Как считать забор. Расчет и установка забора из профнастила. Общие критерии, какой должна быть высота забора и как её рассчитывать

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.

Забор выполняет не только защитную функцию приусадебного участка или определенной территории, но и является визитной карточкой объекта. Простое на первый взгляд сооружение требует при его возведении детального и точного соблюдения определенных правил.

Предварительный расчет забора позволит избежать в будущем проблем, связанных с перекосом, наклоном, падением и прочими неприятностями.

Конструкция ограждения

Любое ограждение можно разделить на несколько конструктивных частей:

несущий каркас, образуемый стойками, которые берут на себя общую нагрузку ограждения;
обшивочную часть, состоящую из профнастила, штакетника, металлической сетки и другого материала;
поперечины (лаги), придающие конструкции дополнительную жесткость и прочность;
крепежный материал.

Очевидно, что главную роль играет именно несущая часть ограды.

Для каркаса наиболее часто применяются столбы:

металлические;
асбоцементные;
кирпичные;
деревянные.

Расчет затрат на ограждение

Стоимость конструкции

При строительстве ограждения своими руками очень важно знать, как рассчитать длину забора в соотношении к стоимости погонного и квадратного метра будущего ограждения.

Перед принятием решения о строительстве конструкции, необходимо провести точный расчет стоимости забора.

Для проведения вычислений подойдет следующая инструкция.

Расчет начинается с замеров периметра объекта, который необходимо оградить;
После этого, принимается решение о типе несущей и ограждающей части конструкции;
Затем определяется количество необходимых строительных материалов, их цена, обязательно учитывается и добавляется стоимость работ;
Для установки красивого, практичного и крепкого ограждения необходимо точно и правильно рассчитать количество строительных материалов, в том числе, через какое расстояние ставить столбы для забора. От этих расчетов зависит как надежность конструкции, так и финансовые затраты;
Рассчитывается цена погонного метра ограждения необходимой высоты;
Общая длина конструкции умножается на стоимость погонного метра, и получаются приблизительные финансовые растраты для необходимой конструкции.

Расчет погонного метра забора

Для этого необходимо общую длину сооружения поделить на полезную ширину выбранного листа . В результате получим необходимое количество листов;
Полученное количество листов умножаем на необходимую высоту ограды;
Результат умножаем на общую ширину профнастила и получаем необходимую площадь материала для ограждения;
Умножив значение площади на стоимость одного листа, получаем стоимость погонного метра;
Обязательно необходимо учесть стоимость лагов и опоры.

Расчет заглубления опор

Любая ограда подвержена силе собственного веса конструкции, которая направлена строго вдоль оси столба и силе ветрового напора, которая приложена поперек конструкции. Поэтому на опору действует крутящий (изгибающий) момент, который имеет максимум в точке выхода ее из земли.

Изгибающий момент – основная причина разрушения ограждающих конструкций. Учитывать при расчете стоек силу собственного веса нет смысла, так как она минимальная и не оказывает существенного влияния на прочность основания.

Многих владельцев также волнует вопрос, на какую глубину закапывать столб для забора?

Важно!
Для определения глубины закладки опор в землю обязательно берется во внимание расчет ветровой нагрузки на забор.

Сначала необходимо вычислить предполагаемую площадь одного звена (секции) будущего забора. Если предположить, что ширина секции ограждения (L) планируется быть равной 2 метра, а высота (H) — 1,5 метра, то площадь (S) одной секции составит 3 кв.м. (S = 2,0 м * 1,5 м = 3 кв.м.).
Такая же площадь будет приходиться на каждый столб (по 1,5 метров каждой секции сооружения справа и слева от опоры);
Чтобы получить значение ветровой нагрузки на сооружение, необходимо умножить площадь секции на аэродинамический коэффициент и величину скоростного напора ветра. Аэродинамический коэффициент (постоянная величина) для вертикальной конструкции равен 1,4. Принятая величина напора ветра равняется 40 кг на кв.м.;
В нашем случае мы получаем, что столб испытывает ветровую нагрузку в 168 килограмм (3 кв.м * 1,4 * 40 кг/кв.м. = 168 кг).
Рассчитываем крутящий момент, действующий на опору. Для этого ветровую нагрузку умножаем на постоянный коэффициент (168 кг * 0,8 = 134 кг/м);
После определения крутящего момента, делим его на величину коэффициента момента сопротивления – 225 (константа) (134 кг/м / 225 = 0,6 м);
Вычисления показывают, чтобы ветровая нагрузка полностью компенсировалась, и забор был абсолютно независимый от ветра, необходимо заложить столбы на глубину не менее 60 см. Для уверенности можно еще добавить 20 см, так как у самой поверхности земли грунт довольно рыхлый;

Совет!
Чтобы получить сто процентную уверенность в устойчивости забора, независимо от типа грунта, уровня подземных вод и материала ограждающей части конструкции, заглублять каркас в землю необходимо на половину высоты забора, плюс еще 10 сантиметров).

Если грунты, в месте установки сооружения, вспучивающиеся во время замерзания, то глубину установки опорных стоек необходимо еще увеличивать до 1,5 м.
В местах, где нет возможности заглубить опоры на расчетную глубину, к стойкам привариваются уголки для расширения площади опоры;
В случае использования опор из металлических , необходимо залить их внутри жидким цементным раствором. Чтобы металлические трубы защитить от коррозии, их покрывают суриком;

Совет!
Для продления срока службы деревянных столбов, их подземную часть необходимо обработать паяльной лампой, пропитать (покрыть) керосинобитумным антисептиком, разогретым битумом или специальной пропиткой, а также обмотать рубероидом.

Дно ямы засыпается песком. Опора обсыпается кирпичным боем (гравием), сверху засыпается землей и тщательно утрамбовывается. Для большей устойчивости .

Более подробно с особенностями установки опор ограды можно ознакомиться на видео в этой статье.

Расчет количества опор

Например, планируется установить ограждение высотой в 1,6 м., общей длиной 40 метров. Роль основы будут выполнять опорные стойки, зацементированные в ямах, а ограждающая часть будет выполнена из окрашенных профлистов.

Профильные трубы являются одним из самых распространенных материалов для изготовления опор и каркаса, потому что прямоугольное сечение удобно использовать во время монтажа .

Зная параметры профнастила, определяем количество листов, которые будут необходимы для забора.

Если общая ширина такого листа составляет 1,18 м. (рабочая ширина – 1,14 м.), то общую длину ограждения делим на рабочую ширину листа и получаем значение — 40 м / 1,14 м = 35,08 шт. Значит, для строительства конструкции длиной в 40 метров необходимо 35 профлистов.

Совет!
Полученное значение всегда необходимо округлять в большую сторону.

Для расчета количества труб в качестве опоры, необходимо общую длину предстоящего ограждения поделить на длину одной секции (пролета), которая обычно равна 2,0 — 2,5 метра, и к полученному значению прибавить единицу (40 м / 2,5 = 16 +1). Таким образом, необходимо 17 опорных стоек для установки ограды общей длиной 40 метров с шириной секции в 2,5 метра.

Расстояние между опорами

Выбранное расстояние между столбами для забора зависит от их сечения. Чем выше конструкцию вы хотите построить, и чем большее расстояние планируется между опорными столбами, тем более прочными и с большим сечением должны быть трубы.

Например, для ограждения высотой 2 метра и шириной секции тоже 2 метра необходимо для опоры использовать круглую трубу 76 х 4 мм, или квадратную 60 х 4 мм и более.

Вывод

При расчете ограждения все показатели важны, в том числе расстояние между столбами забора, от которого зависит устойчивость и прочность всей конструкции в целом.

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 (мм 3), 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/мм 2 . Момент сопротивления рассчитывается по формуле:

W=π(D 4 -d 4)/32D – для круглой трубы

W=(H 4 -h 4)/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 Цены на забор из профнастила

Забор из профнастила - оптимальное решение для защиты территории загородного дома или дачи от посторонних взглядов и несанкционированных визитов. Ограждения из этого материала служат не менее 30 лет. Металлопрофиль предельно прост в обработке, а несложная методика монтажа позволяет установить забор вокруг дома или дачного участка оперативно и своими руками, без привлечения дополнительной рабочей силы. Обладая высокими эксплуатационными характеристиками и долговечностью, измеряемой десятилетиями, металлопрофиль выполняет и декоративную функцию, с помощью которой можно облагородить частную территорию, сделав её не только недоступной для любопытных глаз, но и по-домашнему уютной.

Строительство забора из металлопрофиля: плюсы и минусы

Отличительная черта металлопрофиля (профлиста, профнастила) - универсальность. Помимо обустройства кровельных перекрытий и возведения временных хозяйственных сооружений (ангаров, сараев, гаражей и пр.) этот материал получил широкое применение в строительстве заборов и ограждений различного назначения.

Металлопрофиль производится из холоднокатаной листовой стали, которая посредством специальной технологии покрывается слоем цинка и защитной полимерной плёнкой различной расцветки. Толщина профлиста составляет 0,4–1,2 см. На завершающей стадии производства лист, уложенный в рулоны, с помощью профилегибочного оборудования (ручного или автоматического) получает определённый профиль (трапеция или волна).

Полезно знать: Стальная основа и рёбра жёсткости обеспечивают повышенную устойчивость материала к деформациям и силовому воздействию, а оцинковка и полимерное покрытие надёжно защищают профлист от ржавчины и механического износа.

Для строительства заборов применяется стеновой профилированный лист с высотой профиля от 8 до 44 мм. На конечную стоимость материала влияют такие параметры, как:

толщина стальной основы;
наличие и качество оцинковки;
качество полимерного покрытия;
форма и высота профиля.

Достоинства металлопрофиля

К основным преимуществам применения профнастила в строительстве заборов и оград относят:

Высокие эксплуатационные характеристики.
Небольшой удельный вес.
Простоту обработки и монтажа.
Долговечность и устойчивость к агрессивным факторам эксплуатации.
Сравнительно невысокую стоимость материала.

Профлист неплохо защищён от ржавчины, деформаций, повреждений и климатических факторов. Материал производится в широком сортаменте размеров, что позволяет использовать его для строительства заборов любой высоты и протяжённости.

Полезно знать: Лёгкость профлиста, а также его механическая жёсткость значительно упрощают процесс монтажа. Кроме того, при строительстве забора из этого материала снижаются требования к прочности несущего каркаса.

Минусы стенового профнастила

К недостаткам металлопрофиля, применяемого в строительстве заборов и ограждений, относятся:

Низкий уровень шумоизоляции (ограда из профнастила не сможет защитить внутреннюю территорию от шума, идущего с улицы).
Малая устойчивость к деструктивному воздействию (забор из такого материала несложно проломить, скажем, тяжёлым автомобилем, или же вырезать в нём дыру с помощью специального инструмента для последующего проникновения на ограждённую территорию).
Невысокая презентабельность (профнастил значительно уступает внешней привлекательностью традиционным материалам, применяемым в строительстве заборов деревянному и пластиковому штакетнику, металлу, кирпичу или камню).

Полезно знать: Несмотря на очевидные недостатки, профлист не имеет равных в плане экономичности и обладает абсолютной огнестойкостью. Материал выпускается в широкой гамме цветовых решений и обширном сортаменте форм и размеров профиля, что позволяет удовлетворить практически любые эстетические запросы покупателя.

Фото: виды заборов, идеи для реализации на участке

Профлист в качестве декоративной обшивки на въездных воротах
Забор из металлопрофиля на металлических опорах: вид изнутри
Декоративное оформлени профлиста в составе дачного забора
Забор из металлопрофиля с декоративным оформлением: вид изнутри
Забор из профлиста с декоративным оформлением
Забор из профлиста на участке с уклоном местности
Забор из профнастила с кирпичными столбами
Забор из металлопрофиля на бетонном фундаменте

Проект забора и подготовка к строительству

К строительству забора из металлопрофиля необходимо тщательно подготовиться. Ошибки при проектировании и в процессе монтажа неприемлемы, поскольку влекут за собой незапланированные расходы времени, нервов и денег.

Чтобы возведение забора выполнялось оперативно и не отнимало неоправданно большое количество сил и средств, на подготовительном этапе строительства необходимо:

Определиться с видом и требуемыми характеристиками металлопрофиля.
Разработать строительный проект.
Рассчитать требуемое количество материалов.
Подготовить набор необходимых для строительства инструментов и вспомогательных материалов.
Выполнить точную разметку ограждаемой территории под строительство с учётом расположения калиток, въездных ворот, уклона местности и т.д.

Важно помнить: После покупки и доставки основного материала к месту строительства, его необходимо аккуратно уложить штабелями и укрыть для защиты от преждевременного износа и климатических факторов до проведения монтажных работ. Расположение штабелей не должно мешать проходу, проезду или размещению других стройматериалов, элементов строительных конструкций, транспорта и т.п.

Какой профнастил выбрать?

Если решение о строительстве забора из металлопрофиля принято, остаётся выбрать подходящий по стоимости и качеству материал. Для этого необходимо определиться с требованиями касаемо его защитных характеристик, а также надёжности, долговечности и устойчивости будущего забора к износу и повреждениям.

Но вначале не помешает предварительно установить:

условный срок эксплуатации забора;
приоритет по эстетике внешнего вида или эксплуатационной надёжности;
конструктивные особенности забора и возможность замены его отдельных элементов в процессе эксплуатации.

Перечень ключевых факторов, определяющих выбор профлиста для строительства забора, включает:

Марку материала.
Толщину стали.
Качество оцинковки стальной основы профлиста.
Тип полимерного покрытия.
Размеры листа и параметры профиля
Соотношение цена/качество.
Долговечность и износостойкость.
Эстетические предпочтения владельца ограждаемой территории.

Маркировка профлиста

Металлопрофиль имеет специальную маркировку, по которой определяются его основные характеристики и назначение. Так, для строительства забора подходит материал марки С (стеновой) или НС (универсальный). Цифры в маркировке профлиста означают:

высоту профиля в мм;
полезную ширину листа;
толщину стальной основы.

Важно помнить: Чем толще стальная основа и выше содержание цинка в защитном слое, тем более устойчивым к коррозии и деформациям является профлист. Впрочем, в настоящее время в производстве материала технология оцинковки используется всё реже. Куда более надёжной защитой от коррозии, повреждений и износа является специальное полимерное покрытие, которому, к тому же, можно задать цвет и даже фактуру, соответствующие назначению металлопрофиля.

Полимерное покрытие и соотношение цена/качество

Полимер может наноситься как с одной, так и с обеих сторон листа, что ощутимо влияет на общую стоимость материала. Кроме этого, цену металлопрофиля определяет и вид этого самого полимерного покрытия:

Полиэстер (PE) - толщина плёнки составляет около 25 мкм. Покрытие применяется для защиты внутренней поверхности материала. Плёнка обладает низкой устойчивостью к механическим повреждениям и воздействию ультрафиолета, что компенсируется невысокой стоимостью профлиста.
Матовый полиэстер (PEM) - покрытие толщиной 35 мкм, характеризующееся отсутствием блеска и устойчивостью к воздействию прямых солнечных лучей.
Пурал (Pural) - защитная плёнка толщиной около 50 мкм. Отличается эластичностью, высокой степенью антикоррозийной защиты и отменным качеством цвета.
Поливинилфторид (ПВФ, PVDF, PVF2) - покрытие с высокими показателями прочности и эластичности. Отвечает повышенным эксплуатационным требованиям, обладая прекрасной устойчивостью к ультрафиолету, а также ржавчине и механическим повреждениям.
Пластизол (PVC200) - универсальная плёнка толщиной 200 мк, предназначенная для защиты поверхностей любого типа. Обладает высокими декоративными качествами и эластичностью, обеспечивая надёжную защиту стали от коррозии.

Важно знать: Зависимость цены от типа полимерного покрытия, которое во многом определяет долговечность и износостойкость материала, очевидна. Наибольшим спросом в строительстве заборов и ограждений пользуется металлопрофиль с покрытием из матового полиэстера, обладающий оптимальным соотношением цена/качество. Также пользуется популярностью материал с покрытием из пурала, поскольку последний обеспечивает не только высокие эстетические показатели профлиста, но и увеличивает срок службы забора.

Параметры профлиста

Прочность стенового профнастила зависит не столько от толщины стальной основы (для строительства забора вполне достаточно 0,1 см), сколько от размеров, формы и толщины рёбер (волн) профиля. Поэтому основное внимание при покупке следует обратить на высоту последнего. Для строительства забора в районе с нормальными ветровыми нагрузками подойдёт материал с ребром, высота которого не превышает 21 мм. Что касается необходимых размеров листа и количества материала, они определяются на основании требуемой высоты забора, а также его периметра. При этом нужно учитывать, что профлист будет монтироваться внахлёст.

Для строительства заборов и ограждений используется четыре марки стенового профнастила. Их расчётные параметры приведены в таблице:

Полезно знать: Стеновой профнастил производится в листах длиной 12 м, но перед продажей режется на более удобные для транспортировки и монтажа отрезки 2–3 м длиной.

Правильное проектирование забора и расчёт материалов, схема

Прежде чем отправиться в строительный магазин за материалами, следует грамотно рассчитать их количество, а также определить объём работ по изготовлению основных элементов конструкции забора. Сделать это можно лишь при наличии подробного проекта. Последний несложно разработать самостоятельно, не привлекая дорогостоящих специалистов.

Первое и основное из того, что необходимо для проектирования - значение периметра ограждаемого участка. Если оно не указано в кадастровом плане, его придётся измерить самостоятельно. Для этого понадобится:

забить в землю метки (металлические или деревянные колышки) по углам участка, а также в точках, где забор меняет направление;

связать метки нейлоновым или льняным шнуром;

вычислить длину шнура между метками, которая будет отвечать значению периметра участка.

Следующий шаг определение месторасположения и требуемых размеров въездных ворот и калитки. По бокам последних необходимо установить метки, измерить расстояние между ними и отнять полученное значение от общего периметра.

Расчёт количества и размеров секций

Для примера предположим, что участок имеет прямоугольную форму со сторонами 20 и 15 м. Ширину ворот примем равной 2,5 м, а для калитки установим значение 1,5 м. В этом случае протяжённость забора будет равна: L=(20+15)*2 - (2,5+1,5)=66 м.
Стандартная длина профлиста составляет 12 м, поэтому для удобства транспортировки и монтажа его придётся разделить на отрезки. Поэтому на данном этапе необходимо вычислить, сколько отрезков поместится в одной секции по длине.
Установим, что калитка будет расположена рядом с воротами на 20-метровой стороне периметра. В этом случае протяжённость забора на этом участке будет равна: l=20–4=16 м. Таким образом, принимаем количество секций равным 3-метровыми: 2 секции будут иметь 5-метровую длину, а размер оставшейся составит 6 м.
Если принять длину секций с противоположной стороны периметра равной 5 м, их количество здесь составит 4.
Осталось вычислить число секций на 15-метровых отрезках периметра. Расчёт проводится аналогично: принимаем длину секции равной 5 м. Это значит, что по ширине прямоугольника получится всего 6 секций - по 3 с каждой стороны.
Подсчитаем общее количество секций: n=2+4+6+1=12+1. Таким образом, забор будет иметь 12 секций длиной 5 м и одну 6-метровую секцию, примыкающую к воротам.

Расчёт опор

Имея значение количества секций, вычисляем требуемое число опор по формуле:

Из этого следует, что для монтажа забора понадобится: К=13+1=14 опор.

Важно знать: В качестве опорных столбов для забора из профнастила удобно использовать профильную трубу квадратного (50*50 мм) или круглого (d=50 мм) сечения. Следует обратить внимание на то, что длина опор является составной величиной. Внешняя часть должна быть длиннее листа профнастила как минимум на 10–15 см. Это необходимо, чтобы оставить снизу просвет высотой 5–10 см и запас высоты в верхней части около 5 см. Так, для забора высотой 2 м высота опор составит 210–215 см. Для установки в грунт потребуется ещё 80–120 см (зависимо от типа почвы, глубины промерзания и уровня грунтовых вод), а если забор будет устанавливаться на ленточном фундаменте - 40–50 см.

При соблюдении необходимых требований к конструкции опор их длина составит:

L ог =200+15+80=295 см (при установке опор в грунт);

L оп =200+15+40=255 см (при установке на фундамент).

Расчёт профнастила

С помощью значений высоты забора, а также количества и длины секций определяются требуемые размеры и число профилированных листов.

Высота забора равна длине отрезка профлиста. Если проектируемый забор имеет высоту 2 м, стандартный 12-метровый лист нужно будет разрезать на 6 2-метровых кусков. Если для строительства выбран профлист марки С21, на каждую 5-метровую секцию его уйдёт по 5 таких листов и на оставшуюся 6-метровую ещё 6 отрезков шириной 1м.

В итоге общее количество отрезков профлиста длиной 2 м составит:

N=n 5 *5+n 6 *6=12*5+1*6=66 отрезков

где n 5 и n 6 количество 5- и 6-метровых секций забора.

Важно помнить: Монтаж профлиста осуществляется внахлёст. Это значит, что каждый из листов при установке немного потеряет в длине. Таким образом, при расчёте количества и размера листов относительно длины секции, от общей длины обшивки следует отнять значение размера стыка, умноженное на 2.

Расчёт поперечных лаг

Для заборов из профнастила в качестве поперечных лаг используется металлическая профильная труба сечением 40*20 мм и длиной, соответствущей размерам каждой из секций. При этом для монтажа забора высотой 2 м понадобится не более чем 2 яруса поперечин.

Это значит, что количество лаг для рассчитываемого забора составит:

k=k с *2=13*2=26 лаг

где k c количество секций забора.

Итоговый результат

В результате проведённых изысканий было установлено, что для строительства забора вокруг рассматриваемого участка необходимо:

26 поперечин;
14 опорных столбов;
66 листов обшивки длиной 2 м.

Далее остаётся заново нарисовать схему участка и нанести на неё проекцию забора с обозначением количества и размеров секций, месторасположения ворот и калитки и других важных данных. Проект строительства можно считать готовым.

Нужные инструменты и вспомогательные материалы

Для того чтобы самостоятельно изготовить и установить забор из профнастила, необходимо заранее подготовить инструменты, без которых не обойтись в процессе работы.

В этот список следует внести:

штыковую и совковую лопату;
бетономешалку (если забор устанавливается на фундаменте или опоры будут устанавливаться на бетон);
земляной бур (для монтажа опорных столбов в грунт);
электроножницы;
ножницы по металлу;
электродрель с набором свёрл по металлу;
шуруповёрт;
сварочный аппарат;
дисковую пилу с дисками по металлу;
строительную рулетку;
измерительный шнур;
строительный уровень;
отвес.

Помимо основных материалов профнастила и профильной трубы для изготовления опор и поперечных лаг для строительства забора надобятся вспомогательные средства.

Перечень последних содержит:

песок;
щебень;
цемент;
грунтовку для металлических стоек и поперечин;
краску;
саморезы по металлу или другие крепёжные элементы для монтажа обшивки.

Важно помнить: При резке металла, в процессе строительства фундамента или установки опор в грунт, а также при монтаже поперечин и фиксации профлиста очень важно соблюдать технику безопасности. Это позволит избежать травм, а также порчи материала и поломки инструмента. При выполнении рабочих операций следует использовать защитные очки, перчатки и спецодежду. И главное: нужно подготовить свободную площадку для работы, на которой ничто не будет мешать изготовлению элементов забора, и подвести к ней электричество для подключения электроинструмента.

Как построить забор из профнастила своими руками: пошаговые инструкции

После разметки территории и подготовки материалов пора приниматься за строительство. Общий алгоритм действий следующий:

заливка фундамента с установкой на него вертикальных опор;
установка опорных столбов в грунт;
монтаж поперечных лаг;
огрунтовка и покраска металлического каркаса;
монтаж обшивки;
декоративное оформление забора.

Полезно знать: Если установка несущего каркаса осуществляется методом сварки, сварные швы необходимо зачистить. Также следует приварить на опорные столбы заглушки соответствующей формы, что предотвратит попадание влаги внутрь трубы. Отверстия в металле лучше выполнять до сборки, хотя, при наличии мощной дрели и качественного сверла, их можно будет сделать и после. Грунтовку и краску на металлический каркас желательно нанести до монтажа обрешётки дабы не испачкать новый профлист.

Закладка фундамента под забор из профнастила

Если условный срок эксплуатации забора превышает 20 лет или же характер почвы либо планировка участка не позволяют монтаж другим способом, ограждение устанавливается на ленточный железобетонный фундамент.

Заливка фундамента выполняется в несколько этапов:

С помощью бетономешалки из песка, щебня, цемента и воды изготавливается бетонный раствор, которым траншея заливается до нужного уровня. В процессе следует периодически проверять вертикаль опорных столбиков или зафиксировать её к опалубке замком из отходов досок.

Важно знать: Почва не будет отнимать влагу у бетона, если дно траншеи перед заливкой обильно увлажнить. Готовому фундаменту следует дать высохнуть на протяжении не менее 3 суток, после чего можно приступать к монтажу поперечных лаг.

Установка опорных столбов в грунт

Если забор планируется использовать не более 15–20 лет, ограждение является временным, либо почва или планировка участка позволяют монтаж без заливки фундамента, опорные столбы устанавливаются в почву.

Существует несколько способов монтажа опор, выбор которых зависит от характера грунта, глубины залегания грунтовых вод и высоты забора:

забивка;
частичное бетонирование (комбинированная установка);
бутование (установка на подушку из песка и щебня);
полное бетонирование (с армированием);

Алгоритм установки опор забора в почву выглядит так:

На верхнем и нижнем торце опор привариваются заглушки, которые предотвратят попадание влаги и почвы внутрь трубы.
Первыми устанавливаются угловые опоры и столбы по краям ворот и калитки. При этом необходимо тщательно следить за соблюдением вертикального уровня опор.
Установленные угловые столбы вяжутся шпагатом или верёвкой для обозначения линии забора.
По периметру монтируются оставшиеся опорные столбы забора аналогично с соблюдением вертикального уровня и линии, выставленной от угловых опор.

Важно знать: Для усиления несущей способности бетонированных или частично бетонированных опор лунку можно армировать с помощью тонкой (d=10 мм) арматуры.

Установка опор забора на участке с уклоном

Если земельный участок имеет уклон, при заливке фундамента или установке опорных столбов необходимо выполнить ряд дополнительных действий. В частности, при незначительном склоне почву следует элементарно выровнять.

При установке забора на фундамент на участке со средним уклоном порядок работы будет следующим:

При установке опор в грунт на участке с уклоном глубина лунок регулируется аналогично: дно лунки первой опоры следующего уровня должно быть на уровне середины лунки последней опоры предыдущего.

Важно знать: Разница уровней по высоте должна быть одинаковой по всей протяжённости забора.

Монтаж несущего каркаса

После установки опорных столбов в грунт или на фундамент выполняется монтаж поперечных лаг. Установить их можно с помощью сварки или посредством специальных креплений «крабов».

При монтаже на «крабы» в опорах и поперечных лагах необходимо выполнить отверстия соответствующего диаметра под болтовые соединения.

Установка поперечин на сварку осуществляется одним из трёх способов: лаги привариваются встык, по бокам опорного столба, либо фиксируются с помощью заранее приваренного к опоре держателя (отрезка П-образного профиля нужных размеров).

Полезно знать: Расположение лаг и расстояние между ними зависит от высоты забора. Если последняя составляет 2 м, от верхнего края опоры нужно отнять 40–50 см - на этом уровне будет крепиться верхняя линия поперечин. Далее вниз отступаем 100–120 мм и отмечаем уровень установки нижних лаг. Тогда расстояние от нижней поперечины до грунта составит: l=200–40–120=40 см.

Обшивка металлопрофилем и финишная отделка, покраска забора

Если монтаж каркаса завершён, а сверху на опоры приварены заглушки, можно приступать к заключительному этапу строительства обшивке забора. Для этого в поперечных лагах с шагом, равным шагу профиля профлиста, выполняются отверстия под крепёжные элементы. Перед началом работы важно не забыть просчитать местоположение стыков металлопрофиля его листы крепятся непосредственно между собой, минуя поперечины.

После монтажа обшивки забор можно украсить декоративными элементами. Например, ковкой либо бортиками по верхней и/или нижней кромке профлиста. Также можно дополнительно защитить шляпки саморезов и болтовые соединения специальными пластиковыми заглушками.

Важно помнить: При стыковке листов внахлёст монтаж осуществляется на верхней волне профиля. Фиксация профлиста к поперечинам выполняется по центру нижней волны профиля.

Строительство забора из профнастила требует основательной подготовки и, что главное, - правильно выполненных расчётов. Тогда, если не допускать грубых ошибок при монтаже, работа не отнимает много времени и сил. Например, для ограждения участка периметром 60–70 м понадобится всего 3–4 дня, конечно, при условии, что для выравнивания почвы не придётся много копать. В результате должен получиться надёжный и долговечный забор, который послужит отличной защитой участка от постороннего внимания и многократно усложнит несанкционированное проникновение на ограждённую территорию.

| 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:

	V, м/с
	5	10	15	20	25
F, кгс	1,56	6,22	14,01	24,90	38,90

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.