Автор: Фундамент откатных ворот – это то, на чём в прямом и переносном смысле держатся откатные ворота консольного типа.
Откатные ворота завоевали мир
С конца прошлого века неожиданно быстро в моду вошли откатные ворота консольного типа. Вряд ли кто-то вёл статистику, но и без неё можно представить себе, что в прошлом самыми распространёнными были классические распашные ворота с двумя створками. Они были везде, на фабриках и заводах, в гаражах и на дачах, в воинских и пожарных частях.
Откатные ворота были в виде больших подвесных промышленных (остались ещё кое-где) и кое-где (больше в тёплых странах без зимы) ворота на колёсиках.
Но потом пришли откатные консольного типа. Их главным преимуществом является то, что в отличие от распашных им не требуется место впереди (сзади) проёма для открытия створок, и в отличие от колёсного варианта консольные не имеют никаких конструкций в проёме.
Об особенностях конструкции, недостатках и преимуществах мы ещё обязательно поговорим. А пока начнём с основы, вернее с фундамента.
Бетонный фундамент откатных ворот
Бетонный фундамент откатных ворот – теория
Ворота консольного типа «цепляются» только за то место, где установлены опорные тележки. Россия не является законодателем мод в вопросе самонесущих откатных ворот консольного типа. Этот продукт пришёл к нам из Европы. Давайте посмотрим, что предлагают нам основоположники:
Это расчёты одного из самых лучших производителей консольного оборудования, компании Братьев Комунелло (Fratelli Comunello).
Что бросается в глаза:
- никакого швеллера, только бетон – в России принято приваривать регулировочные площадки к забетонированному (или установленному на сваи) швеллеру, но об этом ниже.
- глубина всего 60 см.
Для конкретного примера возьмём самый распространённый размер проёма откатных ворот: 4 м (ширина) на 2 м (высота). При обшивке профлистом (самый распространённый в России вид заполнения) вес створки составит максимум 200 кг. Смотрим по таблице, какие размеры фундаментного основания предлагают итальянцы. На пересечении 200 кг и L = 4 м находим FA = 1,7 м. При высоте и ширине монолита в 0,6 м получаем объём этого “кубика” 0,6 * 0,6 * 1,7 = 1530 кг. Из этого и будем исходить.
Теперь давайте посчитаем, какие нагрузки возникают для обыкновенной консольной балки длиной 4 м и распределённым весом 200 кг.
Рассчитаем нагрузки на опоры A и B, при следующих данных:
- Общий вес створки (q) = 200 кгС
- Длину рельса возьмём общепринятую у нас – 6 м, поэтому
- Расстояние между центрами опор (l) = 1.5 м
- в этом случае длина консольной части (а) = 4,3 м
Считаем А = 200 * (1 ,5^2 – 4.3 ^ 2) / 2 * 1.5 = – 1082,67 кгС, т.е. на дальнюю тележку будет действовать сила на отрыв 1200 кгС в точке, когда ворота должны вот вот заехать в переднюю ловушку, или наоборот, на переднюю тележку когда ворота открыты. Представляете. какая нагрузка? Вот почему нельзя ворота держать полуоткрытыми. Тележки и рельс должны постоянно разгружаться, а значит всегда в закрытом состоянии только в ловушке.
Считаем B = 200 * 4,3 + 200 * (1 ,5^2 – 4.3 ^ 2) / 2 * 1.5 = 2242.67 кгС на переднюю тележку на сжатие в моменте с самыми большими нагрузками. А что вы хотели? Такой вот он, эффект рычага. Не зря же Архимед весь мир обещал сдвинуть, только дай ему точку опоры. Кстати, если кто хочет посчитать сопротивление бетона М200 на сжатие, пишите, сделаем.
Но для нас пока только важно понимать, тех самых почти 1600 кг бетона, которые получаются из итальянских расчётов, как раз хватает для того, чтобы фундамент не вырвало из земли во время движения ворот. Но это всё актуально для тёплой Европы, а что у нас в России?
Бетонный фундамент откатных ворот – практика в России
Понятно, что расстояние между центрами тележек, а значит и длина самого монолитного блока, важны не для удержания конструкции, а для недопущения деформации рельса, ну и створки тоже. Чтобы было понятно, если мы при одинаковых условиях установим тележки ближе, чем определено правилами, то фундамент из земли не вырвет, а вот рельс деформируется. Поэтому это расстояние мы оставляем такое. как предлагает производитель. Кстати, у Ролтэка – нашего доброго партнёра – есть хороший калькулятор на сайте. Если кто не знал, пользуйтесь: Официальная программа для выбора комплектующих откатных ворот РОЛТЭК (rolls.ru)
Но в России, в отличие от тёплой Италии, существует такое явление, как промерзание почвы. Понятно, что если глубина бетонного блока будет меньше глубины промерзания почвы, то он будет спокойно себе двигаться вместе с глыбой замёрзшей почвы. Для того, чтобы такое не произошло, необходимо глубину фундамента делать больше глубины промерзания почвы. В Московской области глубина промерзания меняется в зависимости от района от 1,2 до 1,8 м. Вот почему мы всегда рекомендуем делать фундамент глубиной 1,8м. Главное, чтобы фундамент не двигался при промерзании почвы.
Что касается веса бетонного блока, то можно даже не считать: он в 3 раза превышает расчётную (1,8 метра наших разделить на 0,6 метра глубины итальянских, получаем ровно в 3 раза). Т.е. уж точно не выскочит. Кстати, что касается швеллера – это чисто российское «изобретение». Не надо заморачиваться с заливкой шпилек или установки этих шпилек на химические анкера, достаточно приварить к швеллеру регулировочные подставки.
Кстати, файл pdf со схемой именно этого фундамента (приведённого на рисунке выше), Вы можете скачать по ссылке: Схема фундамента откатных ворот
Но если вдруг вам понадобится консультация, обращайтесь! И не бойтесь – это не больно и бесплатно.
Практический совет, проверенный временем: нормальные, гарантировано достаточные размеры для бетонного фундамента откатных ворот в Центральной России:
- ширина – 50 – 60 см (ширина ковша экскаватора или плеч земплекопа)
- глубина 1,8 – 2 м
- длина – половина проёма ворот
Свайный фундамент откатных ворот
Ну а теперь к новомодным винтовым сваям. На чём играют адепты винтовых свай? Быстро и дёшево.
Быстро. Да, действительно, не надо ждать минимум неделю для того, чтобы бетонной основание «схватилось» (а лучше 27 дней – срок полной кристаллизации бетона). Многие так и ставят – в 1 день. И, конечно, это дешевле, чем вырыть котлован, подготовить металлический каркас (надо метров 30 арматуры + обвязать проволокой), ну и сам бетон (в нашем примере надо минимум 2,5 куба).
Забегая вперёд скажем, что мы тоже иногда делаем фундаментное основание на сваях. Обязательным условием является низкая интенсивность использования и небольшой вес ворот. Другими словами, это только для дачи. Для дома, в котором несколько машин, и где люди живут круглый год, мы бы этого уже не рекомендовали.
Но вернёмся к вопросу обоснования проекта. Да, экономический выигрыш несомненен. Тысяч 10 – 15 можно сэкономить. Но надо помнить следующее: сваи предназначены прежде всего для объектов без динамической нагрузки: закрутили несколько десятков свай, поставили на них сарай, он и стоит. Независимо от того, дует ли на него ветер, или капает сверху, или замело снегом, нагрузка на сваи только вертикальная. Ну и самое главное. что их много и они распределены по площади, а не только по периметру сооружения.
Но что мы видим в случае использования винтовых свай для установки откатных ворот? Ворота начинают открываться силы распределяются в сторону створки и пытаются наклонить обе сваи, выдернуть №2 и вогнать в землю №1 (см. рисунок ниже). Нагрузка изменяется в ходе движения полотна и в момент полного открытия всё уже наоборот: наклон в другую сторону, свая №2 забивается, а №1 выдёргивается. Через какое время мы сможем их раскачать, как стоматолог вырываемый зуб, чтобы вырвать с корнем? Да мы не знаем, не считали. Но конструкция именно к этому стремится.
Как мы уже говорили, если не очень интенсивное использование (пару раз в день, да и то, больше летом), всё бы ничего. Но тут приходит на выручку злым силам наше российское разгильдяйство. А именно: любая металлическая винтовая свая должна после закрутки быть заполнена каким-то материалом, чаще обычным бетоном.
Полую сваю промерзающая почва начнёт сминать, деформировать, ломать в конце концов. Понятно, что бетон должен заполнять весь объём сваи. А кому хочется подбирать нужную консистенцию, чтобы залить без пустот? Те, у которых есть остатки совести просто засыпают в сваю сухую пескобетонную смесь. Мол, само увлажнится и станет бетоном. Но мы же с Вами учились в школе и понимаем, что без размешивания при очаговом увлажнении будут появляться отдельные куски, не связанные между собой. Короче, что есть такое заполнение, что его нет – едино. Но страшно то, что в подавляющем большинстве монтажники даже этим не заморачиваются: вкрутили, приварили швеллер и всё! Заказчик доволен, ворота стоят (сегодня, а завтра хоть трава не расти).
И на эти две бедные сваи будут действовать силы, раскачивающие летом и сжимающие (как за горло) зимой.
Вывод: Мы, как компания, возможно даже больше зарабатываем на свайном основании. Но, всё-таки, настоятельно рекомендуем бетонное. А что в результате выбрать? Как господин Заказчик решит, так и будет!
Подпишитесь на наш телеграм-канал О воротах и не только, там удобнее вести дискуссии. Присоединяйтесь к нашему сообществу в VK: «Всё для ворот»
