Як розрахувати матеріал, вагу та розміри відкатних консольних воріт

Ширина проєму і довжина стулки
Висота воріт
Матеріал для рами
Консольна балка
Вага стулки
Комплекти фурнітури
Фундамент і закладна деталь
Обшивка
Підсумковий алгоритм розрахунку

Правильний розрахунок відкатних воріт — це основа їх плавної роботи та відсутності перекосів. Від того, наскільки точно підібрані розміри стулки, рами, напрямної балки, фундаменту та фурнітури, залежить не лише їх сумісність, а й загальна вартість та надійна довготривала робота воріт. У цій статті ми розглянемо покроковий алгоритм, який допоможе обрати оптимальні матеріали та параметри для відкатних консольних воріт.

Фурнітура для відкатних консольних воріт SP Premier

1. Визначення ширини проєму та загальної довжини стулки воріт

Для початку, необхідно визначити ширину проєму, який потрібно перекрити. Це відстань між стовпами або опорами, де буде розташований в'їзд. Вона залежить від ділянки, транспорту та вимог зручності, зазвичай:

для легкових авто достатньо 2,5–3,5 м;
для вантажних або спецтехніки — 4–5 м;
для промислових об’єктів — 6 м і більше.

Врахуйте, що загальна довжина стулки воріт буде більшою за ширину проєму приблизно на 40-50 відсотків. Це необхідно для забезпечення стійкості конструкції та правильного розподілу навантаження.

Формула розрахунку довжини стулки воріт

Довжина стулки = Ширина проєму × 1,5

Наприклад, якщо ширина проєму — 4 м, то довжина всієї стулки становитиме близько 6 м. Це стандарт для більшості комплектів фурнітури.

Стулка відкатних воріт рухається вбік і має так звану хвостову частину (противагу), яка врівноважує полотно. Саме тому загальна довжина конструкції більша за ширину проєму.

2. Визначення висоти воріт

Висота відкатних воріт впливає не лише на зовнішній вигляд, а й на їхню жорсткість, вітрову стійкість, вагу та підбір фурнітури. Висота воріт зазвичай відповідає висоті огорожі або трохи перевищує її.

Для приватних ділянок найчастіше роблять ворота висотою 1,8–2,5 м, оскільки цього достатньо для захисту території та збереження пропорцій із парканом, але може бути й інша залежно від ваших потреб.
У промислових зонах і на об’єктах із підвищеними вимогами до безпеки оптимальна висота становить 2,5–3 м, у деяких випадках роблять навіть 3,5 м та більше.

При виборі висоти врахуйте вітрове навантаження. Чим вище стулка, тим більша площа полотна і тим сильніший тиск вітру у відкритому та закритому положеннях. Для воріт висотою понад 2 метри рекомендується збільшувати кількість внутрішніх перемичок, застосовувати товщий профіль (наприклад, 60×40×2,5 або 80×60×3 мм) та використовувати фурнітуру з підвищеною вантажопідйомністю.

Визначення висоти відкатних консольних воріт SP Premier

3. Розрахунок матеріалу для рами воріт

Рама воріт виготовляється з металевої профільної труби прямокутного перерізу або Т-профілю.

Для зовнішнього контуру використовують трубу 60x40 міліметрів або 60x30 мм зі стінкою товщиною 2-3 мм, або Т-профіль 60х46 мм. У промислових воротах може застосовуватись посилений профіль 80×60×3 мм.
Для внутрішніх перемичок та підсилюючих елементів використовують профіль меншого перерізу, наприклад 40x20 мм або 30x20 мм.

Кількість вертикальних та горизонтальних перемичок залежить від типу заповнення та ваги стулки. Для профнастилу достатньо встановлювати вертикальні стійки через кожні 1-1,5 метра та 2-3 горизонтальні перемички. Для важкого заповнення з ковки або дерева потрібна більш часта обрешітка з мешним кроком.

Формула розрахунку довжини профілю для рами

Довжина профілю = Довжина стулки × 2 + Висота стулки × 2

Тобто, для воріт 6×2 м потрібно приблизно 16 м Т-профілю 60×46 мм. А для внутрішнього наповнення труби (вертикаль та горизонталь) 20×40 мм довжиною приблизно 12 м, та трубу 20×20 мм (для діагоналі) довжиною приблизно 7 м.

Для полегшення розрахунку рами з Т-профілю скористайтеся Калькулятором рами SP Premier. Введіть висоту та ширину і він визначить загальну довжину Т-профілю, потрібну для рами, підрахує кількість труб для купівлі, кількість Т-кутників, а також обчислить точну довжину труб для внутрішнього наповнення рами (перемичок).

Перейти до калькулятора

4. Консольна балка: вибір та розрахунок

Напрямна балка є основою частиною конструкції відкатних консольних воріт. Її довжина розраховується за формулою: ширина проєму помножена на коефіцієнт 1,4-1,5. Наприклад, для ширини проєму 4 метри потрібна балка довжиною 5,6-6 метрів. Цей запас забезпечує противагу, яка балансує конструкцію в закритому положенні.

Формула розрахунку довжини консольної балки

Довжина балки = Ширина проєму × 1,5

Переріз направляючої балки вибирається залежно від ваги воріт:

Для легких конструкцій до 400 кілограмів підходить балка 60×70×3 мм.
Для воріт вагою 400-500 кілограмів рекомендується балка 60х70х3,5 мм.
Важкі промислові ворота 800-1000 кілограмів потребують посиленої балки 86х82х4,5 мм.

Балка повинна відповідати не лише вазі, а й довжині стулки. За стандартом її довжина дорівнює довжині рами з противагою. SP Premier пропонує балки довжиною 5, 6, 7 м.

5. Розрахунок ваги стулки

Щоб підібрати відповідну фурнітуру, потрібно знати орієнтовну вагу воріт. Вага складається з маси:

рами з противагою і підсилюючими елементами.
обшивки, наприклад металевої чи сендвіч-панелей.

Формула розрахунку ваги стулки

Вага стулки ≈ (вага погонного метра профілю × довжина профілю) + (вага погонного метра перемичок × довжина перемичок) + (вага погонного метра балки × довжину балки) + (вага матеріалу обшивки на м² × площа полотна)

Оцинкована рама для відкатних консольних воріт SP Premier

Приклад для воріт зі стулкою довжиною 6 м з профнастилу і рамою з т-профілю

Ці розрахунки наведені приблизно для прикладу і можуть відрізнятися від вашої конструкції.

Маємо такі початкові дані:

Довжина стулки: 6 м
Висота висота стулки: 2 м
Довжина консольної балки: 6 м

Крок 1. Дізнаємось дані з таблиць:

Вагу для профільної труби та профнастилу дізнайтеся в довідкових таблицях на металобазі або інтернет-магазині, де ви збираєтеся замовити матеріали.

Вага т-профілю рами: 2,8 кг/пог. м
Вага профілю внутрішніх перемичок 40х20х2 мм: 1,85 кг/пог. м
Вага профілю внутрішніх перемичок діагональних 20х20х2 мм: 1,2 кг/пог. м
Вага консольної балки 60х70х3,5 мм: 5,42 кг/пог. м
Вага Т-з’єднувача SP Premier: 305 г
Вага профнастилу товщиною 0,45 мм: 4,29 кг/м²

Крок 2. Визначаємо довжини елементів:

Вертикальних стійой: 2 шт × 2 м = 4 м
Горизонтальних перемичок: 2 шт × 6 м = 12 м
Вертикальних внутрішніх перемичок: 3 шт × 2 м = 6 м
Горизонтальних внутрішніх перемичок: 2 шт × 3 м = 6 м
Діагональних внутрішніх перемичок: 4 шт × 1,8 м = 7,2 м

Крок 3. Розрахунок ваги елементів:

Вертикальних стійок Т-профіль: 4 м × 2,8 кг/м = 11,2 кг
Горизонтальні перемички Т-профіль: 12 м × 2,8 кг/м = 33,6 кг
Вертикальні внутрішні перемички: 6 м × 1,85 кг/м = 11,1 кг
Горизонтальні внутрішні перемички: 6 м × 1,85 кг/м = 11,1 кг
Діагональні внутрішні перемички: 7,2 м × 1,2 кг/м = 8,64 кг
Консольна балка: 6 м × 5,42 кг/м = 33,52 кг
Т-з’єднувачі: 4 шт × 305 г = 1,22 кг

Т-з'єднувач для Т-профілю відкатних консольних воріт SP Premier

Крок 4. Вага обшивки (з профнастилу):

Визначте площу полотна та момножіть на

Площа полотна: 6 × 2 = 12 м²
Вага обшивки: 12 × 4,29 ≈ 51,48 кг

Крок 5. Вага стулки:

Додайте вагу всіх елементів стулки і обшивку та отримайте приблизну вагу стулки.

11,2 + 33,6 + 11,1 + 11,1 + 8,64 + 32,52 + 1,22 + 51,48 = 160,86 кг

6. Підбір фурнітури для відкатних воріт

Для відкатних воріт потрібен спеціальний комплект фурнітури, який включає:

консольну балку,
роликові каретки,
накатний ролик,
верхній уловлювач,
нижній уловлювач,
кронштейн з підтримувальними роликами,
заглушка для балки,
(опціонально) комплект регулювальних майданчиків.

Комплект фурнітури для відкатних консольних воріт Standart Smart SP Premier

Комплект фурнітури повинен мати запас міцності не менше 30% від реальної ваги стулки. SP Premier пропонує комплекти:

Optima SP Premier — для воріт побутового або початкового промислового рівня. Вагою до 400 кг. Товщина металу консолі 3,0 мм. Має роликові каретки з підшипниками 201 серії. Верхній тримач має 2 ролики.
Standart SP Premier — для воріт побутового або початкового промислового рівня. Вагою до 500 кг. Товщина металу консолі 3,5 мм. Має роликові каретки з підшипниками 301 серії. Верхній тримач має 2 ролики.
Standart Trend SP Premier — для воріт побутового або початкового промислового рівня. Вагою до 500 кг. Товщина металу консолі 3,5 мм. Має роликові каретки з підшипниками 301 серії та регульовані майданчики. Верхній тримач має 2 ролики.
Standart Smart SP Premier — для воріт побутового або початкового промислового рівня. Вагою до 500 кг. Товщина металу консолі 3,5 мм. Має роликові каретки з підшипниками 301 серії. Верхній тримач має 2 ролики. Уловлювачі зі змінними пластиковими накладками.
Standart Pro SP Premier — для воріт побутового або початкового промислового рівня. Вагою до 500 кг. Товщина металу консолі 3,5 мм. Має роликові каретки з підшипниками 301 серії та регульовані майданчики. Верхній тримач має 4 ролики. Накатний ролик має підшипник 201 серії. Нижній уловлювач з відбійником.
Strong SP Premier — для воріт промислового або преміального рівня. Вагою до 800-1000 кг. Товщина металу консолі 4,5 мм. Має роликові каретки з підшипниками 303 серії. Верхній тримач має 4 ролики. Накатні ролики мають підшипники 201 серії. Уловлювачі зі змінними пластиковими накладками.

7. Фундамент і закладна деталь

Відкатні ворота мають консольну конструкцію, тому частина ваги припадає на фундамент. Правильний розрахунок тут — критично важливий. Фундамент заливають уздовж лінії відкату стулки, з боку, де вона від'їжджає, і його довжина за класичною формулою становить приблизно ½ ширини прорізу.

Формула для довжини бетонного фундаменту:

Довжина фундаменту = Ширина проєму × 0,5

Для прикладу, для воріт 4×2 м довжина фундаменту для закладної буде 2 м.

Глибина фундаменту — на рівні промерзання ґрунту (зазвичай 1–1,2 м в Україні), що запобігає сезонним зсувам і перекосам. Ширина — 30–50 см залежно від маси.

У фундамент монтують закладний елемент — швелер №16, 18 або 20, залежно від ваги та розміру стулки. Довжиною і шириною як фундамент. До нижньої частини швелера приварюють арматурні штирі довжиною 40–60 см, що формують жорсткий «якір» і фіксують конструкцію всередині бетону. Саме до швелера надалі кріпляться роликові каретки, тому він повинен бути встановлений строго за рівнем, без найменших перекосів. Верхня полиця швелера має бути врівень із поверхнею землі.

8. Розрахунок обшивки

Обшивка визначає зовнішній вигляд воріт, їхню вагу та вітрове навантаження, тому правильний розрахунок матеріалу дуже важливий. Насамперед потрібно визначити площу полотна, яке буде зашиватися.

Формула площи полотна

Площа полотна = висота стулки × довжина проєму

Саме довжина проєму, а не повна довжина стулки, береться в розрахунок, оскільки хвостова частина зазвичай не обшивається. Але бувають рами в яких хвостова частина також обшивається, тобто це залежить від ваших побажань.

В залежності від способу монтажу, площу обшивки можна рахувати по різному. Якщо обшивка:

Всередині рами — при розрахунку площі обшивки потрібно відняти краї рами по всьому периметру (їх площу).
Накладна — обшивка кріпиться поверх рами, закриваючи її, тоді площа обшивки = площі полотна.
Двостороння — обшивка з обох боків рами. В такому випадку, площа обшивки буде вдвічі більшою.

Якщо не знаєте який матеріал вибрати для обшивки воріт радимо прочитати нашу статтю:
Чим заповнити полотно відкатних воріт: популярні варіанти матеріалів

Після визначення площі обшивки та типу матеріалу підрахуйте загальну кількість листів, панелей або ламелей, додайте запас на різання та технологічні відходи 5–10%, і таким чином отримаєте повний комплект обшивки для монтажу.

Поради:

Під час розрахунку профнастилу, який монтується суцільно, без проміжків, врахуйте нахльост (перекриттям хвиль).
Штахетник монтується з зазорами, тому під час розрахунку матеріалу і кількості штахету врахуйте проміжки між планками.

Підсумковий алгоритм розрахунку

Визначіть ширину проєму та обчисліть довжину стулки
Оберіть висоту стулки
Виберіть профіль і підрахуйте довжину металу
Визначте розміри і довжину балки
Обчисліть загальну вагу стулки
Підберіть комплект фурнітури
Розрахуйте фундамент та швелер
Розрахувати площу та масу обшивки

Правильний розрахунок матеріалів і розмірів відкатних воріт — це основа їхньої надійності, стабільної роботи та довгого строку служби. Чітке визначення параметрів стулки, рами, фундаменту, фурнітури й обшивки дозволяє уникнути перекосів, перевантаження й зайвих витрат ще на етапі підготовки.

Використайте Калькулятор рами SP Premier, він значно спрощує планування й дає можливість точно підібрати необхідні розміри матеріалів без помилок.