Под расчетом нагрузки на стеллаж могут понимать две разные задачи. Первая — определить фактическую массу груза на полке, ярусе или в секции. Для этого учитывают массу товара, его количество и вес тары. Вторая задача — определить несущую способность конструкции и допустимую нагрузку.
Грузоподъемность стеллажей нельзя достоверно определить только по размерам, количеству полок или внешнему виду. Допустимые значения зависят от конструкции и ее конфигурации. Их проверяют по паспорту стеллажа, технической документации производителя и проектным расчетам.
В статье разберем, как посчитать фактические нагрузки на складские стеллажи, полку и секцию, чем они отличаются от допустимых значений и в каких случаях для определения грузоподъемности требуется инженерный расчет.
Что означают грузоподъемность стеллажа и нагрузка на полку
Грузоподъемность стеллажей и нагрузка на отдельные элементы конструкции — разные показатели. Их важно разграничивать, чтобы правильно оценивать фактическую загрузку оборудования.
| Показатель | Что показывает |
| Нагрузка на полку | Массу груза на одной полке |
| Нагрузка на ярус | Массу груза на одном уровне хранения |
| Нагрузка на секцию | Загрузку отдельной секции |
| Грузоподъемность стеллажа | Допустимую загрузку конструкции в заданной конфигурации |
Нагрузка на полку металлического стеллажа показывает, какая масса размещена на конкретной полке. Для яруса учитывают весь груз на одном уровне хранения. Нагрузка на секцию стеллажа включает груз, который воспринимает отдельная секция конструкции.
Фактическая нагрузка — это реальная масса размещенного товара. Допустимая нагрузка показывает предел, установленный для конкретного элемента или всей системы.
Максимальную нагрузку на одну полку нельзя автоматически переносить на весь стеллаж. Допустимая нагрузка всей секции или конструкции может быть ниже суммы допустимых нагрузок отдельных полок: предел задают стойки, рамы, балки, узлы соединения и общая конфигурация системы.
Как определить грузоподъемность стеллажа
Допустимую грузоподъемность стеллажа определяют по технической документации на конкретную конструкцию. Значения нагрузки могут быть указаны в паспорте стеллажа, руководстве по эксплуатации, проектной документации или на маркировочной табличке. Эти данные учитывают тип оборудования и его конфигурацию.
Если требуется понять, как определить грузоподъемность стеллажа без паспорта, ориентироваться на размеры или внешне похожую модель нельзя. Это особенно актуально для конструкций неизвестного производителя, а также стеллажей, в которых переставляли балки, полки или меняли количество уровней. В таких случаях требуется расчет грузоподъемности стеллажа с учетом характеристик его элементов и схемы загрузки.
Расчет несущей способности самой конструкции относится к инженерной задаче. Предельно допустимая нагрузка на стеллаж зависит от его типа, стоек, балок, соединений и расположения уровней.
Для складских металлических стеллажей применимая нормативная база зависит от конструкции. ГОСТ Р 55525-2017 распространяется на определенные сборно-разборные стеллажи, а ГОСТ Р 57381-2017 — на полочные системы в пределах установленной стандартом области применения. Поэтому вопрос, как рассчитать грузоподъемность стеллажа, нельзя решать по одной универсальной формуле.
Как рассчитать нагрузку на полку стеллажа
Чтобы рассчитать нагрузку на полку стеллажа, нужно определить фактическую массу размещаемого груза: учесть вес одной единицы товара, их количество и массу тары. Полученное значение сравнивают с допустимой нагрузкой, указанной производителем.
Формула и пример расчета нагрузки на полку
Фактическую нагрузку на полку рассчитывают по массе всего размещенного на ней груза. Если товары одинаковые, используют простую формулу:
Фактическая нагрузка на полку = масса одной единицы груза × количество единиц груза.
Если на полке находятся товары разной массы, фактическую нагрузку определяют как сумму массы всех размещенных единиц. К полученному значению прибавляют массу контейнеров, ящиков, поддонов и другой тары, которая остается на полке вместе с товаром. То есть при неоднородной загрузке учитывается полный вес всего, что передает нагрузку на полку.
Условный пример: на полке размещено 8 коробок массой по 20 кг каждая. Фактическая нагрузка составит 160 кг. Если коробки стоят в контейнере, его массу нужно прибавить к полученному значению.
После расчета результат сравнивают с допустимой нагрузкой, указанной в документации производителя. Максимальная нагрузка на полку стеллажа зависит от конкретной конструкции и условий размещения груза. Поэтому полученные в примере 160 кг показывают только фактическую массу товара и не являются допустимой нагрузкой на полку металлического стеллажа.
Равномерная и сосредоточенная нагрузка
Одинаковая масса груза может по-разному воздействовать на полку или балки в зависимости от схемы размещения. При равномерно распределенной нагрузке вес распределяется по поверхности полки или по длине балок. При сосредоточенной нагрузке основная масса приходится на ограниченный участок.
Например, несколько коробок одинаковой суммарной массы, равномерно размещенных по всей полке, создают другую схему загрузки, чем один тяжелый предмет, установленный в центре. Во втором случае нагрузка концентрируется на небольшой площади. Если груз опирается на конструкцию в одной или нескольких небольших точках, возникает точечная нагрузка.
Поэтому одной общей массы недостаточно для оценки допустимости размещения. Если производитель указывает нагрузку для конкретной схемы загрузки, ориентироваться нужно именно на эти условия. Для тяжелых, нестандартных или точечно опирающихся грузов схему размещения лучше проверять при проектировании стеллажной системы.
Как рассчитать нагрузку на секцию стеллажа
Нагрузка на секцию стеллажа определяется по фактической массе груза на всех загруженных уровнях. Для пользовательской проверки достаточно сложить нагрузку на каждую полку или ярус:
Фактическая загрузка секции = сумма фактической нагрузки всех загруженных полок или ярусов.
Если секция состоит из трех уровней, на которых размещено 120, 150 и 180 кг груза, фактическая загрузка составит 450 кг. Нагрузку на каждый отдельный уровень рассчитывают по принципу, описанному в предыдущем разделе.
Такой расчет нагрузки на стеллаж показывает, сколько груза реально находится в конкретной секции. Он не определяет допустимую грузоподъемность конструкции автоматически.
Допустимый предел зависит от характеристик всей системы. При проверке загрузки нужно учитывать два условия: фактическая нагрузка на каждый ярус не должна превышать установленное для него значение, а суммарная нагрузка на секцию — допустимый предел для всей секции. Ограничение может определяться стойками, рамами, балками, узлами соединения и конфигурацией уровней. Поэтому расчет нагрузки на стеллаж выполняют не только для отдельных полок, но и для конструкции в целом.
Если суммарная фактическая загрузка ниже суммы паспортных нагрузок отдельных полок, это еще не означает, что секцию можно безопасно загрузить до этого значения.
От чего зависит максимальная нагрузка на стеллаж
Максимальная нагрузка на стеллаж зависит от конструкции системы и схемы ее загрузки. На несущую способность влияют тип стеллажа, профиль стойки, характеристики балок, длина пролета, материал и конструкция полки или настила.
Также учитываются высота стеллажа, количество уровней, расстояние между ними и способ соединения элементов. Для устойчивости конструкции имеет значение и то, как размещен груз: равномерно по полке или с концентрацией массы на отдельных участках. При расчете стеллажа на прочность оценивают работу стоек, балок и соединений, а также возможный прогиб и деформацию элементов.
Предельно допустимая нагрузка на стеллаж связана с конкретной конфигурацией. Если переставить балки или полки, увеличить расстояние между уровнями, добавить новые ярусы или изменить тип груза, расчетная схема меняется. Поэтому нельзя автоматически считать, что исходные нагрузочные характеристики сохранятся после перестройки.
На допустимую загрузку влияет и состояние конструкции. Повреждения стоек, балок или соединений могут изменить ее жесткость и устойчивость. Универсальных значений грузоподъемности или фиксированного запаса прочности для всех стеллажей нет. Ориентироваться нужно на документацию конкретной системы и результаты расчета.
Чем отличается расчет нагрузки для полочных и паллетных стеллажей
Для полочных и паллетных систем нагрузка на стеллаж оценивается по-разному. У среднегрузовых полочных стеллажей основными показателями для пользователя являются допустимая нагрузка на полку и на секцию. Груз размещается на настиле, поэтому учитывают его массу и распределение по поверхности полки.
У паллетных стеллажей груз хранится на поддонах, которые опираются на балки. При расчете учитывают полную массу паллетированной единицы — товар вместе с поддоном, количество паллет на ярусе, нагрузку на балочный уровень и ограничения рамы. Если масса товара указана без веса поддона, его нужно добавить отдельно.
| Полочный стеллаж | Паллетный стеллаж |
| Нагрузка на полку | Нагрузка на ярус |
| Груз размещается на настиле | Паллеты опираются на балки |
| Учитывается нагрузка на секцию | Учитывается нагрузка на раму |
| Важно распределение веса по полке | Важны масса и схема размещения паллет |
Поэтому допустимая нагрузка на стеллажи на складе проверяется с учетом типа системы и ее документации. Схему расчета для полочного оборудования нельзя механически переносить на паллетную конструкцию и наоборот.
Ошибки при расчете нагрузки на складские стеллажи
При расчете нагрузки на стеллажи на складе чаще всего допускают следующие ошибки:
- складывают допустимые нагрузки всех полок и принимают полученное значение за грузоподъемность всего стеллажа;
- ориентируются на характеристики внешне похожей конструкции;
- не учитывают массу поддонов, контейнеров, ящиков и другой тары;
- путают равномерно распределенную и сосредоточенную нагрузку;
- загружают полку до паспортного предела, хотя фактическая схема размещения груза отличается от указанной производителем;
- меняют положение балок или полок и считают исходную грузоподъемность неизменной;
- используют паспортные значения для поврежденной конструкции без оценки ее состояния;
- воспринимают запас прочности как дополнительную разрешенную нагрузку.
Паспортные значения относятся к определенной конфигурации и схеме загрузки. После изменения конструкции или способа размещения груза использовать их без дополнительной проверки нельзя.
Предельно допустимая нагрузка на стеллаж также не увеличивается за счет запаса прочности. Такой запас учитывается при расчете конструкции и не дает права превышать установленный производителем предел.
Когда расчет грузоподъемности нужно поручить специалистам
Инженерный расчет грузоподъемности стеллажа нужен, если паспортных данных недостаточно или условия эксплуатации изменились. К специалистам стоит обратиться, если:
- нет документации на стеллаж или неизвестны производитель и серия;
- переставляются балки, полки или уровни;
- меняется конфигурация конструкции;
- планируется хранение другого типа груза;
- появляется сосредоточенная нагрузка;
- используются тяжелые или нестандартные грузы;
- требуется подобрать параметры нового стеллажа;
- конструкция повреждена или была модернизирована.
При расчете учитывают характеристики груза, стоек, балок, соединений и схему размещения. Поэтому вопрос, как рассчитать нагрузку на стеллаж после изменения конструкции, нельзя решать только по фотографии или его габаритам.
Для складских помещений площадью более 100 м² «Технологии Торговли» бесплатно готовят 2D-проект склада в течение недели. При проектировании учитывают параметры груза, рассчитывают рабочую нагрузку на полку и стеллаж и подбирают конструкцию под условия склада.
Заключение
Самостоятельно можно рассчитать фактическую массу груза на полке, ярусе или в секции. Допустимую грузоподъемность стеллажей определяют по характеристикам конкретной конструкции и документации на нее.
Перед размещением товара фактическую нагрузку нужно сопоставить с данными паспорта или другой технической документации. Также необходимо учитывать, как распределяется вес по полке или ярусу. Даже при одинаковой общей массе схема размещения груза может по-разному влиять на конструкцию.
