Добрый день уважаемые форумчане!
Планирую изготовить стеллаж с пролетами в 2,5 метра, ширина полки 700 мм. Во внутреннее пространство будет укладываться Фанера 20 мм. перемычки под фанерой будут из проф трубы 20х40 мм. Нагрузка будет примерно 100-150 кг на полку.
какой материал лучше использовать, профильную трубу 60х40 с толщиной стенки 2 мм, либо уголок 50х50 с толщиной полки 5 мм.
На стеллажах планирую выдерживать заборные секции из бетона, и бетонные плиты 500х500 мм толщиной 50 мм. как понимаете деформация недопустима.
Что посоветуют уважаемые гуру?
С уважением,
Арман!
В свое время делали что-то похожее, стелажи для санфоянса. Горшки и стелажи стоят до сих пор. Конструкцию варили из уголка 50х50 мм.
[
Ответ на вопрос: Самый лучший вариант выбрать столбы для забора сделаны из труб НКТ (труба толстостенная 5-8мм, бесшовная, долговечная – белее 50 лет, 73 идет со стенкой 5,5 мм это труба будет гнить вечно там марка стали очень лютая хладо/коррозийно стойкая саму марку сталь НКТ 20, сталь НКТ 30, сталь НКТ 30 ХМА и стоит она 210 р/метр. ).
Какому столбу отдать предпочтение при сооружении заборов из профнастила? Абсолютное большинство людей скажут, что лучшим вариантом будет металлическая труба. Так и есть. Труба, изготовленная из стали, имеет необходимую прочность на изгибающие нагрузки, отличается долговечностью и экономичностью.
Какое же сечение должна иметь эта труба: круглое или квадратное? Примерно половина людей склоняется к первому варианту, другая же половина выбирает второй вариант. Отбросив эстетические нюансы, рассмотрим, какие свойства отличают квадратную трубу от трубы круглой.
Однозначно, изгибная прочность квадратной трубы будет гораздо больше. Если брать две трубы (квадратную и круглую), обладающие одинаковыми параметрами, то момент сопротивления квадратной в сечении трубы будет больше, чем у трубы круглой приблизительно в 1,7 раза. Такой показатель характерен для квадратных труб, которые относительно плоскости забора расположены параллельно (то есть в 99% случаев). В случае монтажа столбов под углом к конструкции забора, момент сопротивления трубы квадратной будет превышать аналогичный показатель круглой трубы лишь в 1,2 раза.
Но технология, когда труба устанавливается к плоскости забора под определенным углом, имеет один значимый минус. В местах, где лаги привариваются к столбу, обязательно будет образовываться коррозия, с которой бороться почти невозможно. Этому способствует постоянная влажность (из-за осадков), достаточное количество кислорода и отсутствие проветривания. Такие условия очень ускоряют коррозийные процессы, и металл разрушается очень быстро. Не последнюю роль в развитии коррозии играет также сварной шов. Пройдет всего несколько лет и сварное соединение совсем разрушится. В итоге забору потребуется ремонт или даже замена. Причем эти разрушения нельзя предотвратить или замедлить, так как коррозийные процессы развиваются с внутренней стороны трубы.
Люди думают, что можно лаги забора разрезать кратно шагу столбов, а потом приварить их встык к каждому из столбов. Но это, во-первых, не рационально, так как требует долгой работы и немалых расходов. А, во-вторых, прочность и жесткость конструкции в плоскости забора значительно снижается. В этой ситуации основная нагрузка конструкции действует на сварные швы, что, по мнению инженеров в корне неправильно. В зимнее время под действием сил морозного пучения какие-либо из столбов могут подниматься. В итоге сварные соединения не могут справиться с нагрузкой и разрушаются. Кроме того, это требует высококачественных сварочных работ для обеспечения герметичности сварного шва, дабы впоследствии исключить коррозию во внутренней части трубы лаги.
Масса людей думает, что профастил для забора делает конструкцию забора более жесткой, но это далеко не так. Когда забор перекашивается, лист профнастила просто разрывается в местах соединений.
Квадратные столбы еще имеют ряд недостатков
- конструкция получается очень трудоемкая, так как необходимо не только обеспечить вертикальное положение столбов, но и нахождение одной из их граней в плоскости забора;
- так как вес квадратной трубы на 30% больше, чем круглой, то ее стоимость дороже на 35%;
- сварной шов, присутствующий в трубах с квадратным сечением по всей их длине, служит местом активного развития коррозийных процессов, которым не мешает даже окраска.
Поэтому мы рекомендуем для заборных столбов выбирать столбы из трубы НКТ б/у с круглым сечением и с как можно большей толщиной стенки. Отлично, если эти трубы будут выполнены по бесшовной технологии.
Лаги к круглым столбам прикрепляются внахлест с помощи двух коротких швов по верхнему и нижнему краю лаги. Такие соединения не продуваются, служат долго, а от коррозии их можно защитить при помощи краски. Сварной шов в этом случае очень прочный, а силовая конструкция забора обладает максимальной жесткостью за счет того, что лаги не приходится разрезать. Кроме того, отдельные столбы не выпирают в этом случае из земли.
Самым лучшим вариантом будет выбирать столбы заборные металлические, изготовленные из трубы НТК. Это бесшовные трубы с толстыми стенками, обладающие высокой прочностью, в 5,5 раз превышающей прочность привычных всем труб. В сравнении с квадратными трубами они гораздо более крепкие, а стоимость их в 2 раза ниже. Столбы НТК дают возможность сооружать заборы до 4 метров в высоту.
Лучшим основанием являются металлические трубы для забора – прочные, технологичные в монтаже и долговечные. На металлическом каркасе можно без проблем закрепить любой ограждающий материал – древесину, профилированный стальной лист, сетку, сотовый поликарбонат, асбесто или цементно – стружечные листы.
Бюджетных застройщиков часто останавливает высокая цена металла. Однако, сравнив срок эксплуатации металлического ограждения с деревянным, вы убедитесь в обратном.
Металлические столбы и прожилины простоят минимум 50 лет в то время, как деревянный каркас забора за этот период вам придется заменить 3-4 раза со всеми вытекающими расходами.
С точки зрения науки, изучающей сопротивление материалов (сопромат), наиболее выгодным является круглое сечение трубы. При минимуме материала оно обеспечивает максимальную жесткость.
Если учесть удобства монтажа, то круглые трубы уступают профильным. Прямоугольные стойки и прогоны удобнее резать и стыковать с помощью сварки. Плоская поверхность контакта позволяет плотнее и жестче фиксировать все элементы забора, чем круглая.
Как мы уже говорили, круглая труба при одинаковом весе прочнее профильной на изгиб. Поэтому, решив купить для забора стойки круглого сечения, вы сэкономите за счет уменьшения веса металла. Кроме этого, в мягкий грунт круглую трубу удобнее ставить методом вкручивания с помощью ворота.
Надежность всей конструкции забора напрямую зависит от материала несущего каркаса.
Поставьте деревянные столбики, и ограждение на вашей участке простоит не более 10 лет. Древесина, даже антисептированная, подвержена гниению.
Бетон – вариант более надежный. Но при монтаже такой конструкции возникают трудности с креплением прогонов.
Сверлить армированный столб непросто, а качественно установить в нем закладные могут далеко не все застройщики.
Большое значение имеет шаг стоек забора. Оптимальный – 2,5 метра. В районе с сильными порывистыми ветрами его нужно уменьшить до 2 метров.
Для невысоких заборов (менее 1,5 метра) может быть использована квадратная труба 40х40х2 мм или 60х60х2 мм с прожилинами сечением 30х20х2 мм или 40х20х2 мм.
Немного о прямоугольной трубе
ГОСТ Р 54157-2010 "Трубы стальные профильные для металлоконструкций", настоящий стандарт распространяется на круглые, квадратные, прямоугольные, овальные и плоскоовальные трубы для металлоконструкций из углеродистой и низколегированной стали.
Размеры прямоугольных профильных труб:
– 20х10, 28х25, 30х15, 30х20, 40х25, 40х28, 50х20, 50х25, 50х30, 50х40
– 60х30, 60х40, 80х40, 80х60, 100х50, 100х60, 100х80, 120х60, 120х80
– 140х60, 150х100, 160х120, 160х80, 180х125, 200х100
Большим плюсом стальных прямоугольных труб является эффективная способность к взаимодействию с плоскостями симметричной поверхности, что позволяет значительно расширить области использования в целом. Прямоугольное сечение труб увеличивает спектр функциональной направленности продукта конечного сырья, но стоит сразу исключить те области, в которых не используют трубы с подобным сечением и это, прежде всего транспортировка газообразных веществ, водопроводные и прочие системы.
Основные сферы и области применения:
– Мелкомасштабное строительство (реже – крупномасштабное)
– Монтажные работы, как наружного, так и внутреннего типа
– Металлоконструкции широкого профиля
– Производство товаров народного потребления
Схема установки трубчатого каркасного забора
Профильную трубу, используемую для стоек, нужно разворачивать широкой стороной перпендикулярно облицовке. Это максимально увеличит жесткость столбов по отношению к ветру, стремящемуся согнуть широкий «парус» забора.
В отличие от сплошного ограждения из профлиста, установка каркаса из труб для забора из стальной сетки рабицы менее отвественная. Этой конструкции не страшен даже ураганный ветер, ведь сетка не создает большого аэродинамического сопротивления.
Здесь главной задачей является обеспечение стабильности основания, поэтому достаточное заглубление в грунт и бетонирование столбов – обязательные условия устойчивости всей конструкции.
Профильные трубы, применяемые в качестве конструкционных деталей и строительных элементов, производятся в виде полых стержней, обладающих квадратным или прямоугольным сечением. Профильная труба по своим качествам аналогична металлическому брусу, но благодаря меньшему весу и четырем ребрам жесткости находит боле широкое применение. При изгибе основная нагрузка воздействует на крайние участки изделия, а сердцевина бруса не подвергается значительным деформациям, поэтому прочность профильной трубы на изгиб не отличается от показателей сплошного изделия аналогичного сечения.
Профильные трубы, произведенные с квадратным сечением, оказывают одинаковое сопротивление изгибающему усилию, которое направлено перпендикулярно любой из граней. Прямоугольные трубы более прочны на изгиб вдоль широкой стороны.
Замкнутость поперечного сечения способствует увеличению устойчивости данного типа профиля к кручению, что обеспечивает возможность применения профильных труб при создании арочных сводов, крутоуклонных кровель и ребристых куполов.
Сравнение показателей прочности круглых и квадратных труб
Профильные трубы имеют ряд преимуществ перед круглыми при эксплуатации в качестве несущего элемента конструкций. Применение квадратных труб позволяет уменьшить площадь поверхности конструкции и снизить вес изделия, что обеспечивает их эффективное использование в составе соединительных и каркасных частей строений и дает возможность создавать более сложные инженерные конструкции с минимальными затратами материала.
Определение показателя прочности на изгиб выполняется с учетом поперечного момента инерции. За счет равномерности распределения металла по периметру профиля квадратные трубы характеризуются высокими показателями радиусов инерции по отношению к их площади поперечного сечения, что обеспечивает эффективность их использования для изготовления сжато-изогнутых и сжатых стержней.
При равных показателях площади сечения, диаметров и толщины стенок для изгиба квадратной трубы требуется приложить большее усилие. При условии равнопрочности материалов и равной удельной тяжести изделий на погонный метр показатели прочности на изгиб сечения квадратных и круглых труб имеют сравнимые значения, при этом радиус инерции круглого сечения превышает данный показатель для квадратного сечения.
Что предпочтительней использовать в качестве столбов для забора из профнастила? На этот вопрос 99% ответит однозначно – металлическую трубу. И совершенно правильно. стальная труба – наиболее экономичный и долговечный материал, обладающий достаточной прочностью на изгибающие (в первую очередь) нагрузки.
Следующий вопрос: какую трубу лучше использовать – круглую или квадратную? Здесь все не так однозначно. Мнения раезделяются примерно поровну. Изложим в этой статье своё видение данного вопроса. Вопросы эстетики и дизайна оставляем за скобками – "На вкус и на цвет товарищей нет", как говорится. Вопросы прочностного расчета заборных столбов подробно рассмотрены в другой статье .
Итак, квадратная труба имеет, несомненно, большую изгибную прочность. Её момент сопротивления примерно в 1,7 раза больше круглой трубы с аналогичными параметрами (наружн. диаметр и толщина стенки). Это если ставить столб параллельно плоскости забора, как делают 99% застройщиков. (К слову, если поставить столбы диагонально – углом к плоскости забора, повышение момента сопротивления составит всего 1,2 раза по сравнению с круглой трубой.)
Однако такой способ установки имеет довольно существенный недостаток: В месте крепления лаги к столбу неизбежно образуется очаг коррозии, который практически невозможно остановить или предотвратить. Дело в том что в месте перехлеста труб образуется непродуваемая полость где постоянно присутствует влага (после дождя) и прекрасный доступ кислорода. А это два условия при которых металл корродирует исключительно быстро. Наличие сварного шва только усугубляет проблему. За несколько лет сварное соединение полностью разрушается и забор требует ремонта или замены. Самое неприятное, что это место невозможно защитить или хотя бы снизить скорость разрушения. Металл корродирует изнутри!
Многие выходят из ситуации, разрезав лаги забора кратно шагу заборных столбов и приварив их встык к каждому столбу. Однако помимо значительно больших трудозатрат (и расходов на такой монтаж), резко снижается жесткость силовой конструкции в плоскости забора и ее прочность. Основными нагруженными элементами такой конструкции являются как раз сварные швы, а это неправильно с инженерной точки зрения. Зимой силы морозного пучения могут поднять некоторые столбы. Сварные соединения при этом разрушаются и работают как шарниры (не работают). Помимо прочего, требуется высокое качество сварочных работ, т.к. необходимо обеспечить герметичный сварной шов, чтобы избежать проблем коррозии уже внутри трубы лаги.
Многие ошибочно полагают, что лист профнастила придает дополнительную жесткость конструкции. К сожалению, это не так. При перекосе забора лист элементарно рвется в местах крепежа.
Помимо указанного выше основного недостатка квадратных столбов, следует отметить и другие:
- Повышается трудоемкость установки: кроме обеспечения вертикальности нужно следить за тем, чтобы одна грань квадрата находилась в одной плоскости с линией забора.
- Высокая себестоимость квадратной трубы – труба весит на 30% больше аналогичной круглой, а стоит примерно на 35% дороже
- Наличие сварного шва. Трубы квадратного (прямоугольного) сечения производятся только по сварной технологии. По одной из сторон идет сварной шов на всю длину трубы. Труба начинает активно корродировать, причем окраска практически не предотвращает возникновение коррозии по сварному шву.
Лаги к таким столбам крепятся внахлест двумя короткими швами вверху и снизу лаги. Соединение получается продуваемое, легко защищается от коррозии краской и служит долгие годы и десятилетия. Сварной шов обладает достаточной прочностью на разрыв (более 1,5 тн на одну лагу). Это в 15 раз превышает нагрузку, вызываемую штормовым ветром (25 м/с, для забора высотой 2м с шагом столбов 2,5м). Благодаря тому, что лаги не разрезаются, силовая конструкция забора получается максимально жесткой и препятствует выпиранию отдельного столба из земли. Столб, по сути, удерживают от выпирания два соседних.
Наиболее оптимальное, пожалуй даже лучшее, решение – использовать заборные столбы из трубы НКТ. Она толстостенная и бесшовная, изготавливается из высокопрочной стали (предел текучести достигает 116 кгс/мм2, что в 5,5 раз выше чем у обычных труб). Благодаря высокой прочности стали такие столбы гораздо крепче соразмерной квадратной, а стоят примерно в 2 раза дешевле. На столбах НКТ можно устанавливать заборы высотой 4 метра и более!
Расценки на столбы НКТ и другие материалы для строительства забора: