|
|
Расчет заборного столба на прочность
<< Часть 1 | Часть 2 | Часть 3 >>
Итак, на 2-метровый пролет типового забора высотой 2 метра (т.е. на один заборный столб) действует ветровая нагрузка:
F = 2 х 2 х 38,9 = 155,6 кгc
Точка приложения нагрузки (L) определяется посередине листа профнастила (1 м) плюс расстояние от нижнего края профнастила до земли (возьмем 25 см). Таким образом, сила ветра, действующая на заборный столб, вызывает изгибающий момент в месте выхода столба из земли (максимально нагруженное сечение) в размере:
М = FLk = 155,6 х 1,25 х 1,5 = 291,75 кгс·м
где k – тот самый запас прочности, о котором говорилось выше. В нашем случае k=1,5.
Подчеркнем, что определенный выше момент, действующий на столб, рассчитан для забора с нашими характеристиками. А именно: высота профнастила - 2 м, шаг столбов (пролет) - 2 метра, расстояние от нижней кромки профлиста до земли - 0,25 м. Изменение любого из параметров влечет изменение нагрузки на столб и требует обязательного пересчета!
Теперь нам остается всего лишь подобрать такой типоразмер трубы, прочность на изгиб которого перекрывает указанный момент. Максимальный изгибающий момент металлической балки определяется по формуле:
М = σW/1000
Где σ – предел текучести материала (кгс/мм2), W – момент сопротивления сечения (мм3), а 1000 - для перевода единиц из мм в метры.
Предел текучести для стали Ст1пс, Ст10 (из которой изготавливаются трубы обычного качества, продаваемые на рынках) составляет 20-21 кгс/мм2. Момент сопротивления рассчитывается по формуле:
W=π(D4-d4)/32D – для круглой трубы
W=(H4-h4)/6H – для квадратной трубы
Получим разрушающие изгибающие моменты для различных типоразмеров труб:
Круглая труба
Внешний диаметр трубы, мм |
Толщина стенки, мм |
Разрушающий
момент, кгс·м |
60 |
2 |
102,28 |
60 |
3 |
145,85 |
76 |
2,5 |
205,41 |
76 |
3 |
241,62 |
76 |
3,5 |
276,31 |
76 |
4 |
309,53 |
89 |
3 |
337,19 |
89 |
3,5 |
386,74 |
89 |
4 |
434,52 |
Квадратная труба
Наружний размер трубы, мм |
Толщина стенки, мм |
Разрушающий
момент, кгс·м |
60 |
2 |
173,64 |
60 |
2,5 |
211,63 |
60 |
3 |
247,61 |
60 |
3,5 |
281,64 |
60 |
4 |
313,8 |
80 |
3 |
457,23 |
80 |
4 |
586,92 |
Из представленных таблиц видно, что для использования в качестве столбов для сплошного забора с нашими исходными параметрами (шаг - 2 метра, высота профлиста – 2 метра) подойдет круглая труба, начиная с типоразмера 76х4 мм, квадратная – начиная с 60х4 мм (выделено зеленым). Чем выше забор и больше расстояние между столбами, тем более прочную нужно выбирать трубу.
Выбор круглой или квадратной трубы должен осуществляться не только на основе дизайнерско-эстетических предпочтениях. Необходимо учитывать и ряд инженерно-экономических факторов. Более подробно вопросы выбора сечения заборных столбов рассмотрены в этой статье.
Расчеты показывают, что уж точно не стоит покупать для строительства сплошного забора из профнастила с нашими параметрами (2 х 2 м) трубу квадратного сечения 60х2 мм, так уверенно предлагаемую рыночными торговцами.
Используя приведенные выше формулы, Вы можете самостоятельно определить типоразмер трубы для использования в качестве столба Вашего будущего забора любой высоты и с любым шагом столбов. Если всё равно сложно - обращайтесь. Мы с радостью сделаем это для Вас!
Перейти в раздел каталога "Столбы для забора"
|