EN
Ветроустойчивое временное ограждение: выбор материалов для районов с сильными ветрами
Стандартная секция ограждения размером 6×10 футов представляет собой примерно 60 квадратных футов поверхности, обращённой к ветру. При скорости ветра 45 миль/ч сила, действующая на эту поверхность, может превышать 300 фунтов — этого достаточно, чтобы незакреплённая секция взлетела в воздух. Когда временное ограждение ограждение выходит из строя при сильном ветре, последствия включают повреждение имущества, перекрытие проезжей части и травмы от летящих секций.
Аэродинамика конструкции секций ограждения
Коэффициент открытой площади и ветровая нагрузка
Сила ветра, действующая на панель ограждения, напрямую зависит от того, сколько воздуха может проходить через её поверхность. Сплошная панель — например, оснащённая экраном для обеспечения уединения — ловит ветер как парус и испытывает максимальную нагрузку. Панель с отверстиями из сварной проволочной сетки обеспечивает частичный поток воздуха, снижая суммарную ветровую нагрузку пропорционально площади открытых участков. Панель с ячейками сетки размером 50×100 мм (примерно 60 % открытой площади) испытывает примерно 40 % ветровой нагрузки, которую испытывала бы сплошная панель тех же габаритных размеров.
Этот принцип лежит в основе первого правила временных ограждений, устойчивых к ветровым нагрузкам: выбирайте максимально крупные ячейки сетки, которые всё ещё соответствуют функциональному назначению барьера. На строительных площадках, где требуется удержание мусора, могут потребоваться более мелкие ячейки. Для периметров мероприятий, предназначенных исключительно для направления потока людей, можно использовать более крупные ячейки, что обеспечит превосходную ветроустойчивость.
Жёсткость рамы и надёжность соединений
Ветровые нагрузки концентрируются в точках соединения панели с опорными стойками. Жёсткий сварной стальной каркас — квадратные трубы размером 25×25 мм или 30×30 мм — эффективно передаёт ветровые нагрузки на стойки и опорные плиты. Каркасы из более тонкостенных профилей или соединения с применением механических крепёжных элементов со временем ослабевают, что усиливает вибрацию под действием ветра и ускоряет усталостное разрушение.
Не менее важна конструкция соединения между панелями. Соединители типа «крючок–петля» допускают некоторое независимое перемещение панелей, что рассеивает энергию ветра, но при порывах ветра может привести к их расхождению. Жёсткие зажимные соединения, стандартные для временных строительных ограждений, формируют непрерывную конструкцию, при которой ветровые нагрузки распределяются по нескольким панелям, а не концентрируются на одной слабой точке.
Коастальный инфраструктурный проект в Шотландии использовал временные ограждения, соответствующие австралийским стандартам, компании Hebei Maifa Metal Products Co., Ltd., после того как исследование ветрового режима предсказало порывы скоростью свыше 55 миль/ч. Панели имели ячейки сетки размером 50×100 мм и сварные рамы из квадратных труб 30×30 мм с опорными плитами, утяжелёнными бетонными блоками массой по 25 кг на каждый стойку. Ограждение выдержало три названных шторма в течение пяти месяцев без единого повреждения панели.
Выбор материалов при ветровой нагрузке
Оцинкованная сталь: Структурный стандарт
Горячеоцинкованная сталь доминирует в конструкциях временных ограждений по структурным причинам. Основа из стали марки Q235 обеспечивает предел текучести около 235 МПа, что придаёт сварному каркасу необходимую жёсткость для сопротивления изгибу под действием ветровых нагрузок без возникновения остаточной деформации. Предварительно оцинкованные трубы с дополнительным порошковым покрытием — как у Hebei Maifa Metal Products — имеют внешний полимерный слой, который увеличивает срок службы в агрессивных прибрежных и промышленных атмосферах. Толщина цинкового покрытия, составляющая обычно 275 г/м² при горячем цинковании, обеспечивает коррозионную защиту, сохраняющую структурную целостность в течение многих лет эксплуатации во влажной и солёной среде.
Алюминий: лёгкий, но гибкий
Алюминиевое временное ограждение весит примерно в три раза меньше аналогичных стальных панелей — это настоящее преимущество для бригад, организующих мероприятия. Компромисс заключается в жёсткости. Модуль упругости алюминия составляет приблизительно одну треть от модуля упругости стали, что означает: при одинаковой ветровой нагрузке алюминиевая панель прогибается в три раза сильнее. Такой прогиб может ослабить соединения и привести к образованию зазоров вдоль линии ограждения. Алюминий подходит для условий с низкой или умеренной скоростью ветра.
Практические меры по снижению ветрового воздействия
Балластировка опорных плит
Стандартные опорные плиты обеспечивают устойчивость за счёт силы трения с поверхностью земли, однако при скорости ветра выше 30 миль/ч требуется дополнительная балластировка. Бетонные блоки, мешки с песком или водонаполненные барьеры, размещённые на каждой опорной плите, пропорционально увеличивают сопротивление опрокидыванию за счёт добавленного веса. Каждый столб должен выдерживать момент опрокидывания, равный произведению ветрового давления на площадь панели и половину высоты панели.
Ориентация панелей и расстояние между опорами
Установка ограждений параллельно преобладающему направлению ветра снижает площадь, подверженную ветровому давлению. Если ориентация перпендикулярно направлению ветра неизбежна, установка опор на каждом стыке панелей (а не через одну панель) уменьшает нагрузку на каждую точку крепления вдвое.
Для участков, подверженных воздействию ветра, следует использовать оцинкованные стальные панели с крупной ячеистой структурой, жесткими зажимными соединениями и достаточным балластированием опорной плиты. Компания Hebei Maifa Metal Products Co., Ltd., производитель, сертифицированный по стандарту ISO9001, поставляет временные ограждения с различными конфигурациями ячеек и толщиной профиля рамы для эксплуатации в условиях разной степени ветровой нагрузки.
Часто задаваемые вопросы
Какую скорость ветра могут выдержать временные ограждения?
Стандартные временные ограждения из оцинкованной стали при правильном балластировании выдерживают устойчивый ветер со скоростью 40–50 миль/ч и порывы до 65 миль/ч. Эффективность зависит от коэффициента открытой площади панели, толщины профиля рамы, массы опорной плиты и типа соединения между панелями. Дополнительный балласт пропорционально повышает ветровую стойкость.
Как обеспечить устойчивость временного ограждения при сильном ветре?
Добавьте балластные бетонные блоки или мешки с песком массой 20–30 кг к каждой опорной плите. Используйте жёсткие зажимные соединения между панелями вместо соединений типа «крючок-петля». Устанавливайте стойки в каждом стыке панелей, а не через одну панель. По возможности ориентируйте линии ограждения параллельно преобладающим ветрам.
Влияет ли размер ячеек сетки на сопротивление ветру?
Значительно. Более крупные отверстия в сетке позволяют большему объёму воздуха проходить сквозь неё, снижая суммарную ветровую нагрузку. Панель с размером ячеек 50×100 мм испытывает примерно 40 % ветровой нагрузки по сравнению со сплошной панелью. Для ветреных мест укажите ограждения от производителей, таких как Hebei Maifa Metal Products Co., Ltd., с максимально возможным размером ячеек, удовлетворяющим требованиям к барьеру.
Является ли алюминий предпочтительнее стали с точки зрения сопротивления ветру?
Алюминий легче и проще в обращении, но сильнее прогибается под действием ветровой нагрузки из-за более низкого модуля упругости. Стальные панели обеспечивают большую жёсткость и предпочтительны для районов с сильными ветрами. Алюминий подходит для мест с умеренными ветровыми условиями, где приоритетом является удобство монтажа.
Какой вес опорной плиты необходим в ветреных условиях?
Стандартные опорные плиты весят 5–10 кг для спокойных условий. При постоянных ветрах свыше 30 миль/ч добавьте балласт массой 20–30 кг на каждый столб. Рассчитайте требуемый балласт исходя из площади панели, ожидаемого ветрового давления и коэффициента запаса прочности 1,5 против опрокидывания.
Можно ли оставлять временное ограждение во время урагана?
Временное ограждение следует демонтировать до прибытия урагана. При использовании в сезон ураганов необходимо иметь документированный план демонтажа с указанием пороговых скоростей ветра, выделенного места для хранения и достаточного количества персонала для быстрой разборки. Панели, оставленные стоять при ураганном ветре, превращаются в опасные снаряды.