Схема устройства фундамента под откатные ворота

Как сделать фундамент под откатные ворота

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.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

Фундамент для откатных ворот своими руками: пошаговая инструкция

Прежде, чем проектировать или возводить фундамент под откатные ворота, необходимо разобраться в их видах и конструктивных различиях.

Виды конструкций откатных ворот

Консольные

Наиболее практичными и распространёнными считаются конструкции консольного типа. Принцип устройства: полотно ворот крепится к установленной на прочном основании балке, крепежными элементами выступают роликовые тележки.

Основные преимущества консольных воротных систем:

• Простой монтаж, доступный для самостоятельного исполнения.
• Размер проёма может быть любым, без обязательного предварительного проектирования.
• Верхняя балка отсутствует, что обеспечивает проезд транспорта любой высоты.
• Закрывание – открывание может осуществляться в ручном либо автоматическом режиме.
• Воротное полотно располагается на уровне примерно 9 см от земли, не соприкасаясь с землёй. Это важный момент для эксплуатации в условиях российских снежных зим.

С точки зрения стоимости, фундамент для консольных ворот стоит сравнительно недорого по отношению к иным вариантам конструкций откатных ворот.

Важно! В консольной конструкции ролики представляют собой часть двигательной системы. Для такого варианта откатных ворот необходим фундамент, равный половине ширины проёма.

Подвесные

Конструкция откатных подвесных ворот представляет собой балку, к которой подвешено воротное полотно. Она жёстко устанавливается над проёмом, ворота передвигаются вдоль неё.

Достоинства подвесного варианта:

• надёжность конструкции;
• устойчивость к взлому и ветровым нагрузкам;
• нет ограничений в параметрах и весе полотна.

Имеется очень серьёзный недостаток с точки зрения практически эксплуатации: балка определяет предельную высоту проезжающих в ворота автомобилей. Поэтому подвесные ворота применяются преимущественно на въезде в производственные или складские территории, — где их перечисленные преимущества играют определяющую роль.

Рельсовые

Простейший вариант: рельсы располагаются вдоль проёма, по ним и передвигается воротное полотно. Для его удержания в вертикальном положении применяется скоба, закрепляемая на опорном столбе.

Простота возведения рельсовой системы сочетается с возможностью использования в больших проёмах.

Основной недостаток: необходима постоянная очистка рельсов от грязи, снега, наледи.

Важно! В рельсовой конструкции ролики – неотъемлемая часть ворот. Длина фундамента в данном случае равна длине ворот или, иначе, — ширине воротного проёма.

Как особая разновидность откатных систем позиционируются противопожарные ворота.

Фундамент под откатные ворота

Задача этой статьи – оказать помощь индивидуальным застройщикам в самостоятельном возведении фундамента откатных ворот на индивидуальном участке.

Поэтому будут рассмотрены лишь основания воротных систем, применяемые для устройства въезда на индивидуальный участок. Все из перечисленных вариантов откатных систем могут быть использованы в частном хозяйстве, с параметрами, необходимыми и достаточными для его нормального функционирования.

Общие моменты технологии возведения фундамента

К особенности откатных ворот относят их большой вес. При этом масса конструкции действует не только вертикально, одновременно при перемещении полотна происходит горизонтальное воздействие на основание. К существенным нагрузкам можно отнести и вес несущих консольных балок либо рельс.

Процесс возведения фундамента под ворота аналогичен устройству монолитных оснований для конструкций любого типа.

• Разработка грунта траншей под ленту либо скважин под столбы фундамента.
• Установка опалубки.
• Изготовления, фиксация и монтаж закладного арматурного каркаса.
• Заливка бетонной смеси.

К особенностям фундамента под откатные воротные системы (в случае его самостоятельного изготовления) стоит отнести некоторые моменты, связанные с монтажом закладной балки для перемещения ворот. Если точнее, — по закладной перемещаются ролики, на которые опирается полотно ворот.

Правильное устройство фундамента предполагает предварительный выбор стального профиля закладной балки. Под его параметры рассчитывается сам фундамент, включая его армирование.

Как правило, в качестве закладной используется стальной швеллер, одна из его полок станет плоскостью перемещения роликов.

Основной момент: минимальная длина закладной балки должна быть равна длине ворот.

Типы фундамента под откатные ворота

Основание под откатные ворота может быть ленточного типа либо столбчатым с уложенным по верху опор ростверком. Рандбалка или ростверк выполняется также в виде мелкозаглублённой монолитной армированной ленты.

Возможно устройство столбов под ростверк из винтовых металлических свай, но этот способ требует особого внимания.

Оптимальная схема фундамента

Анализ опыта монтажа и эксплуатации показал, что оптимальной следует считать П-образную схему устройства фундаментов под откатные ворота. Она состоит из армированного ростверка, установленного на два опорных столба. Такая схема обеспечивает правильное распределение нагрузок с достаточной опорной площадью. Конструкция надёжна, прочна, рациональна в плане стоимости.

Чертеж фундамента под откатные ворота

Земляные работы: параметры и расчёты фундамента

Условно весь комплекс земляных работ можно разделить на два этапа: подготовка траншеи под ростверк и выкапывание ям под опорные столбы.

После определения линии ворот выкапывается траншея для заливки монолитным бетоном верхней балки – ростверка. Она должна располагаться горизонтально, вдоль нижнего основания забора.

Достаточная ширина траншеи для надёжного закрепления приводных механизмов на поверхности закладной балки — 40 см.

При осыпающихся грунтах потребуется установка опалубки, ширину следует увеличить на толщину стен опалубочной конструкции.

Глубина траншеи определяется расчётными значениями нагрузок. Основной параметр расчётов – вес створки ворот, дополнительный — её ширина. При весе 800-1200 кг и длине до 6 м рекомендуемая глубина траншеи, — или толщина будущего ростверка, — варьируется в диапазоне 30 – 45 см.

При самостоятельном устройстве фундамента в большинстве случаев можно руководствоваться указанными параметрами ширины и глубины. Если сомнения в надёжности будущего фундамента остаются, то перед началом монолитных работ желательно провести самостоятельно несложные расчёты балки на прочность. Прочность горизонтального несущего ростверка определяется по методу расчёта сопротивления на изгиб обычной железобетонной балки. Вертикальная нагрузка равна массе ворот, помноженной на отношение ширины створки к длине вылета балки.

Столбы

После подготовки траншеи под балку, приступают к разработке грунта под вертикальные столбы.

Наибольшую нагрузку воспринимает столб, расположенный ближе к воротному проёму, он служит опорной точкой против вертикально направленных нагрузок.

Удалённый от проёма столб воспринимает нагрузки, направленные противоположно, — именно поэтому для повышения устойчивости его, как правило, устраивают под небольшим углом к вертикали.

Достаточное сечение для обоих столбов – 40х40 см. Но всё-таки сечение ямы под второй столб следует увеличить до размера 50х40 см. Это необходимо для обеспечения наклона столба.

Практические рекомендации

На дно ям под столбы засыпается строительный песок с последующим проливом воды для уплотнения. Толщина слоя песчаной подготовки 15-20 см. Рекомендуется также уложить на внутренние стены и дно подготовленного для заливки котлована укрытие из рубероида. Это нужно чтобы не уходила влага из бетона.

Важно! Глубина погружения в грунт столбов должна быть ниже точки промерзания для данного региона, — это гарантия качественного выполнения фундамента под откатные ворота.

Армирование

Полный арматурный каркас фундамента собирается из трёх составных частей прямоугольной формы.

Основные требования, параметры и материалы:

• Каркасы столбов и балки изготавливаются из стальной арматуры, имеют в поперечном сечении по 4 продольных рабочих стержня.
• Диаметр основных прутов 10 – 12 мм, поперечных для связки 8 – 10 мм.
• Размер поперечного сечения армокаркасов столбов 30х30 см.
• Верхние стержни каркасов столбов имеют выпуск 50 см для связки с балкой — загибаются под углом 90°.
• Рабочие пруты фиксируются с поперечными отрезками вязальной проволокой, сварка нежелательна.
• Верхний бетонный слой над арматурой балки должен быть не менее 5 см для эффективной защиты от коррозии.
• Для армирования балки используются верхние рабочие стержни увеличенного сечения 16-18 мм, диаметр нижних 12-14 мм.

Этапы изготовления и монтажа армокаркаса:

1. Сборка каркасов столбов и балки.
2. Установка столбов в ямы.
3. Укладка горизонтальной конструкции.
4. Соединение всех элементов в единый каркас фундамента.

Помимо армирования в теле фундамента предусматривается монтаж анкеров либо закладных площадок.

Закладные болты

Анкера закладываются для обеспечения монтажа опорных роликов над центром каждого столба и для установки механизма привода – в удобном месте.

Стандартом предусмотрено несколько видов закладных болтов для фундамента, – их легко приобрести в строительных магазинах. На практике строители часто обходятся самодельными анкерами из металлических прутов, один конец которых изогнут в виде крюка, а на другом накручена резьба.

Юстировка анкеров выполняется с применением дощатого шаблона с точно выверенными отверстиями под закладные болты.

Установочные шаблоны с анкерами опускаются на свежезалитую бетонную поверхность, обеспечивая точность монтажа анкеров в слое монолита.

Практикой доказано, что любая фиксация армокаркаса и анкеров не обеспечивает необходимой точности, — поэтому широко применяется метод использования шаблонов. Причина в возможности возникновения в арматурном каркасе изгибающих усилий с последующим смещением анкеров.

Бетонирование

Заливка бетонной смеси в подготовленную опалубку выполняется в обычном для всех фундаментов порядке. Оптимальная марка бетона М200, при классе прочности В15 и выше. Сложность при устройстве монолитного основания для откатных ворот только одна: необходимость тщательного уплотнения бетонной смеси.

Специально для устройства ворот никто покупать погружной вибратор не будет, его аренда не всегда возможна, — поэтому приходится вибрировать бетонную массу подручными средствами и способами. Это может быть «штыревание» — постоянное погружение в смесь ломов или лопат с целью вывода воздуха из бетонной массы. Укладка в этом случае проводится небольшими слоями, что снижает производительность.

При заливке столбов глубиной от 2 м, они вначале заполняются смесью наполовину, затем в них устанавливается армокаркас.

Особое мнение о применении винтовых свай

На первый взгляд, использование стальных винтовых свай заводского изготовления для фундамента под откатные ворота значительно облегчает строительный процесс, экономит время и средства.

Но есть ряд проблем, которые могут привести к противоположному результату:

• Для ряда грунтов винтовые сваи, установленные в один ряд, не подходят изначально: они не способны обеспечить устойчивость при существенных диагональных нагрузках.
• Использование мощного швеллера в качестве ростверка для винтовых свай обязательно, — а это резко увеличивает стоимость фундамента.
• Винты можно беспрепятственно вкрутить только при отсутствии забора, — это означает, что ворота нужно строить раньше, чем забор.

Винтовые сваи плюс швеллер действительно можно установить за день. Этот вариант гарантирует скорость строительства, но очень редко обеспечивает качество.

И если всё же скорость важна, ширина воротного проёма невелика, примерно 2,5 м, а полотно ворот представляет собой лёгкую конструкцию, рискнуть стоит, предварительно рассчитав свайное поле и связку ворот со стойками забора.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник