Стеллажи и иные складские конструкции нередко делают на базе металлических уголков, так как такой профиль сочетает простоту изготовления, относительно малую массу и достаточную несущую способность. Ниже приводится более детальная, технически ориентированная информация о выборе уголков, расчётах и особенностях их монтажа, что позволит лучше понимать, какой именно вариант подойдёт для конкретной задачи.
Основные технические параметры уголка
- Размер (номер) уголка: Обычно указывается в виде «ширина полок × ширина полок × толщина» (для равнополочного) или «ширина большой полки × ширина малой полки × толщина» (для неравнополочного). Например, «40×40×3» означает равные полки по 40 мм шириной и толщину металла 3 мм.
- Марка стали:
- Наиболее распространённые: С235, С255, С345 (по СНГ-шным стандартам) или аналогичные марки 09Г2С и др.
- Для стеллажей обычно достаточно стали серии С235–С345. Если условия эксплуатации жёсткие (большие морозы, значительные ударные воздействия), обращают внимание на более «холодоустойчивые» марки, типа 09Г2С.
- Способ производства:
- Горячекатаный (ГОСТ 8509-93 — для равнополочных, ГОСТ 8510-86 — для неравнополочных).
- Гнутый (холодногнутый). Характеризуется более точной геометрией и зачастую меньшими допусками. Иногда для стеллажей берут гнутый перфорированный уголок (в нём заранее сделаны отверстия с определённым шагом).
- Толщина металла: Определяет несущую способность и допустимые напряжения, а также удобство сверления, сварки и массу профиля. Для «лёгких» полочных стеллажей в быту может хватить 2–3 мм, для тяжёлых (пallet racks) — 4–5 мм и более.
- Покрытие: Может быть без покрытия (для дальнейшей покраски), оцинкованный (особенно при агрессивных или влажных условиях хранения), либо иметь порошковую окраску.
Типичные нагрузки и примерные рекомендации
При выборе уголка обычно учитывают:
- Нагрузку на одну полку
- Сколько килограммов или килоньютонов требуется выдержать. Нужно учитывать не только статический вес, но и возможные динамические воздействия (перемещение грузов, «кивание» стеллажа при нагрузке).
- Если на полку планируется около 50–70 кг, в быту часто достаточно уголка 40×40×3.
- Если нагрузка ближе к 200–300 кг на одну полку, рекомендуют переходить к 50×50×4 или 63×63×4–5.
- При 500 кг и более на одну полку (особенно если высота стеллажа 2–3 м) приходится брать 63×63×5, 75×75×6 или крупнее. Всё зависит от расчёта.
- Высота стеллажа
- Низкий стеллаж (1,5–2 м) может нормально работать с минимальным уголком, но если собираетесь возвести что-то в районе 3–4 м, нужно смотреть на жёсткость (иначе вертикальные стойки будут «ходить»).
- Для высоких систем (мезонины, многоуровневые полки) берут уголки от 50×50×4 и выше, а часто уже переходят на профильную трубу, если нужна предельно высокая жёсткость.
- Шаг между вертикальными стойками
- Чем реже опоры (длина полки между стойками больше), тем жёстче должен быть профиль, чтобы не прогибался. Для полок шириной 1 м может хватить уголка 40×40×3, но для 1,5–2 м в длину нагрузка распределяется на больший пролёт, и нужен уже более серьёзный размер.
- Распределённая vs точечная нагрузка
- Если груз равномерно распределён (коробки), расчёт проще. Если грузы точечно ставятся в середину полки, может потребоваться запас прочности.
Примерные ориентиры размеров для разных случаев
(Все цифры ориентировочны, реальные значения уточняются расчётом и сортаментными таблицами. Приведены без учёта связей и диагональных раскосов.)
- Бытовой стеллаж (в гараже, нагрузка ~50–70 кг/полку, высота ~2 м)
- Уголок 40×40×3, шаг полок 1 м, 3–4 яруса.
- Делают задние диагонали из полосы или того же уголка 25×25×3.
- Полки из фанеры или доски.
- Полупромышленный (нагрузка 150–200 кг/полку, высота 2,5–3 м)
- Уголок 50×50×4 (или 63×63×4, если хочется меньший прогиб).
- Желательно «крестовые» раскосы сзади.
- Крепление в пол (анкерение), чтобы не было раскачивания.
- Тяжёлое хранение (свыше 300–500 кг на ярус, высота 3 м+)
- Уголок 63×63×5, 75×75×5–6 или более.
- Диагональные связи обязательны. Возможно, стойки ещё укрепляют дополнительными накладками или переходят на профильную трубу.
- Силовые узлы (где полки крепятся) могут выполняться на болтах М8–M10 или сварных швах.
Важность диагональных связей и «жёсткости»
- Вертикальные стойки сами по себе не гарантируют устойчивости
- Если вы собираете 4 «уголка» по углам и полки между ними, при боковом толчке стеллаж может «раскладываться».
- Поэтому чаще всего сзади ставят «крестовину» из металлической полосы (25×4, 30×4 и т. п.), уголка (25×25×3) или применяют листовую зашивку (если нагрузка большая, даже лист 1–2 мм). Это фиксирует всю конструкцию, делая её пространственно устойчивой.
- Жёсткость полок
- Если полка (настил) опирается на уголок по переду и сзади, длинная сторона между стойками может прогибаться. Иногда вставляют среднюю «пробельную» балку из того же уголка или полосы, чтобы разделить полку на две секции.
- При большой нагрузке рекомендуют промежуточные поперечные элементы (укосины, ребра).
- Профильное крепление
- При болтовом варианте: сверлим отверстия (например, Ø8–10 мм). Толщина уголка 3–4 мм позволяет надёжно удерживать болт. Если толщина 2 мм, при серьёзной нагрузке отверстия могут «растягиваться», либо крепёж вырывается.
Специальные требования при определённых условиях
- Агрессивная/влажная среда
- Пример: стеллажи в помещениях с повышенной влажностью, на открытом воздухе. Рассмотрите оцинкованный уголок (реже встречается в стандартной продаже, но бывает) либо уголок под порошковую покраску.
- Толщина 2–3 мм может быстрее корродировать, оставляя мало «живого» металла. Если сильно влажная среда, берите 4–5 мм, чтобы был «запас» на ржавчину и обрабатывайте надёжными покрытиями.
- Высокие стеллажи (свыше 3–4 м)
- В таких случаях уголок становится более гибким (при той же толщине). Нужно не только увеличить сечение (скажем, 63×63×5), но и применять дополнительные диагонали, поперечные рёбра.
- При очень больших высотах (порядка 5–6 м) обычно уже переходят на профильную трубу или собирают «стоечно-балочную» систему, где уголок может играть роль ригелей/лаг.
- Динамические нагрузки
- Если предполагается перевозка грузов на тележках, удары, броски грузов, уголок с слишком тонкой толщиной (2–2,5 мм) может быстро деформироваться. Лучше 3–4 мм с запасом.
Монтажные нюансы
- Сварка
- Удобна, даёт прочные швы. Но требует навыков и затрудняет возможность «регулировать» высоту полок в будущем.
- При тонком металле (2–3 мм) легко прожечь или получить подрез. При толстом (5–6 мм) сварка требует более мощного аппарата и электродов.
- Болтовые соединения
- Распространены при «полупромышленных» стеллажах (можно регулировать высоту полок, конструкция разборная).
- Нужно просверливать отверстия в уголке: толщина 3–5 мм позволяет достаточно легко сверлить, болты M6–M8 обычно применяют.
- Полки
- Настил из фанеры, ДСП, металла. Крепёж на саморезы по металлу (если толщина уголка >2 мм), либо болты.
- Интересный вариант: готовые листовые полки с загибом на кромках, которые крепят к отверстием уголка.
Пример: расчёт «на глазок»
- Цель: нужен стеллаж высотой 2 м, 4 яруса, нагрузка на каждую полку 100 кг, ширина между стойками 1 м.
- Решение:
- Уголок 50×50×4 в качестве вертикальных стоек — он довольно жёсткий и выдержит суммарно 400 кг, распределённых на 4 полки, плюс запас.
- Горизонтальные элементы (передняя и задняя траверса) тоже из 50×50×4, чтобы полки имели достаточную опору.
- Диагональный раскос — из полосы 25×4 или уголка 30×30×3, закреплён сзади стеллажа.
- Полки из доски или фанеры толщиной 12–15 мм.
- Ожидается, что при такой схеме стеллаж не будет прогибаться и «шевелиться» при движении грузов.
Итоговые рекомендации по выбору уголка для монтажа
- Учитывайте нагрузку и высоту:
- До 50–70 кг/полку на 1–1,5 м пролёта при высоте до 2 м обычно подходят уголки 40×40×3.
- 100–200 кг/полку (высота 2–3 м) — 50×50×4 или 60×60×4.
- 300–500 кг/полку и выше (особенно 2,5–3,5 м высотой) — 63×63×5, 75×75×5–6. (Цифры приблизительные, точный подбор требует расчёта и учёта связей.)
- Продумывайте связевую схему: Без диагоналей или заднего листового упора стеллаж может быть неустойчив.
- Выбирайте способ монтажа: При сварке проверяйте точность и диагонали до полного провара. При болтовом соединении — заранее размечайте отверстия, используйте шайбы, гайки с контргайками (особенно под тяжёлую нагрузку).
- Позаботьтесь о коррозии: Обычная покраска или оцинковка — в зависимости от среды. Для влажных помещений или уличного хранения оцинкованный уголок предпочтительнее.
- Проверяйте стабильность в эксплуатации: Закрепите нижние стойки к полу (если нагрузка большая) или хотя бы присверлите к стене (для высокой конструкции), чтобы избежать опрокидывания.
Соблюдая эти принципы, вы сможете грамотно выбрать уголок для своих стеллажей, обеспечив надёжную, долговечную и безопасную систему хранения.