Vana maakivist võlvkeldri tugevdamine

[T25]

Maamaja all on maakivist võlvkelder. Soov oleks ümberehitusi majas teha, mis nõuab keldriseina lahtikaevamist. Keldri laius on ca 4m ja 7m on vahemaa ühest välisseinast ristuva siseseinani. Kartus on selline, et kui keldri sein lahti kaevata, siis võlv kukub sisse. Mõte on 7m pikk osa jaotada 2 sisemise kandva tugiseinaga 3-ks osaks. Siseseinad kavatseks teha maakivist ja alt ca 1m paksused.. Kahtlust tekitab see, et kui sisemine kandesein peaks mingil põhjusel hoopis veidikese kerkima ja võlvi ülesse poole kergitama, siis lükkab hoopis võlvi lahti ja kiilu efekt kaob ära ja võlv kukub ikkagi sisse.

Mõtteid, ideid , ettepanekuid.

[EH.INS.]

Maamaja all on maakivist võlvkelder. Soov oleks ümberehitusi majas teha, mis nõuab keldriseina lahtikaevamist. Keldri laius on ca 4m ja 7m on vahemaa ühest välisseinast ristuva siseseinani. Kartus on selline, et kui keldri sein lahti kaevata, siis võlv kukub sisse. Mõte on 7m pikk osa jaotada 2 sisemise kandva tugiseinaga 3-ks osaks. Siseseinad kavatseks teha maakivist ja alt ca 1m paksused.. Kahtlust tekitab see, et kui sisemine kandesein peaks mingil põhjusel hoopis veidikese kerkima ja võlvi ülesse poole kergitama, siis lükkab hoopis võlvi lahti ja kiilu efekt kaob ära ja võlv kukub ikkagi sisse.

Mõtteid, ideid , ettepanekuid.

Füüsika 9 klass

[Kalvis]

arvan pingutad üle. Füüsikast on teada, et kui võlv on tehtud romaani stiilis siis külgedele väljapoole lükkejõudu pole. Selline võlv ei kuku sisse.

[T25]

arvan pingutad üle. Füüsikast on teada, et kui võlv on tehtud romaani stiilis siis külgedele väljapoole lükkejõudu pole. Selline võlv ei kuku sisse.

On ikka lükkejõud. Vanadel ehitistel olid lihtsalt nii jämedad müürid , mis kannatasid selle välja. Vajadusel lisati tugipiilarid.

[Kalvis]

ajad vist nõtkega segi - jah, selle vastu on vaja tugipiilareid.

[T25]

ajad vist nõtkega segi - jah, selle vastu on vaja tugipiilareid.

Ei aja segamini. Ümarkaar tekitab horisontaalse jõu, see on fakt.

[vuuk]

Kaldun arvama, et enne kui ei olda müüri sisse põhjalikult "vaadanud", ei saa üheselt midagi väita.
Täitsa võimalik, et praegu hoiab müüri koos väljaspool asuv pinnase surve.
Kuigi oletatavasti selliseid võlve ladusid ikka parimad meistrid... , ei pruugi olla need vanad müürid midagi nii kindlad.
Nähtud igasuguseid. Ka vertikaalsed lihtsad müürid on halva seotise, nõrga segu ja "ajahamba puremise" ja mingi tühise jõu tõttu varisenud.

[kunn24]

Jälle soov näha pilte igast asendist.

[Kalvis]

Kaldun arvama, et on ülepingutatud need imelikes suunas jõud. Kelder omal ajal laoti ülesse ja jõud laiali ei lükanud. Vaadata tuleks pragusi seinas, kui neid on siis need kohad on murekohad

[RaJy]

Huvitav, et T25 kes muidu palju tehisaru kaasab ei küsi sellelt vaid siit. N.ö. sportlikust huvist esitasin taolise küsimuse Chatgbt-le:
Lühike vastus: sellist “ideaalset raadiust”, mille korral kivivõlv ei avalda seintele üldse horisontaalset jõudu, ei ole olemas. Iga kivivõlv tekitab toetuskohtades horisontaalse tõuke – see ongi võlvi toimimise alus. Nulliks saad selle ainult siis, kui paned otste vahele tõmmepaela (terastõmmits) või ehitad väga massiivsed tugimüürid/buttress’id.

Kuidas tõukejõudu vähendada (mitte nullida)

Suurenda tõusu (võlvi kõrgus f) sama ava L juures. Horisontaalne tõuge on ligikaudu
H ≈ w·L² / (8·f) (pidev koormus w ja ühesugused toed).
⇒ mida suurem f, seda väiksem H.

Kasuta “ketikõvera” (catenary) kuju. See kuju annab minimaalse painutuse (line of thrust püsib müüritise sees), aga horisontaalne tõuge ei kao.

Eelista täis- või kõrgeid kaari (poolkaar, ogiiv), mitte madalaid segmentkaari – madal kaar ⇒ suur H.

Toeta korralikult: jämedamad müürid, välised tugipiilarid või tõmmits võlvi otste vahel.

Kiired rusikareeglid väikevõlvide jaoks

Tõusu suhe: sihi f/L ≈ 0.3…0.5 (nt 3 m ava puhul 0.9–1.5 m tõusu).
See hoiab tõuke mõistlikuna ja jätab ka proportsioonid heaks.

Võlvi paksus: umbes L/10…L/12 (krobeline kivi), tellisvõlvile võib veidi vähem, kui müürid on tugevad.

Skewback (toetusnurk) lõika nii, et surveteljelt ei “libiseks” – line of thrust jäägu kivikeha sisse.

Kui seinad on kerged või õhukesed: pane tõmmits (varjatud terasvarras) ja lukusta see otstes taldmikesse – see nullib välise horisontaalse koormuse seinale.

Mini-näide (lihtne võrdlus)

Sama ava L korral:

Kui võtad f = 0.25L, siis
H∝L2/(8⋅0.25L)=L/2
H∝L
2
/(8⋅0.25L)=L/2 (suhteliselt suur).

Kui võtad f = 0.5L (poolkaar), siis
H∝L2/(8⋅0.5L)=L/4
H∝L
2
/(8⋅0.5L)=L/4 (poole väiksem).
Mida kõrgem võlv, seda väiksem külgtõuge – aga mitte kunagi päris null ilma tõmmitsata.

Kui tahad, võin sinu konkreetse ava, materjali ja eeldatava koormuse põhjal arvutada ligikaudse horisontaaltõuke ja soovitada seinapaksust/tugesid.

[Kalvis]

Füüsika asemel tasuks mõelda miks Vanas roomas tehti kaar? See oli esimese postituse mõte aga seda vaevunud keegi mõtlema Ka Gooti stiilis kaar sobib, kuid ei sobi silla kaar (tekitab horisontaaljõudu)

[RaJy]

Ilmselt on see kelder vanem kui teemaalgataja ja ei ole teada selle ehitamise käik - vabalt võib olla, et seinte ehitamise käigus täideti väljast pinnasega mis kaare ehitusel võttis horisontaaljõu endale.

[Kalvis]

Ilmselt on see kelder vanem kui teemaalgataja ja ei ole teada selle ehitamise käik - vabalt võib olla, et seinte ehitamise käigus täideti väljast pinnasega mis kaare ehitusel võttis horisontaaljõu endale.

Jah ja arusaadav miks küsitakse pilte. Võlvikaare nurgast saab ju teada, kas tekitab või mitte. Kui laiuse raadius on suurem kui kõrgus siis tekib

[RaJy]

Horisontaalis jõud tekib igal juhul, lihtsalt mida kõrgem kaar seda väiksem. Kaare mõte ongi vertikaaljõud horisontaalseks teha. Nüüd on teemaalgatajal vaja selgeks teha kas seinad on piisavalt paksud, et see horisontaalne jõud vastu võtta kui pinnase väljast eemaldab. Variant on ka võlv seestpoolt ajutiselt toestada ja kui pinnas tagasi täidetud siis toed eemaldada

[vuuk]

Või siis eelnevalt eemaldada pinnas vaid osaliselt ja ehitada väljapoole toeks kontraforsid.
Näide: