετανία το 1988 µε το TR34, συνέταξαν αναλυτικές προδιαγραφές επιπεδότητας για κάθε περίπτωση (ελεύθερη κίνηση ή προκαθορισµένη κίνηση περονοφόρων), καθορίζοντας τις εκάστοτε µεθόδους µέτρησης και πιστοποίησης. Στις Η.Π.Α. ήδη από το 1976 είχε παρουσιαστεί το πρώτο ηλεκτρονικό όργανο αυτόµατης καταγραφής επιπεδότητας βιοµηχανικών δαπέδων. Το αυξηµένο κόστος κτήσης γης, οδήγησε πολλούς επενδυτές στο να µεγιστοποιήσουν τον χώρο αποθήκευσης και να στραφούν σε πυκνή διάταξη ραφιών ελαχιστοποιώντας το πλάτος των διαδρόµων µεταξύ των ραφιών. Οι αποθήκες αυτές ονοµάστηκαν διεθνώς ως αποθήκες «πολύ στενών διαδρόµων» (Very Narrow Aisle = V.N.A.). Σ αυτές τα περονοφόρα ανυψωτικά δεν ελίσσονται εντός των διαδρόµων, δηλ. δεν εκτελούν «ελεύθερη» κίνηση (Free Movement) (Φωτ. 1 & 2), αλλά «προκαθορισµένη» (Defined Movement) εντός των διαδρόµων (Φωτ. 3 & 4), µονίµως ευθύγραµµη και παράλληλη µε τα ράφια. Επί πλέον, τα σύγχρονα περονοφόρα σε αποθήκες VNA, καθοδηγούνται αυτόµατα µέσω επαγωγικού καλωδίου εγκιβωτισµένου εντός του δαπέδου στα κέντρα των διαδρόµων, και κινούνται κατά µήκος αυτών και σε πολύ µικρή απόσταση, ακόµα και 10 cm, εκατέρωθεν των πελµάτων των ραφιών, ενώ ταυτόχρονα µε την κίνησή τους ανεβάζουν ή κατεβάζουν τον τηλεσκοπικό (αρθρωτό) ιστό τους. Λόγω της προκαθορισµένης κίνησης µε ταυτόχρονη κίνηση του τηλεσκοπικού ιστού, οι προδιαγραφές επιπεδότητας στις αποθήκες VNA είναι κατά πολύ αυστηρότερες. 2

3 Φωτ. 1 Φωτ. 2 Περονοφόρα «ελεύθερης» κίνησης (Free Movement ή Reach Trucks) Φωτ. 3 Φωτ. 4 Περονοφόρα «προκαθορισµένης» κίνησης (Defined Movement ή VNA) Ο Πίνακας 1, εξηγεί πώς η έλλειψη επιπεδότητας του δαπέδου πολλαπλασιάζει τις ταλαντώσεις του τηλεσκοπικού ιστού των περονοφόρων προκαλώντας έλλειψη ευστάθειας µε άµεση συνέπεια την ανάγκη µείωσης της ταχύτητάς τους: 3

4 Πίνακας 1 Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΣΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ «ΕΠΙΠΕΔΩΝ» ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΔΑΠΕΔΩΝ 1. ΜΑΓΝΗΣΙΑΚΑ ΔΑΠΕΔΑ Η ανάγκη για όλο και πιο επίπεδα δάπεδα ήταν επιτακτική και η τότε τεχνολογία διάστρωσης σκυροδέµατος δεν µπορούσε να ανταπεξέλθει στις αυξηµένες ανάγκες επιπεδότητας. Ο κατασκευαστικός τοµέας αντιµετώπισε 4

5 αυτήν την ανάγκη, µε επιτυχία µεν στις αποθήκες ελεύθερης κίνησης περονοφόρων, αλλά µε σχετική επιτυχία στις αποθήκες προκαθορισµένης κίνησης περονοφόρων, υιοθετώντας χυτά αυτοεπιπεδούµενα δάπεδα οξυχλωριούχου µαγνησίου, κοινώς γνωστά ως Sorel cement ή «µαγνησιακά δάπεδα» ( σε πάχος περίπου mm που κατασκευάζονταν δευτερογενώς επί της πλάκας σκυροδέµατος επικαλύπτοντάς την (Φωτ. 5 & 6). Κυρίως λόγω υψηλού κόστους, η µέθοδος αυτή εφαρµόζεται σήµερα µόνον στις αποκαταστάσεις φθαρµένων επιφανειών παλαιών βιοµηχανικών δαπέδων σκυροδέµατος. Φωτ. 5 Φωτ. 6 Διάστρωση χυτού µαγνησιακού δαπέδου 2. ΔΑΠΕΔΑ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ (ΔΙΑΣΤΡΩΣΗ ΣΕ ΛΩΡΙΔΕΣ) Αποτελεί κλασσικό - παραδοσιακό τρόπο, που εφαρµόζεται ακόµη και σήµερα µε επιτυχία, όµως µόνον σε αποθήκες προκαθορισµένης κίνησης περονοφόρων. Απαιτεί την χρήση ειδικών ρυθµιζόµενων καθ ύψος αρµοκαλύπτρων σκυροδέτησης, των οποίων η στάθµη ρυθµίζεται µέσω οπτικού χωροβάτη µεγάλης ακρίβειας (0.1 mm) και η οποία ελέγχεται και διορθώνεται συνεχώς κατά τη διάρκεια της σκυροδέτησης (Φωτ. 7). Με την ολοκλήρωση της κατασκευής, ελέγχεται η επιπεδότητα σύµφωνα µε τις προδιαγραφές και εφόσον απαιτηθεί πραγµατοποιούνται διορθωτικές λειάνσεις. Γενικά είναι µία χρονοβόρος µέθοδος κατασκευής, η οποία φυσικά δεν ευρίσκει εφαρµογή σε ήδη υφιστάµενα δάπεδα και δεν αποτελεί µέθοδο ποιοτικής αναβάθµισης της επιπεδότητας του δαπέδου σε υφιστάµενες αποθήκες. 5

6 Φωτ. 7 Διάστρωση βιοµηχανικού δαπέδου σκυροδέµατος σε λωρίδες 3. ΔΑΠΕΔΑ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ (ΔΙΑΣΤΡΩΣΗ ΜΕ LASER SCREED) Στην δεκαετία του 1990 η διάστρωση σκυροδέµατος µε αυτοκινούµενους διαστρωτήρες τεχνολογίας laser ( LASER SCREED ), που εφευρέθηκαν στις ΗΠΑ, αύξησαν σηµαντικά την επιπεδότητα των βιοµηχανικών δαπέδων σκυροδέµατος αλλά και την ταχύτητα κατασκευής (Φωτ. 8 & 9). Έτσι άρχισαν να εγκαταλείπονται τα αυτοεπιπεδούµενα µαγνησιακά δάπεδα, καθώς πλέον η επιπεδότητα του βιοµηχανικού δαπέδου σκυροδέµατος χωρίς επικάλυψη µαγνησιακού δαπέδου ήταν εφάµιλλη αν όχι καλύτερη από αυτήν που πρόσφεραν τα µαγνησιακά δάπεδα, µε επί πλέον χαµηλότερο κόστος και µε µικρότερο χρόνο κατασκευής. Φωτ. 8 Φωτ. 9 Διάστρωση ινοπλισµένου βιοµηχανικού δαπέδου σκυροδέµατος µε LASER SCREED Στη συνέχεια, η ανάπτυξη της τεχνολογίας επέτρεψε στους κατασκευαστές των περονοφόρων ανυψωτικών να εισάγουν στην αγορά και νέα µοντέλα µε ακόµα 6

7 µεγαλύτερη ταχύτητα κίνησης άλλα και µε δυνατότητα αποθήκευσης σε µεγαλύτερο ύψος ραφιών, απαιτώντας όµως ακόµη αυστηρότερες προδιαγραφές επιπεδότητας κυρίως κατά µήκος των διαδρόµων, για την µείωση των ταλαντώσεων του τηλεσκοπικού (αρθρωτού) ιστού. Στην πράξη, η διάστρωση των βιοµηχανικών δαπέδων σκυροδέµατος µε LASER SCREED και µε την απαραίτητη προϋπόθεση εξειδικευµένου συνεργείου εφαρµογής αλλά και υπεύθυνου παραγωγού έτοιµου σκυροδέµατος, εξασφαλίζει µεν τις απαιτήσεις επιπεδότητας για περονοφόρα ελεύθερης κίνησης (Reach Trucks), δεν τις εξασφαλίζει όµως απαραίτητα στις περιπτώσεις περονοφόρων προκαθορισµένης κίνησης (VNA), που είναι κατά πολύ αυστηρότερες. ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΕΠΙΠΕΔΟΤΗΤΑΣ ΔΑΠΕΔΩΝ Οι διεθνώς ισχύουσες σήµερα προδιαγραφές επιπεδότητας δαπέδων ανά σφαίρα επιρροής και τύπου περονοφόρων αναφέρονται στον Πίνακα 2: Πίνακας 2 Σφαίρα επιρροής Ελεύθερη κίνηση περονοφόρων Προκαθορισµένη κίνηση περονοφόρων (VNA) Ευρώπη (πλην Μ. Βρετανίας) DIN DIN 15185, EN Γερµανία DIN VDMA Guideline Μ. Βρετανία Concrete Society s Technical Report 34 (TR34) Free Movement Specification Table Concrete Society s Technical Report 34 (TR34) Defined Movement Specification Table USA ASTM E 1155M (F-number system) ACI (F min number system) (Αναφορές: Δ1, Δ2, Δ3, Δ4, Δ5, Δ6, Δ7) Οι προδιαγραφές TR34 και EN είναι απολύτως ταυτόσηµες, ενώ η προδιαγραφή ACI (F min number system) µετρά τις ίδιες ιδιότητες αλλά µε λίγο διαφορετικά όρια. Ολες ανεξαιρέτως οι προδιαγραφές επιπεδότητας ισχύουν και στις περιοχές των πάσης φύσεως αρµών των δαπέδων. 7

8 Στην Ελλάδα ευρίσκουν σχεδόν αποκλειστικά εφαρµογή τα πρότυπα: DIN για τα περονοφόρα ελεύθερης κίνησης και DIN για τα περονοφόρα προκαθορισµένης κίνησης (VNA) Για το λόγο αυτό περιγράφονται και αναλύονται συνοπτικά παρακάτω: 1. DIN Μετράται η απόκλιση της επιπεδότητας µεταξύ 2 σηµείων που ευρίσκονται σε ορισµένες αποστάσεις µεταξύ τους (π.χ. 0.1m, 1m, 2m, 4m κλπ). Σύµφωνα µε το Σχήµα 1, ως απόκλιση ορίζεται είτε το µέγιστο διάκενο ενός πήχυ µεταξύ των 2 αυτών σηµείων και του δαπέδου (περίπτωση Α), είτε η απόσταση του µέσου του ευθύγραµµου τµήµατος που συνδέει τα 2 σηµεία από την επιφάνεια του δαπέδου (περίπτωση Β): Σχήµα 1 (Α) (Β) (Αναφορά Δ1) Τα µέγιστα επιτρεπόµενα όρια αποκλίσεων (σε mm) εµφανίζονται στον παρακάτω Πίνακα 3: 8

9 Πίνακας 3 Μέγιστες επιτρεπτές αποκλίσεις επιπεδότητας Στήλη Κλάση Εφαρμόζεται.σε Μέγιστα.όρια.αποκλίσεων.σε.mm μεταξύ.σημείων.που.απέχουν.σε.m 0,1 1..(1) 4.$(1) 10..(1)$ 15..(1),$(2) Μη.ολοκληρωμένες.επιφάνειες.δαπέδων,.υποβάσεων.δαπέδων και.βάσεων.σκυροδετήσεων Μη.ολοκληρωμένες.επιφάνειες.δαπέδων,.υποβάσεων.δαπέδων και.βάσεων.σκυροδετήσεων.με.μεγαλύτερες.απαιτήσεις (π.χ..για.να.δεχθούν.αυτοεπιπεδούμενες.επιστρώσεις, βιομηχανικά.δάπεδα,.πλακίδια.και.συγκολλημένες... τσιμεντοκονίες).και.τελειωμένες.επιφάνειες.μικρών.απαιτήσεων (π.χ..μικρές.αποθήκες.ή.υπόγεια) Τελειωμένα.δάπεδα.(όπως.π.χ..τσιμεντοκονίες. με.επιφανειακή.σκλήρυνση.ή.τσιμεντοκονίες.για.να.δεχθούν επίστρωση.δαπέδου,.μυστρισμένα.ή.συγκολλημένα.δάπεδα) 4 Όπως.η.Κλάση.3,.αλλά.με.αυστηρότερες.απαιτήσεις Μη.ολοκληρωμένη.τοιχοποιία.και.μη.ολοκληρωμένες.οροφές Ολοκληρωμένη.τοιχοποιία.και.οροφές.(δηλ..γυψοσανίδες, επενδύσεις.τοιχοποιίαςκαι..ψευδοροφές) 7 Όπως.η.Κλάση.6,.αλλά.με.αυστηρότερες.απαιτήσεις (1) (2) Ενδιάμεσες.τιμές.υπολογίζονται.αναλογικά.με.ακρίβεια.στο.πλησιέστερο.mm Τα.μέγιστα.όρια.αποκλίσεων.της.στήλης.6,.εφαρμόζονται.και.για.μεταξύ.σημείων.που.απέχουν.περισσότερο.από.15.m. Για τον συστηµατικό έλεγχο της επιπεδότητας στην πράξη, οι αποκλίσεις µετρώνται σύµφωνα µε τον ορισµό (Β), µε τη χρήση ειδικού ηλεκτρονικού οργάνου (DIN meter Φωτ. 10), το οποίο τις καταγράφει ανά 50mm καθώς αυτό κινείται ευθύγραµµα επί του δαπέδου (Αναφορά Γ1): 2. DIN Φωτ. 10 DIN meter Αφορά αποκλειστικά τις αποθήκες µε προκαθορισµένη κίνηση περονοφόρων (VNA). Εφαρµόζεται κατ αρχάς η ίδια προδιαγραφή όπως του DIN κατά µήκος των διαδρόµων της αποθήκης µε αυστηρότερα όµως όρια αποκλίσεων. 9

10 Επι πλέον της κατά µήκος κίνησης, ελέγχεται και η υψοµετρική διαφορά κατά το πλάτος των διαδρόµων και ειδικότερα εκεί ό,που κινούνται οι τροχοί του συγκεκριµένου περονοφόρου. Και οι δύο ιδιότητες (κατά µήκος και κατά πλάτος) ελέγχονται ταυτόχρονα. Σύµφωνα µε τον Πίνακα 4 που ακολουθεί, έχουµε µέγιστα επιτρεπτά όρια αποκλίσεων τόσο κατά το µήκος όσο και κατά το πλάτος της κίνησης των περονοφόρων. Μάλιστα τα κατά το πλάτος µέγιστα επιτρεπτά όρια, εξαρτώνται τόσο από την αξονική απόσταση των τροχών, όσο και από το µέγιστο ύψος ανύψωσης του ιστού (δηλ. το µέγιστο ύψος αποθήκευσης). Ο Πίνακας 4 περιγράφει τα όρια του DIN (Αναφορά Δ2): Πίνακας 4 Α. Αποκλίσεις επιπεδότητας εγκάρσια της κίνησης του περονοφόρου Μέγιστο(ύψος( ανύψωσης(του(ιστού( του(περονοφόρου Μέγιστη(επιτρεπτή(διαφορά(υψομέτρου!(h)(μεταξύ( των(εξωτερικών(τροχιών((sp)(που(τα(κέντρα(τους( απέχουν((s)(m <(1,0(m 1,0(C(1,5(m 1,5(C(2,0(m 2,0(C(2,5(m <(6,0(m 2,0(mm 2,5(mm 3,0(mm 3,5(mm >(6,0(m 1,5(mm 2,0(mm 2,5(mm 3,0(mm Β. Αποκλίσεις επιπεδότητας κατά µήκος της κίνησης του περονοφόρου Ανεξαρτήτως*του*ύψους*ανύψωσης*του*ιστού*του*περονοφόρου εφαρμόζεται*ο*πίνακας*3*(din*18202)*όμως*με*πλέον*αυστηρότερα*κριτήρια κατά*μήκος*των*τροχιών!(sp)*όλων*των*τροχών*του*περονοφόρου Αποστάσεις*σημείων*μέτρησης 1.0m 2.0m 3.0m 4.0m Μέγιστη*επιτρεπτή*απόκλιση 2.0mm 3.0mm 4.0mm 5.0mm 10

11 Για τον συστηµατικό έλεγχο της επιπεδότητας κατά το DIN στην πράξη, χρησιµοποιείται ειδικό ηλεκτρονικό όργανο (DIN profileograph - Φωτ. 11), το οποίο καθώς κινείται κατά µήκος του διαδρόµου, µετρά και καταγράφει, ανά 50mm µήκους του διαδρόµου, ταυτόχρονα τις αποκλίσεις τόσο κατά µήκος όσο κατά το πλάτος του και ειδικότερα εκεί που πατούν οι τροχοί του περονοφόρου προκαθορισµένης κίνησης VNA (Αναφορά Γ2): Φωτ. 11 DIN profileograph Αντίστοιχα profileographs χρησιµοποιούνται για την µέτρηση της επιπεδότητας σύµφωνα και µε τα λοιπά Διεθνή Πρότυπα (Αναφορές Γ3, Γ4, Γ5, Γ6, Γ7). Job Name: b2m1k Run Number: 1 Aisle Ref: 2 Right 1 Metre Graph F A C E C o n s u l t a n t s Right 2 Metre Graph F A C E C o n s u l t a n t s Right 4 Metre Graph F A C E C o n s u l t a n t s Transverse Graph F A C E C o n s u l t a n t s Διάγραµµα 1 Καταγραφή επιπεδότητας από το DIN profileograph 11

12 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Εκφράζουµε θερµές ευχαριστίες στις εταιρείες FACE CONSULTANTS LTD ( και CONCRETE GRINDING LTD ( του Οµίλου COGRI GROUP για την προσφορά των φωτογραφιών 7, 10, 11, καθώς και του Πίνακα 1. Οι λοιπές φωτογραφίες και διαγράµµατα παρέχονται από την EUROLIT ( ΑΝΑΦΟΡΕΣ A. Βιβλία 1. The Concrete Society, Technical Report 34 CONCRETE INDUSTRIAL GROUND FLOORS A guide to design and construction, The Concrete Society, August (2013) B. Κεφάλαια σε βιβλία 1. The Concrete Society, "3.Surface regularity" in ''Technical Report 34 CONCRETE INDUSTRIAL GROUND FLOORS A guide to design and construction '', The Concrete Society, August (2013), p Γ. Αρθρα στο διαδίκτυο Face Consultants Ltd, (face-consultants.com): Further explanatory information on profileograph surveys according to: 1. DIN ( 2. DIN ( 3. EN 15620:2008 ( 4. VDMA Guideline ( VDMA-Guidelines full-report.pdf) 5. TR-34 (4 th Edition) ( 6. ASTM E 1155M ( 7. ACI Fmin ( 12

13 Δ. Πρότυπα (Standards) 1. DIN 18202: Tolerances in building construction Buildings, 04/1/ DIN 15185: Warehouse systems with powered industrial trucks, 08/01/ EN 15620: Steel static storage systems Adjustable pallet racking Tolerances, deformations and clearances, VDMA Guideline: Floors for use with VNA Trucks September TR-34: Concrete Society s Technical Report 34 (TR34) Free Movement & Defined Movement Specification Table, 4 th edition, ASTM E 1155M 96 (2001): Standard Test Method for Determining F F Floor Flatness and F L Floor Levelness Numbers, ACI : Specification for Tolerances for Concrete Construction and Materials (ACI ) and Commentary, June