Рассуждения по поводу фундамента для откатных ворот: сваи или бетон?
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. Что предлагают основоположники? Да вот:
Это расчёты одного из самых лучших производителей консольного оборудования, компании Братьев Комунелло.
Что бросается в глаза:
- никакого швеллера, только бетон.
- глубина 60см.
Давайте посмотрим на длину проёма 4 м при весе ворот 200 кг (это максимальный вес ворот, обшитых профлистом): FA = 1,7м.
Если представить себе ворота (без приёмной ловушки) как обычную статическую консольную балку, то получаем следующую картину:
Нагрузка на точку крепления ок. 800 кгС (на рисунке используются Н). А вот на отрыв в момент перед въездом ворот в приёмный ловитель (это самый критичный момент по нагрузке) будет действовать сила ок. 1600 кгС.
Давайте посчитаем вес бетонного монолита, который предлагают использовать итальянцы, при средней плотности 2500 кг/м3:
0,6*0,6*1,7 = 1530 кг. Добавьте к этому ещё силу сцепления с грунтом и у Вас получатся именно те самые 1600 кг, которые мы должны сбалансировать. Этот пример приведён лишь в качестве объяснения, почему так делают в тёплой Европе.
Теперь поговорим о России. Отметим, что расстояние между центрами тележек, а значит и длина самого монолитного блока, важно не для фактора удержания всей конструкции, а для жёсткости самой конструкции. 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 менять не можем. 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 1,8м. 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.
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 (рабочим за него от 10000 рублей), подготовить металлический каркас (металл около 5000 рублей + работа по сварке), ну и сам бетон (в нашем примере надо минимум 2,5 куба, с доставкой это около 15000 рублей). Т.е. компании берут за изготовление фундаментного основания около 40000 рублей, ну плюс-минус.
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. 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 на след. странице). 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
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).
В конце концов 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 – это Вам решать.
