Как произвести расчет металлического стеллажа?

Все грузы на складе должны размещаться удобно и систематизировано. Это позволяет впоследствии быстро находить необходимые товары и предметы. Для повышения эффективности работы склада принято использовать складские стеллажи, которые представляют собой стойки с многоуровневыми настилами. Так полезная площадь используется оптимизировано, а доступ ко всем грузам остается открытым. 

Чтобы стеллажные конструкции не рухнули и не сломались под весом предметов, обязательно правильно рассчитать их грузоподъемность перед покупкой и монтажом. Как правильно это сделать расскажем в нашей статье. 

Какие бывают типы стеллажей

По типу назначения все существующие стеллажи можно разделить на несколько групп. 

1. Паллетные стеллажи из металла предназначены для размещения на них грузов на специальных поддонах. Такие конструкции встречаются двух видов – фронтальные и глубинные. Фронтальные подходят для хранения товаров с высоким оборотом, а глубинные позволяют максимально загрузить склад однотипными товарами. 
2. Полочные стеллажи используют для размещения штучных товаров. На них можно размещать контейнеры и коробки, работа с которыми на складе осуществляется вручную. 
3. Передвижные стеллажи подходят для библиотек и архивов, с их помощью можно проводить классификацию предметов, которые в них хранятся. 
4. Консольные стеллажи предназначены для грузов большой длины, располагают такие негабаритные предметы с использованием специализированной техники. 
5. Гравитационные стеллажи представляют собой особый вид паллетных стеллажей, у которых есть роликовые дорожки с углом наклона чтобы под действием силы тяжести паллеты сами скатывались в зону разгрузки. 

Расчет нагрузки на стеллаж: критерии

Расчет стеллажей – это обязательное условие для тех, кто хочет подойти к обустройству склада рационально, но при этом обеспечить его безопасность. Расчет нагрузки на стеллаж проводится с учетом следующих критериев:

1. Прочность. Напряжение при расчетной нагрузке не должно превышать сопротивление материала. Расчет прочности стеллажей: σmax≤ [σ], [σ] = σт /1.05, где 1,05 – коэффициент надежности по материалу.
2. Жесткость. Максимальные перемещения в конструкции должны быть меньше установленного предела. В п.3.5 ГОСТ 28766-90 сказано, что упругий прогиб ригеля полки от сил тяжести грузов в их нормативном значении не должен превышать 1/200 пролета этого ригеля: fmax≤ [f].
3. Устойчивость оборудования. Устойчивость идеализированной линейно упругой модели каркаса должна быть обеспечена (Куст ≥ 1.3 согласно СП 16.13330.2011, п. 4.3.2 с учетом п. 4.2.5, 4.2.6).

На устойчивость стеллажей могут также влиять и иные критерии, которые нужно учитывать при расчетах. 

Расчет прочности стеллажа: методика

В 1992 г. в России был принят ГОСТ 28766-90, который устанавливает основы для расчета стационарных стеллажных конструкций. Проверку прочности, устойчивости и жесткости элементов стеллажа выполняют по методике СНиП II-23-81 «Нормы проектирования. Стальные конструкции». Нормативные и расчетные нагрузки принимаются в соответствии с СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Также существуют и европейские нормы технического контроля FEM10.2.02. 

Без использования специального программного обеспечения невозможно сделать расчет с учетом локальных коэффициентов – смятия, потери устойчивости и т.д. Для этого существует APMStructure3D – модуль расчета напряженно-деформированного состояния, устойчивости, собственных и вынужденных колебаний деталей и конструкций с использованием метода конечных элементов. С помощью данной программы можно произвести расчет любых стеллажных конструкций. 

Основные причины обрушений стеллажных конструкций

Обычно причиной ЧП является несоблюдение правил безопасной эксплуатации стеллажей. Также одной из причин является неправильная работа операторов напольной техники. Перегруз встречается нечасто, и в ряде случаев происходит по случайности, либо если заявленные несущие параметры стеллажа не соответствуют действительности. Истинную причину произошедшего всегда можно установить только после проведения технической экспертизы.

Соблюдение требований безопасности и своевременное выявление поврежденных элементов, их замена и затяжка болтов являются хорошей профилактикой ЧП на складских стеллажах.