Расчет ветровой нагрузки на сплошной забор. Как рассчитать профнастил на забор без помощи экспертов? Установка опор забора на участке с уклоном

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:

С - стеновой металлопрофиль, применяемый для оград и обшивки стен строений.
Н - несущий профнастил, его используют как покрытие для крыш и перекрытий.
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

Фундамент под забор из профлиста может быть ленточным, столбчатым и ленточно-столбчатым.

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.

С началом нового строительного сезона многие застройщики озадачились вопросом, как и чем оградить участок. Наш портал уже рассказывал, и выгодно ли делать . Сегодня мы расскажем о специфике строительства забора из профлиста.

1 . Теоретическая часть

Ограждение участка из профлиста по праву носит титул «народного забора». Большинство застройщиков подкупает возможность установить такой забор самостоятельно, не прибегая к услугам профессиональных бригад. Помимо экономии средств, такой подход повышает качество работ, ведь делаешь забор для себя, а значит, лично отвечаешь за монтаж.

Несмотря на «разжеванность» технологии, неопытный заборостроитель может допустить ошибки. Их последствия плачевны: весной столбы выпирает, забор «гуляет», при сильном или ураганном ветре плохо прикрученные листы может сорвать, или забор и вовсе завалится.

Чтобы избежать подобных неприятностей, следует придерживаться проверенных решений, основанных на практическом опыте наших пользователей.

Палыч Р34 Участник FORUMHOUSE

Мне предстояло огородить периметр в 170 метров. Ставить забор решил самостоятельно, без помощников, в «две руки». По времени это заняло два сезона, т.к. параллельно приходилось делать много другой работы на участке. За первый год я полностью установил все столбы и обварил лаги, сварил ворота и успел прокрасить одну сторону. Летом удавалось выкроить время только после работы, по вечерам, на 2-3 часа, и по выходным. В начале осени смог работать только по выходным. На второй год, летом, зачистил от ржавчины металлический каркас, покрасил его в три слоя и обшивал профлистом.

Забегая вперёд, покажем, что в итоге получилось у нашего пользователя.

Забор стоит, как влитой. Столбы не выперло силами морозного пучения, листы не сорвало сильным ветром и не покорёжило.

Всего было огорожено 145 метров капитального из профлиста и 25 временного. Интересен подход Палыча Р34 к строительству забора, который он разбил на ряд последовательных шагов, что и обеспечило качественный результат. Но, прежде чем перейти к ним, вместе с пользователем ответим на три «Почему».

Вопрос 1. Почему я ставлю забор сам.

Палыч Р34

Всё просто - бюджет ограничен, и ни одна из фирм, в которые я обращался, не соглашалась делать забор по моему тех. заданию, требованиям к материалам, способу монтажа забора, глубине установки столбов, качеству покраски, толщине профлиста и т.д. И главное - контролю с моей стороны - приступать к следующему строительному этапу только после того, как я приму сделанную работу.

Строителям оказался невыгоден тех. надзор со стороны заказчика. Подход, знакомый любому застройщику. «Профессионалам» от строительства проще снизить качество работ и гнать объём на время. Расчёт прост - условно говоря, выгоднее поставить три забора за неделю, чем возиться то же время с одним ограждением, делая всё «на совесть».

Но такой подход практикуют не все. Есть фирмы, делающие заборы качественно и, в отличие от шабашников, которых для исправления брака «днём с огнём не сыскать», дают гарантию на свою работу. Прежде чем думать, что если одна фирма за забор длиной в 100 м берёт 1000 руб. за погонный метр, а вторая за такую же работу – только 800 руб., а значит - это лучшее предложение, надо сравнить, а что они предлагают на самом деле. Может оказаться так, что за меньшие деньги и вроде бы за тот же периметр забора вы получите более низкое качество.

При строительстве забора есть множество возможностей для недобросовестных исполнителей нагреть руки на заказчике: взять профильную трубу меньшего сечения (не 80х80 на въездную группу, а 60х60) с толщиной стенки не 3-4 мм, а 2 мм. «Забутить», залить бетоном, забить столбы не на расчётную глубину , а только на 0.5-0.7 метра, только по рукоятку мотобура . Сказать заказчику, что так и надо, и умолчать, что на самом деле бурить глубже (как требует расчёт!) означает ставить на бур удлинитель, а это потеря времени. Прикрутить плохо прокрашенный на заводе и дешёвый профлист толщиной не в 0.5 мм, а в 0.35 мм. Уменьшить количество крепёжных элементов. В результате профлисты при сильном ветре будут играть либо их вообще сорвёт.

Поэтому контроль со стороны заказчика необходим: сравниваем сметы, используемые материалы, способы и предложения.

Неудивительно, что наши пользователи предпочитают делать многие строительные работы самостоятельно и охотно делятся своим опытом с начинающими застройщиками.

Вопрос 2. Почему я выбрал забор из сплошного профлиста

Палыч Р34

Нужно было оградиться от любопытных глаз. Т.е требовался непрозрачный забор. Поэтому вариант с сеткой-рабицей однозначно отпадал. Делать бетонный или кирпичный забор и сложно, и очень дорого. Никакого бюджета не хватит на периметр в 170 метров. Деревянный не решился, т.к. его придётся периодически подкрашивать. Тем более, у меня рядом с участком поле с травой. Если она загорится, то пламя может перекинуться на забор.

Из доступных материалов, используемых для строительства забора, остался профлист.

Вопрос 3. Почему ставлю забор в одиночку

Ответ также прост - у участника нашего портала нет помощников. Так что Палычу Р34 не оставалось ничего другого, как закатать рукава и сделать всё самому. И, как показал его опыт, это возможно.

2. Подготовительная часть

Мы определились - ставим забор из профлиста. Но важно не идти по пути «делаем, как все» или «как у соседа», а оценить условия эксплуатации ограждения и грунт именно на своем участке.

Палыч Р34

В самом начале необходимо оценить условия, в которых будет эксплуатироваться забор. Т. к. условия из-за огромной территории нашей страны могут радикально отличаться друг от друга. И то, что в одном регионе избыточно, в смысле конструктива забора и его прочностных характеристик, в другом может оказаться недостаточным.

О том, чтобы их не выпирало при морозном пучении, мы уже рассказывали в одной из наших прошлых статей. Поэтому сейчас мы сделаем упор на влияние ветра на сплошной забор.

Расчёт ветровой нагрузки, действующей на забор

Многие упускают из вида такой фактор, как ветровая нагрузка на забор, полагая: что может случиться с металлической трубой, не сломает же её при сильном ветре? Однако такой подход может сыграть злую шутку. От региона, места застройки (открытая местность, т.е. забор стоит на хорошо продуваемом поле, или ставится в уже застроенном посёлке) во многом зависит, какие нагрузки будет испытывать сплошное полотно забора. Профлист обладает большой парусностью. Если пренебречь расчётом, и подует сильный или штормовой ветер (что в последнее время не редкость в разных регионах), то можно будет увидеть улетевший или сложившийся забор. Поэтому трубу под столбы (её сечение и толщину стенки) выбираем не «на глазок», а на основании расчёта.

Палыч Р34

Я проанализировал погодные отчёты метеостанции за прошедшие периоды и увидел, что ветра с силой в 18-20 м/с повторяются весьма часто. И изредка фиксируются ветра с силой в 24-28 м/с. Т.е. я, фактически, живу в регионе, где возможно прохождение ураганных ветров.

Для уточнения нагрузок пользователь провёл предварительный расчёт на изгиб столбов при ветровой нагрузке в 30 м/с и высоте листа 1.8 м. На основании этого расчёта, по прочностным нагрузкам прошёл (и то по min) вариант столба из профтрубы сечением 60х60х3мм.

Исходя из этого, возникает вопрос – как произвести расчет ветровых нагрузок на стойку забора. Мы планируем поставить сплошной (а значит, непродуваемый) забор из профлиста. Мысленно смоделируем ситуацию, когда в полотно дует сильный ветер. Соответственно, на заборный столб будет воздействовать сила, стремящаяся его согнуть, т.е. изгибающий момент. Если представить, что столб жёстко защемлён с одного конца (тот, который заглублён в землю), то максимальное усилие на изгиб возникнет в месте его выхода из почвы. Для упрощённого расчёта с использованием онлайн калькулятора нам надо узнать, с какой силой ветер давит на площадь в 1 кв.м., и труба какого профиля выдержит эту нагрузку.

Для этого мы воспользуемся следующей формулой:

F = 0.61V 2 /9.8,

F - сила в кгс;

0.61 - 1/2 плотности воздуха (в нормальных условиях);

V - скорость ветра в м/с.

Выполняем расчёт при скорости ветра в 15 м/с:

F = 0.61 * 15 * 15/9.8 ≈ 14 кгс на 1 кв.м

Воспользовавшись данной формулой, можно самостоятельно рассчитать силу, действующую на 1 кв.м. площади при скорости ветра в 5, 10, 20 и 25 м/с. Стоит заметить, что ветер, скорость которого составляет от 20.8 до 24.4 м/с, является «сильным и штормовым». От 24.5 до 28.4 м/с - «штормовой» или «буря». От 28.5 м/с до 32.6 м/с - «от штормового до ураганного».

Поэтому при расчёте берём не минимальное значение для конкретного региона, а, на всякий случай, делаем некоторый запас.

Это позволит нам избежать ситуации, при которой, если внезапно случится штормовой ветер (нетипичный для местности, но возможный раз в 10-15 лет), забор ляжет.

Идём дальше. Мы планируем построить стандартный забор высотой в 2 м и длиной пролёта в 2.5 м. Примечание: из-за увеличения нагрузки не рекомендуется делать 1 пролёт забора длиной свыше 3 метров. Это приведёт к необходимости увеличения сечения каждой стойки из-за повышения нагрузки. Делаем вычисления:

Находим площадь 1 секции:

S = 2 * 2.5 = 5 кв.м

Подставляем значение в формулу:

F = 5 * 14 = 70 кгс

Находим изгибающий момент, действующий на опору по формуле:

F - сила в кгс;

L – точка приложения нагрузки. Считаем, что она приходится на середину профлиста выстой в 2 м, прибавляем к ней расстояние от земли до нижнего края листа: 0.3 м. Итого: 1 + 0.3 = 1.3 м.

к – коэффициент запаса прочности = 1.5.

М = 70 * 1.3 * 1.5 = 136.5 кгс·м

Теперь нам надо подобрать трубу, которая выдержит данную нагрузку.

Для этого воспользуемся формулой, по которой определим максимальный изгибающий момент.

σ – предел текучести материала (кгс/мм 2);

W – момент сопротивления сечения (мм 3);

Предел текучести для стали - 20-21 кгс/ мм 2 .

Теперь нам нужно найти осевой момент сопротивления при изгибе – W.

Находим его по формулам:

W=π (D 4 -d 4)/32D - круглая труба.

W=(H 4 -h 4)/6H - квадратная труба.

Для примера возьмём круглую трубу внешним диаметром 60 мм, толщиной стенки 2 мм, и квадратную трубу 60 мм, с толщиной стенки 2 мм. Чтобы не считать «вручную» моменты сопротивления изгибу (W) сделаем онлайн расчет ветровой нагрузки забора в любом онлайн калькуляторе, подставив в него вышеприведённые значения сечений труб.

Для квадратной трубы W = 8682.0 мм 3

Для круглой трубы W = 5114.1 мм 3

Подставляем значения в формулу:

М = 20 * 8682.0/1000 = 173.64 кгс·м - разрушающий изгибающий момент для квадратной трубы.

М = 20 * 5114.1/1000 = 102.28 кгс·м - разрушающий изгибающий момент для круглой трубы.

Теперь смотрим, удовлетворяют ли выбранные нами трубы ветровой нагрузке.

Как мы ранее высчитали, изгибающий момент в месте выхода столба из земли (М) = 136.5 кгс·м.

Сравниваем:

Квадратная труба - 173.64 кгс·м > 136.5 кгс·м.

Круглая труба - 102.28 < 136.5 кгс·м.

Квадратная труба удовлетворяется нагрузке, возникающей при ветре силой 15 м/с, а круглая – нет. Воспользовавшись этим упрощённым алгоритмом расчёта ветровой нагрузки, сделав, как говорят на строительных форумах, " расчет столба на ветровую нагрузку", можно самостоятельно подобрать сечение и профиль трубы в зависимости от условий эксплуатации и конструкции , и доступности металлопроката в вашей местности.

Ограждением периметра или межи своего домовладения мы стремимся скрыться от посторонних глаз. Уединившись на своём участке, многие владельцы настолько одержимы идеей изолированности от окружающего мира, что возводят заборы до 5–6 метров в высоту. Такие ограждения могут мешать проживающим по соседству. Чтобы не возникало спорных ситуаций по этому поводу, действующим законодательством установлены правила возведения ограждений, их высоте и расположению.

Общие критерии, какой должна быть высота забора и как её рассчитывать

Наличие ограждения, его высота и материал изготовления, всегда обусловлены факторами создающими дискомфорт владельца, к которым относятся:

Надоедливые взгляды соседей. Не всегда домовладение граничит с дружелюбными жильцами.
Потенциальная опасность проникновения. Высокий забор станет надёжной естественной преградой для лиц, замышляющих похищение вашего имущества. Для этой цели популярным вариантом стали заборы из профилированных листов. При малой толщине материала верхний край забора острый, что не позволяет на него опереться. В свою очередь гладкая поверхность листов, дополнительно затрудняет проникновение на ваше территорию.
Соседские животные. Это особенно ощутимо в сельской местности, где даже куры способны перелететь ограждение высотой до 2 м. При отсутствии забора в такой местности, проникшие в ваш огород животные могут уничтожить весь урожай.

При наличии стольких причин возникает вопрос: «почему высокие ограждения встречаются нечасто?» Следует отметить, что это обусловлено следующими факторами:

Основным из них является затраты на материалы для строительства. Нетрудно посчитать, что возведение трехметрового ограждения обойдётся как строительство двух полуметровых.
Чем выше забор, тем больше возрастает его ветровая нагрузка. Чтобы выдержать давление сильного ветра необходимо установить капитальный фундамент и крепкие столбы, а это означает дополнительные затраты.
Большая высота ограждения создаст дискомфорт вашим соседям. Такой забор будет создавать большую тень, что негативно повлияет на рост зелёных насаждений. Также этот будет причиной затенённости помещений в соседском доме.
Ограничения, установленные законодательными нормами.

Установленные требования по строительству ограждений предписывают нам следующее:

Если строительство ограждения осуществляется на главных магистралях городов и сёл, то материал для его возведения должен обязательно согласовываться с органами местного управления.
Высота забора, разделяющего улицу или общественную территорию с вашим участком, не должна превышать отметку 220 см от уровня земли.
Материал не должен травмировать прохожих. Нужно позаботиться, чтобы его поверхность не содержала заусенец, занос и острых выступающих фрагментов. Строить ограждение из нешлифованных досок и украшать его колючей проволокой будет перебором.
Забор, разделяющий соседские территории, тоже не должен превышать высоту 2 м 20 см, но тут существуют определённые нюансы:

по договорённости соседей допускается ограждение из растений малины, смородины, вьюнка, плюща. Однако высота этой живой преграды не должна превышать 150 см;
устанавливать нужно ограждение, имеющее решётчатый вид. Для этого подходят заборы из досок, решёток и сеток, площадь просветов которых составляет не менее 50 %;
если вы задумали возвести глухое ограждение (кирпичная кладка, сборная или монолитная бетонная плита, профилированный материал), то без согласия соседей,оно не может быть выше 75 см;
письменное разрешение от соседа потребуется, если вы будете строить забор, толщина которого превысит 5 см. Без него, с такими параметрами, можно возводить ограждение в пределах своей территории;
при установке забора из кирпича, бетона и других материалов, которые образуют сплошные секции, необходимо позаботиться о строительстве дренажных систем и водоотводов. Если дождевая или талая вода станет причиной затопления соседской территории, то её жильцы вправе обратиться в суд с иском о демонтаже или сносе возведённой вами конструкции;
при возведении забора своими силами нужно понимать, что его некачественная установка будет раздражать соседей, которые превратятся во врагов. Неприятно, когда на протяжении всего дня в окнах сплошная тень от забора или по этой же причине увядают растения на участке.

При расчёте высоты ограждений следует учитывать используемый материал для столбов и секций.

Если забор будет изготовлен из полотна сетки-рабицы, то его высоту можно сделать более двух метров, используя профильные трубы, забитые в грунт. Парусность такого ограждения настолько мала, что на этот момент можно не обращать внимания.

Если будет возведено сплошное ограждение, например, из профилированных листов, то воздействие даже несильного ветра, может деформировать всю конструкцию. Чтобы этого избежать потребуется закладка столбчатого или столбчато-ленточного основания.

При возведении заборов из камня или кирпича, тоже потребуется надёжное основание, а также укрепление столбов. В качестве такового используются вертикально установленные трубы с обработанной поверхностью, которые предварительно забетонированы в основании.

Учитывая всё изложенное следует иметь ввиду, что строительные нормы и правила имеют не обязательный, а скорее, рекомендательный характер. Обязать к исполнению может только местное законодательство.

Нормативы высоты ограждений указанные в региональных правилах, могут иметь отличия от рекомендованных строительных норм. Это связано с тем, что разных регионах нашей страны солнце имеет разные углы возвышения над горизонтом. Также учитываются различия постоянных скоростей ветров в регионах, например, угрозу для жизни создаст ограждение изготовленное из профилированных листов установленных на столбах из металлических труб.

Не всегда нормами ограничивается высота забора. Например, в дошкольных детских учреждениях он должен быть не менее 160 см, а в школах перед ними дополнительно высаживаются кусты или другие растения.

Погонный метр - что это и как определять

Для проведения измерений используемых средств, ремонтных и строительных процессов, применяют не обычный метр, а специальную единицу - погонную. Часто её используют для расчёта необходимого количества материала для строящегося забора.

Эта единица измерения облегчает процесс вычисления и подразумевает расчёт только длины материала, так как его ширина является стандартным размером. Из этого следует, что этим способом проводятся расчёты материала в рулонном виде.

Погонный метр составляет 100 см. Большое количество строительных материалов имеют бирки с указанием линейной величины. Однако можно встретить и с пометкой о цене за площадь. В этом случае в расчёт берётся не только длина, но и ширина. Участок, равный 1м² состоит из сторон, каждая из которых размером 1 м.

Как считать забор в зависимости от количества соток участка (5, 7, 9, 11, 20 и т.д.), примеры

Перед проведением расчётов следует определить, что за величина - сотка. Из школьного курса математики известно, что площадь 1 сотки (ар) составляет 10 10=100 м², соответственно площадь участка в 10 соток = 100 10=1000 м².

Следует отметить, что вычислить длину сторон имея лишь параметры площади - невозможно. Каждый владелец земельного участка имеет документы в которых указаны размеры из владений. Поэтому участок равный 5 соткам (500 м²) может иметь размеры, например: 10х50 м; 20х25 м; 5х100 м; 15х33,3 (499,5 м²) и т.д. каждый из приведённых размеров равен или приближён к указанной площади. Из этого следует, что перемноженные значения каждого примера будут равны или приближены к 500 м². Например: 10·50= 500; 20·25=500; 5·100=500; 15·33,3=499,5. Нужно понимать, что участки не бывают идеально квадратные, прямоугольные или другой правильной формы. Для определения длины сторон нужно сложить длину и ширину, после чего полученное значение перемножить на 2.

Важно уяснить такую закономерность, что при одинаковой площади фигуры значения периметров с разными величинами сторон будут отличаться.

Это факт легко проверить с помощью наглядного примера. Итак, представим, что участок земли равный 4 соткам, имеет вид четырёх одинаковых клеток образующих квадрат. На изображении мы можем увидеть 8 внешних сторон клеток. Если представить, что четыре клетки будут расположены горизонтально, то площадь фигуры не изменится, и будет те же 4 сотки. Однако, если внимательно присмотреться, то в этом случае мы увидим не 8 внешних сторон, а 10. Этим наглядным примером объясняется разница периметров фигуры при одинаковой площади.

Подставим имеющиеся параметры: (10+50)·2=120 м - это общая длина забора на участке со размером сторон 10х50х10х50 м. Соответственно: (20+25)·2=90 м; (5+100)·2=210 м; (15+33,3)·2=499,5 м.

Этот же принцип применяется для расчётов ограждений для участков с другими размерами. Например, территория имеющая площадь 7 соток (700 м²) будет иметь размеры сторон: 26,5х26,4 м (699,6 м²); 20х30 м; 10х60 м; 6х100 м и т.д. Сделаем расчёт: (26,5+26,4)·2=105,8 м; (20+30)·2=100 м; (10+60)·2=140 м; (6+100)·2=112 м.

Участок площадью 9 соток (900 м²) может иметь такие размеры: 30х30 м; 10х90 м; 40х22,5 м; 15х60 м и т.д. Делаем расчёт: (30+30)·2=120 м; (10+90)·2=200 м; (40+22,5)·2=125 м; (15+60)·2=150 м.

Территория величиной 11 соток (110 м²) может иметь следующие размеры: 50х20,2; 10х110м; 30х3,7 (111м²). Рассчитываем: (50+20,2)·2=140,4 м; (10+110)·2=140 м; (30+3,7)·2=67,4 м.

Площадь равная 20 соткам (2000 м²)может содержать участки таких размеров: 10х200м; 5х400м; 40х50м; 70х28,6 (2002 м²). Сделаем расчёт: (10+200)·2=420 м; (5+400)·2=810 м; (40+50)·2=180 м; (70+28,6)·2=197,2 м.

Участок земли равный 27 соткам (2700 м²) может иметь такие размеры: 130х20,8 м; 10х270 м;70х38,6 (2702 м). Делаем расчёт: (130+20,8)·2=301,6 м; (10+270)·2=560 м; (70+38,6)·2=217,2 м.

Как рассчитать материал на забор (с конкретными примерами)

Чтобы понять, как на практике требуемый материал рассчитывается погонными метрами, лучше рассмотреть это на примере. Наша задача определить, сколько потребуется материала, чтобы сделать сплошной забор. Сначала нужно установить общую длину сторон будущей постройки. Допустим, что предполагаемый участок, на котором будет устанавливаться ограждение, имеет размеры 20х50 м. Так как участок прямоугольной формы, нужно сложить эти значения, а полученный результат умножить вдвое: (50+20) 2= 140 - сумма длины всех сторон прямоугольника или общая длина забора. В результате математических вычислений было установлено, что он занимает площадь равную 10 соткам или 100 м².

Для дальнейших расчётов понадобятся параметры каждого вида материала, а также размеры и проект будущей конструкции. В качестве примера будут произведены расчёты материалов для забора из: кирпичей, штакетника, досок и металлопрофильных листов.

Кирпич

Для вычисления количества кирпичей для этого забора нужны сведения не только по ширине и высоте пролётов, но и параметры столбов, так как они будут возводиться из этого же материала.

Например, забор будет строиться из красного кирпича размерами 250х120х65 см. Общая длина забора составляет 140 м.

В заборе будет предусмотрен цокольный уровень, состоящий из четырёх рядов кирпичей. Цокольная часть, расположенная под двумя столбами и одним пролётом содержит 216 кирпичей. Длина цоколя - 4315 мм.

Один, из аналогичных друг другу, слоёв кладки каждого столба состоит из пяти кирпичей. Высота столба и пролёта, расположенного на цокольной части - 1625 мм, что составляет 25 рядов. Ширина столба с лицевой стороны 500 мм.

Ширина пролёта забора составляет 3500 мм. Кладка будет осуществлена на ширину одного кирпича в 14 рядов.

Имеющихся параметров достаточно, чтобы сделать расчёт и выяснить, сколько потребуется кирпича для постройки всего ограждения.

Приступим к расчётам. Прежде всего, необходимо установить, сколько кирпичей нужно для цоколя всего забора:

Для этого нужно его общую длину разделить на длину кирпича: 14000:25=560 кирпичей потребуется для одного ряда по всей длине. Так как цокольная часть состоит из кладки шириной три кирпича, и в высоту 4 ряда, то: 560·3·4=6720 штук кирпичей потребуется для цоколя всего забора.

Теперь высчитываем количество столбов для всего забора. Для этого нужно из общей длины ограждения вычесть расстояние между серединами двух столбов: 14000:400=35 пролётов и соответственно 36 столбов. Нужно учитывать, что столбов будет на один больше, так как пролёт с обеих сторон укреплён кирпичной опорой.

Теперь нужно определить количество кирпичей в одном столбе. Для этого нужно их количество в одном ряду умножить на 25 рядов: 5·25=125 штук. Умножаем полученное значение на количество всех столбов: 125·36=4500 кирпичей потребуется для возведения всех столбов ограждения.

Делаем расчёт количества материала для пролётов кирпичного забора. Нам известно, что высота пролёта содержит 25 рядов, а в каждом из них по 14 кирпичей. Делаем расчёт, перемножив эти значения: 25·14=350 кирпичей необходимо для кладки одного пролёта забора. Умножаем этот результат на общее количество пролётов: 350·35=12250 кирпичей.

Профилированные листы

В качестве основного материала для ограждения выбраны листы профилированного металла с одинаковой высотой и шириной равной 200х100 см.

Несложно посчитать количество профилированного материала для забора длиной 140м. Для этого необходимо 140 листов. Этот простой расчёт приемлем для сплошного ограждения из такого материала. Если конструкция забора предусматривает выступающие опоры либо другие элементы, следует учитывать эти нюансы, так как ширина пролётов сократиться. Соответственно профилированного металла потребуется меньше.

Бетон для фундамента

Для основания ограждения чаще всего используется бетон. Форма фундамента имеет свои особенности, и напоминает несколько соединённых геометрических фигур, таких как: цилиндр, куб и прямоугольный параллелепипед. Такая форма фундамента подразумевает ленточно-столбчатое основание для ограждений из тяжёлых материалов. Чтобы сделать точные расчёты необходимого количества бетона, нужно вспомнить школьный курс геометрии, а именно формулы объёмов этих фигур. Для удобства, вычисления будут производиться по каждой фигуре отдельно.

Чтобы узнать объём бетона для столбчатого основания нужно применить формулу вычисления объёма цилиндра, которая выглядит следующим образом: V=πR²h, где π – это математическая величина геометрического числа равная 3,14; R - радиус основания цилиндра; h - высота цилиндра. Оптимальные размеры для такого фундамента показаны на изображении.

Подставим значения:3,14∙0,125²∙0,5=0,39м³ потребуется смеси для одной бетонной сваи.

Теперь сделаем расчёт для фундамента кубической формы расположенного под столбами. Чтобы это сделать нужно воспользоваться формулой вычисления объёма куба, в которой длина - L, высота - H, ширина - S перемножаются: V=L∙H∙S. Подставим значения: 0,3∙0,3∙0,3=0,027м³ - необходимо бетона для одного основания под столбом.

Теперь нужно сложить полученные значения, чтобы узнать, сколько нужно смеси для фрагмента фундамента, состоящего из ранее описанных фигур: 0,39+0,027+0,129=0,456 м³

Сделав эти несложные вычисления вы получите точные параметры будущего фундамента. Чтобы узнать, сколько необходимо бетона для всего забора, нужно полученное значение умножить на количество столбов во всей конструкции забора. Следует учитывать, что количество пролётов будет на одно меньше чем количество столбов. Ранее мы установили, что в заборе, длина которого составляет 140 м, будет 35 пролётов и 36 столбов. Теперь нетрудно высчитать общий объём бетона необходимого для установки фундамента всего ограждения. Для этого: 0,456∙36=16,415 м³, но так как количество пролётов на один меньше, необходимо из этой цифры вычесть параметры объёма для одного пролёта: 16,415–0,129=16,286 м³ бетона потребуется, чтобы залить ленточно-столбчатое основание для всего забора.

Арматура для фундамента

Для укрепления основания забора используют арматурные прутья. До заливки фундамента, из этого материала изготавливается металлическая конструкция в виде четырёх продольных стержней и поперечных элементов (хомутов) для ленты основания, и четырёх стержней для его столбов.

Как нам уже известно, в заборе длиной 140 м будет 36 столбов с 35 пролётами. Расстояние от начала одного основания столба до конца второго составляет 300 см. Расстояние между поперечными элементами конструкции - 80 см. Высота и ширина хомутов - по 25 см. Их количество для одного пролёта равно 4 штукам. Используя эти данные несложно рассчитать количество арматуры.

Сначала необходимо установить, сколько метров металлических стержней потребуется для одного столба и пролёта.

Для ленты одного пролёта:

300∙4=1200 см - продольные стержни;
25∙4∙4=400 см - поперечные элементы;
50∙4=200 см - стержни для бетонного столба;
1200+400+200=1800 см или 18 м арматуры потребуется для одного пролёта и столба.

Теперь несложно посчитать, сколько потребуется металлических стержней для всего забора. Для этого необходимо полученное значение умножить на количество секций всего забора. Как нам уже известно, их 35 штук, поэтому: 18∙35=630 м материала потребуется для армирования фундамента под забор.

Штакетник

Количество материала, требуемое для заборов из штакетника, зависит от ширины материала, расстояния между досками, способа их расположения, и, соответственно, от длины самого ограждения.

Следует учесть, что при монтаже штакетника расстояние между его элементами можно делать разное. Однако, эстетичнее будет смотреться ограждение в котором промежуток между штакетинами не будет превышать их ширину.

Ширина штакетника может быть разной, в зависимости от индивидуального заказа потребителя. Если речь идёт о евроштакетнике, то в этом случае предусмотрены стандарты. Ширина этого материала может быть в пределах от 70 до 170 мм.

Чтобы сделать расчёт количества штакетника для забора, нужно воспользоваться следующей формулой: К=А/(А1+В) где А - длина всего ограждения, А1 - ширина штакетины, В - промежуток между планками.

Допустим, что длина забора составляет 140 м, ширина штакетин - 120 мм, а промежуток между ними будет 80 мм, то согласно формуле расчёт количества материала выразится в следующем примере: К=140/(0,12+0,08)=700 штук.

Всегда можно сократить расходы на материалы если сделать расстояние между штакетинами немого больше, но в разумных пределах.

В том случае, когда в ограждении предусмотрено расположение штакетин с двух сторон в шахматном порядке, то полученный ранее результат необходимо удвоить.

Доски

Использование этого материала подразумевает установку элементов забора в вертикальном или горизонтальном положении. Так же как в случае со штакетником, количество досок в вертикальном положении высчитывается по указанной формуле. При горизонтальном креплении следует учитывать длину секций и самого материала, а также протяжённость ограждения.

Для заборов использую необрезные и обрезные доски.

В первом случае материал не зачищен от коры, имеет длину около 600 см, ширину от 100 до 500 мм. Такие доски требуют дополнительной обработки и просушки перед использованием. Соответственно такой материал имеет невысокую цену, но для доведения его до надлежащего состояния потребует времени.

Обрезные доски изготавливают с шириной от 100 до 150 мм, толщиной в переделах 20 – 25 см. Этот материал не требует дополнительной просушки и ошкуривания. Поверхность таких досок гладкая, может изготавливаться в виде полукруглого профиля. Для изготовления досок использую благородные породы древесины, такие как, например: дуб или лиственница. Обрезные доски являются дорогостоящим материалом готовым к использованию.

При расчёте материала установленного горизонтально используются значения ширины и длины доски, а также протяжённость всего забора. Допустим, забор будет длиной 140 м. Ширина одной секции 3 м, а её высота - 2,5 м, расстояние между досками составит 5 см.

Используя эти параметры необходимо определить, сколько досок нужно для горизонтального размещения в одной секции. Для этого нужно сложить ширину одной доски с предусмотренным расстоянием между древесиной, после чего высоту секции разделить на полученное значение: 2,5:(0,15+0,05)=2,5:0,2=12,5 штук.

Затем, чтобы узнать общее количество материала, необходимо сначала узнать, сколько секций будет в заборе. Для этого его длину нужно разделить на ширину одной секции: 140:3=46,6 секций. Теперь умножаем это значение на количество досок в одной секции: 46,6∙12,5=582,5 доски потребуется, чтобы возвести ограждение длиной 140м, высотой 2,5 м, с промежутками между досками равными 5 см.

Заклёпки и саморезы

Для закрепления элементов забора используют заклёпки, гвозди или саморезы. При монтаже евроштакетника чаще всего применяют заклёпки, а для древесины - гвозди и саморезы. Рассчитав количество элементов забора нетрудно узнать, сколько потребуется расходного материала.

Следует учесть, что требуемое количество заклёпок, гвоздей или саморезов зависит от количества установленных лагов, способа крепления и материала ограждения.

Если ограждение состоит из евроштакетника, то при двух поперечных лагах достаточно двух заклёпок. При монтаже деревянного штакетника или досок на два лага, потребуется 4 самореза или гвоздя - по два к каждой поперечине.

Сделаем расчёт для забора длиной 140 м из штакетника. Как нам известно, для такого ограждения потребуется 700 штакетин. Так как для одной штакетины на двух лагах потребуется 4 самореза или гвоздя, то: 700∙4=2800 штук.

Следует учитывать, что расходный материал всегда нужно приобретать с запасом.

Проведение точных расчётов при строительстве забора, обеспечит надёжность его конструкции и убережёт вас от лишних денежных затрат. Научившись производить эти несложные вычисления вы сможете давать правильные советы, чем поможете своим близким или соседям.

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:

Сварочный аппарат.
Болгарка.
Электрическая дрель.
Строительный уровень.
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.

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.