En Turquía, elegir entre un AS/RS con transelevadores y un sistema de lanzaderas de cuatro vías para palés se reduce para nosotros a cuatro cosas: si el edificio es existente o un almacén nuevo, los parámetros sísmicos del emplazamiento, los movimientos de palés de entrada y salida en hora punta y la temperatura de almacenamiento. Para un almacén autoportante nuevo de gran altura, con muchas referencias y pocos palés por referencia, partimos de un diseño con transelevadores. Para un edificio existente con poca altura libre o una planta irregular, una cámara frigorífica o una inversión que hay que hacer por fases, una lanzadera de cuatro vías encaja con más facilidad. En cualquier caso, sin las coordenadas del emplazamiento y un informe geotécnico, la altura de la estantería y el tonelaje de acero son solo estimaciones.
La respuesta breve
- Para un almacén de palés autoportante nuevo de más de 25 m, normalmente diseñamos primero un AS/RS con transelevadores y usamos la lanzadera de cuatro vías como comparación.
- En un edificio existente, una parcela en forma de L o una retícula de pilares densa, la lanzadera de cuatro vías no necesita pasillos de transelevador y coloca más palés en la misma superficie que un almacén de transelevadores de simple profundidad; cuántos más, solo se ve cuando se dibuja la disposición alrededor de los pilares.
- En Turquía, el movimiento sísmico del emplazamiento se toma de la TBDY 2018 y del mapa de peligrosidad de AFAD; las estanterías para lanzaderas de cuatro vías están excluidas del campo de aplicación de la EN 15512 y no tienen un tratamiento propio en la EN 16681, así que acuerde primero con el ingeniero estructural el método de verificación.
Edificio existente o almacén autoportante nuevo: decida esto primero
En un edificio existente, la altura libre, la retícula de pilares y la solera ya vienen fijadas. Un AS/RS con transelevadores necesita un pasillo dimensionado según el palé y la sección del transelevador. En nuestros proyectos, con palés estándar en simple profundidad, la distancia entre las cargas de un lado y del otro ronda los 1,5 m (el plano de sección da la cifra real), y la separación entre puntales tiene que contar además con el vuelo del palé. El raíl inferior, el raíl superior y la estructura superior del transelevador ocupan más altura. En un edificio antiguo con unos 10 m de altura libre, un pasillo solo admite unos pocos niveles, y el coste fijo de la cimentación del raíl y del transelevador, repartido entre cada ubicación de palé, sale alto. Los edificios de 4–6 m se tratan en nuestra guía sobre automatización de almacenes de poca altura, así que no lo repetimos aquí.
Una estantería para lanzaderas de cuatro vías tiene en cada nivel un carril principal del que salen los carriles de los canales de almacenamiento. El carril principal es más estrecho que un pasillo de transelevador, así que las ubicaciones pueden seguir la retícula de pilares y los límites irregulares, aunque el vehículo sigue necesitando holguras junto a los pilares y en los giros. Cuando el propietario insiste en un transelevador pero no quiere tocar la solera, vale la pena evaluar un robot apilador sin raíles: sin raíl en el suelo y sin cimentación pesada, con una capacidad que se calcula para el proyecto.
En los edificios nuevos la situación se invierte. En una estructura autoportante, la estantería es el edificio, y el cerramiento de fachada y la cubierta se cuelgan de ella. En nuestros proyectos anteriores, estos almacenes de transelevadores llegan a 30–40 m, y cuanto más altos son, más ubicaciones de palé atiende cada transelevador. Las estanterías para lanzaderas de cuatro vías las planificamos hasta unos 30 m. Por encima, cada viaje del elevador se alarga, y el elevador es lo primero que deja de encajar.
¿Qué norma rige el diseño sísmico de las estanterías en Turquía?
El diseño sísmico de edificios en Turquía sigue el Turkish Building Earthquake Code, TBDY 2018, en vigor desde el 1 de enero de 2019. El código toma del Turkish Earthquake Hazard Map de AFAD, con las coordenadas del emplazamiento, los parámetros de cuatro niveles de movimiento sísmico del terreno y después los ajusta según la clase de suelo. Un emplazamiento de clase ZF necesita un análisis de respuesta del terreno específico.
La TBDY 2018 cubre los edificios y no tiene artículos sobre estanterías de palés. Para las estructuras fuera de su ámbito, establece que mandan las normas turcas hasta que se dicten reglas específicas y que pueden usarse normas equivalentes reconocidas internacionalmente, siguiendo los principios de la TBDY. Para un almacén de transelevadores con estantería convencional de largueros, independiente del edificio, la práctica habitual es tomar el movimiento sísmico de la TBDY 2018, dimensionar los elementos según la EN 15512 y aplicar los principios sísmicos de la EN 16681. Hay algo que no conviene mezclar: los espectros de respuesta de la TBDY y los coeficientes de comportamiento de la EN 1998-1 no van en el mismo cálculo, y el informe estructural debe indicar qué conjunto se usa.
Un almacén autoportante es en sí mismo un edificio. En estas estructuras, la EN 15512 y la EN 16681 solo complementan lo que no cubren la EN 1993 y la EN 1998. Qué reglas se aplican en la fase de licencia de obra, y qué partes caen bajo la TBDY 2018, lo decide la administración local, y debe confirmarlo el ingeniero estructural local. El capítulo de la TBDY sobre elementos no estructurales y equipos dice que un elemento que pese más del 10 % del peso total de su planta se calcula como parte de la estructura principal. Si esa regla se aplica a las estanterías es, de nuevo, cosa del ingeniero estructural y de la administración.
Las lanzaderas de cuatro vías necesitan un paso más. La EN 15512 excluye de su campo de aplicación los sistemas de lanzaderas, junto con las estanterías compactas drive-in y drive-through. La EN 16681 también excluye las drive-in y drive-through, y ninguna de las dos normas trata por separado las estanterías para lanzaderas de cuatro vías guiadas por raíl. La FEM tiene una directriz sobre el diseño de estanterías para lanzaderas (FEM 10.2.19). No hemos visto su texto, así que si se aplica a las estanterías para lanzaderas de cuatro vías, y cómo se relaciona con la verificación sísmica, también hay que confirmarlo punto por punto con el ingeniero estructural. Fije el método de verificación en la fase de concepto; dejarlo para la solicitud de licencia es demasiado tarde. En emplazamientos con parámetros sísmicos altos, los puntales, el arriostramiento, los pernos de anclaje y la cimentación se vuelven más pesados, y a veces se limita la altura de la estantería. Ese coste solo puede calcularse emplazamiento por emplazamiento.
Capacidad y redundancia: pasillos, vehículos y elevadores
Dimensione la capacidad con datos de hora punta, no con medias diarias. Supongamos que la hora punta tiene 120 palés de entrada y 120 de salida, a la vez. Un transelevador se dimensiona con ciclos combinados: un almacenamiento más una extracción. En los proyectos anteriores de nuestro equipo, un transelevador hace aproximadamente entre 30 y 60 ciclos combinados por hora, según la altura de la estantería, la longitud del pasillo y la posición del punto de entrada/salida. Esta punta necesita 120 ciclos combinados, es decir, de 2 a 4 pasillos más margen. Si la punta es casi toda de extracciones y apenas hay almacenamientos, el transelevador solo puede hacer ciclos simples. Cómo se calculan los ciclos combinados con los puntos de referencia de la FEM 9.851 se explica en nuestra guía sobre la capacidad de los transelevadores.
Después, contraste el número de pasillos con la capacidad de almacenamiento. Si 2 pasillos bastan para el stock pero la capacidad de movimiento pide 4, los otros dos se pagan solo por velocidad, y ese es el caso en que una lanzadera de cuatro vías merece un cálculo en serio.
La capacidad de un sistema de lanzaderas de cuatro vías es la menor de tres: la flota de vehículos, los elevadores de palés y el transportador de palés de cabecera. Los elevadores de palés de movimiento alternativo no tienen un límite horario estándar; un recorrido más largo y palés más pesados reducen su capacidad. Si los 240 palés/h del ejemplo anterior pasan todos por elevadores, dimensione el número de elevadores con la capacidad real del modelo elegido más un margen, y la flota mediante simulación. Los vehículos pueden añadirse después, pero la posición de los elevadores queda fijada al construir el almacén, así que un proyecto por fases debe reservar desde el principio los huecos de los elevadores posteriores y las interfaces de cabecera.
La densidad depende del perfil de referencias. Los transelevadores de doble profundidad acortan la distancia con las lanzaderas de cuatro vías; las horquillas telescópicas de triple profundidad empeoran tanto el tiempo de ciclo como las holguras de las ubicaciones, y rara vez las usamos. La profundidad de los canales en un almacén con lanzaderas de cuatro vías también sigue el perfil de referencias. Con decenas de palés por referencia, los canales pueden ser profundos; con uno o dos palés por referencia, los canales tienen que ser cortos, la ventaja de densidad se reduce y aumentan las reubicaciones.
La redundancia es donde más difieren por su estructura. Un almacén de transelevadores tiene un transelevador por pasillo: cuando uno se para, no se puede extraer nada de ese pasillo, así que cada referencia debería repartirse entre varios pasillos. Cuando falla un vehículo lanzadera, primero hay que sacarlo de los raíles, o bloqueará su carril principal o su canal. El punto único de fallo es el elevador, y donde se necesita redundancia cada zona lleva al menos dos. La complejidad de un sistema de lanzaderas de cuatro vías está en su software de control de flota. La FAT debe probar la asignación de tareas entre varios vehículos y las averías típicas, pero la capacidad del almacén completo y la recuperación de vehículos solo pueden probarse del todo en obra.
Qué comprobar en cámaras frigoríficas y soleras
Para almacenes de congelados a −25 °C, ambos sistemas existen en versión para baja temperatura. Un almacén con lanzaderas de cuatro vías no necesita pasillos, así que para el mismo número de palés hay menos volumen que enfriar, y el funcionamiento diario puede hacerse sin personas dentro. A cambio, la carga a baja temperatura de baterías o supercondensadores y la recuperación de vehículos averiados tienen que diseñarse desde el principio. Las cámaras frigoríficas con transelevadores suelen ser autoportantes, con paneles aislantes colgados de la estantería: la envolvente cuesta menos, pero el mantenimiento obliga a entrar en el pasillo. Una solera de congelados necesita protección contra el levantamiento del terreno por congelación, mediante calefacción o ventilación bajo la solera, y el detalle por el que los pernos de anclaje atraviesan el aislamiento y la barrera de vapor necesita su propio diseño. Los palés de madera húmedos se congelan y se deforman una vez dentro.
Las cargas por rueda del transelevador se concentran en el raíl inferior, así que en un edificio existente el raíl necesita una zapata corrida o un refuerzo local por debajo; en un almacén autoportante, la cimentación es la del propio edificio, diseñada frente a asientos diferenciales con el informe geotécnico. La estantería para lanzaderas de cuatro vías se apoya en la solera, y la planitud y los asientos de la solera se trasladan a los raíles de todos los niveles. La EN 15620, la norma que suele citarse para las tolerancias de estanterías, no cubre la solera en sí y deja fuera sistemas especiales como los vehículos satélite (nuestra guía sobre almacenes de poca altura también lo menciona), así que el proveedor tiene que indicar las tolerancias de los raíles, y estas van al contrato. En un edificio existente, primero medimos la planitud, comprobamos el espesor de la solera, el armado y las juntas, y después comprobamos la tracción y el cortante de los pernos de anclaje en la combinación de carga sísmica.
¿Cuándo es un error elegir transelevadores o lanzaderas de cuatro vías?
| AS/RS con transelevadores | Lanzadera de cuatro vías | |
|---|---|---|
| Edificio adecuado | Almacén autoportante nuevo de gran altura, parcela rectangular regular | Edificio existente, altura libre limitada, parcela irregular |
| Altura de la estantería (rango de experiencia) | Autoportante, unos 30–40 m | Hasta unos 30 m; por encima, calcule primero los elevadores |
| Densidad de almacenamiento | Más baja en simple profundidad, media en doble profundidad | Mayor que un almacén de transelevadores de simple profundidad; depende del perfil de referencias |
| Fases | Por pasillos; un almacén autoportante es difícil de ampliar | Añadir vehículos o zonas de estantería es relativamente fácil |
| Sismo y solera | Una estantería alta implica exigencias sísmicas altas; el raíl inferior necesita cimentación | El método de verificación se acuerda primero con el ingeniero estructural; sensible a la planitud de la solera |
Un transelevador suele ser un error en un edificio existente de altura libre modesta y retícula de pilares densa, cuando la capacidad de almacenamiento es pequeña y el número de pasillos lo marca la velocidad, o cuando el propietario quiere invertir una parte ahora y ampliar después.
Una lanzadera de cuatro vías suele ser un error en un almacén nuevo de gran altura de más de 30 m; cuando la unidad de carga supera la capacidad comprobada en conjunto para el vehículo, los raíles y los elevadores (los vehículos estándar suelen quedarse en 1.500 kg o menos); cuando hay muchísimas referencias con uno o dos palés cada una y cualquier palé tiene que salir rápido; cuando la punta está concentrada y los elevadores no dan abasto; o cuando el propietario no puede mantener el software de control de flota y no hay un servicio local fiable.
Antes de presupuestar pedimos las dimensiones y los pesos de los palés, los palés de entrada y salida en hora punta, la distribución de palés por referencia, la disposición, el informe geotécnico y cómo se conectan la línea de paletizado de cabecera o las carretillas autónomas AGV. Sin los parámetros sísmicos y la capacidad en hora punta, la estimación de costes puede desviarse mucho.
Preguntas frecuentes
Almacenamos palés en un edificio existente con unos 12 m de altura libre. ¿Transelevador o lanzadera de cuatro vías?
Incluya ambos en la comparación. Para cada uno distribuimos las ubicaciones de palé sobre la sección y después miramos los palés por referencia, la capacidad en hora punta y si el proyecto se hará por fases. Con una retícula de pilares densa, es más probable que salga ganando la lanzadera de cuatro vías.
¿Puede el diseño sísmico de estanterías en Turquía seguir sin más la EN 16681?
Para una estantería convencional de largueros, independiente del edificio, sí, pero el movimiento sísmico del emplazamiento tiene que salir de la TBDY 2018 y del mapa de AFAD. A los edificios autoportantes y a las estanterías para lanzaderas de cuatro vías no se les puede aplicar sin más; guíese por la administración local y por el ingeniero estructural.
Si se avería un vehículo lanzadera, ¿se para todo el almacén?
No. Hasta que el vehículo averiado se saca de los raíles, su carril principal o su canal queda fuera de servicio. El riesgo mayor es que se pare un elevador, así que donde se necesita redundancia cada zona lleva dos elevadores.
Los ejemplos prácticos son casos típicos; las cifras de experiencia proceden de proyectos anteriores de nuestro equipo y solo sirven como primera orientación. Cada proyecto se calcula con sus propios datos.
Referencias
- Turkish Building Earthquake Code TBDY 2018 (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği), Boletín Oficial de Turquía, 18 de marzo de 2018, n.º 30364 (edición bis): https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2.htm
- TBDY 2018, texto completo (apartado 1.1, ámbito; capítulo 2, movimiento sísmico del terreno; capítulo 6, elementos no estructurales): https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2-1.pdf
- AFAD, Turkish Earthquake Hazard Map (TDTH): https://tdth.afad.gov.tr/
- EN 16681:2016, Steel static storage systems: Adjustable pallet racking systems: Principles for seismic design (ámbito): https://knowledge.bsigroup.com/products/steel-static-storage-systems-adjustable-pallet-racking-systems-principles-for-seismic-design
- EN 15512:2020+A1:2022, Steel static storage systems: Adjustable pallet racking systems: Principles for structural design (ámbito): https://www.sis.se/en/produkter/materials-handling-equipment/storage-equipment/ss-en-155122020a12022/
- EN 15620:2021, Steel static storage systems: Tolerances, deformations and clearances (ámbito): https://evs.ee/en/evs-en-15620-2021
- FEM (Federación Europea de Manutención), lista de documentos de orientación técnica, que incluye la FEM 9.851 sobre tiempos de ciclo de transelevadores y la FEM 10.2.19 sobre diseño de estanterías para lanzaderas: https://fem-eur.com/technical-guidance/
Somos el equipo técnico de EMMANUEL. Envíenos el plano de disposición, los datos geotécnicos y las cifras de almacenamiento y extracción en hora punta a través del formulario de contacto, y calcularemos para las dos opciones, con los datos de su proyecto, las ubicaciones de palé, la capacidad y la inversión.