Сегодня мы предложим вашему вниманию формулы определения ветровой нагрузки на столбы. Эта тема подойдет для самых пытливых строительных умов, вникающих во все мелочи:) Ну и так, для общего развития!
При строительстве забора важно учитывать все факторы, и очень важной является глубина погружения столбов в землю. Т.к. профлист обладает большой парусностью, необходимо определить ветровую нагрузку на будущий забор. Возможно, вполне достаточно будет использовать профильные трубы 60х60х3 мм, но в некоторых районах ветер сразу загнет забор с такими трубами.
Как произвести расчет ветровой нагрузки на столб забора?
Итак, мы планируем поставить сплошной забор из профилированного листа. Такой забор не продуваем, а значит, во время ветра на заборные столбы будет действовать сила, которая стремится их согнуть. Наши столбы установлены глубоко в землю, допустим, что с того конца, который находится в земле, они достаточно хорошо закреплены. Тогда максимальное усилие на изгиб появится в месте выхода столба из грунта. Мы должны узнать, с какой силой ветер давит на 1 кв.м., и, соответственно, трубы какого профиля будут способны выдержать заявленную нагрузку.
Воспользуемся формулами:
F = 0,61V²/9,8
где F — сила в кгс (килограмм-сила)
0,61 — 1/2 плотности воздуха в нормальных условиях
В течение нескольких дней мониторим скорость ветра (например, в прогнозах погоды) на местности, где будет установлен забор.
Пример расчета при скорости ветра 14 м/с:
F = 0,61x14x14/9,8 ~ 12 кгс на 1 кв.м.
При расчете берём не минимальное значение для вашей местности, а лучше немного с запасом.
Допустим, мы планируем возводить забор высотой 2 метра и шагом (длиной пролета) 2,5 метра (не рекомендуем делать пролет забора длиннее трех метров без дополнительного укрепления). Площадь одной секции легко находим по формуле S = 2x2,5 = 5 кв.м. Ставим наши значения в формулу:
F = 5x12 = 60 кгс
Далее определяем изгибающий момент, действующий на опору, по формуле:
M = FLk
где F — сила в кгс
L — точка приложения нагрузки. Считаем, что точка приложения нагрузки приходится на середину профлиста, прибавляем к ней расстояние от земли до нижнего края листа: 0,3 м. Итого: 1+0,3 = 1,3 м.
k — коэффициент прочности = 1,5
Делаем расчет: M = 60х1,3х1,5 = 117 кгс·м
Возвращаемся к трубам. Для примера возьмем круглую трубу 60 мм/2 мм и квадратную трубу 60 мм/2 мм.
Максимальную ветровую нагрузку на трубы другого сечения можно просчитать онлайн в калькуляторах, подставив значения сечения труб.
Получаем:
Для квадратной трубы W = 8682, 0 мм³
Для круглой трубы W = 5114,1 мм³
Ставим все полученные значения в формулу:
М = 20x8682,0/1000 = 173, 64 кгс·м — разрушающий изгибающий момент для квадратной трубы.
М = 20х5114,1/1000 = 102, 28 кгс·м — разрушающий изгибающий момент для круглой трубы.
Сравним с нашим значением 117 кгс·м. Нам подойдет квадратная труба.
Спасибо, что дочитали до конца, наши любознательные коллеги! Если у вас возникли вопросы — задавайте в комментариях!
www.centrzaborov.ru
