Монолитные вспарушенные перекрытия

[MAleksandr]

Решил открыть эту тему. Правда, не знаю будет ли кому она интересна.

Перекрытия могут быть не только плоскими, как, похоже, сейчас все делают.

Их можно сделать выпуклыми, с подъёмом в центре пролёта (вспарушенность - это и есть подъём).

Можно спросить: зачем? Ну, скажем, не только ради оригинальности.

Есть чисто практическая выгода. Как известно, бетон на растяжение не работает.

Именно для восприятия растягивающих усилий и устанавливается арматура.

В результате в плоском перекрытии полно арматуры и 70% бетона не работает.

Отсюда пустотелые плиты и т.д.

Двояковспарушенное перекрытие имеет кривизну вдоль и поперёк перекрываемого

помещения и представляет собой тонкостенную параболическую оболочку. Оболочка работает на сжатие

и силовой арматуры в самой оболочке не требуется. Растянут периметр, поэтому арматуру укладывают в стену

в месте опоры перекрытия на неё, создавая армированный контур(пояс). Эти конструкции имеют большую несущую способность.

Для примера: перекрытие, которое я делал при размерах 4X5м, стрелой подъёма 30см и расчётной нагрузке 1000кг/кв.м

имело толщину всего 6см.

Достинства: малый расход бетона и арматуры; большая несущая способность; лёгкость по сравнению с плоским монолитом;

возможность возведения одному, что я и делал.

К недостатку можно отнести то, что опалубка требуется профильная и под пол - подготовка для выведения в плоскость.

Но всё это не так страшно и решаемо. Пожалуй, хватит для первого раза. Если будет интерес, можно и продолжить.

[alexcon]

Решил открыть эту тему. Правда, не знаю будет ли кому она интересна.

Перекрытия могут быть не только плоскими, как, похоже, сейчас все делают.

Их можно сделать выпуклыми, с подъёмом в центре пролёта (вспарушенность - это и есть подъём).

Можно спросить: зачем? Ну, скажем, не только ради оригинальности.

Есть чисто практическая выгода. Как известно, бетон на растяжение не работает.

Именно для восприятия растягивающих усилий и устанавливается арматура.

В результате в плоском перекрытии полно арматуры и 70% бетона не работает.

Отсюда пустотелые плиты и т.д.

Двояковспарушенное перекрытие имеет кривизну вдоль и поперёк перекрываемого

помещения и представляет собой тонкостенную параболическую оболочку. Оболочка работает на сжатие

и силовой арматуры в самой оболочке не требуется. Растянут периметр, поэтому арматуру укладывают в стену

в месте опоры перекрытия на неё, создавая армированный контур(пояс). Эти конструкции имеют большую несущую способность.

Для примера: перекрытие, которое я делал при размерах 4X5м, стрелой подъёма 30см и расчётной нагрузке 1000кг/кв.м

имело толщину всего 6см.

Достинства: малый расход бетона и арматуры; большая несущая способность; лёгкость по сравнению с плоским монолитом;

возможность возведения одному, что я и делал.

К недостатку можно отнести то, что опалубка требуется профильная и под пол - подготовка для выведения в плоскость.

Но всё это не так страшно и решаемо. Пожалуй, хватит для первого раза. Если будет интерес, можно и продолжить.

Это конечно на любителя ,с одной стороны экономия на бетоне,с другой стороны выровнять пол выше перекрытия и потолок ниже встанут в деньги куда большие чем экономия .

[MAleksandr]

Это конечно на любителя ,с одной стороны экономия на бетоне,с другой стороны выровнять пол выше перекрытия и потолок ниже встанут в деньги куда большие чем экономия .

Согласен, что на любителя и в основном для тех, кто делает всё сам.

А по затратам на выравнивание не согласен.

Выравнивать же нужно не заливая бетоном перекрытие. Я сделал рёбра параллельно короткой стороне с шагом

1 метр. Ребро - это стенка из бетона толщиной (8-10)см и максимальной высотой у стен ~21см. Так что расход бетона на рёбра

очень маленький, учитывая, что высота ребра уменьшается к центру пролёта и тем больше, чем дальше ребро от

короткой стороны пролёта. Доски на пол - всё равно нужны.

[MAleksandr]

Да, ещё забыл. Зачем выравнивать потолок?

Сводчатый потолок смотрится очень неплохо.

[MAleksandr]

Голый текст трудно воспринимается, поэтому кое-что нарисую.

Профиль перекрытия 4x5м со стрелой подъёма 30см выглядит так:

вид на короткую сторону

на длинную

сверху

[Allele]

Очень интересно! да еще один делали?

[MAleksandr]

Для наглядности - схема размещения арматуры.

Напомню, что арматура укладывается только по периметру оболочки.

Зачернены здесь сечения четырёх прутков арматуры.

Ну и как это выглядит живьём. Здесь фрагменты потолка подвала.

Стоит всё с 98г.

[Olyagryzd]

Да идея может быть и хорошая, но меня смущает разнородность из-за своей разнородной работы... уж больно сложный, неоправдано сложный, получается процесс.. а если предположим уменьшить толщину перекрытия и уменьшить шаг балок, проложить, скажем, еще одну?

[MAleksandr]

Да идея может быть и хорошая, но меня смущает разнородность из-за своей разнородной работы... уж больно сложный, неоправдано сложный, получается процесс.. а если предположим уменьшить толщину перекрытия и уменьшить шаг балок, проложить, скажем, еще одну?

Не понял о балках. Здесь нет никаких балок. Толщина перекрытия определяется расчётом в зависимости от нагрузки, марки бетона и геометрии оболочки.

О сложности - здесь посложнее изготовление опалубки.

Открыл эту тему потому, что, думаю, многие не знают о таких конструкциях. Раньше они использовались, но потом, похоже, были забыты или точнее вытеснены плоскими.

Плоские неэффективны, но более просты в изготовлении опалубки и в целом требуют больше ресурсов, что тоже привлекательно для изготовителя, но не для заказчика. Сообщение моё ориентировано на людей готовых работать собственными руками. Понятно, что работающим на заказ, это не выгодно.

[MAleksandr]

Для тех, кто, возможно, заинтересуется скажу, что основной книгой по этой теме считаю труд:

Штаерман Ю.Я. Вспарушенные плиты. Проектирование и возведение. Тбилиси, - 1954г.

В ней есть всё необходимое для того, чтобы разобраться в вопросе: методики геометрического и прочностного расчётов с примерами.

А теперь об опалубке, чтобы было видно, что не так уж и сложно.

Нужно образовать параболическую поверхность. Формообразующими элементами являются кружала. Профиль кружал рассчитывается следующим образом.

Обозначим размер перекрываемого помещения как: 2ax2b, где b>=a , т.е. b – длинная сторона, точнее – её половина. Поместим начало трёхмерной системы координат в центр помещения. Ось Z – вертикально вверх, X1 – параллельно короткой стороне (a), ось Y1 – параллельно длинной (b).Плоскость X1OY1 соответствует опорной плоскости будущего перекрытия. Тогда поверхность описывается уравнением: z=f(1-x^2)(1-y^2), где x=x1/a; y=y1/b; f – стрела подъёма (максимальная высота перекрытия от опорной плоскости - соответствует центру помещения). Разбиваем пролёт на 2nравных участка вдоль длинной стороны: центральное кружало имеет номер =0, последующие 1,2,…,n. Профиль кружала это линия пересечения вертикальной плоскости, параллельной короткой стороне и проходящей через границы разбиения длинной стороны, с нижней поверхностью перекрытия. Тогда уравнение параболы, ограничивающей i-е кружало:

Z_i=f(1-i^2/n^2)(1-x^2).

Среднее кружало (i=0) – парабола пролётом 2a со стрелой подъёма f, а подъём крайних кружал (i=n) равен 0(плоские бруски). Если каждое кружало опять разбить на 2n участков (теперь уже вдоль короткой стороны) с номерами от 0 до n, то для k-го кружала:

Z_i_k=f(1-i^2/n^2)(1-k^2/n^2)=C_i_k*f.

Здесь, k=0 – это точка, соответствующая максимальному подъёму i- го кружала; k=n – точка i-го кружала у стены. Как видно, коэффициент C_i_k не зависит от фактических размеров помещения. У Штаермана есть таблицы со значениями C_i_k для n=3,4,5,6,7,8,9,10. Там же приведены рекомендации по геометрии. Должны выполняться следующие неравенства:

f/h>=5; b/a>=1.8 ,где h – толщина оболочки.

На практике может потребоваться разбиение на разное число отрезков по осям X и Y.

Допустим, каждое кружало разбивается на 2m отрезков. Тогда формула примет вид:

Z_i_k=f(1-i^2/n^2)(1-k^2/m^2)=C_i_k*f.