Как рассчитать расстояние между опорами забора

Ограждение позволяет в комплексе решить ряд задач: защищает от злоумышленников, показывает фактические границы участка и выступает в едином ансамбле с архитектурой дома, задавая стилистическое направление. Удобно использовать для ограждения листовые материалы, потому что они легкие, недорогие, просты в монтаже. Однако любой материал, независимо от исполнения, нуждается в опорах. Важный параметр, от которого зависит установка и эксплуатация – какое расстояние должно быть между столбами для забора. Это комплексный параметр, определяемый в зависимости материала, особенностей участка, климата, грунта.

Для чего нужны опорные столбы в заборе

Любая конструкция нуждается в жестком каркасе, и забор – не исключение. Столбы берут на себя основную нагрузку и правильно ее перераспределяют, тем самым продлевая срок службы ограждения.

Требования к опорным столбам:

• несущая способность – опоры рассчитаны на большую массу;
• технологичность – способность быстро и просто закрепляться;
• долговечность – хороший каркас прослужит минимум 20 лет;
• стойкость – материалы должны выдерживать перепады температур, УФ-излучение, влажность;
• цена – переплачивать за бренд не стоит, но и слишком низкая цена должна насторожить, потому что не обещает качество.

Основные материалы, из которых изготавливаются столбы для забора: металл, бетон, кирпич, асбестоцемент. Реже применяется дерево. Важна совместимость каркаса с основными элементами ограждения. При этом от материалов зависит, через какое расстояния ставят опоры.

Важность грамотно распределенного расстояния между столбами

Правильный выбор «шага» каркаса – возможность повысить комфорт эксплуатации ограждения и упростить его монтаж. Верное расстояние позволит снизить затраты на периодическое обслуживание, поэтому столбы под забор опосредованно будут стоить меньше.

Почему важно правильно выбрать шаг:

• продление срока службы каркаса;
• снижение парусности и риска поломок ограждения из-за ветра;
• возможность подбора схемы монтажа для любого типа почв и рельефа;
• уменьшение затрат на строительство ограждения.

Наиболее восприимчивы к погрешностям выбора шага опор тонкие листовые материалы с высокой парусностью. Например, забор из металлпрофиля может легко нагнуться, если расстояние между столбами будет слишком большим.

Параметры для расчета расстояния

Подготовка проекта ограждения в идеале должна проводится на этапе создания плана дома. Учитываются все особенности строительной площадки: рельеф, площадь, тип почв, ветровое воздействие.

Расстояние между столбами при установке под забор рассчитываются с учетом таких параметров:

• высота ограждения – влияет на сопротивляемость ветровым нагрузкам и опосредованно связана с жесткостью и долговечностью конструкции;
• глубина размещения в грунте – подбирается с учетом типа и влажности почв и позволяет надежно закрепить основу в почве;
• материал секций – важны парусность, проницаемость для воздуха, вид материала (его подбирают совместимым с опорами).

Не менее важна высота самого ограждения. По нормативам ограждение выше 1,7 м между участками можно строить только с разрешения соседей.

Глубина установки заборных столбов

Чтобы быстро рассчитать, на каком расстоянии ставятся опоры для забора, нужно знать глубину погружения опор, потому что с их учетом подбирается длина свободной части, а следовательно и рассчитывается, через какое расстояние нужно закладывать фундамент или использовать другие способы фиксации каркаса.

Общие правила:

1. В скальных породах, в вечной мерзлоте, твердых грунтах достаточно небольшой глубины. Мягкие грунты вроде песка, торфа или илистых пород плохо удерживают опоры, поэтому глубина установки увеличивается.
2. Специалисты для точных расчетов используют крутящий момент, определяемый как суммарное воздействие ветра и веса секции забора.
3. Многое зависит от проницаемости секций для ветра. Например, евроштакетник обладает меньшей парусностью, чем сплошные листовые материалы, поэтому основы для него не нужно сильно углублять.

Глубина заглубления определяется в зависимости от ширины секции. «Универсальный вариант» – 0,8-1 м при длине секции 2,5 м. Но более точные расчеты проводятся с учетом типа грунта, толщины материала секции, способа изготовления опор. Например, опоры для тяжелого профлиста следует заглублять на 1-1,2 м.

Высота опор для ограждения

Высота определяет устойчивость всего ограждения. От нее зависит, на каком расстоянии устанавливать столбы забора. Если ограда высокая (около 3 м), ставят секции длиной до 3,5 м. При уменьшении высоты непропорционально можно сокращать длину секции.

Зависимость между шириной пролетов и высотой опор:

1. При высоте 1,5 м допустимое расстояние не должно превышать 2 м.
2. При высоте 2 м секцию ограждения подбирают не более 2,5 м в ширину.
3. При высоте опоры 2,5 м, оптимальное расстояние между столбами забора составляет 3 метра.

Отклонения ± 20 см допускаются в зависимости от типа материла, грунта, рельефа, интенсивности ветровой нагрузки в регионе. Чем сильнее нагрузки, тем чаще необходимо размещать опоры.

Оптимальное расстояние между столбами для различных типов ограждения

Чтобы установка забора прошла просто и быстро, расстояние нужно рассчитывать заранее, чтобы столбы надежно удерживали заборные секции. Точная ширина пролета подбирается в зависимости от массы и вида материала, из которого изготавливается основное полотно. Приблизительная цифра – при высоте стойки в 2 метра между соседними столбами должно быть не менее 3 м. Однако точная цифра рассчитывается после оценки ветровой нагрузки, массы, типа грунта, формы участка, потенциала строительства фундамента и других нюансов.

Деревянный забор

В настоящее время деревянные заборы больше выполняют декоративную функцию. Однако если выбирать относительно прочные полотна, деревянные секции относительно хорошо сопротивляются ветровым нагрузкам.

Основные разновидности деревянных заборов:

• классический деревянный штакетник;
• дощатая конструкция (доски крепятся внахлест);
• плетень;
• частокол;
• древесные панели.

В зависимости от массы секции могут использоваться деревянные или металлические столбы. Максимальное расстояние между столбами деревянного забора не должно превышать 2-3 м.

Профлист

При подборе профнастила для забора важно заранее определиться с маркой, потому что от нее зависит рабочая ширина листа. Если листы идут внахлест, для марок С-8, С-10, С-12, С-20, универсальным размером пролета считается 3 м. Например, трех листов марки С-8, если не подрезать никакие части, будет достаточно, чтобы закрыть пролет шириной в 3,5 м. Но из-за большой парусности, как правило, используется два листа, рабочая ширина которых с учетом небольшого нахлеста не превышает 2,35 м.

Точные значения зависят от материала опор:

1. Расстояние между кирпичными столбами для забора из профнастила составляет 2,35-2,5 м в зависимости от полезной ширины профлиста определенной марки.
2. Если опоры изготовлены из металлических труб, а лаги идут встык, то при наличии трех лаг и широких столбов (8х8 см) можно устанавливать секции до 3 м (но только в климате с небольшой ветровой нагрузкой). Для марок С-10 и С-20 три листа уже достигают 3,35 м – это почти пороговое значение из-за высокой парусности.
3. Если забор изготавливается с опорами из металлической трубы, какие расстояние делать между столбами, также зависит от марки профнастила. Если лаги идут внахлест, то для большинства марок оптимально выбирать пролет до 3 м шириной. Но если лаги тонкие (1,5 мм толщиной вместо 2 мм), то желательно выбрать меньшее расстояние между опорами – около 2,35-2,5 м.

При этом важно количество горизонтальных лаг. Стандартная длина лаг – 3 м, но их легко обрезать в случае необходимости. При высоте общей высоте ограждения до 2,2 м разрешено устанавливать две горизонтальных перемычки.

Евроштакетник

Механические характеристики евроштакетника зависят от формы профиля. Самый прочный: М-образный, но хуже сопротивляется резким порывам ветра. С-образный профиль отличается наименьшей парусностью. П-образный имеет «усредненные характеристики», поэтому применяется в разном климате. Профиль евроштакетника влияет только на расход крепежа, а сам процесс установки одинаков.

Оптимальное расстояние между столбами для забора из евроштакетника – 2,5-3 м. В качестве основы в основном используются металлические трубы 6х6 см. Если монтаж проводится в одну штакетину, можно выбрать верхний порог ширины проема – 3 м. В регионах с ветровой нагрузкой, или если штакетник устанавливается в два ряда («шахматкой») и связанного с ним утяжеления секции, можно уменьшить расстояние до 2,2-2,5 м.

Масса штакетника сильно зависит от ширины планок, толщины листов металла, профиля, высоты ограждения. Поэтому желательно учитывать конкретный материал при расчете шага опор.

Обязательно используются поперечные лаги. Применяются трубы квадратного (2х2 см) или прямоугольного (2х3 см) сечения. Расстояние от земли до нижней поперечной трубы, как и от верха ограждения до верхней трубы, должно составлять 20-30 см. Для забора из двух рядов евроштакетника рекомендуется использовать три лага, выбирая крупные трубы (2х4 см). При этом материал столбов почти не влияет на габариты поперечных лаг.

Материал для столбов

Материал опор влияет на механическую прочность, химическую стойкость, способность сопротивляться ветровым нагрузкам. В зависимости от типа секции создается основа. При большой высоте ограждения или использовании листов с небольшой рабочей шириной, добавляются горизонтальные перемычки – лаги. Если применяются крупные секции (профнастил, сетка Рабица, рулонные ограждения) их крепят к вертикальному каркасу, состоящему из угловых и промежуточных опор.

Чем тяжелее материал, тем меньше подбирают пролет. Например, металлический забор (например, из двух рядов штакетника) тяжелый, поэтому расстояние между столбами растет.

Металл

Универсальный вариант – стальные трубы. Для защиты от коррозии металл покрывают специальными лаками, красками или эмалями. При монтаже с помощью кронштейнов (метод без сварки) используют оцинкованные столбы или оборудованные полимерным покрытием.

Как правило, используют стальные трубы квадратного сечения. Углы создают дополнительные ребра жесткости, тем самым повышая сопротивляемость конструкции. Стандартные столбы имеют сечение 60х60х2 мм. Но при высоте ограждения более 2,2 м или в регионе с высокой ветровой нагрузкой выбирают столбы большего сечения и толщины металла: 80х80х3 мм.

Максимальное расстояние для столбов – это 3,5 метра, используемое при использовании легкой сетки Рабица. Оптимальное расстояние между столбами для забора из профлиста и других популярных материалов – 2-2,5 м. Универсальная ширина пролетов металлических опор – 2,5-3 м.

Иногда металлические трубы служат основой для более сложного каркаса. Например, на опоры из профтрубы выкладывают колонны из кирпича. Для кирпичных столбов подбирают клинкерный, гиперпрессованный, силикатный кирпич (стандартной формы или фигурный).

Бетон

Самые надежные опоры изготавливают из железобетона. Их расположение и принцип, как рассчитать расстояние между бетонными столбами для забора, планируется еще на этапе закладки фундамента. Самый простой вариант – купить готовые железобетонные опоры. Изготавливать столбы самостоятельно труднее и дольше, но зато можно сконструировать идеальный каркас с учетом нюансов участка.

Есть два способа сделать железобетонные столбы своими руками:

1. По периметру участка ямы оборудуют с помощью бура. Глубина бурения определяется как предполагаемая глубина залегания столба плюс 15-20 см «про запас» (для утрамбовки ямы щебнем, лучшего крепежа каркаса и т.д.). В ямах создается армирующий каркас на всю высоту предполагаемой колонны. Одновременно ставится вертикальная опалубка: для нее используют щиты, подкосы, затяжки. Внутрь опалубки заливается бетон и остается до окончательного затвердевания. Затем можно снять опалубку и начинать устанавливать секции.
2. Для второго способа требуется ленточный фундамент, залитый по периметру участка. Опорами могут выступать металлические трубы круглого или квадратного сечения. После высыхания бетона на трубы надеваются бетонные фигурные блоки, которые выступают несъемной опалубкой и которые после заливаются бетоном. Металлическая труба в этом случае служит арматурой.

В итоге колонны выглядят как монолитный столб из бетона. Стандартное расстояние между столбами для забора из бетона (железобетона) и кирпича – 3-3,5 м.

Дерево

Древесина относительно хрупкая, боится влаги, насекомых, перепадов температур. Но эти недостатки можно нивелировать, если применять специальные пропитки. Ту часть опоры, что находится под землей, желательно покрыть битумом для защиты от почвенной коррозии.

Деревянные столбы подбирают под классический деревянный штакетник, сплошной забор из досок, тонкие рулонные секции или сетку Рабица. Деревянные столбы подбирают квадратными по сечению и размером не менее 10х10 см. В противном случае они не смогут противостоять ветровой нагрузке. Из-за небольшого сопротивления механическим факторам рекомендуется выбирать пролет шириной не более 2,5 м при установке деревянных столбов.

Примеры расчетов расстояния

Для примера можно взять самый распространенный из-за его финансовой доступности вариант: секции забора выполнены из профнастила, а опоры – металлические стойки. При этом расстояние столбов друг от друга рассчитаем при ширине секции в 3 метра, а высоте – 2,5 м. Марка профлиста – С20 (с высотой волны 20 мм и рабочей шириной, равной 1,1 м). Соответственно, площадь одной секции равна: 3*2,5 = 7,5 м².

Чтобы узнать величину аэродинамической нагрузки, нужно знать специальные коэффициенты для климатического региона и величину напора. Например, в Средней полосе, где шквалистый ветер довольно редкий, коэффициент составляет 1,4, а давление ветра при скорости ветра 13,9-17,1 м/с составляет от 23 до 35 кг/м². Для простоты расчета примем давление равным 30 кг/м² и определим итоговую ветровую нагрузку: H = 7,5*30*1,4 = 315 кг. Таким будет давление, оказываемое на одну опору.

Чтобы вычислить изгибающий момент, необходимо умножить ветровую нагрузку на постоянный коэффициент 0,8. В нашем случае значение составит: 315*0,8 = 252 (кг/м).

Глубина залегания столба определяется как отношение ветровой нагрузки и постоянный коэффициент сопротивления, который равен 225 и выражается в кг. В итоге сократив размерность кг/м и кг, выразим расстояние в метрах: 252/225 = 1,12 (м). Полученная величина адекватна и применяется на практике при большом пролете.

Последствия неправильного определения расстояния между столбами

Вопреки распространенному мнению, нельзя пренебрегать расчетами и ставить опоры «с запасом» – с более частным шагом. Такой принцип не повышает надежность ограждения, напротив – негативно сказывается на парусности и других параметрах секций.

Последствия, если опоры размещены слишком близко друг к другу:

• увеличение затрат на строительства ограждения;
• рост трудоемкости и затрат на ограждение;
• снижение сопротивления шквалам и резким порывам ветра;
• потеря эстетичности;
• рост нагрузки на фундамент;
• риск перекосов и другой деформации.

Однако более опасная ситуация – если опоры расположены на слишком большом расстоянии друг от друга. Это может привести к полному разрушению ограждения.

Последствия, если опоры размещены на чрезмерно большой дистанции друг от друга:

• при недостаточной жесткости секции могут погнуться, сорваться, просесть и иным образом повредиться из-за ветра или под тяжестью собственного веса;
• придется повышать прочность за счет горизонтальных лаг, что ведет к непропорциоанльному росту затрат и часто требует заливки более основательного фундамента;
• снижение сопротивляемости ветру растет до очень высоких значений;
• ухудшается внешний вид ограждения – оно смотрится негармонично.

Поэтому важно заранее определиться с видом и маркой материалов для секций, рассчитать ветровую нагрузку, учесть тип почвы, чтобы перед установкой уже знать, сколько заготовок использовать и как подобрать идеальное расстояние между столбами для забора.

Методы монтажа столбов

Существуют разные способы установки каркаса. Исходя из этого подбирается оборудование, материалы, расходные элементы.

Методы монтажа опор под ограждение:

1. Механическая забивка. В основном способ используется для металлических столбов на относительно твердых грунтах. Высота ограждения не должна превышать 1,5 м. Забивка как метод подходит только для секций с высокой ветропроницаемостью.
2. Забутовка. Используется для невысоких ограждений в относительно мягких почвах. Эффективно помогает защитить опоры от расшатывания на сыпучих грунтах. При забутовке применяется уплотнение пространства вокруг столба с помощью гравия или отсева.
3. Частичное бетонирование. Для каждого столба подготавливается шурф, затем устанавливается столб и заливается бетоном. Выбрать шурф можно с помощью садового бура. Это вместе с небольшим расходом бетона делает метод самым популярным для использования на частных участках: при такой методике легко рассчитать расстояние столбов для забора из профлиста, евроштакетника, кирпичной кладки, других популярных материалов.
4. Полное бетонирование. Встречается реже из-за большого расхода материалов и необходимости привлечения высококвалифицированных бригад. Применяется мелкозаглубленная лента и используется для массивных кирпичных опор или очень рыхлых грунтов.

Для болотистой местности из-за большой влажности и подвижности почв подходит только свайно-винтовой метод.

Заключение

Чтобы ограждение прослужило долго, не теряло эксплуатационных свойств от механического и климатического воздействия, необходимо правильно рассчитывать шаг между соседними опорами. Это комплексный параметр, при котором учитывают особенности участка, почвы, материалов опор и секций. Для большинства материалов оптимальное расстояние – 2,5-3 м. Выбирать слишком большое или слишком маленькое расстояние опасно, потому что чревато потерей прочности ограждения, деформацией, расходами, потерей эстетичности. Для точного определения ширины пролета необходимо рассчитывать по формулам величину аэродинамической нагрузки и изгибающий момент.