ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КОЛОННА (СТОЙКА) СО СЛУЧАЙНЫМ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТОМ
REINFORCED CONCRETE COLUMN (POST) WITH RANDOM ECCENTRICITY

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям железобетонных сборных или монолитных колонн (стоек) со случайными эксцентриситетами.
Известна железобетонная колонна (стойка) со случайным эксцентриситетом, имеющая поперечное сечение в виде квадрата (см. Берген Р.И., Дукарский Ю.М., Семенов В.Б., Расе Ф.В. Инженерные конструкции. М., Высшая школа, 1989, с. 266, рис. 18.2а).
Основным недостатком железобетонной колонны (стойки) квадратного поперечного сечения является относительная неравная жесткость на изгиб во всех направлениях. Кроме того, в квадратном сечении колонны (стойки) невозможно достигнуть равной степени армирования.
Из известных технических решений наиболее близкой к заявляемому - прототипом - является железобетонная колонна (стойка), имеющая круглое поперечное сечение (см. Берген Р.И., Дукарский Ю.М., Семенов В.Б., Расе Ф.В. Инженерные конструкции. М., Высшая школа, 1989, с. 266, рис. 18.2а).
Недостатками железобетонной колонны(стойки)-прототипа являются относительно низкие боковая поверхность и жесткость.
Задачей изобретения является повышение устойчивости и жесткости железобетонной колонны (стойки).
Для решения поставленной задачи в железобетонной колонне (стойке) со случайным эксцентриситетом, имеющей поперечное сечение в виде фигуры постоянной ширины, поперечное сечение колонны (стойки) выполнено в виде треугольника Рело.
Сущность изобретения заключается в том, что поперечное сечение железобетонной колонны (стойки) выполнено в виде треугольника Рело. Указанный новый признак позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что у колонны (стойки) повышаются боковая поверхность и прочность. Кроме того, нестандартная оригинальная форма сечения позволяет архитекторам и конструкторам повысить разнообразие выбора геометрических характеристик проектируемых сооружений.
Вышеуказанные новый признак и новые свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в повышении устойчивости и жесткости железобетонной колонны (стойки) со случайным эксцентриситетом. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "существенное отличие".
На фиг. 1 изображена железобетонная колонна (стойка), поперечное сечение.
Железобетонная колонна (стойка) включает ствол 1, грани 2 которого в поперечном сечении образуют треугольник Рело.
а
а
Треугольник Рело представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса , центры которых находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной .
У круга ширина в любом направлении одна и та же - она равна диаметру круга. К фигурам, имеющим постоянную ширину относится также треугольник Рело.
а
Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Рело обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна , то его площадь равна
. Следовательно, при равных площадях, треугольник Рело имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с колонной (стойкой) круглого сечения колонна (стойка) с сечением в виде треугольника Рело имеет больший периметр, а следовательно, большую боковую поверхность, что имеет существенное значение для более эффективного рассеивания поверхностных напряжений и повышения трещиностойкости.
Поверхность у железобетонной колонны (стойки) с таким сечением по сравнению с железобетонной колонной (стойкой) круглого сечения увеличивается более чем на 5%.
У треугольника Рело по сравнению с кругом той же площади диаметр практически во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на 5%, за исключением нескольких направлений, где они равны. Следовательно, жесткость сечения, в целом, у железобетонной колонны (стойки) увеличивается.
Железобетонная колонна (стойка) предложенной конструкции может изготовляться на строительной площадке, так и в виде сборного элемента в заводских условиях. Углы при вершинах треугольника Рело равны 120°, т.е. сложности армирования угловых зон не возникают.
Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения по сравнению с прототипом заключается в повышении устойчивости и жесткости железобетонной колонны (стойки). Кроме того, специфичный внешний вид колонны (стойки) позволяет разнообразить возможности архитекторов и конструкторов по части дизайна.