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.

Основные операции:

• 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.

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.