Вітрове навантаження треба враховувати...
Хто переможе? Ворота чи вітер
Виробництво стулок воріт з профнастилу настільки нескладно, що багато хто кидається втілювати ідею в життя, не замислюючись про потенційні помилки. Серед них одна з найбільш поширених - помилковий вибір профілю для каркасу. Це відбувається внаслідок ігнорування вітрового навантаження, що діє на стулки воріт зашиті профнастилом. Підсумок плачевний - перекошені конструкції з красивого, але, на жаль, безповоротно покрученого, будівельного матеріалу.
Вітер - чому саме?
Ворота з стінового профнастилу відрізняються невеликою вагою. Листи встановлюються вертикально, на відміну від дахів на них не затримуються сніг, опади і сміття. А ось вітрі дути не заборониш. Причому під будь-яким кутом до площини воріт.
Надмірна сила може відразу повалити конструкцію, а може поступово «розхитувати» до критичної точки. При цьому, як відомо інженерам, максимальний згинальний момент буде в точці виходу опори з землі.Вихід очевидний: взяти стійки «потовщі» та закопати їх глибше. Наскільки збільшити перетин? Відповідь дає розрахунок вітрового навантаження.
Проста формула для розрахунку
Суть розрахунку вітрового навантаження зводиться до визначення максимального згинального моменту, що діє на стовп (на підставі підстави). При обчисленні повинно враховуватися чимало факторів:
- кліматичні умови;
- особливості місцевості;
- середні показники сили вітру.
Крім названих, основних моментів, враховується ще безліч, які зливаються в єдину складну інженерну формулу, яку можна відшукати в хитросплетінні сторінок підручника з сопромату або цивільному будівництву.
Розрахувати вітрову навантаження на паркан з профнастилу можна за спрощеною формулою:
- «Табличну» середню швидкість вітру в регіоні зводимо в «квадрат»;
- результат ділять на 9,8 (для перекладу в систему СІ) і множать на 0,61 (поправочний коефіцієнт. Враховує щільність повітря).
Так, можна, наприклад обчислити, що при ураганному вітрі в 30 метрів в секунду навантаження на квадратний метр паркану становитиме 56 кг. Далі можна піти складним шляхом: знаючи площа паркану, зробити «сопроматовскій» розрахунок балки з затисленим кінцем. А можна піти радам бувалих і не прагнути до абсолютної точності. Будівельники кажуть, що при висоті паркану близько 2 м і прольоті в 3 м цілком достатньо профілю з перетином 80 мм і товщиною стінки 3 мм. Гарний, зручний в монтажі і функціональний варіант.
Обережність без паніки
У прикладі 30 м / с взяті, як критична, майже ураганна величина, якої сила вітру в середній смузі досягає рідко. За всесвітньої класифікації, все, що вище 20,8 м / с вважається штормом, а вище 32,4 м / с (64кг на «квадрат») - ураганом. У ситуації, коли від буйства стихії дах зносить не тільки в переносному, але і в прямому сенсі, паркан, вже точно не буде найціннішим. Навряд чи розумно надмірно посилювати перетин опор в страху ситуації, яка може і не відбутися. Тому формула враховує середню швидкість. Втім, обивателю ніхто не заважає використовувати розумний коефіцієнт запасу міцності: щоб і красиво, і надійно.
Так само варто враховувати, що зазначені навантаження припускають, що вітер дме прямо «в лоб». На практиці, як зрозуміло з геометрії, ця ситуація виникає з ймовірністю 1/180. Найчастіше вітер дме під певним кутом і при «ковзанні» по площині забору навантаження знижується.
Можна зробити простий висновок: нехтувати розрахунками вітрового навантаження не варто. Надмірно «тонкий» профіль не гарантує стійкості конструкції і при помірному вітрі. Надмірно захоплюватися підвищенням міцності - теж недоцільно: надзвичайні ситуації так називаються, оскільки відбуваються вкрай рідко. Наскільки? Допомагає визначити середня сила вітру, її професіонали беруть за основу розрахунків.