Как считать забор. Расчет материала забора из профнастила

Заборные столбы должны выдерживать нагрузки, воздействующие на все ограждение, поэтому к их прочности предъявляются довольно жесткие требования.

Выбор материалов для столбов «на глаз» может привести к разрушению и значительным финансовым потерям.

Материалами для столбов могут служить кирпич, древесина, железобетон, асбоцементные и деревянные трубы.

• Кирпичные опоры имеют достаточную прочность, долговечность, привлекательный внешний вид, но требуют сооружения фундаментов значительных размеров, применения качественного кирпича, а их кладка занимает много времени. Все это удорожает строительство и не всегда оправдано.
• столбы устанавливаются быстро, не подвержены коррозии, но имеют значительный вес и для их монтажа часто требуется подъемно-транспортная техника.
• Древесина в некоторых районах является самым доступным материалом, легко обрабатывается, прекрасно смотрится в сочетании с забором и окружающей природой, но подвержена гниению. Для увеличения срока службы деревянные столбы необходимо пропитывать специальными составами.
• Асбоцементные трубы всем хороши, но плохо переносят механические удары. Вызывает затруднение крепление прожилин к столбам. Пробивать отверстия в опорах не рекомендуется из-за уменьшения несущей способности, а хомуты могут испортить внешний вид .
• Металлические трубы имеют относительно небольшой вес и достаточную прочность. Монтаж столбов и прожилин из металла методом сварки довольно прост и не занимает много времени. Большой выбор металлопроката позволяет подобрать материалы для любых условий, а легкость обработки — изготовить конструкции необходимых размеров на месте монтажа. Металл подвержен коррозии и нуждается в защитных покрытиях.

На столбы воздействуют нагрузки от собственного веса, веса забора и напора . Опоры легко выдерживают осевые нагрузки, направленные сверху вниз, и плохо — боковые (на изгиб) . Поскольку усилия от веса забора являются осевыми, ими можно пренебречь. Обратите внимание, что это утверждение не относится к столбам, на которые консольно навешены ворота или калитка.

Ветровые нагрузки являются боковыми , пытаются согнуть опоры и вывернуть их из земли, а величина усилий бывает довольно значительной. Она зависит от скорости ветра и массы воздуха. В одном кубометре содержится 1,22 кг воздуха. Эта величина зависит от давления, влажности и сильно возрастает при ливнях и снежных бурях. Изменения массы учитываются в формулах введением коэффициента запаса прочности.

Сила, воздействующая на один квадратный метр поверхности забора рассчитывается по формуле :

F=0,61V 2 /9,8,

где F — сила ветра в кгс, V — скорость воздуха в м/сек, 0,61 — половина удельного веса воздуха, 9,8 — коэффициент для перевода ньютонов в килограммы силы. Подставив в формулу значения скорости можем определить, что при скорости ветра 5 м/сек на квадратный метр забора воздействует сила величиной 1,56 кгс, при 15 м/сек — 14,01 кгс, при 25 м/сек — 38,9 кгс.

Следует знать, что при скорости ветра свыше 25 м/сек объявляется штормовое предупреждение, а ветер со скоростью 30 м/сек считается ураганным.

Рекомендация: Для надежной работы столбов важна не только их прочность, но и надежность крепления к почве. При малом заглублении фундаментов ураганным ветром может вывернуть самые прочные опоры . Поэтому специалисты рекомендуют заглублять опоры в почву на глубину, большую половины высоты пролета.

Перед расчетом столбов необходимо определиться с высотой и длиной пролета. При изменении размеров расчет придется повторить . Для примера рассчитаем столб для пролета длиной 2,5 и высотой 2 метра. Принимаем расчетную скорость ветра равной 25 м/сек. Тогда на столб будет воздействовать сила

F=2х2,5х38,9=194,5 кгс.

Точка приложения силы находится в 1,25 метра над уровнем почвы (половина высоты пролета плюс расстояние от почвы до нижней кромки полотна). Тогда на нулевой отметке на столб будет воздействовать крутящий момент

М = FLk = 194,5 х 1,25 х 1,5 = 364,7 кгс·м,

где k=1,5 — коэффициент запаса прочности, L =1,25 м — длина плеча приложения силы.

Максимально допустимый изгибающий момент трубы должен быть больше действующего на столб крутящего момента. Он рассчитывается по формуле:

М = σW/1000,

где σ — предел текучести металла (для стали 10 равен 20 кгс/кв. мм), W — момент сопротивления сечения (куб. мм), 1000 — коэффициент для пересчета миллиметров в метры.

Момент сопротивления для круглой трубы определяется по формуле:

W=π(D 4 -d 4)/32D,

где n — число пи, равное 3,14, D и d внешний и внутренний диаметры трубы в миллиметрах.

Для квадратной трубы формула следующая:

W=(H 4 -h 4)/6H,

где H и h — внешняя и внутренняя ширина грани сечения.

Последовательность расчетов следующая:

• рассчитывают крутящий момент, воздействующий на столб;
• выбирают трубу и по геометрическим размерам определяют момент сопротивления, затем — максимально допустимый изгибающий момент;
• если максимальный изгибающий момент намного больше крутящего, повторяют расчет для трубы меньшего диаметра, если наоборот — большего. Расчеты ведутся до выбора оптимального варианта.

Согласно расчетов для выбранного в качестве примера пролета подходит круглая труба с наружным диаметром 89 мм и толщиной стенки 3,5 мм, максимальный момент для которой равен 386 кгс·м, или квадратная труба 60х60 мм с толщиной стенки 3 мм и максимальным моментом 457 кгс·м.

Заключение

Приведенная методика расчета дает возможность лишь приблизительно оценить пригодность материалов для изготовления столбов, однако при ее использовании исключаются грубые ошибки в проектировании забора. Более точные и всесторонние расчеты требуют знания сопромата в объеме институтского курса.

При возведении ограды из металлического профилированного листа первым делом хочется знать, в какую сумму обойдется постройка. Вручную осуществить расчет стоимости забора из металлопрофиля довольно сложно, но к счастью существует множество строительных сайтов, на которых специальный калькулятор быстро и точно рассчитает онлайн, в какую цену обойдется строительство забора.

Пример классического забора из профнастила

Заборы из профнастила очень популярны. Во-первых, он привлекает достаточно невысокой ценой по сравнению с заборами, для которых используется кирпич, камень или дерево. Во-вторых, осуществляется в короткие сроки и без использования сложных инструментов и механизмов.

Профнастил - это листы металла гнутого на специальных станках холодным способом.

Волнообразная поверхность получается путем проката и добавляет листу жесткость. При этом материал не подвергается нагреву. Сверху лист покрывают защитным слоем из полимеров, пластоизола или цинка.

Разновидности профнастила

Маркировка профнастила

Профнастил также различается по толщине листа, высоте волны и ширине. На рынке представлены профлисты со следующими маркировками:

1. С - стеновой металлопрофиль, применяемый для оград и обшивки стен строений.
2. Н - несущий профнастил, его используют как покрытие для крыш и перекрытий.
3. НС - универсальный металлопрофиль, имеющий широкий спектр применений, для возведения изгороди в том числе.

После буквенной маркировки идет цифровое значение, которое указывает на высоту ребер, далее ширину профлиста и толщину стального слоя без учета покрытия.

Все типы маркировки листов профнастила

Для забора самым подходящим является профнастил с маркировкой С: высота волны используется до 20 мм, толщина стали не менее 0,7 мм.

Факторы, определяющие стоимость ограждения из профлиста

Конечная цена на изгородь из металлопрофиля зависит от множества условий. Сильное влияние на стоимость окажет тот факт, кто будет заниматься монтажом. Если доверить установку ограды специализированным фирмам, цена за погонный метр изгороди существенно возрастет. Самостоятельная установка может и окажется долгой по времени, но сэкономит значительные средства.
Часто компании по продаже металлопрофиля предлагают свои услуги по установке забора и указывают цену за погонный метр профнастила. В стоимость в этом случае включается закладка фундамента, полный монтаж ограждения, установка ворот и калитки.
В зависимости от типа фундамента и опор, забор из профнастила можно установить по следующим расценкам:

Если взяться за установку забора из профнастила своими руками, вполне можно осилить и расчеты, и монтаж самостоятельно.

Расчет стоимости забора из металлопрофиля

Ограждение из профлиста состоит из трех основных узлов: фундамента, каркаса и собственно самих листов профилированного металла. А, значит, в сумму затрат должны включаться расходы на все эти составляющие.

Фундамент под забор из профнастила

На выбор конструкции фундамента оказывают влияние несколько условий:

• Тип грунта;
• Глубина залегания грунтовых вод;
• Обилие дождей и вероятность паводков в регионе;
• Высота забора.

Экономить на материалах для фундамента не стоит, и следует обязательно учесть его тип, используя калькулятор расчета стоимости ограждения из профлиста.

Расчет стоимости забора из профнастила

Стоимость каркаса

Чтобы рассчитать затраты на ограду из профнастила, нужно учитывать стоимость каркаса, который состоит из столбов опоры и горизонтальных направляющих.
В качестве опорных столбов могут выступать или . Также для основания столбов часто используют кирпич и камень, и такой забор уже приближается к элитному и выглядит очень солидно и привлекательно. По цене забор с кирпичными столбами соответственно выйдет дороже.

Чтобы правильно произвести расчет забора, сначала нужно произвести разметку ограждаемой территории. Для этого замеряется каждая сторона периметра. Затем, сложив длину каждой стороны, получаем общую протяженность всего ограждения. Количество листов профнастила высчитываем по такой формуле:

• n — количество;
• L — общая длина заграждения;
• b — ширина одного листа.

Если ширина территории 20 м, а длина — 40 м, общая длина забора составит 120 метров. Лист имеет ширину 1,4 м.

Соединять их нужно внахлест.

Поэтому, отбросив по 10 см от каждой стороны, берем ширину 1,2 м. Подставив цифры в формулу, получим:

• 120/1,2 = 100 листов.

Именно столько профлиста необходимо, чтобы полностью закрыть весь периметр. Высота листа составляет 2 м. Высота самого профиля (гребня) — 0,7 мм. Крепить их лучше всего на профильную трубу 4×6 мм, которая имеет толщину стен 2 мм. Трубы устанавливаются на расстоянии 2 метра друг от друга. Для каждой из них выкапывается ямка глубиной 30-40 см. Труба вставляется в ямку, вокруг нее заливается бетон. Та ее плоскость, которая имеет 6 мм, должна фиксироваться параллельно линии периметра. Используются трубы в качестве опорных столбов. Их высота должна совпадать с высотой профнастила.

Установка забора из профильных листов

После того как опорные столбы будут установлены, к ним привариваются поперечные профильные трубы. Профнастил крепится к ним с помощью саморезов. Саморезы прижимают профнастил. Чтобы листы держались прочно, необходимо, чтобы одна их сторона прикручивалась как минимум тремя саморезами .

Профнастил на забор делается таким образом, чтобы от поперечных лаг до краев профлиста было не более 20 см. В этом случае листы будут иметь достаточную жесткость, смогут противостоять сильному порыву ветра. Данный замер нужно производить обязательно. Если необходимо рассчитать профнастил по стоимости, нужно учитывать его покрытие. Простой оцинкованный профлист является самым дешевым, имеющий полимерное цветное покрытие на 40% дороже.

При установке опорных столбов и поперечных лаг необходимо пользоваться строительным уровнем. С помощью уровня все детали должны устанавливаться в строго вертикальном и строго горизонтальном положении. Никаких наклонов и перекосов быть не должно. Это обеспечит сооружению большую прочность, улучшит его внешний вид.

Чтобы построить забор из профнастила, нужен такой инструмент, как:

1. Сварочный аппарат.
2. Болгарка.
3. Электрическая дрель.
4. Строительный уровень.
5. Лопата.

Для обеспечения инструмента электроэнергией на место проведения работ нужно протянуть переноску 220 В. Ограждение из профлиста достаточно прочно и долговечно. Благодаря тому что оцинкованный материал не поддается коррозии, оно может прослужить более сорока лет. Окрашенное заграждение имеет строгий и солидный внешний вид.

| Часть 1 | Часть 2 >>

Итак, на забор действуют силы собственного веса и силы, вызванные внешними факторами, основным из которых является, конечно же, ветер. Если сила веса действует (почти) вдоль оси столба и (почти) не вызывает изгибающего момента, то ветер норовит дуть поперек забора, и вызывает порой очень значительную нагрузку, многократно превышающую нагрузку от собственного веса.

В результате на заборный столб действует изгибающий момент, достигающий максимума в месте выхода заборного столба из земли. Именно он является основной причиной разрушения (падения) забора. Сразу отметим, что все дальнейшие расчеты основаны на определении максимально допустимого изгибающего момента, действующего на столб в месте его жесткой заделки (у земли).

Моментом от собственного веса (тот, который «почти»…) - пренебрегаем как ничтожно малым. Расчет столба на сжатие (под собственным весом конструкции) не имеет смысла, т.к. даже для трубы квадратного сечения 60х2 мм предельная нагрузка составляет более 7,5 тн, что практически недостижимо при любой конструкции забора и из любых разумных материалов. По той же причине не рассматриваем расчет заборного столба на срез (или чистый сдвиг).

Кроме того, обойден нашим вниманием и расчет столба на устойчивость, т.е. нарушение геометрии стенок и искривление столба в целом из-за потери устойчивости. Расчетом мы пренебрегли ввиду его чрезмерной сложности и нецелесообразности в рамках данной статьи. Откровенно говоря, оценка устойчивости конструкций - самая сложная часть курса инженерно-конструкторского факультета... На практике же нет оснований для беспокойства, т.к. науке неизвестны случаи разрушения забора из-за потери столбами устойчивости. Принципиальная зависимость здесь проста: чем больше типоразмер столба и толщина стенки, тем более устойчив столб!

В данной статье мы рассчитываем не просто предъявить Вам голые цифры, демонстрирующие преимущества наших столбов, но предоставить инструмент для самостоятельного выполнения таких расчетов.

"Ветер, ветер, ты могуч… "

Для начала определимся, какую силу на забор оказывает ветер. Эта сила зависит, во-первых, от скорости ветра, а также от температуры и атмосферного давления. Два последних фактора определяют плотность воздуха, т.е. его массу в одном кубическом метре. Для нормальных условий она составляет 1,22 кг/м3.

Из школьного курса физики мы помним, что с увеличением давления и уменьшением температуры плотность вещества возрастает и наоборот. Так что зимой и при повышенном давлении ветровая нагрузка чуть больше, а летом, при пониженном, – чуть меньше.

Все вышесказанное относится к сухому чистому воздуху. Если же имеет место снежная или песчаная буря или сильный ливень с порывами ветра, то плотность окружающей среды существенно увеличивается на неопределенную величину. В наших расчетах мы предусмотрим такое увеличение нагрузки, введя коэффициент, который в дисциплине «Сопротивление материалов» называется запасом прочности.

Несколько существенней дело обстоит со скоростью ветра. Если зависимость силы ветра от плотности воздуха – линейная, то от скорости – квадратичная, то есть изменяется пропорционально квадрату скорости. Таким образом, скорость ветра – определяющий фактор нагрузки на забор.

Упрощенная формула расчета силы, действующей на площадку размером 1 кв.м. выглядит так:

F=0.61V 2 /9,8

Где F – сила в кгс; 0,61 – 1/2 плотности воздуха (в нормальных условиях), V – скорость ветра в м/с, а 9,8 – это «g» или ускорение свободного падения для перевода непонятных Ньютонов (Н) в понятные килограмм-силы (кгс).

Для различных скоростей ветра его сила F, действующая на 1 кв.м забора приведена в таблице и на графике:

Справедливости ради нужно отметить, что скорость ветра в 25 м/с наблюдается в московском регионе крайне редко, но раз в 5-10 лет такое происходит. Поэтому все же возьмем ее за критерий расчета прочности заборного столба. Ведь мы хотим построить забор не на 10 лет, а на 50-100, не так ли? Порывы ветра в 20 м/с – вполне обычное явление и происходят практически каждый год. При этом они могут случиться относительно внезапно, без объявления метеослужбами штормового предупреждения.

Прогнозы скорости ветра более 20 м/с обязательно сопровождаются объявлением штормового предупреждения по всем средствам массовой информации т.к. возникает реальная опасность человеческих жертв от летающих предметов (сучья и ветки, части крыш зданий...) а также от падений деревьев и легких строительных конструкций.

Согласно шкале Бофорта, принятой для оценки скорости ветра Всемирной метеорологической организацией, штормом считается скорость ветра в диапазоне от 20,8 до 24,4 м/с. Для справки, скорость ветра при урагане превышает 32,4 м/с. Он вызывает давление более 64 кгс на м 2 . Передвигаться и даже стоять на месте человеку практически невозможно.

Светлана
Георгиевна

Выбирала между забором из профнастила и забором из дерева. Выбрала окрашенный профнастил, так как после консультации с менеджерами поняла, что деревянный забор требует гораздо большего ухода и в конечном итоге окажется дороже - так как дерево нужно минимум раз в 2 года обрабатывать специальными составами или перекрашивать. Мы с мужем подсчитали - каждая такая перекраска на будет обходиться только по материалам без учета стоимости работ в 8000 рублей. Профнастил выгоднее.

Выбрал металлический забор за простоту и скорость монтажа. У нас непростой участок. Из компании Холдинг Прома приехал замерщик, сделал все необходимые расчеты. У меня получился приличный разброс по длине листа - от 2 до 4 метров! Очень хорошо, что фирма имеет свое производство профлиста, они нарезали мне листы специально под мои размеры. В общем, очень благодарен всем сотрудниками данного предприятия и лично менеджеру Игорю.

Благодарю за труд! Участок у нас расположен в Волоколамском районе Подмосковья. Я заказала установку забора из сетки-рабицы. Забор длиной 40 метров мне установили за один день. Понравилось что сетка крепится к столбам не арматурой (я видела такое у соседей, очень некрасиво), а специальной оцинкованной лентой. Рабочие русские, с задачей справились на отлично. Порадовал и подарок.

Холдинг Прома - молодцы. Спасибо большое. Все прошло четко, от составления сметы, до проведения собственно работ по установке забора из евроштакетника. Я решила обойтись без вызова замерщика. В результате потребовалось немного больше столбов и лаг чем я думала. Проблему решили одним звонком в офис. Все недостающее быстро подвезли. Спасибо еще раз, будем обращаться снова, так как в следующем году планируем огородить участок родителей.

Качественные листы, предоставили все документы. Никуда не пришлось ехать, оплата на месте после выполнения работ (сумма не очень большая была у нас). Очень довольна, будем рекомендовать вас друзьям и соседям.