SU1477842A1 - Шпунтова сва - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  строительства глубоководных причальных сооружений, особенно в т желых грунтах. Целью изобретени   вл етс  повышение несущей способности при ограниченных габаритах поперечного сечени  шпунтовой сваи, повышение ее продольной и местной устойчивости, прочности и надежности. Шпунтова  сва  состоит из стенки 1, выполненной переменного сечени , причем в результате перераспределени  материала из центрального участка стенки длиной 0,3...0,7 длины стенки, образованы продольные "ребра жесткости", ширина которых в 1,2...2,2 больше ширины центрального участка стенки, и двух полок, направленных в одну сторону, переход щих в замки 3. Кажда  полка состоит из двух сопр женных участков. Участок 4, примыкающий к замкам 3, выполнен посто нного сечени  и составл ет 0,2...0,7 длины полки, а участок 5, примыкающий к стенке 1, имеет клиновидное уширение с внутренней стороны и ширину в месте примыкани  к стенке, равную 1,2...2,0 ширины участка 4 полки. 1 ил.

Description

та сопротивлени  одного метра шпунтовой стенки сооружени  к массе одного квадратного метра этой стенки. Увеличение массы полок и стенки шпунтовой сваи приводит к повышению температуры конца прокатки на 100 С на прокатном стане, что позвол ет увеличить габаритные размеры шпунто5

шение момента сопротивлени  одного метра шпунтовой стенки в сооружении к массе одного квадратного метра этой стенки,

Нижний предел отношени  ширины

, Ьг участка 5 полки --,

н т из услови ,

Ь,

при

равный 1,2, при- котором отношение между площадью стенки и площадью полок не выше верхнего предела оптимального значени  при работе шпунтовой сваи на и гиб. При отношении основани  менее чем в 1,2 раза увеличиваетс  отношение площадей стенки и полок, превыша  верхний предел оптимального значени  при работе шпунтовой сваи на изгиб, при этом шпун- това  сва  будет нерациональной по распределению материала в плоскости поперечного сечени .

Верхний предел отношени  длины участка 4 полки посто нного сечени 

к длине всей полки --, равный 0,7,

Ч

прин т из услови , при котором отношение размеров сечени  (длины к ширине ) увеличитс , при этом сжимающие напр жени  превыс т критическое значение , что сопровождаетс  потерей местной устойчивости.

Нижний предел отношени  длины участка 4 полки посто нного сечени 

к длине всей полки --, равный 0,2,

пг

прин т из услови  получени  удельного показател  использовани  материала W/ra не менее, чем у известного материала. При отношении длины участка 4 полки к длине полки менее 0,2 удельный показатель использовани 

W

материала - уменьшитс  и будет ниже, m

чем у известного материала.

Верхний и нижний пределы отношени  длины участка 4 полки к длине всей полки могут быть определены из услови  повышени  несущей способно- сти: при верхнем пределе отношени  повышаютс  геометрические характеристики , однако достигаетс  верхний предел оптимального значени  отношений площади стенки к площади полок, при нижнем пределе в большей степени увеличиваетс  масса шпунтовой сваи, чем момент сопротивлени , т.е. уменьшаетс  удельный показатель использовани  материала.

Верхний предел отношени  ширины сечений центрального h, и смежных h4

с ним участков стенки , равный 2,2,

п

прин т по услови м технологии получени  шпунтовой сваи на прокатном стане без повышени  усили  прокатки.

Увеличение отношени  ;- участков

пз стенки более чем 2,2 приводит к уве

Q

5

0

5

0

0

5

личению прокатки выше допустимых значений , которые ограничены по услови м прочности прокатки валков.

Нижний предел отношени  ширины сечений центрального h и смежных h4 с ним участков стенки Ь4/пэ, равный 1,2, прин т из услови  увеличени  статического момента сечени  стенки и, следовательно, увеличени  геометрических характеристик поперечного сечени  шпунтовой сваи. Если отношение h4/hj менее 1,2, то геометрические характеристики поперечного сечени  шпунтовой сваи практически не увеличатс , так как разность ординат центров т жести стенки, выполненной посто нной по сечению и равновеликой по площади, и стенки, выполненной переменного сечени , будет неосуществимой .

Верхний предел отношени  длины центрального участка стенки к длине стенки Ъ,/Ь4, равный 0,7, прин т из услови , при котором длина участков 6 стенки (ребра жесткости) достигает минимального значени , при котором ребра жесткости имеют плоскую наружную грань, параллельную наружной грани центрального участка стенки. При отношении длины центрального участка стенки к ширине концевых участков стенки более 0,7 ребра жесткости не будут иметь плоской наружной грани.

Нижний предел отношени  длины центрального участка стенки к длине стенки ЬЭ/Ь4, равный 0,3, прин т из услови , при котором отношение площади стенки к площади полок не будет превышать оптимального значени  при работе шпунтовой сваи на изгиб. При отношении длины центрального участка стенки к длине стенки менее 0,3 отношение площади стенки к площади полок превысит оптимальное значение при работе шпунтовой сваи на изгиб, при этом шпунтова  сва  окажетс  нерациональной по распределению материала в плоскости поперечного сечени .

Верхний и нижний пределы отношени  ширины участков стенки h4/h, 2,2...1,2 и отношени  длины центрального участка стенки к длине стенки Ь,/Ъ4 0,7...0,3 могут быть определены из услови  повышени  продольной устойчивости сваи и ее надежности, т.е. пределами изменени  минимального момента инерции шпунтовой сваи.

Сва  работает в гидротехнических сооружени х следующим образом.

Соединение свай между собой при помощи замковых элементов образует шпунтовую стенку, осью которой  вл етс  ось Х-Х0.

При погружении в грунт сваи испытывают воздействие грунта, вследствие которого в замковых соединени х возникают усили  раст жени  или сжати , при этом взаимным зацеплением замков смежных свай обеспечиваетс  сплошность шпунтовой стенки.

Основной нагрузкой, которую воспринимает шпунтова  стенка после погружени  сваи,  вл етс  давление грунта, отметки поверхности которого по разные стороны от шпунтовой стенки различны. Под этой нагрузкой сваи шпунтовой стенки работают на изгиб в плоскости Х-Х, а ось Х0-Х„  вл етс  нейтральной осью изгибаемой шпунтовой стенки. Замковое соединение обеспечивает возможность поворота сваи относительно р дом расположенной на 10°.

При прин тых соотношени х и одинаковом рассто нии от крайних волокон замка до внутренней грани стенки

сваи) момент инерции описанной шпунтовой сваи возрастает в 1,6 раза, а момент сопротивлени  (несуща  способность ) - в 1,45 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Шпунтова  сва , включающа  стенку

   Ю и примыкающие к ней боковые полки с замками на свободных концах, отличающа с  тем, что, с целью повышени  несущей способности и продольной местной устойчивости, увели15 чени  прочности и надежности сваи, кажда  бокова  полка выполнена с примыкающим к соответствующему замку участком, имеющим длину, равную 0,2- 0,7 общей длины полки, и посто нное

   2о по длине поперечное сечение, а остальной участок полки имеет в поперечном сечении клиновидное уширение с внутренней стороны с превышением ширины полки в зоне примыкани  к

   25 стенке в 1,2-2 раза относительно ширины участка полки, имеющего посто нное сечение, причем стенка в средней части на длине, составл ющей 0,3-0,7

   ее полной длины, выполнена зауженной шпунтовой сваи (размер, ограничиваю- З0 и имеет ширину, в 1,2-2,2 раза мень- щий габаритные размеры шпунтовой щую ширины ее концевых участков.

   4778426

   сваи) момент инерции описанной шпунтовой сваи возрастает в 1,6 раза, а момент сопротивлени  (несуща  способность ) - в 1,45 раза.

   Формула изобретени 

   Шпунтова  сва , включающа  стенку

   и примыкающие к ней боковые полки с замками на свободных концах, отличающа с  тем, что, с целью повышени  несущей способности и продольной местной устойчивости, увеличени  прочности и надежности сваи, кажда  бокова  полка выполнена с примыкающим к соответствующему замку участком, имеющим длину, равную 0,2- 0,7 общей длины полки, и посто нное

   по длине поперечное сечение, а остальной участок полки имеет в поперечном сечении клиновидное уширение с внутренней стороны с превышением ширины полки в зоне примыкани  к

   стенке в 1,2-2 раза относительно ширины участка полки, имеющего посто нное сечение, причем стенка в средней части на длине, составл ющей 0,3-0,7