Как рассчитать конструкцию обычного стеллажа для поддонов

Какие силы нужно учитывать при проектировании металлических стеллажей для поддонов? Как проверить, выдержит ли конструкция все нагрузки? Эти и другие вопросы должны быть учтены при проектировании стеллажа, чтобы обеспечить его стабильность и устойчивость.

Исходные требования к конструкции

Они регламентируются ГОСТ Р 55525-2013, а также европейским стандартом DIN EN 15512. Эти нормативные документы определяют требования к конструкции, ограничения по использованию (селективность), а также диапазон сталей, из которых можно изготавливать стеллажные конструкции.

Нормирование распространяется только на промышленные стеллажи статического принципа действия. Оно предусматривает:

• Производство конструкций только из холоднокатаного стального проката;
• Проверку стеллажа по условиям прочности;
• Ограничения по собственному весу – не более 5% от груза, хранящегося на стеллаже.

Этот тип установки грузов на поддонах должен быть универсальным и легко адаптироваться к различным типам нагрузок. По этой причине соединения между основными частями конструкции должны быть регулируемыми, а также быстро и легко собираться. Стойки стальных стеллажей обычно имеют перфорацию по всему профилю,

а поперечные скрепляющие балки предусматривают соединительные элементы в виде крючков или пазов, которые входят в перфорацию стоек.

Составляющие промышленного стеллажа, подлежащие расчёту

Моделированию (иногда – компьютерному) и анализу подвергают следующие элементы конструкции:

• Рамы, представляющие собой вертикальные части, состоящие из двух стоек, соединенных балками и поперечинами;
• Стойки - детали из тонкого листового металла с плоским или объёмным профилем,

(рассчитываются на предельные деформации и провисание по типу скручивания);

• Балки - горизонтальные элементы, которые несут нагрузку поддонов. Они, как правило, имеют на концах соединители для крепления к стойкам рамы;
• Соединители: детали, приваренные к концам балок, чтобы прикрепить их к стойкам. Они оснащаются крючками, которые входят в перфорацию стоек.

Расчет ведётся методом конечных элементов и выполняется в два этапа. Вначале выполняется общий анализ конструкции с использованием 2D-моделей. Моделируется фактическое поведение соединения между вертикальными балками и каркасом.

На втором этапе производится индивидуальная проверка деталей, в ходе которой устанавливаются фактические значения изгиба нагруженных элементов конструкции и натяжение деталей, составляющих стеллаж. Проверяются:

• Общая устойчивость установки;
• Напряжённое состояние рам: стойки и диагоналей;
• Опорные плиты: давление на плиту и анкера;
• Балки: на коробление;
• Разъёмные соединения.

По результатам расчёта выдаётся техническое задание на разработку металлического стеллажа.