KRALJEVINA JUGOSLAVIJA UPRAVA ZA ZAŠTITU Klasa 84 (1). INDUSTRISKE SVOJINE Izdan 1 juna 1935. PATENTNI SPIS BR, 11891 Baticle Louis, Urbain, Edgar, Antoniu, Pariš, Francuska. Gravitaciona ustava sa udubljenjima. Prijava od 7 aprila 1934. Važi od 1 decembra 1934. Traženo pravo prvenstva od 8 aprila 1933 (Nemačka). Poznato je da se klasične ustave prave sa bitno trouglastim presekom, pri čemu je uzvodna strana skoro potpuno uspravna, dok se kosina nizvodne Strane odredjuje vodeči računa da za odredjenu veličinu vodenog pritiska ne nastupe nikakvi napori na istezanje. Sa istim pretpostavkama u odnosu na pritisak i na istu gustinu ili specifičnu težinu materijala, dolazi se na ravnomerno jednaku kosinu nizvodne strane. Iz toga izlazi da je otporna snaga betona na drobljenje nedovoljno iskoriščena kod ustava srednjih jačina. S druge strane, da bi se izbeglo dejstvo prodiranja vode u velike betonske mase, od kojih se ovakve ustave grade, bilo je potrebno da se u ustavama načine bunari i drenažni kanali, što je povlačilo za soboin dosta nezgoda i donekle kvarilo homogenost na kojoj se zasnivaju proračuni otpora takvih ustava. Da bi se izbegli ti nedostatci, prona-djene su ustave sa udubljenjima, koje su se bitno sastojale od uzvodno okrenutih svodova, koji su pritisak, kome su oni izloženi, prenosih na potporne zidove, koji svojom težinom odolevaju naporima koji teže da prevrnu čelu ustavu. Tako izgra-djene ustave omogučavaju znatnu uštedu materijala, ali ima ju vrlo ozbiljan nedo-statak, i to u pogledu vrlo velike nesi-gurnosti u pogledu odolevanja zasvodjenih delova, jer su svi metodi preračunavanja, zasnovani na manje više nedovoljno ta- čnim pretpostavkama. Naročilo postoji opa-snost da se ipak pojave naprezanja na istezanje, koja teže da stvore horizontalne pukotine u svodovima. Sta više, otpor prema prevrtanju skoncentrisan je jedino na potporne zidove. Ovim se pronalaskom omogučuje izbe-gavanje svih tih nedostataka, a da se pri torne sačuvaju sva nreimučstva ustava sa višestrukim svodovima. Cilj je ovog pro-nalaska izgradnja gravitacione ustave naznačene time, što je njena nizvodna strana jedna pravilna površina izvedena jednom pravom, koja se jednim krajem naslanja na gornji horizontalni venac ustave, i osta-juči upravna na taj venac, drugim krajem sleduje nekoj krivoj liniji izvodilji, koja se nalazi u nekoj horizontalnoj ravni, pri čemu se izvodna strana izvodi na poznati način. Prostorno telo ograničeno na takav način ima sledeča preimučstva. Srednje opterečenje strana jedne male elementarne prizme isečene iz tog tela, sa presekom dx, dy i dužinom 2z, može se preračunati po teoriji elasticiteta. Srednje opterečenje po liniji izvodilji na nizvodnoj strani jeste funkcija odnosa širine uzvodne, pročelne, strane prema širini nizvodne, začeljne, strane ustave. Taj se odnos može tako odabrati, da to prosečno opterečenje bude u dozvoljenim granicama, tako da se time može postiči maksimalna ušteda materijala. Prema jednom najradijem izvodjenju ovog pronalaska, ustava se sastoji od ele- Din. 15 — menata postavljenih naporedo na takav način, da njihove uzvodne strane zajedno sačinjavaju jednu ravnu i neprekidnu po-vršinu, ili jednu poligonalnu površinu nešto malo ispupčenu prema vodojaži, pri čemu je nizvodna strana svakog takvog elementa pravilna površina, čija je kriva linija izvo-dilja simetrična. Na crtežima je šematički pretstavljeno izvodjenje ovog pronalaska u ovom odre-djenom slučaju. Slika 1 pretstavlja geometrijski sklop jednog elementa ustave. Slika 2 pretstavlja plan jedne ovakve ustave, sa uobičajenim hidrauličnim objekti-ma izostavljenim u cilju jednostavnosti. Gornji venac ustave označen je: z-z, i nalazi se bitno u največem nivou vodojaže. Uzvodna strana ustave prolazi kroz ravan ose z-z. Posmatrajuči ma koju horizontalna ravan koja preseca uzvodnu stranu po liniji u-u, svaki od elemenata od kojih je ustava sastavljena, i koji su postavljeni jedan na drugom, ograničen je sa uzvodne strane površinom a a’ b b’, koja se produžuje sve do temelja ustave. Bočne strane ograni-čene su površinom b a A i b’ a’ A’. Nizvodna strana obuhvačena je pravom mM koja se kreče, ostajuči upravna na osu z-z, po liniji izvodilji A M B B’, koja je simetrična u odnosu na ravan x, o, y, upravnoj na osu z-z. Ako se sa ni i n2 označe normalne molekularne sile ko j e deluju po jedinici du-žine u pravcu ox i oy neke prizme, čiji je presek dx, dy a dužina 2z, sa t odgova-rajuči tangencijalni napor, i sa D specifičnu težinu tela, onda se za ovaj slučaj koji ispitujemo, dobijaju sledeče jednačine: p + f»2D i n dy dx vy/ z = —(— f J postaje jednačina željene pravilne površine. Ako se postavi da je ^ = v, i ako se vodi računa da kada je x = 0, n2 = a y, i da je t = 0, i da je v = v0 (na slobodnoj površini BB”pp”), onda se ima da je: n, — v0t = 0, i da je t — v0n2 = 0, onda se nalazi da vrednost sile n2, koja dejstvuje na krajnju površinu, a to če reči u ravni x = v0y, iznosi: (n2) v0 = —ir V0 Prema torne, ta sila ne zavisi od f (v), a to če reči, od naročitog oblika krive linije izvodilje. Šta više, sa uzvodne strane ima se da je: (n2) o =--------Jš- + D- a. y V0 n2 Prema torne, prosečno opterečenje — uzvodne strane takodje ne zavisi od krive linije izvodilje, a to če reči od oblika udubljenja ili svoda. Iz toga izlazi da se kriva linija izvodilja može odabrati po želji, ali se uvek mora voditi računa o mogučnosti jednostavne izrade, te ona treba da bude što je mogu-če jednostavnija; jedna prava ili parabola, da time navedemo primer. Svaki od elemenata koji sačinjavaju ovu ustavu, svojom sopstvenom težinom izjednačavaju sile delujučeg pritiska vodene mase, pa čak i potisak kome su eventualno izloženi, ne iskoriščujuči pri torne samo dejstvo svodova, koje se ipak javlja u svakom od horizontalnih preseka. Ovi elementarni blokovi postavljeni su jedan pored drugog, i medjusobno su povezani u bližini uzvodne strane odgovaraju-čim horizontalnim armaturama- pojačanjima rasporedjenim u najtanjim delovima uzi-majuči u obzir time, moguče vučne napore koji bi eventualno nastali usled promena u temperaturi, i vodeči računa uostalom, i o dejstvu svodova koje dolazi zbog krivenja neutralne ose horisontalnih preseka. Ovi se blokovi tako sjedinjuju, da njihove uzvodne strane obrazuju jednu ravnu ili poligonalnu površinu, nešto malo ispupčenu prema vodojaži. Ispitivanje ovih elementarnih blokova imalo je za cilj samo da se utvrdi geometrijski sklop ustave. U praksi, svi se ti blokovi izlivaju izjedna u odgovarajučim oplatama u horizontalnim slojevima. Na slici 2 prikazana je jedna tako izgradjena ustava, koja se sastoji od četiri gore opisana elementa. Tačkastim linijama pretstavljena su četiri horizontalna preseka ustave u četiri ravni na jednakim višinskim odstojanjima. Ustava prema ovom pronalasku ima mnoga preimučstva. Svaki od sastavnih elemenata uravno-težuje svojom sopstvenom težinom sve sile koje na njega dejstvuju, a lučno dejstvo svodova samo još više povečava sigurnost. Udubljenja, koja su nastala izradom nizvodne Strane prema liniji izvodilji, pretstavlja mnogo bolje dreniranje nego što se dobija bunarima i drenažnim kana-lima u klasičnim oblicima ustava. Slobodna nizvodna površina, buduči da je pravilna i poravnjena, lako se daje izradjivati i izrada formi (opiate) ne pretstavlja nikakve teškoče, pošto se kriva linija izvodilja može jednostano označiti u ma ko joj horizontalno} ravni. U uporedjenju prema ustavama sa svo-dovima, ovde opisana ustava ima ta prei-mučtva da se može izračunati i da se mnogo racionalnije može izraditi i delovati. U odnosu na klasične oblike ovih ustava postiže se vrlo ozbiljna ušteda u materijalu. Zaista, ako se postavi uslov, kod oba tipa ustava sa uspravnom uzvodnom stranom, da uzvodni kompresioni napor bude jednak izvesnom razlomku hidrostatičnog pritiska onda se ustava prema ovom pronalasku ograničava istim ravnima kao i klasični oblici gravitacionih ustava, te otuda izlazi da je 1 Vo = " V D - k odakle izlazi da je odnos zapremina izdu- g bljenih i klasičnih ustava jednak —--------- a h v0 gde S pretstavlja površinu zahvačenu krivom linijom izvodiljom, čime se pruža vrlo tačna mera za postignute uštede ustavom prema ovom pronalasku. Patentni zahtevi: 1. Gravitaciona ustava, naznačena time što je njena nizvodna strana izradjena kao pravilna površina izvedena jednom pravom, koja se jednim krajem naslanja na gornji horizontalni venac ustave, i ostajuči upravna na taj venac, kreče se po jednoj krivoj liniji izvodilji, koja se nalazi u nekoj hori-zontalnoj ravni. 2. Ustava koja se sastoji od više konstruktivnih elemenata izradjenih prema za-htevu 1, naznačena time, što su ti konstruktivni elementi poredjani jedan pored dru-gog da svojim uzvodnim stranama obrazuju jednu neprekidnu ravnu površinu, ili jednu poligonalnu nešto malo uzvodno ispupčenu površinu, a pri torne nizvodne Strane sva-kog od tih elemenata obrazuju jednu pra-vilnu površinu izvedenu prema zajedničkoj i simetrično postavljenoj krivoj liniji izvodilji. 3. Ustava prema zahtevu 2, naznačena time, što su naporedo postavljeni konstruktivni elementi medjusobno povezani i spojeni svojim najtanjim uzvodnim kracima i ti spojevi pojačani odgovarajučim armaturama. - • ■ Ad pat.br.11691 « \