Стовпи для паркану – які є нюанси при виборі матеріалів та способів монтажу
Вибір опор для огородження ділянки не менш складний ніж вибір фундаменту для будинку. Довжина прольотів, висота стовпів для паркану, і самого паркану, характер матеріалів, вид ґрунту – все має значення. І є велика різниця - це дерев'яні стовпчики для паркану зі штакетника або профільна труба для секційної металевої огорожі. Надмірна міцність збільшує вартість конструкції, а недостатня – знижує термін служби. І хоча наслідки помилки не такі катастрофічні, але краще відразу зробити правильно, ніж переробляти весь паркан через нетривалий час. Наприклад, після першої ж зимівлі.
Матеріали для стовпів – зсередини та зовні
При правильних розрахунках досить багато матеріалів можна використовувати як стовпи для забору і бути впевненим, що вони здатні витримати навантаження на огородження.
Залежно від матеріалу самого паркану, встановлюють такі стовпи:
- з дерева;
- із металевого профілю;
- із залізобетону;
- із цегли;
- із природного каменю.
Тільки виходячи з матеріалу, який планується використовувати в конкретному випадку, визначаються несучі здібності опор, а значить – частоту їх встановлення та товщину.
Іноді на «поверхні» можна побачити зовсім інші матеріали, але вони виконують допоміжні функції, хоч і посилюють міцність стовпа. Наприклад, азбестоцементні труби це одночасно незнімна опалубка, всередину якої закладають металеву арматуру та заливають бетонну суміш.
І якщо підходити суворо, то цегляні стовпи під паркан зсередини армують залізною трубою. Найчастіше цегла це просто облицювання монолітної залізобетонної опори, що становить єдине ціле з фундаментом, для важкого кам'яного або комбінованого паркану.
Кам'яні стовпи для паркану можуть бути складені різними способами – з необроблених «бруківок» або блоків з пиляною поверхнею, але в середині обов'язково має бути основа зі сталевого або залізобетонного осердя.
За таким же принципом роблять і опори з гіперпресованих блоків із поверхнею під натуральний камінь.
Розмір підземної частини
Одразу треба сказати, що кам'яні огорожі – це окрема категорія огорож. По суті, вони схожі на стіни з цегли або блоків, але на відміну від останніх, армування відбувається не закладкою сітки в шов, а посиленням стовпа металевим профілем.
Вважається, що проліт у вигляді стінки, складеної в одну цеглу, досить міцний за рахунок перев'язки кладки та несучих здібностей бічних опор, якщо він має довжину та висоту не більше трьох метрів. Тому вибір ширини та глибини залягання стрічкового фундаменту для кам'яного паркану визначають за стандартним алгоритмом.
Для стовпів із дерева, металу та залізобетону є різні підходи до вибору розміру підземної частини. Насамперед рекомендації залежать від типу ґрунту.
Пучинисті ґрунти вимагають, щоб підошва опори залягала нижче за рівень промерзання – інакше її просто почне «видавлювати» нагору при замерзанні ґрунтової вологи.
У щільних ґрунтах установка стовпів під паркан допускається з підземною частиною, що дорівнює 1/3, а в пухких – 1/2 від надземної частини. Але це справедливо, якщо прольоти не суцільні і на них не впливають вітрові навантаження.
У будь-якому випадку фахівці застосовують поглиблені методики розрахунку, які, з великою часткою ймовірності, покажуть цифри, що відрізняються від отриманих в результаті спрощених обчислень.
Особливості обліку вітрового навантаження
Розрахунок цієї характеристики нормований відповідним БНіП, в якому враховують регіон та статистичні показники за швидкістю вітру на різній висоті. Є методика розрахунку для суцільних стін заввишки до 5 м, куди потрапляють і паркани з глухими прольотами.
Методика непроста, але тиск вітру можна оцінити і самому за простою формулою:
W= 0.5*1.265*v², де 1.265 – це щільність сухого повітря лише на рівні моря за нормального тиску (кг/м3), а v – швидкість вітру (м/с).
Результат виходить Па, і щоб його перевести в кг/м², треба помножити на поправочний коефіцієнт 0.10197.
За максимальної швидкості вітру 30 м/с на 1 квадратний метр суцільного прольоту давитиме близько 58 кГс. Тобто при ширині прольоту 2.5 м і висоті 2 м, стовп сприйматиме навантаження, що крутить, в 290 кГс. Щоб визначити глибину підземної частини стовпа, цей момент, що крутить, множать на аеродинамічний коефіцієнт 0.8 (у землі швидкість вітру падає) і ділять на константу 225 (коефіцієнт моменту опору). Результат дорівнює 1.3 м, що вже не задовольняє рекомендації навіть за наявності на ділянці щільних ґрунтів, і щоб вийти на глибину підземної частини в 1 м, ширину прольоту необхідно зменшити до 2 м.
Зрозуміло, це далеко не повна методика розрахунків – таким чином можна приблизно визначити необхідну відстань, між опорами, залежно від довжини стовпів для забору. Детальні розрахунки робляться з урахуванням місцевих кліматичних особливостей та ґрунту на ділянці.
Площа опори та відстань між ними
Більшість рекомендацій як правильно встановити стовпи для паркану по довжині прольоту зводяться до вибору між 2.5 м і 3 м. Якщо зробити менше, то це збільшить вартість паркану, більше – знизить його міцність і призведе до того, що стовпи доведеться закопувати ще глибше. Оскільки довжина прольоту впливає навантаження, то важливо правильно вибрати розмір перерізу опори і спосіб її установки в грунті.
Існують нормативи розрахункового опору ґрунту. І цю характеристику своєї ділянки треба знати.
Щоб вибрати оптимальне значення прольоту, діаметр круглої опори або бік квадратного профілю приймають рівним якомусь рекомендованого розміру: для важких огорож – до 20 см, для легенів – до 10 см. Також попередньо вибирають довжину прольоту.
Потім обчислюють навантаження від усіх матеріалів, яке припадає на одну опору. А це вага стовпа плюс прольоту (по половині з кожного боку). Отримане значення підсумовують вітровим навантаженням, додають 20% для надійності, а потім ділять на площу перерізу стовпа (см2). Результат має бути вищим за нормативну характеристику грунту на 10%.
Якщо не так, то треба або зменшити довжину прольоту (або висоту паркану), або збільшити площу опори, яка виступає в ролі стовпчастого фундаменту.
У другому випадку зазвичай діаметр стовпа або переріз прямокутного профілю не змінюють, а проводять бетонування підземної частини або роблять "п'яту" біля опори.
Дерев'яні стовпи
Цей матеріал вибирають для дерев'яних огорож. І справа не в естетиці, а в нетривалому терміні служби дерев'яного стовпа, який переживуть будь-які металеві огорожі. Крім того, такий вид опори краще використовувати для невисоких огорож або штакетника, щоб навантаження були пропорційні міцності матеріалу, а підземна частина – невеликий.
Якщо як стовп застосовують колоду, то вона обов'язково має бути ошкурена.
У будь-якому випадку всю підземну частину колоди або бруса треба обробити мастикою на основі бітуму, щоб захистити деревину від дії ґрунтової вологи. Ще краще перед нанесенням обмазувальної гідроізоляції обпалити поверхню паяльною лампою – термообробка закриває пори, через які вода проникає у дерево, а сама деревина стає «непривабливою» для мікроорганізмів (грибка, пліснява).
Металеві стовпи
Найбільш поширений варіант - встановлення металевих стовпів для огорожі.
Асортимент готових виробів, що існує на ринку, поділяється на три типи профілю: круглий, квадратний і прямокутний. Фабричні металеві стовпи вже мають приварені майданчики для кріплення прожилин та заварені з двох боків торці, щоб усередину не потрапляла дощова вода. Як правило, вся поверхня вже загрунтована, але це не скасовує додаткову обробку підземної частини бітумною мастикою, а надземну частину все одно необхідно пофарбувати – тільки в цьому випадку стовп не іржавітиме і прослужить довго.
Найдорожчі готові стовпи випускають із захисним цинковим покриттям, і виробник зазвичай пропонує до них у комплект поперечні лаги, систему кріплення та додаткові аксесуари.
Єдиний недолік фабричних стовпів – фіксована довжина та розміри перерізу. Вони можуть бути недостатніми чи надмірними для конкретних умов. Тому іноді є сенс пошукати, де можна виготовити опори на замовлення – зазвичай цим займаються невеликі компанії із власним виробництвом. Головне завдання, яке залишається вирішити проектувальнику – яка має бути товщина стінки таких залізних стовпів для забору.
Розрахунок міцності балки з одним защемленим кінцем – стандартне завдання із сопромату. І фахівці вже давно підрахували, що для максимальної довжини прольоту в 3 м, суцільного настилу з профнастилу та граничних вітрових навантажень, достатньо профілю 80х80 мм або круглої труби з такою ж площею перерізу за умови товщини стінки 3 мм.
Корисне відео
Залізобетонні стовпи
На відміну від металевих, цей вид опор налічує кілька варіантів:
- «Виноградні» – найпростіші. Застосовують для огорож дачних ділянок сіткою рабицею. Так називають, тому що використовуються як опори для підв'язки лози.
- Стовпи з пазами входять до фабричних комплектів залізобетонних декоративних «єврозаборів».
- Комплекти зі стовпів та нижньої бетонної перемички – для комбінованих огорож.
- Опори, що виготовляються на місці, шляхом заливання розчину в опалубку з покладеним армуючим каркасом.
- Заливка азбестоцементних труб за принципом незнімної опалубки.
Корисне відео
Висновок
Стовпи для будь-якої огорожі треба ретельно прораховувати, особливо це стосується кам'яних парканів, для яких потрібен фундамент. Головне, щоб його несучі здібності відповідали виду паркану, а установка була проведена за всіма правилами - від схеми розкладки до величини заглиблення та способу встановлення у ґрунті. Якщо не врахувати всі фактори, то вже протягом сезону можна отримати перекошену огорожу, яку доведеться повністю переробляти.
