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
Основная функция заборов и ограждений – защита частной собственности от внешних посягательств. Существует довольно много разновидностей подобных конструкций, в настоящий момент очень популярны и удобны в применении откатные ворота. Принцип их действия довольно прост. На основание устанавливаются роликовые опоры и направляющая, благодаря которым движется полотно. Поскольку откатные ворота – это довольно массивное сооружение, для него нужен надежный и прочный фундамент.
Что представляет собой фундамент под откатные ворота
Ворота передвигаются по опоре в виде роликов, которые крепятся у основания. Крепкий фундамент делается только в том случае, если нижние части створок опираются на землю. Основа представляет собой ровное сооружение высокой степени прочности, предназначенное для фиксации консольных блоков, которые удерживают конструкцию.
Фундамент располагается в грунте и имеет форму правильного многоугольника, траншея усиливается арматурой и заливается бетонным раствором. Для такого основания важно правильно выбрать место и провести точные расчеты.
Технология заливки фундамента
Заливка основания – это один из самых важных моментов во всем процессе. Условно все действия, связанные с проведением данных работ, можно разделить на несколько этапов:
- Расчет размера траншеи. Ширина фундамента должна быть примерно полметра, глубина зависит от степени промерзания грунта, как правило, она колеблется от 1,5 до 2-2,5 метров. От края проема со стороны отката ворот следует отступить расстояние, которое равно половине ширины проезда.
- Выкапывание траншеи . Яма должна соответствовать полученным размерам, на ее дно выкладывается подушка высотой 10-15 см, состоящая из гравия и песка.
- Изготовление основы из арматуры. Металлические штыри можно связать между собой специальной проволокой или приварить друг к другу. Необходимо следить за тем, чтобы арматура была прочно зафиксирована. Полученный каркас нужно расположить таким образом, чтобы та часть конструкции, которая выступает, располагалась не менее чем на 10 см ниже поверхности грунта. Фундамент должен находиться вровень с землей, при помощи строительного уровня следует проверить правильное расположение конструкции, она должна быть установлена строго по горизонтали.
- Изготовление бетонного раствора. Понадобится примерно 2 ведра цемента и 5-6 ведер песка. Для того чтобы фундамент лучше встал и был более прочным, в раствор можно добавить щебень в том же количестве, что и цемент. Чтобы смесь была прочной и качественной, нужно брать цемент маркой не ниже 500, а щебенку фракции 30-40. Смесь не должна быть слишком густой. После приготовления раствора можно проверить его качество, для этого можно ударить по бетонному блоку молотком, он не должен крошиться.
- Заливка бетоном. Раствор необходимо залить таким образом, чтобы он закрыл не менее двух третей арматуры, это придаст сооружению прочность. Во время заливки следует внимательно следить за тем, чтобы каркас из арматуры не смещался в сторону.
- Монтаж швеллеров. Элементы необходимо зафиксировать строго по вертикали и горизонтали, только после этого при помощи сварочного аппарата закрепить их на той части арматуры, которая выступает. Затем залить бетоном остальную часть основания. Заливка фундамента для откатных ворот должна производиться вместе с несущим швеллером, иначе полотно, двигаясь по пустому швеллеру, будет греметь. Затем следует приварить основной и приводной швеллера по направлению движения ворот. Следите за тем, чтобы не располагать его близко к забору, чтобы ворота беспрепятственно двигались, не задевая столбы.
- Затвердевание бетона. Это займет от 7 до 14 дней в зависимости от времени года и погодных условий. По нормативам СНИП фундамент должен выстояться не менее 28 дней.
Схема конструкции фундамента
Чтобы определить величину траншеи под основание, необходимо учитывать размер и вес самих ворот, а также ширину проема. Правильная схема будет отображать три параметра:
- Длину (не менее половины ширины проема);
- Ширину (достаточно будет 50-70 см);
- Глубину (не менее 1,5 метров, исходя из степени промерзания грунта).
Траншея должна получиться прямоугольной формы. Необходимо сделать чертеж, на который нанести все элементы конструкции и размеры, это поможет в дальнейшей работе.
Необходимые материалы
Для заливки основания под откатные ворота потребуются определенные материалы и инструменты:
- Цемент, щебень и песок для приготовления бетонного раствора;
- Продольные металлические швеллера;
- Консольные блоки;
- Арматура для изготовления обрешетки;
- Деревянные доски в том случае, если будет сооружаться опалубка;
- Сварочный аппарат;
- Бетономешалка;
- Строительный уровень;
- Лопаты;
- Рулетка;
- Топор, ножовка и молоток.
Экономить на стоимости исходных материалов специалисты не советуют, поскольку это не лучшим образом отобразится на качестве сооружения, его прочности и дальнейшей эксплуатации.
Фундамент под откатные ворота своими руками – пошаговая инструкция
Сооружение основания под такие ворота – процесс серьезный и довольно трудоемкий, но соорудить его можно своими силами, если выполнять все действия последовательно и придерживаться описанной выше технологии заливки.
Можно выделить следующие этапы работ:
- Составление схемы с учетом всех параметров будущего основания (размера ворот и проема, длины, глубины и ширины траншеи, степень промерзания грунта).
- Выкапывание ямы под заливку фундамента.
- Установка арматурного каркаса и швеллеров. Разместить конструкцию следует примерно на 50 см ниже верхней части ворот. На другой стороне проема делают еще две закладные, отступив 10-15 см от края. На них крепятся ловители, которые ограничивают движение полотна ворот. Как правильно сделать закладную, будет описано ниже.
- Изготовление бетонного раствора (цемент, песок и щебень в нужных пропорциях).
- Заливка основания. В процессе бетон нужно слегка утрамбовывать. Бетону нужно дать пару дней отстояться, после чего между арматурой, которая выступает, установить три поперечных швеллера так, чтобы они располагались строго по вертикали и горизонтали. После этих действий уже можно залить остальную часть бетонного раствора.
- Выдержка фундамента. Идеальным вариантом будет выдержать фундамент 28 дней, однако, на практике для такого типа сооружений достаточно и 14 дней.
Как изготовить закладные
Закладной элемент – это конструкция, состоящая из арматуры и швеллеров, ее основное назначение заключается в распределении напряжения, возникающего в бетонном блоке.
Соорудить ее довольно просто:
- Швеллер обрезать по длине ямы для фундамента.
- Приварить к нему арматуру диаметром 1,6-2 см, потом крепко связать ее части между собой, используя вязальную проволоку, например.
- Установить закладную в траншею арматурой вниз так, чтобы боковая часть конструкции плотно прилегала к столбу, а верхняя часть – к краю проема.
В процессе сооружения фундамента можно упустить из внимания некоторые важные моменты, которые помогут сделать основание прочным, а работу самих ворот безукоризненной.
Обратите внимание на следующие нюансы, чтобы избежать самых распространенных ошибок:
- При расчете ширины основания надо учитывать вес ворот и прочность столбов, поскольку нагрузка всех элементов конструкции на фундамент может быть разной.
- Арматуру для закладной необходимо обвязать вязальной проволокой или приварить, поскольку это позволит крепко зафиксировать конструкцию.
- После установки закладного элемента заливать яму бетоном следует так, чтобы он полностью не покрыл закладные, это поможет в дальнейшем правильно установить ворота.
- Столбы, которые будут служить опорой для всего сооружения, следует установить заблаговременно.
- Заливать фундамент нужно не только под сами ворота, но и для опорных столбов.
При сооружении основания для откатных ворот обязательно нужно соблюдать все перечисленные выше правила и технологические этапы. Наверно сооруженный фундамент или неправильно установленный каркас закладного элемента не позволят автоматической системе работать правильно, спровоцируют процессы разрушения частей конструкции, ведь функцией основания для ворот является жесткая фиксация элементов крепления и восприятие направленных вертикально сил.
Оговоримся сразу, что фундамент под откатные ворота делается не всегда, а только в случае опоры нижней части откатных створок на «землю». Подвесные конструкции такой фундамент не требуют, хотя опорные конструкции могут потребовать специальных мер по закреплению в грунте.
Что такое откатные ворота рассмотрено в другой статье, здесь мы обсудим строительную часть, и постараемся дать практические советы, как можно сделать необходимый фундамент своими руками, если это необходимо.
Несколько слов о фундаментах вообще.
Предполагается, что фундамент опирается на непромерзающий слой земли. То есть на грунт, который не испытывает циклов, замерзания-оттаивания. Это «глубина промерзания». Такое устройство значительно увеличивает срок жизни, особенно, если ворота сделаны своими руками. Толковых пояснений, что это за глубина, обычно найти почти невозможно.
Ширина фундамента для откатных конструкций обычно указывается как 550 – 600 мм. Обоснования тоже нет, когда-то написали первую статью, и все копируют, перевирая, и не задумываясь, почему именно столько.
Бетон фундамента, отдельная история. Он получается из цемента, из смесей, щебня и вскоре кто-нибудь догадается, что можно делать его из штукатурных составов.
Ещё армирование. Это тоже любопытный набор фактов, со ссылками на нормативы, запугивания, что своими руками без сварки никак не заармируешь, прочими ужасами новейших технологий.
Итак, что же такое фундамент для ворот, с точки зрения практичного человека, готового сделать эту не самую сложную работу своими руками?
Развенчаем мифы о фундаментах, без потери прочности и надёжности.
1-й миф. Фундамент должен служить много столетий.
Возможно. Проблема в том, что фундамент для откатных ворот не сможет служить гораздо дольше ворот, хотя бы потому, что они металлические, а значит, проржавеют гораздо раньше. Возникает разумный вопрос – стоит ли избыточная трата сил и средств на обустройство того, что итак при правильном подходе переживёт не одни ворота, и не на один десяток лет?
Практика показывает, что суммарная стоимость фундаментных конструкций обоснована для строений, но применение строительных норм к простым основаниям приводит к банальному удорожанию, без выигрыша в процессе эксплуатации.
Проще говоря, если толщина ворот 20 см., то фундамент шириной 60 см., не нужен, хватит и 25 см.
2-й миф. Ширина траншеи (фундамента ворот) должна быть не меньше 55 см. Потому что (тут можно найти множество обоснований именно этой ширины).
Если Вы собрались сделать всё своими руками, возьмите лопату, и попробуйте выкопать траншею шириной 30 см., глубиной в метр. Пока Вы занимаетесь этим малоперспективным делом, ещё один факт – шаг арматуры, перевязанной вязальной проволокой. Шаг кратен толщине, и для прутка в 12 мм, это сколько? Правильно – 25 см.
Если Вам предлагают выкопать траншею глубиной в 1,8 метра, шириной в 25 см., первое, о чём Вы спросите у «эксперта» — «Как?». Отсюда рекомендованная ширина – 55-60 см., (что можно сделать лопатой), а как следствие – излишки материалов, арматуры и прочие расходы.
3-й миф. Армирование траншеи, перед заливкой бетона.
Строго говоря, если мы делаем фундамент для откатных ворот, особой прочности ему не нужно вообще. Главная задача – обеспечить равномерное движение опорных роликов нижней части створки. Но, учитывая, что толщина бетонной конструкции небольшая, а высота приличная, необходимо укрепить эту конструкцию, чтобы она не начала разваливаться на куски.
В любой инструкции, если конечно собрались делать это своими руками, будет написано про сварочный аппарат. Уверяем Вас, для неподготовленного сварщика, грамотно связать конструкцию выставленную «на весу» практически невозможно.
Да это и не нужно – задача арматуры увязать фундамент так, чтобы он представлял собой единой целое, с точки зрения нагрузок, которые дают в данном случае именно ворота. Если мы говорим про обустройство ворот в частном владении, нагрузки эти будут невелики.
Самое правильно решение – обвязка арматуры вязальной проволокой. С одной стороны Вы надёжно зафиксируете внутренний каркас (чтобы не изменилась геометрия при заливке раствором), с другой стороны, при высыхании раствора, не возникнут излишние внутренние напряжения. Если решили делать своими руками – откажитесь от сварочных работ, это будет только на пользу всей конструкции.
4-й миф. Бетон.
При производстве бетонных изделий (ЖБИ), применяются технологии, нормативы, и многое другое. Что бы Вам ни говорили – в бытовых условиях изготовить настоящий железобетон (или бетон), практически невозможно. Получится цемент. О нём и будем говорить. Марка, чем выше, тем лучше. Добавление присадок – в зависимости от финансов, но закрепляющие никогда лишними не бывают.
В остальном, просто соблюдайте инструкции, тогда качество полученного фундамента будет довольно высоким. Напомним, что для откатных ворот не обязательно делать фундамент на всю ширину проёма!
Расчёт необходимой для перекрытия проёма части фундамента зависит от веса ворот, а также прочности столбов, о чём часто забывают упомянуть! Чем прочнее столбы, тем меньшая нагрузка откатных створок на фундамент!
5-й миф. Главный. Глубина промерзания.
Для каждого региона, типа грунта, годовых особенностей и принципа отвода грунтовых вод этот параметр разный. Вы можете сделать откатные ворота на фундаменте глубиной в метр, и они будут служить долго, а у соседа произойдёт перекос и заклинивание. Дело в том, что Вы устроили дренаж, а он нет. У Вас есть слив дождевой воды, а у него нет. И так далее. Отсюда и попытка заведомого увеличения «глубины промерзания», как обычная перестраховка подрядчика, платить не ему. А копать Вам, если сами делать будете.
Как поступить? Самое правильное, Принять во внимание, что 50-70 см. грунта промёрзнут рано, или поздно. Значит, при таянии «мёрзлый твёрдый» грунт снизу, просто выдавит оттаявший сверху. Он вспучится. Это называется пучинистость грунта. Чем больше он впитывает влаги, тем прочнее замерзнёт нижний слой и тем больше будет выдавливание верхнего слоя при оттаивании. Если поняли о чём речь, всё остальном просто.
- Выясняем свойства грунта в нашей местности, определяем расчётную величину промерзания, пучинистость и другие параметры, если они есть.
- Обеспечиваем отвод грунтовых вод в зоне фундамента на глубине примерно 60-70% уровня промерзания (например, закладкой дренажных труб), и опирает фундамент не на «дно траншеи» (которую придётся заливать всю), а на заглубленные столбы, которые обеспечат неподвижность всей конструкции в период интенсивного таяния верхнего слоя почвы. После схода вод, фундаменту ничего угрожать не будет.
Для центрального региона, с глубиной промерзания в 1,6-1,8 метра, фундаменту глубиной в 0,5 – 0,7 метра, шириной 0,6 м., длиной в 3 метра, достаточно трёх столбов, дно которых ниже самой жёсткой расчётной глубины промерзания. А это экономия и на земляных работах, и на арматуре и на количестве цемента.
Мы не призываем Вас, действовать «на глазок»! Мы советуем обдумать, стоит ли вкладывать в фундамент столько усилий, денег и нервов, сколько требуют исполнители? Можно решить проблемы гораздо меньшими затратами, но даже в этом случае, всё-таки стоит проконсультироваться со специалистами. Экономия должна быть экономной, а не примером пословицы «Скупой платит дважды»!
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.
При покупке дачи или загородного участка, первым делом практически каждый владелец старается заняться обустройством ограждения и ворот. К тому же ворота должны быть красивыми, современными и максимально функциональными.
Именно он является основным элементом в креплении конструкции, а значит, его устройство нуждается в особом подходе.
Чтобы сделать фундамент для откатных ворот, потребуется немного потрудится, хотя это того стоит.
Проектирование
Как для откатных ворот, так и для фундамента понадобится схема, в которой будут указаны все его параметры. Схема включает в себя: ширину, длину, глубину. К тому же в ней описываются все используемые материалы.
Также схема должна содержать доскональный чертеж со всеми размерами. Руководствуясь ими, вы сможете легко разобраться, что требуется делать в данной конструкции.
Подготовка инструментов и материала
Прежде чем сделать своими руками фундамент понадобятся такие инструменты:
- бетономешалка;
- сварочный аппарат;
- строительный уровень;
- рулетка;
- лопата.
Также для него необходимы следующие материалы:
- Бетонный раствор, причем от его качества зависит прочность фундамента для откатных конструкций.
- Арматура, для армирования конструкции.
- Металлический швеллер, именно на него крепятся привод и консольные блоки для откатных ворот.
Изготовление фундамента
Перед его устройством своими руками, вам понадобится схема, в которой уже указаны все размеры.
- Для начала необходимо под него подготовить разметку ямы. От плоскости забора отступается около 50 см, это и будет ее ширина. Длина ее должна составлять ½ часть откатных ворот, чтобы они были по максимуму устойчивы.
- Затем своими руками выкапывается яма, ее глубина должна быть около метра, но не меньше глубины промерзания, в северных районах она может достигать 1,5 м.
- Далее на дно получившейся траншеи необходимо уложить подушку из песка и гравия, ее высота должна составлять 15 см. Когда сделанная своими руками траншея будет полностью подготовлена, нужно приступить к изготовлению закладного элемента под откатные ворота.
- Чтобы его сделать понадобится металлический швеллер 20 и отрезки арматуры (d14). Для сборки закладного элемента снова потребуется схема. Швеллер усиливает основание, ведь если фурнитуру установить прямо на фундамент, то конструкция не будет такой прочной из-за своего веса.
- Длина швеллера должна составлять длину траншеи, а арматурные стержни соответствовать ее глубины. Для сборки закладного каркаса, нужно по краям швеллера приварить арматуру по 4 штуки с каждой стороны. Чтобы арматурный каркас был как можно прочнее, его соединяют стальными перемычками, с той же самой арматуры.
- Далее необходимо подготовить раствор. Сделать его своими руками совсем не сложно, особенно если имеется бетономешалка. Для этого необходимо учитывать такое соотношение: на 4 мешка цемента потребуется 0,5 куба песка и 0,3 куба мелкофракционного щебня.
- Перед заливкой своими руками, закладной элемент опускается в траншею. Затем с помощью уровня проверяется горизонтальность закладного каркаса, следите, чтобы замеры были сделаны точно, так как это в дальнейшем повлияет на работоспособность конструкции. Также нужно не забыть, что уровень фундамента, должен соответствовать уроню грунта.
- Потом можно своими руками начинать заливать фундамент. При заливке бетон утрамбовывается, чтобы не оставалось внутри воздуха. Также нужно учитывать, что закладной элемент не должен перекрываться раствором, потому как в дальнейшем ворота не смогут быть правильно установлены. Чтобы фундамент для откатных ворот достиг своей прочности, необходимо произвести выдержку около двух недель.
После того как фундамент полностью застынет можно начать устанавливать ворота. Как вы уже поняли, что сложного здесь практически ничего нет, и все работы легко выполнить без дополнительной помощи.
