Ветровая нагрузка на забор: на что влияет и как рассчитать

Забор из профнастила

Любое ограждение ежедневно испытывает серьезное воздействие различных природных факторов. И один из ключевых – ветровая нагрузка. От того, насколько хорошо забор будет противостоять порывам ветра, зависит его устойчивость и, соответственно, срок службы.

Ветровая нагрузка и парусность

Ветровая нагрузка — это давление, которое создает ветер на поверхность забора. Она не всегда постоянна и может меняться в зависимости от времени года и особенностей местности. Если нагрузка рассчитана неверно, ограждение может накрениться, деформироваться или вовсе обрушиться.

Забор из профнастила

В оценке давления ветра на различные виды заборов применяется понятие «парусности». Парусность зависит от материала, который используется для заполнения участков забора между столбами. Максимальная парусность у материала без перфорации и зазоров, например, у профлиста.

О выборе забора

Конечно, не волноваться о серьезном воздействии ветровой нагрузки можно путем выбора ограждения с небольшой (штакетник) или даже с практически нулевой (сетка рабица) парусностью. Но здесь есть свои нюансы.

Во-первых, забор с зазорами не обеспечивает приватность. А именно это во многих случаях является для владельцев участков важной характеристикой ограждения. Во-вторых, сплошной забор обладает лучшей звукоизоляцией. В-третьих, защищает отдельные виды растений от вредного воздействия холодного ветра. К тому же сильные порывы ветра могут просто сломать деревья. Поэтому сплошные заборы, хотя и с высокой парусностью, пользуются довольно большим спросом.

Действие ветровой нагрузки

Что происходит при воздействии на забор сильного ветра? Заполняющий материал принимает на себя движение воздуха и передает его на опорную конструкцию. В данном случае деформации могут подвергаться как столбы, так и сам материал секций.

Забор из профнастила

Неправильный расчет под ветровую нагрузку параметров столба. На столбы будет действовать изгибающая сила. Так как столб закреплен в грунте, то основная нагрузка достанется той части, которая находится рядом с поверхностью земли. В этом месте недостаточно прочная опора погнется или сломается.

Неправильная технология установки столба. Порывы ветра будут раскачивать столбы, ослабляя их крепление в грунте. В конце концов забор завалится.

Как рассчитать ветровую нагрузку

Согласно СП «Нагрузки и воздействия» 20.13330.2016 вся территории России делится на ветровые районы. Кроме того, в каждом районе есть определенный тип местности. С учетом многолетних наблюдений для них установлены определенные коэффициенты, которые занесены в таблицы и используются в сложных инженерных расчетах. 

Для заборов можно упростить эти расчеты и воспользоваться формулой:

F = (½ ρ*V²)/g

Где F - сила действия воздуха на площадь в 1 м², ρ - плотность воздуха 1,22 кг/м³, V –максимальная скорость ветра в Московской области порядка 20 м/с, g - ускорение свободного падения 9,8 м/с². В результате вычисления получаем F = 25 кг/м².

Если на 1 м² площади сплошного ограждения ветер давит с силой 25 кг, то на секцию забора из профнастила высотой 2 м и длиной 2,5 м будет давить с силой:

F=25 кг/м² * 5 м² (площадь секции) = 125 кг.

На самом деле этот упрощенный расчет сделан для давления штормового порыва ветра, направленного строго перпендикулярно плоскости забора. В реальности ветер чаще всего гораздо слабее и дует под углом, что уменьшает ветровую нагрузку. Но кто может поручиться, что ваш забор не попадет в экстремальные условия?!

Выбор столбов

Для выбора столбов под конкретный забор рассчитывают величину изгибающего момента, формируемого ветровой нагрузкой. Для каждой профильной трубы с конкретными параметрами существует значение устойчивости к такому изгибу. Эта устойчивость должна с запасом превосходить силу ветровой нагрузки. В таком случае забор будет уверенно выдерживать порывы даже самого сильного ветра.

Учет ветровой нагрузки при проектировании забора — важный этап, который обеспечивает его долговечность. Если вы предполагаете самостоятельно закупать материалы для забора, то вам обязательно нужно просчитать ветровую нагрузку и найти столбы с требуемой прочностью. В противном случае обратитесь в специализированную компанию, которая сделает все расчеты за вас и даст гарантию на установку ограждения.