Ja widziałem słupki o długości 2,80m o przekroju 10x10cm do 12x12cm z otworami przelotowymi na szczycie słupka oraz w połowie (po wkopaniu oczywiście na głębokośc 70-80cm).
Takie słupki stoją w moich stronach w sadach jabłoniowych prowadzonych wrzecionowo. Jabłonie mają 2,5-3,5m wys i oczywiście przywiązanie są w 2-4 miejscach do drąga (palika) drewnianego o długości 3,5 - 4m wkopanego na 50cm w ziemię.
Powiem tyle, że każde drzewko ma swój palik, rozstaw między drzewkami to 1-2m (zelezy od odmiany i sadu), a betonowe słupki są co 6-10 drzewek. Każdy palik przywiązany jest do drutu ocynkowanego 4-5mm przeciągniętego przez wszystkie słupki betonowe przez całą długośc sadu (średnio 200-500m).
Nie widziałem jeszcze złamanego słupka betonowego a wiatr daje niezły napór na taką ścianę (rząd) drzewek.
na końcu każdego rządu jest mocniejszy słupek ze specjalnym wgłębieniem w które wstawia się (czubek - ostry koniec) drugiego słupka pod kątem około 45' do wewnątrz rzędu i stanowi on zastrzał. Krańcowe słupki betonowe i zastrzały są betonowane i nie sposób ich wyrwać. Byłem kilka razy przy takim montażu. Szybciej drut pękał a był naciagany wielokrązkiem lub ciagnikiem do momentu aż trącony wydawał dźwięk.
W odniesieniu do zdjęcia wstawionego przez heavego.
Odciągi są rzeczywiście ,,skopane" bo przy takim sposobie odciągania jest prawo momentu. Zakładamy że słupek krańcowy wbity jest pionowo (na zdjęciu jest skośnie).
Rysunek przedstawia istotę poruszonego problemu.
Oznaczenia sił działających na drut słupek i odciąg.
A=siła wciskająca słupek w grunt,
C=siła wyciągająca odciąg (przeciwnie skierowana do siły A) ma uzasadnienie gdy słupek końcowy nie bedzie miał odciągu ale zastrzał skierowany do wewnątrz rzędu),
D=siła napręzająca odciąg (jeśli zamiast odciągu będzie zastrzał skierowany do wewnątrz rzędu to ta siła będzie go wciskać w grunt),
E=siła naciągu druta (dla wszystkich przypadków 200kG)
Obliczenia dla naciągu druta E=200kG przedstawiają się następująco.
Przypadek pierwszy (kolor czarny).
Jeśli drut górny jest na wys 2m a odciąg 1m od słupka to kąt nachylenia odciągu od ziemi wynosi:
x=63,435' bo tgx=(2m/1m)=2.
Wobec tego siła napinająca odciąg wynosi:
D=200kG/[cos(90-x)]= 200kG/(cos 23,565')=200kG/0,4472=447kG.
Siła wciskająca słupek w grunt wynosi:
A=D*sin(90-x)=200kG*sin63,435'=447kG*0,8944=400kG
Przypadek drugi (kolor czerwony).
Jeśli naciąg byłby wbity w odległości 2m od słupka (a drut na wysokości 2m) to kąt x byłby taki sam jak 90-x, wobec czego siła wciskająca słupek w grunt byłaby taka sama jak siła naciągu druta czyli 200kG ( z zalezności na tg 45'). Natomiast siła napinająca naciąg wynosiłaby pierwiastek kwadratowy z sumy kwadratów obu sił czyli:
D= sqrt [ (E^2) + (a^2) ]=sqrt [ (200 kG)^2 + (200kG)^2 ]= 283kG.
Przypadek trzeci (kolor zielony).
Jeśli naciąg przywiązalibyśmy do jakiegoś drzewa np. na granicy sadu na wysokości około 2 m (odciąg byłby przedłużeniem druta) to kąt x wynosiłby prawie 90' co oznacza ze tg x zmierza do nieskończoności. W takim przypadku:
A=D*sin(90-x)=D*sin(90-90)=200kG*sin 0' = 0kG
czyli siła wciskająca słupek w glebę A=0kG.
W takim przypadku nie ma uzasadnienia twierdzenie o obliczaniu ramion trójkąta prostokątnego z sumy(różnicy) kwadratów, bo nie ma tego trójkąta (oznacza rozkład sił).
Tak więc siła naciągu druta równa się sile naciągu odciągu ale przecinie skierowanych. Na słupek nie działa żadna siła.
Dla słupka wstawionego skośnie jak na zdjęciu u heavego siły rozkładają się inaczej ze wzgędu na inny kąt słupka (liczy się wg podobnego schematu)
Jednak jeśli nie będzie to trójkąt prostokątny, całe obliczenia musimy liczyć na podstawie sin, cos, ctg lub tg i nie posłużymy się uproszczeniami liczonymi wg twierdzenia o sumach ( różnicach) kwadratów ramion w trójkącie prostokątnym.
Na zdjęciu są dodatkowe druty na całej wysokości a odciąg jest na pewnej wysokości od ziemi. Komplikuje to obliczenia ale one są proste do obliczenia (musimy obliczyć sumę sił naciągu wszystich drutów).
Wykonuje się obliczenia wartości momentów zginających słupek każdego druta z osobna (siła naciągu * wysokość od ziemi), następnie trzeba zsumować te momenty, a na koniec podzielić przez wartość ramienia (jest nią wysokość od ziemi) odciągu co da nam sumę składowych sił.
Myslę że dobrze jest wstawić słupek w ziemię i dać zastrzał do wewnątrz pod kątem 45' . Dużo miejsca się nie straci a rozkład sił będzie optymalny.
siła naciągu druta będzie równa sile naciągu odciągu (sile wyciągającej słupek betonowy) natomiast siła napierająca na słupek skośny (zastrzał) będzie pierwiastkiem sumy kwadratów czyli 1,41 razy większa.
Ja tak bedę wstawiał słupki za 2 lata.