Как рассчитать грузоподъемность стеллажа. Рекомендации по длине полок и допустимой нагрузке

Внутрискладская логистика является вопросом первостепенной важности для крупных торговых и промышленных комплексов. Эргономичное распределение товаров, материалов и производственной продукции гарантирует их сохранность и обеспечивает комфортные условия для работы предприятия в целом. Наша компания реализует спектр услуг по устройству и организации складского оборудования.

Услуги «ПромСтеллаж»

Специалисты компании изготавливают стеллажи с учетом эксплуатационных параметров помещения, в котором они будут устанавливаться. При этом мы учитываем характер материалов или товаров, которые будут храниться на стеллажах.

Мы принимаем заказы на изготовление многих видов стеллажей:

• глубинных;
• полочных;
• мезонинного типа;
• самонесущих;
• гравитационных;
• набивных;
• челночной обработки;
• для автостекол, шин и капотов;
• мобильных.

Кроме того, материальная база и высокоточное оборудование «ПромСтеллаж» позволяет нам принимать заказы любой сложности, поэтому в портфолио компании имеются образцы изготовления нестандартных конструкций сложной конфигурации.

Кроме того, техническое обслуживание выполненных стеллажей также производится силами нашей компании.

Оно включает в себя:

• Дефектовку.
• Ремонтные работы.

Областью компетенции «ПромСтеллаж» является также техническое освидетельствование стеллажных конструкций любой сложности.

Как мы работаем

За длительное время пребывания в профессии наши специалисты наработали определенный опыт в этой сфере. Прежде всего, мы формируем техническое задание и прорабатываем схему размещения стеллажных конструкций в помещении заказчика. При этом снятие замеров является бесплатным.

Определив фронт работ, наши специалисты выполняют расчет стеллажей на прочность. Вычисление нагрузочных характеристик. С учетом всех данных выполняется максимально прочная и эргономичная стеллажная конструкция, которая будет одинаково успешно эксплуатироваться в архиве, в складском помещении или в офисе.

Изготавливая стеллажи какого-то определенного вида, наши специалисты принимают во внимание не только допустимые нагрузки, но и все технические нюансы. Например, в расчетах учитывается вероятность сейсмического воздействия. Вычисление потенциальной угрозы от сейсмического воздействия производится в соответствии с современными нормативами.

Кроме того, в расчет берется гипотетическая вероятность разнообразных аварийных моментов. Например, мы учитываем уровень повреждения конструкции от ударов грузоподъемной техники и стараемся сделать конструкцию максимально прочной и устойчивой к механическому воздействию.

В процессе эксплуатации могут возникнуть ситуации с обрушением полок. Вероятный ущерб от падения грузов может быть весьма серьезным, поэтому в наших проектировочных работах закладывается расчет допустимой нагрузки на стеллаж.

Правовая и научная основа

Профессиональное моделирование стеллажных конструкций предполагает использование государственных нормативов.

Выполняя техническое задание, специалисты компании «ПромСтеллаж» ориентируются на положения, регламентирующие эксплуатацию сборно-разборных конструкций:

• ГОСТ Р 55525-2017 (общие технические рекомендации).
• 15512 (правила проектирования и использования стальных постоянных систем хранения).
• СНиП от 2.01.07-85 (правила учета воздействия среды на стеллажажные конструкции).

Профессиональная методика

Главным методом в работе специалистов компании «ПромСтеллаж» является расчет конечных элементов. Методика является распространенной для решения профессиональных задач в области строительной механики. Данный метод может иметь множество вариантов, которые выбираются, исходя из геометрической конструкции и физических параметров используемых материалов.

Кроме того, метод конечных элементов, к которому прибегают специалисты «ПромСтеллаж», характеризуется оптимальным учетом взаимодействия самой стеллажной системы с окружающей средой.

Наши профессионалы ориентируются на следующие показатели среды:

• Механические.
• Коррозионные.
• Температурные.
• Граничные.

Преимуществом использования метода конечных элементов является его высокая инвариантность и автоматизация каждого этапа расчета. Выбрать единственно правильный вариант и произвести грамотный расчет максимальной нагрузки на полку нам помогает профессиональный опыт и знание особенностей механики.

Методика прошла аттестацию федеральной службы по надзору:

• Экологическому.
• Атомному.
• Технологическому.

При этом данная методика расчета конечных элементов регламентируется аттестационными паспортами:

• № 148 (не имеет конечного срока).
• № 200 (актуален до 23.06.2025).
• № 345 (актуален до 21.10.2023).

Таким образом, в наших проектах стеллажных конструкций учитываются и параметры здания, и объем/масса складируемой продукции, и номинальная нагрузка на полку, и рекомендации научно-технического центра по экологической и ядерной безопасности.

Цены на расчет стеллажей на прочность

Преимущества обращения в «ПромСтеллаж»

Наша компания на рынке аналогичных услуг присутствует 14 лет. Точность изготовления заказов гарантируется солидной производственной базой компании. На каждом этапе выполнения заказа мы практикуем тщательный контроль качества. Безусловным преимуществом обращения в нашу компанию является лояльная ценовая политика по отношению к потребителям.

Сотрудничество с «ПромСтеллаж» гарантирует каждому клиенту комплексное оснащение складских и любых производственных помещений. Кроме того, в компании можно заказать комплектующие для различных типов стеллажей. В том числе: держатели и стяжки, крепления и ограничители.

В портфолио компании имеется множество положительных отзывов наших клиентов, среди которых:

• «Торговый дом Сласти».
• ООО «ТД Петелино».
• ООО «Мир Хобби».
• ПАО «Уралкалий».
• ООО «БОШ РЕКСРОТ».

Компания «ПромСтеллаж» дорожит уважением своей потребительской аудитории. Поэтому наши клиенты имеют возможность заказать послегарантийное обслуживание установленных конструкций.

Для удобства обслуживания мы практикуем услуга «Доставка». У нас можно оставить онлайн-заявку на готовый стеллаж, и мы доставим его в указанную точку.

Преимуществами обращения в компанию является:

• Лояльные цены.
• Большой ассортимент изготавливаемой продукции.
• Высокое качество монтажных работ.
• Соблюдение оговоренных в договоре сроков.
• Профессиональный подход.
• Строгое соответствие существующим нормативам ГОСТа.

Обратившись к специалистам компании «ПромСтеллаж», Вы гарантированно получите профессиональное решение своей задачи. С нами Вы разложите свою продукцию по полочкам!

Внутрискладская логистика является вопросом первостепенной важности для крупных торговых и промышленных комплексов. Эргономичное распределение товаров, материалов и производственной продукции гарантирует их сохранность и обеспечивает комфортные условия для работы предприятия в целом. Наша компания реализует спектр услуг по устройству и организации складского оборудования.

Услуги «ПромСтеллаж»

Специалисты компании изготавливают стеллажи с учетом эксплуатационных параметров помещения, в котором они будут устанавливаться. При этом мы учитываем характер материалов или товаров, которые будут храниться на стеллажах.

Мы принимаем заказы на изготовление многих видов стеллажей:

• глубинных;
• полочных;
• мезонинного типа;
• самонесущих;
• гравитационных;
• набивных;
• челночной обработки;
• для автостекол, шин и капотов;
• мобильных.

Кроме того, материальная база и высокоточное оборудование «ПромСтеллаж» позволяет нам принимать заказы любой сложности, поэтому в портфолио компании имеются образцы изготовления нестандартных конструкций сложной конфигурации.

Кроме того, техническое обслуживание выполненных стеллажей также производится силами нашей компании.

Оно включает в себя:

• Дефектовку.
• Ремонтные работы.

Областью компетенции «ПромСтеллаж» является также техническое освидетельствование стеллажных конструкций любой сложности.

Как мы работаем

За длительное время пребывания в профессии наши специалисты наработали определенный опыт в этой сфере. Прежде всего, мы формируем техническое задание и прорабатываем схему размещения стеллажных конструкций в помещении заказчика. При этом снятие замеров является бесплатным.

Определив фронт работ, наши специалисты выполняют расчет стеллажей на прочность. Вычисление нагрузочных характеристик. С учетом всех данных выполняется максимально прочная и эргономичная стеллажная конструкция, которая будет одинаково успешно эксплуатироваться в архиве, в складском помещении или в офисе.

Изготавливая стеллажи какого-то определенного вида, наши специалисты принимают во внимание не только допустимые нагрузки, но и все технические нюансы. Например, в расчетах учитывается вероятность сейсмического воздействия. Вычисление потенциальной угрозы от сейсмического воздействия производится в соответствии с современными нормативами.

Кроме того, в расчет берется гипотетическая вероятность разнообразных аварийных моментов. Например, мы учитываем уровень повреждения конструкции от ударов грузоподъемной техники и стараемся сделать конструкцию максимально прочной и устойчивой к механическому воздействию.

В процессе эксплуатации могут возникнуть ситуации с обрушением полок. Вероятный ущерб от падения грузов может быть весьма серьезным, поэтому в наших проектировочных работах закладывается расчет допустимой нагрузки на стеллаж.

Правовая и научная основа

Профессиональное моделирование стеллажных конструкций предполагает использование государственных нормативов.

Выполняя техническое задание, специалисты компании «ПромСтеллаж» ориентируются на положения, регламентирующие эксплуатацию сборно-разборных конструкций:

• ГОСТ Р 55525-2017 (общие технические рекомендации).
• 15512 (правила проектирования и использования стальных постоянных систем хранения).
• СНиП от 2.01.07-85 (правила учета воздействия среды на стеллажажные конструкции).

Профессиональная методика

Главным методом в работе специалистов компании «ПромСтеллаж» является расчет конечных элементов. Методика является распространенной для решения профессиональных задач в области строительной механики. Данный метод может иметь множество вариантов, которые выбираются, исходя из геометрической конструкции и физических параметров используемых материалов.

Кроме того, метод конечных элементов, к которому прибегают специалисты «ПромСтеллаж», характеризуется оптимальным учетом взаимодействия самой стеллажной системы с окружающей средой.

Наши профессионалы ориентируются на следующие показатели среды:

• Механические.
• Коррозионные.
• Температурные.
• Граничные.

Преимуществом использования метода конечных элементов является его высокая инвариантность и автоматизация каждого этапа расчета. Выбрать единственно правильный вариант и произвести грамотный расчет максимальной нагрузки на полку нам помогает профессиональный опыт и знание особенностей механики.

Методика прошла аттестацию федеральной службы по надзору:

• Экологическому.
• Атомному.
• Технологическому.

При этом данная методика расчета конечных элементов регламентируется аттестационными паспортами:

• № 148 (не имеет конечного срока).
• № 200 (актуален до 23.06.2025).
• № 345 (актуален до 21.10.2023).

Таким образом, в наших проектах стеллажных конструкций учитываются и параметры здания, и объем/масса складируемой продукции, и номинальная нагрузка на полку, и рекомендации научно-технического центра по экологической и ядерной безопасности.

Цены на расчет стеллажей на прочность

Преимущества обращения в «ПромСтеллаж»

Наша компания на рынке аналогичных услуг присутствует 14 лет. Точность изготовления заказов гарантируется солидной производственной базой компании. На каждом этапе выполнения заказа мы практикуем тщательный контроль качества. Безусловным преимуществом обращения в нашу компанию является лояльная ценовая политика по отношению к потребителям.

Сотрудничество с «ПромСтеллаж» гарантирует каждому клиенту комплексное оснащение складских и любых производственных помещений. Кроме того, в компании можно заказать комплектующие для различных типов стеллажей. В том числе: держатели и стяжки, крепления и ограничители.

В портфолио компании имеется множество положительных отзывов наших клиентов, среди которых:

• «Торговый дом Сласти».
• ООО «ТД Петелино».
• ООО «Мир Хобби».
• ПАО «Уралкалий».
• ООО «БОШ РЕКСРОТ».

Компания «ПромСтеллаж» дорожит уважением своей потребительской аудитории. Поэтому наши клиенты имеют возможность заказать послегарантийное обслуживание установленных конструкций.

Для удобства обслуживания мы практикуем услуга «Доставка». У нас можно оставить онлайн-заявку на готовый стеллаж, и мы доставим его в указанную точку.

Преимуществами обращения в компанию является:

• Лояльные цены.
• Большой ассортимент изготавливаемой продукции.
• Высокое качество монтажных работ.
• Соблюдение оговоренных в договоре сроков.
• Профессиональный подход.
• Строгое соответствие существующим нормативам ГОСТа.

Обратившись к специалистам компании «ПромСтеллаж», Вы гарантированно получите профессиональное решение своей задачи. С нами Вы разложите свою продукцию по полочкам!

Многоярусные сборно-разборные металлоконструкции для складов проектируются, изготавливаются и монтируются с учетом правил, регламентируемых ГОСТ 16140-77. Требования государственного стандарта разработаны относительно стеллажей для складирования тарных и штучных товаров.

Перечень нормативов и требований:

Прочностные характеристики деталей и элементов стеллажных конструкций должны быть рассчитаны таким образом, чтобы выдерживать возможные нагрузки в соответствии с ГОСТ 14757-74.

Кривизна стоек и балок в собранном виде не должна превышать 3 мм на 1000 мм длины и 0,1% от общей длины.

Скручивание стоек и балок вокруг их продольной оси не должно быть более 0,5 мм на 1000 мм длины и 0,05% от общей длины.

Конструктивные элементы должны быть без дефектов, трещин, расслоений, заусенцев, отслоений. Соответствие показателей шероховатости указаны в ГОСТ 2789-73, сварные швы - ГОСТ 8713-70, ГОСТ 5264-69, ГОСТ 11534-75, ГОСТ 14771-76.

Сварные соединения не должны содержать непроваров, местных наплывов, пор и шлаковых включений, диаметром превышающих 1 мм, подрезов металла более 0,5мм, трещин любых видов.

Конструктивные детали должны быть оцинкованными, либо их загрунтованными и окрашенными, либо покрытыми полимерной краской с обжигом в печи при высокой температуре.

Неперпендикулярность стоек в собранном виде без нагрузки к горизонтальной плоскости стеллажей не должна превышать 1 мм на 1000 мм длины, а под действием горизонтальной нагрузки - 4 мм на 1000 мм и 6 мм по всей длине.

Гарантией безопасности размещения и сохранности груза является выполнение предусмотренных правил, предъявляемых к проходам между стеллажными конструкциями на складе (ином помещении) и совокупность других нормативных требований, предъявляемых к системам хранения. Чтобы обеспечить пожарную безопасность при эксплуатации склада, необходимо правильно спланировать расстановку складского комплекса.

Требования к размещению стеллажей на складе

Чтобы организовать оптимальную среду для эффективной работы склада, которая позволит оперативно выполнять погрузочно-разгрузочные мероприятия, складировать большие партии товара необходимо рационально расположить оборудование в помещении. Минимальное расстояние между металлоконструкциями по нормам составляет 80 см. На этапе общетехнической планировки устанавливаются рабочие проезды и проходы в необходимом количестве. Размещение основного транспортного проезда производится противоположно входу. Величина проезда в закрытом помещении с двусторонним движением техники рассчитывается следующим образом: двойное значение ширины погрузчика плюс 0,9 м. Необходимо оставлять достаточное место для проезда, минимальные размеры которого приравнивается к размеру ворот.

Перечень положений, на основании которых следует устанавливать складскую мебель:

Если товары хранятся штабелями, то расстояние между ними и ограждениями - 0,8 м.

Оборудованный смотровой проход (ширина 1 м) на каждые 10-12 штабелей.

Размер прохода напротив двери соизмерим с ее шириной, но не менее 1 м.

При ширине складского помещения более 10 м, необходимо оставлять центральный коридор равный 2,5 м, который будет обустроен между стеллажными конструкциями.

Проход следует увеличивать, если будут использоваться секции с выдвижными полками. Односторонняя установка конструкции - увеличение прохода равняется половине размера полки. Двухстороннее расположение стеллажей - расширение прохода будет соизмеримо с полной шириной полки.

По техническим нормам допуска, продольная сторона секций может быть размещена на расстоянии 20 см до ограждения. Бывают и исключения для специальных грузов, которые запрещено хранить вблизи источников тепла (батарей). В данной ситуации монтаж выполняется на расстоянии 0,8 - 1м от стены. Расположение эвакуационных коридоров следует планировать вдоль торца стеллажных конструкций.

Установлены места, на которых категорически запрещено размещать груз (даже временный) - это просветы между штабелями и линии перемещения по складскому помещению.

Установка систем с фронтальной загрузкой регламентируется требованиями ГОСТ Р 55525-2013 и осуществляется следующими способами:

Широкопроходный - ширина варьируется от 2,5 до 3,7 м, площадь коридора позволяет выполнить разворот погрузчика на 90º.

Узкопроходный - размеры в диапазоне от 1,5 до 1,9 м, для разворота техники задействуется транспортный проезд.

Комплекс стеллажного оборудования позволяет оптимизировать рабочее пространство архивных помещений. Благодаря наличию эргономичных вместительных полок можно обеспечить удобство доступа к документации и улучшить организацию рабочего процесса.

Порядок расстановки стеллажей в архивах закреплен нормативным документом СН 426-82:

Стеллажи следует размещать на расстоянии 0,75 м;

Величина просвета между секциями - 1,2 м;

Расстояние между торцом стеллажной конструкции и стеной - 0,45 м.

Требования пожарной безопасности

Когда на складе хранятся различные грузы необходимо соблюдать нормы пожарной безопасности, которые предупреждают возгорание и создают оптимальные условия для оперативной эвакуации при возникновении пожара. Системы хранения должны устанавливаться по параметрам, предусмотренным требованиями ГОСТ 16140-77. Между монтируемой мебелью и стенами, колоннами, элементами отопления следует выдерживать расстояние не меньше 0,7 м. Минимальное расстояние между складским оборудованием и перекрытием, либо приборами освещения составляет 0,5 м.

Складские помещения без распределения на секции до 700 м 2 следует оборудовать эвакуационным коридором, ширина которого будет не менее 1,5м. Склад площадью более 700 м 2 обустраивается дополнительным проходом с аналогичными параметрами.

Системы хранения монтируются по правилам, которые будут напрямую зависеть от типа груза, находящегося на хранении. В общей секции не разрешается хранение автошин и других товаров. Если на хранении находятся изделия из шерсти, хлопка и других аналогичных материалов, то размеры продольных и поперечных проходов должны составлять минимум 2 м, а между кипой и элементами освещения следует оставлять просвет не менее 1 м.

Стеллажные металлоконструкции являются незаменимым оборудованием в управлении, размещении на хранение, пополнении и выдачи товаров на складах. Кроме складской логистики, они активно задействуются магазинами, офисами, мастерскими, торговыми павильонами для складирования различной продукции.

Требования к паллетным стеллажам

Паллетные стеллажи изготавливаются по установленным нормативным стандартам, что обеспечивает безопасную эксплуатацию металлоконструкции и длительный срок службы. Данными требованиями определены эксплуатационные правила, комплектность, габаритные размеры оборудования, контроль технического состояния.

Стеллажи для размещения тарных и штучных грузов соответствуют техническим условиям хранения продукции и имеют допустимые габариты, которые определены государственными стандартами.

В соответствии с нормами ГОСТ 16140-77, габариты металлоконструкций могут быть следующими:

по высоте - 1,8-12,6 м;

по предельной грузоподъемности, исчисляемой допустимой нагрузкой на ячейку - от 125 до 4000 кг.

Стеллажи с настилом имеют следующие габариты:

по ширине - от 0,45-1,35 м;

стойки расположены на расстоянии 0,9-2,9 м.

Консольные конструкции характеризуются такими габаритами:

диапазон ширины - 0,45-1,35 м;

стойки могут располагаться на расстоянии от 0,75 до 1,8 м.

Металлоконструкции поставляются в комплекте с паспортом и сборочными чертежами. Системы хранения, которые доставляются на склад, представлены в виде набора элементов, состоящих из деталей конструкции и необходимого крепежа. Подбор комплектующих элементов выполнен по правилам - все детали соответствуют конфигурации конкретной металлоконструкции.

Требования безопасности к стеллажам

При эксплуатации стеллажных систем необходимо придерживаться следующих требований безопасности:

Не превышать допустимую грузоподъемность ячейки;

Выполнить обработку выступающих частей (на фаску) и углов (скруглить);

Выполнить заземление конструкций;

Зафиксировать стеллаж к опорной поверхности жестким креплением;

Конструкции следует монтировать на расстоянии не менее 1 м друг от друга;

Запрещается эксплуатация систем хранения с треснувшими поддонами, гнутыми балками прочими дефектами и неисправностями элементов;

Поддон с товаром должен иметь высоту, меньшую шага направляющих на 10 см.

Техническое состояние и контроль

Испытание на прочность всех паллетных фронтальных стеллажей, в которых хранятся поштучные или упакованные в тару грузы, осуществляется не реже одного раза в год. Испытание заключается в том, что на ячейку создается усилие, превышающее предельную грузоподъемность на 25%(не более). Для сохранения целостности конструкции, установлены временные ограничения - длительность такого испытания не более 10 минут.

Горизонтальная и вертикальная нагрузка на конструкцию осуществляется в последовательном порядке. Затем оценивают состояние стоек и балок, степень их деформации, смотрят на целостность полок и поддонов. При успешном прохождении испытания, на металлоконструкциях ставят маркировку с пометкой о допустимой нагрузке.

Расчет стеллажей

Назначение, типы и особенности компоновочной схемы стеллажных конструкций

Складские помещения имеют большое значение в современной логистике. Первостепенно — для перераспределения грузопотока. Именно склады дают возможность накапливать, концентрировать грузы, делая транспортировку целесообразной и эффективной. Они позволяют постоянно иметь под рукой нужные товары, отгружая их сразу же, как только от потребителей поступает заказ.

Складирование груза осуществляется на специальные устройства (стеллажи), предназначенные для хранения предметов и материалов, состоящие из многоярусных настилов, укрепленных на стойках. Современные стеллажи ориентированы для минимизации занимаемой площади и оптимизации доступа к хранимым предметам и материалам.

В зависимости от назначения стеллажи подразделяются на несколько типов:

Палетные стеллажи - это удобная и функциональная конструкция для размещения грузов на поддонах. Палетные стеллажные конструкции могут подразделяться на фронтальные (рисунок 1,а) и глубинные (рис. 1,д). Фронтальные считаются более универсальными и более удобными при работе с быстрооборачиваемой продукцией. Кроме того, фронтальные стеллажи для склада позволяют существенно повысить эффективность использования складских площадей. Глубинные стеллажи рассчитаны на оборот однородных грузов и позволяют максимально загрузить склад.

Полочные стеллажи - тип стеллажей (рис. 1,б), используемый для хранения штучного и ручной обработки на многономенклатурном складе штучной продукции: контейнеров, коробок и пр.

Передвижные стеллажи - конструкции, рассчитанные на помещения с ограниченным объемом, требующие организации системы с возможностью классификации ее содержимого. Такие стеллажные системы идеальны для различных архивов и библиотек.

Консольные стеллажи применяются для хранения негабаритных длинномерных грузов. Размещаются подобные грузы при помощи специальной техники (рис. 1,в).

Гравитационные стеллажи - специальный тип палетных стеллажей, снабжённый специальными роликовыми дорожками, наклонёнными под небольшим углом к горизонту (3 — 5 градусов) для того, чтобы паллеты под действием силы тяжести скатывались из зоны загрузки в зону разгрузки (рис. 1,г).

Мезонины — оборудование, которое благодаря многоярусной структуре помогает максимально использовать всю площадь склада (рис. 1,е).

Рис. 1 - Типы стеллажей

Критерии расчета стеллажей

Актуальность расчетов на прочность сейчас ни у кого не вызывает сомнений и этот факт обусловлен потребностями современного рынка. Экономичный подход в использовании материалов при проектировании стеллажных конструкций с одной стороны и обеспечение безопасности и сохранности груза с другой стороны делают необходимыми проведения подобных расчетов.

Расчет стеллажей проводится cучетом следующих критериев:

а) Критерий прочности . При заданных расчетных нагрузках, эквивалентные напряжения, возникающие в элементах конструкции не должны превосходить расчетное сопротивление используемого материала.

σ max ≤ [σ];

[σ] = σ т /1.05,

где 1,05 - коэффициент надежности по материалу (СП 16.13330.2011, Таблица 3).

б) Критерий жесткости . Максимальные суммарные перемещения в конструкции не должны превосходить допускаемый предел. 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.

f max ≤ [f ];

в) Критерий устойчивости . Устойчивость идеализированной линейно упругой модели каркаса должна быть обеспечена (К уст ≥ 1.3 согласно СП 16.13330.2011, п. 4.3.2 с учетом п. 4.2.5, 4.2.6).

Также при расчете стеллажей необходимо учитывать влияние локальных эффектов, таких как местная потеря устойчивости или локальное смятие элемента конструкции.

Методики и подходы к расчету стеллажей

Европейская Федерация Технического Обслуживания (European Maintenance Federation, FEM) в сентябре 1995 г. завершила подготовку нормативного документа, описывающего расчет, испытания и конструкцию металлических складских стеллажей. В нем систематизированы методики расчета стеллажных конструкций и изложены требования к технологическим процессам, касающимся контроля материалов, производства, сборки и установки складских стеллажных систем, конкретизированы условия безопасности и качества, которые в обязательном порядке должны соблюдаться производителями и установщиками. Этот документ - норматив FEM 10.2.02 - все еще имеет характер предварительных рекомендаций, однако большинство европейских стран его уже одобрили и приняли в качестве действующего стандарта, который служит достижению максимального уровня безопасности работы складов.

В свою очередь в России в 1992 г. был принят ГОСТ 28766-90, устанавливающий основы расчета стальных конструкций стационарных стеллажей. 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».

Расчет по этим нормам должен включать в себя расчет НДС конструкции стеллажа. С одной стороны конструкцию стеллажа можно представить в виде упрощенной стержневой модели и провести расчет средствами «сопротивления материалов». Но для комплексного анализа конструкции, который включает в себя также расчет общей устойчивости, локальных эффектов смятия, потери устойчивости стенки или полки элемента, не обойтись без средств автоматизированного расчета с помощью программного продукта.

APMStructure3D- модуль расчета напряженно-деформированного состояния, устойчивости, собственных и вынужденных колебаний деталей и конструкций с использованием метода конечных элементов. Данный модуль входит в состав системы автоматизированного расчета и проектирования конструкций для промышленного и гражданского строительства APM Civil Engineering. Система позволяет проводить как проверочные расчеты стеллажных конструкций и оценку максимальной несущей способности, так и экспертизы обрушений стеллажей любых типов.

Расчет стеллажей может проводиться в соответствии с российскими нормами (ГОСТ 28766-90, СНиП II-23-81) и в соответствии с европейскими нормами (FEM10.2.02). Но между ними существуют несколько принципиальных отличий, заключающихся в подходах к расчету стеллажей на прочность. Эти отличия описаны ниже.

а) Задание нагрузок

Что касается нагрузок, отличия между нормами заключаются в коэффициентах надежности, которые представлены в таблице 1

Таблица 1 - коэффициенты надежности по отдельным нагрузкам

Как видно из таблицы 1 значения коэффициентов надежности по нагрузкам в евронормах выше, чем значения тех же коэффициентов в российских нормах. Следовательно, расчет по европейским нормам дает меньшие значения коэффициентов запаса прочности и устойчивости конструкции (рис.2).

Рис. 2 Карта распределения эквивалентных напряжений в металлоконструкции

б) Эффективная площадь поперечного сечения. Учет локальной потери устойчивости

Существенный интерес представляют собой изгибаемые тонкостенные перфорированные профили (рис. 3), в которых потеря местной устойчивости в полке или в стенке наступает до общей потери устойчивости в наиболее нагруженных элементах. Проверка прочности и устойчивости стоек и балок с подобным сечением производится с использованием геометрических характеристик эффективной площади поперечного сечения (A eff , I eff , W eff) рассчитанных без учета сжатых участков пластин, для которых местная устойчивость не обеспечена. При определении эффективных площадей сечения сжатой и растянутой полок балки необходимо также учитывать эффект сдвигового запаздывания.

Учет эффективной площади сечения в российских нормах не предусмотрен. Учесть эффективную площадь сечения можно по еврокоду, однако данная методика представляет собой весьма трудоемкий ручной расчет и для некоторых типов сечений даже невозможна. Одной из альтернатив, позволяющей учесть явление локальной потери устойчивости, является моделирование элементов стоек с помощью пластин (рис.4) и дальнейший анализ устойчивости. Согласно п. 9.2.4 EN15512 открытые тонкостенные профили под действием сжимающей нагрузки подвержены локальной (местной) потери устойчивости, а также потери устойчивости формы поперечного сечения (рис. 5).

Рис. 5 - Формы потери устойчивости элемента стойки

в) Расчет прогибов палетной балки

Расчет согласно СНиП II-23-81 проводится для балки с шарнирным опиранием. Коэффициент надежности по нагрузке равен 1,2.

Согласно EN15512/ FEM10.2.02 расчет проводится с учетом полушарнирного опирания (в этом случае задается жесткость соединения балки). Коэффициент надежности по нагрузке в этом случае равен 1,4. Расчетные схемы представлены на рис. 6.

Расчет палетных балок в соответствии с евронормами показывает более высокие значения коэффициентов запаса прочности и меньшие суммарные перемещения (рис.8).

Рис. 6 Расчетные схемы: а) по СНиП; б) по EN/FEM

В своих расчетах нагрузок на стеллажи мы используем уникальное программное обеспечение. Применяемый нами софт аттестован в таких организациях, как Ростехнадзор, Росатомнадзор и Росстройнадзор. По производительности программный комплекс не уступает ведущим зарубежным аналогам. При этом он обладает высочайшей гибкостью, учитывает отечественные нормы и имеет очень удобный интерфейс. Помимо этого, используемый софт регулярно обновляется и может учитывать, в том числе, и зарубежные нормы.

Не секрет, чтобы качественно рассчитать нагрузку на стеллаж, недостаточно использовать лишь стержневые или ферменные модели. Необходимо точно знать реальную жесткость соединений стеллажа, таких как, крепление балки к стойке и стойки к подпятнику. Точный анализ параметров этих соединений также проводится нашим программным комплексом. Подобные расчеты требуют существенной мощности компьютеров, для этого рабочие станции нашего вычислительного центра обладают огромными ресурсами.

В случаях, когда требуется срочное принятие решения, Инженеры ИТЦ "ТЕХНОВИК" могут оперативно сделать замеры и построить расчетную модель металлоконструкции, не выходя с объекта, предоставив предварительные данные на согласование клиенту в течение одного рабочего дня.

После получения от клиента подтверждения работа над детализацией проекта продолжается в расчётном центре компании "ТЕХНОВИК".

Нашей дополнительной услугой является проведение физико-химического анализа материалов (сталей и сплавов).

Образцы материалов (фрагменты стоек, балок, настилов, сортового проката) направляются в нашу испытательную лабораторию для проведения спектрального анализа, а также испытаний на разрыв, изгиб, кручение, ударную вязкость и др.

Такой анализ повышает точность результатов расчетов, а также помогает эксплуатирующим организациям перепроверить добросовестность поставщиков стеллажного оборудования.

Опытные специалисты, качественно проводящие замеры конструкции, исключают ошибки в расчетах. Привлечение аккредитованных лабораторий обеспечивает достоверность результатов испытаний материалов стеллажей. Используемые программы лицензированы Ростехнадзором и Росатомнадзором. При необходимости мы проводим испытания отдельных элементов стеллажей для полной уверенности в результатах расчетов.