Правильно! 120 на 80, как у космонавта.
Ладно, теперь серьёзно. Если у вас когда-либо возникала необходимость произвести расчет опалубки, то вы наверняка встречали знаменитую картинку, отображающую характер распределения давления бетонной смеси по высоте бетонируемой конструкции. Это изображение можно найти в ГОСТ 34329-2017 «Опалубка. Общие технические условия» и СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».
Данное изображение показывает, что давление бетонной смеси распределяется по треугольной эпюре и максимального значения достигает в самой нижней точке конструкции. Такое давление называют гидростатическим, и максимальное значение определяется по формуле:
Pmax = γ h
где:
- γ — объемная масса бетонной смеси (плотность), [кг/м³];
- h — высота бетонируемой конструкции, [м].
Интересный факт: многие полагают, что именно так давление распределяется в реальных условиях бетонирования вертикальных конструкций. Однако это не совсем так. Дело в том, что на опалубку действует гидростатическое давление только при полном разжижении бетонной смеси на всю высоту бетонирования. Такое состояние достигается при наружной вибрации или в зоне действия глубинного вибратора, радиус которого равен (или превышает) высоту конструкции.
Наружные вибраторы чаще применяют при заводском изготовлении сборных железобетонных конструкций. Однако у наружной вибрации есть минус: она ухудшает качество бетонной поверхности, так как пузырьки воздуха стремятся к источнику вибрации. Поэтому при проектировании опалубки использование наружных вибраторов обычно не учитывают.
Фактическое давление бетонной смеси ниже гидростатического.
Это связано с несколькими факторами:
- Своды на поверхности опалубки — бетонная смесь «зависает», образуя своды, которые блокируют передачу давления от вышележащих слоёв на нижние;
- Трение смеси — при схватывании цемента трение растёт, а давление снижается;
- Свойства опалубки — чем ниже адгезия опалубки к бетону, тем меньше образуется сводов, и давление повышается.
Давление также зависит от состава бетонной смеси, подвижности, добавок, вида заполнителей, В/Ц-отношения, а также температуры смеси и окружающей среды. Главный фактор — это скорость бетонирования V (скорость заполнения опалубки по высоте в течение часа). Чем выше скорость подачи бетона (например, при использовании бетононасосов), тем больше нагрузка на опалубку.
Реальное распределение давления
В реальных условиях вертикальные конструкции бетонируются послойно, с уплотнением каждого слоя глубинными вибраторами. В результате боковое давление распределяется по трапециевидной эпюре:
Pmax = γ (0,27 V + 0,78) k1 k2
где:
- γ — объёмная масса бетонной смеси (плотность), [кг/м³];
- V — скорость бетонирования (скорость заполнения опалубки по высоте), [м/ч];
- k1 — коэффициент, учитывающий влияние подвижности (жесткости) бетонной смеси;
- k2 — коэффициент, учитывающий влияние температуры бетонной смеси.
Значения k1 и k2 берут из ГОСТ 34329-2017 или СП 70.13330.2012.
А что дальше?
Дочитали до этого момента? Поздравляем, вы — истинный ценитель прочностных расчётов, и наверняка сопротивление материалов — ваш настольный учебник. Если это так, вы обрадуетесь: есть еще один полезный документ — СП 371.1325800.2017 «Опалубка. Правила проектирования».
Этот документ наиболее подробно описывает методику расчета и сбора нагрузок для опалубки не только вертикальных, но и горизонтальных конструкций.
Если тема показалась вам интересной — загляните в СП 371.1325800.2017 и напишите в комментариях, приходилось ли вам работать с этим нормативом. Какие проектные задачи привели вас к нему? Делитесь опытом! 😊