Расчет нагрузки на деревянную полку: как сделать правильно?

Изначально следует определить вес инструмента и приспособлений, которые предполагается держать на полке и уже исходя из этого подбирать толщину доски используемой для полки. Вес до 50 кг включительно выдержит доска из массива сосны толщиной в 25 мм, длиной 50 см и шириной 20 см. Вес свыше 50 кг, но не более 120 кг выдерживает доска таких же размеров при толщине в 50 мм. Если габариты инструмента более 50 см, то применяя доску сверх этой длинны потребуется устраивать дополнительную подпорную перемычку для перераспределения нагрузки. Для большей надёжности следует планировать конструкцию опирания полки на пол, стараясь избегать крепления лишь к стене. Для большей массы складируемых инструментов уже желательно использовать стеллаж из металлического листа.

Значит перед тем как рассчитать, нужно знать вес инструмента и его количество.

Допустим у вас 200 кг инструмента и вы хотите сделать полки равномерно распределив нагрузку, чтоб они всё выдержали.

Допустим вы сделаете их 4 штуки на стене вот примерно так.

Собираетесь делать деревянными, это значит полки будут из досок, поэтому смотрим на таблицу и рассчитываем нагрузку.

Данные в таблице приведены на метр плоскости с изломом, то есть один конец указанной доски зажимается неподвижно, а на другой конец (через метр) прилагается усилие на излом, при влажности не более 15%, то есть доска сухая!

И так приступим, значит промежутки между стойками должны быть метр (в зависимости от их изменения нужно будет и подкорректировать расчёт).

Итак 4 полки, нужно разместить 200 кг веса, получается по 50 кг каждая.

Допустим пролётов как на картинке 5, то есть каждый пролёт обязан выдерживать 10 кг веса!

Смотрим в таблицу и подбираем доску из которой можно изготовить полки, которые выдержат 10 кг нагрузки.

Допустим на полках по вашему вкусу вы планируете использовать широкие доски примерно 10-15 сантиметров шириной и толщиной не более 2 сантиметров, смотрим в таблицу и находим значение.

В таблице указанно значение **1.106 кг на сантиметр), так как доска 2Х10 имеет площадь сечения 20 см, то получаем не менее 22 кг выносливости, что с головой хватает для того, чтоб разместить на такой полке груз 10 кг.

Или другой вариант.

У вас доска к примеру 5 сантиметров толщиной и 15 см шириной, смотрим нагрузку в таблице видим 0.921, а умножаем на 75 квадратов сечения и получаем 69 кг нагрузки, именно такую нагрузку вы можете без опаски размещать на полке изготовленной из такой доски.

Надеюсь понятно, как легко и быстро рассчитать.

Да если вы планируете увеличить или уменьшить длину пролётов, то соответственно и высчитанную нагрузку нужно уменьшить или увеличить прямо пропорционально.

Так если вы получили нагрузку в 69 кг на метр, то есть вы увеличите пролёт до 3, то нагрузка буде 23 кг, а если уменьшите до 0.5м, то и разместить можно будет вес аж 138 килограмм!

Я так понял речь о стеллажах с деревянными полками.

Точные расчёты крайне сложны, нужны специальные знания, пакеты специализированных программ и.т.д.

При расчётах нагрузки на полку надо учитывать следующее:

Конкретный материал из которого изготавливаются полки (тут и размеры и глубина полки и порода древесины, влажность материала, глубина полок и ТП.).

Крепёжные элементы, учитываем материал их изготовления.

Так же понадобятся расчёты по нагрузке с учётом материала изготовления каркаса стеллажа с полками.

Климатические особенности помещения где находятся стеллажи с полками, и это расчётная позиция.

Чем обработаны полки.

Далее сами расчёты, которые включают в себя несколько формул.

Расчёт прочности производится по формуле

Коэффициент надёжности материалов определяется при помощи специализированных таблиц, которые можно найти в СП (свод правил) 16.13330.2011.

Критерий жёсткости, есть допуски на прогиб под тяжестью груза, с которыми можно ознакомиться в ГОСТе 28766-90.

Рассчитать допустимый прогиб можно воспользовавшись вот этой формулой

Осталось определить критерий устойчивости, все условия определения этой позиции отмечены в том же СП (см. выше).

Доверить все эти расчёты лучше профессионалам (самостоятельно без специальных знаний произвести такие расчёты практически не возможно), или покупать уже готовые стеллажи с деревянными полками, там допустимая нагрузка на полки уже указана (рассчитана).