Нагрузка на стеллаж и полку: сколько выдержит полка из ЛДСП, МДФ и доски

Калькулятор отвечает на два вопроса: сколько выдержит одна полка и сколько — стеллаж целиком. Полка считается балкой на двух опорах: по прогибу и по прочности при изгибе. Если полки стоят на металлическом каркасе, калькулятор проверяет и стойки из профильной трубы — как сжатые колонны между полками.

Полка ломается не первой — сначала она провисает

Мебельные плиты прочные, но мягкие: модуль упругости ЛДСП по стандарту — от 1500–1600 МПа, у сосны — 10 000 МПа. Поэтому полка из ЛДСП заметно прогибается задолго до того, как сломаться. Норма для свободно лежащих полок — 5 мм прогиба на каждый метр длины (ГОСТ 16371-2014): на 80 см — 4 мм. Это и есть предел, по которому считается нагрузка.

Нагрузка — равномерная по всей полке, вес самой полки уже вычтен. Прочность — с двукратным запасом к минимальной прочности при изгибе, у доски — по расчётному сопротивлению СП 64.

Откуда такие цифры

Свойства плит взяты минимальными по стандартам: ЛДСП и ДСП марки P2 — ГОСТ 10632-2014 и EN 312 (до 20 мм прочность при изгибе 11 МПа, модуль упругости 1600 МПа), МДФ — EN 622-5 (до 19 мм — 20 и 2200 МПа). У плит крупных производителей жёсткость обычно выше: если в паспорте плиты модуль упругости 2500–3000 МПа, впишите его — нагрузка по прогибу вырастет пропорционально. Под постоянной нагрузкой ЛДСП и МДФ со временем провисают сильнее, чем сразу после загрузки, поэтому для книг и посуды лучше оставить запас.

Как сделать полку прочнее

• Короче пролёт. Прогиб растёт с четвёртой степенью пролёта: полка 60 см держит вдвое больше, чем 80 см, а 40 см — вчетверо больше.
• Опора посередине — вертикальная стойка или кронштейн — делит пролёт пополам.
• Толще плита. Жёсткость растёт с кубом толщины: 22 мм вместо 16 — почти в 2,6 раза жёстче.
• Ребро под передней кромкой — брусок или алюминиевый профиль на ребро — работает как балка и почти убирает прогиб.

Металлический стеллаж

У стеллажа на стойках из профильной трубы ограничивают либо полки, либо стойки. Стойка между двумя полками работает как сжатый стержень, и чем больше шаг полок, тем она гибче. Труба 25×25×1,5 при шаге полок 40 см выдерживает около 2,3 т — для бытовых стеллажей стойки почти никогда не ограничивают. Зато стеллаж без диагональных связей может сложиться вбок, а высокий — опрокинуться: ставьте раскосы на задней стенке и крепите стеллаж к стене.

Балки и поперечины из трубы под тяжёлый груз проверит калькулятор нагрузки на балку, стойки отдельно — калькулятор колонны, раскрой ЛДСП на полки — раскрой ЛДСП, шкаф целиком — калькулятор шкафа-купе.