Hiperbolički paraboloidni temelji

Ljuskasti temelj u obliku obrnutog kišobrana

Temelji su uglavnom armirano-betonski elementi jednostavnog oblika koji prenose opterećenje sa konstrukcije na tlo. Ovo je naravno slučaj kada je nosivost tla odgovarajuća i kada se opterećenje konstrukcije kreće u nekim normalnim okvirima. Mađutim, nekada je opterećenje od konstrukcije veliko, a nosivost tla nedovoljna pa imamo potrebu za konvencionalnim temeljima veoma velikih površina i poprečnih presjeka. U ovim slučajevima je opravdano koristiti hiperbolički-paraboloidne (Hipar) temelje sa kojima se može uštedjeti čak do 43% utrošenog betona i do 5% utošene armature. Hipar temelji su armirano-betonske ljuske koje su isplativo rješenje u slučajevima velikog opterećenja i loše nosivosti tla.

Armirano-betonske ljuske su efikasnije rješenje u ovakvim izuzetnim situacijama jer im njihov oblik omogućava da budu napregnute samo na pritisak i zatezanje, ne i na savijanje. Kada je neki element napregnut na savijanje on mora imati određenu debljinu poprečnog presjeka da bi „izdržao“ napone nastale od savijanja. I ta debljina nekad mora da bude veoma velika da ne bi došlo do loma elementa. Upravo ovo se izbjegava hiperbolički-paraboloidnim temeljima koji zbog svog oblika nemaju sile savijanja pa njihova debljina može da bude znatno manja u odnosu na konvencionalne temelje koji imaju naprezanje savijanja.

Hiperbolički-paraboloidni temelj

Isti je princip kod krovova sa velikim rasponom gdje se koriste kupole kao armirano-betonske ljuske da bi se premostili veći rasponi koji se ne mogu premostiti sa ravnim armirano-betonskim pločama. I u ovom slučaju je razlika između kupole i ravne ploče ista kao i razlika između ljuskastog i ravnog temelja. Kupole zbog oblika ne primaju sile savijanja već samo pritiska pa im to omogućava da sa jednakom debljinom poprečnog presjeka premoste veće raspone tj. podnesu veće krovno opterećenje.

Ljuskasti temelji su prvi put prepoznati 1950. godine, a njihovim izumiteljem se smatra španski arhitekta Felix Candela. Njegova motivacija za ljuskastim temeljima je prvenstveno bila elegancija ovog rješenja. Najčešće je primjenjivao hiperbolički-paraboloidne temelje, i to na meksičkom tlu gdje je eksperimentisao i uspješno primjenjivao svoj izum.

Ljuskasti temelj konusnog oblika

Zaključak bi bio da je opravdano koristiti ljuskaste temelje u izuzetnim slučajevima kada je primjena konvencionalnih temelja neracionalna. Oni omogućavaju veću nosivost i stabilnost kada je nosivost tla loša. Utrošak materijala, betona i armature, je znatno manja, međutim za njihovu izradu je potrebna kvalitetna radna snaga i više vremena za izvođenje. Od izuzetne je važnosti da se geometrija ljuske izvede pravilno jer je upravo njen oblik ono što temeljima daje prednost u odnosu na ostale konvencionalne oblike temelja.

Preporučujemo:

Duboko temeljenje
Prednosti i mane 3 tipa temelja kod kuća
Osnovna podjela temeljnih konstrukcija