Le rayonnage à palettes, aussi appelé palettier industriel, est une structure métallique conçue pour stocker des charges palettisées en hauteur. Il permet d’optimiser la surface au sol et de faciliter la manutention grâce à un accès direct ou semi-direct aux marchandises à l’aide de chariots élévateurs.
Un rayonnage se compose de montants verticaux, de traverses horizontales, de contreventements, de platines d’ancrage au sol et de dispositifs de sécurité (protections d’angle ou filets). Le dimensionnement doit tenir compte de la charge par niveau, des efforts dynamiques liés aux chariots et des contraintes du bâtiment.
Principes de fonctionnement : FIFO, LIFO et FEFO
Selon la nature des produits et la logique de rotation du stock, plusieurs modes d’exploitation sont possibles :
- FIFO (First In, First Out) — Premier entré, premier sorti : adapté aux produits périssables.
- LIFO (Last In, First Out) — Dernier entré, premier sorti : fréquent dans les systèmes compacts.
- FEFO (First Expired, First Out) — Premier expiré, premier sorti : utilisé pour les produits à date limite de consommation.
Les principaux types de rayonnages
Rayonnage classique
C’est le plus courant : chaque palette est accessible individuellement. Il offre une grande flexibilité, mais nécessite davantage d’allées et donc plus d’espace au sol.
Rayonnage à accumulation (drive-in / drive-through)
Les palettes sont stockées les unes derrière les autres sur des rails. En drive-in, le chariot entre et sort du même côté (LIFO). En drive-through, on accède par deux côtés (FIFO). C’est une solution à forte densité, mais la manutention est plus délicate.
Rayonnage dynamique à gravité (pallet flow / push-back)
Les palettes glissent sur des rouleaux inclinés, du point de chargement au point de déchargement. Le pallet flow fonctionne en FIFO ; le push-back est une variante LIFO où chaque palette pousse la précédente. Ces systèmes combinent densité et rotation mais nécessitent rails, freins et contrôles de vitesse.
Rayonnage mobile
Les rayonnages sont montés sur des chariots motorisés se déplaçant sur rails. Une seule allée est ouverte à la fois, ce qui optimise l’espace disponible. Solution très dense, mais coûteuse et exigeante en termes de planéité de sol.
Rayonnage automatisé (transstockeur)
Dans les entrepôts de grande hauteur, des machines automatisées (transstockeurs) déplacent les palettes selon la stratégie choisie (FIFO, LIFO, FEFO). Ces installations nécessitent un WMS et une infrastructure adaptée.
Capacité de charge et contraintes mécaniques
La capacité d’un rayonnage dépend de la charge utile des palettes, du nombre de niveaux, de la résistance des lisses et montants, et des normes de sécurité. Un niveau standard supporte généralement entre 1 000 et 3 000 kg. Les rayonnages super lourds (heavy duty) peuvent être dimensionnés pour des charges supérieures, avec profils et contreventements renforcés.
La dalle du bâtiment doit pouvoir supporter les charges permanentes et dynamiques. Des plaques de répartition peuvent être nécessaires sous les platines pour limiter la pression au sol.
Intérieur / extérieur et rayonnage lourd
En intérieur, on gère principalement la hauteur utile et la circulation des chariots. En extérieur, il faut intégrer la corrosion, l’action du vent, la neige et la pluie. Les rayonnages extérieurs sont souvent galvanisés et peuvent être protégés par une toiture ou un bardage selon la sensibilité des marchandises.
Tiroirs à palettes
Les tiroirs à palettes (plateaux coulissants) permettent d’extraire complètement une palette pour la manutention sans pénétrer dans la travée. Avantage ergonomique et de sécurité : ils limitent les pénétrations de chariots et les chocs sur la structure. Ils existent en version manuelle ou motorisée et sont particulièrement adaptés aux zones de préparation et de picking.
Conditions d’installation
- Hauteur sous plafond : prévoir marges pour les luminaires, conduits et la hauteur de levée des chariots.
- Résistance de la dalle : vérification de la capacité portante et des pressions unitaires ; utilisation possible de plaques de répartition.
- Dégagements de circulation : largeurs d’allées adaptées au rayon de braquage et aux gabarits des chariots.
- Jeux et tolérances : prévoyez des jeux en largeur, profondeur et hauteur (ex. 25–100 mm selon les cas) pour éviter frottements et facilier la manutention.
- Ancrage et stabilité : montage selon préconisations fabricant, scellement des platines et contreventements adaptés.
- Normes et inspections : tenir un journal d’inspection et appliquer les contrôles périodiques (réparations, vérification des charges).
Protection et sécurité
Les dispositifs de protection comprennent : protections d’angle et butoirs au sol, filets anti-chute, barrières piétonnes, panneaux de signalisation, et dispositifs de freinage pour systèmes dynamiques. La formation des opérateurs et des inspections régulières sont indispensables pour prévenir les effondrements et accidents liés à la surcharge ou aux chocs.
Exemple de feuille de calcul (méthodologie et calculs)
Ci-dessous un exemple simplifié de méthode de calcul utilisable dans une feuille Excel pour vérifier la flèche des traverses et la charge dimensionnée.
Hypothèses
- Nombre de niveaux (hors sol) : 3
- Charge utile par palette : 1 500 kg
- Portée entre montants (L) : 2,50 m (2 500 mm)
- Nombre de traverses par niveau : 2
- Coefficient de sécurité : 1,5
- Flèche admissible : L / 200
Étape 1 — flèche maximale admissible
Calcul de la flèche maximale admise (δmax) :
δmax = L / 200 = 2 500 mm / 200 = 12,5 mm
Étape 2 — charge dimensionnée par niveau
Charge utile par niveau = 1 500 kg
Application du coefficient de sécurité : 1 500 × 1,5 = 2 250 kg
Étape 3 — charge par traverse
Si deux traverses prennent la charge : 2 250 kg / 2 = 1 125 kg par traverse.
Étape 4 — vérification de la flèche sous charge répartie
Formule de la flèche pour une poutre simplement appuyée sous charge uniformément répartie :
δ = (5/384) × (q × L⁴) / (E × I)
- q = charge linéique (N/mm) = (charge totale en N) / L
- L = portée (mm)
- E = module d’élasticité (pour l’acier ≈ 210 000 N/mm²)
- I = moment d’inertie de la section de la traverse (mm4)
On vérifie que δ ≤ δmax. Si δ > δmax, augmenter la section (I) ou réduire la portée (L).
Étape 5 — vérification des montants (stabilité)
Les montants supportent la somme des charges des niveaux plus effets dynamiques. Il faut vérifier :
- La contrainte de flambement (méthode Euler ou selon Eurocode) en fonction de la longueur non-bracée du montant.
- Les ancrages au sol et la répartition des pressions unitaires sur la dalle.
Tableau récapitulatif simplifié
| Niveau | Charge utile (kg) | Facteur de sécurité | Charge dimensionnée (kg) | Charge par traverse (kg) (×2 traverses) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 500 | 1,5 | 2 250 | 1 125 |
| 2 | 1 500 | 1,5 | 2 250 | 1 125 |
| 3 | 1 500 | 1,5 | 2 250 | 1 125 |
Remarques : cet exemple est volontairement simplifié. Pour un dimensionnement réel, on intègre les effets dynamiques, coefficients de sécurité additionnels, conditions d’appui, distance entre traverses, type de chargement (concentré ou réparti) et on utilise les caractéristiques géométriques réelles des profils (I, section, etc.). Confiez le calcul final au bureau d’études du fabricant ou à un ingénieur structure.
Acheter un rayonnage à palettes
Le choix d’un rayonnage à palettes dépend de la nature des produits, des flux logistiques, de l’espace disponible et du budget. Un dimensionnement précis et une installation conforme aux normes garantissent la sécurité et la performance du stockage.
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