Таблица: сечение столба по высоте и району
Условия: односкатный навес пролётом 6 м, шаг столбов 3 м, средний столб несёт половину грузовой площади. Расчёт повторяет методику нашего калькулятора: полная нагрузка (снег γf = 1,4 + кровля + каркас), ветровое давление, устойчивость свободной консоли с расчётной длиной lef = 2h и предельной гибкостью 180 (СП 16).
| Высота столба | II р-н (1,0 кПа) | III р-н (1,5) | IV р-н (2,0) |
|---|---|---|---|
| до 2 м | 60×60×3 | 60×60×3 | 80×80×2,5 |
| 2,5 м | 80×80×2,5 | 80×80×2,5 | 80×80×2,5 |
| 3 м | 100×100×3 | 100×100×3 | 100×100×3 |
| 3,5 м | 100×100×3 | 100×100×4 | 100×100×4 |
Крайние столбы несут вдвое меньшую грузовую площадь — их можно брать ступенью легче, но обычно оставляют тем же сечением ради унификации узлов.
Гибкость λ = 158 близка к пределу 180 — запас держит только габарит сечения.
Средний столб свободной консолью lef = 2h (СП 16, табл. 32); ветер — прил. В СП 20. Крайние столбы несут вдвое меньше. Полная модель со связями — в калькуляторе навеса.
Подставьте свою высоту, пролёт и шаг — виджет перебирает сортамент столбов из конфига калькулятора тем же кодом, что и таблица выше.
Почему столб «ломает» гибкость, а не прочность
Вертикальная нагрузка на средний столб такого навеса скромная: около 21 кН в районе III. Любая труба из таблицы держит это сжатие с огромным запасом — если бы столб был стойкой между двумя опорами.
Но столб навеса — консоль: внизу заделан, вверху свободен. Расчётная длина такой схемы lef = 2h, и предельная гибкость λ = lef / i ≤ 180 (СП 16, табл. 32). Радиус инерции i растёт только с размером сечения:
- 60×60×3: i ≈ 23 мм → предел по высоте ~2,05 м
- 80×80×3: i ≈ 31 мм → предел ~2,85 м
- 100×100×3: i ≈ 39 мм → предел ~3,55 м
Отсюда контринтуитивный вывод таблицы: при высоте 3 м труба 80×80×3 не проходит при любой толщине стенки — добавить металл нельзя, нужно увеличивать габарит сечения до 100×100. Запас по прочности у неё при этом остался бы четырёхкратным.
Ветер добавляет второй аргумент против «тонких но высоких»: на открытую площадку действует отсос с коэффициентом до 1,5k (прил. В СП 20), и чем выше столб, тем больше опрокидывающий момент на заделку.
Бетонирование и закладные
Минимальная глубина заложения — 1–1,2 м либо глубина промерзания региона, чтобы силы морозного пучения не выталкивали стакан. Типовые решения:
| Способ установки | Что делать | Когда применять |
|---|---|---|
| Замоноличивание профиля | Бетонировать сам столб на глубину от h/3, торец закрыть заглушкой | Временные и лёгкие навесы |
| Закладные пластины | Залить стакан с закладной пластиной под анкеры, столб приварить/прикрутить | Основной вариант: столб можно заменить |
| Регулируемые закладные | Пластина с резьбовыми анкерами — выставка по уровню после бетона | Ровные покрытия, серия одинаковых опор |
Замоноличенный профиль в месте выхода из бетона собирает влагу в щели и ржавеет первым — краска здесь нужна независимо от общего покрытия каркаса.
Деревянные столбы
Дерево допустимо для лёгких поликарбонатных козырьков до 2,5 м: брус 150×150 или бревно Ø180+. Минусы против профтрубы: работа на сжатие с ветровым изгибом требует сорта с малыми пороками, влажность меняет геометрию, антисептик надо обновлять каждые 3–5 лет. Для снеговых районов выше II и пролётов от 6 м металл выгоднее уже по метражу фундамента.
Частые вопросы
Почему нельзя взять трубу потолще вместо большего сечения? Толщина стенки почти не влияет на радиус инерции i — он определяется габаритом. Гибкость консоли λ = 2h/i упирается в предельные 180 раньше, чем напряжение в Ry, поэтому 80×80×5 не пройдёт там, где не прошла 80×80×3.
Что изменится для пристенного навеса? Верхняя опора снимает консольную схему: расчётная длина падает с 2h почти до h, и то же сечение несёт вдвое большую высоту. Но появляется распор на стену — крепление считается отдельно.
Как считать, если пролёт не 6 метров? Грузовая площадь пропорциональна произведению «пролёт × шаг столбов». Навес 9 м с тем же шагом нагружает столб в полтора раза сильнее — проверяйте конкретную комбинацию в калькуляторе, он считает столб вместе с фермами и ветровым отсосом.