Расчет нагрузки на полку стеллажа. Требования к стеллажам

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.

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.

Является основным документом, регламентирующим процесс производства и эксплуатации стеллажных систем и стеллажей, а также методику проведения испытания, в том числе на нагрузку. В этой статье мы разберемся, как и кому следует выполнять требования ГОСТ Р55525-2013 .

Стеллажное хранение товаров, сырья и материалов в процессе деятельности предприятия или организации - распространенное явление без которого не обойтись. Однако не стоит забывать, что стеллажи и системы стеллажного хранения на складах или в офисах, являются оборудованием, относящимся к немеханической группе (торгового) оборудования.

Как и к любому другому оборудованию, к стеллажам предъявляются требования по безопасности, так стеллажи должны соответствовать требованиям по прочности, устойчивости, а также обеспечивать безопасность при проведении погрузо-разгрузочных работ и размещении товаров или материалов на полках стеллажей. Ответственность за безопасность любого производственного оборудование, как обычно, лежит на работодателе.

Государственная инспекция труда сообщает, что нарушения правил эксплуатации металлических стеллажей в организациях торговли и складских комплексах, принимают постоянных характер, в частности не организуется проведение испытаний стеллажей (полное технического освидетельствования стеллажей ), не обеспечивается их устойчивость, отсутствует защитное заземление, не осуществляется должный надзор со стороны эксплуатирующей стелажи организации в процессе эксплуатации.

За подобные нарушения законодательства об охране труда предусмотрена административная ответственность. Размеры штрафных санкций установлены частью 1 статьи 5.27 Кодекса об административных правонарушениях РФ.

Торопиться и сразу проводить испытание стеллажей на нагрузку по ГОСТ P 55525 2013 не к чему, требуется разобраться что конкретно требуется от вас, как от эксплуатирующей стеллажное оборудование организации, какие мероприятия необходимо выполнять в обязательном порядке?

В большей своей части требования ГОСТ P 55525 2013 распространяются на организации занимающиеся проектированием и изготовлением стеллажных систем и стеллажей.

В ряде случаев проведение испытаний стеллажей на нагрузку в процессе эксплуатации проводить не только не нужно, но и грозит порчей самого стеллажного оборудования. Более того сама попытка их проведения может быть воспринята поставщиком стеллажей как нарушение требований по эксплуатации и грозит снятием всех обязательств и гарантий!

Все требования по необходимым испытаниям и техническим освидетельствованиям указаны в руководстве по эксплуатации (паспорте на стеллаж). Покупателю или организации эксплуатирующей стеллажи (стеллажные конструкции) следует заблаговременно уточнить о наличии у поставщика этих документов, а при получении крайне полезно будет внимательно ознакомиться с их содержанием.

В соответствии с ГОСТ 2.601-2006 «ЕСКД. Эксплуатационные документы» - "Руководство по эксплуатации (РЭ) - документ, содержащий сведения о конструкции, принципе действия, характеристиках (свойствах) изделия, его составных частях и указания, необходимые для правильной и безопасной эксплуатации изделия (использования по назначению, технического обслуживания, текущего ремонта, хранения и транспортирования) и оценок его технического состояния при определении необходимости отправки его в ремонт, а также сведения по утилизации изделия и его составных частей".

• Эксплуатирующая организация должна назначить сотрудника, ответственного за эксплуатацию стеллажей (п.10.1. ГОСТ Р 55525-2013) ;

• Сотрудник, ответственный за эксплуатацию стеллажей, должен организовывать проведение частичного и (п. 10.3. ГОСТ Р 55525-2013).

В процессе проведения частичного и полного технического освидетельствования происходит планомерный осмотр стеллажного оборудования с описанием и идентификацией поврежденных элементов, лицом ответсвенным за эксплуатацию стелажей, аттестованым на знание правил, либо организацией аккредитованной в установленном порядке и имеющей квалифицированный персонал.

Стоит обратить внимание на то, что в современных условиях, на стеллажных системах хранятся большие объемы товаров и материалов, для обеспечения чего, на складских работах занято значительное число работников, внезапное обрушение конструкции может привести к серьезным последствиям, групповым (тяжелым) травмам. В случае причинения тяжкого вреда здоровью одному или нескольким работникам, предусмотрена уголовная ответственность на работодателя или должностных лиц, допустивших нарушения охраны труда.

Разберемся в вопросе проведения полного технического освидетельствования и правильной эксплуатации стеллажей.

Установка стеллажей

Завод - изготовитель стеллажного оборудования на стадии выпуска продукции проводят все необходимые испытания, предусмотренные ГОСТ Р 55525-2013, эксплуатирующей организации остается выполнить монтаж стеллажей в соответствии с инструкциями предприятия-изготовителя, а так же проводить профилактические осмотры конструкции.

Необходимость крепления стеллажей к полу, тип анкерования, число анкерных болтов, других фиксирующих элементов определяется предприятием - изготовителем стеллажей. Установка анкерных болтов и других элементов производится в соответствии с инструкцией производителя крепежных элементов. Отсутствие крепления к полу допускается при наличии указания со стороны предприятия - изготовителя стеллажей.

После завершения монтажных работ обязательна установка информационных табличек размером не менее А4 с указанием высот уровней хранения и максимально допустимой нагрузки на каждый из уровней хранения. Данные таблички могут входить в комплект поставки либо устанавливаться эксплуатирующей организацией.

Эксплуатация стеллажей

Необходимость проведения конкретных испытаний стеллажных конструкций и стеллажей в период эксплуатации, а также периодичность и методика их проведения, кроме общих требований указанных в ГОСТ, не должны противоречить требованиям эксплуатационной документации, прилагаемой на каждый конкретный вид эксплуатируемых стеллажей или стеллажных конструкций.

Порядок, содержание и периодичность испытаний определяются заводом-изготовителем из условия необходимой достаточности для обеспечения стабильности качества выпускаемой продукции и указывается в ТУ.

Полностью требования по эксплуатации, касающиеся покупателя стеллажей или организации эксплуатирующей стеллажи, должны быть отражены в «Руководстве по эксплуатации», которое, как раз, и относится к эксплуатационной документации. Добросовестные поставщики обычно наряду с паспортом включают «Руководство по эксплуатации» в комплект поставки стеллажей, либо объединяют оба документа в один.

Таким образом, если в комплекте эксплуатационной документации на установленные на вашем складе стеллажи и стеллажные конструкции нет требований по проведению испытаний, то испытания стеллажей проводиться ни в коем случае не должны!

При использовании контролирующими организациями в качестве аргумента для необходимости проведения испытаний стеллажей материалы ГОСТ Р 55525-2013, по возможности следует:

• Незамедлительно связаться с поставщиком (заводом-изготовителем) стеллажей, установленных на вашем складе, а в случае затруднения его определения, обратиться в сервисные организации. Найти и ознакомиться с имеющейся эксплуатационной документацией;
• Максимально корректно рекомендовать проверяющим внимательно (и по возможности вдумчиво) читать документ, на который они ссылаются.

Центр охраны труда и правового информирования предоставляет услугу по проведению полного технического освидетельствования стеллажей, для организаций и предприятий Москвы и Московской области.

АКЦИЯ АНТИКРИЗИС - при заключение договора на ПТО, повышение квалификации по 72 часовой программе обучения для лиц ответственных за эксплуатацию стеллажных конструкций, а также ЧАК (членов аттестационных комиссий) по ГОСТ Стеллажное оборудование. Общие технические условия. Проведение технического освидетельствования в ПОДАРОК!*

• * Действие Акции распространяется ТОЛЬКО на дистанционное обучение, при очном обучении действует обычный тариф -8000 рублей.

Для расчета стоимости полного технического освидетельствования стеллажей , потребуется следующая информация:

• 1) Паспорт (руководство по эксплуатации) на стеллаж;
• 2) Количество типов и количество стеллажей;
• 3) Фото;
• 4) Площадь склада (торгового зала);
• 5) Точный адрес объекта.

Перечень работ по полному техническому освидетельствованию стеллажей

• 1) Проверка на соответствие стеллажей параметрам, указанным в разделе 6 ГОСТ Р 55525-2103 (измерение отклонений и деформаций элементов стеллажей);
• 2) Контроль моментов затяжки болтовых соединений и анкерных болтов в объеме, составляющем не менее 5% от общего числа болтовых соединений;
• 3) Идентификация поврежденных элементов по методике, описанной в ГОСТ 55525-2013, и общий анализ состояния стеллажей;
• 4) Контроль сварных соединений и швов.

По результатам освидетельствования, Заказчику передаются документы:

• 1) Протокол технического освидетельствования стеллажного оборудования с описанием и идентификацией поврежденных элементов;
• 2) Копии результатов метрологической поверки измерительного оборудования и инструментов, применяемых в испытаниях и освидетельствованиях стеллажей;
• 3) Копии сертификатов, аттестатов или иных разрешений для персонала, проводящих испытания стеллажей и подтверждающих их квалификацию выполнять работы в соответствии с ГОСТ Р 55525-2103.

Лица допущенные к эксплуатации стеллажных систем хранения, процедуре проведения полного или частичного технического освидетельствования стеллажей по ГОСТ Р 55525-2013, а также члены комиссии (ЧАК) по проверке знаний, должны пройти обучение и иметь .

"Безопасная эксплуатация складского оборудования. Техническое освидетельствование стеллажей в соответствии с ГОСТ 55525-2013"

Подробнее по вопросам проведения повышения квалификации, вы можете узнать позвонив нам потелефону или направить запрос на почту.

При соблюдении инструкции по сборке допустимая распределенная нагрузка на основную секцию:

• из стоек толщиной 2 мм - до 750 кг
• из стоек толщиной 1,5 мм - до 500 кг

Покрытие на всех деталях полимерное порошковое. Шаг отверстий для крепления полок по высоте 30 мм. Соединения болтовые М6. Присоединение неограниченного количества секции. Стойки по высоте возможно стыковать с помощью переходника. Стеллажи поставляются в разобранном виде, в надежной упаковке. Базовые модели комплектуются полным набором крепежа.

Среднегрузовые стеллажи

Предназначены для установки внутри помещения для хранения грузов с ручной обработкой. Конструкция стеллажей состоит из вертикальных сварных неразборных рам, горизонтальных балок и полок.
Покрытие на всех деталях порошковое полимерное, цвет светло-серый. Перфорация на стойках рам позволяет изменять положение балок стеллажа по высоте с шагом 50 мм. Балки крепятся к стойкам посредством болтового соединения М8, по два болта с каждой стороны. Полки укладываются на балки без дополнительного крепления. При установке стеллажей в линию, допускается монтаж балок последующей секции к раме предыдущей секции, за счет чего получается дополнительная экономия. Допустимая распределенная нагрузка на стандартную секцию стеллажа - до 1600 кг.

Стелажи с допустимой нагрузкой более 500 кг

Полочный стеллаж — это популярная металлическая конструкция, которая используется для хранения различных грузов на полках.

Используют полочные стеллажи практически везде: малые и большие склады, магазины, супермаркеты, гипермаркеты, архивы, библиотека, СТО, базы оптовой и розничной торговли.

Стеллажи полочного типа бывают разного размера и предназначены для хранения продукции разных габаритов и веса. Обслуживаются такие стеллажи вручную, при этом обеспечивается легкий доступ к любому товару и в любое время. Грузы хранятся на полках в ящиках, коробках или насыпью.

Фронтальные стеллажи

Фронтальные паллеты представляют из себя простую конструкцию, состоящую из рам и опорных балок, на которые устанавливается поддон. Cтеллаж имеет большую грузоподъемность, что обеспечивает высокий уровень сохранности груза.

Фронтальный паллет имеет следующие преимущества:

• возможность доступа к любому уровню стеллажа;
• доступная стоимость конструкции;
• возможность задания необходимой грузоподъемности и размеров на этапе строительства.

Паллетные стеллажи

Палетный стеллаж — распространённая конструкция для хранения грузов на поддонах (палетах). Такая система хранения предоставляет непосредственный прямой доступ к каждому объекту складирования.

Палетные стеллажи делятся на:

• фронтальные стеллажи
• въездные стеллажи (набивные, глубинные)
• гравитационные стеллажи
• мобильные стеллажи

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