Эта тема для тех, кто захочет самостоятельно сделать монолитное перекрытие. 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. Эту проблему пытаются решить, организуя пустоты, вставки и т.д., что удорожает и усложняет возведение. 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. Моя постройка с тремя такими перекрытиями (подвал, первый и второй этаж) стоит с 1998г. Добавлю - эта тема широко обсуждалась в начале 50-х годов. Есть литература, т.е. решение хорошо обосновано.
Недостатками вспарушенных плит являются их ограниченные размеры, ограниченные размеры ячейки сетки колонн, сложность форм для изготовления плит. Вспарушенные плиты изготавливаются с предварительно напряженной арматурой по контуру. Это увеличивает стоимость плит.
Сплошные качественные оценки, нечёткие выражения, что, правда, совершенно естественно для нашей речи. Об этом можно поговорить, но мне не хочется отвлекаться. Хочу обратить внимание на то, что обращаюсь я, в основном, к желающим самостоятельно изготовить монолитное перекрытие. Сам через это прошёл. Плоский монолит - трудоёмко, дорого и неэффективно. Одному не осилить, хотя и пытаются заливать бетон частями. Вспарушенные можно укладывать частями без потери качества. Предварительно напряжённая арматура не нужна - и так всё в порядке. Размер перекрытий ? Со стрелой подъёма 30см и толщиной оболочки 6см можно перекрывать до 7x10м. Мало? Сделайте стрелу подъёма побольше. Реально ещё в 50-е годы возводили 16x16м. Думаю для самостройщиков достаточно. Я не строитель. Другая у меня предметная область, поэтому лишь догадываюсь, что понимается под "размеры ячейки сетки колонн". Да и зачем колонны самостройщику, желающему перекрыть гараж, погреб или как у меня жилые помещения и даже не 16x16м. Я просто уверен, что многие об этой технологии никогда не слышали. Может - пригодится.
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. 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 2aсо 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. Для наглядности пример расчёта профиля опалубки при: f=0.3 м, 2a=4м, 2b=5м, n=5,m=10. Вид на длинную сторону: на короткую: сверху: и живьём потолок подвала:
Книга действительно очень полезная. Я занимался этим 15 лет назад и был очень доволен, когда обнаружил её в публичке.
Да кто же сейчас ходит в публичку? Вот лет тридцать - сорок назад,зашел бы я в библиотеку,спросил бы что-нибудь о монолитных перекрытиях. Библиатекарь вынесла бы мне с десяток книг (потому,что она знала что есть в ее арсенале.) И возможно,а скорее наверняка, среди них я нашел бы Штаермана. Сейчас библиотекарь будет искать в базе данных ,не представляя о чем я прошу. И если я ошибусь в запросе,она с легким сердцем скажет :"У нас нет такого."
2 Александр_ Ни в коем случае не подвергая сомнениям компетентность ТС в обсуждаемой теме, хочу задать автору пару дилетантских вопросов. Как практику, собственноручно отлившему параболическое перекрытие. Какой материал ложится на кружала в качестве собственно опалубки? "Стрела подъёма" = 30 см. Значит, чтобы выровнять пол по горизонтали, нужно у стен поднть его на 30 см (не оставишь же купол вместо пола, верно)? Если не верно, то тогда как? Чтобы получить горизонтальный потолок этажом ниже, нужно каким-то образом убрать (спрятать) прогиб в те же 30 см? Сколько примерно времени и материала ушло на изготовление кружал? Сколько времени ушло на установку опалубки под перекрытие? Как это перекрытие относится к терзанию перфоратором, пробиванию в нём сквозных отверстий и т.д.? Ведь оно не армировано, не так ли?
Спасибо. Хорошие вопросы. Отвечу с удовольствием, но прежде хочу спросить: что такое "ТС"? А теперь по вопросам. Настил я делал из необрезных досок длиной ~50см, поскольку кружала шли вдоль длинной стороны с шагом 50см. Доски просто прибивал с зазором драночными гвоздями к кружалам. На доски укладывал внахлёст стальные листы небольшого размера. Большие дадут заметные гофры при укладке на криволинейную поверхность. Стрела подъёма верхней части оболочки меньше 30см, потому что с расстояния примерно 50см от стены толщину перекрытия нужно постепенно увеличивать так, чтобы в сечении стыка со стеной толщина стала равной 15см. Это необходимо для правильной передачи усилия на армированный пояс. Выводил в горизонт, бетонируя рёбра - стенки толщиной 8-10см и максимальной высотой у стен 21см. Рёбра шли параллельно короткой стороне с шагом 1м, вдоль длинной стороны. На них - деревянный пол. На схеме - место стыковки со стеной. Зачернены сеченя 4-х прутков армированного пояса. С потолком было вообще очень просто - я изначально хотел сводчатый, поэтому ничего не прятал. По времени вопрос сложный - давно это было. Дней 7-10 наверно возился. Но надо учесть, что один. По материалу оговорюсь - очевидно, что совсем не обязательно делать как я. А у меня остались от строительства деревянной части дома несвежие брёвна. Вот из них и делал кружала. Одно бревно длиной 4м вниз, а сверху ещё недостающие части очередного горба-параболы. Мне так было проще. У Штаермана всё красиво-грамотно из брусков. На монтаж дня два уходило при условии, что уже нарезаны доски. Ещё добавлю, что при укладке бетона в одиночку не нужна мощная опалубка. Бетон нужно укладывать, двигаясь вдоль стен по спирали к центру. Я укладывал полосу шириной 40-60см и длиной метра 3-4 за день. Через три дня по формируемому таким образом козырьку можно ходить, т.е. на опалубку он уже не давит. Терзание перфоратором? Спокойно относится, терзал. На приведённых выше фото видна лебёдка, прикреплённая к потолку подвала. Нужна для спуска/подъёма при рытье колодца, который я сделал в подвале. Для крепления просверлил пол и потолок первого этажа. Всё как обычно. Перекрытие действительно без арматуры.
2 Александр_ Спасибо за ответы. теперь я . ТС — это топикстартер, то есть человек, создавший эту конкретную тему на форуме. 2 Александр_ — это обращение к конкретному собеседнику (от англ. to Александр_), де-факто принятое на большинстве форумов. Интересная и нетривиальная конструкция эти ваши параболические перекрытия. Но, ИМХО, для индивидуального застройщика, особенно для того, кто строит сам — несколько сложноватая. Долеко не каждый сможет и захочет просчитать профиль кружала, создать гораздо более сложную опалубку, учесть при этом предельную и номинальную нагрузку на перекрытие, залить довольно сложный профиль с рёбрами (для пола), etc... ради, честно говоря, сомнительной экономии 30-40% бетона и сколько-то там арматуры. Усложнение работ и конструкции, увеличение (значительное) затрат времени на подготовку и собственно отливку перекрытия, увеличение высоты этажа (за счёт той же параболы , для получения в итоге горизонтального пола и потолка) с 15 до минимум 30 см, а 15 см — это 2 ряда кладки или какое-то количество бетона же в армопоясе... Как оригинальное архитектурное и конструкторское решение (ну, я не знаю... Сиднейская опера, что ли) — сто раз да. А вот в собственном домишке, да своими руками и головой... Работа для ооочень неленивых энтузиастов.
Спасибо. Согласен, почти со всем. Замечу только, что не считаю расчёт профиля сложным, а во-вторых у Штаермана уже всё рассчитано - коэффициенты же относительные. Время на укладку бетона - это у меня было долго. Вы же, можете за день. И ещё - ничего не экономил. Для меня решающим была возможность возвести в одиночку. Увеличение высоты этажа - вопрос спорный. Потолок же сводчатый и толщина перекрытия вместе с полом в центре помещения у меня всего 6+4+4=16 см. У стен - да значительно толще, где-то 44см, но так ли это плохо? А в целом, я просто решил познакомить или напомнить о таких конструкциях, поделиться опытом. Решение, естественно, будет принимать каждый самостоятельно, опираясь на свои соображения, приоритеты, вкусы и т.д.
2 Александр_ Счастливчик ... Мне бы таких заказчиков. Обычно выходит наоборот: просят сделать работу подешевле, побыстрее, покачественнее. А ещё лучше — бесплатно, мгновенно, навечно . То, что вместе эти три требования невыполнимы — понимают немногие. Такие дела...
