Металлические заборы и ворота – популярное решение в Украине благодаря надёжности, доступной цене и долговечности. Одним из ключевых материалов для создания несущего каркаса этих конструкций часто выбирают металлические уголки. Ниже мы разберёмся, как выбрать подходящий размер уголка, приведём примеры расчётов и сравним разные варианты наглядно.
Почему именно уголок?
- Универсальность и жёсткость. «L»-образная форма обеспечивает хорошее сопротивление изгибающим нагрузкам (ветровым) и кручению. Для заборов и ворот это особенно важно: ограждение может работать «на парус», а створки ворот подвержены динамическим нагрузкам при открывании/закрывании.
- Доступность и выбор типоразмеров. В металлобазах можно найти уголки от 20×20×3 мм до 100×100×8 мм и более. Это позволяет «подогнать» материал под конкретную массу ворот или высоту забора.
- Удобство монтажа. Уголки легко сваривать между собой или с другими профилями, прикручивать болтами, навешивать на них петли. Простое сечение облегчает подгонку при сборке каркаса.
Основные характеристики уголков
Согласно ГОСТ 8509-93 (или соответствующему украинскому ДСТУ 8509), уголки бывают:
- Равнополочные (ширина обеих полок одинакова: 40×40, 50×50 и т. д.).
- Неравнополочные (например, 50×32, 75×50), реже используют для заборов.
Толщина металла (s) обычно варьируется от 3 мм до 8 мм и более. Чем толще, тем тяжелее и прочнее уголок.
Справочные таблицы веса и площади сечения
Ниже – упрощённые данные по нескольким популярным размерам:
| Уголок (равнополочный) | Толщина (мм) | Площадь сечения (см²) | Масса 1 м, кг (примерно) |
|---|---|---|---|
| 40×40×3 | 3 | 2,29 | ~1,80 |
| 40×40×4 | 4 | 3,05 | ~2,40 |
| 50×50×4 | 4 | 3,82 | ~3,00 |
| 60×60×4 | 4 | 4,66 | ~3,65 |
| 60×60×5 | 5 | 5,67 | ~4,45 |
| 63×63×5 | 5 | 6,03 | ~4,73 |
| 70×70×5 | 5 | 6,75 | ~5,30 |
Чем больше сечение (и вес за метр), тем более серьёзную нагрузку выдерживает уголок при работе «на изгиб» и «кручение», но и цена обычно выше.
«По нашему опыту, уголок 50×50×4 идеально подходит для распашных ворот средней тяжести (до 3 м шириной на створку). Если планируете тяжёлое кованое полотно – не жалейте средств и переходите на 60×60×5, иначе скоро придётся переделывать раму из-за деформаций.» — Главный инженер-конструктор компании «Стиллар», г. Киев
Где применяют уголки в заборах и воротах?
- Каркас секций забора.
- Горизонтальные лаги: уголок 40×40×3 или 50×50×4 мм используют как несущие прожилины. К ним крепят профлист, металлический штакетник или сетку.
- Вертикальные стойки (иногда): для лёгкого ограждения уголок может выступать стойкой, но при высокой нагрузке (большая высота, сильный ветер) чаще используют профильную трубу.
- Рамы распашных ворот, калиток.
- Равнополочный уголок 50×50×4 или 60×60×4 мм — классический вариант для створок средней тяжести (обшивка листом 1,2–2 мм).
- Для тяжёлых ворот (с коваными элементами) берут 60×60×5 мм и выше.
- В углах делают либо прямую сварку встык, либо резку под 45° и формирование прямоугольной рамы. Стыки могут усиливаться косынками.
- Усиление и раскосы.
- При больших пролётах ворот (>3 м) в раму добавляют укосины из уголка меньшего размера (например, 40×40×3), чтобы ограничить «игру» створки под весом.
Пример расчёта для каркаса ворот
Предположим, нужно изготовить распашные ворота шириной 3 м (каждая створка 1,5 м), высотой 2 м, с обшивкой из профлиста 0,4–0,45 мм. Предположим, что общая масса обшивки и фурнитуры на створку ~ 30–35 кг. Каркас ворот должен выдерживать ветровую нагрузку (до 500–600 Н/м² в некоторых регионах Украины) и не деформироваться.
Выбор уголка
- Рама створки: берём уголок 50×50×4 мм. Из таблицы выше видим, что он весит ~3,0 кг/м. Для одной створки (периметр: 2+1,5+2+1,5 = 7 м) понадобится ~7 м уголка, итого 21 кг металла.
- Укосины или поперечины: рекомендуем добавить диагональную поперечину из уголка 40×40×4, длиной ~2,2 м (по диагонали). Её вес ~2,4 кг/м × 2,2 ≈ 5,3 кг.
Итого на одну створку: ~26–27 кг уголка. На двое ворот ~52–54 кг уголка. С учётом сварных косынок, допусков, отходов округлим до 60 кг на оба полотна. В случае если берем 60×60×4, вес вырастет (3,65 кг/м), но прочность и жёсткость — ещё выше.
Оценка прогиба
- При ширине створки 1,5 м и ветровой нагрузке условно 60 кг (600 Н) можно оценить изгиб рамы. Момент сопротивления уголка 50×50×4 в плоскости «грань вниз» (Iy) порядка 8–10 см⁴ (зависит от точной геометрии).
- Если упрощённо считать, что рама поддерживается петлями и нагрузка распределена, получается, что прогиб будет достаточно мал (доли миллиметра). При увеличении ветровой нагрузки до экстремальных значений можно взять уголок 60×60×4, чтобы иметь дополнительный запас.
Стоимость
- Если 1 кг уголка в Украине стоит условно 35–40 грн (пример, может меняться по регионам и курсам), то 60 кг обойдутся ~2100–2400 грн (без учёта расхода электродов, крепежа, покраски). Это довольно демократично по сравнению с покупкой готовой воротной системы.
Сравнительные примеры для забора
Допустим, вы делаете секционный забор высотой 1,8 м, с шириной секции 2,0 м. В каждой секции 2 горизонтальные лаги из уголка. Сравним уголок 40×40×3 мм и уголок 50×50×4 мм.
| Параметр | Уголок 40×40×3 | Уголок 50×50×4 |
|---|---|---|
| Вес 1 м, кг (примерно) | ~1,80 | ~3,00 |
| Площадь сечения, см² | ~2,29 | ~3,82 |
| Прочность (сопротивление изгибу) | Ниже | Выше |
| Цена 1 м (примерно, при 35 грн/кг) | ~63 грн | ~105 грн |
| Оценка для секции 2 м (2 лаги × 2 м= 4 м) | 4 × 1,80 = 7,2 кг → ~252 грн | 4 × 3,00 = 12 кг → ~420 грн |
Вывод: на одну секцию разница ~170 грн. Если забор из 10 секций, то переплата составит ~1700 грн. Но уголок 50×50×4 даст больший запас прочности и меньший прогиб под ветром. Для «лёгкого» забора может хватить 40×40×3, особенно если регион не ветреный и обшивка не слишком тяжёлая.
Монтаж: ключевые советы
- Резка и сборка
- Режьте уголки болгаркой с диском по металлу. Угол стыка подгоняйте точно, чтобы не было больших зазоров.
- В рамах ворот проверяйте диагонали: при сварке «повести» раму очень легко, лучше сначала зафиксировать прихватками в нескольких местах.
- Сварка
- Уголок 3–4 мм: электроды Ø3,2 мм, ток ~90–110 А. Уголок 5–6 мм – электроды Ø4 мм, ток до 140–150 А.
- При тонком металле лучше вести короткую дугу, чтобы избежать прожогов и брызг.
- В углах, где полки накладываются, используйте косынки для усиления (особенно в створках ворот).
- Защита от коррозии
- Очистка, грунтовка (не реже 1 слоя), покраска (2 слоя). В условиях украинского климата, с морозами и оттепелями, это обязательный шаг. Некоторые используют «грунт-эмаль 3 в 1», но лучше всё же нанести полноценный грунт и затем эмаль.
Распространённые ошибки
- Не учитывают ветровую нагрузку: забор со сплошной обшивкой в ветреном регионе требует уголков минимум 50×50×4, а не 25×25×3. Иначе со временем секции могут выгнуться.
- Слишком короткие сварные швы: уголки прихвачены «точками», и при нагрузке шов может лопнуть. Нужно проваривать стык по всей длине контактных кромок.
- Отсутствие раскосов: длинная створка ворот (3–4 м) без диагональной перекладины из уголка может «гулять» и провиснуть.
- Слабая защита от ржавчины: сырость, осадки, перепады температур быстро приводят к коррозии, особенно в местах сварки и стыков.
Краткий алгоритм
- Определите габариты забора/ворот (высота, длина, ширина створок).
- Оцените нагрузки (ветер, вес обшивки). Определите минимальное сечение уголка (например, 40×40×3 или 50×50×4).
- Сравните стоимость разных размеров уголка (учтите рост массы и цены).
- Закупите металл: проверьте сертификаты (сортамент ГОСТ/ДСТУ), осмотрите уголки на предмет ржавчины и деформаций.
- Сделайте заготовки (резка, зачистка кромок).
- Соберите каркас «на прихватках», проверьте диагонали, затем выполните финальную сварку. При необходимости добавьте укосины.
- Покройте грунтовкой и краской, дайте высохнуть.
- Монтаж на объекте: крепление к столбам, установка петель, регулировка створок.
Уголки в металлических заборах и воротах: Итог
Уголки остаются одним из лучших материалов для металлических заборов и ворот благодаря удачному сочетанию прочности, универсальности и доступности на украинском рынке металлопроката. При выборе ориентируйтесь на предполагаемые нагрузки (ветер, вес обшивки), учитывайте размеры уголка (40×40×3 мм для лёгких конструкций, 50×50×4 или 60×60×5 мм для более тяжёлых) и не забывайте о качестве сварки и защитном покрытии. Правильно подобранный и смонтированный уголок позволит вашему забору или воротам долгие годы сохранять функциональность и приятный внешний вид.