Фундамент под откатные ворота своими руками

Оптимальная конструкция фундамента

Опираясь на общий опыт специалистов при монтаже таких ворот, лучшим вариантом фундамента будет П-образный, где с каждой из сторон формируется опорный столб, а центральная часть — монолитный армированный блок. При такой конструкции обеспечивается оптимальная механическая устойчивость, а также полностью нивелируется возможное проседание из-за статических и динамических нагрузок. П-образный фундамент получается в этом случае самым дешевым из всех возможных вариантов. Затраты бетонной смеси минимальные, все работы можно провести самостоятельно, без обращения к квалифицированным строителям.

Какую основную задачу выполняет фундамент? Это правильное и равномерное распределение несущей нагрузки. И именно боковые столбы несут основную опорную функцию, ведь в центральной части ворота лишь соприкасаются с дорожным полотном через направляющую рельсу и колеса.

А чтобы фундамент под откатные ворота обеспечил долговечность для всей конструкции, необходимо заблаговременно определить степень возможных нагрузок. И исходя из полученных данных, рассчитывать оптимальную глубину залегания опорных столбов, центрального монолитного блока.

Определение возможных нагрузок

Наибольшая нагрузка со стороны конструкции на фундамент возникает в тот момент, когда полотно ворот почти полностью закрыто. Потому что при этом возникает максимальное плечевое усилие от створки. И это — динамическая нагрузка, которая может достигать значений в 2, а то и в 3 раза больше, нежели статическая (от веса). Сразу же после закрывания ворот противоположная сторона полотна попадает в «улавливатель», после чего усилие равномерное распределяется для каждой из сторон конструкции ворот.

Если следовать законам физики, то можно понять, что именно на передний столб (с той стороны, куда и «толкают» полотно при закрытии) нагрузка наибольшая. Причем действующая сила направлена вертикально вниз. С противоположной стороны нагрузка идёт с незначительным боковым смещением (примерно в 15-20 градусов). Поэтому столб там следует заливать с таким же небольшим уклоном — в 15 градусов.

А вот прочность центрального бетонного блока должна быть не меньше необходимого сопротивления, которое рассчитывается из нагрузки от полотна. Она равняется массе ворот, умноженной на соотношение протяжности рабочей ширины створки с длиной вылета балки.

Но при расчете глубины важно также учитывать дополнительный фактор, а именно — уровень промерзания грунта. Можно ориентироваться на следующие показатели, исходя из максимально низкой температуры окружающей среды в холодную пору года:

• до −10 градусов — 0,5 метра;
• до −15 градусов — 1 метр;
• до −20 градусов — 1,5 метра;
• до −30 градусов — 2,5 метра;
• свыше −30 градусов — 3 метра.

Этапы работ

Процесс монтажа фундамента под откатные ворота условно можно разделить на следующие этапы:

• предварительные земельные работы;
• подготовка, сборка и установка арматурного каркаса;
• монтаж закладных деталей;
• заливка фундамента.

Для каждого этапа обустройства фундамента под откатные ворота имеются определенные требования к исполнению. Нарушение алгоритма существенно повышает риск проседания конструкции в будущем или возникновения трещин в бетонном основании.

Земляные работы

К земляным работам относится выкапывание траншеи для будущей заливки горизонтальных блоков, вертикальных столбов. Для центральной части можно ориентироваться на глубину прокладывания основания забора. Оптимальная ширина — в районе 400 миллиметров. Но если грунт сильно рассыпчатый (с высоким содержанием песчаной основы), то её рекомендуется уменьшить до 150-200 миллиметров, но при этом используя бетон высшей марки (400, 800).

Глубину траншеи часто подбирают, исходя из весовой нагрузки от ворот. Можно ориентироваться на следующие значения:

• створка массой около 800 кг, длина полотна ворот до 5 метров — от 30 до 35 сантиметров;
• створка массой около 1000 кг, длина полотна ворот составляет от 5 до 5,5 метра — от 35 до 40 сантиметров;
• створка массой около 1200 кг, длина полотна ворот составляет 6 метра — от 40 до 45 сантиметров.

Конструкции с большей массой или длиной полотна, как правило, не используются. Если возникает необходимость смонтировать более широкие откатные ворота, то их делают из нескольких раздельных створок. Или же выбирают иной вариант конструкции (навесные, с автоматическим подъемником и так далее).

После подготовки опорной траншеи фундамента для откатных ворот принимаются к выкапыванию ям для несущих боковых столбов. Размеры первого столба: 40 на 40 сантиметров. Глубина — на 20-30 сантиметров ниже нижней точки промерзания грунта в данном регионе. Размеры второго столба (с той стороны, куда сдвигается полотно при открытии): 40 на 50 сантиметров, так как он заливается под небольшим уклоном. Это можно регулировать путем установки направляющей доски по опалубке. Глубина такая же, чуть ниже точки промерзания грунта.

В ямы для столбов и траншею для центрального монолитного блока далее засыпается песчаная подушка. Её глубина — от 15 до 20 см, но с обязательной утрамбовкой и тщательным проливом воды. Стенки траншеи и ям при этом можно оградить с помощью геотекстиля любой марки. Это предотвратит смешивание песчаной подушки с мягким грунтом.

Сборка и установка каркаса

Для сборки арматурного каркаса под фундамент для откатных ворот используется арматура диаметром в 12-18 миллиметров. В сечении — по 4 рабочих прута. Для боковых каркасов, чтобы обеспечить должную защиту от коррозии из арматуры, используется схема, когда выкладывается короб примерно 28 на 28 сантиметра. Выпуск стержней сверху — около 30 сантиметров.

Для центральной монолитной блоки арматура размещается ниже хотя бы на 5 сантиметров от верхней точки литья бетона. При этом для верхних прутов используется арматура с сечением в 16-18 миллиметров, для нижних допускается применение 12-14 миллиметров. Это необходимо, так как основная нагрузка на центральную балку в фундаменте для откатных ворот принимает верхняя часть бетонной конструкции.

Оптимальный вариант соединения прутов — проволочной связкой. Можно прибегать и к сварке, но в данном случае механическая прочность металла будет ниже (из-за термического воздействия, что незначительно меняет свойства материала). После установки арматурного каркаса можно прибегать к монтажу закладных конструкций.

Установка закладных болтов

Анкера в фундаменте для откатных ворот монтируются в двух местах:

• над серединой каждого из несущих столбов, что позволит в дальнейшем смонтировать опорные ролики механизма отпирания;
• между анкерами для установки доводчика (подводного механизма).

Их задача — это перенос нагрузки с самих ворот на обустроенный каркас. Соединять между собой анкера и арматуру не следует, потому что для первых требуется обеспечить неподвижность. А вот арматура остается подвижной, что выступает в качестве компенсирующей силы для сдавливания фундаментного блока.

Сами анкера рекомендуется покупать в специализированных магазинах, а не заниматься их самостоятельным изготовлением. Ведь в последнем случае придержаться всех норм ГОСТа невозможно. И следует воздержаться от использования в качестве анкеров в фундаменте для откатных ворот обрезанных прутьев арматуры.

Отрегулировать положение выступающего края можно с помощью обычной доски. В ней сперва нужно просверлить отверстие соответствующего диаметра (по размеру анкера), далее — просунуть край закладного болта и зафиксировать его с помощью шайбы и гайки. И уже после литья фундамента эта конструкция аккуратно опускается в бетон, а доска при этом фиксируется на поверхности, работая как опалубка для верхнего края (но соединять с остальными досками не стоит). После застывания раствора гайку с шайбой откручивают, а деревянную перекладину просто убирают.

Бетонирование

Самая сложная задача при бетонировании откатных ворот — обеспечение должного уровня уплотнения бетонной смеси. При строительстве в промышленных масштабах для этого используются специальные вибрационные установки. Есть и портативные погружные вибраторы, но стоит такая техника недешево, не у каждого в хозяйстве она имеется. Некоторые магазины позволяют её арендовать на несколько дней. Если же такой возможности нет, то при бетонировании фундамента под откатные ворота используют «штыревание». Выполняется это следующим образом:

• бетон заливается в несколько подходов, слоями по 20-40 сантиметров;
• после каждого слоя бетонная смесь тщательно трамбуется с помощью многократного погружения прута на всю глубину (это способствует более правильному распространению бетона, а также убирает воздушные пузыри внутри).

Используется бетон марки М200 или выше (класс прочности В15 или выше). Допускается добавление щебня, пластификатора. Забетонировать рекомендуется при температуре окружающей среды от +18 до +22 градусов. Идеальный уровень влажности воздуха: в диапазоне от 80 до 100%, если ниже, то используется регулярная «поливка» бетона.

Применение винтовых свай для фундамента

Винтовые сваи при обустройстве фундамента — более надежный и предпочтительный вариант. Но если рассчитывать суммарно, то монтаж такой конструкции обойдется на порядок дороже. И вместо центральной монолитной балки при этом используется массивный стальной швеллер, ведь только он обеспечит должную механическую устойчивость откатных ворот при динамических и статических нагрузках. В этом случае действительно можно обойтись без массивной бетонной конструкции, но стоимость металлических деталей, необходимых для винтовых свай и их основания, обойдется примерно в 1,5-2 раза больше. Данный вариант подойдет преимущественно для тех регионов, где уровень грунтовых вод во время весеннего паводка может подниматься до 30-50 сантиметров от верхней точки грунта.

Итого, для откатных ворот самостоятельно обустроить фундамент вполне возможно, если придерживаться всех вышеуказанных рекомендаций и требований. Все работы занимают, в среднем, от 2 до 3 дней. На застывание бетона дополнительно потребуется от 48 часов, а приобретение его полной прочности происходит через 2-3 месяца после заливки. Поэтому все эти работы следует проводить заблаговременно, а не непосредственно перед установкой ворот.