Выбор надежных столбов для забора
Столбы из металла используют при создании большинства ограждений:
- с коваными решетками, сварными секциями;
- из профнастила, сайдинга;
- из сетки-рабицы;
- из евроштакетника;
- из деревянных досок.
Они часто становятся внутренней частью каменного, кирпичного столба.
В продаже есть несколько вариантов металлопроката.
Профильные трубы
Производятся из низкоуглеродистой стали. Бывают круглого, квадратного и прямоугольного сечений.
Фото: будущие столбы для забора
Их активно берут для заборов по ряду причин:
- В варианте с прямоугольным сечением к их граням проще монтировать секции. Для этого применяются специальные кронштейны и не нужен сварочный аппарат.
- Отличный вид с обеих сторон.
- Доступная цена.
- Ребра жесткости повышают устойчивость забора под действием сильного ветра.
Выпускаются длиной от 2,5 до 6 м. Толщина стенок 2–4 мм.
Подойдут под ограждения разной сложности.
Круглые трубы
Из труб самые дешевые. Продаются как новые, так и б/у. Длина от 2,5 до 6 м. Диаметр – 57–108 мм.
Устанавливать такие столбы и крепить к секциям придется сваркой.
Фото
При выборе вторсырья следует обратить внимание на количество коррозии. Если это просто рыжий налёт ржавчины, то всё в порядке – такой материал прослужит ещё долго
Если же встречаются трубы со значительным повреждением металла – сквозная коррозия, от них лучше отказаться. Либо отрезать такие куски, если позволяет длина.
Чтобы повысить устойчивость крепежа, можно взять металлические или пластиковые хомуты и зафиксировать ими столб и секционный материал. Упростят монтаж стабилизирующие пластины.
Винтовые сваи
Рекомендуется устанавливать на болотистых грунтах с высоким содержанием торфа, поскольку другие типы опор на такой почве начнут деформироваться.
Стоят больше профильных и круглых. Можно попробовать сделать их своими руками с помощью сварки из стандартной круглой трубы, стального разрезанного кольца.
Фото: изготовление винтовых свай
О других особенностях опор для забора вы узнаете из этой статьи: «Забор из дерева на металлических столбах».
Виды труб для забора профильная или круглая что выбрать
Эксперты утверждают, что круглые изделия обладают минимальным сопротивлением и жесткостью. Но по удобству установки они сильно уступают профильным моделям. Прямоугольные опоры и прогоны легко разрезаются и соединяются посредством сварочного оборудования. Плоское покрытие обеспечивает плотный и жесткий монтаж всех частей ограждения.
Но при идентичном диаметре и весе круглая труба превосходит профильный вариант по допустимому усилию на изгиб. Поэтому при установке труб для ограждения с круглой формой можно сэкономить, используя меньший вес опоры. Также изделие удобнее забивается в почву путем вкручивания воротом.
Установка в плотный грунт
Плотная песчаная либо глинистая почва наиболее удобна для монтажа забора любой конструкции. При строительстве легких оград применяются такие методы установки опор:
- простая забивка в землю;
- забутовка;
- забивка с бетонированием верхней части.
Три основных способа установки столбов в плотный грунт Какой бы способ вы ни выбрали, погружать стойки глубже 1 м бессмысленно, а оптимальная глубина, проверенная на практике, составляет 80 см. Говоря о том, сколько сантиметров длины столбов должно уйти в грунт, подразумевается, что секция изгороди имеет стандартные размеры: ширина пролета – 2,5 м, высота – 2 м.
Опоры в пучинистом грунте
Когда необходимо поставить столбы при возведении любого забора на переувлажненных пучинистых почвах, важно знать глубину промерзания. От этого зависит, сколько метров стойки уйдет под землю
Дело в том, что зимой грунтовая влага превращается в лед, отчего почва начинает вспучиваться и выталкивать наружу все инородные тела.
Способов решения проблемы всего два:
- Пробурить скважины на 50—60 см ниже границы промерзания, поставить металлические столбы и забетонировать. Причем слой бетона не должен подниматься выше этой границы, а остальную полость нужно засыпать щебнем и песком с трамбовкой.
- Применить винтовые сваи, уходящие в непромерзающие горизонты земли.
Другие варианты рассматривать неуместно по причине слишком высокой стоимости строительства такого забора, ведь в некоторых регионах почва промерзает на глубину свыше 2 м. Поэтому тяжелые ограждения приходится ставить только на сваях, а легкие – на столбах с бетонной подошвой, находящейся в незамерзающем грунте.
Изготовление ворот и калитки.
Каркас распашных ворот и калитки, как было отмечено выше, выполняется из трубы 40х20х2 мм. Так как они имеют консольное крепление к столбам, требуется дополнительное диагональное усиление.
На калитку и ворота уйдет в сумме 37,5 метра трубы. Всего вместе с прожилинами для забора необходимо будет закупить 14 труб 40х20х2 мм длиной 6 метров ((45+37,5)/6=13,75 шт.).
Створки ворот и калитка навешиваются на приварные петли. Для ворот используются петли диаметром 25/140 мм, для калитки достаточно диаметра 10-12 мм.
Вертикальные запоры для распашных ворот
Для запирания ворот необходимо установить два вертикальных и горизонтальный запоры. При желании, горизонтальный запор снабжается проушинами для навесного замка. Калитка запирается на врезной ригельный замок с защелкой и ручками.
Цели ограждения
Глубина столбов под забор будет напрямую зависеть от потребностей владельца загородного участка.
- Если нужно просто отделить свой участок от соседского, размер ям для столбов может составлять 50-70 см. Этого достаточно для создания формального ограждения, через который можно запросто перебрасываться приветствиями с соседями. Закапывать ямы, в которых будут находиться основания ограждения, будет намного проще.
- Если же заграждение должно полностью скрывать владельцев загородного участка от посторонних глаз, ямы для опор должны достигать примерно 90-100 см. Необходимо сделать все, чтобы элементы ограждения находились в стабильном положении. Для этого чаще всего приходится бетонировать ямы: закапывая их, не всегда можно этого добиться.
Материал ограждения и его влияние на глубину ям
При установке важно учитывать и материал, который использовался для изготовления элементов. Кирпичи, деревянные балки, профнастил и прочий материал обладает совершенно разным весом и исходя из него, необходимо будет рассчитывать параметры точки опоры
Самым популярным материалом, используемым для строительства ограждений на даче, является сетка Рабица. Казалось бы, вкапывать элементы конструкции тут можно, особо не напрягаясь, поскольку материал легкий и может быть выдержан любым столбом, но это далеко не так. Закапывать ямы необходимо очень аккуратно, в противном случае, забор в самое ближайшее время покосится и начнет провисать, как видно на фото.
Глубина ям для элементов конструкции должна составлять как минимум 80 см. Только в этом случае удастся обеспечить устойчивость сетки. Каждый ведущий элемент ограждения должен обладать удерживающими крючками. Если их не было в изначальной комплектации, лучше смонтировать их перед тем, как закапывать или бетонировать ямы. В противном случае, перекосов избежать не удастся.
Глубина столба для забора должна быть такой, чтобы после установки всех удерживающих элементов ограждения было видно, что оно не рухнет при первом же порыве ветра. Если в качестве средства для защиты от посторонних глаз используется сетка, через нее понадобится протянуть арматуру – в этом случае ограждение будет служить намного дольше, а украсть его не удастся.
При установке ограждений для дачных участков следует помнить, что ключевую роль играет глубина ям, в которую необходимо поместить ведущие элементы конструкции. Если вы не уверены в том, что сможете правильно ее рассчитать, воспользуйтесь услугами специалиста.
Как определить глубину установки
Общепринятые пропорции обычно составляют глубину закапывания в соотношении 1/3 от высоты забора. Классический пример – заглубление на 1 метр, если планируется высота в 2 м. Таким образом, общая размерность составит 3 метра. При имеющихся расчетах можно покупать уже готовую нарезку, или резать металл непосредственно на месте.
Необходимые соотношения высоты столба и глубины выемки под него
Это займет больше времени, но сэкономит некоторую сумму. Глубина фундамента зависит от типа почвы, веса основного материала и климата в данной местности. Но заглубленность бетонной полосы не влияет на ямы для столбов.
В расчете необходимой углубленности опор учитывается целых три параметра:
предполагаемый уровень высоты (его высчитывают по стандартной формуле или с учетом давления солидного веса стройматериала);
границу промерзания почвы (на нее обращают мало внимания в теплых регионах, но в местностях с умеренным или холодным климатом почва может вспучиваться, а вода в почве замерзает и оказывает снизу давление);
прибавку для устойчивости (около 30 см) делают при любом виде строительства, это мера предосторожности, позволяющая добиться надежности любого сооружения.
Таблица значений глубины промерзания почвы в зависимости от города
Конечно, многое зависит от способа, которым будет производиться закрепление. Будет ли это простая забивка в грунт, комбинированная установка, бутование или полное бетонирование. Каждый из этих способов выбирают, исходя из определенных соображений. Практически всегда ставят металлические столбы, они являются оптимальным вариантом для забора из сетки-рабицы.
Металлические столбы для ограды из рабицы
Легкость этого материала не требует особых предосторожностей
Разметка и земляные работы
Разметка перед установкой столбов Устройство ограждения из профлиста начинают с натягивания шнура по линии забора. Используют металлические куски арматуры длиной 50 – 60 мм или деревянные колышки с заостренным концом. Версты вбивают на каждом угле изменения траектории. Для обустройства фундамента натягивают двойную шнуровку по ширине траншеи.
Земляные работы начинают с планировки земли, чтобы уменьшить неровности. Последующие технологические этапы:
- копают траншею под ленточное основание;
- в местах установки столбов делают отдельные ямы на глубину до 1,0 – 1,2 м;
- в случае отдельных столбов (сталь, асбоцемент, пластик) роют ямы садовым буром;
- дно траншеи и ям выравнивают;
- снизу выполняют песчано-щебеночную подушку.
Для копки траншей большой протяженности используют экскаватор, а небольшие объемы роют вручную. На дне насыпают слой песка и щебня толщиной 10 и 7 сантиметров соответственно.
Защитный слой
Качественные показатели материала зависят от вида защитного покрытия. Они отличаются не только степенью надежности, но и цветовой палитрой, ее устойчивостью к воздействию влаги, ультрафиолета, температурным перепадам, механическим повреждениям.
Из оцинкованного профлиста традиционно изготавливают временные хозяйственные изгороди. К примеру, для ограничительной линии строительной площадки он используется в качестве съемной опалубки. Оцинкованный профлист имеет ограниченный эксплуатационный срок.
Алюмоцинковое покрытие по сравнению с цинковым обладает рядом преимуществ. Комбинированный защитный слой из цинка, кремния, алюминия делает материал устойчивым к коррозии, солям.
Сортамент листов
Его часто применяют для ограждения складских площадок, в том числе для хранения агрессивных реагентов (горюче-смазочных материалов, минеральных удобрений), используют в приморских районах. Доступная цена – одна из причин популярности этих двух типов профлиста.
Они отличаются устойчивостью к воздействию агрессивных сред, осадкам, температурным перепадам. Защитные пленки имеют насыщенные цвета, представлена их широкая палитра.
Пользуются спросом профлисты для заборов с декоративным эффектом: имитация дерева, камня, камуфляжа, кирпича. Визуально со стороны они не отличаются от данных материалов. Опоры из кирпича, бетона органично сочетаются с такими профилированными листами. Профнастил для монтажа заборов выпускают с гладкой поверхностью (чаще с имитацией других материалов) или ребристый.
Крупным планом
Как выбрать
Как уже говорилось ранее, забор – это неотъемлемая часть к большинству построек, например, для дачи. Применение металлических труб для забора – идеальное решение: они сочетают в себе легкость и простоту установки, имеют довольно небольшую массу и жесткую стойкость к погодным условиям.
Обустраивая ограждения, нужно ответственно и добросовестно отнестись к подбору труб. Благодаря этому экономится и время, и средства, и избегается нужда в частых ремонтах забора.
Для ориентировки при выборе очень важным параметром является размер профильных труб. Помимо того, есть и прочие не менее важные свойства:
- Площадь сечения. При увеличении площади стойкость трубы в фундаменте усиливается. И наоборот, при недостатке в значении этого показателя есть большая вероятность, что ограждение упадет целиком или частично.
- Марка стали. Выбор стали зависит от желаний и финансовых возможностей покупателя. Можно сделать выбор в пользу оцинкованных труб, устойчивых к коррозии и отличающихся долгой службой, а можно ограничить его изделиями из чёрной стали, за которыми потребуется более тщательный уход.
- Длина трубы. На этапе расчётов, помимо наружной высоты, нужно учесть и глубину закапывания в грунт, а заводят их достаточно глубоко, на 0,5-1,5 м. Очень важным моментом здесь является парусность, стойкость опор с облицовкой должна выносить ветряные порывы.
Выбор сечения
Круглое сечение трубы для забора прочнее прямоугольного
Самое выгодное сечение, с научной точки зрения, круглое. Гарантирует максимальную прочность при минимальном использовании материала, иными словами, это экономия финансов. Помимо этого, трубу с круглым сечением удобнее устанавливать в мягкий грунт.
Профильное сечение трубы для забора технологичнее круглого
В удобстве сборки круглые трубы проигрывают профильным, т.к. прямоугольные удобнее режутся и стыкуются сваркой. Благодаря плоской поверхности контакта составляющие забора фиксируются жестче и плотнее, чем у круглой.
Прочность материала опорных столбов обуславливается нагрузками, которые на них оказываются: чем больше нагрузка, тем более увеличивается сечение столба. От этого и зависит предпочтение в толщине изделий.
Ориентировочные цены на трубы разных размеров
Ассортимент труб довольно велик, и перед постройкой ограждения желательно изучить рыночные цены. Благодаря этому можно заранее рассчитать стоимость и заблаговременно спланировать свой бюджет. В первую очередь, нужно определиться, какие трубы будут использованы и какое количество понадобится. Расчет цены удобнее производить за один погонный метр изделия. Легко подсчитать стоимость профтруб, определив их общий метраж.
Прямоугольные трубы сечением 40х60 мм с толщиной в 2 мм продают по 110-120 руб/пм. Для более стойких ограждений пригодятся столбы сечением 80х80 миллиметров, где стенки 3 мм. Их цена колеблется в диапазоне от 260 до 290 рублей за погонный метр.
Цена квадратной профильной трубы со сторонами 100х100 мм и стенками в 3 мм рассчитывается от 360 руб/пм.
Трубы небольшого сечения, размерами 40х40х2 мм, стоят ориентировочно 66-74руб, а столбы с профилем 60х30х2,5 мм – примерно 95рублей.
Стоимость профтруб
Поскольку производителей труб из стали много, сортамент изделий довольно обширный, то перед сооружением забора из профнастила хорошо было бы узнать диапазон цен на данный материал на строй рынке. Это позволит просчитать стоимость ограждающей конструкции и спланировать бюджет на ее возведение.
Для этого необходимо знать какая труба будет использоваться и сколько ее понадобиться. Первый показатель определяется, исходя из габаритов забора, а для установления второго необходимо подсчитать общий метраж всех опор и перекладин конструкции по составленному чертежу.
Стоимость прямоугольных профтруб сечением 40х60 мм и толщиной 2 мм составляет в среднем 110-120 р./м. п. Более крепкие стойки 80х80х3 мм обойдутся в 260-290 р./м. п., а столбы 100х100х3 мм — от 360 р./м. п.
Для горизонтальных перекладин забора используются трубы небольшого сечения. Они равномерно распределяют вес облицовочного материала (профлиста), перенося его на опоры.
На 2-метровую ограду идут трубы 40х20х2 мм, которые стоят 66-74 р./м. п. При сооружении более высоких и массивных заборов применяют профиль 60х30х2,5 мм, который обойдется в 95 р./м. п.
Кирпичные столбы для забора из профнастила
Опоры из кирпича выглядят гораздо презентабельнее, чем деревянные опоры, к тому же прослужат они сравнительно дольше и не потеряют своего вида.
Кирпичные столбики – это прочные основания для забора, однако их установка требует много времени и усилий. Конечно, они окупятся тем, что владелец участка получает крепкое ограждение, которому не страшен никакой ветер, непогода или механические воздействия.
В качестве расходного материала используют облицовочный, силикатный или стандартный глиняный кирпич. Подойдут варианты как в полнотелом, так и в пустотелом исполнении. За счёт цементного состава они одинаково надёжны.
Стоит сразу отметить, что кирпичные столбы – тяжелая конструкция, поэтому, чтобы они не выдавливали грунт и не деформировались весной, следует сначала сделать фундамент. В качестве обеспечивающего жёсткость элемента берут металлическую трубу. Её ставят в выкопанную яму, сыплют щебень, а далее заливают бетоном.
После при помощи сварки крепят металлические пластины, длина которых должна быть больше ширины столба – именно они послужат основанием для поперечных балок.
Обычно мастера используют трубы с сечением 6×6 см для самого забора, тогда как 12×12 больше подходит для монтажа калиток и ворот. Длина при этом равняется сложенными вместе высоте столба и углублению.
Такую трубу, иначе говоря, сердечник, необходимо обложить кирпичом. Прибегают к обычному способу. Пустоты заполняют щебнем или битым камнем, заливают цементом.
Преимущества кирпичных столбов:
- отличительная прочность и надежность по сравнению с другими видами опор для заборов;
- при необходимости можно заменить заполнение из-за особенностей монтажа конструкции: профилированный лист крепится не на кирпич, а на пластины;
- нет нужды в постоянной ревизии и ремонте столбиков;
- солидный внешний вид, который не портится с течением времени;
- большой срок службы и защита от повреждений.
Недостатки:
- необходимость сначала сделать фундамент, а уже только потом монтировать сами столбы;
- трудоемкость, дороговизна работ;
- большой вес конструкции.
Как правило, кирпичные столбы выбирают те, кто после планирует заменить профлист на более презентабельное и интересное заполнение, то есть они служат лишь временным вариантом.
Как правильно провести монтаж
Есть достаточно простая инструкция установки заборных столбов, в основном ею и пользуются все дачники.
Схема такова:
- Производится разметка по контуру территории загородного участка, где обозначаются места установки стоек.
- Именно в них буром сверлятся лунки.
- Вставляются стойки и заливаются бетоном.
Схема монтажа
В принципе, это считается достаточно надежной установкой. Во всяком случае, многие заборы, построенные по этой технологии, стоят по несколько десятков лет. Но давайте разберемся во всех нюансах.
Итак, заборный столб держит бетонный раствор. А что держит сам бетон? Грунт, даже если он глинистый, не сможет создать точно такую же прочность, как сам бетон. Утрамбовывать его нет смысла, не получится.
Значит, данную технологию можно будет применять, если ваша ограда является легкой конструкцией, которая не будет создавать нагрузок на сам грунт. Это первое. Второе – если забор устанавливается на песчаных грунтах.
Что касается пучинистого грунта. Ему, в принципе, все равно, что выталкивать (металлическую стойку или каменный столб). Любой фундамент или элемент он обязательно испортит. Многие идут на хитрость, устанавливая опоры ниже уровня промерзания грунта и расширяя лунки.
Наборные столбы для заборов – быстрота возведения
До поры, до времени этот метод действует, но, как показывает практика, только до поры. Такое сооружение недолговечно. К тому же увеличивается расход исходных материалов и время, затрачиваемое на данный процесс.
Поэтому обращаем ваше внимание на другой, менее затратный способ
- Сверлите буром лунку больше размера стойки.
- Устанавливаем столб.
- Засыпаем в свободное пространство щебень мелкой фракции послойно.
- Каждый слой хорошо трамбуется.
У многих из вас возник вопрос, как готовые столбы для заборов могут устоять в такой лунке, где нет скрепляющего раствора. Не волнуйтесь, стоять будут крепко и долго. А вот щебень создаст дренаж, через который вода будет уходить вглубь грунта
Почему это так важно?
Бур для лунок
Замерзая зимой, вода создает внутри грунта и бетона кристаллы, которые сужаются (ведь при низких температурах вода начинает уменьшаться в объеме). Весной происходит таяние, что приводит к увеличению объема. Вот это давление и разрывает любой бетонный раствор. А если нет воды, то и нет давления.
Деревянные столбы для профнастила
Деревянные столбы под профлист устанавливаются в последнее время все реже. Для увеличения срока службы деревянных конструкций, особенно находящихся на открытом воздухе, их необходимо подвергать специальной обработке. Это связано с дополнительными затратами и не всегда дает гарантированный результат.
В случае применения дерева, столбики для профнастила изготавливают из деревянного бруса сечением не менее 100х100 мм. Именно такой брус будет иметь прочность, необходимую для противодействия ветровым нагрузкам, действующим на ограждение.
Перед монтажем брус распиливают на куски необходимой длины, обрабатывают специальными составами для предотвращения гниения и порчи насекомыми. После этого деревянные столбы устанавливают в выкопанные ямы. При этом нижняя часть деревянного бруса, остающаяся в земле, дополнительно покрывается несколькими слоями гидроизоляционной мастики.
Расчет количества опор
Расстояние между опорами влияет на расчет количества, длины и высоты секции. Если ограждение предполагается высоким, то количество столбов пропорционально возрастает. Сетка прогнется при сильном ветре, если расстояние между столбами будет большим. Таким образом, количество зависит от количества секции, например, 2 метра. Следовательно, на территорию в 20 метров понадобится 10 опор, между которыми будет натягиваться сетка.
Сетчатые ограждения — выбор для разграничения территорий, отвечающий требованиям и законодательным нормам. Они пропускают свет, проветриваются. Преимущество рабицы в прочности, долговечности и легкости конструкции
Потому важно правильно выбрать опоры. Средний срок эксплуатации правильно установленного забора из рабицы на крепких стойках составляет 20 лет
Как правильно забетонировать столбы
Чаще в быту используют полное бетонирование столбов для забора. Этот вариант обеспечивает невысокую трудоемкость, умеренные материальные вложения. Рассмотрим подробнее каждую стадию такого процесса.
Разметка
Сначала требуется разметить место будущего строительства, устранить там любые насаждения, мешающие возводить ограждение. При перепадах высот необходимо выполнить выравнивание поверхности. Затем размечают точки расположения опор, протягивая между колышками длинную веревку. Обычно расстояние между опорами делают 2–3 м.
Бурение отверстий
Наиболее трудоемкий процесс — копка ям. Упрощает ситуацию наличие специализированного инструмента. Подойдет даже садовый бур.
Выбор правильной глубины
Важные параметры скважины — ее форма и глубина. Необходимо копать вниз столько, чтобы пройти слой, замерзающий зимой. Для средней полосы это значение больше 1,2 м. Если грунтовые воды залегают глубоко, можно копать не столь глубокую яму.
Установка опор
На дно выкопанной ямы насыпают слой песка, сверху немного мелкого щебня. Затем в яму устанавливают трубу. Перед ее бетонированием требуется выполнить выравнивание.
Армирование
Для прочности конструкции рекомендовано выполнить такие простые действия непосредственно перед бетонированием:
- установить в скважину армирующую конструкцию;
- вставить внутрь свернутый рубероид.
Арматура обеспечит механическую прочность, а рубероид разделит слой бетона и почву. Благодаря этому существенно снизятся силы, пучения грунта, вызванные многократными замерзаниями и оттаиваниями.
Бетонирование
Пришло время разобраться, как забетонировать столбы под забор. Замешивают раствор разными способами, самостоятельно регулируя густоту смеси. В самый низ лучше заливать густую смесь, а дальше использовать жидкий состав. Ингредиенты обязаны быть качественными, цемент не должен иметь просроченную дату использования. Для замешивания применяют бетономешалку, хотя вполне допустим и ручной вариант приготовления.
При заливке непременно соблюдайте правила, проливая жидкость небольшими порциями и тщательно утрамбовывая каждый слой. Непременно готовьте только необходимое количество смеси, чтобы использовать ее сразу.
Рисунок 3. Заливка бетоном столба
Расчет состава бетона
Для смеси подойдет цемент марки М400 либо М500. Лучше приобретать тот, который выпускают известные производители. Непременно в магазине проверять соответствие условий хранения. Мешки с цементом не должны на ощупь быть твердыми.
Для качественного раствора подходящие пропорции составляющих следующие:
- цемент — 1 часть;
- песок — 3 части;
- вода и щебень — по 5 частей.
Удаление воздуха
Чтобы получить прочный монолит, требуется из жидкости удалить воздух, который неизбежно в ней образовывается при замешивании раствора. Проще всего это делать отрезком арматуры, делая ею резкие погружения, а затем выполняя наклонные движения при небольшом покачивании. Процесс длительный и достаточно трудоемкий. Для его облегчения рекомендовано использовать дрель, снабженную специальной насадкой для вибрации.
Методика расчета диаметра железных столбов для забора из профнастила
Схема расчета высоты опоры забора в зависимости от ветра
Покажем несколько шагов для определения нужного диаметра и толщины трубы для забора.
Определяем силу ветра по формуле: F=0,61V2/9,8:
- F — сила ветра в кгс (килограммы силы);
- V – скорость воздушного потока (м/с);
- 0,61 — удельный вес воздуха в половинном значении;
- 9,8 — коэффициент перевода ньютонов в кгс.
Таким образом, при ветре, дующем со скоростью 5 м/с, сила ветра составит 1,56 кгс, при 15 м/с — 14,01 кгс, при 25 м/с — 38,9 кгс.
Для расчета возьмем максимально возможную скорость ветра — 25 м/с.
Сила, действующая на забор высотой 2 метра, с расстоянием между столбами 2,5 метра:
F = 2 х 2,5 х 38,9 = 194,5 кгс.
Рассчитаем длину плеча силы, действующей на ограждение, для этого возьмем длину половины пролета (2,5/2) и прибавим к расстоянию от земли до нижней границы металлопрофиля (25 см)
L=2,5/2+0,25=1,50:
L — длина плеча приложенной силы.
Далее, рассчитаем крутящий момент:
М = FLk
M = 194,5 х 1,50 х 1,5 = 291,75 кгс/м:
k –коэффициент, показывающий запас прочности материала.
Теперь определим максимальный изгибающий момент на балку:
N = zW/1000:
- N –момент изгиба (кгс);
- z – предел текучести металла (кгс/мм²);
- W –момент сопротивления сечения (мм3).
Важно! Максимальный изгибающий момент должен быть больше крутящего момента. Тогда забор будет устойчивым к ветровым и весовым нагрузкам
Предел текучести для стали 10 составляет 20 кгс/мм2. Момент сопротивления находим так:
W = n(d⁴ – d₁⁴)/32d:
- n – константа, равная 3,14;
- d — внешний диаметр (мм);
- d₁ — внутренний диаметр трубы (мм),
Внутренний диаметр определяется как разница между внешним диаметром и удвоенной толщиной трубы: d₁ =(d – 2s), s – толщина трубы (мм).
Для квадратной трубы формула будет немного иная: W=(B4-b4)/6B:
- B — ширина внешней стороны квадрата в сечении;
- b — ширина внутренней стороны квадрата в сечении.
Подставляем значения сначала для труб диаметром 60 мм, начиная с минимальной толщины трубы (2 мм):
| Диаметр внешний, d | Толщина, s | Момент изгиба, N |
| 60 | 2 | 368,02 |
| Ширина внешней стороны, B | Толщина, s | Момент изгиба, N |
| 60 | 2 | 625,1 |
Так, путем нехитрых расчетов видим, что можно купить как квадратные профили, так и круглые трубы.
Заметим, что при изменении высоты забора и длины пролета, придется провести перерасчет, подставляя другие значения.
