Крепеж для домашних сборных металлических конструкций

Повод отступить от классической мебели в интерьере своего жилища может быть любым. Это и банальное нежелание надолго задерживаться в одном месте и, соответственно, вникать в подбор обстановки, и вынужденная приверженность к минимализму из-за крайне ограниченной площади, а также навязчивая мысль обустроить своё «логово» в стиле лофт.

В итоге вместо болгарской стенки, которую нежно берегли родители, резного шифоньера из красного дерева или модного шкафа-купе со сдвижной зеркальной дверцей в комнате появляется металлический стеллаж. Это может быть узкая этажерка в несколько полок или целый ряд от стенки до стенки.

Вопреки доступности и очевидной функциональности стеллажей, это до сих пор очень необычный выбор, который большинству кажется лишенным домашнего уюта и очарования. Но число поклонников такой мебели медленно растет. И, если вы задумываетесь о приобретении стеллажной системы хранения для своего дома или в гараж, с особенностями их конструкции следует разобраться подробней — чтобы ни дизайнер, ни производитель, ни сборщики не смогли воспользоваться наивностью покупателя.

Металлические сборные конструкции для дома

По запросу «купить металлические стеллажи для дома» тот же Яндекс за секунду выдаст более 14 миллионов результатов. В этой подборке будут любые предложения — начиная от серийного производства и заканчивая уникальными дизайнерскими конструкциями, где на каждое изделие разрабатывают новый проект.

Какими чертами обладают металлические стеллажи всех видов:

• основной материал — листовой прокат, тонкостенные трубы (круглые и профильные) и специальный фасонный профиль;
• при выборе металла отдают предпочтение стали, в редких случаях используют алюминиевый сплав, а для декоративной отделки могут быть использованы детали из латуни или бронзы;
• стальные поверхности окрашивают порошковой краской, чтобы предотвратить развитие коррозии (которая появляется даже без непосредственного контакта с влагой, просто на воздухе), защитить от износа и придать декоративные свойства. Базовые цвета — белый и светло-серый;
• сборку выполняют на резьбовом крепеже, фитингах или зацепах (система наподобие «шип-паз»).

В большинстве своем металлические стеллажи сразу изготовлены с возможностью гибкой коррекции положения базовых элементов. Это значит, что сам пользователь может легко менять высоту секций и убирать или доставлять полки. В классическом мебельном производстве из МДФ, ЛДСП или дерева такую «свободу» реализовать намного тяжелей.

Эффект достигается за счет использования принципа массива базовых точек на основных несущих опорах. Вертикальные стойки выполнены сразу перфорированными с каким-то стандартным шагом расположения ячеек (к примеру, 25 мм). Каждое отверстие может стать креплением. Благодаря такому подходу можно смещать полки в вертикальном положении на нужную высоту, и для этого не придется сверлить новые отверстия под крепеж. Эта функция — едва ли не главное преимущество стеллажных систем перед иной мебелью.

Что входит в стандартную комплектацию

Конструкцию серийного металлического стеллажа можно описать как набор нескольких элементов:

• вертикальные стойки;
• установленные на них полки (а иногда полку заменяют вешалкой — продольной или поперечной);
• регулируемые винтовые опоры или ножки-подпятники;
• набор крепежных элементов и метизов;
• пластиковые заглушки;
• разграничители для полок;
• стенки.

В качестве вертикальных стоек производители закладывают гнутый стальной профиль Г- или П-образного типа, с обязательными ребрами жесткости. По ключевым поверхностям стойки расположен массив отверстий или пазов под крепление.

Полки изготавливают из листовой стали. Толщина металла — 0,6 или 0,7 мм. На специальном листогибочном оборудовании производят отбортовку краев. Так, при наличии основной горизонтальной плоскости, получают дополнительные вертикальные поверхности, которые будут состыкованы со стойками напрямую или через угольник-переходник. Кроме того, отбортовка кромок позволяет избежать неприятной ситуации, когда вы порежетесь о край листа, задвигая что-то на полку.

Наиболее простая конструкция стеллажа предусматривает, что само наличие полок обеспечивает необходимую пространственную жесткость в положении стоек. Здесь полка, выполненная из цельного листа, служит своеобразным ядром, вокруг которого установлены стойки. Но этот принцип работает только в отношении коротких полок, которые сами по себе достаточно жесткие.

Если же стеллаж высокий и объемный, то между соседними стойками закладывают вставки-поперечины, гарантирующие прямую связь между основными несущими элементами. Иногда с задней стороны стеллаж усиливают перекрестными диагональными накладками — от верха левой стойки к низу правой и наоборот. Эти диагонали также можно заменить стяжкой на удлинителях с талрепами (читайте нашу статью про такелажный крепеж).

Для широких и длинных полок производитель закладывает дополнительные ребра жесткости: с нижней стороны, скрытой от глаз отбортовкой краев, на плоскости листа крепят накладки из П-образного профиля. Они расположены вдоль полки — по контуру и посередине. В зависимости от ширины, центральных элементов-усилителей может быть от одного до трех.

Снизу вертикальные стойки закрывают подпятниками из прочного пластика или полиуретана — чтобы острый металлический профиль не царапал напольное покрытие. Такие комплектующие также делают положение стеллажа суммарно более устойчивым, поскольку позволяют распределить вес по большей контактной площади: вместо того, чтобы опираться на Г- или П-образный контур (в сущности, ребро), стойка «становится» на плоскую подошву.

Часто подпятники заменяют регулируемой опорой. Ее конструкция предусматривает встроенные винт и гайку. Перемещая гайку по резьбе винта, можно корректировать вертикальное положение каждой стойки в отдельности. Такие опоры незаменимы, когда пол в комнате неидеален или в процессе сборки выяснились некоторые погрешности в изготовлении стоек по длине. Что примечательно, регулируемая опора оканчивается тем же подпятником, правда, чаще круглым, чем треугольным или квадратным.

Пластиковые заглушки необходимы, чтобы после окончательной сборки стеллажа закрыть полость стоек с верхней стороны. Всего лишь элемент декора и небольшая предосторожность — чтобы вовнутрь профиля не попадал мусор, пыль или насекомые, а люди не зацепили края металла руками, доставая что-то сверху.

Крепеж полок стеллажа к вертикальным стойкам предусматривает несколько допустимых и примерно равнозначных вариантов:

• стяжка на болтовых соединениях через соосные отверстия в стойке и в отбортованной кромке полки;
• стяжка на болтовых соединениях через угольник, служащий промежуточным звеном между отверстиями в полке и в стойке;
• установка полки на зацепы, входящие в пазы на стойках.

Негласное правило: полка должна быть установлена минимум на четыре опоры. Консольное закрепление на кронштейнах, которым иногда грешат дизайнеры мебели — это очень ненадежное решение, подходящее разве что для того, чтобы расставить сувениры из путешествий, но никак не хранить что-то тяжелое.

Угольник (или уголок жесткости) — это плоская Г-образная деталь с несколькими круглыми отверстиями. Он работает своеобразным уплотнителем узла, который не позволит тонкостенной конструкции деформироваться при затяжке гаек. В том числе угольник своим присутствием «моноличивает» два конструктивно разнесенных соединения — фиксацию полки к двум разным поверхностям Г-образной стойки.

Сборка с угольником всегда обеспечивает большую жесткость, чем без, но в простых облегченных стеллажах зачастую обходятся и без них.

Некоторые производители вдогонку к стандартному комплекту деталей ставят на полках разграничители: папкодержатель (что очень актуально для хранения бумаг, журналов и книг), поперечную или продольную стенки. Как правило, их установка потребует непосредственного прихвата к полке с помощью саморезов.

Металлические стеллажи принято считать открытыми конструкциями, где доступ к полке присутствует с любой стороны. В случаях, когда необходимо закрыть какую-то секцию, снаружи вертикальных стоек крепят глухие стенки из листа. То же самое и с задними стенками.

Какие бывают

Среди металлических стеллажей серийного выпуска различают несколько базовых типов изделий:

• прямой (4 стойки, 1 секция);
• угловой одинарный (5 стоек, 1 секция);
• угловой расширенный (8 стоек, 2 секции).

Из этих трех вариантов можно скомпоновать любой стеллажный ряд.

Секцией здесь принято называть пространство под несколько полок, установленных одна над другой и имеющих одинаковый габарит. Секция во фронтальной плоскости ограничена двумя стойками. Так для односекционного стеллажа понадобится 4 стойки, а для двухсекционного — уже 6, поскольку между секциями понадобится заложить промежуточные стойки.

Различные производители предлагают разные варианты, но в отрасли уже появились первые общие стандарты и ориентиры. Так по высоте стеллажи бывают:

• 1200 мм;
• 1500 мм;
• 1800 мм;
• 1900 мм;
• 2200 мм;
• 2300 мм;
• 2500 мм.

По ширине выбор меньше — 700 и 1000 мм. Это унифицированная ширина секций, из которых набирают нужный габарит стеллажа.

По глубине:

• 400 мм;
• 500 мм;
• 600 мм;
• 800 мм.

Параметры ширины и глубины легко проверить по габаритам полок. Высота же изделия будет напрямую зависеть от длины вертикальных стоек.

Общая классификация металлических стеллажей также разделилась на стационарные и передвижные конструкции. Последние вместо плоской опоры будут установлены на пластиковые или резиновые колеса, вроде тех, которыми оснащены компьютерные кресла.

Стоит отметить, что передвижной стеллаж строго ограничен как по нагрузочной способности, так и по габаритам — с увеличением высоты изделия гарантировать его устойчивость при перемещении становится всё сложнее.

Допустимый вес хранимых вещей, которые вы можете разместить на полках стеллажа, производитель обязательно указывает в паспорте или в инструкции по сборке. Для бытовых конструкций это приблизительно 100-145 кг на одну полку или до 800 кг на стеллаж в целом.

Отдельно нужно упомянуть про дизайнерские стеллажные системы — собранные не по типовому проекту, а под заказ. Здесь конструкторы выступают приверженцами круглых и профильных труб, а сборку узлов выполняют на фитингах с окончательной фиксацией на саморезах.

При таком подходе кроется некоторая опасность: в погоне за оригинальностью внешнего вида, эстетичностью и удобством в эксплуатации, производитель часто отступает от классических правил проектирования нагруженных конструкций. В долгосрочной перспективе такие стеллажи будут куда менее надежны, чем серийные, поскольку последние разрабатывались как калька с промышленных систем хранения. И, зачастую, оригинальные стеллажи нельзя пересобрать по своему вкусу, поскольку изделие, собранное из гнутых труб, подразумевает лишь одно проектное положение базовых элементов.

Дизайнерские стеллажи для дома могут вместо металлических быть дополнены деревянными полками, сетчатыми или изготовленными в виде решеток из ряда тонких трубок. Их часто окрашивают в различные цвета, имитируя вороненую поверхность, хром, золото или мрамор.

Характеристики крепежа

Если стеллаж предусматривает посадку полок не на зацепы, а прямой стяжкой на резьбовом крепеже, то в работу идет строго определенный набор метизов:

• шестигранный короткий болт с полной резьбой;
• подкладная круглая шайба;
• шестигранная самоконтрящаяся гайка.

Но даже в выпуске серийной продукции не может существовать правил, которые нельзя обойти. Поэтому от одного производителя к другому этот комплект может меняться. В нем появляются:

• шестигранные гайки с опорной юбкой;
• «заниженные» шестигранные гайки;
• болты с уменьшенной головкой;
• винты с цилиндрической и полусферической головкой;
• винты с прямым шлицем под отвертку;
• винты с крестообразным углублением под ключ;
• квадратные подкладные шайбы.

Наиболее ходовой размер крепежа для установки полок и фиксации всех остальных элементов между собой — это болты и винты М6×16 мм.

Короткая длина такого элемента исключает чрезмерный выступ резьбового конца за пределы уже затянутой гайки. А стержня на метрическую резьбу М6 вполне достаточно, чтобы выдержать нагрузку, приходящуюся на одну точку крепления полки из четырех — чтобы срезать такой болт понадобится усилие не менее 70 кг.

Для нестандартных мебельных стеллажей, собранных из металлических труб, набор крепежа может быть ограничен мелкими саморезами, которые фиксируют и стопорят фитинговые соединения от сдвига.

Весь комплект крепежа для серийных стеллажей поставляют преимущественно в незакаленном виде. Зачастую это изделия классов прочности 5.6 и 5.8 по ГОСТ 1759.4, изготовленные холодной высадкой из углеродистой стали (для гаек, соответственно, 5-ый класс прочности по ГОСТ 1759.5). Можно лишний раз перестраховаться и вооружиться изделиями, прошедшими термическую обработку — классов прочности 8.8 и 10.9, но сами производители редко используют такое решение.

Обязательным условием выступает применение только крепежа, защищенного от коррозии. Чаще всего это гальваническое оцинкование, реже — оцинкование с хроматированием или никелирование. Если вы придете к выводу, что необходимо заказать специализированный крепеж, то сразу уточняйте у завода, какие защитные покрытия он может предложить.

Как правильно подобрать крепеж для сборных конструкций

Обычно производитель поставляет стеллаж для домашнего использования полным комплектом — со всеми необходимыми деталями и набором метизов. В редких случаях даже кладут в коробку инструмент — Г-образный шестигранный ключ, гаечный ключ или подобие отвертки под прямой шлиц.

Но иногда случается так, что при транспортировке или в процессе хранения что-то теряется, и это оказывается именно крепеж. Казалось бы — все фрагменты конструкции в сборе, вот только без болтов и гаек они остаются бесполезными деталями и никак не могут превратиться в мебель.

Если вы столкнулись с проблемой подбора крепежа для металлических стеллажей, возьмите на вооружение несколько советов:

1. Постарайтесь найти сопроводительную документацию. В ней должна быть приведена информация о составе и количестве всех необходимых метизов. Старайтесь не отступать от исходника завода-производителя, если не уверены в том, что можете сделать лучше.
2. Если нет никаких данных о крепеже, вооружитесь мерительным инструментом (в идеале — штангенциркулем, но подойдет даже обычная канцелярская линейка, здесь трудно ошибиться) и замеряйте диаметр отверстий под установку болтов. Отверстия сверлят из расчета «диаметр резьбы + 0,5-1 мм зазора». Если у вас получилось 6,5 или 7 мм, скорее всего, вам нужен крепеж на М6.
3. Вдогонку к предыдущему пункту — обратите внимание на форму отверстия. Некоторые производители делают его двухступенчатым: большая выемка для удобного введения крепежа и маленькая для его жесткой посадки. Вам нужно замерять меньшую часть, чтобы угадать с величиной резьбы.
4. Зная базовый размер соединения, рассчитайте нужную длину болта. Она складывается из толщины изделий, которые он скрепляет, проходя сквозь отверстие, высоты гайки и 2-5 мм запаса. Если вы возьмете слишком короткий болт, хвостовик которого будет утоплен в гайке, то это в дальнейшем может привести к самораскручиванию последней. Минимально допустимое решение — заподлицо с верхним торцом гайки, но лучше, чтобы хвостовик чуть-чуть выступал.
5. Выбирая крепеж, определитесь, какая головка будет наиболее удобной именно в вашем случае. Для этого вам придется оценить посадку болта на стойке. Если ничего не ограничивает пространство вокруг узла — смело выбирайте головку, руководствуясь только собственным удобством и эстетикой. Если же присутствуют какие-то детали, которые теоретически могут помешать свободной установке и затяжке болта, то отдайте предпочтение винтам с круглой головкой и шлицем под отвертку или крестообразный ключ. Если впритык к посадке головки расположены плоские грани элементов конструкции, то это может препятствовать самопроизвольному провороту болта с шестигранной головкой — будет дополнительная страховка от раскручивания. Но в этом случае надо убедиться, что места под шестигранник достаточно.
6. Не забывайте про подкладные шайбы — они обязательны с точки зрения стабилизации условий затяжки. Узлы в стеллажных конструкциях работают как тонкостенные оболочки. Затягивая даже небольшой болт, вы рискуете деформировать металл в области отверстия. Шайбы распределяют давление более равномерно и искусственно утолщают соединение.
7. Используйте только крепеж с гальваническим покрытием — цинк, никель, кадмий. Вороненый подходит лишь для деревянных конструкций, где его после сборки затирают шпаклевкой или скрывают под пластиковой заглушкой. Метизы, стягивающие металлическую мебель и постоянно находящиеся на открытом воздухе, должны быть надежно защищены от коррозии.
8. Если необходимо дополнительно притянуть высокий стеллаж к стене — подходите к вопросу выбора дюбеля уже со строительной точки зрения, трезво оценивая несущую способность материала. Возможно, что для фиксации мебели к стене понадобится специфический крепеж.

Когда подбираете метизы, не отступайте от установленного размера резьбы. Это самый важный параметр соединения. Нельзя компенсировать переход с М8 на М6, закладывая закаленные болты вместо незакаленных, пусть даже по расчетам это решение кажется удачным.

И уж тем более не используйте в одном и том же узле крепеж различного сечения, поскольку в этом случае меньший элемент будет работать концентратором нагрузки.

Лучше всё тщательно продумать и потратить время на приобретение идеально подходящих метизов, сборка с которыми обеспечит стеллажу нужную прочность, а вам — сохранит время и нервы. Такой подход будет профессиональным и правильным, чем просто поискать «в закромах» какие-нибудь болты и постараться приладить их на место.