Як вибрати куточок для монтажу стелажів і складських конструкцій?

Стелажі та інші складські конструкції нерідко роблять на базі металевих куточків, оскільки такий профіль поєднує простоту виготовлення, відносно малу масу і достатню несучу здатність. Нижче наводиться детальніша, технічно орієнтована інформація про вибір куточків, розрахунки та особливості їхнього монтажу, що дасть змогу краще розуміти, який саме варіант підійде для конкретного завдання.

Основні технічні параметри куточка

• Розмір (номер) куточка: Зазвичай вказується у вигляді «ширина полиць × ширина полиць × товщина» (для рівнополичного) або «ширина великої полиці × ширина малої полиці × товщина» (для нерівнополичного). Наприклад, «40×40×3» означає рівні полиці по 40 мм завширшки і товщину металу 3 мм.
• Марка сталі:
  • Найпоширеніші: С235, С255, С345 (за СНД-шними стандартами) або аналогічні марки 09Г2С та ін.
  • Для стелажів зазвичай достатньо сталі серії С235-С345. Якщо умови експлуатації жорсткі (великі морози, значні ударні впливи), звертають увагу на більш «холодостійкі» марки, типу 09Г2С.
• Спосіб виробництва:
  • Гарячекатаний (ГОСТ 8509-93 – для рівнополочних, ГОСТ 8510-86 – для нерівнополочних).
  • Гнутий (холодногнутий). Характеризується точнішою геометрією і часто меншими допусками. Іноді для стелажів беруть гнутий перфорований куточок (у ньому заздалегідь зроблені отвори з певним кроком).
• Товщина металу: Визначає несучу здатність і допустимі напруги, а також зручність свердління, зварювання і масу профілю. Для «легких» поличкових стелажів у побуті може вистачити 2-3 мм, для важких (сallet racks) – 4-5 мм і більше.
• Покриття: Може бути без покриття (для подальшого фарбування), оцинкований (особливо за агресивних або вологих умов зберігання), або мати порошкове забарвлення.

Типові навантаження і приблизні рекомендації

При виборі куточка зазвичай враховують:

1. Навантаження на одну полицю
   • Скільки кілограмів або кілоньютонів потрібно витримати. Потрібно враховувати не тільки статичну вагу, а й можливі динамічні впливи (переміщення вантажів, «кивання» стелажа при навантаженні).
   • Якщо на полицю планується близько 50-70 кг, у побуті часто достатньо куточка 40×40×3.
   • Якщо навантаження ближче до 200-300 кг на одну полицю, рекомендують переходити до 50×50×4 або 63×63×4-5.
   • За 500 кг і більше на одну полицю (особливо якщо висота стелажа 2-3 м) доводиться брати 63×63×5, 75×75×6 або крупніше. Усе залежить від розрахунку.
2. Висота стелажа
   • Низький стелаж (1,5-2 м) може нормально працювати з мінімальним куточком, але якщо збираєтеся звести щось у районі 3-4 м, потрібно дивитися на жорсткість (інакше вертикальні стійки будуть «ходити»).
   • Для високих систем (мезоніни, багаторівневі полиці) беруть куточки від 50×50×4 і вище, а часто вже переходять на профільну трубу, якщо потрібна гранично висока жорсткість.
3. Крок між вертикальними стійками
   • Чим рідше опори (довжина полиці між стійками більша), тим жорсткішим має бути профіль, щоб не прогинався. Для полиць завширшки 1 м може вистачити куточка 40×40×3, але для 1,5-2 м завдовжки навантаження розподіляється на більший проліт, і потрібен уже більш серйозний розмір.
4. Розподілене vs точкове навантаження
   • Якщо вантаж рівномірно розподілений (коробки), розрахунок простіше. Якщо вантажі точково ставляться в середину полиці, може знадобитися запас міцності.

Приблизні орієнтири розмірів для різних випадків

(Усі цифри орієнтовні, реальні значення уточнюються розрахунком і сортаментними таблицями. Наведено без урахування зв’язків і діагональних розкосів).

1. Побутовий стелаж (у гаражі, навантаження ~50-70 кг/полку, висота ~2 м)
   • Куточок 40×40×3, крок полиць 1 м, 3-4 яруси.
   • Роблять задні діагоналі зі смуги або того ж куточка 25×25×3.
   • Полиці з фанери або дошки.
2. Напівпромисловий (навантаження 150-200 кг/полку, висота 2,5-3 м)
   • Куточок 50×50×4 (або 63×63×4, якщо хочеться менший прогин).
   • Бажано «хрестові» розкоси ззаду.
   • Кріплення в підлогу (анкерування), щоб не було розгойдування.
3. Важке зберігання (понад 300-500 кг на ярус, висота 3 м+)
   • Кутник 63×63×5, 75×75×5-6 або більше.
   • Діагональні зв’язки обов’язкові. Можливо, стійки ще зміцнюють додатковими накладками або переходять на профільну трубу.
   • Силові вузли (де полиці кріпляться) можуть виконуватися на болтах М8-M10 або зварних швах.

Важливість діагональних зв’язків і «жорсткості»

1. Вертикальні стійки самі по собі не гарантують стійкості
   • Якщо ви збираєте 4 «куточки» по кутах і полиці між ними, при бічному поштовху стелаж може «розкладатися».
   • Тому найчастіше ззаду ставлять «хрестовину» з металевої смуги (25×4, 30×4 тощо), куточка (25×25×3) або застосовують листову зашивку (якщо навантаження велике, навіть лист 1-2 мм). Це фіксує всю конструкцію, роблячи її просторово стійкою.
2. Жорсткість полиць
   • Якщо полиця (настил) спирається на куточок спереду і ззаду, довга сторона між стійками може прогинатися. Іноді вставляють середню «пробільну» балку з того ж куточка або смуги, щоб розділити полицю на дві секції.
   • При великому навантаженні рекомендують проміжні поперечні елементи (укосини, ребра).
3. Профільне кріплення
   • При болтовому варіанті: свердлимо отвори (наприклад, Ø8-10 мм). Товщина куточка 3-4 мм дозволяє надійно утримувати болт. Якщо товщина 2 мм, при серйозному навантаженні отвори можуть розтягуватися, або кріплення виривається.

Спеціальні вимоги за певних умов

1. Агресивне/вологе середовище
   • Приклад: стелажі у приміщеннях із підвищеною вологістю, на відкритому повітрі. Розгляньте оцинкований куточок (рідше зустрічається у стандартному продажу, але буває) або куточок під порошкове фарбування.
   • Товщина 2-3 мм може швидше кородувати, залишаючи мало “живого” металу. Якщо сильно вологе середовище, беріть 4–5 мм, щоб був «запас» на іржу та обробляйте надійними покриттями.
2. Високі стелажі (понад 3–4 м)
   • У таких випадках куточок стає гнучкішим (при тій же товщині). Потрібно не тільки збільшити переріз (скажімо, 63×63×5), а й застосовувати додаткові діагоналі, поперечні ребра.
   • При дуже високих висотах (порядку 5-6 м) зазвичай вже переходять на профільну трубу або збирають «стійково-балочну» систему, де куточок може грати роль ригелів/лаг.
3. Динамічні навантаження
   • Якщо передбачається перевезення вантажів на візках, удари, кидки вантажів, куточок із дуже тонкою товщиною (2–2,5 мм) може швидко деформуватися. Краще 3-4 мм із запасом.

Монтажні нюанси

1. Зварювання
   • Зручна, дає міцні шви. Але потребує навичок і ускладнює можливість «регулювати» висоту полиць у майбутньому.
   • При тонкому металі (2-3 мм) легко пропалити або отримати підріз. При товстому (5-6 мм) зварювання вимагає потужнішого апарату та електродів.
2. Болтові з’єднання
   • Поширені при напівпромислових стелажах (можна регулювати висоту полиць, конструкція розбірна).
   • Потрібно просвердлювати отвори в куточку: товщина 3-5 мм дозволяє досить легко свердлити, болти M6-M8 зазвичай застосовують.
3. Полиці
   • Настил з фанери, ДСП, металу.
   • Цікавий варіант: готові листові полиці із загином на кромках, які кріплять до отвору куточка.

Приклад: розрахунок «на вічко»

1. Ціль: потрібен стелаж висотою 2 м, 4 яруси, навантаження на кожну полицю 100 кг, ширина між стійками 1 м.
2. Рішення:
   • Куточок 50×50×4 як вертикальні стояки — він досить жорсткий і витримає сумарно 400 кг, розподілених на 4 полиці, плюс запас.
   • Горизонтальні елементи (передня та задня траверса) теж з 50×50×4, щоб полиці мали достатню опору.
   • Діагональний розкіс – зі смуги 25х4 або куточка 30х30х3, закріплений ззаду стелажу.
   • Полиці з дошки або фанери завтовшки 12-15 мм.
   • Очікується, що за такої схеми стелаж не прогинатиметься і «ворушиться» під час руху вантажів.

Підсумкові рекомендації щодо вибору куточка для монтажу

• Враховуйте навантаження та висоту:
  • До 50-70 кг/полку на 1-1,5 м прольоту при висоті до 2 м зазвичай підходять куточки 40х40х3.
  • 100–200 кг/полку (висота 2–3 м) – 50×50×4 або 60×60×4.
  • 300–500 кг/полку та вище (особливо 2,5–3,5 м заввишки) — 63×63×5, 75×75×5–6. (Цифри приблизні, точний підбір вимагає розрахунку та обліку зв’язків.)
• Продумуйте зв’язкову схему: Без діагоналей або заднього листового упору стелаж може бути нестійким.
• Вибирайте спосіб монтажу: При зварюванні перевіряйте точність та діагоналі до повного провару. При болтовому з’єднанні – заздалегідь розмічайте отвори, використовуйте шайби, гайки з контргайками (особливо під важке навантаження).
• Подбайте про корозію: Звичайне фарбування або оцинкування – залежно від середовища. Для вологих приміщень або вуличного зберігання оцинкований куточок краще.
• Перевіряйте стабільність в експлуатації: Закріпіть нижні стійки до підлоги (якщо навантаження велике) або хоча б присвердлити до стіни (для високої конструкції), щоб уникнути перекидання.

Дотримуючись цих принципів, ви зможете грамотно вибрати куточок для своїх стелажів, забезпечивши надійну, довговічну та безпечну систему зберігання.