Конструктивные особенности ворот откатного типа приводят к значительным весовым нагрузкам на их опоры из-за возникающего продольного крена при рабочем закрытом положении. Для того, чтобы не произошло перекоса и искривления всей конструкции, а также чтобы не допустить соприкосновения нижней части ворот с землей, для их монтажа требуется надежная и прочная фундаментная конструкция.
В результате крепление откатных ворот к фундаментному основанию должно обеспечить правильное распределение существующих нагрузок и обеспечить достаточной опорной площадью.
Общее описание оптимальной конструкции фундамента
Практический опыт показал, что лучшая схема фундамента для откатных ворот выполняется в виде буквы П, которая состоит из двух опорных столбов, заглубленных в землю, и армированной перемычки в их верхней части. Такая форма позволяет добиться оптимальной прочности и надежности при наименьшем расходе строительных материалов.
Первый опорный столб монтируется параллельно оси воротного столба, в сторону которого отъезжают открывающиеся ворота. Вторая фундаментная опора должна располагаться на расстоянии, которое равно длине вылета бокового раскоса. Чаще всего эта длина равняется половине ширины ворот.
В массив верхней соединяющей створки устанавливаются закладные анкера для того, чтобы укрепить приводной механизм и опорно-скользящие ролики.
В наилучшей, но и более дорогой конструкции, поверхность этой балки закрывается швеллером соответствующего номера. В этом случае крепления роликов и приводного механизма можно легко зафиксировать при помощи электросварки. Установка самого швеллера производится при помощи тех же закладных анкерных болтов.
Более дешевой, но менее прочной заменой может быть стальная полоса толщиной 6-8 мм. Ее жесткость несколько ниже, чем у П-образного сечения, а поэтому количество фундаментных болтов должно быть увеличено.
Общий чертеж 1.
Общий чертеж 2.
В случае отказа от использования несущего швеллера, комплект приводных элементов необходимо приобрести до начала монтажа фундаментной конструкции. Это позволит произвести точное позиционирование закладных деталей и правильную установку оборудования в дальнейшем.
Определение возможных нагрузок на конструкцию
Наибольшие нагрузки на фундамент происходят в то время, когда подвижная створка находится в почти закрытом положении. В этот момент плечевое усилие от веса створки максимальное. После того, как ворота закрылись, их дальняя от фундамента часть попадает в уловитель и нагрузка с обеих сторон уравновешивается.
Бетонный столб, который расположен ближе к проему ворот, служит опорной точкой, воспринимающей наибольшую часть нагрузки, направленной почти вертикально вниз. На второй столб, удаленный от проема, приходится нагрузка, направленная в противоположном направлении. Поэтому для лучшей устойчивости его рекомендуется заливать под углом до 15˚ по отношению к вертикали .
Прочность горизонтального несущего пояса рассчитывается как сопротивление на изгиб обычной армированной бетонной балки. При этом сила, направленная вертикально, соответствует массе ворот, умноженной на соотношение рабочей ширины створки к длине вылета этой горизонтальной балки.
Глубина положения нижнего края опорных столбов должна быть ниже глубины промерзания грунтов. Это защитит конструкцию от воздействия сил пучения почвы в холодное время года.
Этапы проведения работ
Комплекс работ по монтажу фундамента для откатных ворот выполняется в 4 этапа:
- земляные работы;
- сборка каркаса из стальной арматуры;
- изготовление закладных деталей и их установка;
- заливка фундамента.
Каждый этап имеет свои особенности и требования к его выполнению. О том, как сделать такую фундаментную конструкцию, рассказывается в приведенной далее инструкции, а в конце статьи вы сможете посмотреть весь этот процесс на видео.
Выполнение земляных работ
Разработка грунта начинается с выкапывания траншеи под заливку верхней горизонтальной балки, которая должна проходить рядом с нижним основанием забора.
Ширина 400 мм обеспечит надежное закрепление на ее поверхности приводных и подвижных механизмов. В случае сильно осыпающегося грунта ширину необходимо принять на 150-200 мм для возможности установки опалубки.
Глубина зависит от расчетной нагрузки и составляет:
- 300-350 мм при массе створки до 800 кг и длине до 5 метров;
- 350-400 мм при массе створки 800-1000 кг и длиной 5 метров;
- 400-450 мм при массе створки 1000-1200 кг и длиной 6 метров.
После того, как горизонтальная траншея будет отрыта, можно приступать к выкапыванию вертикальных ям для армирования и заливке столбов. Достаточное сечение первого столба — 400х400 мм , а глубина этой ямы должна быть на 20-30 см ниже точки промерзания грунта.
Сечение ямы для второго столба — 500х400 мм . Увеличение размера необходимо для возможности устройства наклона столба, которое обеспечивается наклонной установкой доски или подобного материала.
В вырытые ямы засыпается песок слоем 15-20 см и хорошо трамбуется с проливом воды. По стенкам ям и на дно нужно уложить полосы геотекстиля. Проще всего это сделать, сшив мешки из этого материала в соответствии с необходимым сечением столбов.
По краям горизонтальной траншеи устанавливается опалубка из деревянных досок, верх которых возвышается над уровнем земли на 2-4 см.
Он определит высоту установки створки ворот. Дно траншеи и опалубка так же должны быть покрыты слоем геотекстиля. Все стыки между отдельными полосами полотна соединяются скобами или с помощью термической пайки.
Сборка и установка армирующего каркаса
Полная конструкция состоит из трех каркасов прямоугольной формы, изготовленных из стальной арматуры диаметром 12-18 мм и имеющих в сечении по 4 рабочих прута. Для обеспечения поверхностного бетонного слоя для защиты арматуры от коррозии, размер сечения каркасов для столбов — 280х280 мм, с выпуском стержней вверх на 300 мм.
Готовый каркас.
Для горизонтальной балки чертеж сечения каркаса зависит от ее размеров, но в любом случае он должен обеспечивать защитный слой бетона не менее чем в 50 мм. Верхние пруты должны иметь увеличенное сечение 16-18 мм, а нижние могут быть 12-14 мм. Это связано с повышенной нагрузкой на поверхность балки.
Рабочие пруты могут соединяться между собой отрезками арматуры диаметром 8-10 мм с или с использованием сварки. Второй способ менее желателен, поскольку приводит к сильному термическому нагреву материала и изменению его свойств.
Арматурные каркасы столбов устанавливаются в ямы. После этого укладывают горизонтальную часть и все три элемента соединяют в единую конструкцию.
Установка закладных фундаментных болтов
В конструкции фундамента закладные анкера должны быть установлены:
- над серединой каждого из несущих столбов для возможности монтажа опорных роликов;
- в любом удобном месте между двумя анкерами для установки приводного механизма.
Государственным стандартом предусматривается 6 видов закладных фундаментных болтов и их можно приобрести в магазине и сделать на заказ. Но если вы делаете фундамент для откатных ворот своими руками, то можно использовать самые простые анкера, которые представляют собой металлический прут с одним загнутым краем и резьбой с другой стороны.
При установке загнутые крюки должны быть направлены внутрь бетонной конструкции.
Юстировку положения анкеров лучше всего сделать с использованием доски или другого плоского материала, который можно использовать для изготовления установочного шаблона. В доске нужно просверлить отверстия в местах установки закладных элементов вставить в них анкера, так чтобы часть резьбы была на поверхности, а затем закрепить их при помощи гаек.
Закладные для крепления ворот.
После заливки бетонной смеси такая, конструкция опускается в свежий бетон до того момента, пока доска не ляжет плотно на поверхность. Точность такой установки закладных будет обеспечена. Привязывать и закреплять закладные элементы на арматурный каркас не следует, поскольку могут возникать изгибающие усилия, которые не обеспечат точной установки направляющих роликов и привода.
Укладка бетонной смеси
Основным затруднением при укладке бетона в частном строительстве является его качественное уплотнение. Погружных вибраторов во время этой работы обычно нет и уплотнение приходится делать «штыреванием» при постепенной заливке смеси слоями по 30-50 см. Если глубина ямы превышает 2 метра, то рекомендуется сперва залить бетонную смесь слоем 0,5-1,0 метра, а после этого установить в них арматурный каркас.
Бетонная смесь должна соответствовать марке М200 с классом прочности не ниже B15. На фото показано, как правильно залить фундамент для откатных ворот.
Применение винтовых свай для устройства фундамента
Свайный фундамент будет хорошо удерживать конструкцию ворот и обеспечит их достаточную устойчивость. Однако выполнение таких работ часто оказывается более дорогим и сложным.
Фундамент для откатных ворот на винтовых сваях может быть собран только до момента строительства забора. В противном случае у вас не будет технической возможности провернуть сваи, а значит и установить их.
Кроме того, в качестве горизонтальной балки (ростверка) потребуется устанавливать стальной швеллер, поскольку только он способен обеспечить устойчивость при возникающих диагональных нагрузках.
Видео по теме
Бетонное основание является ключевым компонентом, созданным для обеспечения работоспособности распашных полотен ворот. Важно, чтобы заливка фундамента под откатные ворота была выполнена квалифицированными специалистами, знающими и в точности соблюдающими технологические основы изготовления.
Профессиональный монтаж – залог надежности блока
Постоянные динамические нагрузки могут привести к деформации опоры. Ее надежность особенно важна в производственных условиях, где ежедневное количество циклов открывания/закрывания составляет несколько десятков. Используемая нашими сотрудниками технология заливки фундамента под откатные ворота гарантирует устойчивость, прочность, долговечность конструкции. Соблюдая проектные нормы, мы подготавливаем идеально ровную поверхность для последующей установки полотна, что исключает его перекос.
Технология: этапы работ, правила их проведения
Технологически правильная заливка фундамента под откатные ворота включает:
- проектирование, расчеты;
- рытье ямы соответствующих размеров;
- подготовку закладной;
- установку арматурного блока;
- монтаж электропроводки;
- бетонирование.
Габариты монтажной ямы, располагаемой вблизи забора, рассчитывают, учитывая ширину полотна и глубину промерзания грунта в данной местности. Это позволяет гарантировать устойчивость бетонного блока, отсутствие трещин, смещений, проседаний. Оптимальная длина углубления – ? ширины проема, глубина – не менее 1,5 м.
Закладную изготавливают из швеллера (металлического П-образного профиля) и приваренной к нему арматуры в виде ячеек. Она обеспечит равномерное распределение нагрузки. Готовую конструкцию помещают в подготовленную яму, закрепляя блок строго вертикально. Важно произвести идеальное горизонтальное выравнивание швеллера, поскольку именно к нему в последующем будут прикреплены подвижные ролики. Уровень металлического профиля должен соответствовать 0-й отметке забора. Это обеспечит минимальный размер зазора. Увеличить его можно, используя регулировочные площадки в последующем.
Для организации автоматического управления укладывают электропроводку в гофрированных защитных элементах, выводя их в месте монтажа электропривода.
Последний этап – укладка бетона соответствующего уровня прочности. Подобная технология гарантирует полное заполнение изнутри несущего швеллера, что позволяет избежать шума в процессе эксплуатации.
Фундамент под откатные ворота – неотъемлемая часть конструкции отпирания проезда на территорию своего участка, которые в подавляющем большинстве оснащаются системами дистанционного управления. Раздвижные и откатные ворота, несмотря на высокую стоимость и значительный объем работ по их монтажу, у домовладельцев популярны. Но существует возможность снижения общих затрат, если самостоятельно залить основание.
Порядок формирования основания
Существует несколько видов ворот, где открывание осуществляется путем бокового смещения полотна, в том числе:
- Подвесные. Представляют собой мощную конструкцию, высота которой позволяет проезжать как легковым, так и грузовым автомобилям. Рама должна выдержать вес полотна, парусность, частое открывание и закрытие полотен, подвешенных на усиленных роликах. Для придания прочности нижнюю часть рамы погружают в землю, бетонируют с обязательным армированием.
- Консольные. Не ограничивают проем для проезда автотранспорта. Они подвешены на направляющих рельсах с помощью роликов. При любом положении полотна нагрузка сосредоточена на рамной системе, расположенной на одной из сторон проемов. Для придания прочности при диагональных нагрузках открытого полотна необходимо оборудование технологически прочного фундамента.
- Рельсовые. Работа ворот представлена простым перемещением по направляющим рельсам, установленным под воротами. Для обеспечения направленного перемещения при нагрузке непосредственно на опору необходимо прочное бетонное основание.
Откатные конструкции подвесного и консольного типа
Учитывая конструктивные особенности каждого из вариантов, можно сделать вывод, что сдвижные ворота или откатные ворота, возведенные без фундамента, не смогут обеспечить выполнение возложенных на них функций.
Выбираем тип фундамента
При определении типа фундамента под откатные ворота учитывают многие параметры, в их числе: плотность и состав почвы, интенсивность воздействия водной среды, преобладающие климатические условия региона, вес конструкции и другие важные показатели. Исходя из этого принимают решение, будет фундамент свайным или .
На фото изображено основание перед заливкой.
Опалубочная система каркасно-монолитной разновидности
Свайный
Устройство фундамента этого типа производят, если почва суглинистая, грунт болотистый или грунтовые воды находятся на небольшом расстоянии от поверхности. Монтаж свайного фундамента начинают с погружения столбов на рекомендованную для региона и места установки глубину. Кроме того, она должна быть достаточной для обеспечения жесткости конструкции. На втором этапе металлические части антикоррозийными составами.
На заключительном этапе, как в случае с рельсовой конструкцией, проводят армирование, укладку, крепление, бетонирование направляющей опоры.
Схема выполнения свайным методом
Каркасно-монолитный
Формирование такого основания под любые производят на «крепких» почвах, где сдвиги земли при воздействии внешних факторов минимальны. Каркас представлен монолитной железобетонной П-образной конструкцией. Ее размеры, как и площадь опоры, зависят от ширины полотна ворот.
Схема устройства с дополнительным армированием
Так, фундамент под откатные ворота длиной 4, 5, 6 метров, должен быть минимум 2 метра, то есть не менее 1/2 части проема в длину, ширина – от 0,6 метра. Пропорционально принимаются соответствующие размеры для опорных конструкций длиной 6 метров и других размеров оснований.
Оборотная сторона сдвижного изделия с калиточной вставкой
Рисуем схему и делаем чертеж
Перед тем как сделать разметку на месте оборудования опорной конструкции, составляют чертежи с привязкой к местности без нарушения норм СНиП, схемы ее усиления армированием, указывают точные размеры всех элементов.
Схема фундамента под обычные откатные ворота должна содержать следующие сведения:
- длина и ширина траншеи, в соответствии с вышеприведенными рекомендациями;
- место размещения опоры относительно створа ворот;
- привязку к конструктивным элементам статичных и подвижных частей конструкции;
- планируемый шаг размещения элементов армирования;
- места критической нагрузки на основание;
- особенности обустройства площадки для отвода грунтовых вод, дождевых стоков;
- отверстия для сквозного трассирования коммуникаций и электрической проводки, при необходимости.
Схема размещения элементов и основные размеры составных деталей
Если владелец участка приобретает готовые откатные ворота, а установку планирует провести самостоятельно, то перед работой вполне обоснована просьба к производителю о предоставлении размеров и формы опорной бетонной конструкции, рекомендуемых им.
Схема заливки фундамента для рамы сдвижной системы и последовательность работ представлены на видео ниже.
Пошаговая инструкция устройства основания
До начала проведения работ, кроме схемы заливки фундамента раздвижных ворот, необходимо подготовить следующее:
- Расходные материалы, такие как щебень средней фракции, речной песок или мелкий отсев, гвозди, другие крепежные материалы.
- Металлические заготовки – швеллер, арматура, трубы, вязальная проволока.
- Сварочное оборудование и принадлежности.
- Бетономешалка или емкость подходящего размера для подготовки бетона.
- Инструмент, включающий группы для обработки земли – лопата, лом; металла – молот, молоток, угловая шлифовальная машинка и прочее. При устройстве деревянной опалубки необходимы ножовки, топор.
- Измерительные принадлежности – рулетка, уровень строительный, уголок слесарный, шнур для обозначения разметки на местности.
- Консольные блоки.
- Доски для оборудования опалубки.
Чертеж оборудования откатной рамы
Инструмент и расходные материалы рекомендуют приобрести заблаговременно в полном объеме. Если подготовка металлического основания конструкции и армирование ограничений по времени изготовления не имеют, то заливка бетона должна производиться без перерывов.
Схема заливки бетоном
При монтаже фундамента под любые сдвижные ворота рекомендуют разместить строительные материалы и инструмент в некотором отдалении от места непосредственных работ.
Эта мера позволит проводить монтаж, не отвлекаясь на перекладывание с места на место принадлежностей, которые не нужны в данный момент.
Делаем и монтируем каркас
Надежность фундамента для откатных ворот, залитого своими руками, во многом зависит от того, насколько качественно и правильно собрана погружаемая в бетон конструкция, а также проведено армирование основания. Последовательность этих работ представлена следующим:
- Изготовление арматурных коробов жесткости. Из прута сечением 12–14 мм нарезают заготовки, на 50–60 мм меньше длины траншеи. Ширина для боковых сторон и верха делается с допуском 30–40 мм. Арматура должна находиться в бетоне. В противном случае взаимодействие с землей приведет к образованию ржавчины, разрушению монолита.
- Перпендикулярные, охватывающие «нитки» размещают на удалении 200–300 мм друг от друга. Для них используют прут диаметром 8–10 мм. Крепят вязальной проволокой или путем сварки.
- Готовые арматурные короба в горизонтальной плоскости размещают внутри траншей.
- Выставляют и приваривают на нулевой отметке продольный силовой швеллер, а также платформу для установки двигателя.
- Рекомендуют сразу предусмотреть трубу для подвода силового и управляющего кабелей.
Чертёж полотна
После окончания данных работ проверяют надежность варочных швов и соответствие горизонту, а затем начинают заливать основание.
Основное предназначение ограды - обозначение границ участка, его защита от вторжения посторонних особ. Кроме забора, располагающегося по периметру территории, эта конструкция включает и ворота, через которые осуществляется вход/въезд в частные владения. Они представлены во многих вариациях, но наиболее удобными являются передвижные полотна. Поскольку они довольно массивные, потребуется соорудить крепкий фундамент под откатные ворота, который выдержит их вес.
Передвижной механизм представлен роликами, закрепленными снизу рамы полотна, благодаря которым оно перемещается по специальным направляющим. Это придает откатным воротам ряд преимуществ:
- у них нет ограничения по высоте;
- они обладают низкой парусностью (плохо поддаются влиянию ветра);
- могут быть дополнительно оснащены системой автоматического управления.
На заметку: сдвижная конструкция стоит дороже обычной, имеет больший вес, требует закладки крепкого основания.
Определение типа фундамента
Фундамент для откатных ворот служит для удерживания консольных блоков, на которых фиксируется конструкция . Он возводится в форме многоугольника и располагается непосредственно в почве.
Для надежности основания необходимо правильно выбрать место под него и сделать точные расчеты. При этом следует учитывать:
- тип почвы на участке;
- предполагаемую нагрузку на ворота.
Под сдвижную конструкцию закладывают:
- свайный фундамент. Его используют на суглинистых, болотистых грунтах, или там, где подземные воды подходят близко к поверхности. Данное основание может быть монолитным (цельнозаливным) или винтовым (свайным, стержневым). Фундамент для откатных ворот на винтовых сваях быстро укладывается, его можно вбить за 1 день. Предварительно элементы основания обрабатывают средством от коррозии, а после монтажа дополнительно бетонируют. Цельнозаливной фундамент представлен швеллером, уложенным на армированные столбы, скрепленные общей канавкой из железобетона. Он не уступает в надежности свайному, но закладывается дольше;
- каркасно-монолитное основание. Оно используется на устойчивых грунтах или почве с незначительными сдвигами. Данное основание состоит из П-образного каркаса, на который опираются консольные блоки, удерживающие раздвижной механизм. Цельнолитой каркасный фундамент под откатные ворота длиной (4-5-6) метров должен иметь длину, составляющую не менее ½ ширины проема ворот, ширину - около 0,6 м, глубину - на 0,25 м ниже отметки промерзания почвы. Данные габариты позволяют избежать перекоса конструкции. На сооружение каркасно-монолитного основания уходит около 1 недели.
Технология закладки основания для откатной конструкции
Устройство фундамента для ворот с передвижными полотнами своими руками - процесс, требующий значительных затрат сил и времени. Но если правильно сделать расчеты и придерживаться технологии выполнения работ, то можно собственноручно соорудить качественную и функциональную входную группу. Рассмотрим это на примере закладки каркасно-монолитного основания.
Разработка схемы
Работы начинают с определения размеров фундамента. Для этого необходимо знать такие показатели:
- ширину проема;
- габариты и вес ворот;
- тип почвы.
Оптимальная ширина фундамента - от 0,5 до 0,7 м, глубина - 1,5-2,5 м (точный показатель зависит от промерзаемости почвы), длина основания составляет свыше ½ ширины проема. При этом необходимо сделать отступ с одной стороны входной конструкции для отката полотна. Все эти данные следует отобразить на схеме.
Внимание: чертеж со всеми размерами позволит сделать расчет материалов, необходимых для сооружения основания, правильно организовать работы по его возведению.
Подготовительные работы
Подготовка к сооружению основания под сдвижную конструкцию включает ряд работ. Среди них выравнивание территории, ее зачистка от растительности, корней. Согласно составленной схеме копают траншею необходимых параметров. На ее дне формируют плотную гравийно-песчаную подушку.
Изготовление металлического каркаса
Как сделать фундамент для откатных ворот крепким и надежным? Для этого его усиливают закладным элементом. Он представляет собой П-образный каркас, стойки которого сформированы из арматурных прутьев d12 и горизонтального швеллера, ширина которого составляет минимум 20 см. Его предназначение - равномерное распределение напряжения по всей конструкции.
Длина закладного элемента зависит от габаритов проема. По стандартам она должна составлять не менее ½ ширины ворот. Для откатной конструкции длиной 4 м сооружают металлический каркас длиной 2 м.
Закладной элемент укрепляют поперечным армированием, которое выполняют с шагом 0,3-0,4 м. Сборка каркаса осуществляется двумя способами:
- при помощи сварки рамы из арматуры с последующим креплением швеллера;
- путем приварки к металлической полосе уголков/прутьев.
Перевязка арматурных прутьев осуществляется при помощи стальной проволоки или сварки. Металлические штыри располагают так, чтобы их верхняя часть не выступала над поверхностью грунта. Горизонтальность монтажа закладного элемента обязательно следует проверять уровнем, иначе существует риск перекоса конструкции.
Заливка бетона
Для этого понадобится раствор. Готовится он из цемента и песка в соотношении 1:3. Повысить прочность конструкции можно, насыпать в раствор щебень. Как правильно ?
Заливка траншеи бетоном проводится так, чтобы смесь покрыла не менее 2/3 высоты арматуры. Это поспособствует правильной установке ворот. Столбы для входной конструкции устанавливают заблаговременно. Технологически фундамент для ворот должен захватывать не только проем, но и консольные опоры. Бетонированию подлежит вся плоскость, которую будут занимать передвижные створки.
При этом необходимо избегать возможного перекоса каркаса. Поверхность под роликовым механизмом должна быть ровной и достаточно широкой для нормального функционирования конструкции.
На заметку: для получения качественного и надежного основания используется цемент марки не ниже М 500 и щебень фракционностью 30-40. Затвердевание фундамента длится около 2 недель, по нормам СНИП необходимо, чтобы он выстоялся на протяжении 28 дней.
Фундамент под ворота откатного типа соорудить несложно. Но при этом следует правильно сделать расчет конструкции и строго придерживаться технологии при ее возведении. Только в таком случае автоматическая система будет работать исправно, а откатные ворота будут функциональными и прослужат длительное время.
Для установки откатных ворот необходимо надёжное основание, выполненное с учётом нескольких специфических требований. Предлагаем рассмотреть основные вопросы относительно степени заглубления такого фундамента, расположения закладных элементов, схемы армирования и этапов выполнения работ.
Конфигурация фундамента под откатные ворота
Из-за значительной длины вылета створки основание откатных ворот испытывает существенные нагрузки в виде продольного крена. Чтобы противодействовать им, фундамент должен обладать достаточной площадью соприкосновения с грунтом, правильной схемой распределения воздействий и высокой конструкционной прочностью. При этом важно обеспечить минимальный расход материалов — арматуры и бетонной смеси.
Как показала практика, наиболее выгодным форм-фактором фундамента для откатных ворот служит П-образная конструкция, состоящая из двух столбов и верхнего пояса, связывающего их между собой. Первый столб располагается параллельно столбу, ограничивающему проём ворот со стороны расположения приводного механизма. Второй столб удалён от проёма ровно на расстояние вылета нижней балки, соединённой со створкой раскосом. В общем случае производители откатных ворот делают вылет балки длиной не меньше половины ширины основной створки.
1 — швеллер №20; 2 —арматурный каркас; 3 — электрический привод; 4 — роликовые опоры; 5 — поддерживающие ролики; 6 — створка ворот; 7 — зубчатая рейка; 8 — концевой ролик; 9 — нижний уловитель; 10 — верхний уловитель
Верхний связывающий пояс должен содержать закладные элементы анкеровки, предназначенные для крепления опорных роликов и приводного механизма. В ряде случаев можно рекомендовать укладку в верхнюю грань стального швеллера за номером от 16 до 20. При такой конструкции фундамента гораздо проще позиционировать привод с блоками опорных роликов и закрепить их при помощи сварки, но подобное устройство не лишено недостатков. Главным фактором риска считаются коррозионные процессы, возникающие из-за отсутствия защитного слоя бетона, при этом возможно разрушение структуры не только верхнего пояса, но и всего фундамента. Также гладкая поверхность швеллера не обеспечивает достаточно высокого сцепления с бетонной массой, поэтому армирование в любом случае должно присутствовать.
Если комплект приводных механизмов для откатных ворот закуплен до начала строительства фундамента, гораздо проще будет обойтись анкеровками, которые устанавливают в толщу бетонного изделия. Если точные установочные размеры для привода неизвестны, следует обустроить универсальную монтажную плоскость. В наиболее надёжном варианте устройства она представлена широкой металлической пластиной, имеющей множественные точки крепления к арматуре фундамента.
Действующие нагрузки
Чтобы устроить фундамент под откатные ворота с минимальными затратами материалов и трудовых усилий, следует понимать механику его работы. Здесь на руку играет тот факт, что конструкция имеет ограниченное число сосредоточенных нагрузок.
Поскольку основное воздействие на фундамент от створки осуществляется в её закрытом положении, схема распределения нагрузок может быть рассчитана довольно просто. Столб фундамента, расположенный ближе к проёму, служит точкой опоры и воспринимает основную массу ворот, направленную по вертикальной оси. Поскольку в закрытом положении крайняя свободная часть створки опирается на уловитель, моментом искривления и ветровыми нагрузками можно пренебречь.
Второй столб, расположенный на удалении от проёма, испытывает нагрузку в обратном направлении. Устойчивость фундамента во многом определяется мощностью связывающего пояса и формой второго столба. Для противодействия вырывающим нагрузкам его грань, обращённая внутрь, выполняется скошенной под углом в 10-15°. При этом прочность верхнего пояса можно рассчитать по сопротивлению изгибу обычной бетонной балки: сила, действующая вертикально вверх, будет равна массе ворот, умноженной на соотношение длин плеч рычага, то есть отношению основной ширины створки к длине вылета нижней балки.
Не следует пренебрегать и временными нагрузками. П-образная форма фундамента не особо выгодна для противодействия силам морозного пучения, поэтому столбы должны либо иметь длину, превышающую глубину промерзания, либо окружаться гигроскопичной несжимаемой оболочкой.
Как проще провести земляные работы
Проведение земляных работ начинается с рытья траншеи под верхний армопояс. Он примыкает вплотную к основанию забора без жёсткой связи с ней, имеет ширину не менее 40 см и глубину, соответствующую действующему классу нагрузок. Чтобы быть уверенным в прочности связывающего пояса, можно руководствоваться простой схемой: глубина подземной части в 25 см при массе створки до 1000 кг и 35-40 см при массе створки свыше 1000 кг и её длине не более 5 метров.
На втором этапе роются ямы для бетонирования столбов. Стенки ям можно использовать в качестве готовой опалубки, только если грунт не слишком рыхлый. Если стенки сильно осыпаются, ямы следует рыть на ширину в 10-15 см больше с каждой стороны для устройства щитовой опалубки . Сечение столбов — квадрат, сторона которого равна ширине верхнего связывающего пояса.
Вырыть ямы под столбы можно достаточно просто обычной штыковой лопатой. После зарубки по краям и разрыхления дна выемка грунта производится штукатурным ковшиком. Когда глубина ям становится слишком большой и выемку не произвести руками, ручку ковша следует удлинить стальной трубой и выгребать разрыхленный грунт, прижимая ковш к стенке ямы.
При выкапывании ямы под второй столб необходимо увеличить её ширину с внутренней части примерно на 1/5 от глубины залегания фундамента. Другой вариант — заглубить второй столб хотя бы на 1/3 больше длины первого. Чтобы обеспечить наклон внутренней грани, в яму укладывается отрезок пенопластовой плиты.
После того как ямы вырыты, на их дно насыпают ПГС слоем около 20 см и трамбуют подушку колодой. Далее в опалубку вкладывают мешки из полиэтиленовой плёнки, соответствующие размерам «ног» фундамента. Верхние края мешков нужно подрезать и завернуть на дно траншеи под армопояс. Надземная часть фундамента формируется опалубкой из досок шириной в 200-250 мм, верхняя грань которых выводится в общий горизонт. В опалубку и траншею также укладывается гидроизоляция — полиэтиленовый рукав, верхние края которого выворачивают наружу и крепят скобами к внешним сторонам палуб. Внутри перехлёсты плёнки фиксируются обычным скотчем.
Сборка арматурного каркаса
Армирование фундамента под откатные ворота представлено тремя прямоугольными каркасами, в каждом из которых имеется по четыре ряда рабочей арматуры толщиной около 14 мм. Два каркаса собираются для столбов с тем расчётом, чтобы со всех сторон образовались защитные слои бетона не менее 60 мм, а выпуск стержней вверх составлял порядка 30-35 см.
Армирование фундамента под откатные ворота: 1 — рабочая арматура Ø14 мм; 2 — песчано-гравийная смесь; 3 — бетон В15; 4 — конструкционная арматура Ø10 мм; 5 — рабочая арматура Ø 16 мм; 6 — закладные анкеры
Армирование связывающего пояса должно обеспечивать достаточную прочность для удержания массы ворот. Ввиду направления действия нагрузок усиленное армирование устанавливается в верхней части пояса — это две нитки рифлёной арматуры диаметром 16-18 мм. Нижний ряд из двух прутьев толщиной по 12-14 мм предназначен для обеспечения общей стабильности бетонной конструкции и противодействия временным нагрузкам. Между собой рабочая арматура соединяется прямоугольными хомутами из конструкционной гладкой арматуры толщиной 8-10 мм.
После укладки верхнего арматурного каркаса он связывается с армированием столбов. Прутья, расположенные с внутренней стороны, загибают на уровне нижнего ряда армирования пояса, наружные — на уровне верхнего. Перевязка прутьев разных каркасов должна осуществляться как минимум двумя проволочными хомутами, длина перехлёста — не менее 20 диаметров используемой арматуры.
Установка закладных для крепления ворот
Закладные анкеровки для крепления привода устанавливаются группами в трёх местах: по центру каждого столба, где будут установлены опорные ролики, и в произвольном месте между ними, где планируется размещение самого приводного механизма .
В качестве закладных элементов используют шпильки с резьбой на конце. Обратные концы шпилек загибают в виде полукруглого крюка длиной около 150 мм, а резьбу защищают липкой лентой. Вопреки устоявшемуся мнению, закладные такого типа не должны привязываться к прутьям рабочей арматуры чтобы не оказывать на них изгибающего воздействия. В общем случае крюки располагаются внутри верхнего арматурного каркаса и направлены к центру бетонного изделия.
Чтобы обеспечить правильность юстировки закладных с основаниями роликов и приводного механизма, для них изготавливают установочный шаблон. Это может быть металлическая пластина, лист ОСП или каркас из деревянных реек. В шаблоне согласно схеме разметки сверлятся отверстия, в которые продевают прямые части закладных крюков и контрят их гайками с двух сторон. Полученная сборка погружается в фундамент сразу после заливки бетона и выравнивается по планируемой плоскости установки ворот.
Заливка фундамента
Если глубина ям для столбов фундамента достигает 2-х метров, при сбрасывании бетонной смеси имеется риск её расслоения. В таком случае заливку проводят при установленном каркасе и тщательно уплотняют бетон штыреванием слоями по 40-50 см. Бетон не будет расслаиваться при сбросе с высоты до 1,5 метров, в этом случае рекомендуется сперва заполнить ямы на 1 метр от дна, а затем погрузить в них каркас столбов.
Для фундамента под откатные ворота следует использовать бетон класса прочности не ниже В15 с фракцией наполнителя в 4-5 раз меньше расстояния между наиболее близкими элементами армирования. Для увеличения подвижности смеси имеет смысл готовить её на слабом мыльном растворе.
После заливки смеси верхнюю плоскость разглаживают и укрывают фундамент полиэтиленовой плёнкой. Через 3-4 дня надземную опалубку можно снимать и подштукатурить обрушенные грани при необходимости. Монтаж приводной техники для ворот рекомендуется начинать не ранее середины общего срока выдержки, то есть спустя две недели после заливки.
