Секция III. Механика деформируемого твердого тела - 2. Теория пластичности и ползучести 21-25 августа

1.

Секция III. Механика деформируемого твердого тела - 2. Теория пластичности и ползучести 21-25 августа
2023 Политехнический Университет Петера Великого Доклад СПб ГАСУ XIII Всероссийский съезд по
фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики, Санкт-Петербург, 21-25 августа 2023
года тед./факс: (812) 694-78-10 [email protected] [email protected]
Орган сертификации продукции : Испытательный центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по
аккредитации (аттестат № RA.RU.21СТ39, выд. 27.05.2015), организация"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ОГРН:
1022000000824 и ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб, ул. Политехническая,
д 29, 190005, 2-я Красноармейская ул. д 4 , т/ф: (812) 694-78-10 https://www.spbstu.ru (921) 962-67-78,
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected] (аттестат № RA.RU.21ТЛ09, выдан 26.01.2017) Изготовитель: Сборноразборного автомобильного надвижного моста , из упруго-пластинчатых ферм-балок с большими
перемещениями, со встроенным бетонным настилом , длиной 30 ( грузоподъемностью 5 тонн) с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"серия 1.160.3-14
ГПИ "Ленпроектстальконструкция" ОО "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ [email protected]
[email protected]

2.

Осадчук Александр Владимирович Начальник Главного управления инновационного развития
Министерства обороны Российской Федерации Референт Главного управления инновационного развития
Исп. Смирнов М.В. (499) 794-81-02 [email protected] Главное управление
Инновационного развития Министерства обороны РФ
Профсоюзная ул., 84/32с14, Москва +7 (495) 333-54-69 mil.ru
Срок сборки моста 24 часа
Ярошевич Александр Валентинович Руководитель Департамента транспортного
обеспечения Министерства обороны Российской Федерации, генерал-лейтенант 119160, г. Москва,
Большой Козловский переулок, д. 6 Телефон 8 (495) 693-06-01 8 (495) 69306-76 8 (495) 693-26-26 E-mail [email protected]
Департамент строительства Министерства обороны Российской Федерации Балакирева Марина Ивановна
Руководитель Департамента строительства Министерства обороны Российской Федерации Контакты Адрес
119160, Москва Телефон 8 (495) 696 98 65 E-mail [email protected]
Ставицкий Юрий Михайлович Начальник инженерных войск Вооруженных Сил Российской Федерации, генераллейтенант 119160, Москва, Фрунзенская наб., д. 22/2
Телефон
8 (495) 498-43-07 Факс
8 (495) 498-43-04
Главное управление начальника железнодорожных войск Косенков Олег Иванович Начальник Главного
управления Железнодорожных войск, генерал-лейтенант Контакты Адрес 119160, г. Москва, ул Ольховская, д. 25
8 (495) 693 07 00 Факс
8 (495) 624 26 23 E-mail [email protected]

3.

Страшный и признательный ответ Главного управления инновационного развития о развале и
уничтожении Академии транспорта и тыла им Хрулева. Уничтожены лаборатории и
мастерских при "демократии" , что не позволяет изготовить полноразмерный образец по
Методике Министерства обороны РФ, сами авторы изобретения и разработчики чертежей
( письмо № 394/24 / УГ -08060/94 от 06.02.2023 за подписью референта Главного управления
инновационного развития А.Соколовский исп Смиронов М.В. (499) 794-81-02 ) сами должны
испытать полноразмерный образец , автомобильного сборно- разборного автомобильного
моста . Печальный и страшный ответ Осадчука Александра Владимировича - Начальника
Главного управления инновационного развития Министерства обороны Российской Федерации
Подписал референт Главного управления инновационного развития
Исп. Смирнов М.В. (499) 794-81-02 [email protected] Главное управление
Инновационного развития Министерства обороны РФ
Профсоюзная ул., 84/32с14, Москва +7 (495) 333-54-69 mil.ru
Срок сборки моста 24 часа
А, Ярошевич Александр Валентинович - руководитель Департамента транспортного обеспечения Министерства
обороны Российской Федерации, генерал-лейтенант 119160, г. Москва, Большой Козловский переулок, д. 6 Телефон 8
(495) 693-06-01 8 (495) 693-06-76 8 (495) 693-26-26 E-mail [email protected] в письме от 20 января 20223 № 257/5/1034 за
подписью руководителя Департамента транспортного обеспечения А.Ярошевич, исп Гусев А А т 8 495-693-26-04
, просит, для организации дальнейшей работы просим Вас, представить полный комплект документов на
армейский сборно-разборный мост , так как у нас все разгромлено, разграблено, уничтожено и разворовано, а
военные изобретатели все уволены , что очень сильно дискредитирует главнокомандующего Владимир
Владимировича Путина и позорит русскую армию и подтверждает развал, уничтожение лабораторий , НИИ им
Хрулева - ликвидировано в 2004 г, аренда здания , уничтожены производственные мастерские эффективными
военными менеджерами -капиталистами- коммерсантами . Разгромлена в хлам, военная наука, разграблено
оборудования по частным фирмам, конторам, кооперативам. Это страшно -если эта правда ! Сам изобрел, сам
черти и сам изготавливай , сам и испытывай полноразмерный образец для морпехов Республики Крым сборноразборные мосты со сборкой , за 24 часа как в КНР (Китае) Но, в КНР нашли деньги и за 24 часа собрали
автомобильный мост, пролетом 60 метров

4.

5.

6.

7.

Русские преподаватели, сотрудники СПб ГАСУ проводившие испытания на сдвиг узлов и фрагментов в ПК SCAD
и в испытательном Центре СПб ГАСУ
Protokol laboratornix ispitaniy SPbGASU uzlov fragmentov mosta Beiley bridge Made
in CHINA KNR 544 str https://disk.yandex.ru/d/QZyq_SvypXmTMg
https://studylib.ru/doc/6388598/protokol-laboratornix-ispitaniy-spbgasu-uzlovfragmentov-...
https://mega.nz/file/eNQXwIxD#GqP_wA8OqJP_WqKz3U3Uj7qTXLiSayxCtiipVhNCVQ
https://mega.nz/file/mV5xQKaB#oIBxpMNZAiDDpHwmm4CQ4Ijcr2beDEn1I9XKyxUuqo
SCAD Protokol laboratornix ispitaniy SPbGASU uzlov fragmentov mosta Beiley bridge
Made in CHINA KNR 461 str
https://ppt-online.org/1304446
Испытания фрагменгов и узлов упругопластичных компенсаторов гасителей
сдвиговых напряжений, с учетом сдвиговой жесткости
https://ppt-online.org/1237988
Испытание демпфирующего компенсатора гасителя динамических колебаний в ПК
SCAD
https://ppt-online.org/1227620
Испытание демпфирующего компенсатора гасителя динамических колебаний в ПК
SCAD
https://ppt-online.org/1227618
Испытание сдвигового компенстора ФФПС № 57
https://ppt-online.org/1261643
Проектирование "Армейского сборно - разборного надвижного быстро возводимого
автомобильного однопутного моста"
https://ppt-online.org/1262298
ГК «Российские автомобильные дороги»
https://ppt-online.org/1236942
Испытательный центр СПбГАСУ
https://ppt-online.org/1236926 https://postimg.cc/gallery/4nd12T3
https://postimg.cc/gallery/4nd12T3/c6bd8b8c
https://www.pdf2go.com/ru/edit-pdf/editor#j=769ddb66-8ce0-4de3-8b66-ac6387c0b43f
https://www.pdf2go.com/ru/edit-pdf/editor#j=769ddb66-8ce0-4de3-8b66-ac6387c0b43f
https://wampi.ru/image/RPLwz4V https://pdftoimage.com https://pdftoimage.com

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Упруго пластические балки -фермы для пролетных строений
автомобильного или железнодорожного моста всегда была одним
из наиболее распространѐнных материалов используемых для
строительства на территории нашей страны мостов и перправ . Это
обусловлено не только тем, что она всегда была и остаѐтся
самым доступным и сравнительно недорогим материалом, но и
наличием целого ряда других преимуществ по сравнению с другими
традиционными
материалами.
Древесина
имеет
высокие
прочностные характеристики при достаточно небольшой плотности,
а значит и небольшом собственном весе, что в свою очередь
исключает
необходимость
сооружения
массивных и
дорогостоящих мотов . Кроме того к положительным свойствам
пластинчато-балочных ситем для мостов, как строительного
материала относятся: большой экономии строительных материалов,
способностью противостоять
сейсмическим
воздействиям,
воздухопроницаемость, экологическая чистота, а также природной
красота и декоративностью, что для современных строений
играет немаловажную роль.

21.

Упругопластические фермы-балки с большими премещениями,
структуры обладают рядом преимуществ, правильное использование
которых позволяет повысить экономическую эффективность по
сравнению с традиционными решениями. К преимуществам
относятся: пространственность работы системы; повышенная
надѐжность от внезапных разрушений; возможность перекрытия
больших пролѐтов; удобство проектирования подвесных потолков;
максимальная унификация узлов и элементов; существенное
снижение транспортных затрат; возможность использования
совершенных методов монтажа-сборки на земле и подъѐма покрытия
крупными блоками; архитектурная выразительность и возможность
применения для железнодорожного моста , переправ различного
назначения.
В качестве объекта исследования и компоновки структурного
покрытия принята металлодеревянная блок-ферма пролетом 18
метров (рис. 1). Конструкция блок-фермы представляет собой
двускатную четырехпанельную пространственную ферму, верхний
пояс которой выполнен из однотипных клеефанерных плит,
пространственная решетка регулярного типа выполнена из
деревянных поставленных V-образно взаимозаменяемых раскосов,
верхний пояс соединен по концам с нижним поясом раскосами через
опорные узлы. Нижние узлы крайних и средних раскосов соединены
между собой металлическим элементом нижнего пояса, средний
элемент нижнего пояса выполнен из круглой стали, также в ферму
введены крайние стальные стержни нижнего пояса, имеющие по
концам V-образное разветвление и напрямую соединяющие опорные
узлы со средним стальным элементом нижнего пояса [1]

22.

Рис. 1. Блок ферма пролетом 18м для сборно-разборного армейского моста, переправы за 24 часа
собирается
Структурное покрытие представляет собой совокупность одиночных блок-ферм связанных между собой в
узлах примыкания раскосов решетки к верхнему поясу и установки дополнительных затяжек между узлами
раскосов, что позволяет комбинировать структурные покрытия различных пролетов.
С помощью программного комплекса SCAD v.11.5, реализующий конечно-элементное моделирование были
проведены расчеты различных вариантов структур пролетами 6, 9, 12, и 15 метров. Расчет структурной
конструкции блок-фермы проводился на основное сочетание нагрузок, состоящее из постоянных и
кратковременных нагрузок. На основе полученных результатов расчета составлена сводная таблица усилий и
напряжений различных элементов структурного покрытия (таблица 1).
Таблица 1 – Таблица усилий и напряжений
Пролет
Мах.сжимающие Мах.растягивающее
структуры усилие раскоса, усилие раскоса, кН
кН (напряжение (напряжение МПа)
МПа)
6
120,15 (7,68)
99,06 (6,34)
9
183,95 (11,16)
159,9 (10,23)
12
254,1 (15,56)
215,47 (12,73)
15
296,77 (18,99)
264,35 (13,79)
Мах.усилие в затяжке, Мах.перемещение, мм
кН (напряжение МПа)
244,58 (240,4)
280,36 (275,58)
331,54 (325,88)
398,92 (392,12)
46,03
57,44
73,34
98,26
Проведенный анализ структурных покрытия пролетами 6, 9, 12, 15 метров показывает, что более оптимально
конструкция работает при относительно небольших пролетах. Увеличение пролета структуры приводит к
увеличению напряжений и деформаций конструкции. Использование структурных покрытий больших пролетов
приводят к значительному повышению собственного веса конструкции и нерациональному использованию
материала. Наиболее оптимальным вариантом структурного покрытия является пролет структуры 18 х 9 метров
(рис 2.).
Предлагаемая конструкция представляет собой структуру образованную посредством соединения
отдельных блок-ферм, размерами в плане 18х9м, в единый конструктивный элемент покрытия шарнирно опертый
по углам.
Рис. 2 Структурное пролетное строение армейского собрно-разбороно моста размерами 18 х 9 метров
В настоящее время проводится работа по дальнейшему решению задачи применения металлодеревянных
структурных покрытий в условиях повышенной сейсмической опасности.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Инжутов И.С.; Деордиев С.В.; Дмитриев П.А.; Енджиевский З.Л.; Чернышов С.А Патент на изобретение №
2136822 от 10.09.1999 г.

23.

Испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18,
24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина
проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и
соединений между диагональными натяжными элементами,
верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
"Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрноразборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС
А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм
ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в
СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–
гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260
футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017
году и испозования опыта Китайских инженерорв из КНР,
расчеты и испытание узлов структутрной фермы кторый
прилагаются ниже организаций "Сейсмофонд" при СПб
ГАСУ

24.

25.

26.

27.

28.

Прямой упругопластический расчет на напряженно деформируемое состояние (НДС)
структурных стальных ферм с большими перемещениями на предельное равновесие и
приспособляемость на пример расчет китайского моста из сверхлегких, сверхпрочных
полимерных гибридных материалов GFRP-MЕТАЛЛ, с использование стекловолокна для
армейского быстро собираемого моста, для чрезвычайных ситуациях , длинною 51 метра ,
грузоподъемностью 200 kN, из трубчатых GFRP-элементов (Полный вес быстро
собираемого китайского моста 152 kN ), для использования при чрезвычайных ситуациях для
Народной Китайской Республики и на основе строительство моста для грузовых
автомобилей, из пластинчато-балочных стальных ферм при строительстве переправы (
длиной 205 футов) через реку Суон , в штате Монтана (США), со встроенным бетонным
настилом и натяжными элементами верхнего и нижнего пояса стальной фермы со
значительной экономией строительных материалов.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 228 415
(13)
C2
(51) МПК
E04C 3/17 (2000.01)
E04B 1/19 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса:

29.

02.07.2021)
Пошлина: Патент перешел в общественное достояние.
(21)(22) Заявка: 99123410/03, 04.11.1999
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
04.11.1999
(43) Дата публикации заявки: 10.09.2001 Бюл. № 25
(45) Опубликовано: 10.05.2004 Бюл. № 13
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЕНДЖИЕВСКИЙ Л.В. и др. Трехгранная блок-ферма ТБФ 1
// Информ. листок №49-97 / ЦНТИ - Красноярск, 1997. SU 1742435 A1, 23.06.1992. SU 1310488 A1, 15.05.1987. SU
1281651 A1, 07.01.1987. RU 2117117 C1, 10.08.1998. RU 2136822 C1, 10.09.1999. RU 2102566 C1, 20.01.1998. US 43898
28.06.1983. FR 2551789 A, 15.03.1985.
Адрес для переписки:
660041, г.Красноярск, пр. Свободный, 82, КрасГАСА
(54) УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ ПОКРЫТИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых промышленных
и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Технический результат - повышение прочности и жесткости за счет
предварительного напряжения и создания “следящих” за деформациями ползучести усилий предварительного
напряжения. Узловое сопряжение представляет собой металлический элемент соединения раскосов,
образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через
металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек. Между гайками и металлическим элементом соединения раскосов размещены
две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина. 4 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых промышленных
и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна преднапряженная панель покрытия, предназначенная для большепролетных зданий и сооружений, а
также для несущих элементов транспортных галерей, переходов и других аналогичных объектов.
Преднапряженная панель покрытия представляет собой тонкую облегченную железобетонную плиту,
выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены металлические подкрепляющие элементы в виде
пространственно ориентированных шпренгелей, состоящих из стержней решетки, нижнего пояса. Она снабжена
дополнительно криволинейным поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или
стойками, присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством.

30.

Недостатком этой системы является неэффективность конструкции за счет большего веса и расхода материалов в
отличие от предлагаемой авторами *1+.
Более близким по техническому решению к предлагаемому изобретению (прототипом) является трехгранная
деревометаллическая блок-ферма марки ТБФ 12-3Р. Верхний пояс П-образного сечения выполнен из
крупноразмерных плит, имеющих каркас из цельнодеревянных элементов и прикрепленной к нему сверху
шурупами обшивки из плоских асбестоцементных листов. Между вспомогательными дощатыми ребрами,
расположенными вдоль пролета, на обшивку укладывается утеплитель из полистирольного пенопласта.
Гидроизоляция устанавливается из трех слоев рубероида по выравнивающему слою из стеклоткани. Верхний пояс
объединен с нижним пространственной решеткой регулярного типа, выполненной из деревянных раскосов
квадратного сечения. Крайние раскосы соединены с нижним поясом стальными стержневыми подвесками.
Нижний пояс из стальных стержней круглого сечения имеет по концам V-образное разветвление для сопряжения с
основными ребрами верхнего пояса *2+.
Недостатком прототипа является неэкономичность конструкции за счет недостаточной несущей способности,
потери усилия предварительного напряжения в нижнем поясе за счет ползучести и температурно-влажностных
деформаций в древесине и температурных деформаций металла и, как следствие, снижение жесткостных
характеристик.
Целью изобретения является создание экономичной конструкции за счет повышения прочности и жесткости, за
счет предварительного напряжения и создания “следящих” за деформациями ползучести усилий
предварительного напряжения.
Цель достигается тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения
раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные
через металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, между гайками и металлическим элементом соединения раскосов размещены две
шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина.
В связи с тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения
раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные
через металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, на металлический стержень между гайками и металлическим элементом
соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина,
появляется возможность создания экономичной конструкции за счет снижения материалоемкости, создания
“следящих” за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения. При этом в основном ребре
возникает момент с обратным знаком, что в свою очередь ведет к повышению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение раскосов с нижним поясов пространственной решетчатой конструкции представлено на
чертежах.
Фигура 1, 2 - общий вид трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия,
Фигура 3, 4 - узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной предварительно
напряженной блок-фермы покрытия.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов 1 с нижним поясом 2 трехгранной предварительно
напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения раскосов 3,
образованный трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5, раскосы 1, присоединенные через
металлические фасонки 5 к металлическому элементу соединения раскосов 3, и металлический стержень 6,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов 3, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек 7. На металлический стержень между гайками 7 и металлическим элементом
соединения раскосов 3 размещены две шайбы 9, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина 8.

31.

Сборка конструкции производится следующим образом: к металлическому элементу соединения раскосов 3,
образованному трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5, присоединяются раскосы 1, затем
через 3 пропускается металлический стержень 6, имеющий резьбовую нарезку на конце. Далее стержень
пропускается через шайбу 9, винтовую пружину 8, шайбу 9 и закрепляется с помощью гаек 7.
В процессе эксплуатации пружина будет регулировать усилие предварительного напряжения, сохраняя его
несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и температурные деформации
металла.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом создает усилие предварительного
напряжения и сохраняет его в процессе эксплуатации, что в свою очередь позволяет создать экономичную
конструкцию за счет повышения несущей способности и жесткости пространственной решетчатой конструкции.
Источники информации
1. RU, авторское свидетельство 2117117, 1998.
2. Л.В.Енджиевский, О.В.Князев, И.С.Инжутов, С.В.Деордиев. Трехгранная блок-ферма ТБФ 12-3Р // Информ. Листок
№49-97/ ЦНТИ. - Красноярск, 1997.
Формула изобретения
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной предварительно
напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения раскосов,
образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через
металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, отличающееся тем, что на металлический стержень между гайками и
металлическим элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между
ними винтовая пружина.

32.

33.

34.

(21) Регистрационный номер заявки: 0099123410 Извещение опубликовано: 27.10.2006БИ: 30/2006
ПОКРЫТИЕ ИЗ ТРЕХГРАННЫХ ФЕРМ 2188287
(12)
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(13)
C2
(51) МПК
E04C 3/04 (2000.01)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина: учтена за 4 год с 28.06.2003 по 27.06.2004. Патент перешел в общественное
достояние.

35.

(22) Заявка: 2000117116/03, 27.06.2000
Дата начала отсчета срока действия патента:
27.06.2000
Опубликовано: 27.08.2002 Бюл. № 24
(71) Заявитель(и):
Томский государственный
(72) Автор(ы):
Копытов М.М.,
Ерохин К.А.,
Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 8716 U1, 16.12.1998. SU 727790 А,
29.04.1980. SU 1255697 А1, 07.09.1986. US 1959756 А, 22.06.1934. GB 898605 А, 14.06.1962.
ес для переписки:
634003, г.Томск, 3, пл. Соляная, 2, ТГАСУ, патентный отдел
Матвеев А.В.,
Мелехин Е.А.
(73) Патентообладатель(и):
Томский государственный
(54) ПОКРЫТИЕ ИЗ ТРЕХГРАННЫХ ФЕРМ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к несущим металлическим
конструкциям покрытия производственных и общественных зданий. Каждая отде льная трехгранная ферма
покрытия состоит из двух верхних коробчатых поясов и одного нижнего, также коробчатого пояса,
соединенных между собой раскосной решеткой. Все коробчатые пояса имеют пентагональное сечение и
выполнены каждый из жестко соединенных между собой швеллера и уголка. Раскосная решетка выполнена
из одиночных уголков, прикрепленных полками к полкам поясных уголков. Стенки швеллеров верхних
поясов расположены вертикально, а стенка нижнего швеллера горизонтально. Верхние пояса объединены
по полкам швеллеров профнастилом. За счет вертикальной ориентации стенок швеллеров верхних поясов
повышается значение момента сопротивления и радиуса инерции пентагонального сечения. Технический
результат изобретения заключается в повышении несущей способности тр ехгранной фермы и сокращение
количества
элементов
в
покрытии.
3
ил.
Изобретение относится к строительным
металлическим конструкциям, а более конкретно к
несущим конструкциям покрытия производственных и
общественных зданий, и может быть использовано
для подвески технологических устройств, а также в

36.

качестве перекрытий, элементов комбинированных
систем.
Известны устройства бесфасоночных покрытий из
трехгранных ферм с поясами и наклонной решеткой
из круглых труб *1+. По верхним поясам этих ферм
уложены прогоны, на которые опираются
ограждающие конструкции. Недостатком таких
покрытий является большое количество прогонов и
сложность выполнения пространственных узлов
сопряжении труб, что ведет к повышенному расходу
металла и трудоемкости изготовления. Известны
также устройства беспрогонных покрытий из
трехгранных ферм *2+ с коробчатым сечением двух
верхних поясов, образованных из состыкованных
уголков и нижним поясом из одиночного уголка, к
которым с помощью фасонок прикреплены раскосы.
Недостатком таких покрытий является большое
количество фасонок, необходимость делать вырезы в
полках уголков для пропуска фасонок, что также ведет
к повышенному расходу металла и трудоемкости
изготовления.
Наиболее близким к заявляемому покрытию
является складчатое покрытие из наклонных ферм *3+.
Оно состоит из непрерывной системы плоских ферм,
наклоненных под углом 45 o к вертикальной
плоскости. Каждая смежная ферма имеет общий пояс:
либо верхний, представляющий собой пятигранный
профиль сечения, образованный из состыкованного

37.

швеллера и уголка; либо нижний, образованный из
одиночного уголка, ориентированного обушком
вверх. К поясам торцами приварены раскосы из
одиночных уголков. Это позволяет реализовать
беспрогонное и бесфасоночное решение кровельного
покрытия и является экономичней аналогов. Однако
конструкция такого покрытия вынуждает
ориентировать пятигранный профиль сечения с
горизонтально расположенной стенкой швеллера, что
необходимо для образования складчатой системы.
Анализ показывает, что при такой ориентации поясов
на 25...45% снижается прочность сжато-изогнутого
стержня верхнего пояса, т.к. момент сопротивления и
радиус инерции сечения оказываются меньше, чем
при ортогональной ориентации этого же сечения.
Кроме того, непрерывная система складчатого
покрытия требует большого количества наклонных
ферм и необходимость выполнения вручную
большого объема работ на строительной площадке по
укрупнительной сборке конструкции. Раскосная
решетка таких ферм слабо нагружена и имеет
большой запас несущей способности, но без нее
невозможно образовать конструктивную форму
складчатого покрытия. Все это сопровождается
повышенным расходом металла и большой
трудоемкостью изготовления.

38.

Задача изобретения состоит в том, чтобы снизить
металлоемкость и трудоемкость изготовления
покрытия при сохранении его несущей способности.
Задача решается следующим образом. В покрытии
из трехгранных ферм, объединенных профнастилом,
каждая из которых включает верхние коробчатые
пояса пентагонального сечения из жестко
соединенных между собой швеллеров и уголков,
нижний пояс, содержащий уголок, направленный
обушком вверх, и раскосную решетку, прикрепленную
к полкам поясных уголков, согласно изобретению
нижний пояс снабжен швеллером, жестко
соединенным с уголком и образующий с ним
пентагональное сечение; при этом стенки швеллеров
верхних и нижнего пояса ориентированы
ортогонально.
Таким образом, заявляемое устройство отличается
от прототипа тем, что:
- нижний пояс снабжен швеллером, жестко
соединенным с уголком и образующим с ним
пентагональное сечение;
- стенки швеллеров верхних и нижнего поясов
распложены ортогонально.
Это говорит о "новизне" заявляемого устройства.
Так как нижний пояс выполнен из пентагонального
сечения, а полки швеллеров верхних и нижнего пояса
ориентированы ортогонально, это позволило
увеличить площадь растянутого нижнего пояса с

39.

одновременным увеличением моментов
сопротивления и радиусов инерции сжато-изогнутых
верхних поясов, т.е. повысить несущую способность
отдельной фермы. При этом большой запас несущей
способности раскосной решетки уменьшится и она
станет работать эффективней, что и позволило
дискретизировать систему несущих конструкций
покрытия из наклонных ферм. Благодаря
качественному изменению конструктивной формы
непрерывная складчатая система покрытия
превратилась в блочную, состоящую из трехгранных
ферм со свободным пространством между ними. Это
позволяет существенно сократить количество
элементов в покрытии, повысить несущую
способность поясов конструкции за счет оптимальной
ориентации их сечений и в совокупности существенно
снизить трудоемкость изготовления, металлоемкость
и стоимость.
Предлагаемая конструкция позволяет осуществить
полное заводское изготовление и сборку трехгранной
фермы, удобна при транспортировке и монтаже.
Таким образом, при сохранении и соблюдении всех
необходимых рабочих параметров заявляемая
конструкция требует в сравнении с прототипом
меньше металла, меньшего количества элементов,
что в итоге приводит к снижению металлоемкости,
трудоемкости и стоимости при сохранении несущей
способности покрытия.

40.

На фигуре 1 изображен общий вид покрытия из
трехгранных ферм; на фигуре 2 изображен общий вид
наклонной плоскости трехгранной фермы; на фигуре 3
- поперечный разрез трехгранной фермы.
Трехгранная ферма содержит два верхних пояса 1,
нижний пояс 2 и раскосы 3. Верхний пояс 1 состоит из
состыкованного швеллера и уголка при вертикальной
ориентации стенки швеллера; нижний пояс 2 - то же
при горизонтальной ориентации стенки швеллера;
раскосы 3 - из одиночных уголков. Стержни раскосов 3
прикреплены торцами к полкам поясных уголков
(фиг.3) посредством сварки. Верхние пояса
трехгранных ферм в горизонтальной плоскости
связаны сплошным профнастилом 4 (фиг.1), который
завершает формирование покрытия из трехгранных
ферм. Между смежными трехгранными фермами не
требуется размещения элементов 2 и 3 (фиг.1);
достаточно перекрыть это свободное пространство
настилом 4.
Изготовление покрытия из трехгранных ферм
производят следующим образом: швеллер и уголок
стыкуют между собой продольными сварными швами
и образуют элементы поясов 1 и 2 пятигранного
профиля сечения. Два верхних пояса 1 устанавливают
с вертикальной ориентацией стенки швеллера (как
показано на фиг. 3); нижний пояс 2 - с горизонтальной
ориентацией стенки швеллера. При этом полки
швеллеров верхних поясов служат опорами для

41.

настила, а наклон плоскостей поясных уголков
пятигранных профилей 1 и 2 соответствует требуемым
плоскостям элементов раскосной решетки 3.
Элементы раскосной решетки 3, выполненные из
одиночных уголков, торцами приваривают к полкам
поясных уголков соответственно верхнего 1 и нижнего
2 поясов. Образуется бесфасоночная
пространственная трехгранная ферма полной
заводской готовности. Эта ферма удобна при
транспортировке: ее габариты и устройство позволяют
перевозить одновременно несколько ферм за счет их
укладки "елочкой" в транспортное средство. На
монтажной площадке к верхним поясам
пространственной фермы без прогонов
устанавливается и крепится профнастил 4 и
образуется трехгранный блок покрытия. Он
устанавливается в проектное положение.
Следующий блок покрытия устанавливается так, что
между ними образуется свободное пространство, не
заполненное стержневыми элементами: достаточно
перекрыть его лишь профнастилом 4, который
одновременно совмещает несущие и ограждающие
функции. Это позволяет сократить количество
элементов в покрытии из трехгранных ферм, снизить
металлоемкость, трудоемкость и стоимость.
Конвейерная сборка и блочный монтаж
дополнительно упрощают процесс изготовления и

42.

монтажа, делают его технологичным и менее
трудоемким.
Покрытие из трехгранных ферм работает как
пространственная стержневая система с
неразрезными поясами и примыкающими раскосами.
Верхний пояс 1 работает как сжато-изогнутый
стержень. Максимальное значение изгибающего
момента и радиуса инерции соответствует
вертикальной плоскости, поэтому вертикальной
ориентацией стенки швеллера достигается
максимальное значение момента сопротивления и
радиус инерции, которые определяют прочность при
сжатии с изгибом, т.е. достигается максимальная
несущая способность сжато-изогнутого пятигранного
сечения, и оно работает с максимальной
эффективностью. Нижний пояс 2 работает как
растянутый стержень; примыкающие раскосы
работают в условиях растяжения или сжатия.
Профнастил работает на изгиб как однопролетная или
многопролетная гофрированная пластина. Покрытие
из трехгранных ферм отличается повышенной
пространственной жесткостью как на стадии монтажа,
так и в условиях эксплуатации и является
индустриальной и технологичной конструктивной
формой.
Источники информации
1. Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции.
Специальный курс. - М.: 1982, с. 57...60.

43.

2. Авт. св. СССР 1544921, М.кл. Е 04 С 3/04.
3. Свид. на полез модель 8716, МПК Е 04 С 3/04.
Формула изобретения
Покрытие из трехгранных ферм, объединенных
профнастилом, каждая из которых включает верхние
коробчатые пояса пентагонального сечения, из жестко
соединенных между собой швеллеров и уголков,
нижний пояс, содержащий уголок, направленный
обушком вверх, и раскосную решетку, прикрепленную
к полкам поясных уголков, отличающееся тем, что
нижний пояс снабжен швеллером, жестко
соединенным с уголком и образующим с ним
пентагональное сечение, при этом стенки швеллеров
верхних и нижнего поясов размещены ортогонально.

44.

ТРЕХГРАННАЯ БЛОК-ФЕРМА 2 136822 ТРЕХГРАННАЯ БЛОК-ФЕРМА Красноярская государственная архитектурно строительная
академия
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 136 822
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
C1
(51) МПК
E04C 3/17 (1995.01)
E04B 1/19 (1995.01)
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина: учтена за 3 год с 10.09.1999 по 09.09.2000. Патент перешел в общественное достояние.
(22) Заявка: 97115691/03,
09.09.1997
(71) Заявитель(и):
Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
Дата начала отсчета срока действия
патента:
09.09.1997
(72) Автор(ы):
Инжутов И.С.,
Деордиев С.В.,
Дмитриев П.А.,
Енджиевский З.Л.,
Чернышов С.А.
Опубликовано: 10.09.1999
Список документов, цитированных
в отчете о поиске: Дмитриев П.А. и
др. Индустриальные
пространственные деревянные
конструкции. - НИСИ
им.В.В.Куйбышева, 1981, с. 88. SU
1281651 A, 07.01.87. FR 2551789 A,
15.03.85. SU 65455 A, 31.12.45. US
4389829 A, 28.06.83.
(73) Патентообладатель(и):
Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
ес для переписки:
660041, Красноярск, пр.Свободный
82, Ректору КрасГАСА Наделяеву
В.Д.
(54) ТРЕХГРАННАЯ БЛОК-ФЕРМА
(57) Реферат:
Трехгранная блок-ферма покрытия относится к строительству и может быть использована для соединения
стержней пространственных конструкций зданий и сооружений. Технический результат изобретения
заключается в достижении наиболее эффективной работы верхнего пояса с нижним, экономии материалов.
Блок-ферма покрытия, представляет собой двухскатную четырехпанельную пространственную ферму,
верхний пояс которой выполнен из однотипных клеефанерных плит, пространственная решетка регулярного
типа выполнена из деревянных поставленных V-образно взаимозаменяемых раскосов, верхний пояс
соединен по концам с нижним поясом раскосами через опорные узлы. Нижние узлы крайних и средних
раскосов соединены между собой деревянным элементом нижнего пояса, а средний элемент нижнего пояса
выполнен из круглой стали, в ферму введены крайние стальные стержни нижнего пояса, имеющие по
концам V-образное разветвление и напрямую соединяющие опорные узлы со средним стальным элементом

45.

нижнего
пояса,
3
ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям покрытия.
Известна панель покрытия треугольного очертания, образованная двумя плитами, шарнирно соединенными между собой в коньке и
затяжкой с V-образными разветвлениями по концам в уровне опорных узлов. Плиты подкреплены двумя сжатыми раскосами и двумя
растянутыми (с V-образным планом) раскосами. Поперечное сечение панели - треугольное. Плиты состоят из нижних (основных
несущих) ребер, фанерной обшивки, поперечных ребер, размещенных на обшивке сверху, продольных элементов обрамления (см. SU
1281651 A, 07.01.87).
Недостатком этой конструкции является большая материалоемкость плит, обусловленная развитой свободной длиной нижних ребер.
Наиболее близкой по техническому решению к предлагаемому изобретению (прототипом) является блок -ферма покрытия,
представляющая собой двухскатную четырехпанельную пространственную ферму, верхний пояс которой выполнен из однотипных
взаимозаменяемых клеефанерных плит, пространственная решетка регулярного типа выполнена из деревянных поставленных V-образно
взаимозаменяемых раскосов, верхний пояс соединен по концам с нижним поясом раскосами через опорные узлы. Нижние узлы крайних
и средних раскосов соединены между собой деревянным элементом нижнего пояса, а средний элемент нижнего пояса выполнен из
круглой стали (см. Дмитриев П.А. и др. "Индустриальные пространственные деревянные конструкции", НИСИ им. В.В. Куйбышева, 198 1,
с. 88).
Недостатком конструкции прототипа является неэффективная работа верхнего пояса с нижним, т.к. передача усилий с верхнего пояса
на нижний передается под большим углом к направлению волокон древесины, что определяет значительные деформации в узловом
сопряжении. Прочность древесины вдоль волокон существенно выше, чем поперек. Работа крайних раскосов на растяжение не
позволяет выполнить элементы решетки взаимозаменяемыми, что является причиной повышенной материалоемкости конструкции.
Целью изобретения является эффективная работа блок-фермы, экономия материалов.
Цель достигается тем, что в блок-ферме покрытия, представляющем собой двухскатную четырехпанельную пространственную ферму,
верхний пояс которой выполнен из однотипных взаимозаменяемых клеефанерных плит, пространственная решетка регуляр ного типа
выполнена из деревянных поставленных V-образно взаимозаменяемых раскосов, верхний пояс соединен по концам с нижним поясом
раскосами через опорные узлы. Нижние узлы крайних и средних раскосов соединены между собой деревянным элементом нижнего
пояса, а средний элемент нижнего пояса выполнен из круглой стали, введены крайние стальные стержни нижнего пояса, имеющие по
концам V-образное разветвление и соединяющие напрямую опорные узлы со средним стальным элементом нижнего пояса.
Благодаря введению крайних стальных стержней нижнего пояса, имеющих по концам V-образное разветвление, улучшилась работы
блок-фермы за счет того, что усилие с нижнего на основные ребра верхнего пояса передается под небольшим углом к направлению
волокон древесины, что определяет незначительные деформации в узловом сопряжении, в связи с этим обусловлена возможность
уменьшить размеры поперечных сечений раскосов, а следовательно, достичь экономии древесины.
На фиг. 1 изображена блок-ферма покрытия; на фиг. 2 - совмещенные вид и разрез в плане; на фиг. 3 - совмещенный поперечный
разрез.
Блок-ферма покрытия включает верхний пояс, состоящий из однотипных клеефанерных плит 1, имеющих каркас из основных нижних
ребер 2, и прикрепленной к нему сверху шурупами обшивки 3 из плоских асбестоцеме нтных листов. Между вспомогательными
дощатыми ребрами 4, расположенными вдоль пролета, на обшивку укладывается утеплитель 5 из полистирольного пенопласта марки
ПСБ. Гидроизоляция устраивается из трех слоев рубероида по выравнивающему слою из стеклоткани. Д иафрагмы 7 находятся между
основными нижними ребрами 2 в сечениях, совпадающих с узлами сопряжения верхнего пояса 1 конструкции с раскосами 8. Верхний
пояс объединен с нижним пространственной решеткой регулярного типа, выполненной из деревянных поставленны х V-образно
взаимозаменяемых раскосов 8 квадратного сечения. Нижние узлы 9 крайних и средних раскосов соединены между собой деревянным
элементом 10 нижнего пояса. Средний элемент 11 нижнего пояса выполнен из круглой стали. Крайние стальные стержни 13 нижне го
пояса имеют по концам V-образное разветвление и напрямую соединяют опорные узлы со средним стальным элементом нижнего пояса
11. Разветвление расперто стержнем 12.
Сборка блок-фермы осуществляется на строительной площадке. В начале собирается верхний пояс из однотипных клеефанерных
плит 1, затем плиты стыкуются в коньковом узле. Дальше к плитам навешиваются деревянные взаимозаменяемые раскосы 8. После
этого следует выполнение узлов 9 нижнего пояса и в конце производится крепление крайних стальных стержней 13, имеющих по концам
V-образное разветвление и соединяющих напрямую опорные узлы со средним стальным элементом нижнего пояса 11.

46.

Положительные свойства разработанного технического решения заключаются в эффективной работе блок -фермы за счет введения
крайних стальных стержней нижнего пояса, которые напрямую соединяют опорные узлы со средними стальными элементами нижнего
пояса. Вследствие этого при нагружениях по всему пролету возникают сжимающие усилия во всех раскосах. Усилие с нижнего пояса на
основные ребра верхнего пояса передается под небольшим углом к направлению волокон древесины, что определяет незначительные
деформации в узловом сопряжении. В связи с этим обусловлена возможность сделать раскосы взаимозаменяемыми, уменьшить размер
поперечного сечения, а следовательно, достичь экономии древесины.
В сравнении с прототипом, данное техническое решение позволяет снизить расход материалов на 12 - 15%, улучшить условия работы
верхнего пояса благодаря снижению величин изгибающих моментов и уменьшению угла меж ду осью передачи продольного усилия и
направлением волокон древесины с нижнего пояса на основные работы верхнего.
Формула изобретения
Блок-ферма покрытия представляет собой двухскатную четырехпанельную пространственную ферму, верхний пояс которой выполнен
из однотипных клеефанерных плит, пространственная решетка регулярного типа выполнена из деревянных поставленных V-образно
взаимозаменяемых раскосов, верхний пояс соединен по концам с нижним поясом раскосами через опорные узлы, нижние узлы крайних
и средних раскосов соединены между собой деревянным элементом нижнего пояса, а средний элемент нижнего пояса выполнен из
круглой стали, отличающаяся тем, что в ферму введены крайние стальные стержни нижнего пояса, имеющие по концам V-образное
разветвление и напрямую соединяющие опорные узлы со средним стальным элементом нижнего пояса.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЫ С НИСХОДЯЩИМИ РАСКОСАМИ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
2503783
RU
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
2 503 783
(13)

47.

C1
(51) МПК
E04C 3/11 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 26.12.2021)
Пошлина: учтена за 6 год с 26.06.2017 по 25.06.2018. Возможность восстановления: нет.
(22) Заявка: 2012126474/03,
25.06.2012
Дата начала отсчета срока действия
патента:
25.06.2012
(72) Автор(ы):
Хисамов Рафаиль Ибрагимович (RU),
Шакиров Руслан Анфрузович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
оритет(ы):
"Казанский государственный архитектурно-строительный
Дата подачи заявки: 25.06.2012
университет" (КГАСУ) (RU),
Закрытое акционерное общество "Казанский
Опубликовано: 10.01.2014 Бюл. № 1
Гипронииавиапром" (ЗАО "Казанский Гипронииавиапром") (RU)
Список документов, цитированных
в отчете о поиске: RU 103115 U1,
27.03.2011. RU 2354789 C1,
10.05.2009. AU 568956 B2,
14.01.1988.
ес для переписки:
420043, РТ, г.Казань, ул. Зеленая, 1,
КГАСУ, Ф.И. Давлетбаевой
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЫ С НИСХОДЯЩИМИ РАСКОСАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовлени я фермы с
нисходящими раскосами. Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления.
Ферму выполняют из прямых коробчатых поясов с треугольной или раскосной решеткой. Односрезные
концы раскосов соединяют сваркой с поясами. Сначала по проекту изготавливают полуфермы. Укладывают
верхний пояс, содержащий фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы. Опорный узел
состоит из двух фасонок, приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса.
Перпендикулярно фасонкам приваривают опорную плиту полуфермы. Затем укладывают нижний пояс
фермы с шириной, равной верхнему поясу, который содержит фланцевый монтажный стык нижнего пояса
полуфермы. После чего к поясам встык приваривают стержни решетки восходящего направления
полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по ширине поясам полуферм. Затем на узлы полуфермы
накладывают внахлест стержни решетки нисходящего направления, выполняя их из двух параллельных
неравнобоких уголков или полос. Полосы преднапрягают, стягивая их в сере дине болтом. 4 ил.
Изобретение относится к строительству и касается способа изготовления решетчатых ферм из прокатных профилей, выполняемых на
сварке.
Известен способ изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых поясов и треугольной решетки с сечением
из коробчатых профилей, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов раскосов с поясами в притык (см. Справочник
проектировщика. Металлические конструкции, М. 1998, стр.175, 181. Рис.7.16, 7.17).
Недостатком способа является расцентровка в узле осей соединяемых раскосов с поясами, что требует повышенного расхода металла
на стержни ферм.
Прототипом изобретения является способ изготовления треугольной подстропилььной фермы с нисходящими раскосами,
выполняемой из прямого коробчатого пояса, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов двух нисходящих раскосов с
верхним поясом (см. Альбом типовой серии на фермы из гнутосварных профилей. Серия 1.460.3 -23.98.1 - 27КМ, лист подстропильная
ферма). Такой способ не может быть применен вцелом для изготовления ферм с треугольной или раскосной решеткой, т.к. ширина
сходящихся в узлах стержней решетки ферм и поясов выполняется различной, что требует применения в узлах ферм фасонок и ведет к
трудоемкости изготовления фермы.
Изобретение направлено на снижение трудоемкости изготовления фермы с обеспечением выполнения центрирования осей
сходящихся в узлах раскосов.
Результат достигается тем, что в способе изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых коробчатых поясов
с треугольной или раскосной решеткой, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов раскосов с поясами, согласно
изобретению, сначала по проекту изготавливают полуфермы: укладывают верхний пояс из коробчачатого профиля, содержащий
фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы, состоящий из двух фасонок, приваренных к поясу в продолжении
плоскости стенок верхнего пояса и приваренную перпендикулярно фасонкам опорную плиту полуфермы; затем укладывют нижний пояс
фермы с шириной равной верхнему поясу, который содержит фланцевый монтажный стык нижнего пояса полуфермы; после чего к

48.

поясам встык приваривают стержни решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по ширине
поясам полуферм; затем на узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки нисходящего направления, выполняя их из двух
параллельных неравнобоких уголков или полос, при этом полосы преднапрягают стягивая их в середине болтом.
На Фиг.1 изображена двускатнвя ферма с треугольной решеткой. На Фиг.2,3 и 4 - последовательности изготовления фермы.
Ферма с треугольной или раскосной решеткой состоит из верхнего пояса 1 и нижнего пояса 2, выполняемых из коробчатых профилей
равной ширины «b» (Фиг.1). Все восходящие раскосы фермы с треугольной или раскосой решеткой в ыполняют из коробчатых профилей
3 с шириной профиля равного щирине поясов (при этом толщина профилей принимается по расчету). Нисходящий приопорный раскос 4
выполняют из двух неравнобоких уголков или полос (Фиг.1). Остальные раскосы 5 фермы нисходящего нап равления изготавливают из
двух полос, которые накладывают на узлы фермы и приваривают (Фиг.1). Ферму в заводских условиях собирают в следующей
последовательности. Сначала по проекту изготавливают полуфермы, для чего: укладывают верхний пояс 1 из коробчатог о профиля
(Фиг.2), который содержет фланцевый монтажный стык 6, и опорный узел полуфермы (Фиг.2), состоящий из двух фасонок 7,
приваренных к поясу 1 в продолжении плоскости стенок верхнего пояса 1 и приваренную перпендикулярно фасонкам 7 опорную плиту 8
полуфермы; затем укладывют нижний пояс 2 фермы с шириной пояса 2 равного ширине верхнего пояса 1, который содержит фланцевый
монтажный стык 9 нижнего пояса 2 полуфермы; после чего к поясам 1 и 2 встык приваривают односрезные раскосы решетки
восходящего направления 3, выполняя их коробчатыми и равными по ширине поясам полуферм 1 и 2 (Фиг.3); затем на узлы полуфермы
накладывают внахлест раскосы 4 и 5 решетки нисходящего направления (Фиг.4), выполняя их из двух параллельных неравнобоких
уголков 4 или полос 5, при этом полосы 5 преднапрягают в середине стягивая их болтом 10.
Задаваемое полосам 5 преднапряжение позволяет исключить податливость в их работе, что полезно для работы фермы по
деформативности.
Способ позволяет все стержни фермы выполнить односрезными с обеспечением центрирования осей сходящихся в узле раскосов,
кроме того при изготовлении нисходящих раскосов нахлестом на узлы полуферм происходит усиление стенок коробчатых профилей
поясов и раскосов, что также является полезным для работы узлов фермы.
Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при проектировании и изготовлении ферм из коробчатых и открытых
профилей пролетами до 36 метров и более.
Формула изобретения
Способ изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых коробч атых поясов с треугольной или раскосной
решеткой, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов раскосов с поясами, отличающийся тем, что сначала по проекту
изготавливают полуфермы: укладывают верхний пояс из коробчатого профиля, содержащий фланцев ый монтажный стык пояса и
опорный узел полуфермы, состоящий из двух фасонок, приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса, и
приваренную перпендикулярно фасонкам опорную плиту полуфермы; затем укладывают нижний пояс фермы с шириной, ра вной
верхнему поясу, который содержит фланцевый монтажный стык нижнего пояса полуфермы; после чего к поясам встык приваривают
стержни решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по ширине поясам полуферм; затем на
узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки нисходящего направления, выполняя их из двух параллельных неравнобоких
уголков или полос, при этом полосы преднапрягают, стягивая их в середине болтом.

49.

50.

51.

УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ ПОКРЫТИЯ 2228415
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU

52.

(11)
2 228 415
(13)
C2
(51) МПК
E04C 3/17 (2000.01)
E04B 1/19 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
не действует (последнее изменение статуса:
Статус:
02.07.2021)
Пошлина: Патент перешел в общественное достояние.
(21)(22) Заявка: 99123410/03, 04.11.1999
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
04.11.1999
(43) Дата публикации заявки: 10.09.2001 Бюл. № 25
(45) Опубликовано: 10.05.2004 Бюл. № 13
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЕНДЖИЕВСКИЙ Л.В. и др. Трехгранная блок-ферма ТБФ 1
// Информ. листок №49-97 / ЦНТИ - Красноярск, 1997. SU 1742435 A1, 23.06.1992. SU 1310488 A1, 15.05.1987. SU
1281651 A1, 07.01.1987. RU 2117117 C1, 10.08.1998. RU 2136822 C1, 10.09.1999. RU 2102566 C1, 20.01.1998. US 43898
28.06.1983. FR 2551789 A, 15.03.1985.
Адрес для переписки:
660041, г.Красноярск, пр. Свободный, 82, КрасГАСА
(54) УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ ПОКРЫТИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых промышленных
и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Технический результат - повышение прочности и жесткости за счет
предварительного напряжения и создания “следящих” за деформациями ползучести усилий предварительного
напряжения. Узловое сопряжение представляет собой металлический элемент соединения раскосов,
образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через
металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек. Между гайками и металлическим элементом соединения раскосов размещены
две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина. 4 ил.

53.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых промышленных
и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна преднапряженная панель покрытия, предназначенная для большепролетных зданий и сооружений, а
также для несущих элементов транспортных галерей, переходов и других аналогичных объектов.
Преднапряженная панель покрытия представляет собой тонкую облегченную железобетонную плиту,
выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены металлические подкрепляющие элементы в виде
пространственно ориентированных шпренгелей, состоящих из стержней решетки, нижнего пояса. Она снабжена
дополнительно криволинейным поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или
стойками, присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством.
Недостатком этой системы является неэффективность конструкции за счет большего веса и расхода материалов в
отличие от предлагаемой авторами *1+.
Более близким по техническому решению к предлагаемому изобретению (прототипом) является трехгранная
деревометаллическая блок-ферма марки ТБФ 12-3Р. Верхний пояс П-образного сечения выполнен из
крупноразмерных плит, имеющих каркас из цельнодеревянных элементов и прикрепленной к нему сверху
шурупами обшивки из плоских асбестоцементных листов. Между вспомогательными дощатыми ребрами,
расположенными вдоль пролета, на обшивку укладывается утеплитель из полистирольного пенопласта.
Гидроизоляция устанавливается из трех слоев рубероида по выравнивающему слою из стеклоткани. Верхний пояс
объединен с нижним пространственной решеткой регулярного типа, выполненной из деревянных раскосов
квадратного сечения. Крайние раскосы соединены с нижним поясом стальными стержневыми подвесками.
Нижний пояс из стальных стержней круглого сечения имеет по концам V-образное разветвление для сопряжения с
основными ребрами верхнего пояса *2+.
Недостатком прототипа является неэкономичность конструкции за счет недостаточной несущей способности,
потери усилия предварительного напряжения в нижнем поясе за счет ползучести и температурно-влажностных
деформаций в древесине и температурных деформаций металла и, как следствие, снижение жесткостных
характеристик.
Целью изобретения является создание экономичной конструкции за счет повышения прочности и жесткости, за
счет предварительного напряжения и создания “следящих” за деформациями ползучести усилий
предварительного напряжения.
Цель достигается тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения
раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные
через металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, между гайками и металлическим элементом соединения раскосов размещены две
шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина.
В связи с тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения
раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные

54.

через металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, на металлический стержень между гайками и металлическим элементом
соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина,
появляется возможность создания экономичной конструкции за счет снижения материалоемкости, создания
“следящих” за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения. При этом в основном ребре
возникает момент с обратным знаком, что в свою очередь ведет к повышению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение раскосов с нижним поясов пространственной решетчатой конструкции представлено на
чертежах.
Фигура 1, 2 - общий вид трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия,
Фигура 3, 4 - узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной предварительно
напряженной блок-фермы покрытия.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов 1 с нижним поясом 2 трехгранной предварительно
напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения раскосов 3,
образованный трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5, раскосы 1, присоединенные через
металлические фасонки 5 к металлическому элементу соединения раскосов 3, и металлический стержень 6,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов 3, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек 7. На металлический стержень между гайками 7 и металлическим элементом
соединения раскосов 3 размещены две шайбы 9, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина 8.
Сборка конструкции производится следующим образом: к металлическому элементу соединения раскосов 3,
образованному трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5, присоединяются раскосы 1, затем
через 3 пропускается металлический стержень 6, имеющий резьбовую нарезку на конце. Далее стержень
пропускается через шайбу 9, винтовую пружину 8, шайбу 9 и закрепляется с помощью гаек 7.
В процессе эксплуатации пружина будет регулировать усилие предварительного напряжения, сохраняя его
несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и температурные деформации
металла.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом создает усилие предварительного
напряжения и сохраняет его в процессе эксплуатации, что в свою очередь позволяет создать экономичную
конструкцию за счет повышения несущей способности и жесткости пространственной решетчатой конструкции.
Источники информации
1. RU, авторское свидетельство 2117117, 1998.
2. Л.В.Енджиевский, О.В.Князев, И.С.Инжутов, С.В.Деордиев. Трехгранная блок-ферма ТБФ 12-3Р // Информ. Листок
№49-97/ ЦНТИ. - Красноярск, 1997.
Формула изобретения
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной предварительно
напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент соединения раскосов,
образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через
металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, отличающееся тем, что на металлический стержень между гайками и
металлическим элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между
ними винтовая пружина.

55.

56.

(21) Регистрационный номер заявки: 0099123410 Извещение опубликовано: 27.10.2006БИ: 30/2006
СПОСОБ МОНТАЖА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ШПРЕНГЕЛЬНОГО БЛОКА ПОКРЫТИЯ 2208103
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU

57.

(11)
2 20
(13)
C1
(51) МПК
E04C 3/10 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 13.08.2022)
Пошлина: Патент перешел в общественное достояние.
(22) Заявка: 2002121993/03, 12.08.2002
Дата начала отсчета срока действия патента:
12.08.2002
Опубликовано: 10.07.2003 Бюл. № 19
Список документов, цитированных в отчете о поиске: БЕЛЕНЯ Е.И.
Предварительно напряженные несущие металлические
конструкции. - М.: Стройиздат, 1975, с.250-252, (рис.V.21). SU
802479 A, 15.02.1981. SU 910985 A, 09.03.1982. GB 2174430 A,
(71) Заявитель(и):
Петербургский государственный университет путей соо
(72) Автор(ы):
Егоров В.В.,
Алексашкин Е.Н.,
Забродин М.П.
(73) Патентообладатель(и):
Петербургский государственный университет путей соо
05.11.1986. US 4353190 A1, 12.10.1982. SU 1308731 A1, 07.05.1987.
ес для переписки:
190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС, патентный
отдел
(54) СПОСОБ МОНТАЖА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ШПРЕНГЕЛЬНОГО БЛОКА ПОКРЫТИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано при изготовле нии
предварительно напряженных шпренгельных блоков покрытия, применяемых в качестве несущих
конструкций покрытий зданий и сооружений и т. п. Технический результат - снижение трудоемкости
монтажа предварительно напряженных шпренгельных блоков покрытия. Способ монтажа предварительно
напряженного шпренгельного блока покрытия включает крепление к концам элемента жесткости
приопорных хомутов, объединенных затяжкой, и установку диафрагм шпренгеля. Приопорные хомуты
пропускают в петли на концах затяжки. Затем направляющие на концах диафрагм шпренгеля упирают в
сегментообразные торцы стопоров затяжки. Ригели диафрагм шпренгеля заводят в криволинейные
направляющие элемента жесткости и объединяют их временной затяжкой, снабженной натяжным
устройством, с помощью которого смещают ригели диафрагм шпренгеля навстречу друг другу до касания с

58.

упорами криволинейных направляющих. После этого устанавливают фиксаторы и демонтируют временную
затяжку. 8 ил.
Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть
использовано при изготовлении предварительно напряженных
шпренгельных блоков покрытия, применяемых в качестве несущих
конструкций покрытий зданий и сооружений и т. п.
Известен способ предварительного напряжения шпренгельных балок,
преимущественно большепролетных покрытий, включающий установку
рычагов, присоединение к их средним частям концов затяжки и
направляющей со стяжными приспособлениями, к которым прикрепляют
одни концы рычагов, подвижно соединенные с направляющей, при этом
рычаги выполняют спаренными и соединяют другими концами с
предварительно напрягаемой балкой жесткости, а направляющую и концы
затяжки размещают между ними, причем концы затяжки жестко закрепляют
к рычагам *1+.
Недостатком известного технического решения является сложность и
трудоемкость его осуществления, связанная с необходимостью монтажа
мощных рычагов, направляющих, стяжных приспособлений, а также
осуществления прикреплений в местах опирания рычагов на балку
жесткости и жесткого закрепления затяжки к рычагам. Кроме того,
известное техническое решение предусматривает объединение затяжки при
помощи вставки, помещаемой между спаренными рычагами, что также
увеличивает трудоемкость процесса предварительного напряжения.
Также известен способ монтажа предварительно напряженной несущей
конструкции, включающий монтаж элемента жесткости, прикрепление к его
торцам гибкой затяжки, установку средней стойки шпренгеля, после чего
производится первый этап натяжения затяжки домкратами двойного
действия, закрепленными на концах гибкой затяжки, а второй этап
предварительного натяжения производится посредством удлинения
средней стойки шпренгеля, смонтированной на ней винтовой муфтой *2+
(принято за прототип).
Недостатком такого технического решения является повышенная
трудоемкость, обусловленная необходимостью присоединения к гибкой
затяжке и средней стойке шпренгеля натяжных устройств (домкратов и

59.

стяжной муфты), а также невозможностью демонтажа стяжной муфты, что, в
конечном счете, повышает трудоемкость монтажа конструкции в целом.
Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости
монтажа предварительно напряженных шпренгельных блоков покрытия.
Технический результат достигается тем, что в способе монтажа
предварительно напряженного шпренгельного блока покрытия,
включающем крепление к концам элемента жесткости приопорных хомутов,
объединенных затяжкой, и установку диафрагм шпренгеля, приопорные
хомуты пропускают в петли на концах затяжки, затем направляющие на
концах диафрагм шпренгеля упирают в сегментообразные торцы стопоров
затяжки, а ригели диафрагм шпренгеля заводят в криволинейные
направляющие элемента жесткости и объединяют их временной затяжкой,
снабженной натяжным устройством, с помощью которого смещают ригели
диафрагм шпренгеля навстречу друг другу до касания с упорами
криволинейных направляющих, после чего устанавливают фиксаторы и
демонтируют временную затяжку.
Предлагаемое техническое решение описывается следующими
графическими материалами:
- на фиг. 1 приводится общий вид предварительно напряженного
шпренгельнго блока (вид по 1-1 на фиг. 2) после монтажа;
- на фиг. 2 - план шпренгельного блока по фиг. 1;
- на фиг. 3 - поперечный разрез по 2-2 на фиг. 2;
- на фиг. 4 - узел А на фиг. 1;
- на фиг. 5 - общий вид предварительно напряженного шпренгельного блока
на стадии монтажа;
- на фиг. 6 - узел Б на фиг. 5;
- на фиг. 7 - узел В на фиг. 5;
- на фиг. 8 - вид по 3 - 3 на фиг. 7.
Предлагаемый способ монтажа предварительно напряженного
шпренгельного блока покрытия заключается в прикреплении к концам
элемента жесткости 1 приопорных хомутов 2, объединенных затяжкой
усиления 3, и установке диафрагм 4 шпренгеля, для чего приопорные
хомуты 2 пропускают в петли 5 на концах затяжки усиления 3 и крепят их к
концам элемента жесткости 1 (например, с помощью резьбовых концевиков
с гайками), затем направляющие 6 диафрагм 4 шпренгеля упирают в
сегментообразные торцы стопоров 7 затяжки усиления 3, а ригели 8
диафрагм 4 шпренгеля, снабженные прорезями на концах, заводят в
криволинейные направляющие 9 элемента жесткости 1 и объединяют их
временной затяжкой 10 с натяжным устройством 11 (например, стяжной
муфтой), при помощи которого затем смещают ригели 8 диафрагм 4

60.

шпренгеля навстречу друг другу до касания с упорами 12 криволинейных
направляющих 9, в результате чего диафрагмы 4 шпренгеля поворачиваются
относительно точек упора направляющих 6 диафрагм 4 шпренгеля в стопоры
7 затяжки 3, после чего в отверстия 13 криволинейных направляющих 9
устанавливают фиксаторы 14 и демонтируют временную затяжку 10.
На концах затяжки 3 устроены петли 5 и стопоры 7, например, в виде
спрессованных шайб.
Закрепление временной затяжки 10 к ригелям 8 диафрагм 4 шпренгеля
осуществляется, например, с использованием торцевых анкеров.
При стягивании натяжным устройством 11 временной затяжки 10 она
укорачивается, что приводит к перемещению ригелей 8 диафрагм 4
шпренгеля навстречу друг другу (в направлении к середине пролета), при
этом ригели 8 перемещаются в направляющих 9 (например, листового типа)
вплоть до касания с упорами 12.
При перемещении диафрагм 4 шпренгеля из начального наклонного
положения в проектное расстояние между осями элемента жесткости 1 и
затяжки 3 увеличивается, что приводит к появлению в затяжке 3 и
приопорных хомутах 2 растягивающих усилий предварительного
напряжения.
Стопоры 7 с сегментообразными торцами, смонтированные на затяжке 3,
предотвращают смещение направляющих 6 диафрагм 4 шпренгеля и
соответственно нижних концов диафрагм 4 шпренгеля, фиксируя их
положение в процессе напряжения временной затяжки 10 натяжным
устройством 11. При этом на стопоры 7 воздействуют усилия, возникающие
из-за разности горизонтальных составляющих усилий в затяжке 3 и
приопорных хомутах 2.
Торцы стопоров 7 затяжки 3, контактирующие с направляющими диафрагм
4 шпренгеля, выполнены сегментообразными, что позволяет обеспечить
поворот диафрагм 4 шпренгеля относительно их точек упора в стопоры 7
затяжки 3 и уменьшить необходимые усилия для перемещения ригелей 8
диафрагм 4 шпренгеля навстречу друг другу, что, как следствие, приводит к
снижению трудоемкости монтажа.
Криволинейные направляющие 9 выполнены по кривым, радиус кривизны
которых равен расстоянию от направляющей 6 диафрагмы 4 шпренгеля в
месте пропуска затяжки 3 до прорезей ригеля 8 диафрагмы 4 шпренгеля, что
позволяет уменьшить дополнительные усилия при перемещении ригеля 8
диафрагмы 4 шпренгеля (повороте диафрагм 4 шпренгеля) по
направляющим 9 элемента жесткости 1, и, как следствие, снизить
трудоемкость монтажа в целом.

61.

При натяжении временной затяжки 10 натяжным устройством 11
диафрагмы 4 шпренгеля поворачиваются и соответственно угол α между
продольной осью диафрагмы 4 и осью временной затяжки 10
увеличивается, следовательно, усилия во временной затяжке 10 и натяжном
устройстве 11, необходимые для перемещения ригелей 8 диафрагмы 4
шпренгеля и равные Fз=Fд•cosα (где Fз - усилие натяжения во временной
затяжке 10, Fд - реакция направляющих 9), уменьшаются, что приводит к
снижению трудоемкости процесса предварительного напряжения
временной затяжки 10 натяжным устройством 11 и, как следствие, к
снижению трудоемкости монтажа всего шпренгельного блока покрытия в
целом.
Кроме того, отпадает необходимость в стационарном натяжном
устройстве (стяжной муфте и т. п.), которое остается на установленном
предварительно напряженном шпренгельном блоке покрытия и в
дальнейшем не используется.
Демонтируемые временная затяжка 10 и натяжное устройство 11 являются
инвентарными элементами многократного применения.
Использование предлагаемого изобретения позволит снизить
трудоемкость монтажа предварительно напряженных шпренгельных блоков
покрытия на 10... 15%.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Авторское свидетельство СССР 802479, Е 04 G 21/12; В 1/22. Исаев П.М. и
др. Натяжное устройство преимущественно для предварительного
напряжения шпренгельных балок большепролетных покрытий. - Бюл. 5. 1981.
2. Беленя Е.И. Предварительно напряженные несущие металлические
конструкции. -М.: Стройиздат, 1975. - с. 250...252 (рис. V.21).
Формула изобретения
Способ монтажа предварительно напряженного шпренгельного блока
покрытия, включающий крепление к концам элемента жесткости
приопорных хомутов, объединенных затяжкой, и установку диафрагм
шпренгеля, отличающийся тем, что приопорные хомуты пропускают в петли
на концах затяжки, затем направляющие на концах диафрагм шпренгеля
упирают в сегментообразные торцы стопоров затяжки, а ригели диафрагм
шпренгеля заводят в криволинейные направляющие элемента жесткости и
объединяют их временной затяжкой, снабженной натяжным устройством, с
помощью которого смещают ригели диафрагм шпренгеля навстречу друг
другу до касания с упорами криволинейных направляющих, после чего
устанавливают фиксаторы и демонтируют временную затяжку.

62.

63.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 18
(13)

64.

C1
(51) МПК
E04C 3/10 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 17.07.2021)
Пошлина: учтена за 4 год с 17.07.2004 по 16.07.2005. Патент переш ел в общественное
достояние.
(22) Заявка: 2001119753/03, 16.07.2001
Дата начала отсчета срока действия патента:
16.07.2001
Опубликовано: 10.09.2002 Бюл. № 25
(71) Заявитель(и):
Петербургский государственный университет путей
сообщения
(72) Автор(ы):
Егоров В.В.,
Список документов, цитированных в отчете о поиске: БЕЛЕНЯ
Алексашкин Е.Н.,
Е.И. и др. Металлические конструкции, -М.1982, с.95, рис.6.14
Забродин М.П.
ж. КИРСАНОВ Н.М. Висячие покрытия производственных
зданий. - М., 1990, с.8, рис.1.1. SU 910985 А, 09.03.1982. GB
2174430 А, 05.11.1986. US 4353190 А1, 12.10.1982. SU 1308731 А1,
07.05.1987.
(73) Патентообладатель(и):
Петербургский государственный университет путей
сообщения
ес для переписки:
190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС,
патентный отдел
(54) СПОСОБ МОНТАЖА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННО Й ШПРЕНГЕЛЬНОЙ РАМЫ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к способу монтажа предварительно
напряженной шпренгельной рамы, и может быть использовано при возведении несущих каркасов зданий и
сооружений, жестких поперечин электрифицированных железных дорог и т.п. Технический результат упрощение монтажа предварительно напряженных шпренгельных рам и, как следствие, снижение его
трудоемкости. Для этого в способе монтажа предварительно напряженной шпренгельной рамы, включающем
объединение колонн с фундаментами и предварительно напряженным ригелем шпренгельного типа, к балке распорке ригеля прикрепляют стойки с вилкообразными наконечниками, а на ее концах устанавливают
вилкообразные упоры, затем балку-распорку ригеля стропуют в средней ее части и выполняют
промежуточный подъем, спрессованные на затяжке шайбы заводят за вилкообразные упоры, и опускают
ригель, монтируют торцевые башмаки и крепят к ним концевые стопоры затяжки, после чего ригель
перестроповывают и устанавливают на колонны с совмещением скошенных поверхностей торцевых
башмаков ригеля и оголовков колонн. При этом тангенс угла наклона скошенных поверхностей торцевых
башмаков и оголовков колонн при их совмещении равен отношению горизонтальных и вертикальных

65.

зазоров
между
ригелем
и
колоннами.
1
з.п.ф-лы,
9
ил.
Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к способу
монтажа предварительно напряженной шпренгельной рамы, и может быть
использовано при возведении несущих каркасов зданий и сооружений,
жестких поперечин электрифицированных железных дорог и т.п.
Известен способ монтажа рамы, заключающийся в предварительном
монтаже колонн, ригеля и якорей (анкеров, погруженных в землю,
например, гравитационного типа, - бутовых, бетонных и т.п., - свайных и
др.), к которым присоединяются гибкие ванты, объединяемые с ригелем
подвесками, после чего производится предварительное напряжение вантовой
системы натяжными устройствами (например, стяжными муфтами и т.п.) [1].
Недостатком такого решения является его сложность, обусловленная, в
частности, изготовлением и установкой на вантах специальных натяжных
устройств и проведением дополнительных операций, связанных с
натяжением вант и регулированием усилий в вантовой системе.
Также известен способ монтажа рамы с предварительно напряженным
ригелем, заключающийся: в предварительном монтаже колонн и элемента
жесткости ригеля рамы; присоединении к нему стоек шпренгеля,
снабженных на концах направляющими для пропуска гибких затяжек с
закреплением их на торцах элемента жесткости; закреплении на гибкой
затяжке натяжных устройств; создание с их помощью в затяжке усилий
предварительного напряжения и их регулирования [2] (принято за
прототип).
Недостатком такого решения является его сложность, связанная, в
частности, с необходимостью закрепления на гибких затяжках натяжных
устройств [3], проведением операций по предварительному натяжению
гибких затяжек и регулированию усилий в шпренгельной системе. Создание

66.

предварительного напряжения в затяжках, кроме того, требует
дополнительных трудозатрат на операции по контролю величины их
натяжения и на устройство монтажных подмостей.
Задачей изобретения является упрощение монтажа предварительно
напряженных шпренгельных рам и, как следствие, снижение его
трудоемкости.
Технический результат достигается тем, что в способе монтажа
предварительно напряженной шпренгельной рамы, включающем
объединение колонн с фундаментами и предварительно напряженным
ригелем, к балке-распорке ригеля, до ее монтажа в проектное положение,
прикрепляют стойки шпренгеля с вилкообразными наконечниками, а на ее
концах устанавливают вилкообразные упоры, затем балку-распорку ригеля
стропуют в средней ее части и выполняют промежуточный подъем,
спрессованные на затяжке шайбы заводят за вилкообразные упоры и
опускают ригель на временные опоры, монтируют торцевые башмаки и
крепят к ним концевые стопоры затяжки, после чего ригель
перестроповывают и устанавливают на колонны с совмещением скошенных
поверхностей торцевых башмаков ригеля и оголовков колонн. При этом
тангенс угла наклона скошенных поверхностей торцевых башмаков и
оголовков колонн принимают равным отношению вертикальных и
горизонтальных зазоров между ригелем и колоннами.
Монтаж, включая предварительное напряжение шпренгельной рамы,
производится в два этапа.
Первый этап - сборка и предварительное напряжение шпренгельного
ригеля рамы. К балке-распорке крепят стойки шпренгеля с вилкообразными
наконечниками, а на ее концах устанавливают вилкообразные упоры. Балку распорку ригеля стропуют в средней ее части и выполняют промежуточный
подъем. Затем к балке-распорке прикрепляют затяжку, вводя ее в
вилкообразные наконечники стоек шпренгеля, а спрессованные на затяжке
шайбы заводят за вилкообразные упоры. Положение затяжек в
вилкообразных упорах фиксируют замыкающими фиксаторами (например,
шпильками, болтами и т.п.). После чего шпренгельный ригель рамы,
включающий балку-распорку, стойки шпренгеля и затяжку, опускают на
временные опоры, размещенные под концами балки-распорки.
Балка-распорка как элемент шпренгельного ригеля воспринимает в
основном продольные сжимающие усилия и в связи с этим обладает
невысокой изгибной жесткостью. При строповке в средней части ее длины и
промежуточном подъеме балка-распорка деформируется по двухконсольной
схеме, при этом концы балки-распорки под действием собственной массы
опускаются, а расстояние между вилкообразными упорами уменьшается, что
позволяет завести за них спрессованные шайбы затяжки. В местах
крепления затяжки к вилкообразным упорам устанавливают замыкающие
фиксаторы. После установки ригеля на временные опоры, размещенные под

67.

концами балки-распорки, и его расстроповки балка-распорка распрямляется
и растягивает гибкую затяжку, создавая в ней усилия предварительного
напряжения.
Второй этап - монтаж шпренгельного ригеля, включая предварительное
напряжение колонн и дополнительное предварительное напряжение
затяжки. На концах балки-распорки шпренгельного ригеля устанавливают
торцевые башмаки и прикрепляют к ним концевые упоры затяжки. Так как
крепление торцевых башмаков к балке-распорке выполнено с возможностью
их перемещения вдоль оси балки-распорки (болты, прикрепляющие
торцевые башмаки к балке-распорке, установлены в овальные отверстия), то
усилий в затяжке на участках между спрессованными шайбами и концевыми
стопорами при этом не возникает.
Шпренгельный ригель стропуют с размещением мест захвата
строповочных устройств у его концов и производят подъем. При установке
шпренгельного ригеля на колонны, предварительно объединенные с
фундаментами, совмещают скошенные поверхности торцевых башмаков и
оголовков колонн, при этом между опорными горизонтальными и
вертикальными поверхностями торцевых башмаков и оголовков колонн
остаются зазоры Δ1 и Δ2 соответственно. После расслабления строповочных
устройств под действием собственной массы (сил гравитации)
преодолеваются силы трения, развивающиеся по контактным плоскостям
скошенных поверхностей торцевых башмаков ригеля рамы и оголовков
колонн, происходит самопроизвольная осадка шпренгельного ригеля рамы в
проектное положение (до полного касания опорных поверхностей - Δ1=0,
Δ2=0), а торцевые башмаки перемещаются вдоль скошенных поверхностей
оголовков колонн. При этом на концевых участках затяжки (на участках
между спрессованными шайбами и концевыми стопорами) возникают
дополнительные растягивающие усилия, горизонтальные составляющие
которых направлены перпендикулярно продольным осям колонн к центру
рамы. Это вызывает в сечениях колонн усилия предварительного
напряжения (начальные изгибающие моменты). Таким образом, на втором
этапе производится предварительное напряжение колонн и дополнительное
напряжение затяжки ригеля (за счет донапряжения ее концевых участков).
Изобретение описывается следующими графическими материалами:
- на фиг.1 приводится общий вид предварительно напряженной
шпренгельной рамы;
- на фиг.2 - узел "А" на фиг.1;
- на фиг.3 - вид по 1-1 на фиг.2;
- на фиг.4 - узел "Б" на фиг.1;
- на фиг.5 - вид по 2-2 на фиг.2;
- на фиг.6 - вид по 3-3 на фиг.2;
- на фиг.7 - вид по 4-4 на фиг.4;

68.

- на фиг.8 - схема строповки балки-распорки на 1-м этапе монтажа;
- на фиг.9 - схема строповки шпренгельного ригеля на 2-м этапе монтажа.
Предлагаемый способ монтажа заключается в следующем. Колонны 1
шпренгельной рамы объединяются с фундаментами 2 и с предварительно
напряженным шпренгельным ригелем 3.
На 1-м этапе монтажа к балке-распорке 4 шпренгельного ригеля 3 крепят
стойки шпренгеля 5 с вилкообразными наконечниками 6, а на ее концах
устанавливают вилкообразные упоры 7. Балку-распорку 4 шпренгельного
ригеля 3 стропуют в средней ее части и выполняют промежуточный подъем.
Затем к балке-распорке 4 прикрепляют затяжку 8, вводя ее в вилкообразные
наконечники 6 стоек шпренгеля 5, а спрессованные на затяжке 8 шайбы 9
заводят за вилкообразные упоры 7. Положение затяжки 8 на концах
фиксируют замыкающими фиксаторами 10. После чего шпренгельный
ригель 3, включающий балку-распорку 4, стойки шпренгеля 5 и затяжку 8,
опускают на временные опоры 11, размещенные под концами балкираспорки 4.
На 2-м этапе монтажа на концах балки-распорки 4 шпренгельного ригеля 3
с помощью болтов 12 устанавливают торцевые башмаки 13 со скошенными
поверхностями 14. Концевые стопоры 15 затяжки 8 крепят к торцевым
башмакам 13. Вследствие того что болты 12 проходят через овальные
отверстия, расположенные в торцевых башмаках 13, то возможно взаимное
смещение торцевых башмаков 13 относительно балки-распорки 4 вдоль ее
продольной оси. При этом в затяжке 8 на участках между спрессованными
шайбами 9 и концевыми стопорами 15 усилий не возникает.
Шпренгельный ригель 3 перестроповывают с размещением мест захвата
строповочных устройств у его концов и производят его подъем.
При установке шпренгельного ригеля 3 на колонны 1 совмещают
скошенные поверхности 14 торцевых башмаков 13 и оголовков 16 колонн 1,
при этом между опорными горизонтальными и вертикальными
поверхностями торцевых башмаков 13 и оголовков 16 остаются зазоры Δ1 и
Δ2 соответственно.
После расслабления строповочных устройств под действием собственной
массы (сил гравитации) происходит самопроизвольная осадка
шпренгельного ригеля 3 рамы в проектное положение до полного касания
опорных поверхностей (Δ1=0, Δ2= 0), а торцевые башмаки 13 перемещаются
вдоль скошенных поверхностей 14. При этом тангенс угла наклона
скошенных поверхностей 14 торцевых башмаков 13 и оголовков 16 колонн 1
принимают равным отношению вертикальных (Δ1) и горизонтальных (Δ2)
зазоров между шпренгельным ригелем 3 и колоннами 1.
Силы гравитации преодолевают силы трения, развивающиеся по
контактным участкам скошенных поверхностей 14 торцевых башмаков 13
шпренгельного ригеля 3 и оголовков 16 колонн 1. При этом на концевых
участках затяжек 8 (на участках между спрессованными шайбами 9 и

69.

концевыми стопорами 15) возникают дополнительные растягивающие
усилия, которые создают в местах контакта скошенных поверхностей 14
торцевых башмаков 13 и оголовков 16 колонн 1 горизонтальные
составляющие усилий, направленные к центру рамы перпендикулярно
продольным осям колонн 1. Это вызывает в сечениях колонн 1 усилия
предварительного напряжения - начальные изгибающие моменты, а на
концевых участках затяжки 8 - дополнительные растягивающие усилия
предварительного напряжения.
Балка-распорка 4 как элемент шпренгельного ригеля 3 обладает невысокой
изгибной жесткостью. При ее строповке в средней части и промежуточном
подъеме балка-распорка 4 работает по двухконсольной схеме, при которой
ее концы под действием собственной массы провисают, а расстояния между
вилкообразными упорами 7 уменьшаются, что позволяет завести за них
спрессованные на затяжке 8 шайбы 9. Строповка балки-распорки 4 в средней
ее части и промежуточный подъем по двухконсольной схеме увеличивает (в
сравнении с другими схемами строповки) перемещения ее концов.
После установки шпренгельного ригеля 3 на временные опоры 11,
размещенные под концами балки-распорки 4, и его расстроповки балкараспорка 4 распрямляется и растягивает гибкую затяжку 8, создавая в ней
усилия предварительного напряжения. Шпренгельный ригель 3 становится
предварительно напряженным элементом. При этом для натяжения затяжки
8 не требуются специальные силовые устройства (например, домкраты,
грузы, натяжные устройства - стяжные муфты и т. п. ), так как
деформирование балки-распорки 4 осуществляется за счет силы тяжести,
возникающей от ее собственной массы. Причем отпадает необходимость в
контрольно-измерительной аппаратуре (например, динамометрах,
тензометрах и т.п.), так как расчетные усилия предварительного напряжения
в затяжке 8 определяются ее длиной на участке между спрессованными
шайбами 10. Процесс сборки шпренгельного ригеля 3 совмещается с
процессом его предварительного напряжения. Это приводит к упрощению
его сборки и, как следствие, к снижению трудоемкости монтажа
шпренгельной рамы в целом.
При установке шпренгельного ригеля 3 на оголовки 16 колонн 1
происходит самопроизвольная осадка шпренгельного ригеля 3 в проектное
положение до полного касания опорных поверхностей (Δ1= 0, Δ2=0). При
этом на концевых участках затяжки 8 (на участках между спрессованными
шайбами 9 и концевыми стопорами 15) возникают дополнительные
растягивающие усилия, под действием которых происходит изгиб колонн 1
вовнутрь рамы. Таким образом, на втором этапе монтажа шпренгельной
рамы создается предварительное напряжение колонн 1 и дополнительное
напряжение затяжки 8. При этом процесс установки шпренгельного ригеля 3
в проектное положение совмещается с процедурой предварительного
напряжения колонн 1, что приводит к упрощению их предварительного

70.

напряжения и, как следствие, к снижению трудоемкости монтажа
шпренгельной рамы в целом.
Назначение тангенса угла наклона скошенных поверхностей 14 торцевых
башмаков 15 и оголовков 16 равным отношению вертикальных зазоров - Δ1 к
горизонтальным зазорам - Δ2 (
) обеспечивает одновременное и полное
касание опорных поверхностей шпренгельного ригеля 3 и колонн 1 в
проектном положении (Δ1=0, Δ2=0).
Использование изобретения позволяет упростить монтаж рамы за счет
совмещения процессов сборки шпренгельного ригеля и его установки в
проектное положение с предварительным напряжением шпренгельного
ригеля и колонн рамы. При этом не требуется применение дополнительных
силовых устройств для натяжения затяжки и изгиба колонн, не требуется
контроль за величиной усилий предварительного напряжения в затяжке и
величинами смещения колонн, в связи с чем отпадает необходимость в
специальной измерительной аппаратуре. В целом это приводит к снижению
трудоемкости монтажа до 12-18%.
Источники информации
1. Кирсанов Н.М. Висячие покрытия производственных зданий. - М.:
Стройиздат, 1990. - 128 с. - (Наука - строительному производству). Рис. 1.1
на с. 8.
2. Металлические конструкции: Спец. курс. учеб. пособие для вузов /Е.И.
Беленя, Н. Н. Стрелецкий и др.; Под общ. ред. Е.И. Беленя. - 2-е изд.
перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1982. - 472с. Рис. 6.14, ж на с.95.
3. Руководство по применению стальных канатов и анкерных устройств в
конструкциях зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1978. - 94с.
Формула изобретения
1. Способ монтажа предварительно напряженной шпренгельной рамы,
включающий объединение колонн с фундаментами и предварительно
напряженным ригелем шпренгельного типа, отличающийся тем, что на
концах балки-распорки ригеля со стойками шпренгеля, имеющими
вилкообразные наконечники, устанавливают вилкообразные упоры, балку распорку ригеля стропуют в средней ее части и выполняют промежуточный
подъем, затем спрессованные шайбы затяжки заводят за вилкообразные
упоры, и опускают ригель на временные опоры, монтируют торцевые
башмаки и крепят к ним концевые стопоры затяжки, после чего ригель
перестроповывают и устанавливают на колонны с совмещением скошенных
поверхностей торцевых башмаков ригеля и оголовков колонн.
2. Способ монтажа предварительно напряженной шпренгельной рамы по п.
1, отличающийся тем, что тангенс угла наклона скошенных поверхностей
торцевых башмаков и оголовков колонн принимают равным отношению
вертикальных и горизонтальных зазоров между ригелем и колоннами.

71.

72.

73.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 17
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
C1
(51) МПК
E01D 22/00 (2000.01)
E01D 19/00 (2000.01)
E04C 3/10 (2000.01)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина: учтена за 4 год с 22.02.2003 по 21.02.2004. Патент перешел в общественное
достояние.
(22) Заявка: 2000104023/03, 21.02.2000
Дата начала отсчета срока действия патента:
21.02.2000
(71) Заявитель(и):
Воронежская государственная архитектурно-строител
академия
(72) Автор(ы):

74.

Опубликовано: 20.08.2001 Бюл. № 23
Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1261998
Накашидзе Б.В.
(73) Патентообладатель(и):
A, 07.10.1986. RU 2117120 C1, 10.08.1998. SU 1090786 A,
Воронежская государственная архитектурно-строител
07.05.1984. SU 1070248 A, 30.01.1984. SU 1744172 A1, 30.06.1992.
академия
SU 1799944 A1, 07.03.1993. SU 1090784 A, 07.05.1984. DE 1258441
A, 11.01.1968. GB 1241681 A, 04.08.1971. US 4718209 A,
12.01.1988. WO 93/22521 A, 11.11.1993. ГЛИНКА Н.Н.,
ПОСПЕЛОВ Н.Д. Клееные пролетные строения мостов. - М.:
Транспорт, 1964, с.52-53. КУЛИШ В.И. Клееные деревянные
мосты с железобетонной плитой. - М.: Транспорт, 1979, с.43-50,
рис.III.2.
ес для переписки:
394006, г.Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, ВГАСА, патентноинформационный отдел
(54) БАЛКА
(57) Реферат:
Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано для усиления балочных конструкций
промышленных и гражданских зданий, действующих мостовых конструкций, а также в строительных
предварительно напряженных конструкциях из разнородных материалов. Конструкция содерж ит усиленную
продольными арматурными стержнями по нижней грани деревянную стенку и верхнюю железобетонную
плиту, объединенную со стенкой с помощью сдвиговоспринимающих устройств в виде наклонных тяг,
установленных под острым углом в направлении торцов балки. Новым является то, что продольные
арматурные стержни снабжены на своих концевых участках устройствами компенсации реактивных сил в
виде контактирующих с анкерами поперечных упоров, подпружиненных цилиндрических гильз, шарнирно
соединенных посредством боковых накладок с наклонными тягами, угол наклона которых увеличивается по
мере удаления тяг от соответствующего торца к середине балки, при этом противоположные концы
наклонных тяг также соединены через боковые накладки с продольными ребровыми выступами
железобетонной плиты с возможностью вращения, причем выступы выполнены высотой не менее 1/3 высоты
стенки из дерева. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в создании и сохранении
длительного эффекта преднапряжения, а также дополнительного разгружающего момента в балочной
конструкции, варьировании жесткостью сдвиговых связей с целью снижения деформаций между между
железобетонной плитой и дощатоклееной стенкой, повышения степени поперечного обжатия для
уменьшения
скалывающих
напряжений.
10
ил.
Изобретение относится к области мостостроения и может быть
использовано для усиления балочных конструкций промышленных и
гражданских зданий, действующих мостовых конструкций, а также в

75.

строительных предварительно напряженных конструкциях из разнородных
материалов.
Известны конструктивные решения по усилению пролетных мостовых
балок из железобетона [1] . Однако такие технические решения не
позволяют сохранить длительно заданный эффект предварительного
напряжения, а конструкции балок не обладают демпфирующими
свойствами.
Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является
балка деревожелезобетонного пролетного строения, преимущественно
моста, включающая стенку из дерева, усиленную продольными
арматурными стержнями по нижней грани, и верхнюю железобетонную
плиту, объединенную со стенкой посредством сдвиговоспринимающих
устройств, выполненных в виде наклонных тяг, установленных под острым
углом в направлении торцов балки [2].
В известном техническом решении продольные арматурные стержни и
наклонные тяги позволяют создать эффект предварительного напряжения, а
выполнение стенки из клееной древесины способствует образованию
демпфирующих свойств в конструкции балок при действии подвижной
нагрузки.
Однако использование такого технического решения не позволяет
сохранить требуемый длительный эффект предварительного напряжения по
причине ползучести древесины и релаксации армирующего материала, не
представляется возможным создание дополнительного разгружающего
изгибающего момента, противодействующего моменту от внешней нагрузки,
а также усложняется конструктивное решение снижения сдвиговых
деформаций между железобетонной плитой и дощатоклееной деревянной
стенкой.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание и
сохранение длительного эффекта преднапряжения, а также дополнительного
разгружающего момента в балочной конструкции, варьирование жесткостью
сдвиговых связей с целью снижения деформаций между железобетонной
плитой и дощатоклееной деревянной стенкой, повышение степени
поперечного обжатия для уменьшения скалывающих напряжений.
Технический результат достигается за счет взаимосвязи напрягаемых
арматурных стержней с устройствами компенсации реактивных сил, а
благодаря наклонным тягам, угол наклона которых увеличивается по мере
удаления от соответствующего торца к середине балки, появляется
возможность варьирования деформациями между железобетонной плитой и
клееной деревянной стенкой. Выполнение в железобетонной плите в
плоскости сдвига прерывистых продольных ребровых выступов высотой не
менее 1/3 высоты стенки из дерева обеспечивает образование
дополнительного разгружающего момента в составной

76.

деревожелезобетонной балке, а также способствует снижению деформаций
сдвига и отрыва в плоскости сопряжения плиты и стенки.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что балка,
преимущественно моста, включающая стенку из дерева, усиленную
продольными арматурными стержнями по нижней грани, и верхнюю
железобетонную плиту, объединенную со стенкой посредством
сдвиговоспринимающих устройств, выполненных в виде наклонных тяг,
установленных относительно продольных арматурных стержней под острым
углом в направлении торцов балки, отличается от прототипа тем, что
расположенные под нижней гранью стенки продольные арматурные стержни
снабжены установленными на своих концевых участках устройствами
компенсации реактивных сил в виде контактирующих с анкерами
продольных арматурных стержней поперечных упоров, подпружиненных
относительно размещенных под нижней гранью стенки и охватывающих
концевые участки упомянутых стержней цилиндрических гильз, шарнирно
соединенных посредством боковых накладок, попарно установленных с
противоположных сторон стенки, с наклонными тягами, угол наклона
которых увеличивается по мере удаления тяг от соответствующего торца к
середине балки, при этом противоположными своими концами наклонные
тяги также через боковые накладки связаны с возможностью вращения с
прерывистыми продольными ребровыми выступами верхней
железобетонной плиты, выполненными высотой не менее 1/3 высоты стенки
из дерева.
Выполнение конструктивной системы путем взаимосвязи напрягаемых
арматурных стержней и устройств компенсации реактивных сил позволяет
создавать и длительно сохранять эффект предварительного напряжения, а
также повысить степень обжатия всей комбинированно-армированной балки
как в продольном, так и в поперечном направлении; при этом наклонные
тяги, связанные шарнирно с прерывистыми продольными ребровыми
выступами железобетонной плиты и продольными арматурными стержнями,
создают не только эффект обратного выгиба, противоположного прогибу от
внешней нагрузки, но и дополнительный разгружающий момент от
внутренних сил обжатия. Выполнение в плоскости сопряжения
железобетонной плиты и деревянной дощатоклееной стенки прерывистых
ребровых выступов позволяет значительно увеличить жесткость и прочность
сдвиговых связей и тем самым повысить несущую способность всей балки.
Благодаря устройству компенсации реактивных сил, шарнирно связанному с
наклонными тягами и продольными арматурными стержнями,
обеспечивается надежный контроль и сохранение начально созданных
напряжений в напрягаемой конструктивной системе и тем самым длительно
обеспечивается эффект преднапряжения в балке.
На фиг. 1 изображена балка пролетного строения, общий вид; на фиг. 2 разрез 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез 2-2 на фиг. 1; на фиг. 4 изображен

77.

фрагмент А на фиг. 1, крепление продольных арматурных стержней с
наклонными сдвиговоспринимающими устройствами посредством
компенсатора реактивных сил; на фиг. 5 изображен фрагмент Б на фиг. 1,
крепление наклонных сдвиговоспринимающих устройств с продольным
ребровым выступом железобетонной плиты; на фиг. 6 - разрез 3-3 на фиг. 4;
на фиг. 7 - фрагмент выполнения на концевых участках деревянной стенки
ниш для ребровых выступов железобетонной плиты; на фиг. 8 - общий вид
балки пролетом более 9 м с концевыми и промежуточными
сдвиговоспринимающими устройствами; на фиг. 9 фрагмент выполнения в
деревянной стенке промежуточной ниши для ребровых выступов
железобетонной плиты; на фиг. 10 - фрагмент создания дополнительного
внутреннего момента, образующегося в плоскости сдвига ребровых
выступов плиты и стенки.
Балка содержит деревянную дощатоклееную стенку 1, усиленную по
нижней грани продольной арматурой 2, а по верхней - железобетонной
плитой 3. Периферийные элементы усиления 2 и 3 объединены совместно
наклонными тягами 4 и боковыми накладками 5, шарнирно соединенными
одним концом с цилиндрическими гильзами 6, а другим с прерывистыми
продольными ребровыми выступами 7 железобетонной плиты 3.
Цилиндрические гильзы 6, по крайней мере на одном конце балки,
взаимодействуют с устройствами компенсации реактивных сил, например, в
виде пружин 8, ориентированных вдоль цилиндрической гильзы 6 и
концевого участка продольной арматуры 2. Пружины 8 закреплены одним
концом к упорному столику 9, установленному на боковой грани
цилиндрической гильзы 6, а другим концом к поперечному П - образному
упору 10, сквозь который пропущен концевой участок продольной арматуры
2, закрепленный при помощи концевого анкера 11. Наклонные тяги 4,
имеющие на концах анкера 11, крепятся шарнирно с боковыми накладками 5
при помощи упорных столиков 9.
Сборку балки производят следующим образом. Первоначально в клееной
дощатой деревянной стенке 1 выполняют ниши 12 на концевых участках
(фиг. 7) на глубину не менее 1/3 высоты стенки 1, а для перекрываемых
пролетов от 9 до 15 м выполняют дополнительно еще промежуточные ниши
13 (фиг. 8, 9) на глубину не менее 1/3 высоты стенки, а для пролетов от 15
до 18 м вновь дополнительно выполняются промежуточные ниши 13
соответственно на глубину не менее 1/3 высоты стенки 1. Шаг между
нишами 12, 13 начиная от концов стенки 1 к ее серединной части
принимается равным 1/4 - 1/7 перекрываемого пролета. Затем
осуществляется омоноличивание верхней грани стенки 1 железобетоном
таким образом, чтобы в образовавшихся продольных ребровых выступах
плиты 3 выполнялось сквозное отверстие 14 для шарнирного крепления
боковых накладок 5. С набором требуемой прочности бетона
осуществляется установка напрягаемой системы в виде продольных и

78.

наклонных арматурных стержней 2, 4, 5. Установка напрягаемой системы
осуществляется таким образом, чтобы угол наклона концевых тяг 4 и
боковых накладок 5 в приопорной части балок был в пределах 30 45o относительно продольной оси арматуры 2, а для балок длиной от 9 до 15
м и для перекрываемых пролетов от 15 до 18 м, имеющих дополнительные
промежуточные наклонные тяги 4 и боковые накладки 5, угол наклона
которых принимается в пределах 50 - 60o относительно продольной оси
арматуры 2. Перед установкой напрягаемой системы первоначально
осуществляется подготовка продольной арматуры 2 к взаимосвязи с
устройством компенсации реактивных сил и наклонными тягами 4 с
накладками 5. Конструктивное решение устройств компенсации реактивных
сил имеет большое разнообразие (см. Патент РФ N 2109894). Взаимосвязь
продольной арматуры 2 и компенсатора реактивных сил 8 осуществляется
следующим образом. Первоначально, по крайней мере на одном конце
продольной арматуры 2, устанавливается анкер 11, затем к нижней грани
стенки 1 балки на концевых участках устанавливают цилиндрические
гильзы 6, к которым шарнирно присоединены одним концом боковые
накладки 5, попарно устанавливаемые с противоположных сторон стенки 1.
Затем в сквозные отверстия 14 продольных ребровых выступов 7 плиты 3
вставляют оси 15, на которые крепится шарнирно другая противоположная
пара боковых накладок 5. После установки боковых накладок 5 в уровне
верхней и нижней грани стенки 1 осуществляют их взаимное соединение
тягами 4, которые выполнены с концевыми анкерами 11. Продольный
арматурный стержень 2 свободным (без анкера 11) концом протягивают
сквозь цилиндрические гильзы 6 и поперечный упор 10, а затем на
свободный конец надевают анкер 11 и крепят к домкрату двойного действия
(не показан). Для создания дополнительных реактивных сил обжатия
конструкции и их компенсации при потерях в период ползучести материала
основы конструкции и релаксации напрягаемой арматуры необходимо
устанавливать компенсатор, например, в виде пружины 8 между
поперечным упором 10 и цилиндрической гильзой 6. Таким образом, при
действии домкрата пружина 8 сжимается, а продольная арматура 2
натягивается на требуемую расчетную величину и затем свободный ее конец
анкеруется анкером 11.
Напрягаемая система балки работает следующим образом. Используемый
домкрат работает по принципу двойного действия, в результате при
натяжении продольной арматуры 2 компенсатор реактивных сил, например,
пружины 8 и цилиндрические гильзы 6 сжимаются, а наклонные
сдвиговоспринимающие элементы в виде боковых накладок 5 и тяг 4
растягиваются. В результате внутреннего перераспределения сил от
действия домкрата и сдвиговоспринимающих элементов с компенсатором
реактивных сил балка выгибается в сторону, противоположную прогибу от
внешней нагрузки и собственного веса. При действии внешней нагрузки на

79.

балку образуется погонное сдвигающее внутреннее усилие относительно
нейтральной оси балки, которое воспринимается, как правило, связями.
Податливость связей зависит от их жесткости. Выполнение в плоскости
сдвига ж/б плиты 3 и деревянной дощатоклееной стенки 1 дополнительных
связей в виде прерывистых продольных ребровых выступов 7 позволяет
значительно повысить несущую способность составной деревобетонной
балки благодаря снижению вероятности скалывания в плоскости сдвига, так
как касательные напряжения воспринимаются связями. При этом усилия от
наклонных сдвиговоспринимающих элементов 4, 5, передаваемые на оси 15,
способствуют созданию дополнительного внутреннего разгружающего
момента, противоположного по знаку моменту от внешней нагрузки.
Разгружающий дополнительный внутренний момент образуется следующим
образом. При натяжении наклонных тяг 4 и боковых накладок 5 в условной
точке сквозного отверстия 14 от оси 15 в ребровом выступе плиты 3
происходит внутреннее разложение усилий вдоль оси балки, поперек и под
соответствующим углом вдоль оси сдвиговоспринимающих элементов 4, 5.
Усилие, направленное вдоль, относительно нейтральной оси балки имеет
эксцентриситет, который и способствует созданию дополнительного
внутреннего момента (фиг. 10).
Изобретение позволяет повысить степень обжатия и эффект
предварительного напряжения в балке благодаря комбинированному
функциональному совмещению напрягаемой продольной арматуры,
наклонных сдвиговоспринимающих элементов и устройств компенсации
реактивных сил. Принятые углы наклона сдвиговоспринимающих элементов
позволяет варьировать деформациями сдвига и отрыва ж/б плиты от
дощатоклееной деревянной стенки, а выполнение прерывистых продольных
ребровых выступов в плите в плоскости сдвига способствует созданию
дополнительного разгружающего момента от действия внешней нагрузки на
балку, а также позволяет повысить жесткость связей, воспринимающих
сдвиг.
Таким образом, появилась большая надежность и возможность
использования клееной древесины в комбинированных конструкциях из
железобетона, полимербетона и металла, так как обеспечивается прочность
от возможного раскалывания древесины, являющейся наиболее уязвимым
местом в деревянных конструкциях. Совместная взаимосвязь продольной
арматуры, наклонных сдвиговоспринимающих элементов и компенсатора
потерь реактивных сил позволяет не только создавать в балке
противодействующий внешней нагрузке изгибающий момент, длительно
сохранять эффект предварительного напряжения, значительно упростить
процесс предварительного напряжения балки, но еще появилась
возможность создавать дополнительный разгружающий момент от действия
внешней нагрузки и гарантировать надежность составной балочной
конструкции от скалывания при действии касательных напряжений.

80.

Изобретение может быть использовано для усиления балочных
конструкций из традиционных материалов при действии как статической,
так и динамической либо пульсирующей нагрузки, а также при
конструировании подкрановых балок и других изгибаемых конструкций
составного сечения с разномодульными характеристиками составных зон и
недостаточной жесткостью связей, воспринимающих их взаимный сдвиг
относительно продольной оси.
Источники информации
1. RU, Патент РФ 2117120, кл. E 04 С 3/10.
2. SU, авт. св. 1261998, кл. E 01 D 7/02.
Формула изобретения
Балка, включающая стенку из дерева, усиленную продольными
арматурными стержнями по нижней грани и верхнюю железобетонную
плиту, объединенную со стенкой посредством сдвиговоспринимающих
устройств, выполненных в виде наклонных тяг, установленных
относительно продольных арматурных стержней под острым углом в
направлении торцов балки, отличающаяся тем, что расположенные под
нижней гранью стенки продольные арматурные стержни снабжены
установленными на своих концевых участках устройствами компенсации
реактивных сил в виде контактирующих с анкерами продольных арматурных
стержней поперечных упоров, подпружиненных относительно размещенных
под нижней гранью стенки и охватывающих концевые участки упомянутых
стержней цилиндрических гильз, шарнирно соединенных посредством
боковых накладок, попарно установленных с противоположных сторон
стенки, с наклонными тягами, угол наклона которых увеличивается по мере
удаления тяг от соответствующего торца к середине балки, при этом
противоположными своими концами наклонные тяги также через боков ые
накладки связаны с возможностью вращения с прерывистыми продольными
ребровыми выступами верхней железобетонной плиты, выполненными
высотой не менее 1/3 высоты стенки из дерева.

81.

82.

83.

84.

СТРОИТЕЛЬНАЯ ФЕРМА 2155259
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 155 259
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
C2
(51) МПК
E04C 3/11 (2000.01)

85.

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина: учтена за 5 год с 17.04.2000 по 16.04.2001. Патент перешел в общественное достояние.
(22) Заявка: 96107742/03,
16.04.1996
Дата начала отсчета срока действия
патента:
16.04.1996
Опубликовано: 27.08.2000 Бюл.
№ 24
Список документов, цитированных
в отчете о поиске: SU 781293 A,
23.11.1980. FR 2237030 A1,
07.02.1975. US 3541749 A,
24.11.1970.
(71) Заявитель(и):
Государственный
гидрологический институт
(72) Автор(ы):
Миронов В.Е.
(73) Патентообладатель(и):
Государственный
гидрологический институт
ес для переписки:
199053, Санкт-Петербург, В.О., 2-я
линия 23, Государственный
гидрологический институт
(54) СТРОИТЕЛЬНАЯ ФЕРМА
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей
конструкции пролетного строения решетчатых гидрометрических мостов и как стропильная ферма в
перекрытиях зданий, сооружений. Технический результат изобретения - повышение жесткости фермы.
Строительная ферма содержит верхний сжатый и нижний растянутый непара ллельные пояса, стержни
раскосной решетки, стойки, а также дополнительные стойки и подкосы. Каждая из дополнительных стоек
одним концом прикреплена к раскосу вне узла, а другим концом к нижнему поясу, также вне узла, при этом
длины панелей уменьшаются от середины пролета к опорам. Подкосы и дополнительные стойки
расположены только в средней части пролета фермы и имеют меньшее поперечное сечение, чем
сопряженные с ними стержни фермы, при этом одна часть подкосов прикреплена к стойкам под углом 45°
вне узла, а другим концом - к нижнему поясу, также вне узла, другая часть подкосов прикреплена к раскосам
вне узла, а другим концом - к верхнему поясу, также вне узла, причем точки крепления к поясам подкосов и
дополнительных стоек отстоят от ближайших узлов на расстоянии 1/6 длины панели. 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области гидрологии, а также строительства, в частности к гидрометрическим решетчатым мостам, в которы х
ферма может быть использована как несущая конструкция пролетного строения и которые мо гут быть использованы на водных потоках с
устойчивыми руслами и берегами для выполнения гидрометрических измерений, с максимальной шириной по урезу в период горизонта
высоких вод до 30 м и при перепаде уровня воды до 3-4 м. В конструкциях перекрытий зданий и сооружений данное изобретение может
найти применение в качестве стропильной фермы, в том числе с местной загрузкой поясов.
Известна строительная ферма с неравными панелями, длина которых уменьшается от середины пролета к опорам, содержащая
верхний сжатым и нижний растянутый пояса, стержни раскосной системы решетки с переменным направлением раскосов (треугольной
системы решетки) и стойки. Такая ферма с местной загрузокй поясов считается наиболее экономичным решением в случае, когда дли на
панелей фермы уменьшается от середины пролета к опорам *1+ (с. 250, фиг. 13).
Недостатком известной фермы является отсутствие единообразия в схемах узлов, которые по этой причине неудобны и трудоемки
для конструирования. Это обстоятельство практически не позволяет запроект ировать ферму, состоящую из сборных унифицированных

86.

элементов, что является особенно важным при проектировании пролетных строений мостов различного назначения. Кроме того, при
большой местной загрузке поясов в средней части пролета фермы приходится значите льно увеличивать сечения поясов, что приводит к
увеличению материалоемкости.
Известна равнопанельная строительная ферма с параллельными поясами, включающая верхний сжатый и нижний растянутый пояса,
стержни треугольной решетки и стойки, а также дополнительные стойки, каждая из которых одним концом прикреплена к раскосу вне
узла, а другим концом - к нижнему растянутому поясу, также вне узла, в точке, отстоящей от него на расстоянии примерно 1/4 длины
панели *2+. Такая конструкция решетки позволяет снизить материалоемкость за счет уменьшения расчетной длины раскосов. Однако изза значительной длины дополнительных стоек достигаемый экономический эффект является небольшим.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является равнопанельная строительная ферма моста параболического
очертания, содержащая параболический верхний сжатый и нижний растянутый пояса, нисходящие стержни раскосной системы решетки,
стойки и расположенные между всеми стойками подкосы, каждый из которых одним концом прикреплен к раско су в средней точке, а
другим концом - к нижнему растянутому поясу вне узла в точке, отстоящей от него на расстоянии примерно 1/7 длины панели *1+ (с.
802). Известная строительная ферма моста параболического очертания принята за прототип.
Недостатком прототипа является то, что его конструкция позволяет только немного снизить материалоемкость за счет уменьшения
расчетной длины раскосов, так как подкосы имеют значительную длину - половину длины раскосов. Кроме этого, снижению
материалоемкости не способствует то, что прототип является равнопанельной фермой.
Указанные недостатки в предлагаемой ферме сведены к минимуму. При создании изобретения были решены задачи снижения
материалоемкости и повышения надежности устройства за счет дополнения решетки фермы системой коротких стержней, позволяющих
значительно уменьшить расчетные длины стержней решетки, прогибы поясов от местной загрузки и повысить устойчивость сечения
поясов при работе на изгиб.
В предлагаемой строительной ферме треугольного, параболического, полигонального или какого-либо другого очертания с
непараллельными поясами, с длинами панелей, уменьшающимися от середины пролета к опорам, содержащей верхний сжатый и
нижний растянутый пояса, стержни раскосной системы решетки, стойки, а также подкосы и дополнитель ные стойки, каждая из которых
одним концом прикреплена к раскосу вне узла, а другим концом - к нижнему поясу, также вне узла, сущность изобретения заключается в
том, что подкосы и дополнительные стойки введены в решетку строительной фермы в средней части п ролета и имеют меньшее
поперечное сечение, чем сопряженные с ними стержни фермы, при этом в каждой панели одна часть подкосов прикреплена к стойкам
под углом 45 o вне узла, а другим концом - к нижнему поясу, также вне узла, другая часть подкосов прикреплена к раскосам вне узла, а
другим концом - к верхнему поясу, также вне узла, причем расстояния между точками крепления подкосов и дополнительных стоек к
поясам и ближайшими узлами (их геометрическими центрами) определяются исходя из приближенного расчета пояс ов на прочность от
местной загрузки и расчета раскосов на устойчивость при сжатии с учетом их предельной гибкости, устанавливаемой нормами *3+, и
составляют примерно 1/6 длины панели.
Предлагаемая строительная ферма соответствует критерию "Новизна", так ка к она не известна из уровня техники, и соответствует
критерию "Изобретательский уровень", так как для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
На фиг. 1 приведена строительная ферма треугольного очертания с подкосами и дополнительными стойка ми в средней части
пролета. На фиг. 2 - фрагмент строительной фермы треугольного очертания на фиг. 1 в средней части пролета. На фиг. 3 - расчетная
схема балки для определения площади поперечного сечения нижнего пояса, используемая для определения оптималь ного
расстояния
которое соответствует минимальной материалоемкости строительной фермы и удовлетворяет условиям прочности и
устойчивости ее элементов.
Строительная ферма содержит верхний сжатый пояс 1, нижний растянутый пояс 2, раскосную решетку 3, стойки 4, дополнительные
стойки 5 и подкосы 6, расположенные в средней части пролета фермы.
Устройство работает следующим образом.
При загрузке фермы (в том числе при местной загрузке поясов) верхний пояс 1 и раскосы 3 сжимаются, а нижний пояс 2 и стойки 4
растягиваются и, кроме того, от местной загрузки нижний пояс 2 изгибается и прогибается. Существенному уменьшению изгиба и
прогиба нижнего пояса способствуют опорные закрепления подкоса 6 и дополнительной стойки 5, которые под воздействием
подвижной нагрузки P растягиваются и вовлекают в работу стойку 4, раскос 3 и посредством их верхний пояс 1. Кроме этого, опорные
закрепления раскоса 3 посредством подкоса 6 у верхнего пояса 1 и дополнительной стойки 5 у нижнего пояса 2 уменьшают расчетну ю
длину раскоса 3 при его сжатии и, таким образом, увеличивают устойчивость раскоса.
В целом благодаря наличию подкосов и дополнительных стоек в средней части пролета фермы значительно уменьшаются расчетные
длины стержней решетки и местные прогибы нижнего пояса, а также повышает ся его устойчивость при работе на изгиб. Кроме этого,
повышается жесткость фермы в целом и в результате уменьшаются прогибы узлов фермы в середине пролета при действии
эксплуатационных нагрузок.
Для определения оптимального расстояния
(см. фиг. 2) приведем обоснование расчетных формул и результаты расчета по ним в
табличной форме.
Площади поперечных сечений подкосов и дополнительных стоек определяются исходя из расчета на устойчивость при сжатии по
нормам *3+. При этом с учетом запаса гибкости подкосов и дополнительных стоек должны быть не более 150.
При определении площади поперечного сечения дополнительной стойки или подкоса предварительно определяется радиус инерции
r g его поперечного сечения
где lg - длина дополнительной стойки или подкоса (расстояние между точками закрепления);
λ - гибкость дополнительной стойки или подкоса, принимаемая по нормам *3+, но не более 150.
Площадь Fg поперечного сечения дополнительной стойки или подкоса определяется по формуле
Fg = Ig /r g 2
где Ig - момент инерции поперечного сечения дополнительной стойки или подкоса.
Оптимальное горизонтальное расстояние
между узлом фермы на нижнем поясе и точкой крепления дополнительной стойки
(подкоса) к поясу может быть определено на основании расчета части длины пояса между точками к репления дополнительной стойки и
подкоса как простой однопролетной балки, загруженной сосредоточенной силой P в середине пролета lп - 2aо, где lп - длина панели. Для
выполнения этого расчета предварительно следует задаться некоторым расстоянием a о. На основании расчета для каждого заданного

87.

значения aо определяются геометрические характеристики поперечного сечения нижнего пояса и затем объем материала нижнего
пояса
Определяются длина подкоса и дополнительной стойки в зависимости от расстояния aо, площади поперечных сечений
дополнительной стойки и подкоса и затем также объемы материалов подкоса и дополнительной стойки V'2 и V'' 2 (см. расчетные
формулы, константы и результаты расчетов в таблице). Объемы
V'2, V'' 2 суммируются. В результате каждому заданному значению
aо соответствует объем материала V, включающий нижний пояс и сопряженные с ним дополнительную стойку и подкос.
Результаты расчетов для определения оптимального расстояния a о представлены в таблице.
Расчетные формулы
F1 = b•h;
Константы *)
lп = 300 см; P = 150 кгс; σ = 1600 кГc/cм2 ; b = 0,4 см; F2 = 1,46 см2; F' 2 = 1,94 см2 ; tgϕ = 0,857; cos 45o = 0,707.
В приведенных формулах и обозначениях констант:
M - изгибающий момент в середине пролета l п-2a о;
W - момент сопротивления площади поперечного сечения нижнего пояса;
σ - напряжение в крайних волокнах поперечного сечения нижнего пояса от изгиба;
h - высота поперечного сечения нижнего пояса в форме пластины шириною b;
F1 - площадь поперечного сечения нижнего пояса;
объем материала нижнего пояса в пределах длины панели lп;
V'2 - объем материала подкоса;
F2 - площадь поперечного сечения подкоса или дополнительной стойки при aо = 37,5 см;
F'2 - площадь поперечного сечения подкоса или дополнительной стойки при aо = 75,0 см;
V'' 2 - объем материала дополнительной стойки;
ϕ - угол между направлением раскоса и нижним поясом;
V - суммарный объем материала нижнего пояса, подкоса и дополнительной стойки.
Остальные обозначения были пояснены в тексте ранее.
*)
Площадь сечения F2 соответствует площади сечения уголка 20х20х4, а площадь сечения F'2 - площади сечения уголка 32х20х4.
Для определения оптимального значения
соответствующего минимальному значению V, была применена интерполяционная
формула Ньютона при равных разностях аргумента *4+. При этом начальное значение aо принималось равным 0. На основании
применения этой формулы оптимальное расстояние
определялось по формуле
где V 1, V2, V3 - значения объема V, соответствующие первому, второму и третьему значениям аргумента aо ;
Δao - разность аргумента.
В рассматриваемом случае в соответствии с результатами расчета расстояния
по указанной формуле при Δao = 37,5 см равно 49.4
см. При lп = 300 см относительное расстояние
Аналогичным образом расстояние aп вдоль раскоса между узлом на верхнем поясе и точкой крепления к раскосу подкоса определяется
по формуле
где l г - геометрическая длина раскоса (между центрами верхнего и нижнего узлов);
lр - расчетная длина раскоса (расстояние между опорными закреплениями).
Расчетная длина раскоса определяется по формуле
lp = r•λ п,
где r - радиус инерции поперечного сечения раскоса, принимаемого по результатам общего статического расчета фермы без учета
подкосов и дополнительных стоек;
λ п - предельная гибкость раскоса, принимаемая по нормам *3+.
Таким образом, результаты расчетов по приведенным формулам показывают, что оптимальное расстояние
составляет 1/6 длины
панели lп. При этом удовлетворяются условия прочности и устойчивости элементов строительной фермы.
В заявляемом изобретении по сравнению с прототипом благодаря сочетанию неравнопанельной фермы с подкосами и
дополнительными стойками в средней части пролета снижение материалоемкости составляет ≈ 20%. Одновременно благодаря
уменьшению прогиба узлов фермы приблизительно на 30% повышается надежность устройства. Причем подкосы и дополнительные
стойки не учитывались в общем статическом расчете фермы. Площади сечения подкосов и дополнительных стоек принимались с
запасом исходя из расчетной гибкости этих элементов при сжатии.
Источники информации
1. Деревянные конструкции. Справочник проектировщика промышленных сооружений. Л., ОНТИ, 1937 - 955 с.
2. Беккер Г.Н. Ферма с параллельными поясами. Авт. свид. СССР N 781293, кл. E 04 C 3/04.
3. Стальные конструкции. Глава СНиП П-23-81*. - М.: Стройиздат, 1990.
4. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Под редакцией д.т.н., проф. А.А.
Уманского. Госстройиздат.- М: 1960 - 1040 с.

88.

Формула изобретения
Строительная ферма, содержащая верхний сжатый и нижний растянутый непараллельные пояса, стержни раскосной решетки, стойки,
а также подкосы и дополнительные стойки, каждая из которых одним концом прикреплена к раскосу вне узла, а другим концом - к
нижнему поясу, также вне узла, при этом длины панелей уменьшаются от середины пролета к опорам, отличающаяся тем, что подкосы и
дополнительные стойки введены в решетку строительной фермы в средней части пролета и имеют меньшее поперечное сечение, чем
сопряженные с ними стержни фермы, при этом одна часть подкосов прикреплена к стойкам под углом 45 o вне узла, а другим концом - к
нижнему поясу, также вне узла, другая часть подкосов прикреплена к раскосам вне узла, а другим концом - к верхнему поясу, также вне
узла, причем точки крепления к поясам подкосов и дополнительных стоек отстоят от ближайших узлов на расстоянии 1/6 длины панели.

89.

УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ ВЕРХНЕГО И НИЖНЕГО ПОЯСОВ В ПРОСТРАНСТВЕННОЙ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЕ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19)
RU 2247813
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ
ЗНАКАМ
(13)
C1
(51) МПК
E04C 3/00 (2000.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса:
02.07.2021)
Пошлина: учтена за 13 год с 26.08.2015 по 25.08.2016.
Возможность восстановления: нет.
)(22) Заявка: 2003126076/03, 25.08.2003
) Дата начала отсчета срока действия патента:
25.08.2003
(72) Автор(
Инжуто
Деорди
Рожков
) Опубликовано: 10.03.2005 Бюл. № 7
(73) Патент
) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU1638284 A1, 30.03.1991.
Красноя
RU2228415 C2, 10.09.2001. RU2184819 C1, 10.07.2002.
(КрасГА
рес для переписки:
660041, г.Красноярск, пр. Свободный, 82, НИС Красноярская государственная
архитектурно-строительная академия
(54) УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ ВЕРХНЕГО И НИЖНЕГО ПОЯСОВ В ПРОСТРАНСТВЕННОЙ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЕ 2247813
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытия
отапливаемых промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Достигаемый
технический результат изобретения - более полное использование прочностных свойств
конструкции за счет предварительного напряжения и создания “следящих” за деформациями

90.

ползучести усилий предварительного напряжения в целях уменьшения потерь
преднапряжения. Для решения поставленной задачи узловое сопряжение верхнего и нижнего
поясов в пространственной предварительно напряженной блок-ферме, включающее траверсу
с ребрами жесткости, на которой закреплены посредством фиксаторов гибкие арки верхнего
пояса и нижний пояс-затяжка в виде тонкой полосы, согласно изобретению снабжено
средством для сохранения усилия предварительного напряжения в виде рессор, связанных с
нижним поясом, установленным с возможностью перемещения, при этом на концах нижнего
пояса вварены металлические стержни, которые пропущены через отверстия, выполненные в
траверсе, и оперты при помощи упорных шайб и гаек на рессоры, расположенные с наружной
стороны траверсы, фиксаторы гибких арок приварены к ребрам жесткости траверсы и
расположены совместно с установленными в них гибкими арками в прорезах, выполненных
на концах нижнего пояса-затяжки. 5 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытия
отапливаемых промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна пространственная предварительно напряженная металлическая блок ферма, содержащая верхний и нижний гибки е пояса, составной по длине жесткий
стержень, соединенный с концами фермы при помощи траверс *Авт. свид. №421743, Е
04 С 3/04+.
Недостатком известной фермы является низкая ее эффективность из -за сложности
создания предварительного напряжения путем распиран ия домкратами отдельных
частей жесткого стержня и установки в образовавшийся зазор вставки.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является узловое
сопряжение верхнего и нижнего поясов в известной пространственной
предварительно напряженной ферме, принятой за прототип *Авт. свид. №1638284, Е
04 С 3/00+. Известная ферма состоит верхнего пояса, включающего ребристые плиты с
утеплителем и кровлей, уложенные на гибкие арки, нижнего пояса -затяжки в виде
тонкой полосы, установленных между ними вер тикальных распорок, раскосов и
поперечных траверс, установленных по концам фермы, к которым прикреплены
верхний и нижний пояса, причем поперечные траверсы снабжены наклонной полкой, к
которой на высокопрочных ботах прикреплены концы нижнего пояса и фиксато рыкарманы с гибкими арками.

91.

Недостатком прототипа являются потери усилия предварительного напряжения в
нижнем поясе, обусловленные деформациями ползучести и температурно влажностными деформациями в древесине ребер плит верхнего пояса,
температурными деформациями металла нижнего пояса, и, как следствие, не в полной
мере использование прочностных свойств конструкции с жестким выполнением
соединения верхнего и нижнего поясов.
Задача изобретения - более полное использование прочностных свойств
конструкции за счет предварительного напряжения и создания “следящих” за
деформациями ползучести усилий предварительного напряжения в целях уменьшения
потерь преднапряжения.
Для решения поставленной задачи узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в
пространственной предварительно напряженной блок-ферме, включающее траверсу с
ребрами жесткости, на которой закреплены посредством фиксаторов гибкие арки
верхнего пояса и нижний пояс-затяжка в виде тонкой полосы, согласно изобретению
снабжено средством для сохранения усилия предварительного напряжения в виде
рессор, связанных с нижним поясом, установленным с возможностью перемещения,
при этом на концах нижнего пояса вварены металлические стержни, которые
пропущены через отверстия, выполненные в траверсе, и оперты при помощи у порных
шайб и гаек на рессоры, расположенные с наружной стороны траверсы, фиксаторы
гибких арок приварены к ребрам жесткости траверсы и расположены совместно с
установленными в них гибкими арками в прорезах, выполненных на концах нижнего
пояса-затяжки.
На фиг.1 изображено узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в
пространственной предварительно напряженной блок -ферме; на фиг.2 - то же, вид
сверху; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 - вид в объеме с наружной стороны блокфермы; на фиг.5 - вид в объеме с внутренней стороны блок-фермы.
Узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной
предварительно напряженной блок-ферме включает траверсу 1 с ребрами жесткости 2
и 3, расположенными с обеих сторон траверсы. К ребрам 2 приварены фиксаторы 4 , в
которых закреплены гибкие арки 5 верхнего пояса посредством болтовых соединений
6. С наружной стороны траверсы на ребра 3 приварены рессоры 7,
взаимодействующие с нижним поясом 8, выполненным в виде металлической полосы.
При этом на конце нижнего пояса 8 выполнены прорези 9 под гибкие арки, по контуру
приварены стержни 10, выступающие концы которых пропущены через отверстия 11 в
траверсе 1 и между рессорами 7. Стержни 10 оперты на рессоры 7 через упорные
шайбы 12, например, в виде швеллеров и гайки 13. С внутренней стороны траверсы 1
нижний пояс 8 установлен с возможностью перемещения на скошенных ребрах 14 и
закреплен на приваренной к ребрам 14 пластине 15 посредством болтовых
соединений 16, расположенных в пазах 17, выполненных в нижнем поясе 8.
В процессе эксплуатации конструкции рессоры будут регулировать усилие
предварительного напряжения, сохраняя его, несмотря на ползучие и температурно влажностные деформации в древесине и температурные деформации металла.
Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволяет
создавать и сохранять усилие предварительного напряжения в процессе эксплуатации,
тем самым сохраняя несущую способность и жесткость конструкции.
Такое решение дает более полное использование прочностных свойств конструкци и,
уменьшает потери преднапряжения, что приведет к сохранению несущей способности
и жесткости.
Формула изобретения

92.

Узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной предварительно
напряженной блок-ферме, включающее траверсу с ребрами жесткост и, на которой
закреплены посредством фиксаторов гибкие арки верхнего пояса и нижний пояс затяжка в виде тонкой полосы, отличающееся тем, что оно снабжено средством для
сохранения усилия предварительного напряжения в виде рессор, связанных с нижним
поясом, установленным с возможностью перемещения, при этом на концах нижнего
пояса вварены металлические стержни, которые пропущены через отверстия,
выполненные в траверсе, и оперты при помощи упорных шайб и гаек на рессоры,
расположенные с другой стороны траверсы , фиксаторы гибких арок приварены к
ребрам жесткости траверсы и расположены совместно с установленными в них
гибкими арками в прорезах, выполненных на концах нижнего пояса -затяжки.

93.

ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4, организация
«Сейсмофонд» при СПб ГАСУ [email protected] ИНН: 2014000780 [email protected],
[email protected] [email protected] [email protected] [email protected] (996) 79826-54, (951) 644-16-48 462 стр
УТВЕРЖДАЮ: Президент ОО «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824 [email protected]
Мжиев Х.Н. 12.01. 2023 Всего : 375 стр
Специальные технические условия монтажных соединений упругоплатических стальных ферм , пролетного
строения моста из стержневых структур, МАРХИ ПСПК", "Кисловодск" ( RU 80471 "Комбинированная
пространсвенная структура" ) с большими перемещениями на предельное равновесие и приспособляемость (
А.Хейдари, В.В.Галишникова) [email protected] [email protected]
[email protected]
[email protected] [email protected]

94.

Специальный репортаж газета Армия Защитников
Отечества при СПб ГАСУ об использовании
надвижного армейского моста дружбы для применения
единственный способ спасти жизнь русских и украинцев
, объединение, покаяние, против истинного врага
жeлезнодорожников глобалистов № 7 (7) от 12.01.23
Тезисы, доклад, аннотация для публикации в сборнике
ЛИИЖТа IV Бетанкуровского международного
инженерного форума ПГУПС ОО "Сейсмофонд" при
СПб ГАСУ 11.01.23 т (812) 694-78-10

95.

96.

97.

98.

99.

100.

101.

102.

103.

104.

Справки по тел ( 951) 644-16-48, (921) 962-67-78, (996) 798-26-54 [email protected] [email protected]
[email protected]
Более подробно смотри автора статьи ТОМИЛОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ ВЛИЯНИЕ МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
СЕКЦИЙ РАЗБОРНОГО МОСТА НА ЕГО НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ
https://elibrary.ru/item.asp?id=43813437
Most Bailey bridge USA kompensator uprugoplastichniy gasitel napryajeniy 390 str
https://ppt-online.org/1235890
Mistroy tex zadanie dogovor proektirovanie sborno-razbornix mostov 500 str
https://ppt-online.org/1237042 https://t-s.today/PDF/25SATS220.pdf
Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат № RA.RU.21СТ39,
выд. 27.05.2015), организация"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824
ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб, ул. Политехническая, д 29, организация
«Сейсмофонд» при СПб ГАСУ 190005, 2-я Красноармейская ул. д 4 ОГРН: 1022000000824, т/ф:694-78-10
https://www.spbstu.ru с[email protected] , (996) 798-26-54, (921) 962-67-78 (аттестат № RA.RU.21ТЛ09, выдан
26.01.2017)
Испытания на соответствие требованиям (тех. регламент , ГОСТ, тех. условия)1. ГОСТ 56728-2015 Ветровой район –
VII, 2. ГОСТ Р ИСО 4355-2016 Снеговой район – VIII, 3. ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98
(сейсмостойкость - 9 баллов). (812) 694-78-10, (921) 962-67-78 https://innodor.ru

105.

Санкт -Петербургское городское отделение Всероссийской общественной организации ветеранов "Профсоюз
Ветеранов Боевых Действий"
Заключение по использованию упругопластического сдвигового компенсатора гасителя сдвиговых напряжений
для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–разборного
железнодорожного армейского моста
1. Штыревые монтажные соединения секций разборного пролетного строения временного моста позволяют
существенно ускорить процесс возведения и последующей разборки конструкций, однако при этом являются
причиной увеличения общих деформаций пролетного строения, кроме упругопластического сдвигового
компенсатора, гасителя сдвиговых напряжений для быстрособираемых на антисейсмических фрикционноподвижных соединениях для сборно–разборного железнодорожного армейского моста проф дтн ПГУПС
А.М.Уздина
2. Штатное двухпутное движение при двухсекционной компоновке конструкций САРМ под современной
автомобильной нагрузкой не обеспечено прочностью как основного сечения секций, так и элементов штыревых
соединений, а использование упругопластического сдвигового , компенсатора, гасителя сдвиговых напряжений
для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–разборного
железнодорожного армейского моста , все напряжения снимает
3. В металле элементов штыревых соединений при современной нагрузке накапливаются пластические
деформации, приводящие к выработке контактов «штырь-проушина» и нарастанию общих деформаций
(провисов), а упругопластический сдвиговой компенсатор гаситель сдвиговых напряжений для
быстрособираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–разборного
железнодорожного армейского моста гасить напряжения
4. Ускорению процесса износа элементов штыревых соединений способствует многократная сборка-разборка
пролетных строений и их эксплуатация под интенсивной динамической нагрузкой и не гасит сдвиговых
напряжений для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–
разборного железнодорожного армейского моста
5. Образующийся провис пролетного строения создает ненормативное состояние продольного профиля ездового
полотна, снижающее пропускную способность и безопасность движения, упругопластический сдвиговой
компенсатор гаситель сдвиговых напряжений для быстро собираемых на антисейсмических фрикционноподвижных соединениях для сборно–разборного железнодорожного армейского моста сдвиговый нагрузки
«поглощает»
6. Изначально разборные конструкции САРМ проектировались под нужды военного ведомства для мобильного и
кратковременного применения и штыревые монтажные соединения в полной мере соответствуют такому
назначению. При применении в гражданском строительстве эту особенность следует учитывать в разработке
проектных решений, назначении и соблюдении режима эксплуатации, например путем уменьшения полос
движения или увеличения числа секций в поперечной компоновке, а использование сдвигового компенсатора,
гасителя сдвиговых напряжений для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных
соединениях для сборно–разборного железнодорожного армейского моста исключает обрушение
железнодорожного моста
Дальнейшие исследования видятся в аналитическом обзоре применяемых конструкций разборных мостов,
разработке отвечающих современным требованиям проектных решений вариантов поперечной и продольной
компоновки пролетных строений с использованием упругопластических , сдвиговых компенсатор, которые гасят,
сдвиговые напряжения для быстро собираемых, на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях ,
для отечественного сборно–разборного железнодорожного армейского моста «Уздина»
Выводы Перспективы применения быстровозводимых мостов и переправ очевидны. Не имея хорошей
методической, научной, технической и практической базы, задачи по быстрому временному восстановлению
мостовых переходов будут невыполнимы. Это приведет к предсказуемым потерям

106.

Преодоление водных препятствий всегда было существенной проблемой для армии. Все изменилось в начале
1983 году благодаря проф дтн ЛИИЖТ А.М.Уздину , который получил патент № 1143895, 1168755, 1174616,
2550777 на сдвиговых болтовых соединениях, а инженер -механик Андреев Борис Иванович получил патент №
165076 "Опора сейсмостойкая" и № 2010136746 "Способ защита здания и сооружений ", который спроектировал
необычный сборно-разборный армейский универсальный железнодорожный мост" с использование
антисейсмических фланцевых сдвиговых компенсаторов, пластический сдвиговой компенсатор ( Сдвиговая
прочность при действии поперечной силы СП 16.13330.2011, Прочностные проверки SCAD Закон Гука ) для
сборно-разборного моста" , названный в честь его имени в честь русского ученого, изобретателя "Мост Уздина".
Но сборно-разборный мост "ТАЙПАН" со сдвиговым компенсатором проф дтн ПГУПС Уздина , пока на бумаге.
Sborno-razborniy bistrosobiraemiy universalniy most UZDINA PGUPS 453 str https://ppt-online.org/1162626
https://disk.yandex.ru/d/iCyG5b6MR568RA
Зато, западные партнеры из блока НАТО , уже внедрили похожие изобретения проф дтн ПГУПС Уздина А М. по
использованию сдвигового компенсатора под названием армейский Bailey bridge при использовании сдвиговой
нагрузки, по заявке на изобретение № 2022111669 от 27.04.2022 входящий ФИПС 024521 "Конструкция участка
постоянного железобетонного моста неразрезной системы" , № 2021134630 от 06.05.2022 "Фрикционнодемпфирующий компенсатор для трубопроводов", а20210051 от 29 июля 2021 Минск "Спиральная
сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого терния" . № а 20210217 от 23 сентября 2021, Минск "
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами"
Однако, на переправе Северский Донец из выжило очень мало русский солдат. В Луганской области при
форсировании реки Северский Донец российская армия потеряла много военнослужащих семьдесят четвёртой
мотострелковой бригады из-за отсутствия на вооружение наплавных ложных мостов , согласно изобретениям №
185336, № 77618. Об этом сообщил американский Институт изучения войны. "11 мая украинская артиллерия с
гаубиц М 777 уничтожила российские понтонные мосты и плотно сконцентрированные вокруг них российские
войска и технику, в результате чего, как сообщается, погибло много русских солдат и было повреждено более 80
единиц техники», — отмечается в публикации. По оценке института, войска РФ допустили значительные
тактические ошибки при попытке форсирования реки в районе Кременной, что привело к таким потерям. Ранее в
Институте изучения войны отмечали, что российские войска сосредотачиваются на битве за Северодонецк,
отказавшись от плана крупномасштабного окружения ВСУ и выхода на административные границы Донецкой
области https://disk.yandex.ru/i/3ncRcfqDyBToqg
Administratsiya Armeyskie mosti uprugoplasticheskim sdvigovoy jestkostyu 176 str
https://ppt-online.org/1235168
Среди прочих мостов , в том числе и современных разборных конструкций мостов, особое место занимает
средний автомобильный разборный мост (САРМ), разработанный в 1968 г. и модернизированный в 1982 г. для
нужд Минобороны СССР. В процессе вывода накопленных на хранении комплектов САРМ в гражданский сектор
строительства выяснилась значительная востребованность этих конструкций, обусловленная следующими их
преимуществами: полная укомплектованность всеми элементами моста, включая опоры; возможность
перекрытия пролетов 18,6, 25,6, 32,6 м с габаритами ездового полотна 4,2 м при однопутном и 7,2 м при
двухпутном проезде. Паспортная грузоподъемность обозначена как 40 т при однопутном проезде и 60 т при
двухпутном проезде.
Так как по ряду геометрических и технических параметров конструкции САРМ не в полной мере соответствуют
требованиям современных норм для капитальных мостов, то применение их ориентировано в основном как
временных.
Следует отметить, что при незначительной доработке - постановке современных ограждений и двухпутной
поперечной компоновке секций для однополосного движения можно добиться соответствия требуемым
геометрическим параметрам ездового полотна и общей грузоподъемности для мостов на дорогах общего
пользования IV и V технической категории.
В статье рассматривается конструктивная особенность штыревых монтажных соединений секций разборного
пролетного строения как фактор, определяющий грузоподъемность, характер общих деформаций и в итоге
влияющий на транспортно- эксплуатационные характеристики мостового сооружения.
Целью настоящего исследования является анализ работы штыревых монтажных соединений секций пролетного
строения САРМ с оценкой напряженного состояния элементов узла соединения. Новизной в рассмотрении

107.

вопроса полагаем оценку прочности элементов штыревых соединений и ее влияние на общие деформации прогибы главных балок.
Ключевые слова: пролетное строение; нижний пояс; верхний пояс; штыревое соединение; проушина; прочность;
прогиб, методом оптимизации и идентификации статических задач теории устойчивости надвижного армейского
моста (жесткостью) при действии проперченных сил в ПK SCAD СП 16.1330.2011. SCAD п.7.1.1 в механике
деформируемых сред и конструкций с учетом сдвиговой прочности при математическом моделировании.
Введение
Наряду с постоянными, капитальными мостами на автомобильных дорогах общего пользования востребованы
сооружения на дорогах временных, объездных, внутрихозяйственных с приоритетом сборно-разборности и
мобильности конструкций надвижного армейского моста (жесткостью) при действии проперченных сил в ПK SCAD
СП 16.1330.2011. SCAD п.7.1.1 в механике деформируемых сред и конструкций с учетом сдвиговой прочности при
математическом моделировании методом оптимизации и идентификации статических задач теории
устойчивости надвижного армейского моста (жесткостью) при действии проперченных сил в ПK SCAD СП
16.1330.2011. SCAD п.7.1.1 в механике деформируемых сред и конструкций с учетом сдвиговой прочности при
математическом моделировании.
.
Прокладка новых дорог, а также ремонты и реконструкции существующих неизбежно сопровождаются
временными мостами, первоначально пропускающими движение основной магистрали или решающими
технологические задачи строящихся сооружений. Подобные сооружения могут быть пионерными в развитии
транспортных сетей регионов с решением освоения удаленных сырьевых районов.
В книге А.В. Кручинкина «Сборно-разборные временные мосты» *1+ сборно-разборные мосты классифицированы
как временные с меньшим, чем у постоянных мостов сроком службы, обусловленным продолжительностью
выполнения конкретных задач. Так, для пропуска основного движения и обеспечения технологических нужд при
строительстве нового или ремонте (реконструкции) существующего моста срок службы временного определен от
нескольких месяцев до нескольких лет. Для транспортного обеспечения лесоразработок, разработки и добычи
полезных ископаемых с ограниченными запасами временные мосты могут служить до 10-20 лет *1+. Временные
мосты применяют также для обеспечения транспортного сообщения сезонного характера и для разовых
транспортных операций.
Особая роль отводится временным мостам в чрезвычайных ситуациях, когда решающее значение имеют
мобильность и быстрота возведения для срочного восстановления прерванного движения транспорта.
В силу особенностей применения к временным мостам как отдельной ветви мостостроения уделяется достаточно
много внимания и, несмотря на развитие сети дорог, повышение технического уровня и надежности постоянных
сооружений, задача совершенствования временных средств обеспечения переправ остается актуальной *2+.
Что касается материала временных мостов, то традиционно применялась древесина как широко
распространенный и достаточно доступный природный ресурс. В настоящее время сталь, конкурируя с
железобетоном, активно расширяет свое применение в сфере мостостроения становясь все более доступным и
обладающим лучшим показателем «прочность-масса» материалом. Давно проявилась тенденция проектирования
и строительства стальных пролетных строений постоянных мостов даже средних и малых, особенно в удаленных
территориях с недостаточной транспортной доступностью и слабо развитой
инфраструктурой. Разумеется, для мобильных и быстровозводимых временных мостов сталь - давно признанный
и практически единственно возможный материал.
Конструктивное развитие временных мостов можно разделить на следующие направления:
• цельноперевозимые конструкции максимальной заводской готовности, как например «пакетные» пролетные
строения, полностью готовые для пропуска транспорта после их установки на опоры *3+;
• складные пролетные строения, способные трансформироваться для уменьшения габаритов при их перевозке1
[4];
• сборно-разборные2 *5; 6+.

108.

Разборность конструкций обусловлена необходимостью в перекрытии пролетов длиной, превышающей
габаритные возможности транспортировки, отсюда и большое разнообразие исполнения временных мостов
такого типа. Членение пролетного строения на возможно меньшие части с целью ускорения и удобства сборки
наиболее удачно реализовано в Российской разработке «Тайпан» (патент РФ 1375583) или демпфирующий
упругопластичный компенсатор гаситель сдвиговых напряжений с учетом сдвиговой жесткости в ПК SCAD (
согласно СП 16.1330.2011 SCAD п.7.1.1- антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение) для
сборно-разборного быстрособираемого армейского моста из стальных конструкций покрытий
производственных здании пролетами 18, 24 и 30 м. с применением замкнутых гнутосварных профилей
прямоугольного сечения типа «Молодечно» (серия 1.460.3-14 ГПИ «Ленпроектстальконструкция» ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сборно-разборного пролетного надвижного
строения железнодорожного моста, с быстросъемными упругопластичными компенсаторами, со сдвиговой
фрикционно-демпфирующей прочностью, согласно заявки на изобретение «КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА
ПОСТОЯННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ СИСТЕМЫ, ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ
типовых структурных серии 1.460.3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция", стальные конструкции покрытий
производственных» № 2022111669 от 25.05.2022, «Сборно-разборный железнодорожный мост» № 2022113052
от 27.05.2022, «Сборно-разборный универсальный мост» № 2022113510 от 21.06.2022, «Антисейсмический
сдвиговой компенсатор для гашения колебаний пролет. строения моста» № 2022115073 от 02.06.2022 и на осн.
изобрет 1143895, 1168755, 1174616, 2550777, 2010136746, 165076, 858604, 154506, в которой отдельные
«модули» не только упрощают сборку-разборку без привлечения тяжелой техники, но и являются
универсальными монтажными марками, позволяющими собирать мосты разных габаритов и грузоподъемности
[7; 8].
Основные параметры некоторых инвентарных сборно-разборных мостов
Ожидаемо, что сборно-разборные мобильные мостовые конструкции приоритетным образом разрабатывались
и выпускались для нужд военного ведомства и с течением времени неизбежно попадали в гражданский сектор
мостостроения. Обзор некоторых подобных конструкций приведен в ссылке
ВЛИЯНИЕ МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СЕКЦИЙ РАЗБОРНОГО МОСТА НА ЕГО НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ
ТОМИЛОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ 1
1 ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет», Хабаровск Россия
https://elibrary.ru/item.asp?id=43813437
Временные мосты необходимы для обеспечения движения при возведении или ремонте (реконструкции)
капитальных мостовых сооружений, оперативной связи прерванных путей в различных аварийных ситуациях, для
разовых или сезонных транспортных сообщений.
В мостах такого назначения целесообразны мобильные быстровозводимые конструкции многократного
применения. Инвентарные комплекты сборно-разборных мостов разрабатывались и производились прежде всего
в интересах военного ведомства, но в настоящее время широко востребованы и применяются в гражданском
секторе мостостроения в силу их экономичности, мобильности, доступности в транспортировке. Среди прочих, в
том числе и современных разборных конструкций мостов, особое место занимает средний автомобильный
разборный мост (САРМ), разработанный в 1968 г. и модернизированный в 1982 г. для нужд Минобороны СССР. В
процессе вывода накопленных на хранении комплектов САРМ в гражданский сектор строительства выяснилась
значительная востребованность этих конструкций, обусловленная следующими их преимуществами: полная
укомплектованность всеми элементами моста, включая опоры; возможность перекрытия пролетов 18,6, 25,6, 32,6
м с габаритами ездового полотна 4,2 м при однопутном и 7,2 м при двухпутном проезде...
Однако, смотрите ссылку антисейсмический сдвиговой фрикционно-демпфирующий компенсатор, фрикци-болт
с гильзой, для соединений секций разборного моста https://ppt-online.org/1187144
Более подробно смотри автора статьи ТОМИЛОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ ВЛИЯНИЕ МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
СЕКЦИЙ РАЗБОРНОГО МОСТА НА ЕГО НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ
https://elibrary.ru/item.asp?id=43813437
Most Bailey bridge USA kompensator uprugoplastichniy gasitel napryajeniy 390 str
https://ppt-online.org/1235890
Mistroy tex zadanie dogovor proektirovanie sborno-razbornix mostov 500 str
https://ppt-online.org/1237042 https://t-s.today/PDF/25SATS220.pdf

109.

Несмотря на наличие современных разработок *7; 8+, инвентарные комплекты сборно-разборных мостов в
процессе вывода их из мобилизационного резерва широко востребованы в гражданском секторе мостостроения в
силу их экономичности, мобильности, доступности в транспортировке и многократности применения *9; 10+.
Среди описанных в таблице 1 инвентарных комплектов мостов особое место занимает САРМ (средний
автомобильный разборный мост) 4 . Разработанный в 1968 г. и модернизированный в 1982 г. инвентарный
комплект позволяет перекрывать пролеты 18,6, 25,6 и 32,6 м с габаритом ездового полотна 4,2 м при однопутном
и 7,2 м при двухпутном проезде (рисунок 1). Удобный и эффективный в применении комплект САРМ в процессе
вывода накопленных на хранении конструкций в гражданский сектор строительства показал значительную
востребованность, обусловленную, кроме отмеченных выше преимуществ также и полную укомплектованность
всеми элементами моста, включая опоры. Факт широкого применения конструкций САРМ в гражданском
мостостроении отмечен тем, что федеральное дорожное агентство «Росавтодор» в 2013 году выпустило
нормативный документ ОДМ 218.2.029 - 20135, специально разработанный для применения этого инвентарного
комплекта.
К недостаткам проекта САРМ следует отнести несоответствия некоторых его геометрических и конструктивных
параметров действующим нормам проектирования: габариты ездового полотна 4,2 м при однопутном и 7,2 м при
двухпутном проезде, также штатные инвентарные ограждения (колесоотбои) не соответствуют требованиям
действующих норм СП 35.1333.20116, ГОСТ Р 52607-20067, ГОСТ 26804-20128. Выполнение требований указанных
выше норм может быть обеспечено ограничением двухсекционной поперечной компоновки однопутным
проездом с установкой добавочных ограждений *10+ или нештатной поперечной компоновкой в виде трех и более
секций, рекомендуемой нормами ОДМ 218.2.029
20135.
Пролетное строение среднего автомобильного разборного моста (САРМ) в продольном направлении набирается
из средних и концевых секций расчетной длиной 7,0 и 5,8 м соответственно. Количество средних секций (1, 2 или
3) определяет требуемую в каждом конкретном случае длину пролета 18,6, 25,6, 32,6 м (рисунок 1).
Объединение секций в продольном направлении в сечениях 3 (рисунок 1) выполняется с помощью штырей,
вставляемых в отверстия (проушины) верхнего и нижнего поясов секций. В поперечном направлении в стыке
одной секции расположены два штыревых соединения в уровне верхнего и два - в уровне нижнего пояса (рисунок
2).
4 Средний автодорожный разборный мост. Техническое описание и инструкция по эксплуатации / Министерство
обороны СССР. -М.: Военное изд-во мин. обороны СССР, 1982. - 137 с.
5 Методические рекомендации по использованию комплекта среднего автодорожного разборного моста
(САРМ) на автомобильных дорогах в ходе капитального ремонта и реконструкции капитальных искусственных
сооружений: Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2.029 - 2013. - М.: Федеральное дорожное
агентство (РОСАВТОДОР), 2013. - 57 с.
6 Свод правил. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* (с
Изменениями № 1, 2) / ОАО ЦНИИС. - М.: Стандартинформ, 2019.
7 ГОСТ Р 52607-2006. Технические средства организации дорожного движения. Ограждения дорожные
удерживающие боковые для автомобилей. Общие технические требования / ФДА Минтранса РФ, ФГУП
РосдорНИИ, Российский технический центр безопасности дорожного движения, ОАО СоюздорНИИ, МАДИ (ГТУ),
ДО БДД МВД России, НИЦ БДДМВД России. - М.: Стандартинформ, 2007, - 21 с.
8 ГОСТ 26804-2012. Ограждения дорожные металлические барьерного типа. Технические условия / ЗАО
СоюздорНИИ, ФГУП РосдорНИИ, ООО НПП «СК Мост». - М.: Стандартинформ, 2014, - 24 с.
Страница 4 из 14
25SATS220
1 - концевая секция; 2 - средняя секция; 3 - сечения штыревых соединений секций
Рисунок : Томилова Сергей Николаевича вставлен

110.

Рисунок 1. Фасад пролетного строения разборного моста САРМ с вариантами длины 18,6 м (а), 25,6 м (б), 32,6 м (в)
(разработано автором)
Каждое соединение верхнего пояса секций включает тягу в виде пластины с двумя отверстиями и два
вертикальных штыря, а соединение нижнего пояса выполнено одним горизонтальным штырем через проушины
смежных секций (рисунок 4).
Таким образом, продольная сборка пролетного строения осуществляется путем выгрузки и проектного
расположения секций, совмещения проушин смежных секций и постановки штырей.
1 - штыревые соединения верхнего пояса; 2 - штыревые соединения нижнего пояса; а - расстояние между осями
штыревых соединений
Рисунок 2. Двухсекционная компоновка поперечного сечения пролетного строения (разработано автором)
Постановка задачи
Штыревое соединение секций пролетных строений позволяет значительно сократить время выполнения работ,
но это обстоятельство оборачивается и недостатком - невозможностью обеспечения плотного соединения при

111.

работе его на сдвиг. Номинальный диаметр соединительных штырей составляет 79 мм, а отверстий под них и
проушин - 80 мм.
Разница в 1 мм необходима для возможности постановки штырей при сборке пролетных строений.
Цель настоящего исследования - оценить напряженное состояние узла штыревого соединения, сравнить
возникающие в материале элементов соединения напряжения смятия и среза с прочностными параметрами
стали, возможность проявления пластических деформаций штыря и проушин и как следствие - их влияние на
общие деформации пролетного строения.
Штыревые соединения как концентраторы напряжений в конструкциях мостов уже привлекали внимание
исследователей *11+ и также отмечался характерный для транспортных сооружений фактор длительного
циклического воздействия *8+. Изначально неплотное соединение «штырь-проушина» и дальнейшая его
выработка создает концентрацию напряжения до 20 % против равномерного распределения *11+, что может
привести к ускорению износа, особенно с учетом цикличного и динамического воздействия подвижной
автотранспортной нагрузки.
В настоящей статье рассмотрены напряжения смятия и деформации в штыревых соединениях и как их
следствие - общие деформации (прогибы) пролетного строения. Оценка напряженного состояния в соединении
выполнена исходя из гипотезы равномерного распределения усилий по расчетным сечениям.
Сравнительный расчет выполним для распространенного пролета 32,6 м в следующей последовательности:
прочность основного сечения одной секции при изгибе; прочность штыревого соединения по смятию металла
проушин; прочность металла штыря на срез.
Паспортная (проектная) грузоподъемность при двухсекционной поперечной компоновке и двухпутном ездовом
полотне - временные вертикальные нагрузки Н-13, НГ-60 по нормам СН 200-621. Так как конструкции САРМ
запроектированы на нагрузки, уступающие современным, то для обеспечения приемлемой грузоподъемности
можно использовать резервы в компоновке - например двухсекционная поперечная компоновка будет пропускать
только одну полосу движения, что на практике зачастую не организовано и транспорт движется двумя встречными
полосами. Рассмотрим именно такой случай и в качестве полосной автомобильной нагрузки примем А11 по СП
35.1333.20116, хотя и меньшую, чем принятая для нового проектирования А14, но в полной мере отражающую
состав транспортных средств регулярного поточного движения. При постоянстве поперечного сечения по длине
пролета и исходя из опыта проектирования для оценочного усилия выбираем изгибающий момент.
В работе основного сечения одной секции при изгибе участвуют продольные элементы верхнего и нижнего
пояса: верхним поясом являются лист настила шириной 3,0 м, продольные швеллеры и двутавры № 12; нижним
поясом являются два двутавра № 23Ш2 (рисунок 3).
Предельный момент, воспринимаемый основным сечением секции (рисунок 3)
где Ry = 295 МПа - расчетное сопротивление стали 15ХСНД; I - момент инерции сечения секции относительно оси
изгиба; - максимальная ордината расчетного сечения относительно оси изгиба.
1 - лист настила толщиной 0,006м; 2 - швеллер № 12 по ГОСТ 8239; 3 - двутавр № 12 по ГОСТ 8240; 4 - двутавр №
23Ш2 по ТУ 14-2-24-72

112.

Рисунок 3. Поперечное сечение секции пролетного строения САРМ с выделением продольных элементов с
функциями верхнего и нижнего пояса при изгибе (разработано автором)
Данные расчета по (1) приведены в таблице 2.
Расчет предельного изгибающего момента основного сечения секции САРМ
Расчет предельного изгибающего момента основного сечения секции САРМ
Для сравнительной оценки несущей способности основного сечения секции (предельный изгибающий момент,
таблица 2) представим расчетный изгибающий момент от временной нагрузки А11 для двухпутного проезда, а
именно 1 полоса А11 - на 1 секцию в поперечном направлении.
Для выделения полезной части грузоподъемности из предельного удерживается изгибающий момент от
постоянной нагрузки. Расчетными сечениями по длине пролета принимаем его середину и сечение штыревого
соединения, ближайшее к середине пролета. Результаты расчета путем загружения линий влияния изгибающего
момента в выбранных сечениях приведены в таблице 3.
Как видно, предельный изгибающий момент основного сечения секции (3894,9 кН-м) только на 59,4 %
обеспечивает восприятие момента (1134,5 + 5418,6 = 6553,1 кН-м) от суммы постоянной и временной А11
расчетных нагрузок.
Оценить напряженное состояние металла проушин по смятию штырем можно по схеме контакта штыря с
внутренней поверхностью проушин, где усилие N с плечом a составляет внутренний момент, уравновешивающий
внешний, обусловленный нагрузкой на пролет (рисунок 4).

113.

Рисунок 5. Схема штыревого соединения нижнего пояса, вид сверху (разработано автором). Но , есть
упругопластический сдвиговой компенсатор гаситель сдвиговых напряжений для быстро собираемых на
антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–разбороного железнодорожного
армейского моста и он надежнее
1 - одинарная проушина; 2 - двойная проушина; 3 - штырь
Сравним полученные в (3) и (4) результаты с прочностными характеристиками стали 15ХСНД, из которой
изготовлены несущие элементы моста САРМ, таблица 4.
Следует определить суммарный расчетный изгибающий момент М от постоянной Мпост и временной Мвр
(А11) нагрузок для сечения ближайшего к середине пролета стыка по данным таблицы 3.
M = Mпост + Mвр = 1081,2 + 5195,3 = 6276,5 кН- м.
1 - вертикальный штырь верхнего пояса; 2 - горизонтальный штырь нижнего пояса
Рисунок 4. Схема стыка секций пролетного строения
При суммарной толщине элементов проушины нижнего пояса, сминаемых в одном направлении, 0,06 м и
диаметре штыря 0,079 м площадь смятия составит А = 0,06-0,079 = 0,0047 м2 на один контакт (рисунок 5). При
наличии двух контактов нижнего пояса в секции напряжение смятия металла проушины составит
Для расчета сечения штыря на срез следует учесть, что каждый из двух контактов на секцию имеет две плоскости
среза (рисунок 5), тогда напряжение сдвига
Примечание:расчетные сопротивления стали смятию и сдвигу определены по таблице 8.3 СП 35.13330.20116
(составлено автором)
Сравнение полученных от воздействия нагрузки А11 напряжений с характеристиками прочности стали 15ХСНД
Напряжение сдвига в штыре превосходит расчетное сопротивление стали, а напряжение смятия в контакте
штырь-проушина превосходит как расчетное сопротивление, так и предел текучести, что означает невыполнение
условия прочности, выход металла за предел упругости и накопление пластических деформаций при регулярном и
неорганизованном воздействии временной нагрузки А11.
Практическое наблюдение
В организациях, применяющих многократно использованные конструкции САРМ, отмечают значительные
провисы (прогибы в незагруженном состоянии) пролетных строений, величина которых для длин 32,6 м доходит
до 0,10-0,15 м. Это создает искажение продольного профиля ездового полотна и негативно влияет на пропускную
способность и безопасность движения. При этом визуально по линии прогиба отчетливо наблюдаются переломы в
узлах штыревых соединений секций. При освидетельствовании таких пролетных строений отмечается
повышенный зазор между штырем и отверстием (рисунок 6).

114.

Рисунок 6. Повышенный зазор в штыревом соединении секций пролетного строения САРМ (разработано автором)
Смещения в штыревых соединениях, обусловленные пластическими деформациями перенапряженного
металла, определяют величину общих деформаций (прогибов) пролетных строений (рисунок 7).
Рисунок 7. Схема общих деформаций вследствие смещения в штыревых соединениях (разработано автором)
Полное смещение (подвижка) на одно соединение с0 = с + с2, где с1 = 1 мм - исходное конструктивное; с2 добавленное за счет смятия в соединении (рисунок 7).
Вертикальное перемещение f (прогиб) в середине пролета для рассмотренного примера будет суммой xi и Х2
(рисунок 7).
f = Xi + Х2.
Величины x1 и x2 можно определить, зная углы а и 2а, которые вычисляются через угол

115.

где а - расстояние между осями штыревых соединений верхнего и нижнего поясов; I1 - длина средней секции
пролетного строения; I2 - длина концевой секции пролетного строения.
В качестве примера рассмотрим временный объездной мост через р. Черниговка на автодороге Хабаровск Владивосток «Уссури», который был собран и эксплуатировался в составе одного пролета длиной 32,6 м из
комплекта САРМ на период строительства постоянного моста. Были отмечены значительные провисы пролетных
строений временного моста величиной в пределах 130-150 мм в середине пролета, что вызвало беспокойство
организаторов строительства. При обследовании была установлена выработка всех штыревых соединений главных
ферм в среднем на 2,5 мм сверх номинального 1 мм.
Таким образом смещение (подвижка) на одно соединение с0 = с1 + с2 = 1 + 2,5 = 3,5 мм, а так как в уровне
верхнего пояса в качестве связующего элемента применена продольная тяга с двумя отверстиями и двумя
расположенными последовательно штырями, то суммарное смещение, отнесенное к уровню нижнего пояса с =
3,5-3 = 10,5 мм.
Далее следуют вычисления по формулам (5) при а = 1,37 м; h = 7,0 м; I2 = 5,8 м.
а = arcsin 0,0105 = 0,205o; а = 2 • 0,205 = 0,41o; xi = 7,0 • sin 0,41 = 0,05 м;
2 2 • 1,47
1
2а = 2 • 0,41 = 0,82o; x2 = 5,8 • sin 0,82o = 0,083 м.
Полная величина прогиба f = Х1 + Х2 = 0,05 + 0,083 = 0,133 м, что вполне согласуется с фактически замеренными
величинами f.
Заключение по использованию упругопластического сдвигового компенсатора гасителя сдвиговых напряжений
для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–разборного
железнодорожного армейского моста
1. Штыревые монтажные соединения секций разборного пролетного строения временного моста позволяют
существенно ускорить процесс возведения и последующей разборки конструкций, однако при этом являются
причиной увеличения общих деформаций пролетного строения, кроме упругопластического сдвигового
компенсатора, гасителя сдвиговых напряжений для быстрособираемых на антисейсмических фрикционноподвижных соединениях для сборно–разборного железнодорожного армейского моста проф дтн ПГУПС
А.М.Уздина
2. Штатное двухпутное движение при двухсекционной компоновке конструкций САРМ под современной
автомобильной нагрузкой не обеспечено прочностью как основного сечения секций, так и элементов штыревых
соединений, а использование упругопластического сдвигового , компенсатора, гасителя сдвиговых напряжений
для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–разборного
железнодорожного армейского моста , все напряжения снимает
3. В металле элементов штыревых соединений при современной нагрузке накапливаются пластические
деформации, приводящие к выработке контактов «штырь-проушина» и нарастанию общих деформаций
(провисов), а упругопластический сдвиговой компенсатор гаситель сдвиговых напряжений для
быстрособираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–разборного
железнодорожного армейского моста гасить напряжения
4. Ускорению процесса износа элементов штыревых соединений способствует многократная сборка-разборка
пролетных строений и их эксплуатация под интенсивной динамической нагрузкой и не гасит сдвиговых
напряжений для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях для сборно–
разборного железнодорожного армейского моста
5. Образующийся провис пролетного строения создает ненормативное состояние продольного профиля ездового
полотна, снижающее пропускную способность и безопасность движения, упругопластический сдвиговой
компенсатор гаситель сдвиговых напряжений для быстро собираемых на антисейсмических фрикционноподвижных соединениях для сборно–разборного железнодорожного армейского моста сдвиговый нагрузки
«поглощает»

116.

6. Изначально разборные конструкции САРМ проектировались под нужды военного ведомства для мобильного и
кратковременного применения и штыревые монтажные соединения в полной мере соответствуют такому
назначению. При применении в гражданском строительстве эту особенность следует учитывать в разработке
проектных решений, назначении и соблюдении режима эксплуатации, например путем уменьшения полос
движения или увеличения числа секций в поперечной компоновке, а использование сдвигового компенсатора,
гасителя сдвиговых напряжений для быстро собираемых на антисейсмических фрикционно-подвижных
соединениях для сборно–разборного железнодорожного армейского моста исключает обрушение
железнодорожного моста
Дальнейшие исследования видятся в аналитическом обзоре применяемых конструкций разборных мостов,
разработке отвечающих современным требованиям проектных решений вариантов поперечной и продольной
компоновки пролетных строений с использованием упругопластических , сдвиговых компенсатор, которые гасят,
сдвиговые напряжения для быстро собираемых, на антисейсмических фрикционно-подвижных соединениях ,
для отечественного сборно–разборного железнодорожного армейского моста «Уздина»
ЛИТЕРАТУРА
1. Кручинкин А.В. Сборно-разборные временные мосты. - М.: Транспорт, 1987. - 191 с.
2. Тыдень В.П., Малахов Д.Ю., Постников А.И. Реализация современных требований к переправочно-мостовым
средствам в концепции выгружаемого переправочно-десантного парома // Вестник Московского автомобильнодорожного государственного технического университета (МАДИ). - М.: Изд-во МАДИ(ГТУ), 2019. - Вып. 3 (58). - С.
69-74.
3. Томилов С.Н. О применении стальных пакетных конструкций в постоянных мостах // Научные чтения памяти
профессора М.П. Даниловского: материалы Восемнадцатой Национальной научно-практической конференции: в 2
т. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2018. - 2 т. - С. 360-363.
4. Mohamad Nabil Aklif Biro, Noor Zafirah Abu Bakar. Design and Analysis of Collapsible Scissor Bridge. MATEC Web of
Conferences. Vol. 152, 02013 (2018). DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201815202013.
5. Дианов Н.П., Милородов Ю.С. Табельные автодорожные разборные мосты: учебное пособие. - М.: Изд-во МАДИ
(ГТУ), 2009. - 236 с.
6. Adil Kadyrov, Aleksandr Ganyukov, Kyrmyzy Balabekova. Development of Constructions of Mobile Road Overpasses.
MATEC Web of Conferences. Vol. 108, 16002 (2017). DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201710816002.
7. Бокарев С.А., Проценко Д.В. О предпосылках создания новых конструкций временных мостовых сооружений //
Интернет-журнал «Науковедение». 2014. № 5(24). URL: https://naukovedenie.ru/PDF/26KO514.pdf. - С. 1-11.
8. Проценко Д.В. Совершенствование конструктивно-технологических параметров системы несущих элементов и
элементов проезжей части универсального сборно- разборного пролетного строения с быстросъемными
шарнирными соединениями. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Сибирский
государственный университет путей сообщения (СГУПС). Новосибирск: 2018.
9. Матвеев А.В., Петров И.В., Квитко А.В. Оценка по теории инженерного прогнозирования новых образцов
мостового имущества МЛЖ-ВФ-ВТ и ИМЖ- 500 // Вестник гражданских инженеров. - СПб: Изд-во СанктПетербургского гос. арх.-строит. ун-та, 2018. Вып. 4 (69). - С. 138-142.
10. Томилов С.Н., Николаев А.Р. Применение комплекта разборного моста под современные нагрузки // Дальний
Восток. Автомобильные дороги и безопасность движения: международный сборник научных трудов (под. ред.
А.И. Ярмолинского). - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2018. - № 18. - С. 125-128.
11. Сухов И.С. Совершенствование конструктивно-технологических решений шарнирных соединений
автодорожных мостов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук /
Научно- исследовательский институт транспортного строительства (ОАО ЦНИИС). М.: 2011.

117.

118.

Сейсмические требования к стальному каркасу в США STAR SEISMIC USA или новые конструктивные решения
антисейсмических демпфирующих связей Кагановского
СЕЙСМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА КАРКАСОВ RC С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ фланцевых фрикционных компенсаторов США
Seismic demands on steel braced frame bu Seismic_demands_on_steel_braced_frame_bu
https://ru.scribd.com/document/489003023/Seismic-Demands-on-Steel-Braced-Frame-Bu-1
https://ppt-online.org/846004
https://yadi.sk/i/D6zwaIimCrT5JQ
http://www.elektron2000.com/article/1404.html
https://ppt-online.org/827045
https://ppt-online.org/821532

119.

120.

121.

122.

123.

124.

125.

126.

127.

128.

129.

130.

131.

132.

133.

134.

135.

136.

137.

138.

139.

140.

141.

142.

143.

144.

145.

146.

147.

Сборно разборный железнодорожный мост 2758302
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU
(11)
2 758 302
(13)
C1
(51) МПК
E01D 15/12 (2006.01)
(52) СПК
E01D 15/12 (2021.05)

148.

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
действует (последнее изменение статуса: 10.11.2021)
Статус: Установленный срок для уплаты пошлины за 3 год: с 05.02.2022 по 04.02.2023. При уплате пошлины за 3
Пошлина:год в дополнительный 6-месячный срок с 05.02.2023 по 04.08.2023 размер пошлины увеличивается на
50%.
(21)(22) Заявка: 2021102635, 04.02.2021
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
04.02.2021
Дата регистрации:
28.10.2021
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 04.02.2021
(72) Автор(ы):
(45) Опубликовано: 28.10.2021 Бюл. № 31
Пищалов Юрий Вячеславович (RU),
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Демьянов Алексей Анатольевич (RU),
ГАСТЕВ В.А., Восстановление мостов, Руководство для
Бирюков Юрий Александрович (RU),
транспортных ВТУЗОВ. М.-Л., ОГИЗ-ГОСТРАНСИЗДАТ, 1932, Бирюков Дмитрий Владимирович (RU),
с.26-28, 38-43. RU 2280122 C1, 20.07.2006. RU 2005837 C1,
Гановичев Даниил Алексеевич (RU),
15.01.1994. CN 108842597 A, 20.11.2018. RU 2158331 C1,
Бутин Илья Павлович (RU)
27.10.2000. GB 1119981 A, 17.07.1968. Методические
(73) Патентообладатель(и):
рекомендации по проектированию опор мостов,
Федеральное государственное казённое военное
Всесоюзное научно-техническое
образовательное учреждение высшего образования
общество железнодорожников и транспортных строителей "Военная академия материально-технического
Дорожное правление научно-технического общества
обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева"
ордена Ленина Октябрьской железной дороги, Ленинград, Министерства обороны Российской Федерации (RU)
1988, раздел 3.2.2., рис. 3.6.
Адрес для переписки:
191123, Санкт-Петербург, ул. Захарьевская, 22, Военный
институт (инженерно-технический) ФГКВОУВО ВА МТО им.
генерала армии А.В. Хрулева, Бюро по изобретательству и
рационализации
(54) Сборно-разборный железнодорожный мост
(57) Реферат:
Изобретение относится к области мостостроения и, в частности, к временным сборно-разборным низководным
мостам, используемым для пропуска железнодорожного подвижного состава и скоростной наводки совмещенных
железнодорожных и автодорожных мостовых переправ через широкие и неглубокие водные преграды на период
разрушении, реконструкции или восстановлении разрушенных капитальных мостов при ликвидации последствий
чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Технический результат - создание упрощенной
конструкции сборно-разборного железнодорожного моста вблизи неисправного железнодорожного моста, что
существенно сокращает трудовые и материальные затраты, а также уменьшает время на его возведение с
использованием бывших в употреблении списанных элементов железнодорожной инфраструктуры - вагонов,
железнодорожных шпал и рельс. Сборно-разборный железнодорожный мост состоит из рамных плоских опор,
башенных опор, установленных непосредственно на грунт и пролетных строений, рамные плоские опоры и
башенные опоры выполнены из списанных бывших в употреблении железнодорожных полувагонов с
демонтированными рамами и тележками, заполненных блоками, собранными из списанных бывших в
употреблении железобетонных шпал. В промежутках между шпалами засыпан щебень и вертикально установлены
трубы, верх которых выступает для подачи в них цементно-песчаного раствора. Трубы выполнены с равномерно
расположенными по высоте отверстиями для обеспечения возможности формирования цементно-песчаным
раствором монолитной конструкции опоры. Пролетные строения выполнены из списанных бывших в
употреблении рам фитинговых платформ с устроенным по верху рам настилом под рельсы пути из металлических
шпал, установленных с определенным шагом и выполненных из металлических рам от цистерн. По верху
металлических шпал выполнен деревянный настил из бывших в употреблении списанных деревянных шпал для
движения автомобильной и гусеничной техники, и для передвижения личного состава. По краям пролетного
строения установлено ограждение, выполненное из лестниц от железнодорожных цистерн и колесоотбойники из
списанных деревянных шпал. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

149.

Изобретение относится к области мостостроения и в частности к временным сборно-разборным низководным
мостам, используемым для пропуска железнодорожного подвижного состава и скоростной наводки совмещенных
железнодорожных и автодорожных мостовых переправ через широкие и не глубокие водные преграды на период
разрушении, реконструкции или восстановлении разрушенных капитальных мостов при ликвидации последствий
чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
Заявленное техническое решение относится к низководным мостам и может быть использовано для оперативного
возведения переправы для автомобилей, гусеничной техники и железнодорожных составов.
Известна «Средняя секция наводочной балки пролетного строения» по патенту на изобретение RU 2717445 С1 от
23.05.2019, МПК E01D 15/12 *1+, которая выполнена из углепластика в виде полой балки с прямоугольным
сечением и разъемными межсекционными соединениями, а межсекционное соединение из полой вставки
прямоугольного сечения на болтах. На нижних болтовых соединениях двух смежных секций наводочной балки
установлены две силовые тяги, выполненные из титана.
Недостатком «Средней секции наводочной балки пролетного строения» является значительное время на доставку
секции к месту устройства моста и высокая стоимость из-за применения дорогих материалов углепластика и
титана.
Известна «Опора из массивных блоков и способ ее сооружения» по патенту на изобретение RU 94027969 от
18.07.1994, МПК E01D 19/02 (1995.01) *2+, которая может быть использована при временном восстановлении или
сооружении опор железнодорожных мостов. Опора возводится из массивных блоков с усеченной четвертью,
имеющих на своих гранях штыри и гнезда, противоположно расположенные на примыкающих гранях соседних
блоков, а монтаж опоры осуществляется таким образом, чтобы внутренние блоки нижнего яруса усеченной частью
образовывали пространство, по всему объему равное объему массивного элемента, а внешние блоки своей целой
гранью вплотную примыкали к целым граням внутренних.

150.

Недостатком «Опоры из массивных блоков и способа ее сооружения» является значительное время на доставку
конструкций к месту устройства моста, сложность и трудозатратность при производстве массивных блоков.
Массивные блоки из-за своих габаритов сложны в доставке и монтаже.
Известна «Мостовая секция» по патенту на изобретение RU 92008311 от 25. 11. 1992, МПК E01D 15/12 (1995. 01)
*3+, которая содержит балки, с колесоотбоями, стыковыми узлами, шарнирно соединенные с балками
межколейной панели в виде силовой балки и угловыми распорками. При этом межколейная панель и балки
имеют в поперечном сечении треугольную форму, а боковая наружная сторона колесоотбоев выполнена
скошенной в сторону межколейной панели под углом, обеспечивающим в транспортном положении
параллельность ее поверхности верхней плоскости панели.
Недостатком «Мостовой секции» является значительное время на доставку конструкций к месту устройства моста,
сложность и трудозатратность при производстве мостовых секций, которые из-за своих габаритов сложны в
доставке и монтаже.
Известен «Складной блок моста» по патенту на изобретение RU 94 025 034 от 04. 07. 1994, МПК E01D 15/12 (1995.
01) *4+, который включает две нижние и две верхние полубалки, соединенные продольными шарнирами с верхней
и нижней плитами проезжей части, расположенными в транспортном положении одна на другой, плиты проезжей
части с одного транца соединены поперечными шарнирами, а на другом имеют прорезь, в которую в
транспортном положении входит киль платформы транспортного автомобиля.
Недостатком «складного блока моста» является сложность и высокая металлоемкость конструкции. Элементы
мостового перехода требуют время на доставку к месту установки.
Известен «Двухколейный механизированный мост» по патенту на изобретение RU 2267572 от 12.04.2004, МПК
T01D 15/12 (2006.01) *5+, включающий соединенные межколейными стяжками две колеи, каждая из которых
состоит из двух шарнирно связанных секций, выполненных в виде каркасных коробчатых ферм сварной
конструкции, содержащих верхний и нижний настилы, боковые стенки, поперечные диафрагмы, элементы
крепления механизма раскрывания моста, детали механизма установки моста, имеющего увеличенную длину
мостовой конструкции, сниженную массу моста, повышенный запас прочности и устойчивости без уменьшения
грузоподъемности моста.
Недостатком «двухколейного механизированного моста» является значительное время на доставку конструкций к
месту устройства моста, сложность и трудозатратность при производстве мостовых секций, которые из-за своих
габаритов сложны в доставке и монтаже.
Известен «Способ сооружения фундамента временной опоры моста и опалубка для его реализации» по патенту на
изобретение RU 94027085 от 18.07.1994, МПК E01D 19/02 (1995.01) *6+, при котором опалубка изготавливается из
секций потопов и погружается на дно путем заполнения понтона водой, бетонируется и при наборе
соответствующей прочности снимается подачей в понтоны воздуха.
Недостатком «способ сооружения фундамента временной опоры моста и опалубка для его реализации» является
значительное время на доставку конструкций к месту устройства моста и впоследствии вывозу с места работ,
получаемые фундаменты материалоемки и трудозатраты.
Известен инвентарный мост - сборно-разборная металлическая эстакада РЭМ-500 *7+, выбранный в качестве
прототипа, состоящий из пролетных строений, рамных (плоских) опор, башенных опор, установленных
непосредственно на грунт, предназначенная для быстрого устройства мостовых переходов через широкие,
неглубокие водотоки. Рамы состоят из стоек, ригелей, башмаков, горизонтальных распорок и талрепов.
Недостатками конструкции сборно-разборной металлической эстакады РЭМ-500 являются то, что при сборке
моста требуется высококвалифицированный личный состав, значительное время на доставку и сборку
конструкций, при этом необходимы значительные материальные и трудовые затраты. При слабых грунтах речного
дна эстакаду использовать нельзя.
Недостатки прототипа и аналогов ставят задачу создания «сборно-разборного железнодорожного моста» для
пропуска железнодорожного подвижного состава, колесной и гусеничной техники при разрушении или
реконструкции капитальных мостов через водные преграды простой конструкции, позволяющей наводиться
переправе за короткое время с использованием незначительных материальных и трудовых затрат.
Ограничительные признаки заявленного технического решения общие с устройством прототипа следующие:
сборно-разборный мост, состоящий из рамных плоских опор, башенных опор, установленных непосредственно на
грунт, пролетных строений, предназначенный для быстрого устройства мостовых переходов через широкие,
неглубокие водотоки.
Предполагается, что заявленный «Сборно-разборный железнодорожный мост» можно использовать при
устройстве переправы для пропуска железнодорожного подвижного состава, колесной и гусеничной техники при
разрушении или реконструкции капитальных мостов через неглубокие несудоходные водные преграды.
При этом для его реализации предполагается применить:

151.

- рамные плоские опоры и башенные опоры выполнены из списанных, бывших в употреблении,
железнодорожных полувагонов с демонтированными рамами и тележками, заполненных блоками, собранными
из списанных, бывших в употреблении, железобетонных шпал, при этом в промежутках между шпалами засыпан
щебень и вертикально установлены трубы, верх которых выступает для подачи в них цементно-песчаного
раствора, причем трубы снабжены равномерно выполненными по высоте отверстиями для обеспечения
возможности формирования цементно-песчаным раствором монолитной конструкции опоры.
- пролетные строения выполнены из списанных, бывших в употреблении рам фитинговых платформ с устроенным
по верху рам настилом под рельсы пути из металлических шпал, установленных с определенным шагом и
выполненных из металлических рам от цистерн, по верху металлических шпал выполнен деревянный настил из
бывших в употреблении списанных деревянных шпал для движения автомобильной и гусеничной техники, и для
передвижения личного состава, по краям пролетного строения установлено ограждение, выполненное из лестниц
от железнодорожных цистерн и колесоотбойники из списанных деревянных шпал.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что сборно-разборный железнодорожный мост
формируется из опор и пролетных строений. При этом опоры собираются из списанных бывших в употреблении полувагонов и шпал. Пролетные строения формируются из металлических рам от фитинговых платформ.
Технический результат - создание упрощенной конструкции сборно-разборного железнодорожного моста вблизи
неисправного железнодорожного моста, что существенно сокращает трудовые и материальные затраты, а также
уменьшает время на его возведение с использованием бывших в употреблении списанных элементов
железнодорожной инфраструктуры - вагонов, железнодорожных шпал и рельс.
Бывшие в употреблении списанные вагоны и рельсы переплавляются (утилизируются) и используются для
изготовления новых металлических конструкций. Процесс утилизации и изготовления новых конструкций влечет
значительные трудовые, материальные и энергетические затраты, которых можно избежать, используя списанные
материалы железнодорожной инфраструктуры для устройства «сборно-разборного железнодорожного моста».
Ежегодно списывается значительное количество материалов, в 2020 году планировалось списать 8 тыс.
фитинговых платформ *8+, в 2018 году РЖД заменило 2 тысяч километров железнодорожных путей *9+, в 2017 году
списано 10380 цистерн *10+.
В настоящее время в России насчитывается более 10 тыс. железнодорожных мостов. Значительное количество из
них мосты через неглубокие водные преграды, и они требуют прикрытия на случай разрушения во время ведения
боевых действий или возникновения чрезвычайной ситуации. Для обеспечения непрерывности движения через
широкие и неглубокие водные преграды имеется парк временных мостов, по количество их ограничено, и они
требуют значительного времени на доставку и сборку.
Использование материалов железнодорожной инфраструктуры в конкретном месте позволяет заблаговременно
определить необходимые для устройства моста материалы и конструкции. При этом значительно сокращается
время возведения, т.к. хранение сборно-разборного железнодорожного моста на берегу у места его возведения
сокращает время возведения до минимума. Заблаговременно монтируются и подъездные пути из бывших в
употреблении, списанных рельс и шпал. Использование бывших в употреблении, списанных материалов
железнодорожной инфраструктуры позволяет значительно снизить материальные и трудовые затраты на
устройство переправы.
Заявленное техническое решение иллюстрируется чертежами:
На фиг. 1а) изображен вариант реализации заявленного «сборно-разборного железнодорожного моста» для
пропуска железнодорожного состава, а на фиг. 1б) - разрез пролетного строения по А-А.
На фиг. 2а) - изображен блок из железобетонных шпал, а на фиг. 2б) - разрез блока из железобетонных шпал по ББ.
На фиг. 3а) представлен вид сверху полувагона, заполненного уплотненной обратной засыпкой с армирующими
элементами, а на фиг. 3б) - разрез полувагона по В-В.
На фиг. 4 представлено изображение реализации второго этапа - предварительных работ по устройству «сборноразборного железнодорожного моста».
Дополнительно на фигурах 1…4 обозначены: 1 - локомотив; 2 - железобетонные шпалы; 3 - скрутки из отожженной
проволоки для скрепления железобетонных шпал (2); 4 - петли для монтажа блоков (6) из отожженной
проволоки;;ил 5 - железнодорожный полувагон; 6 - блок из железобетонных шпал (2), расположенных крестнакрест, в два ряда и соединенными между собой скрутками (3) из отожженной проволоки; 7 - пролетное
строение из рам фитинговых платформ; 8 - рельсовый пучь; 9 - обратная засыпка из щебня; 10 - металлические
шпалы из рам цистерн; 11 - трубы с отверстиями; 12 - ограждение пролетного строения; 13 - настил из деревянных
шпал; 14 - колесоотбойник из деревянных шпал.
Порядок возведения сборно-разборного железнодорожного моста
На нервом этапе выбирается место посадки сборно-разборного железнодорожного моста, определяются его
габариты в зависимости от рельефа прибрежной зоны и глубин водной преграды, составляется проект,

152.

заготавливаются необходимые материалы из бывших в употреблении вагонов и элементов пути металлических
рам цистерн, рам фитинговых платформ (7), рельс (8), полувагонов (5), железобетонных шпал (2) и деревянных
шпал (13).
На втором этапе выполняются предварительные работы (фиг. 4), в ходе которых разрабатываются котлованы под
полувагоны (5), монтируются первая и вторая (от берега) опоры пролетных строений из полувагонов (5),
заполненных блоками из железобетонных шпал (6). В промежутки между шпалами вертикально устанавливаются
трубы с отверстиями (11) и засыпают щебень (9), который вытесняя воду, заполняет пазухи. В трубы с отверстиями
(11) подается цементно-песчаный раствор и формируется монолитная железобетонная конструкция опоры.
Пролетное строение из рам фитинговых платформ (7) устанавливают на опоры из полувагонов (5) возвышающиеся
над водной поверхностью. По верху рамы устраивается настил из металлических шпал, установленных с
определенным шагом, выполненных из металлических рам от цистерн под рельсы пути. По верху металлических
шпал устраивается деревянный настил из бывших в употреблении, списанных деревянных шпал для движения
автомобильной и гусеничной техники, а также для передвижения личного состава. По краям пролетного строения
устраивается ограждение, выполненное из лестниц от железнодорожных цистерн (12) и устанавливаются
колесоотбойники (14).
Далее, на большей глубине, превышающей высоту полувагона, устанавливаются спаренные опоры из полувагонов
(5) для устройства нижней части опоры. Спаренные опоры из полувагонов (5) объединяются сваркой или болтами
в единую конструкцию с заполнением внутреннего объема так же, как и для рассмотренных выше опор. Для
монтажа в проектное положение разрабатывается котлован под полувагоны. Полувагоны, смонтированные на
втором этапе, устанавливаются в проектное положение заблаговременно и могут находиться в воде
продолжительное время, поэтому выполняется их защита от коррозии, о даже в случае полного разрушения от
ржавления металла полувагона, конструкция опоры обеспечит целостность за счет объединения блоков из
железобетонных шпал в единую монолитную, железобетонную конструкцию.
На третьем, завершающем этапе, который наступает после выхода из строя основного моста, на смонтированные
ранее спаренные опоры устанавливаются верхние части опор пролетных строений из полувагонов (5),
заполненных блоками из железобетонных шпал (6) с заполнением внутреннего объема так же, как и для
рассмотренных выше опор. Пролетное строение из рам фитинговых платформ (7) устанавливают на опоры из
полувагонов (5) возвышающиеся над водной поверхностью. Рамы сплачивают между собой и с опорой болтовыми
соединениями. По верху рамы устраивается настил из металлических шпал, установленных с определенным
шагом, выполненных из металлических рам от цистерн под рельсы пути. По верху металлических шпал
устраивается деревянный настил из бывших в употреблении, списанных деревянных шпал для движения
автомобильной и гусеничной техники, а также для передвижения личного состава. По краям пролетного строения
устраивается ограждение, выполненное из лестниц от железнодорожных цистерн (12) и устанавливаются
колесоотбойники (14).
При заблаговременном устройстве сборно-разборного железнодорожного моста устраиваются подъездные пути и
1 и 2-я (при пологом дне и последующие) опоры с пролетными строениями между ними. В мирное время для
обеспечения надзора и в целях маскировки, полученные конструкции можно использовать для причаливания
катеров и небольших судов.
Таким образом, использование предложенной схемы позволяет возвести в сжатые сроки сборно-разборный
железнодорожный мост, не требующий значительных трудовых и материальных затрат с использованием
списанных, бывших в употреблении элементов железнодорожного пути - металлических рам цистерн и
фитинговых платформ, рельсов и шпал.
При данном способе устройства сборно-разборного железнодорожного моста получаем гидротехническое
сооружение, не требующее для возведения специально изготовленных заводских конструкций, что важно в
условиях возникновения чрезвычайных ситуаций и снабжении войск при ведении боевых действий.
Предлагаемое решение сборно-разборного железнодорожного моста проверено расчетом на прочность и
несущую способность. Расчеты показали, что пролетное строение из фитинговой платформы и опоры из
полувагонов заполненных железобетоном обладают требуемой прочность и несущую способность на нагрузку от
железнодорожного состава.
Значительная экономия средств в мирное время достигается за счет использования списанных, бывшие в
употреблении, железнодорожных полувагонов и железобетонных шпал, а в случае войны и изъятых у железной
дороги или получивших повреждения в ходе боевых действий.
Предлагаемое техническое решение конструкции направлено на решение логистических задач при
возникновении чрезвычайных ситуаций и при ведении боевых действий и соответствует критерию «новизна».
Вышеприведенная совокупность отличительных признаков не известна на данном уровне развития техники и не
следует из общеизвестных правил конструирования сборно-разборных железнодорожных мостов, что доказывает
соответствие критерию «изобретательский уровень».

153.

Конструктивная реализация заявляемого технического решения с указанной совокупностью существенных
признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует
соответствие критерию «промышленная применимость».
Литература
1. Патент на изобретение RU 2717445 С1 от 23.05.2019, МПК E01D 15/12 - «Средняя секция наводочной балки
пролетного строения».
2. Патент на изобретение RU 94027969 С1 от 18.07.1994, МПК E01D 19/02 - «Опора из массивных блоков и способ
се сооружения».
3. Патент на изобретение RU 92008311 C от 25.11.1992, МПК E01D 15/12 - «Мостовая секция».
4. Патент на изобретение RU 94025034 С1 от 04.07.1994, МПК E01D 15/12 - «Складной блок моста».
5. Патент на изобретение RU 2267572 С1 от 12.04.2004, МПК E01D 15/12 - «Двухколейный механизированный
мост».
6. Патент на изобретение RU 94027085 С1 от 18.07.1994, МПК E01D 19/02 - «Способ сооружения фундамента
временной опоры моста и опалубка для его реализации».
7. Металлическая эстакада РЭМ-500. Техническое описание и инструкции но монтажу, перевозке, хранению и
эксплуатации. ГУЖДВ, 1976 г., Воениздат. - прототип.
8. https://www.rzd-partner.ru/zhd-transport/opinions/spisanie-spelsializirovannogo-podvizhnogo-sostava-dolzhnokompensirovalsya-v-blizhayshie-4-goda/.
9. https://vgudok.com/lcnta/rclsy-rclsy-cifry-cifry-rzhd-otchityvayutsya-o-zakupkah-putevyh-materialov-no-umalchivayut.
10. https://vgudok.com/lenta/podvizhnyy-sostav-vypusk-spisanie-stoimost-stavki-obzor-parka-ps-na-seti-rzhd.
Формула изобретения
1. Сборно-разборный железнодорожный мост, состоящий из рамных плоских опор, башенных опор,
установленных непосредственно на грунт, и пролетных строений, отличающийся тем, что рамные плоские опоры и
башенные опоры выполнены из списанных бывших в употреблении железнодорожных полувагонов с
демонтированными рамами и тележками, заполненных блоками, собранными из списанных бывших в
употреблении железобетонных шпал, при этом в промежутках между шпалами засыпан щебень и вертикально
установлены трубы, верх которых выступает для подачи в них цементно-песчаного раствора, причем трубы
снабжены равномерно выполненными по высоте отверстиями для обеспечения возможности формирования
цементно-песчаным раствором монолитной конструкции опоры.
2. Сборно-разборный железнодорожный мост по п. 1, отличающийся тем, что пролетные строения выполнены из
списанных бывших в употреблении рам фитинговых платформ с устроенным по верху рам настилом под рельсы
пути из металлических шпал, установленных с определенным шагом и выполненных из металлических рам от
цистерн, по верху металлических шпал выполнен деревянный настил из бывших в употреблении списанных
деревянных шпал для движения автомобильной и гусеничной техники, и для передвижения личного состава, по
краям пролетного строения установлено ограждение, выполненное из лестниц от железнодорожных цистерн и
колесоотбойники из списанных деревянных шпал.

154.

155.

156.

Наплавной железнодорожный мост
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 755 794
(13)
C1
(51) МПК

157.

E01D 15/14 (2006.01)
(52) СПК
E01D 15/14 (2021.05)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
действует (последнее изменение статуса: 27.09.2021)
Статус: Установленный срок для уплаты пошлины за 3 год: с 05.02.2022 по 04.02.2023. При уплате пошлины за 3
Пошлина:год в дополнительный 6-месячный срок с 05.02.2023 по 04.08.2023 размер пошлины увеличивается на
50%.
(21)(22) Заявка: 2021102706, 04.02.2021
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
04.02.2021
(72) Автор(ы):
Дата регистрации:
Пищалов Юрий Вячеславович (RU),
21.09.2021
Демьянов Алексей Анатольевич (RU),
Приоритет(ы):
Бирюков Юрий Александрович (RU),
(22) Дата подачи заявки: 04.02.2021
Бирюков Дмитрий Владимирович (RU),
(45) Опубликовано: 21.09.2021 Бюл. № 27
Савчук Николай Александрович (RU),
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
Гановичев Даниил Алексеевич (RU),
ГАСТЕВ В.А. Восстановление мостов, Руководства для
Бутин Илья Павлович (RU)
транспортных ВТУЗОВ. Москва-Ленинград ОГИЗ(73) Патентообладатель(и):
ГОСТРАНСИЗДАТ, 1932, с.26-28, 38-43. RU 2158331 C1,
Федеральное государственное казённое военное
27.10.2000 . DE 1024995 B, 27.02.1958. GB 1287632 A,
образовательное учреждение высшего образования
06.09.1972. RU 44331 U1, 10.03.2005.
"Военная академия материально-технического
Адрес для переписки:
обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева"
191123, Санкт-Петербург, ул. Захарьевская, 22, Военный
Министерства обороны Российской Федерации (RU)
институт (инженерно-технический) ФГКВОУВО ВА МТО им.
генерала армии А.В. Хрулева, Бюро по изобретательству и
рационализации
(54) Наплавной железнодорожный мост
(57) Реферат:
Изобретение относится к области мостостроения и, в частности, к наплавным мостам, используемым для
скоростной наводки совмещенных железнодорожных и автодорожных мостовых переправ через широкие и
глубокие водные преграды на период восстановления разрушенных капитальных мостов, ликвидации
последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Технический результат - создание
упрощенной конструкции временной речной железнодорожной переправы вблизи неисправного
железнодорожного моста, что существенно сокращает трудовые и материальные затраты, а также уменьшает
время на его возведение с использованием бывших в употреблении списанных элементов железнодорожной
инфраструктуры - вагонов и железнодорожных шпал и рельс. Наплавной железнодорожный мост, по длине
выполненный из переходных частей, речной части и береговых частей, включающий понтоны, скрепленные между
собой в продольном направлении сцепными устройствами и рельсами железнодорожной колеи. В качестве
понтонов речной и переходной части использованы понтоны, собранные из бывших в употреблении
железнодорожных цистерн, их рам и хомутов, рам фитинговых платформ, при этом цистерны закреплены к рамам
цистерн посредством хомутов на сварке с образованием секций, соединенных при помощи рам цистерн и рам
фитинговых платформ на сварке в понтоны береговых и речной частей, которые объединены в ленту посредством
сплачивающих балок, рельс и сцепных устройств в виде автоматических сцепных устройств на рамах цистер.
Каждый из понтонов состоит из трех пар цистерн, объединенных сверху по длине моста при помощи пяти рам
цистерн и хомутов. Поверх пяти рам цистерн перпендикулярно расположению последних закреплены четыре
рамы фитинговых платформ, на которых сверху по длине моста установлены: по центру понтона рельсы для
железнодорожного состава, а по краям понтона колеи из рельс для колесного и гусеничного транспорта. Каждый

158.

из понтонов содержит два элемента для обеспечения жесткости сопряжения смежных понтонов, в виде пакета из
металлических балок от рам фитинговых платформ, закрепленных кронштейнами и сдвигаемых лебедкой на
соседний понтон, формируя, таким образом, неразрезную ленту наплавного моста. В качестве элементов
продольного закрепления моста использованы автоматические сцепные устройства, имеющиеся на обеих
сторонах пяти рам цистерн. При этом каждый из понтонов содержит перила, выполненные из лестниц
железнодорожных цистерн и в качестве береговой части использованы устроенные заблаговременно или
возведенные временные причалы с инвентарными подходами из заблаговременно возведенных
железнодорожных путей, собранных из списанных, бывших в употреблении, железнодорожных рельсов и шпал. 6
з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к области мостостроения и в частности к наплавным мостам, используемым для пропуска
железнодорожного подвижного состава и скоростной наводки совмещенных железнодорожных и автодорожных
мостовых переправ через широкие и глубокие водные преграды на период разрушении, реконструкции или

159.

восстановлении разрушенных капитальных мостов при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций
природного и техногенного характера.
Заявленное техническое решение относится к наплавным мостам и может быть использовано для оперативного
возведения переправы для автомобилей, боевой техники и железнодорожных составов.
Известен ППС-84 (Понтонный Парк Специальный) *1+ состоящий из речных и береговых звеньев, выстилки и
буксирно-моторных катеров. Речная часть моста состоит из мостовых понтонов с межпонтонными устройствам и
механизмами. Береговое звено для оборудования Переходов между наплавной частью моста и берегом. В состав
берегового звена входят: понтоны, сходни, межпонтонные механизмы и устройства. Выстилка предназначена для
укрепления въездов на мост при слабых грунтах.
Недостатками конструкции ППС-84 являются то, что при сборке моста требуется высококвалифицированный
личный состав, значительное время на доставку и сборку конструкций, при этом необходимы значительные
материальные и трудовые затраты.
Известен наплавной железнодорожный мост НЖМ-56 *2+ с раздельным автомобильным и железнодорожным
проездами. Наплавной мост состоит из речной части, двух переходных и двух береговых частей. Речная часть
моста состоит из мостовых понтонов с шарнирным соединением. Береговое пролетное строение собирается их
трех монтажных блоков. Переходная часть обеспечивает плавный проезд подвижного состава с береговой на
речную часть.
Недостатки конструкции моста НЖМ-56 в том, что такой мост требует значительное время для установки и
больших трудовых и материальных затрат. Глубина воды в местах установки понтонов должна быть не менее 1,2 м
при скальных грунтах и не менее 1 м при мягких. Дно у берега, сложенное песчаными грунтами, требуется
очистить от предметов, способных проколоть обшивку понтона при его погружении под железнодорожным
составом, а также большое количество болтов при сборке, ненадежность поперечного закрепления моста и
отсутствие инвентарных конструкций для связи с берегом.
Известен "Наплавной железнодорожный мост" *3+, выбранный в качестве прототипа, включающий в себя понтоны,
скрепленные между собой в продольном направлении и рельсы железнодорожной колеи, по длине выполненный
из переходных частей, речной части и береговых частей моста, речную часть, состоящую из понтонов, с
элементами поперечного закрепления, береговые части, состоящие из двух башенных подъемных рамновинтовых опор, переходных понтонов с рельсами, элементов продольного закрепления моста и инвентарных
подходов к нему. Понтоны соединяются днищевыми и палубными поперечными замковыми устройствами. На
крайних понтонах имеются якоря.
По аналогии с рассмотренным решением в настоящее время принят на вооружение наплавной мост МЯЖ-ВФ-ВТ
[6].
Недостатки наплавного железнодорожного моста в том, что такой мост требует значительное время для
транспортировки конструкций к месту установки, время для монтажа и демонтажа, больших трудовых и
материальных затрат.
Известно «Звено плавучего сооружения» по авторскому свидетельству RU 186018 от 05.10.2017 г., МПК В63В 35/36,
E01D 15/14, СПК В63В 35/36 - *4+, содержащее понтон с межпонтонными стыковыми устройствами,
расположенными на палубе и днище, при этом днищевые межпонтонные стыковые устройства выполнены в виде
уха и вилки с запорным штырем, имеющего возможность складывания с соседним звеном, снабженное якорным
устройством с лебедкой, имеющее проезжую и пешеходные палубы с разделением леерами и отбойниками.
Недостатки «Звена плавучего сооружения» заключаются в том, что в целом конструкция трудозатратная и
материалоемкая, сложна в сборке и требует квалифицированного персонала для установки. Также наличие
большого количества сложных разъемов затрудняет процесс сборки и демонтажа моста.
Известно «Речное звено наплавного железнодорожного моста», по авторскому свидетельству RU 2575293 от
09.10.2014 г., МПК E01D 15/14 - *5+, включающее понтоны, скрепленные между собой в продольном и поперечном
направлениях палубными и днищевыми сцепными устройствами и рельсы железнодорожной колеи, с понтонами
речного звена с вмонтированными между их поперечными шпангоутами тремя рамками с водонепроницаемыми
стенками, образующими на всю ширину речного звена водопропускные каналы.
Недостатками «Речного звена наплавного железнодорожного моста» являются недостаточная надежность работы
сцепленных звеньев из-за несовершенства привода запорного штыря, высокая материалоемкость и
трудозатратнось конструкций, также звено требует значительное время для транспортировки конструкций к месту
установки, время для монтажа и демонтажа.
Недостатки прототипа и аналогов ставят задачу создания «наплавного железнодорожного моста» для пропуска
железнодорожного подвижного состава, колесной и гусеничной техники при разрушении или реконструкции
капитальных мостов через широкие и глубокие водные преграды простой конструкции, позволяющей наводиться
переправе за короткое время с использованием незначительных материальных затрат.

160.

Ограничительные признаки заявленного технического решения общие с устройством прототипа следующие:
наплавной железнодорожный мост, по длине выполненный из переходных частей, речной части и береговых
частей, включающий понтоны, скрепленные между собой в продольном направлении сцепными устройствами и
рельсами железнодорожной колеи.
Предполагается заявленный «Наплавной железнодорожный мост» использовать при устройстве наплавного моста
для пропускания железнодорожного подвижного состава, колесной и гусеничной техники при разрушении или
реконструкции капитальных мостов через широкие и глубокие водные преграды.
При этом для его реализации предполагается применить:
- в качестве речного звена, состоящего из понтонов - понтоны, собранные из списанных, бывших в употреблении,
железнодорожных цистерн, металлических рам от цистерн, рам фитинговых платформ и рельс;
- в качестве элементов продольного закрепления - автоматическое сцепное устройство, имеющееся на
металлических рамах цистерн, бывших в употреблении, а также металлические балки, изготовленные из
списанных рам фитинговых платформ и рельс;
- в качестве железнодорожной колеи - бывшие в употреблении, списанные рельсы.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что наплавной железнодорожный мост
формируется из переходных и речных звеньев, состоящих из понтонов. При этом понтоны собираются из
списанных, бывших в употреблении железнодорожных цистерн, металлических рам от цистерн и фитинговых
платформ и рельс. Скрепление частей моста выполняется с использованием автоматического сцепного устройство
имеющегося на металлических рамах цистерн.
Технический результат - создание упрощенной конструкции временной речной железнодорожной переправы
вблизи неисправного железнодорожного моста, исключающего транспортировку известных стандартных МЛЖВФ-ВТ или НЖМ-56 к месту его установки, что существенно сокращает трудовые и материальные затраты, а также
уменьшает время на его возведение и разборку за счет использования бывших в употреблении списанных
элементов железнодорожной инфраструктуры - вагонов и железнодорожных шпал и рельс.
Бывшие в употреблении списанные вагоны и рельсы переплавляются (утилизируются) и используются для
изготовления новых металлических конструкций. Процесс утилизации и изготовления новых конструкций влечет
значительные трудовые, материальные и энергетические затраты, которые можно избежать, используя списанные
материалы железнодорожной инфраструктуры для устройства наплавного моста. Ежегодно списывается
значительное количество материалов, в 2017 году списано 10380 цистерн *4+, в 2018 году РЖД заменило 2 тысяч
километров железнодорожных путей *5+.
В настоящее время в России насчитывается более 10 тыс. железнодорожных мостов. Значительное количество из
них мосты через широкие и глубокие водные преграды, и они требуют прикрытия на случай разрушения во время
ведения боевых действий или возникновения чрезвычайной ситуации. Для обеспечения непрерывности движения
через широкие и глубокие водные преграды имеется парк наплавных мостов, но количество их ограничено, и они
требуют значительного времени на доставку и сборку.
Использование материалов железнодорожной инфраструктуры в конкретном месте позволяет заблаговременно
определить необходимые для устройства моста материалы и конструкции. При этом значительно сокращаются
время возведения, а в следствии хранения наплавного моста на берегу у места его возведения, сокращаются
трудовые и материальные затраты.
Заявленное техническое решение иллюстрируется чертежами:
На фиг. 1 а) представлен вид сверху переходного и речного звеньев наплавного железнодорожного моста, причал,
а на фиг. 1 б) - разрез переходного и речного звеньев наплавного железнодорожного моста с причалом по а-а.
На фиг. 2 а) представлен вариант использования наплавного железнодорожного моста для пропуска
железнодорожного состава, на фиг. 2 б) вариант с использованием наплавного железнодорожного моста для
пропуска автотранспорта в две полосы.
На фиг. 3 а) представлен вид сверху понтона речной части, на фиг. 3 б) - разрез понтона речной части по б-б, а на
фиг. 3 в) - разрез понтона речной части по в-в.
На фиг. 4 а) представлен вид сверху речного звена, на фиг. 4 б) - поперечный разрез речного звена по г-г, а на фиг.
4 в) - продольный разрез речного звена понтона речной части по д-д.
На фиг. 5 представлено автосцепка для первичного соединения понтонов при сборке моста.
На фиг. 6 представлено штатный хомут крепления цистерны к раме вагона.
На фиг. 7 представлены исходные конструкции для сборки наплавного моста - железнодорожная цистерна.
На фиг. 8 представлена исходная конструкция для сборки наплавного моста - фитинговая платформа.
На фиг. 9 представлено звено речного понтона для сборки наплавного моста.
На фиг. 10 представлена сборка понтона из 2-х звеньев.
На фиг. 11 представлено устройство настила из рам фитинговых платформ.
На фиг. 12 представлен готовый к укрупнительной сборке понтон.

161.

На фиг. 13 представлена готовый к пропуску автомобильного и железнодорожного транспорта наплавной
железнодорожный мост.
Дополнительно на фигурах 1…4, 9…12 обозначены: 1 - переходной понтон; 2 - понтон речной части; 3 - причал; 4 локомотив; 5 - рельс; 6 - цистерны; 7 - рама цистерны, 8 - рама фитинговой платформы; 9 - автосцепка, 10 - опора
переходного понтона на причал; 11 - сплачивающая балка, 12 - штатный хомут, 13 - настил для проезда
автотранспорта, 14 - ограждение понтона.
Для устройства переходного понтона (1) и понтона речной части (2) наплавного железнодорожного моста (фиг. 1 и
фиг. 2) применены списанные, бывших в употреблении железнодорожные цистерны (6), металлические рамы
цистерн (7), штатные хомуты (12), рамы фитинговых платформ (8), сплачивающие балки (11) из металлических рам
фитинговых платформ и рельсов (5). Береговая часть выполняется в виде причала (3) с опорой для переходного
понтона (10). По наплавному железнодорожному мосту может передвигаться локомотив (4) или автотранспорт.
Порядок возведения наплавного железнодорожного моста.
На первом этапе выбирается место посадки наплавного железнодорожного моста, определяются его габариты в
зависимости от рельефа прибрежной зоны и глубин водной преграды, составляется проект, заготавливаются
необходимые материалы из бывших в употреблении вагонов и элементов пути - металлических рам цистерн (7),
фитинговых платформ (8), рельсов (5), железнодорожных цистерн (б) штатных хомутов (12). Все имеющиеся в
цистерне (6) технологические отверстия герметизируются.
На втором этапе устраиваются причалы (3) с двух сторон водной преграды с подъездными железнодорожными
путями, которые могут выполняться как заблаговременно, так и в ходе устройства наплавного железнодорожного
моста. Параллельно собираются секции понтонов (фиг. 4 и фиг. 9), которые объединяются в переходные понтоны
(1) (фиг. 12) и понтоны речной части (2) (фиг. 1 и фиг. 3). Крепление цистерны (6) к раме цистерны (7) выполняется
при помощи штатного хомута (12) на сварке (фиг. 9). Полученные секции (фиг. 4 и фиг. 9) объединяются при
помощи рамы цистерны (7) (фиг. 10) и рам фитинговой платформы (8) (фиг. 11) на сварке в понтоны береговой (1)
и речной части (2) (фиг. 3 и фиг. 12).
На плаву, катерами, понтоны (1, 2) (фиг. 12) при помощи автосцепок (9), сплачивающих балок (11) и рельсовых
путей (5) на болтовых соединениях, объединяются в ленту, которую крепят к опоре (10) причала (3), по понтонам
устраивается настил для пешеходов, выполненный из стенок крытых вагонов, на сварке. По краям понтонов
устраивается ограждение, выполненное из лестниц от железнодорожных цистерн (14).
На заключительном этапе лента наплавного железнодорожного моста (фиг. 13) ставится на якоря для поперечного
раскрепления от давления воды и ветра. После окончания эксплуатации разборка наплавного железнодорожного
моста выполняется в обратной последовательности.
Таким образом, использование предложенной схемы позволяет возвести в сжатые сроки наплавной
железнодорожный мост, не требующий значительных трудовых и материальных затрат с использованием
списанных, бывших в употреблении элементов железнодорожного пути - металлических рам цистерн и
фитинговых платформ, железнодорожных цистерн, рельсов и шпал.
При данном способе устройства наплавного железнодорожного моста получаем сооружение, не требующее для
возведения дорогостоящих материалов и конструкций, что важно в условиях возникновения чрезвычайных
ситуаций и снабжении войск при ведении боевых действий.
Значительное уменьшение материальных затрат средств достигается за счет использования списанных, бывших в
употреблении вагонов (фиг. 7 и фиг. 8) и элементов пути - металлических рам цистерн и фитинговых платформ,
рельс, емкостей железнодорожных цистерн, а с случае войны и изъятых у железной дороги.
Предлагаемое решение наплавного железнодорожного моста проверено расчетом на плавучесть и остойчивость.
Расчеты показали, что понтон при пропуске железнодорожного состава обладает требуемой плавучестью и
остойчивостью.
Предлагаемое техническое решение конструкции направлено на решение логистических задач при
возникновении чрезвычайных ситуаций и при ведении боевых действий.
Таким образом, устройство наплавного железнодорожного моста в совокупности с признаками формулы
изобретения (сущностью изобретения) является новым для наплавных мостовых сооружении, следовательно,
соответствует критерию «новизна».
Вышеприведенная совокупность отличительных признаков не известна на данном уровне развития техники и не
следует из общеизвестных правил конструирования наплавных железнодорожных мостов, что доказывает
соответствие критерию «изобретательский уровень».
Конструктивная реализация заявляемого технического решения с указанной совокупностью существенных
признаков е представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует
соответствие критерию «промышленная применимость».
Литература:
1. Понтонный парк специальный ППС-84. Книга 1. Материальная часть парка. Москва. Воениздат.1990 г.

162.

2. Наплавной железнодорожный мост НЖМ-56. Техническое описание и инструкция по монтажу, перевозке,
хранению и эксплуатации - М.: Воениздат, 1977.
3. Патент на изобретение RU 2158331 С1 от 17.04.2000, МПК E01D 15/14 - «Наплавной железнодорожный мост». –
прототип.
6. Использование наплавного моста МЛЖ-ВФ-ВТ при ликвидации последствий кризисных ситуаций. - Киров,
Издательство АНО ДПО «Межрегиональный центр инновационных технологии в образовании», 2019.
Формула изобретения
1. Наплавной железнодорожный мост, по длине выполненный из переходных частей, речной части и береговых
частей, включающий понтоны, скрепленные между собой в продольном направлении сцепными устройствами и
рельсами железнодорожной колеи, отличающийся тем, что в качестве понтонов речной и переходной части
использованы понтоны, собранные из бывших в употреблении железнодорожных цистерн, их рам и хомутов, рам
фитинговых платформ, при этом цистерны закреплены к рамам цистерн посредством хомутов на сварке с
образованием секций, соединенных при помощи рам цистерн и рам фитинговых платформ на сварке в понтоны
береговых и речной частей, которые объединены в ленту посредством сплачивающих балок, рельс и сцепных
устройств в виде автоматических сцепных устройств на рамах цистерн.
2. Наплавной железнодорожный мост по п. 1, отличающийся тем, что каждый из понтонов состоит из трех пар
цистерн, объединенных сверху по длине моста при помощи пяти рам цистерн и хомутов.
3. Наплавной железнодорожный мост по п. 2, отличающийся тем, что поверх пяти рам цистерн перпендикулярно
расположению последних закреплены четыре рамы фитинговых платформ, на которых сверху по длине моста
установлены: по центру понтона рельсы для железнодорожного состава, а по краям понтона колеи из рельс для
колесного и гусеничного транспорта.
4. Наплавной железнодорожный мост по п. 1, отличающийся тем, что каждый из понтонов содержит по два
элемента для обеспечения жесткости сопряжения смежных понтонов, в виде пакета из металлических балок от
рам фитинговых платформ, закрепленных кронштейнами и сдвигаемых лебедкой на соседний понтон, формируя,
таким образом, неразрезную ленту наплавного моста.
5. Наплавной железнодорожный мост по п. 1, отличающийся тем, что в качестве элементов продольного
закрепления моста использованы автоматические сцепные устройства, имеющиеся на обеих сторонах пяти рам
цистерн.
6. Наплавной железнодорожный мост по п. 1, отличающийся тем, что каждый из понтонов содержит перила,
выполненные из лестниц железнодорожных цистерн.
7. Наплавной железнодорожный мост по п. 1, отличающийся тем, что в качестве береговой части использованы
устроенные заблаговременно или вновь возведенные временные причалы с инвентарными подходами и
заблаговременно возведенными железнодорожными путями, собранными из списанных, бывших в
употреблении, железнодорожных рельсов и шпал.

163.

164.

165.

166.

167.

168.

169.

170.

Приложение к реферату КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА ПОСТОЯННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ
СИСТЕМЫ, ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ об использовании комбинированных типовых структурных
пространственных перекрестно - стержневых конструкций МАРХИ ПСПК МПК E01D 12/00 ( аналог № № 69 082,
68 528 )

171.

172.

173.

174.

175.

176.

177.

178.

179.

180.

181.

182.

183.

184.

185.

186.

187.

188.

189.

190.

191.

Более подробно об использовании фрикционно -подвижных болтовых соединений
для испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6
, 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью
10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия
1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС

192.

А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими
американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм
2017 году, на фрикционно-подвижных соединениях
сери ФПС-2015- Сейсмофонд, с
использованием изобретения Андреева Борис Александровича № 165076 «Опора
сейсмостойкая» и патента № 2010136746 «Способ защиты зданий и сооружений с
использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений,
использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для
поглощения сейсмической энергии» и патент № 154506 «Панель
противовзрывная» для г Грозный оставшихся двух пятиэтажек у памятника
Ленина
Более подробно о ФФПС и ЛСК смотрите внедренные изобртения организации
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ Японо-Американской фирмой RUBBER BEARING
FRICTION DAMPER (RBFD) HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
https://www.damptech.com/for-buildings-cover https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
https://pdfs.semanticscholar.org/9e18/40d8ecd555c288babdf4f3272952788a7127.pdf
Фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) разработан и запроектирован амортизирующий демпфер,
который совмещает преимущества вращательного трения амортизируя с вертикальной поддержкой
эластомерного подшипника в виде вставной резины, которая не долговечно и теряет свои свойства при
контрастной температуре , а сам резина крошится. Амортизирующий демпфер испытан фирмы RBFD Damptech ,
где резиновый сердечник, является пластическим шарниром, трубчатого в вида
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
ВСН 144-76
-----------------------------Минтрансстрой, МПС

193.

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ
БОЛТАХ В СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ
Дата введения 1977-01-01
РАЗРАБОТАНА Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС) - авторы К.П.Большаков, В.А.Зубков - и
Научно-исследовательским институтом мостов Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта (НИИмостов ЛИИЖТ) - авторы
В.Н.Савельев, Р.Г.Хусид - взамен действовавших ранее "Указаний по применению высокопрочных болтов в стальных конструкциях мостов" (ВСН 14468) в отношении норм проектирования (в отношении норм и правил выполнения соединений на высокопрочных болтах ВСН 144-68 были ранее
заменены ВСН 163-69 - ”Инструкцией по технологии устройства соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов”) и п.7.24.
”Указаний по проектированию вспомогательных сооружений и устройств для строительства мостов” (ВСН 136-67).
При разработке ВСН 144-76 был учтен отечественный и зарубежный опыт в области исследования, проектирования, строительства и эксплуатации
пролетных строений с соединениями на высокопрочных болтах и использованы результаты последних научно-исследовательских работ ЦНИИС и
НИИмостов ЛИИЖТ по нормам вероятностного расчета фрикционных соединений (авторы-составители настоящей Инструкции), по клеефрикционным
(М.Л.Лобков), фланцевым (В.Н.Савельев, А.А.Ровный) соединениям и фрикционным соединениям с консервацией контактных поверхностей
специальным грунтом (Б.П.Кругман, А.Н.Потапов) и др.
Инструкция разработана в развитие действующих нормативных документов по проектированию мостов. В Инструкции учтены требования
действующих государственных и отраслевых стандартов.
ВНЕСЕНА ЦНИИС Минтрансстроя и НИИмостов ЛИИЖТ МПС
УТВЕРЖДЕНА распоряжением Минтрансстроя и МПС от 8 октября 1976 года N А-1470/П-30621
ВЗАМЕН ВСН 144-68 и п.7.24 ВСН 136-67

194.

МИНИСТЕРСТВО РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СВОД ПРАВИЛ
СП 16.13330.2011
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Актуализированная редакция
СНиП II-23-81* Москва 2011
СП 16.13330.2011
14.3 Фрикционные соединения (на болтах с контролируемым
натяжением) СП 16.13330.2011
14.3.1 Фрикционные соединения, в которых усилия передаются через трение,
возникающее по соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов вследствие
натяжения высокопрочных болтов, следует применять:

195.

в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375 Н/мм2 и
непосредственно воспринимающих подвижные, вибрационные и другие динамические
нагрузки;
в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются повышенные
требования в отношении ограничения деформативности.
14.3.2 Во фрикционных соединениях следует применять болты, гайки и шайбы
согласно требованиям.
Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40.
14.3.3 Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью
трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по
формуле
Qbh
Rbh Abn
h
,
(1)
где Rbh
– расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое
согласно требованиям;
Аbп – площадь сечения болта по резьбе, принимаемая согласно таблице Г.9
приложения Г;
μ – коэффициент трения, принимаемый по таблице 42;
γh – коэффициент, принимаемый по таблице 42.
14.3.4 При действии на фрикционное соединение силы N, вызывающей сдвиг
соединяемых элементов и проходящей через центр тяжести соединения, распределение
этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае количество
болтов в соединении следует определять по формуле
n
N
,
Qbh k b c
где Qbh
(2)
– расчетное усилие, определяемое по формуле Ошибка! Источник ссылки не найден.;
k
– количество плоскостей трения соединяемых элементов;
γс
– коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 1;
γb
– коэффициент условий работы фрикционного соединения, зависящий от
количества п болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и
принимаемый равным:
0,8 при п < 5;
0,9 при 5 ≤ п < 10;
1,0 при п ≥ 10.
14.3.5 При действии на фрикционное соединение момента или силы и момента,
вызывающих сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий между болтами
следует принимать согласно указаниям СП 16.13330.2011
Т а б л и ц а 42
Коэффициент γh при контроле натяжения
болтов по моменту закручивания при разности
номинальных
Способ обработки
Коэффици
диаметров отверстий и болтов
(очистки)
ент
δ, мм, при нагрузке
соединяемых
трения μ
поверхностей
динамической δ = 3 –
динамической δ = 1;
6;
статической δ = 1 – 4
статической δ = 5 – 6
1 Дробемѐтный
0,58
1,35
1,12
или
дробеструйный
двух

196.

поверхностей без
консервации
2 Газопламенный 0,42
1,35
1,12
двух
3 поверхностей
Стальными без 0,35
1,35
1,17
консервации
щетками
4 двух
Без обработки
0,25
1,70
1,30
поверхностей
без
П р и м е ч а н и е – При контроле натяжения болтов по углу поворота гайки
консервации
значения γ
h
следует умножать на 0,9.
2) Несущую способность по местной устойчивости сжатых пластин на участках между
крепежными деталями следует определять в соответствии с ТКП EN 1993-1-1, принимая расчетную
длину равной 0,6р-|. Расчет на местную устойчивость не требуется, если отношение p-i/f меньше
9в. Расстояние до края элемента поперек усилия не должно превышать значений для свободных
свесов сжатых элементов согласно ТКП EN 1993-1-1. Эти требования не распространяются на
расстояния до края элемента вдоль усилия.
Крепежные изделия фрикционно-подвижных соединений и демпфирующих узлов крепления в
виде болтовых соединений с изолирующими трубами и амортизирующими элементами широк
используются в США , Канаде на Алскинском нефтепроводе ( см Канадские изобретения ) для
работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64),
серийный выпуск, закрепленных на основании фундамента с помощью фрикционноподвижных соединений (ФПС) и демпфирующих узлов крепления (ДУК), выполненных
согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250), п.10.3.2 и изобретениям №№ 1143895,1174616,
1168755 SU, 4094111US, TW201400676
Наименование
Нормативная
Применение
изделия
документация
Шпилька
ГОСТ 9066-75
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Шпилька
DIN 976-1
Для крепления транспортировочных
полнорезьбовая
брусков
Гайка
ГОСТ 9064-75
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Шайба
ГОСТ 9065-75
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Шайба
ГОСТ 6402-70
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Болт
ГОСТ 7798-70
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Заклёпка
Установка доборного элемента
вытяжная
Саморезы
Закрепления
металоосайдинга/сэндвича и
дополнительного оборудования к
блок – боксу
Хомут
АТК-25.000.000
Фиксация трубопровода
БОЛТЫ

197.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕГКО СБРАСЫВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
СЕЙСМОСТОЙКОСТИ СООРУЖЕНИЙ
Андреев Б.А., инж.
инж, Коваленко А.И.,инж.,. (ОО «Сейсмофонд»),
Долгая А.А., к.т.н. , (ОАО «Трансмост»)
Предложено использовать легкосбрасываемые конструкции для повышения сейсмостойкости
сооружений. В процессе резонансных колебаний предусматривается возможность падения
отдельных элементов сооружения, например панелей перекрытия или части стеновых панелей. В
результате собственные частоты колебаний сооружения меняются и система отстраивается от
резонанса. Приведен пример такого решения для одноэтажного сельскохозяйственного здания.
Ключевые слова: легко-сбрасываемые конструкции, сейсмостойкость
Адаптивные системы сейсмозащиты являются эффективными для снижения сейсмических нагрузок на здания
и сооружения. В литературе большое внимание уделяется адаптивной сейсмоизоляции *1,2+. Между тем, такие
системы могут быть эффективными при любом изменении жесткости в процессе сейсмических колебаний. Это
связано с тем, что для сооружения опасны резонансные колебания. Отстройка частоты колебаний системы от
резонанса в любую сторону должна снижать сейсмические нагрузки. Даже если после отстройки от одной частоты
сооружение попадет на другую резонансную частоту, что маловероятно, у системы будет мало времени на
раскачку до опасных значений смещений и ускорений. Сказанное иллюстрируется простым примером
проектирования коровника в высокосейсмичном районе на Камчатке. Для повышения сейсмостойкости
сооружения предложено использовать легкосбрасываемые плиты перекрытий, применяемые во взрывоопасных
производствах. При сбрасывании плиты масса системы уменьшается, частота собственных колебаний
увеличивается, а сейсмические нагрузки падают.
Устройство предлагаемой панели перекрытия показано на рис.1.
Панель состоит из опорной плиты 1, жестко соединенной с каркасом здания и имеющей проем 2. На опорной
плите размещается сбрасываемая панель 4, прикрепленная к плите крепежными элементами 3 (саморежущими
шурупами), имеющими ослабленное резьбовое сечение. Панель соединена с опорной плитой тросом 5.
Ослабленное поперечное сечение резьбовой части образовано лысками, выполненными с двух сторон по всей
длине резьбы. Ослабленная резьбовая часть в совокупности с обычным резьбовым отверстием в опорной плите,
образует ослабленное резьбовое соединение, разрушаемое при сильном землетрясении. Разрушение должно
происходить при вертикальных и горизонтальных сейсмических нагрузках. Панель целесообразно использовать
для устройства перекрытия и верхней части стен. После падения панель зависает на крепежном тросе 6.
На рис. 2 показаны фото ослабленных болтов и петли крепления сбрасываемой панели.
Для оценки работы здания с предлагаемыми панелями проведены расчеты сейсмических колебаний
сооружения. В качестве модели воздействия принят временной процесс, предложенный в [3], детально
описанный в [4] и регламентированный в Рекомендациях [5]. Расчет выполнен в соответствии с общими
принципами современного сейсмостойкого строительства на действие относительно слабого с повторяемостью
раз в 100 лет (проектное землетрясение, или ПЗ) и сильного с повторяемостью раз в 500 лет (максимальное
расчетное землетрясение или МРЗ) землетрясений [6,7]. Большие повторяемости ПЗ и МРЗ связаны с малой
ответственностью объекта.

198.

Рис.1. Схема устройства сбрасываемой панели
Рис.2. Внешний вид крепежной петли и ослабленных крепежных шурупов
Расчет пиковых ускорений МРЗ выполнен по методике [8]. В соответствии с [3-5] велосиграмма V(t) включает
три гармоники.
3
V A i e i t sin i t
(1)
i 1
Частота первой гармоники совпадает с собственной частотой сооружения при закрепленных панелях. Частота
второй гармоники настроена на частоту здания со сброшенными панелями. Числовые значения параметров
приведены в таблице 1. На рис.3 представлена сгенерированная велосиграмма V(t), а на рис.4 – соответствующая
ей акселерограмма W(t).
Таблица 1
Значения параметров сгенерированного воздействия
i
Ai
i
1
0.038
0.11
2
-0.106
0.21
3
0.02
0.1
Рис.3. Расчетная велосиграмма, построенная по Рекомендациям [5].

199.

Рис.4. Расчетная акселерограмма, построенная по Рекомендациям [5].
На рис. 4 приведена сейсмограмма в уровне крыши здания при жестком креплении панелей. На рисунке ясно
видно, что здание «выбирает» из воздействия опасную частоту и совершает опасные резонансные колебания,
достигая амплитуды 16.1 см. .
Рис.5. Сейсмограмма колебаний конструкции в уровне крыши при жестком закреплении панелей (точкой
отмечен момент для срыва шурупов)
Опасным для здания в целом является смещение 6.5 см, а разрушающим – 11 см. В связи с этим крепление
панелей сделано так, что при достижении опасных перемещений происходит сброс панелей и изменение
собственной частоты объекта. Смещения сброса с некоторым запасом приняты равными 5 см. Точка сброса
отмечена на рис.5 зеленым кружком. Она имеет место при t=1.31 с.
Рис.6. Сейсмограмма колебаний конструкции в уровне крыши при сбросе панелей при t=1.31 c
Сейсмограмма в уровне крыши с учетом сброса панелей приведена на рис. 5. Как видно из приведенных
результатов расчета предлагаемое решение позволяет снизить смещения сооружение более, чем в 1.5 раза с 16.1
см до 10.5 см.
Выполненные исследования показывают, что принципы адаптации можно использовать, как понижая, так и
повышая жесткость системы в процессе колебаний с целью ее отстройки от резонанса.
Материалы хранятся
Литература
1.
Айзенберг Я.М., Нейман А.И., Абакаров А.Д., Деглина М.М., Чачуа Т.Л. Адаптивные системы
сейсмической защиты сооружения.- М.:-Наука.-1978.-246

200.

2.
Айзенберг Я.М. Сооружения с выключающимися связями для сейсмических районов.М.:Стройиздат.1976.-229 с.
3.
Долгая А.А. Моделирование сейсмического воздействия коротким временным процессом. // Э-И.
ВНИИНТПИ. Сер. “Сейсмостойкое строительство”, Вып. 5-6., 1994, с.56-63
4.
Уздин А.М., Елизаров С.В., Белаш Т.А. Сейсмостойкие конструкции транспортных зданий и
сооружений. Учебное пособие. ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном
транспорте», 2012-500 с.
5.
Рекомендации по заданию сейсмических воздействий для расчета зданий разной степени
ответственности. - С.-Петербург - Петропавловск-Камчатский, КамЦентр, 1996, 12с.
6.
Уздин А.М. Задание сейсмического воздействия. Взгляд инженера-строителя. Сейсмостойкое
строительство. Безопасность сооружений. 2005, №1, с. 27-31
7.
Уздин А.М. Что скрывается за линейно-спектральной теорией сейсмостойкости. Сейсмостойкое
строительство. Безопасность сооружений. 2009, №2, с. 18-23
8.
Сахаров О.А. К вопросу задания сейсмического воздействия при многоуровневом проектировании
сейсмостойких конструкций Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений, № 4, 2004 г. С.7-9
9.

201.

202.

203.

204.

205.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Выдержки из методики расчета фрикционно-подвижных
соединений контролируемых натяжением и растяжные соединения
описаны в СП 16. 13330.2011 . Стальные конструкции (СНиП II-23-81*) п.14.3
Фрикционные соединения (на болтах с контролируемым натяжением) и
ТКП 45-05. 04-274-2012 (02250). Стальные конструкции (правила расчета).
Минск. 2013 г.,п.10.3.2. Соединения, работающие на соединения.
СП 16.13330.2011
14.3 Фрикционные соединения (на болтах
с контролируемым натяжением)
14.3.1 Фрикционные соединения, в которых усилия передаются
через трение,
возникающее по соприкасающимся поверхностям соединяемых
элементов вследствие
натяжения высокопрочных болтов, следует применять:
в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375 Н/мм2 и
непосредственно воспринимающих подвижные, вибрационные и
другие динамические
нагрузки;

206.

в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются
повышенные
требования в отношении ограничения деформативности.
14.3.2 Во фрикционных соединениях следует применять болты,
гайки и шайбы
согласно требованиям 5.6.

207.

Расчетную несущую способность фланцевого фрикционно -подвижного соединения
(ФФПС) или фланцевого демпфирующего узла крепления (ФДУК) двух или четырех
бандажных стальных колец на сдвиг поверхностей трения, стянутых одним болтом
с предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9, следует определять по
формуле

208.

, (3.6)
где ks — принимается по таблице 3.6;
n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей,
приведенных в ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7), или в таблице 3.7.
(2) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным стандартам
группы 4 (см. 1.2.4) с контролируемым натяжением, в соответствии со ссылочными
стандартами группы 7
(см. 1.2.7), усилие предварительного натяжения Fp,C в формуле (3.6) следует
принимать равным
(3.7)
Таблица 3.6 — Значения ks
Описание
ks
Болты, установленные в нормальные отверстия
1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные
0,85
отверстия при передаче усилия перпендикулярно продольной оси отверстия
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки
перпендикулярно продольной оси отверстия
0,7
Болты, установленные в короткие овальные отверстия при передаче нагрузки
параллельно продольной оси отверстия
0,76
Болты, установленные в длинные овальных отверстиях при передаче нагрузки
параллельно продольной оси отверстия
0,63
Таблица 3.7 — Значения коэффициента трения m для болтов с предварительным
натяжением
Класс поверхностей трения (см. ссылочные стандарты группы 7 (см.
1.2.7))
Коэффициент
трения m
A
0,5
B
0,4
C
0,3

209.

D
0,2
Примечание 1 — Требования к испытаниям и контролю приведены в
ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 2 —
Классификация поверхностей трения при любом другом способе
обработки должна быть основана на результатах испытаний
образцов поверхностей по процедуре, изложенной в ссылочных
стандартах группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 3 — Определения
классов поверхностей трения приведены в ссылочных стандартах
группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 4 — При наличии окрашенной
поверхности с течением времени может произойти потеря
предварительного натяжения.
Вместо упруго пластичного материала для внутренней трубы виброизолирующих
материал гофрированные бы или Виброфлекс а болт обматываетсмя медной мягкой
лентой
См изобретение 2357146 F16L 25/02 Электроизолирующее фланцевое соединение
Епишев А П , Клепцов И.П
Можно использовать в демпфирующем болтовом соединении используется с
бронзовой гильзой (
втулкой ) или с демпфирующей обмоткой из бронзовой и свинцовой проволоки
В заключение необходимо сказать о соединении работающим на растяжение при
контролируемом натяжении может обеспечить не разрушаемость сухого или
сварного стыка при импульсных растягивающих нагрузках и многокаскадном
демпфировании магистрального трубопровода
На практике советские и отечественные изобретения утекают за границу за бесценок
, внедряются за рубежом на аляскинском нефтепроводе в США, патентуются в
Канаде, США

210.

Узлы фрикционно -подвижных соединений работающих на растяжение по изобретению проф А.М.Уздина 1168755, 1174616, 1143895

211.

При компьютерном моделировании в ПК SCAD использовалось изобретение СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И
СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ
ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ , патент № 2010 136 746
(19)
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(11)
2010 136 746
(13)
A
(51) МПК 2010 136 746
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
E04C 2/00 (2006.01)
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства:Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(71) Заявитель(и):
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
Открытое акционерное общество "Теплант" (RU)
Приоритет(ы):
(72) Автор(ы):
Подгорный Олег Александрович (RU),
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
Акифьев Александр Анатольевич (RU),
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2 Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Родионов Владимир Викторович (RU),
Адрес для переписки:
Гусев Михаил Владимирович (RU),
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО "Теплант" Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения № 2010 136 746
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выполнение
проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления,
возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что в
объеме каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких полостей, ограниченных
эластичным огнестойким материалом и установленных на легкосбрасываемых фрикционных соединениях при
избыточном давлении воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во
всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под действием взрывного давления обеспечивают
изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема и соскальзывают с болтового
соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на высокоподатливых
с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с сухим трением с включением в работу

212.

фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости, состоящих из стальных регулируемых натяжений
затяжек сухим трением и повышенной подвижности, позволяющие перемещаться перекрытиям и «сэндвич»панелям в горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12 см, по максимальному отклонению от вертикали 65
мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента), не подвергая разрушению и обрушению конструкции при
аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на сдвигоустойчивых соединениях со
свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое напряжение на все четыре-восемь
гаек и способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной энергии, не позволяя разрушиться
основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес здания и амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого податливого соединения на
шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как самонесущие без стального
каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и фрикционности и поглощения сейсмической
энергии может определить величину горизонтального и вертикального перемещения «сэндвич»-панели и
определить ее несущую способность при землетрясении или взрыве прямо на строительной площадке, пригрузив
«сэндвич»-панель и создавая расчетное перемещение по вертикали лебедкой с испытанием на сдвиг и
перемещение до землетрясения и аварийного взрыва прямо при монтаже здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные перемещения определяются, проверяются и затем
испытываются на программном комплексе ВК SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2, ANSYS, PLAKSIS, STARK ES
2006, SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL 3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на испытательном при объектном
строительном полигоне прямо на строительной площадке испытываются фрагменты и узлы, и проверяются
экспериментальным путем допустимые расчетные перемещения строительных конструкций (стеновых «сэндвич»панелей, щитовых деревянных панелей, колонн, перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве
и при землетрясении более 9 баллов перемещение по методике разработанной испытательным центром ОО
«Сейсмофонд» - «Защита и безопасность городов».
2 148805 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 148 805
(13)
C1
(51) МПК
G01L 5/24 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 19.09.2011)
Пошлина:учтена за 3 год с 27.11.1999 по 26.11.2000
(21)(22) Заявка: 97120444/28, 26.11.1997
(71) Заявитель(и):
Рабер Лев Матвеевич (UA),
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
Кондратов Валерий
26.11.1997
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(45) Опубликовано: 10.05.2000 Бюл. № 13
(RU),
Миролюбов Юрий
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Чесноков А.С., Княжев А.Ф.
Павлович (RU)
Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах. - М.: Стройиздат, 1974,
с.73-77. SU 763707 A, 15.09.80. SU 993062 A, 30.01.83. EP 0170068 A'', 05.02.86.
(72) Автор(ы):

213.

Адрес для переписки:
190031, Санкт-Петербург, Фонтанка 113, НИИ мостов
Рабер Лев Матвеевич (UA),
Кондратов В.В.(RU),
Хусид Р.Г.(RU),
Миролюбов Ю.П.(RU)
(73) Патентообладатель(и):
Рабер Лев Матвеевич (UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАКРУЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области мостостроения и другим областям строительства и эксплуатации
металлоконструкций для определения параметров затяжки болтов. В эксплуатируемом соединении производят
затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения. Предварительно ослабляют ее
затягивание. Замеряют при затягивании значение момента закручивания гайки в области упругих деформаций.
Определяют приращение момента закручивания. Приращение усилия натяжения болта определяют по рассчетной
формуле. Коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр. Технический результат
заключается в возможности проведения испытаний в конкретных условиях эксплуатации соединений для
повышения точности результатов испытаний.
Изобретение относится к технике измерения коэффициента закручивания резьбового соединения,
преимущественно высокопрочных болтов, и может быть использовано в мостостроении и других отраслях
строительства и эксплуатации металлоконструкций для определения параметров затяжки болтов.
При проверке величины натяжения N болтов, преимущественно высокопрочных, как на стадии приемки
выполненных работ (Инструкция по технологии устройства соединений на высокопрочных болтах в стальных
конструкциях мостов. ВСН 163-69. М. , 1970, с. 10-18. МПС СССР, Минтрансстрой СССР), так и в период
обследования конструкций (строительные нормы и правила СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила
обследований и испытаний. - М., Стройиздат, 1987, с. 25-27), используют динамометрические ключи. Этими
ключами измеряют момент закручивания Mз, которым затянуты гайки.
Основой этой методики измерений является исходная формула (Вейнблат Б.М. Высокопрочные болты в
конструкциях мостов. М.,Транспорт, 1971, с. 60-64):
Mз = Ndk,
где d - номинальный диаметр болта;
k - коэффициент закручивания, зависящий от условий трения в резьбе и под опорой гайки.
Измеряя тем или иным способом прикладываемый к гайке момент закручивания, рассчитывают при известном
коэффициенте закручивания усилие натяжения болта N.
Очевидно, что при достаточной точности регистрации моментов точность данной методики зависит от того, в
какой мере действительные коэффициенты закручивания k соответствуют расчетным величинам.
Методика обеспечивает необходимую точность проверки величины натяжения болтов, как правило, лишь на
стадии приемки выполненных работ, поскольку предусматриваемая технологией постановки болтов стабилизация
коэффициента k кратковременна.

214.

Значения k для болтов, находящихся в эксплуатируемых конструкциях, может изменяться в широких пределах, что
вносит существенную неточность в результаты измерений. По данным Чеснокова А.С. и Княжева А.Ф.
("Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах". М., Стройиздат, 1974, табл. 17, с. 73) коэффициент
закручивания зависит от качества смазки резьбы и может изменяться в пределах 0,12-0,264. Таким образом
измеренные усилия в болтах с помощью динамометрических ключей могут отличаться от фактических значений
более чем в 2 раза.
Известен более прогрессивный способ непосредственного измерения усилий в болтах, где величина
коэффициента k не оказывает влияния на результаты измерений. Способ реализован с помощью устройства (А.св.
N 1139984 (СССР). Устройство для контроля усилий затяжки резьбовых соединений (Бокатов В.И., Вишневский И.И.,
Рабер Л.М., Голиков С.П. - Заявл. 08.12.83, N 3670879), опыт применения которого выявил его надежную работу в
случае сравнительно непродолжительного (до пяти лет) срока эксплуатации конструкций. При более длительном
сроке эксплуатации срабатывание предусмотренных конструкцией устройства пружин происходит недостаточно
четко, поскольку с течением времени неподвижный контакт резьбовой пары приводит к увеличению
коэффициента трения покоя. Этот коэффициент иногда достигает таких величин, что величина момента сил трения
в резьбе превосходит величину крутящего момента, создаваемого преднапряженными пружинами. Естественно в
этих условиях пружины срабатывать не могут.
Существенно ограничивает применение устройства необходимость свободно выступающей над гайкой резьбы
болта не менее, чем на 20 мм. Наличие таких болтов в узлах и прикреплениях должно специально
предусматриваться.
В целом независимо от способа измерения усилий в болтах, в случае выявления недостаточного их натяжения
необходимо назначить величину момента закручивания для подтяжки болтов. Для назначения этого момента
необходимы знания фактического значения коэффициента закручивания k.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению (прототип) является способ измерения
коэффициента закручивания болтов с учетом влияния времени, аналогичному влиянию качества изготовления
болтов (Чесноков А. С. , Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах. - М., Стройиздат,
1974, с. 73, последний абзац).
Способ состоит в раскручивании гайки и извлечении болта из конструкции, определении коэффициента ki в
лабораторных условиях (см. тот же источник, с. 74-77) путем одновременного обеспечения и контроля заданного
усилия N и прикладываемого к гайке момента M.
Очевидно, что столь трудоемкий способ не может быть широко использован, поскольку для статистической
оценки необходимо произвести испытания нескольких десятков или даже сотен болтов. Кроме того, при
извлечении болта из конструкции резьбу гайки прогоняют по окрашенной или загрязненной резьбе болта, а
испытания в лабораторных условиях производят, как правило, не на том участке резьбы, на котором болт быть
сопряжен с гайкой в пакете. Все это ставит под сомнение достоверность результата испытаний.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в эксплуатируемом соединении производят затягивание
гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения, произведя предварительно для этого
ослабление ее затягивания. Затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота в области упругих
деформаций производят с замером значения момента закручивания гайки и определяют приращение момента
закручивания. При этом приращение усилия натяжения болта определяют по формуле
ΔN = Ai/A22•ai/a22•α
i
/60o(170-0,96δ), кH, (1)
где A, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
o

215.

i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм.
Коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
Такой способ позволяет в отличие от прототипа проводить испытания болтов в эксплуатируемом соединении и
повысить точность определения величины коэффициента закручивания за счет исключения необходимости
прогона резьбы гайки по окрашенной или загрязненной резьбе болта. Кроме того, в отличие от прототипа
испытания проводят на том же участке резьбы, на котором болт сопряжен с гайкой постоянно. Способ
осуществляется следующим образом:
- с помощью динамометрического ключа измеряют момент закручивания гайки испытуемого болта - Mз;
- производят ослабление затягивания гайки испытуемого болта до момента (0,1 . . . 0,2) Mз и измеряют
фактическую величину этого момента (исходное положение) - Mн;
- наносят, например, мелом, метки на двух точках гайки и соответственно на пакете. Угол между метками
соответствует заданному углу поворота гайки; как правило, этот угол составляет 60o.
- поворачивают гайку на заданный угол αo и измеряют величину момента закручивания гайки по достижении этого
угла - Mк.
- вычисляют приращение момента закручивания
ΔM = Mк-Mн, Hм;
- определяют соответствующее повороту гайки на угол αo приращение усилия натяжения болта ΔN по
эмпирической формуле (1);
- производят вычисление коэффициента закручивания k болта диаметром d:
k = ΔM/ΔNd.
Формула для определения ΔN получена в результате анализа специально проведенных экспериментов, состоящих
в исследовании влияния толщины пакета и уточнении влияния толщины и количества деталей, составляющих
пакет эксплуатируемого соединения, на стабильность приращения усилия натяжения болтов при повороте гайки
на угол 60o от исходного положения.
Поворот гайки на 60o соответствует середине области упругих деформаций болта (Вейнблат Б.М. Высокопрочные
болты в конструкциях мостов - М., Транспорт, 1974, с. 65-68). В пределах этой области, равному приращению угла
поворота гайки, соответствует равное приращение усилий натяжения болта. Величина этого приращения в плотно
стянутом болтами пакете, при постоянном диаметре болта зависит от толщины этого пакета. Следовательно,
поворот гайки на определенный угол в области упругих деформаций идентичен созданию в болте заданного
натяжения. Этот эффект явился основой предложенного способа определения коэффициента закручивания.
Угол поворота гайки 60o технологически удобен, поскольку он соответствует перемещению гайки на одну грань.
Погрешность системы определения коэффициента закручивания, характеризуемая как погрешностью выполнения
отдельных операций, так и погрешностью регистрации требуемых параметров, составляет около ± 8% (см. Акт
испытаний).
Таким образом, предложенный способ определения коэффициента закручивания резьбовых соединений дает
возможность проводить испытания в конкретных условиях эксплуатации соединений, что повышает точность
полученных результатов испытаний.
Полученные с помощью предложенного способа значения коэффициента закручивания могут быть использованы
как при определении усилий натяжения болтов в период обследования конструкций, так при назначении
величины момента для подтяжки болтов, в которых по результатам обследования выявлено недостаточное
натяжение.
Эффект состоит в повышении эксплуатационной надежности конструкций различного назначения.
Формула изобретения

216.

Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения, заключающийся в измерении
параметров затяжки соединения, по которым вычисляют коэффициент закручивания, отличающийся тем, что в
эксплуатируемом соединении производят затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного
положения, произведя предварительно для этого ослабление ее затягивания, с замером значения момента
закручивания гайки в области упругих деформаций и определяют приращение момента закручивания, при этом
приращение усилия натяжения болта определяют по формуле
где Ai, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм,
а коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
2413098 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 413 098
(13)
C1
(51) МПК
F16B 31/02 (2006.01)
G01N 3/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса: 07.08.2017)
Пошлина:учтена за 7 год с 20.11.2015 по 19.11.2016
(21)(22) Заявка: 2009142477/11, 19.11.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
19.11.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 19.11.2009
(45) Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU
1753341 A1, 07.08.1992. SU 1735631 A1, 23.05.1992. JP
2008151330 A, 03.07.2008. WO 2006028177 A1, 16.03.2006.
(72) Автор(ы):
Кунин Симон Соломонович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна (RU)
(73) Патентообладатель(и):
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ
ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ПРОИЗВОДСТВЕННОИНЖИНИРИНГОВАЯ ФИРМА "ПАРТНЁР" (RU)
Адрес для переписки:
197374, Санкт-Петербург, ул. Беговая, 5, корп.2, кв.229, М.И.
Лифсону
(54) СПОСОБ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКОПРОЧНЫМИ
БОЛТАМИ

217.

(57) Реферат:
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с высокопрочными
болтами. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с
высокопрочными болтами включает приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент
металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности которых, предварительно обработанные
по проектной технологии, соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения
болта, устанавливают на элемент металлоконструкции устройство для определения усилия сдвига и постепенно
увеличивают нагрузку на накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с
нормативной величиной показателя сравнения, далее в зависимости от величины отклонения осуществляют
коррекцию технологии монтажа. В качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта. Определение усилия сдвига на образце-свидетеле осуществляют устройством,
содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной частью устройства, и имеющего отверстие
под нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой накладкой помещают самоустанавливающийся
сухарик, выполненный из закаленного материала. В результате повышается надежность соединения. 1 з.п. ф-лы, 1
ил.
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с высокопрочными
болтами, но может быть использовано для определения фактического напряженно-деформированного состояния
болтовых соединений в различных конструкциях, в частности стальных мостовых конструкциях, как находящихся в
эксплуатации, так и при подготовке отдельных узлов к монтажу.
Мостовые пролетные металлоконструкции соединяются с помощью сварки (неразъемные), а также с помощью
болтовых фрикционных соединений, в которых передача усилия обжатия соединяемых элементов
высокопрочными метизами осуществляется только силами трения по контактным плоскостям усилием обжатия
болтов до 22 т и выше.
Расчетное предельное состояние фрикционного соединения характеризуется наступлением общего сдвига по
среднему ряду болтов. Сдвигающее усилие, отнесенное к одному высокопрочному болту и одной плоскости
трения, определяют по формуле:
где k - обобщенный коэффициент однородности, включающий также коэффициент
работы мостов m1=0,9; m2 - коэффициент условий работы соединения; Рн - нормативное усилие натяжения болта;
fн - нормативный коэффициент трения.
В настоящее время основным нормативными показателями несущей способности фрикционных соединений с
высокопрочными болтами, которые отражаются в проектной документации, являются усилие натяжения болта и
нормативный коэффициент трения, с учетом условий работы фрикционного соединения. Нормативное усилие
натяжения болтов назначается с учетом механических характеристик материала и его определяют по формуле:
, где Р - усилие натяжения болта (кН); М - крутящий момент, приложенный к гайке для
натяжения болта на заданное нормативное усилие, (Нм); d - диаметр болта (мм); k - коэффициент, который
должен быть в пределах 0,17-0,22 при коэффициенте трения (f≥0,55).
Как на стадии сборки соединений, так и в случае проведения ремонтных работ с разборкой ранее выполненных
соединений важными являются вопросы оценки коэффициентов трения по соприкасающимся поверхностям
соединяемых элементов. Этот вопрос приобретает особую актуальность в случае сочетания металлических

218.

поверхностей, находящихся в эксплуатации с новыми элементами, а также для оценки возможности повторного
использования высокопрочных болтов. В качестве нормативного коэффициента трения принимается
среднестатистическое значение, определенное по возможно большему объему экспериментального материала
раздельно для различных методов подготовки контактных поверхностей.
Практикой выполнения монтажных работ установлено, что наиболее эффективно сдвигоустойчивость контактных
соединений выполняется при коэффициенте трения поверхностей f≥0,55. Это значение можно принять в качестве
основного критерия сдвигоустойчивости, и оно соответствует исходному значению Ктр. для монтируемых
стальных контактных поверхностей, обработанных непосредственно перед сборкой абразивно-струйным методом
с чистотой очистки до степени Sa 2,5 и шероховатостью Rz≥40 мкм. Сдвигающие усилия определяют обычно по
показаниям испытательного пресса, а обжимающие - по суммарному усилию натяжения болтов. Отклонение
усилия натяжения и возможные их изменения при эксплуатации могут приводить к тем или иным неточностям в
определении коэффициентов трения.
Частично, указанная проблема сохранения требуемой шероховатости контактных поверхностей и обеспечения
требуемой величины f≥0,55 решена применением разработанного НПЦ Мостов съемного покрытия «Контакт»
(патент РФ №2344149 на изобретение «Антикоррозионное покрытие и способ его нанесения», которое
обеспечивает временную защиту от коррозии отдробеструенных в условиях завода колотой стальной дробью
контактных поверхностей мостовых пролетных конструкций на период их транспортировки и хранения в течение
1-1,5 лет (до начала монтажных работ на строительном объекте). Непосредственно перед монтажом покрытие
«Контакт» подрезается ножом и ручным способом легко снимается «чулком» с контактных поверхностей, после
чего сборка конструкций может производиться без проведения дополнительной абразивно-струйной очистки.
Однако в связи с тем, что в обычной практике проведение монтажно-транспортных операций с пролетными
строениями осуществляется с помощью захватов, фиксируемых в отверстиях контактных поверхностей, временное
защитное покрытие «Контакт» в районе установки захватов повреждается. На строительном объекте приходится
производить повторную абразивно-струйную обработку присоединительных поверхностей, т.к. они после
длительной эксплуатации на открытом воздухе обильно покрыты продуктами ржавления. Выполнение
дополнительной очистки значительно увеличивает трудоемкость монтажных работ. Кроме того, в условиях
открытой атмосферы и удаленности строительных площадок мостов от промышленных центров требуемые
показатели очистки металла труднодостижимы, что, в конечном счете, вызывает снижение фрикционных
показателей, соответственно снижение усилий обжатия высокопрочных метизов, а следовательно, приводят к
снижению качества монтажных работ.
Эксплуатация мостовых конструкций, срок службы которых составляет 80-100 лет, подразумевает постоянное
воздействие на контактные соединения климатических факторов, соответствующих в пределах Российской
Федерации умеренно-холодному климату (У1), а также циклических сдвиговых нагрузок от транспорта,
движущегося по мостам, поэтому со временем требуется замена узлов металлоконструкции. Более того, в
настоящее время обработка металлических поверхностей металлоконструкций осуществляется в заводских
условиях, и при поставке их указываются сведения об условиях обработки поверхности, усилие натяжения
высокопрочных болтов и т.п.
Однако момент поставки и монтаж металлоконструкции может разделять большой временной период, поэтому
возникает необходимость проверки фактической надежности работы фрикционного соединения с
высокопрочными болтами перед монтажом, для обеспечения надежности при их эксплуатации, причем
возможность проверки предусмотрена условиями поставки посредством приложения тестовых пластин
Анализ тенденций развития и современного состояния проблемы в целом свидетельствует о необходимости
совершенствования диагностической и инструментальной базы, способствующей повышению эффективности
реновационных и ремонтных работ конструкций различного назначения.
Качество фрикционных соединений на высокопрочных болтах, в конечном итоге, характеризуется отсутствием
сдвигов соединяемых элементов при восприятии внешней нагрузки как на срез, так и растяжение. Сопротивление
сдвигу во фрикционных соединениях можно определять по формуле:
где

219.

Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; Yb - коэффициент условий работы соединения,
зависящий от количества (n) болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия; Abn - площадь поперечного
сечения болта; f - коэффициент трения по соприкасающимся поверхностям соединенных элементов; Yh коэффициент надежности, зависящий от способа натяжения болтов, коэффициента трения f, разницы между
диаметрами отверстий и болтов, характера действующей нагрузки (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных
болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.8-10).
Известен способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения (патент РФ №2148805, G01L
5/24, опубл. 10.05.2000 г.), заключающийся в отношении измеряемого момента закручивания гайки к
произведению определяемого усилия натяжения болта на его диаметр. Измерения проводят без извлечения
болта из конструкций, путем затягивания гайки на контролируемую величину угла ее поворота от исходного
положения с замером значения момента закручивания в области упругих деформаций и определения
приращения момента затяжки. Приращение усилия натяжения болта определяют по формуле (4):
где
А, А22 - площади поперечного сечения, мм2; a, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм2; αi
- угол поворота гайки от исходного положения; σ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом,
мм.
Следует отметить, что измерение значения момента закручивания гайки производятся с неизвестными
коэффициентами трения контактных поверхностей и коэффициентом закручивания, т.к. затягивание гайки на
заданную величину поворота (α=60°) от исходного положения производят после предварительного ее ослабления,
поэтому он может отличаться от расчетного (нормативного), что не позволяет определить фактические значения
усилий в болтах как при затяжке, так и при эксплуатационных нагрузках. Невозможность точной оценки усилий
приводит к необходимости выбора болтов и их количества на основании так называемого расчета в запас.
В процессе патентного поиска выявлено много устройств, реализующих измерение усилия сдвига (силы трения
покоя), например (патенты РФ №2116614, 2155942 и др.). В них усилие в момент сдвига фиксируется с помощью
электрического сигнала или заранее оттарированной шкалы динамометрического ключа, но точность измерения и
область возможного применения их ограничена, т.к. не позволяет реализовать как при сборочном монтаже
металлоконструкций, так и в процессе их эксплуатации с целью проведения восстановительного ремонта.
Известен способ определения деформации болтового соединения, который заключается в том, что две пластины 1
и 2 устанавливают на накладке 3, скрепляют пластины 1 и 2 с накладкой 3 болтами 4 и 5, расположенными на
одной оси, к пластинам 1 и 2 прикладывают усилие нагружения и определяют величину смещения между ними. О
деформации судят по отношению между величиной смещения между пластинами 1 и 2 и приращением усилия
нагружения, при этом величину смещения определяют между пластинами 1 и 2 вдоль оси, на которой
расположены болты 4 и 5 (Патент №1753341, опубл. 07.08. 1992 г.). На практике этого может и не быть, если
болты, например, расположены несимметрично по отношению к направлению действия продольной силы N, в
силу чего часть контактных площадей будет напряжена интенсивнее других. Поэтому сдвиг в них может произойти
раньше, чем в менее напряженных. В итоге, это может привести к более раннему разрушению всего соединения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ определения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных
болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.35-36). Сущность способа заключается в определении
усилия сдвига посредством образцов-свидетелей, который заключается в том, что образцы изготавливают из
стали, применяемых и собираемых конструкциях. Контактные поверхности обрабатывают по технологии, принятой
в проекте конструкций. Образец состоит из основного элемента и двух накладок, скрепленных высокопрочным
болтом с шайбами и гайкой. Сдвигающие или растягивающие усилия испытательной машины определяют по
показаниям прибора. Затем определяют коэффициент трения, который сравнивают с нормативным значением и в
зависимости от величины отклонения осуществляют меры по повышению надежности работы
металлоконструкции, в основном, путем повышения коэффициента трения.

220.

К недостаткам способа относится то, что отклонение усилий натяжения и возможные их изменения в процессе
нагружения образцов могут приводить к тем или иным неточностям в определении коэффициента трения, т.к.
коэффициент трения может меняться и по другим причинам как климатического, так и эксплуатационного
характера. Кроме того, неизвестно при каком коэффициенте «k» определялось расчетное усилие натяжения
болтов, поэтому фактическое усилие сдвига нельзя с достаточной точностью коррелировать с усилием натяжения.
Следует отметить, что в качестве сдвигающего устройства применяются специальные средства (пресса,
испытательные машины), которых на объекте монтажа или сборки металлоконструкции может не быть, поэтому
желательно применить более точное и надежное устройство для определения усилия сдвига.
Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка способа обеспечения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, устраняющего недостатки, присущие
прототипу и позволяющие повысить надежность монтажа и эксплуатации металлоконструкций с высокопрочными
болтами.
Технический результат достигается за счет того, что в известный способ обеспечения несущей способности
фрикционного соединения с высокопрочными болтами, включающий приготовление образца-свидетеля,
содержащего основной элемент металлоконструкции и накладку, контактирующие поверхности которых
предварительно обработаны по проектной технологии, соединяют их высокопрочным болтом и гайкой при
проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают устройство для определения усилия сдвига и
постепенно увеличивают нагрузку на накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем
сравнивают его с нормативной величиной показателя сравнения, в зависимости от величины отклонения
осуществляют необходимые действия, внесены изменения, а именно:
- в качестве показателя сравнения используют расчетное усилие натяжения, высокопрочного болта, полученное
при заданном (проектном) значении величины k;
- в качестве устройства для определения усилия сдвига на образце-свидетеле используют устройство, защищенное
патентом РФ №88082 на полезную модель, обладающее рядом преимуществ и обеспечивающее достоверность и
точность измерения усилия сдвига.
В зависимости от отклонения отношения между усилием сдвига и усилием натяжения высокопрочного болта от
оптимального значения, для обеспечения надежности работы фрикционного соединения металлоконструкции при
монтаже ее изменяют натяжение болта и/или проводят дополнительную обработку контактирующих
поверхностей.
В качестве показателя сравнения выбрано усилие натяжения болта, т.к. в процессе проведенных исследований
установлено, что оптимальным отношением усилия сдвига к усилию натяжения болта равно 0,56-0,60.
Учитывая то, что при проектировании предусмотрена возможность увеличения усилия закручивания
высокопрочных болтов на 10-20%, то это действие позволяет увеличить сопротивление сдвигу, если отношение
усилия сдвига к усилию натяжения болта отличается от оптимального в пределах 0,50-0,54. Если же это отношение
меньше 0,5, то кроме увеличения усилия натяжения высокопрочного болта необходимо проведение
дополнительной обработки контактирующих поверхностей, т.к. при значительном увеличении момента
закручивания можно сорвать резьбу, поэтому увеличивают коэффициент трения. Если же величина отношения
усилия сдвига к усилию натяжения более 0,60, это означает, что усилие натяжения превышает нормативную
величину, и для надежности металлоконструкции натяжение можно ослабить, чтобы не сорвать резьбу.
Использование вышеуказанного устройства для определения усилия сдвига обусловлено тем, что оно является
переносным и обладает рядом преимуществ перед известными устройствами. Оно содержит неподвижную и
сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага, имеющего отверстие под
нагрузочный болт, оснащенный силоизмерительным устройством, причем неподвижная деталь выполнена из двух
стоек, торцевые поверхности которых скреплены фигурной планкой, каждая из стоек снабжена отверстиями под
болтовое соединение для крепления к металлоконструкции, а также отверстием для вала, на котором закреплен
рычаг, с возможностью соединения его с фигурной планкой, а между выступом рычага и сдвигаемой деталью
металлоконструкции установлен самоустанавливающийся сухарик, выполненный из закаленного материала. В
качестве силоизмерительного устройства используется динамометрический ключ с предварительно
оттарированной шкалой для фиксации момента затяжки.

221.

Ниже приводится реализация предлагаемого способа обеспечения несущей способности металлоконструкции на
примере мостового пролета.
На чертеже приведена основная часть устройства и образец-свидетель.
Устройство состоит: из корпуса 1, рычага 2, насаженного на вал 3, динамометричесого ключа 4, снабженного
шкалой 5 и накидной головкой 6, болтовое соединение, состоящее из болта 7 и гайки 8, плавающий сухарик 9,
выполненный из закаленной стали, образец-свидетель состоит из металлической накладки 10, пластины 11
обследуемой металлоконструкции, соединенные между собой высокопрочным болтовым соединением 12, а
также болтовое соединение 13, предназначенное для крепление корпуса измерительного устройства к
неподвижной металлической пластине 11.
Способ реализуется в следующей последовательности. Собирается образец-свидетель путем соединения тестовой
накладки 10 с пластиной металлоконструкции 11, если производится ремонт на обследуемом объекте, причем
контактирующая поверхность пластины обрабатывается дробепескоструйным способом, чтобы обеспечить
нормативный коэффициент трения f>0,55 или, если же осуществляется заводская поставка перед монтажом, то
берут две тестовых накладки, контактирующие поверхности которых уже обработаны в заводских условиях.
Соединение пластин 10, 11 осуществляют высокопрочным болтом и гайкой с применением шайб. Усилие
натяжения высокопрочного болта должна соответствовать проектной величине. Расчетный момент закручивания
определяют по формуле 2. Затем на неподвижную пластину 11 устанавливают устройство для определения усилия
сдвига путем закрепления корпуса 1, болтовым соединением 12 (болт, гайка, шайбы) таким образом, чтобы
сухарик 9 соприкасался с накладкой 10 и рычагом 2, размещенным на валу 3. Далее, динамометрический ключ 4,
снабженный оттарированной шкалой 5, посредством сменной головки 6 надевается на болт 7. Устройство готово к
работе.
Вращением динамометрического ключа 4 осуществляют нагрузку на болт 7. Усилие натяжения болта через рычаг 5
передается на сухарик 9, который воздействует на сдвигаемую деталь 10 (тестовая пластина). Момент
закручивания болта 7 фиксируется на шкале 5 динамометрического ключа 4. В момент сдвига детали 10
фиксируют полученную величину. Это усилие и является усилием сдвига (силой трения покоя). Сравнивают
полученную величину момента сдвига (Мсд) с расчетной величиной - моментом закручивания болта (Мр). В
зависимости от величины Мсд/Мз производят действия по обеспечению надежности монтажа конкретной
металлоконструкции, а именно:
- при отношении Мсд/Мз=0,54-0,60, т.е. соответствует или близко к оптимальному значению, корректировку в
технологию монтажа не вносят;
- при отношении Мсд/Мз=0,50-0,53, то при монтаже металлоконструкции увеличивают усилие натяжения
высокопрочного болтов примерно на 10-15%;
- при отношении Мсд/Мз<0,50 необходимо кроме увеличения усилия натяжения высокопрочных болтов при
монтаже металлоконструкции дополнительно обработать контактирующие поверхности поставленных заводом
деталей металлоконструкции дробепескоструйным методом.
При отношении Мсд/Мз>0,60, целесообразно уменьшить усилие натяжения болта, т.к. возможно преждевременная
порча резьбы из-за перегрузки.
Все эти действия позволят повысить надежность эксплуатации смонтированной металлоконструкции.
Преимуществом предложенного способа обеспечения несущей способности металлоконструкций заключается в
его универсальности, т.к. его можно использовать для любых болтовых соединений на высокопрочных болтах
независимо от сложности конструкции, диаметров крепежных болтов и методов обработки соприкасающихся
поверхностей, причем т.к. измерение усилия сдвига на обследуемой конструкции и образце производятся
устройством при сопоставимых условиях, оценка несущей способности является наиболее достоверной.
В настоящее время предлагаемый способ прошел испытания на нескольких строительных площадках и выданы
рекомендации к его применению в отрасли.
Формула изобретения

222.

1. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с высокопрочными
болтами, включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент металлоконструкции и тестовую
накладку, контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии,
соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на
элемент металлоконструкции устройство для определения усилия сдвига и постепенно увеличивают нагрузку на
накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с нормативной величиной
показателя сравнения, далее, в зависимости от величины отклонения, осуществляют коррекцию технологии
монтажа, отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта, а определение усилия сдвига на образце-свидетеле осуществляют устройством,
содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной частью устройства и имеющего отверстие
под нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой накладкой помещают самоустанавливающийся
сухарик, выполненный из закаленного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию натяжения
высокопрочного болта в диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа не производят, при отношении в
диапазоне 0,50-0,53 при монтаже увеличивают натяжение болта, а при отношении менее 0,50, кроме увеличения
усилия натяжения, дополнительно проводят обработку контактирующих поверхностей металлоконструкции.
Адреса американских и немецких фирм, организация
занимающихся проектированием, изготовлением монтажом
гасителей
динамических колебаний для применения испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения
из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина
проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом
с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых
и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
"Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими
коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров )
через реку Суон в штате Монтана в 2017 году, при импульсных растягивающих нагрузках с использованием
протяжных фрикционно-подвижных соединений с контролируемым натяжением из латунных ослабленных
болтов, в поперечном сечении резьбовой части с двух сторон с образованными лысками, по всей длине резьбы
латунного болта и их программная реализация расчета, в среде вычислительного комплекса SCAD Office c
использованием изобретений проф .дтн ПГУПС А.М.Уздина № 154506 «Панель противовзрывная», № 165076
«Опора сейсмостойкая» , № 2010136746, 1143895, 1168755, 1174616
пластичных ферм
При испытании узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6
, 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью
10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия
1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС
А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими
американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году, с применением фрикционно-подвижных, для сдвига болтовых соединений для обеспечения
сейсмостойкости конструкций здания: масса здания уменьшается, частота собственных колебаний
организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм
увеличивается, а сейсмическая нагрузка падает в
странах
США , Германии, Китае и др

223.

JCM Industries, Inc. P. O. Box 1220 Nash, TX 75569-1220
www.jcmindustries.com
For information, contact: Pacific Flow Control Ltd. P.O. Box 31039 RPO
Thunderbird Langley V1M 0A9 Call Toll Free: 1-800-585-TAPS (8277)
Phone: 604-888-6363 www.pacificflowcontrol.ca
INDUSTRIES S 'IMSERTS St Fabricated Tapping Sleeves Carbon Steel
- Stainless Steel 21919 20th Avenue SE • Suite 100 • Bothell, WA 98021
425.951.6200 • 1.800.426.9341 • Fax: 425.951.6201 www.romac.com
CORPORATE HEADQUARTERS 21919 20th Avenue SE Bothell, WA
98021 [map] Toll Free: 800.426.9341 Local: 425.951.6200 Fax:
425.951.620 Website address: www.romac.com
NON-METALLIC EXPANSION JOINT DIVISION FLUID SEALING
ASSOCIATION 994 Old Eagle School Road, Suite 1019, Wayne, PA
19087 Telephone: (610) 971-4850Facsimile: (610) 971-4859
Fluid Sealing Association 994 Old Eagle School Road #1019
PA 19087-1866 610.971.4850 (USA)
Wayne,
WILLBRANDT KG Schnackenburgallee 180 22525 Hamburg Germany
Phone +49 40 540093-0 Fax +49 40 540093-47 [email protected]
Subsidiary Hanover Reinhold-Schleese-Str. 22 30179 Hannover
Germany Tel +49 511 99046-0 Fax +49 511 99046-30
[email protected]
Subsidiary Berlin Breitenbachstra?e 7 – 9
13509 Berlin
Germany Tel +49 30 435502-25 Fax +49 30 435502-20
[email protected] WILLBRANDT
Gummiteknik A/S Finlandsgade
29 4690 Haslev Denmark www.willbrandt.dk www.willbrandt.se
СТП 006 -97
СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ В СТАЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ»
МОСКВА 1998 Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским центром «Мосты» ОАО « ЦНИИС» (канд. техн. наук А.С. П латонов, канд.
техн. наук И.Б . Ройзм ан, инж . А.В. К ру чинки н, канд. техн. наук М.Л. Лобков, инж . М .М. Мещеряков)
ВНЕСЕН Научно-техническим центром Корпорации «Трансстрой»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Корпорацией «Трансстрой» распоряжением от 09 октября 1997 г. № МО-233
3 СОГЛАСОВАН специализированными фирмами « Мостострой», «Транспроект» Корпорации «Трансстрой»,
Главным управлением пути Министерства путей сообщения РФ
4 С введением настоящего стандарта утрачивает силу ВСН 163 -69 «Инструкция по технологии устройства
соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов»
Л. 1 Несущая способность соединений на высокопрочных болтах оценивается испытанием на сдвиг при сжатии
двух срезных одноболтовы х образцов.

224.

Отбор образцов выполняется в соответствии с пунктом 8.12.
Л. 2 Образцы изготовляют из стали, применяемой в конструкции возводимого сооружения (рис. Л.1).
Рис. Л. 1 . Образец для испытания на сдвиг при сжатии (выполнен согласно изобретениям: №№ 1143895, 1168755, 1174616, №
2010136746 E04 C2/00 " СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРО-ВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕР-ГИИ" опубликовано 20.01.2013 , № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая»,
опубликовано 10.10.16, Бюл. № 28 , согласно заявки на изобретение № 20181229421/20 (47400) от 10.08.2018 "Опора
сейсмоизолирующая "гармошка", E04 Н 9 /02, заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 "Антисейсмическое
фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопро-водов" F 16L 23/02 , заявки на изобретение № 2016119967/20( 031416) от
23.05.2016 "Опора сейсмоизолирующая маят-никовая" E04 H 9/02, заявки на изобретение № 20190028 "Виброизолирующая опора E04 Н
9 /02 для лабораторного испытание на взрывостойкость и взрывопожаростойкость сейсмостойкость фрагментов крепления на ФФПС).
:1 - основной элемент; 2 - накладка; 3 - высокопрочный болт с шайбами и гайкой (в скобках размеры при
использовании болтов М27 )
Пластины 1 и 2 вырезают газорезкой с припуском 2 - 3 мм по контуру, а затем фрезеруют до проектных размеров в
плане. Отверстия образуются сверлением, заусенцы по кромкам и в отверстиях удаляются.
Пластины должны быть плоскими, не иметь грибовидности или выпуклости.
Л .3 Контактные поверхности пластин 1 и 2 обрабатываются по технологии, принятой в проекте сооружения.
Используются высокопрочные болты, подготовленные к установке и натяжению в монтажных соединениях
конструкции. Натяжение болта осуществляется динамометрическими ключами, применяемыми на строительстве
при сборке соединений на высокопрочных болтах.
Пластины перед натяжением болта устанавливаются так, чтобы был гарантирован зазор «над болтом» в отверстии
пластины 7 .
После натяжения болта опорные торцы пластин 1 и 2 должны быть параллельны, а торцы пластин 2 находиться на
одном уровне.
Сведения о сборке образцов заносятся в протокол.
Образцы испытывают на сжатие на прессе развивающем усилие не менее 50 тс. Точность испытательной машины
должна быть не ниже ±2 % .
Образец нагружается до момента сдвига средней пластины 1 о т носительно пластин 2 и при этом фиксируется
нагрузка Т, характеризующая исчерпание несущей способности образца. Испытания рекомендуется проводить с
записью диаграммы сжатия образца. Для суждения о сдвиге необходимо нанести риски на пластинах 1 и 2 .
Результаты испытания заносятся в протокол, где отмечается дата испытания, маркировка образца, нагрузка,
соответствующая сдвигу (прикладывается диаграмма сжатия), и фамилии лиц, проводивших испытания.
Протокол со сведениями по отбору и испытанию образцов предъявляется при приемке соединений.
Л .4 Несущая способность образца Т, полученная при испытании и расчетное усилие Q bh , принятое в проекте
сооружения, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элеме нтов, стянутых
одним высокопрочным болтом (одним болтоконтактом), оценивается соотношением Qbh ≤ Т/ 2 в каждом из трех
образцов.
В случае невыполнения указанного соотношения решение принимается комиссионно с участием заказчика,
проектной и научно-исследовательской организаций.
Приложение М (информационное) Библиография
*1 + . Правила по охране труда при сооружении мостов. ЦНИИС, 1991 г.
*2 + . Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Госгортехнадзор СССР,
1970 г.
[3 ] . Санитарные правила при работе с эпоксидными смолами. Госсанинспекция СССР, 1960 г.

225.

*4 + . Типовая инструкция по охране труда при хранении и перевозке горюч их, легко воспламеняющихся и
взрывоопасных грузов. Оргт рансст рой, 1978 г.
* 5 + . Правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ. П ПБ1 -93 Российской
Федерации.

226.

227.

228.

229.

230.

231.

232.

233.

234.

235.

236.

237.

238.

239.

ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ165 076
РОССИЙСКАЯ
(19)
ФЕДЕРАЦИЯ
RU

240.

(11)
165 076
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ U1
(51) МПК
СЛУЖБА
E04H
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ 9/02 (2006.01)
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее
Статус:
изменение статуса: 07.06.2017)
)(22) Заявка: 2016102130/03,
22.01.2016
) Дата начала отсчета срока
действия патента:
22.01.2016
иоритет(ы):
) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл.
№ 28
рес для переписки:
197371, Санкт-Петербург,
Коваленко Александр Иванович
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ 165 076
(57) Реферат:
Опора сейсмостойкая предназначена для защиты объектов от сейсмических воздействий за
счет использования фрикцион но податливых соединений. Опора состоит из корпуса в
котором выполнено вертикальное отверстие охватывающее цилиндрическую поверхность
щтока. В корпусе, перпендикулярно вертикальной оси, выполнены отверстия в которых
установлен запирающий калиброванный болт. Вдоль оси корпуса выполнены два паза
шириной <Z> и длиной <I> которая превышает длину <Н> от торца корпуса до нижней точки
паза, выполненного в штоке. Ширина паза в штоке соответствует диаметру калиброванного
болта. Для сборки опоры шток сопрягают с отверстием корпуса при этом паз штока
совмещают с поперечными отверстиями корпуса и соединяют болтом, после чего одевают
гайку и затягивают до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки приводит к уменьшению
зазора<Z>корпуса, увеличению сил трения в сопряжении корпус-шток и к увеличению усилия
сдвига при внешнем воздействии. 4 ил.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты сооружений, объектов и
оборудования от сейсмических воздействий за счет использования фрикционно податливых
соединений. Известны фрикционные соединения для защиты объектов от динамических
воздействий. Известно, например Болтовое соединение плоских деталей встык по Патенту RU

241.

1174616, F15B 5/02 с пр. от 11.11.1983. Соединение содержит металлические листы, накладки и
прокладки. В листах, накладках и прокладках выполнены овальные отверстия через которые
пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и накладки в пакет. При малых
горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не преодолеваются. С
увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание листов или прокладок
относительно накладок контакта листов с меньшей шероховатостью. Взаимное смещение
листов происходит до упора болтов в края овальных отверстий после чего соединения работают
упруго. После того как все болты соединения дойдут до упора в края овальн ых отверстий,
соединение начинает работать упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет
смятия листов и среза болтов. Недостатками известного являются: ограничение демпфирования
по направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных отверстий; а также
неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно также Устройство для
фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических воздействий по Патенту TW
201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, E04B 1/98,
F16F 15/10. Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый объект,
нескольких сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены
продольные пазы. Трение демпфирования создается между пластинами и наружными
поверхностями сегментов. Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы,
проходят запирающие элементы - болты, которые фиксируют сегменты и пластины друг
относительно друга. Кроме того, запирающие элементы проходят через блок поддержки, две
пластины, через паз сегмента и фиксируют конструкцию в заданном положении. Таким образом
получаем конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но, при возникновении
сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжениях, смещается от
своего начального положения, при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и сложность
расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества
сопрягаемых трущихся поверхностей до одного сопряжения отверстие корпуса - цилиндр штока,
а также повышение точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора сейсмостойкая выполнена из
двух частей: нижней - корпуса, закрепленного на фундаменте и верхней - штока,
установленного с возможностью перемещения вдоль общей оси и с возможностью ограничения
перемещения за счет деформации корпуса под действием запорного элемента. В корпусе
выполнено центральное отверстие, сопрягаемое с цилиндрической поверхностью штока, и
поперечные отверстия (перпендикулярные к центральной оси) в которые устанавливают
запирающий элемент-болт. Кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнены
два открытых паза, которые обеспечивают корпусу возможность деформироваться в
радиальном направлении. В теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз ширина
которого соответствует диаметру запирающего элемента (болта), а длина соответствует
заданному перемещению штока. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении штокотверстие корпуса, а продольные пазы обеспечивают возможность деформации корпуса и
«переход» сопряжения из состояния возможного перемещения в состояние «запирания» с
возможностью перемещения только под сейсмической нагрузкой. Длина пазов корпуса
превышает расстояние от торца корпуса до нижней точки паза в штоке. Сущность предлагаемой
конструкции поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез А-А (фиг. 2); на фиг. 2
изображен поперечный разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3 изображен разрез В-В (фиг. 1); на фиг. 4
изображен выносной элемент 1 (фиг. 2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное отверстие
диаметром «D», которое охватывает цилиндрическую поверхность штока 2 например по

242.

подвижной посадке H7/f7. В стенке корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия
в которых установлен запирающий элемент - калиброванный болт 3. Кроме того, вдоль оси
отверстия корпуса, выполнены два паза шириной «Z» и длиной «I». В теле штока вдоль оси
выполнен продольный глухой паз длиной «h» (допустмый ход штока) соответствующий по
ширине диаметру калиброванного болта, проходящего через этот паз. При этом длина пазов «I»
всегда больше расстояния от торца корпуса до нижней точки паза «Н». В нижней части корпуса
1 выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части штока 2
выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом. Сборка опоры заключается в том,
что шток 2 сопрягается с отверстием «D» корпуса по подвижной посадке. Паз штока совмещают
с поперечными отверстиями корпуса и соединяют калиброванным болтом 3, с шайбами 4, с
предварительным усилием (вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя шток и корпус в
положении при котором нижняя поверхность паза штока контактирует с поверхностью болта
(высота опоры максимальна). После этого гайку 5 затягивают тарировочным ключом до
заданного усилия. Увеличение усилия затяжки гайки (болта) приводит к деформации корпуса и
уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь приводит к увеличению
допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса - цилиндр штока.
Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток зависит от величины усилия затяжки гайки
(болта) и для каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов,
шероховатости поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально.
При воздействии сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении корпус-шток,
происходит сдвиг штока, в пределах длины паза выполненного в теле штока, без разрушения
конструкции.
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел,
закрепленный запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе выполнено центральное
вертикальное отверстие, сопряженное с цилиндрической поверхностью штока, при этом шток
зафиксирован запорным элементом, выполненным в виде калиброванного болта, проходящего
через поперечные отверстия корпуса и через вертикальный паз, выполненный в теле штока и
закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в корпусе, параллельно центральной
оси, выполнено два открытых паза, длина которых, от торца корпуса, больше расстояния до
нижней точки паза штока.

243.

244.

245.

246.

247.

2 148805 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU

248.

(11)
2 148 805
(13)
C1
(51) МПК
G01L 5/24 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 19.09.2011)
Пошлина:учтена за 3 год с 27.11.1999 по 26.11.2000
(21)(22) Заявка: 97120444/28, 26.11.1997
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
26.11.1997
(71) Заявитель(и):
Рабер Лев Матвеевич (UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(72) Автор(ы):
(45) Опубликовано: 10.05.2000 Бюл. № 13
Рабер Лев Матвеевич (UA),
Кондратов В.В.(RU),
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Чесноков А.С., Княжев А.Ф. Хусид Р.Г.(RU),
Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах. - М.: Стройиздат, 1974,
Миролюбов Ю.П.(RU)
с.73-77. SU 763707 A, 15.09.80. SU 993062 A, 30.01.83. EP 0170068 A'', 05.02.86.
(73) Патентообладатель(и):
Адрес для переписки:
Рабер Лев Матвеевич (UA),
190031, Санкт-Петербург, Фонтанка 113, НИИ мостов
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАКРУЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области мостостроения и другим областям строительства и эксплуатации
металлоконструкций для определения параметров затяжки болтов. В эксплуатируемом соединении производят
затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения. Предварительно ослабляют ее
затягивание. Замеряют при затягивании значение момента закручивания гайки в области упругих деформаций.
Определяют приращение момента закручивания. Приращение усилия натяжения болта определяют по рассчетной
формуле. Коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр. Технический результат
заключается в возможности проведения испытаний в конкретных условиях эксплуатации соединений для
повышения точности результатов испытаний.

249.

Изобретение относится к технике измерения коэффициента закручивания резьбового соединения,
преимущественно высокопрочных болтов, и может быть использовано в мостостроении и других отраслях
строительства и эксплуатации металлоконструкций для определения параметров затяжки болтов.
При проверке величины натяжения N болтов, преимущественно высокопрочных, как на стадии приемки
выполненных работ (Инструкция по технологии устройства соединений на высокопрочных болтах в стальных
конструкциях мостов. ВСН 163-69. М. , 1970, с. 10-18. МПС СССР, Минтрансстрой СССР), так и в период
обследования конструкций (строительные нормы и правила СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила
обследований и испытаний. - М., Стройиздат, 1987, с. 25-27), используют динамометрические ключи. Этими
ключами измеряют момент закручивания Mз, которым затянуты гайки.
Основой этой методики измерений является исходная формула (Вейнблат Б.М. Высокопрочные болты в
конструкциях мостов. М.,Транспорт, 1971, с. 60-64):
Mз = Ndk,
где d - номинальный диаметр болта;
k - коэффициент закручивания, зависящий от условий трения в резьбе и под опорой гайки.
Измеряя тем или иным способом прикладываемый к гайке момент закручивания, рассчитывают при известном
коэффициенте закручивания усилие натяжения болта N.
Очевидно, что при достаточной точности регистрации моментов точность данной методики зависит от того, в
какой мере действительные коэффициенты закручивания k соответствуют расчетным величинам.
Методика обеспечивает необходимую точность проверки величины натяжения болтов, как правило, лишь на
стадии приемки выполненных работ, поскольку предусматриваемая технологией постановки болтов стабилизация
коэффициента k кратковременна.
Значения k для болтов, находящихся в эксплуатируемых конструкциях, может изменяться в широких пределах, что
вносит существенную неточность в результаты измерений. По данным Чеснокова А.С. и Княжева А.Ф.
("Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах". М., Стройиздат, 1974, табл. 17, с. 73) коэффициент
закручивания зависит от качества смазки резьбы и может изменяться в пределах 0,12-0,264. Таким образом
измеренные усилия в болтах с помощью динамометрических ключей могут отличаться от фактических значений
более чем в 2 раза.
Известен более прогрессивный способ непосредственного измерения усилий в болтах, где величина
коэффициента k не оказывает влияния на результаты измерений. Способ реализован с помощью устройства (А.св.
N 1139984 (СССР). Устройство для контроля усилий затяжки резьбовых соединений (Бокатов В.И., Вишневский И.И.,
Рабер Л.М., Голиков С.П. - Заявл. 08.12.83, N 3670879), опыт применения которого выявил его надежную работу в
случае сравнительно непродолжительного (до пяти лет) срока эксплуатации конструкций. При более длительном
сроке эксплуатации срабатывание предусмотренных конструкцией устройства пружин происходит недостаточно
четко, поскольку с течением времени неподвижный контакт резьбовой пары приводит к увеличению
коэффициента трения покоя. Этот коэффициент иногда достигает таких величин, что величина момента сил трения
в резьбе превосходит величину крутящего момента, создаваемого преднапряженными пружинами. Естественно в
этих условиях пружины срабатывать не могут.
Существенно ограничивает применение устройства необходимость свободно выступающей над гайкой резьбы
болта не менее, чем на 20 мм. Наличие таких болтов в узлах и прикреплениях должно специально
предусматриваться.
В целом независимо от способа измерения усилий в болтах, в случае выявления недостаточного их натяжения
необходимо назначить величину момента закручивания для подтяжки болтов. Для назначения этого момента
необходимы знания фактического значения коэффициента закручивания k.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению (прототип) является способ измерения
коэффициента закручивания болтов с учетом влияния времени, аналогичному влиянию качества изготовления
болтов (Чесноков А. С. , Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах. - М., Стройиздат,
1974, с. 73, последний абзац).

250.

Способ состоит в раскручивании гайки и извлечении болта из конструкции, определении коэффициента ki в
лабораторных условиях (см. тот же источник, с. 74-77) путем одновременного обеспечения и контроля заданного
усилия N и прикладываемого к гайке момента M.
Очевидно, что столь трудоемкий способ не может быть широко использован, поскольку для статистической
оценки необходимо произвести испытания нескольких десятков или даже сотен болтов. Кроме того, при
извлечении болта из конструкции резьбу гайки прогоняют по окрашенной или загрязненной резьбе болта, а
испытания в лабораторных условиях производят, как правило, не на том участке резьбы, на котором болт быть
сопряжен с гайкой в пакете. Все это ставит под сомнение достоверность результата испытаний.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в эксплуатируемом соединении производят затягивание
гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения, произведя предварительно для этого
ослабление ее затягивания. Затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота в области упругих
деформаций производят с замером значения момента закручивания гайки и определяют приращение момента
закручивания. При этом приращение усилия натяжения болта определяют по формуле
ΔN = Ai/A22•ai/a22•α
/60o(170-0,96δ), кH, (1)
где A, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
o
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм.
Коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
Такой способ позволяет в отличие от прототипа проводить испытания болтов в эксплуатируемом соединении и
повысить точность определения величины коэффициента закручивания за счет исключения необходимости
прогона резьбы гайки по окрашенной или загрязненной резьбе болта. Кроме того, в отличие от прототипа
испытания проводят на том же участке резьбы, на котором болт сопряжен с гайкой постоянно. Способ
осуществляется следующим образом:
- с помощью динамометрического ключа измеряют момент закручивания гайки испытуемого болта - Mз;
- производят ослабление затягивания гайки испытуемого болта до момента (0,1 . . . 0,2) Mз и измеряют
фактическую величину этого момента (исходное положение) - Mн;
- наносят, например, мелом, метки на двух точках гайки и соответственно на пакете. Угол между метками
соответствует заданному углу поворота гайки; как правило, этот угол составляет 60 o.
- поворачивают гайку на заданный угол αo и измеряют величину момента закручивания гайки по достижении этого
угла - Mк.
- вычисляют приращение момента закручивания
ΔM = Mк-Mн, Hм;
- определяют соответствующее повороту гайки на угол αo приращение усилия натяжения болта ΔN по
эмпирической формуле (1);
- производят вычисление коэффициента закручивания k болта диаметром d:
k = ΔM/ΔNd.
Формула для определения ΔN получена в результате анализа специально проведенных экспериментов, состоящих
в исследовании влияния толщины пакета и уточнении влияния толщины и количества деталей, составляющих
пакет эксплуатируемого соединения, на стабильность приращения усилия натяжения болтов при повороте гайки
на угол 60o от исходного положения.

251.

Поворот гайки на 60o соответствует середине области упругих деформаций болта (Вейнблат Б.М. Высокопрочные
болты в конструкциях мостов - М., Транспорт, 1974, с. 65-68). В пределах этой области, равному приращению угла
поворота гайки, соответствует равное приращение усилий натяжения болта. Величина этого приращения в плотно
стянутом болтами пакете, при постоянном диаметре болта зависит от толщины этого пакета. Следовательно,
поворот гайки на определенный угол в области упругих деформаций идентичен созданию в болте заданного
натяжения. Этот эффект явился основой предложенного способа определения коэффициента закручивания.
Угол поворота гайки 60o технологически удобен, поскольку он соответствует перемещению гайки на одну грань.
Погрешность системы определения коэффициента закручивания, характеризуемая как погрешностью выполнения
отдельных операций, так и погрешностью регистрации требуемых параметров, составляет около ± 8% (см. Акт
испытаний).
Таким образом, предложенный способ определения коэффициента закручивания резьбовых соединений дает
возможность проводить испытания в конкретных условиях эксплуатации соединений, что повышает точность
полученных результатов испытаний.
Полученные с помощью предложенного способа значения коэффициента закручивания могут быть использованы
как при определении усилий натяжения болтов в период обследования конструкций, так при назначении
величины момента для подтяжки болтов, в которых по результатам обследования выявлено недостаточное
натяжение.
Эффект состоит в повышении эксплуатационной надежности конструкций различного назначения.
Формула изобретения
Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения, заключающийся в измерении
параметров затяжки соединения, по которым вычисляют коэффициент закручивания, отличающийся тем, что в
эксплуатируемом соединении производят затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного
положения, произведя предварительно для этого ослабление ее затягивания, с замером значения момента
закручивания гайки в области упругих деформаций и определяют приращение момента закручивания, при этом
приращение усилия натяжения болта определяют по формуле
где Ai, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм,
а коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
2413098 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(19)
RU
(11)
2 413 098
(13)
C1
(51) МПК
F16B 31/02 (2006.01)
G01N 3/00 (2006.01)

252.

Статус: прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса: 07.08.2017)
Пошлина:учтена за 7 год с 20.11.2015 по 19.11.2016
(21)(22) Заявка: 2009142477/11, 19.11.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
19.11.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 19.11.2009
(45) Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU
1753341 A1, 07.08.1992. SU 1735631 A1, 23.05.1992. JP
2008151330 A, 03.07.2008. WO 2006028177 A1, 16.03.2006.
(72) Автор(ы):
Кунин Симон Соломонович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна (RU)
(73) Патентообладатель(и):
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ
ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ПРОИЗВОДСТВЕННОИНЖИНИРИНГОВАЯ ФИРМА "ПАРТНЁР" (RU)
Адрес для переписки:
197374, Санкт-Петербург, ул. Беговая, 5, корп.2, кв.229, М.И.
Лифсону
(54) СПОСОБ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКОПРОЧНЫМИ
БОЛТАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с высокопрочными
болтами. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с
высокопрочными болтами включает приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент
металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности которых, предварительно обработанные
по проектной технологии, соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения
болта, устанавливают на элемент металлоконструкции устройство для определения усилия сдвига и постепенно
увеличивают нагрузку на накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с
нормативной величиной показателя сравнения, далее в зависимости от величины отклонения осуществляют
коррекцию технологии монтажа. В качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта. Определение усилия сдвига на образце-свидетеле осуществляют устройством,
содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной частью устройства, и имеющего отверстие
под нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой накладкой помещают самоустанавливающийся
сухарик, выполненный из закаленного материала. В результате повышается надежность соединения. 1 з.п. ф-лы, 1
ил.
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с высокопрочными
болтами, но может быть использовано для определения фактического напряженно-деформированного состояния
болтовых соединений в различных конструкциях, в частности стальных мостовых конструкциях, как находящихся в
эксплуатации, так и при подготовке отдельных узлов к монтажу.

253.

Мостовые пролетные металлоконструкции соединяются с помощью сварки (неразъемные), а также с помощью
болтовых фрикционных соединений, в которых передача усилия обжатия соединяемых элементов
высокопрочными метизами осуществляется только силами трения по контактным плоскостям усилием обжатия
болтов до 22 т и выше.
Расчетное предельное состояние фрикционного соединения характеризуется наступлением общего сдвига по
среднему ряду болтов. Сдвигающее усилие, отнесенное к одному высокопрочному болту и одной плоскости
трения, определяют по формуле:
где k - обобщенный коэффициент однородности, включающий также коэффициент
работы мостов m1=0,9; m2 - коэффициент условий работы соединения; Рн - нормативное усилие натяжения болта;
fн - нормативный коэффициент трения.
В настоящее время основным нормативными показателями несущей способности фрикционных соединений с
высокопрочными болтами, которые отражаются в проектной документации, являются усилие натяжения болта и
нормативный коэффициент трения, с учетом условий работы фрикционного соединения. Нормативное усилие
натяжения болтов назначается с учетом механических характеристик материала и его определяют по формуле:
, где Р - усилие натяжения болта (кН); М - крутящий момент, приложенный к гайке для
натяжения болта на заданное нормативное усилие, (Нм); d - диаметр болта (мм); k - коэффициент, который
должен быть в пределах 0,17-0,22 при коэффициенте трения (f≥0,55).
Как на стадии сборки соединений, так и в случае проведения ремонтных работ с разборкой ранее выполненных
соединений важными являются вопросы оценки коэффициентов трения по соприкасающимся поверхностям
соединяемых элементов. Этот вопрос приобретает особую актуальность в случае сочетания металлических
поверхностей, находящихся в эксплуатации с новыми элементами, а также для оценки возможности повторного
использования высокопрочных болтов. В качестве нормативного коэффициента трения принимается
среднестатистическое значение, определенное по возможно большему объему экспериментального материала
раздельно для различных методов подготовки контактных поверхностей.
Практикой выполнения монтажных работ установлено, что наиболее эффективно сдвигоустойчивость контактных
соединений выполняется при коэффициенте трения поверхностей f≥0,55. Это значение можно принять в качестве
основного критерия сдвигоустойчивости, и оно соответствует исходному значению Ктр. для монтируемых
стальных контактных поверхностей, обработанных непосредственно перед сборкой абразивно-струйным методом
с чистотой очистки до степени Sa 2,5 и шероховатостью Rz≥40 мкм. Сдвигающие усилия определяют обычно по
показаниям испытательного пресса, а обжимающие - по суммарному усилию натяжения болтов. Отклонение
усилия натяжения и возможные их изменения при эксплуатации могут приводить к тем или иным неточностям в
определении коэффициентов трения.
Частично, указанная проблема сохранения требуемой шероховатости контактных поверхностей и обеспечения
требуемой величины f≥0,55 решена применением разработанного НПЦ Мостов съемного покрытия «Контакт»
(патент РФ №2344149 на изобретение «Антикоррозионное покрытие и способ его нанесения», которое
обеспечивает временную защиту от коррозии отдробеструенных в условиях завода колотой стальной дробью
контактных поверхностей мостовых пролетных конструкций на период их транспортировки и хранения в течение
1-1,5 лет (до начала монтажных работ на строительном объекте). Непосредственно перед монтажом покрытие
«Контакт» подрезается ножом и ручным способом легко снимается «чулком» с контактных поверхностей, после
чего сборка конструкций может производиться без проведения дополнительной абразивно-струйной очистки.
Однако в связи с тем, что в обычной практике проведение монтажно-транспортных операций с пролетными
строениями осуществляется с помощью захватов, фиксируемых в отверстиях контактных поверхностей, временное
защитное покрытие «Контакт» в районе установки захватов повреждается. На строительном объекте приходится
производить повторную абразивно-струйную обработку присоединительных поверхностей, т.к. они после
длительной эксплуатации на открытом воздухе обильно покрыты продуктами ржавления. Выполнение
дополнительной очистки значительно увеличивает трудоемкость монтажных работ. Кроме того, в условиях
открытой атмосферы и удаленности строительных площадок мостов от промышленных центров требуемые
показатели очистки металла труднодостижимы, что, в конечном счете, вызывает снижение фрикционных
показателей, соответственно снижение усилий обжатия высокопрочных метизов, а следовательно, приводят к
снижению качества монтажных работ.

254.

Эксплуатация мостовых конструкций, срок службы которых составляет 80-100 лет, подразумевает постоянное
воздействие на контактные соединения климатических факторов, соответствующих в пределах Российской
Федерации умеренно-холодному климату (У1), а также циклических сдвиговых нагрузок от транспорта,
движущегося по мостам, поэтому со временем требуется замена узлов металлоконструкции. Более того, в
настоящее время обработка металлических поверхностей металлоконструкций осуществляется в заводских
условиях, и при поставке их указываются сведения об условиях обработки поверхности, усилие натяжения
высокопрочных болтов и т.п.
Однако момент поставки и монтаж металлоконструкции может разделять большой временной период, поэтому
возникает необходимость проверки фактической надежности работы фрикционного соединения с
высокопрочными болтами перед монтажом, для обеспечения надежности при их эксплуатации, причем
возможность проверки предусмотрена условиями поставки посредством приложения тестовых пластин
Анализ тенденций развития и современного состояния проблемы в целом свидетельствует о необходимости
совершенствования диагностической и инструментальной базы, способствующей повышению эффективности
реновационных и ремонтных работ конструкций различного назначения.
Качество фрикционных соединений на высокопрочных болтах, в конечном итоге, характеризуется отсутствием
сдвигов соединяемых элементов при восприятии внешней нагрузки как на срез, так и растяжение. Сопротивление
сдвигу во фрикционных соединениях можно определять по формуле:
где
Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; Yb - коэффициент условий работы соединения,
зависящий от количества (n) болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия; Abn - площадь поперечного
сечения болта; f - коэффициент трения по соприкасающимся поверхностям соединенных элементов; Yh коэффициент надежности, зависящий от способа натяжения болтов, коэффициента трения f, разницы между
диаметрами отверстий и болтов, характера действующей нагрузки (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных
болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.8-10).
Известен способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения (патент РФ №2148805, G01L
5/24, опубл. 10.05.2000 г.), заключающийся в отношении измеряемого момента закручивания гайки к
произведению определяемого усилия натяжения болта на его диаметр. Измерения проводят без извлечения
болта из конструкций, путем затягивания гайки на контролируемую величину угла ее поворота от исходного
положения с замером значения момента закручивания в области упругих деформаций и определения
приращения момента затяжки. Приращение усилия натяжения болта определяют по формуле (4):
где
А, А22 - площади поперечного сечения, мм2; a, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм2; αi
- угол поворота гайки от исходного положения; σ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом,
мм.
Следует отметить, что измерение значения момента закручивания гайки производятся с неизвестными
коэффициентами трения контактных поверхностей и коэффициентом закручивания, т.к. затягивание гайки на
заданную величину поворота (α=60°) от исходного положения производят после предварительного ее ослабления,
поэтому он может отличаться от расчетного (нормативного), что не позволяет определить фактические значения
усилий в болтах как при затяжке, так и при эксплуатационных нагрузках. Невозможность точной оценки усилий
приводит к необходимости выбора болтов и их количества на основании так называемого расчета в запас.
В процессе патентного поиска выявлено много устройств, реализующих измерение усилия сдвига (силы трения
покоя), например (патенты РФ №2116614, 2155942 и др.). В них усилие в момент сдвига фиксируется с помощью
электрического сигнала или заранее оттарированной шкалы динамометрического ключа, но точность измерения и
область возможного применения их ограничена, т.к. не позволяет реализовать как при сборочном монтаже
металлоконструкций, так и в процессе их эксплуатации с целью проведения восстановительного ремонта.

255.

Известен способ определения деформации болтового соединения, который заключается в том, что две пластины 1
и 2 устанавливают на накладке 3, скрепляют пластины 1 и 2 с накладкой 3 болтами 4 и 5, расположенными на
одной оси, к пластинам 1 и 2 прикладывают усилие нагружения и определяют величину смещения между ними. О
деформации судят по отношению между величиной смещения между пластинами 1 и 2 и приращением усилия
нагружения, при этом величину смещения определяют между пластинами 1 и 2 вдоль оси, на которой
расположены болты 4 и 5 (Патент №1753341, опубл. 07.08. 1992 г.). На практике этого может и не быть, если
болты, например, расположены несимметрично по отношению к направлению действия продольной силы N, в
силу чего часть контактных площадей будет напряжена интенсивнее других. Поэтому сдвиг в них может произойти
раньше, чем в менее напряженных. В итоге, это может привести к более раннему разрушению всего соединения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ определения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных
болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.35-36). Сущность способа заключается в определении
усилия сдвига посредством образцов-свидетелей, который заключается в том, что образцы изготавливают из
стали, применяемых и собираемых конструкциях. Контактные поверхности обрабатывают по технологии, принятой
в проекте конструкций. Образец состоит из основного элемента и двух накладок, скрепленных высокопрочным
болтом с шайбами и гайкой. Сдвигающие или растягивающие усилия испытательной машины определяют по
показаниям прибора. Затем определяют коэффициент трения, который сравнивают с нормативным значением и в
зависимости от величины отклонения осуществляют меры по повышению надежности работы
металлоконструкции, в основном, путем повышения коэффициента трения.
К недостаткам способа относится то, что отклонение усилий натяжения и возможные их изменения в процессе
нагружения образцов могут приводить к тем или иным неточностям в определении коэффициента трения, т.к.
коэффициент трения может меняться и по другим причинам как климатического, так и эксплуатационного
характера. Кроме того, неизвестно при каком коэффициенте «k» определялось расчетное усилие натяжения
болтов, поэтому фактическое усилие сдвига нельзя с достаточной точностью коррелировать с усилием натяжения.
Следует отметить, что в качестве сдвигающего устройства применяются специальные средства (пресса,
испытательные машины), которых на объекте монтажа или сборки металлоконструкции может не быть, поэтому
желательно применить более точное и надежное устройство для определения усилия сдвига.
Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка способа обеспечения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, устраняющего недостатки, присущие
прототипу и позволяющие повысить надежность монтажа и эксплуатации металлоконструкций с высокопрочными
болтами.
Технический результат достигается за счет того, что в известный способ обеспечения несущей способности
фрикционного соединения с высокопрочными болтами, включающий приготовление образца-свидетеля,
содержащего основной элемент металлоконструкции и накладку, контактирующие поверхности которых
предварительно обработаны по проектной технологии, соединяют их высокопрочным болтом и гайкой при
проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают устройство для определения усилия сдвига и
постепенно увеличивают нагрузку на накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем
сравнивают его с нормативной величиной показателя сравнения, в зависимости от величины отклонения
осуществляют необходимые действия, внесены изменения, а именно:
- в качестве показателя сравнения используют расчетное усилие натяжения, высокопрочного болта, полученное
при заданном (проектном) значении величины k;
- в качестве устройства для определения усилия сдвига на образце-свидетеле используют устройство, защищенное
патентом РФ №88082 на полезную модель, обладающее рядом преимуществ и обеспечивающее достоверность и
точность измерения усилия сдвига.
В зависимости от отклонения отношения между усилием сдвига и усилием натяжения высокопрочного болта от
оптимального значения, для обеспечения надежности работы фрикционного соединения металлоконструкции при
монтаже ее изменяют натяжение болта и/или проводят дополнительную обработку контактирующих
поверхностей.

256.

В качестве показателя сравнения выбрано усилие натяжения болта, т.к. в процессе проведенных исследований
установлено, что оптимальным отношением усилия сдвига к усилию натяжения болта равно 0,56-0,60.
Учитывая то, что при проектировании предусмотрена возможность увеличения усилия закручивания
высокопрочных болтов на 10-20%, то это действие позволяет увеличить сопротивление сдвигу, если отношение
усилия сдвига к усилию натяжения болта отличается от оптимального в пределах 0,50-0,54. Если же это отношение
меньше 0,5, то кроме увеличения усилия натяжения высокопрочного болта необходимо проведение
дополнительной обработки контактирующих поверхностей, т.к. при значительном увеличении момента
закручивания можно сорвать резьбу, поэтому увеличивают коэффициент трения. Если же величина отношения
усилия сдвига к усилию натяжения более 0,60, это означает, что усилие натяжения превышает нормативную
величину, и для надежности металлоконструкции натяжение можно ослабить, чтобы не сорвать резьбу.
Использование вышеуказанного устройства для определения усилия сдвига обусловлено тем, что оно является
переносным и обладает рядом преимуществ перед известными устройствами. Оно содержит неподвижную и
сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага, имеющего отверстие под
нагрузочный болт, оснащенный силоизмерительным устройством, причем неподвижная деталь выполнена из двух
стоек, торцевые поверхности которых скреплены фигурной планкой, каждая из стоек снабжена отверстиями под
болтовое соединение для крепления к металлоконструкции, а также отверстием для вала, на котором закреплен
рычаг, с возможностью соединения его с фигурной планкой, а между выступом рычага и сдвигаемой деталью
металлоконструкции установлен самоустанавливающийся сухарик, выполненный из закаленного материала. В
качестве силоизмерительного устройства используется динамометрический ключ с предварительно
оттарированной шкалой для фиксации момента затяжки.
Ниже приводится реализация предлагаемого способа обеспечения несущей способности металлоконструкции на
примере мостового пролета.
На чертеже приведена основная часть устройства и образец-свидетель.
Устройство состоит: из корпуса 1, рычага 2, насаженного на вал 3, динамометричесого ключа 4, снабженного
шкалой 5 и накидной головкой 6, болтовое соединение, состоящее из болта 7 и гайки 8, плавающий сухарик 9,
выполненный из закаленной стали, образец-свидетель состоит из металлической накладки 10, пластины 11
обследуемой металлоконструкции, соединенные между собой высокопрочным болтовым соединением 12, а
также болтовое соединение 13, предназначенное для крепление корпуса измерительного устройства к
неподвижной металлической пластине 11.
Способ реализуется в следующей последовательности. Собирается образец-свидетель путем соединения тестовой
накладки 10 с пластиной металлоконструкции 11, если производится ремонт на обследуемом объекте, причем
контактирующая поверхность пластины обрабатывается дробепескоструйным способом, чтобы обеспечить
нормативный коэффициент трения f>0,55 или, если же осуществляется заводская поставка перед монтажом, то
берут две тестовых накладки, контактирующие поверхности которых уже обработаны в заводских условиях.
Соединение пластин 10, 11 осуществляют высокопрочным болтом и гайкой с применением шайб. Усилие
натяжения высокопрочного болта должна соответствовать проектной величине. Расчетный момент закручивания
определяют по формуле 2. Затем на неподвижную пластину 11 устанавливают устройство для определения усилия
сдвига путем закрепления корпуса 1, болтовым соединением 12 (болт, гайка, шайбы) таким образом, чтобы
сухарик 9 соприкасался с накладкой 10 и рычагом 2, размещенным на валу 3. Далее, динамометрический ключ 4,
снабженный оттарированной шкалой 5, посредством сменной головки 6 надевается на болт 7. Устройство готово к
работе.
Вращением динамометрического ключа 4 осуществляют нагрузку на болт 7. Усилие натяжения болта через рычаг 5
передается на сухарик 9, который воздействует на сдвигаемую деталь 10 (тестовая пластина). Момент
закручивания болта 7 фиксируется на шкале 5 динамометрического ключа 4. В момент сдвига детали 10
фиксируют полученную величину. Это усилие и является усилием сдвига (силой трения покоя). Сравнивают
полученную величину момента сдвига (Мсд) с расчетной величиной - моментом закручивания болта (Мр). В
зависимости от величины Мсд/Мз производят действия по обеспечению надежности монтажа конкретной
металлоконструкции, а именно:

257.

- при отношении Мсд/Мз=0,54-0,60, т.е. соответствует или близко к оптимальному значению, корректировку в
технологию монтажа не вносят;
- при отношении Мсд/Мз=0,50-0,53, то при монтаже металлоконструкции увеличивают усилие натяжения
высокопрочного болтов примерно на 10-15%;
- при отношении Мсд/Мз<0,50 необходимо кроме увеличения усилия натяжения высокопрочных болтов при
монтаже металлоконструкции дополнительно обработать контактирующие поверхности поставленных заводом
деталей металлоконструкции дробепескоструйным методом.
При отношении Мсд/Мз>0,60, целесообразно уменьшить усилие натяжения болта, т.к. возможно преждевременная
порча резьбы из-за перегрузки.
Все эти действия позволят повысить надежность эксплуатации смонтированной металлоконструкции.
Преимуществом предложенного способа обеспечения несущей способности металлоконструкций заключается в
его универсальности, т.к. его можно использовать для любых болтовых соединений на высокопрочных болтах
независимо от сложности конструкции, диаметров крепежных болтов и методов обработки соприкасающихся
поверхностей, причем т.к. измерение усилия сдвига на обследуемой конструкции и образце производятся
устройством при сопоставимых условиях, оценка несущей способности является наиболее достоверной.
В настоящее время предлагаемый способ прошел испытания на нескольких строительных площадках и выданы
рекомендации к его применению в отрасли.
Формула изобретения
1. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с высокопрочными
болтами, включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент металлоконструкции и тестовую
накладку, контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии,
соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на
элемент металлоконструкции устройство для определения усилия сдвига и постепенно увеличивают нагрузку на
накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с нормативной величиной
показателя сравнения, далее, в зависимости от величины отклонения, осуществляют коррекцию технологии
монтажа, отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта, а определение усилия сдвига на образце-свидетеле осуществляют устройством,
содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной частью устройства и имеющего отверстие
под нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой накладкой помещают самоустанавливающийся
сухарик, выполненный из закаленного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию натяжения
высокопрочного болта в диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа не производят, при отношении в
диапазоне 0,50-0,53 при монтаже увеличивают натяжение болта, а при отношении менее 0,50, кроме увеличения
усилия натяжения, дополнительно проводят обработку контактирующих поверхностей металлоконструкции.
СТП 006-97 Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных
конструкциях мостов
Определение коэффициента трения между контактными поверхностями
соединяемых элементов
Л. 1 Несущая способность соединений на высокопрочных болтах оценивается
испытанием на сдвиг при сжатии дву хсрезны х одн оболтовы х образцов.
Отбор образцов выполняется в соответствии с пунктом 8.12.

258.

Л. 2 Образцы изготовляют из стали, применяемой в конструкции возводимого
сооружения (рис. Л.1).
Рис. Л. 1 . Образец для испытания на сдвиг при сжатии:
1 - основной элемент; 2 - накладка; 3 - высокопрочный болт с шайбами и гайкой (в
скобках размеры при исполь зовании болтов М27 )
Пластины 1 и 2 вырезают газорезкой с припуском 2 - 3 мм по контуру, а затем
фрезеруют до проектных размеров в плане. Отверстия образуются сверлением,
заусенцы по кромкам и в отверстиях удаляю тся.
Пластины должны быть плоскими, не иметь грибовидности или выпуклости.
Л .3 Контактные поверхности пластин 1 и 2 обрабатываются по технологии,
принятой в проекте сооружения.
Используются высокопрочные болты, подготовленные к установке и натяжению в
монтажных соединениях конструкции. Натяжени е болта осуществляется
динамометрическими ключами, применяемыми на строительстве при сборке
соединений на высокопрочных болтах.
Пластины перед натяжением болта устанавливаются так, чтобы был
гарантирован зазор «над болтом» в отверстии пластины 7 .
После натяжения болта опорные торцы пластин 1 и 2 должны быть параллельны,
а торцы пластин 2 находиться на одном уровне.
Сведения о сборке образцов заносятся в протокол.
Образцы испытывают на сжатие на прессе развивающем усилие не менее 50 тс.
Точность испытательной машины должна быть не ниже ±2 % .
Образец нагружается до момента сдвига средней пластины 1 о т носительно
пластин 2 и при этом фиксируется нагрузка Т, характеризующая исчерпание
несущей способности образца. Испытания рекомендуется проводить с записью
диаграммы сжатия образца. Для суждения о сдвиге необходимо нанести риски на
пластинах 1 и 2 .
Результаты испытания заносятся в протокол, г де отмечается дата испытания,
маркировка образца, нагрузка, соответствующая сдвигу (прик ладывается
диаграмма сжатия), и фамилии лиц, проводивших испытания.

259.

Протокол со сведениями по отбору и испытанию образцов предъявляется при
приемке соединений.
Л .4 Несущая способность образца Т, полученная при испытании и расчетное усилие
Q bh , принятое в проекте сооружения, которое может быть воспринято каждой п
о верхностью трения соединяемых элеме нтов, стянутых одним высокопрочным
болтом (одним болт оконт акт ом), оценивается соотношением Qbh ≤ Т/ 2 в
каждом из трех образцов.
В случае невыполнения указанного соотношения решение принимается
комиссионно с участием заказчика, проектной и научно-исследоват е льской
организаций.
F 16 L 23/02 F 16 L 51/00
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
А.И.Коваленко
Реферат
Техническое решение относится к области строительства магистральных
трубопроводов и предназнечено для защиты шаровых кранов и трубопровода от
возможных вибрационных , сейсмических и взрывных воздействий Конструкция
фрикци -болт выполненный из латунной шпильки с забитмы медным обожженным
клином позволяет обеспечить надежный и быстрый погашение сейсмической
нагрузки при землетрясении, вибрационных вождействий от железнодорожного и
автомобильно транспорта и взрыве .Конструкция фрикци -болт, состоит их
латунной шпильки , с забитым в пропиленный паз медного клина, которая
жестко крепится на фланцевом фрикционно- подвижном соединении (ФФПС) .
Кроме того между энергопоглощаюим клином вставляютмс свинффцовые шайбы
с двух сторо, а латунная шпилька вставлдяетт фв ФФПС с медным
ободдженным кгильзоц или втулкой ( на чертеже не показана) 1-4 ил.
Описание изобретения Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Патент Великобритании № 1260143, кл. F 2 G, фиг. 2, 1972.
Бергер И. А. и др. Расчет на прочность деталей машин. М., «Машиностроение»,
1966, с. 491. (54) (57) 1.
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты шаровых кранов и
трубопроводов от сейсмических воздействий за счет использования фрикционноеподатливых соединений. Известны фрикционные соединения для защиты
объектов от динамических воздействий. Известно, например, болтовое
фланцевое соединение , патент RU №1425406, F16 L 23/02.
Соединение содержит металлические тарелки и прокладки. С увеличением
нагрузки происходит взаимное демпфирование колец -тарелок.

260.

Взаимное смещение происходит до упора фланцевого фрикционно подвижного
соедиения (ФФПС), при импульсных растягивающих нагрузках при многокаскадном
демпфировании, корые работают упруго.
Недостатками известного решения являются: ограничение демпфирования по
направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных отверстий; а
также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно
также устройство для фрикционного демпфирования и антисейсмических
воздействий, патент SU 1145204, F 16 L 23/02 Антивибрационное фланцевое
соединение трубопроводов
Устройство содержит базовое основание, нескольких сегментов -пружин и
несколько внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Сжатие
пружин создает демпфирование
Таким образом получаем фрикционно -подвижное соединение на пружинах,
которые выдерживает сейсмические нагрузки но, при возникновении
динамических, импульсных растягивающих нагрузок, взрывных, сейсмических
нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжениях, смещается от
своего начального положения, при этом сохраняет трубопровод без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
дороговизна, из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся
поверхностей и надежность болтовых креплений с пружинами
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение
количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного или нескольких
сопряжений в виде фрикци -болта , а также повышение точности расчета при
использования фрикци- болтовых демпфирующих податливых креплений для
шаровых кранов и трубопровода.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что с помощью
подвижного фрикци –болта с пропиленным пазом, в который забит медный
обожженный клин, с бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой шайбой ,
установленный с возможностью перемещения вдоль оси и с ограничением
перемещения за счет деформации трубопровода под действием запорного
элемента в виде стопорного фрикци-болта с пропиленным пазом в стальной
шпильке и забитым в паз медным обожженным клином.
Фрикционно- подвижные соединения состоят из демпферов сухого трения с
использованием латунной втулки или свинцовых шайб) поглотителями
сейсмической и взрывной энергии за счет сухого трения, которые обеспечивают
смещение опорных частей фрикционных соединений на расчетную величину при
превышении горизонтальных сейсмических нагрузок от сейсмических воздействий
или величин, определяемых расчетом на основные сочетания расчетных нагрузок,
сама опора при этом начет раскачиваться за счет выхода обожженных медных
клиньев, которые предварительно забиты в пропиленный паз стальной шпильки.
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью
которого, поглощается взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная
энергия. Фрикци-болт снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки

261.

при землетрясении и при взрывной, ударной воздушной волне. Фрикци –болт
повышает надежность работы оборудования, сохраняет каркас здания, моста,
ЛЭП, магистрального трубопровода, за счет уменьшения пиковых ускорений, за
счет использования протяжных фрикционных соединений, работающих на
растяжение на фрикци- болтах, установленных в длинные овальные отверстия с
контролируемым натяжением в протяжных соединениях согласно ТКП 45-5.04274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п.
14.3- 15.2.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединениям трубчатых
элементов
Цель изобретения расширение области использования соединения в
сейсмоопасных районах .
На чертеже показано предлагаемое соединение, общий вид.
Соединение состоит из фланцев 1 и 2,латунного фрикци -болтов 3, гаек 4,
кольцевого уплотнителя 5.
Фланцы выполнены с помощью латунной шпильки с пропиленным пазом куж
забивается медный обожженный клин и снабжен энергопоглощением .
Антисейсмический виброизоляторы выполнены в виде латунного фрикци -болта
с пропиленныым пазом , кужа забиваенься стопорный обожженный медный,
установленных на стержнях фрикци- болтов Медный обожженный клин может
быть также установлен с двух сторон крана шарового
Болты снабжены амортизирующими шайбами из свинца: расположенными в
отверстиях фланцев.
Однако устройство в равной степени работоспособно, если антисейсмическим
или виброизолирующим является медный обожженный клин .
Гашение многокаскадного демпфирования или вибраций, действующих в
продольном направлении, осуществляется смянанием с энергопоглощением
забитого медного обожженного клина
Виброизоляция в поперечном направлении обеспечивается свинцовыми шайбами ,
расположенными между цилиндрическими выступами . При этом промежуток
между выступами, должен быть больше амплитуды колебаний вибрирующего
трубчатого элемента, Для обеспечения более надежной виброизоляции и
сейсмозащиты шарового кран с трубопроводом в поперечном направлении,
можно установить медный втулки или гильзы ( на чертеже не показаны),
которые служат амортизирующие дополнительными упругими элементы
Упругими элементами , одновременно повышают герметичность соединения,
может служить стальной трос ( на чертеже не показан) .

262.

Устройство работает следующим образом.
В пропиленный паз латунно шпильки, плотно забивается медный обожженный
клин , который является амортизирующим элементом при многокаскадном
демпфировании .
Латунная шпилька с пропиленным пазом , располагается во фланцевом соединени
, выполненные из латунной шпильки с забиты с одинаковым усилием медный
обожженный клин , например латунная шпилька , по названием фрикци-болт .
Одновременно с уплотнением соединения оно выполняет роль упругого элемента,
воспринимающего вибрационные и сейсмические нагрузки. Между выступами
устанавливаются также дополнительные упругие свинцовые шайбы ,
повышающие надежность виброизоляции и герметичность соединения в условиях
повышенных вибронагрузок и сейсмонагрузки и давлений рабочей среды.
Затем монтируются подбиваются медный обожженные клинья с одинаковым
усилием , после чего производится стягивание соединения гайками с
контролируемым натяжением .
В процессе стягивания фланцы сдвигаются и сжимают медный обожженный клин
на строго определенную величину, обеспечивающую рабочее состояние медного
обожженного клина . свинцовые шайбы применяются с одинаковой жесткостью с
двух сторон .
Материалы медного обожженного клина и медных обожженных втулок
выбираются исходя из условия, чтобы их жесткость соответствовала расчетной,
обеспечивающей надежную сейсмомозащиту и виброизоляцию и герметичность
фланцевого соединения трубопровода и шаровых кранов.
Наличие дополнительных упругих свинцовых шайб ( на чертеже не показаны)
повышает герметичность соединения и надежность его работы в тяжелых
условиях вибронагрузок при моногкаскадном демпфировании
Жесткость сейсмозащиты и виброизоляторов в виде латунного фрикци -болта
определяется исходя из, частоты вынужденных колебаний вибрирующего
трубчатого элемента с учетом частоты собственных колебаний всего
соединения по следующей формуле:
Виброизоляция и сейсмоизоляция обеспечивается при условии, если коэффициент
динамичности фрикци -болта будет меньше единицы.
Формула
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее
крепежные элементы, подпружиненные и энергопоглощающие со стороны
одного из фланцев, амортизирующие в виде латунного фрикци -болта с
пропиленным пазом и забитым медным обожженным клином с медной
обожженной втулкой или гильзой , охватывающие крепежные элементы и
установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент, фрикци-болт ,

263.

отличающееся тем, что, с целью расширения области использования соединения,
фланцы выполнены с помощью энергопоглощающего фрикци -болта , с забитимы
с одинаковм усилеи м медым обожженм коллином расположенными во фоанцемом
фрикционно-подвижном соедиении (ФФПС) , уплотнительными элемент выполнен
в виде свинцовых тонких шайб , установленного между цилиндрическими
выступами фланцев, а крепежные элементы подпружинены также на участке
между фланцами, за счет протяжности соединения по линии нагрузки .
2. Соединение по и. 1, отличающееся тем, что между медным обожженным
энергопоголощающим клином установлены тонкие свинцовые или обожженные
медные шайбы, а в латунную шпильку устанавливает медная обожженная гильза
или втулка .
Фиг 1
Фиг 2
Фиг 3
Фиг 4
Фиг 5
Фиг 6

264.

Фиг 7
Фиг 8
Фиг 9

265.

266.

267.

268.

269.

Прилагаются фотографиии испытания в СПб ГАСУ узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей
части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и
соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
"Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими
коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров )
через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
пластичных ферм

270.

271.

272.

Рис На рисунке показан узел гасителе динамических колебаний для применения испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными натяжными
элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с
применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрноразборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при
лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе
американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году. , при
импульсных растягивающих нагрузках с использованием протяжных фрикционно-подвижных соединений с
контролируемым натяжением из латунных ослабленных болтов, в поперечном сечении резьбовой части с двух
сторон с образованными лысками, по всей длине резьбы латунного болта и их программная реализация
расчета, в среде вычислительного комплекса SCAD Office c использованием изобретений проф .дтн ПГУПС
А.М.Уздина № 154506 «Панель противовзрывная», № 165076 «Опора сейсмостойкая» , № 2010136746, 1143895,
3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм

273.

1168755, 1174616 При сбрасывании навесных легко сбрасываемых панелей с применением фрикционноподвижных болтовых соединений для обеспечения сейсмостойкости конструкций здания: масса здания
уменьшается, частота собственных колебаний увеличивается, а сейсмическая нагрузка падает

274.

275.

276.

277.

При компьютерном моделировании в ПК SCAD использовалось изобретение СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И
СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ
ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ , патент № 2010 136 746
(19)
RU
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(11)
2010 136 746
(13)
A
(51) МПК 2010 136 746
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
E04C 2/00 (2006.01)
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства:Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)

278.

(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество "Теплант" (RU)
Приоритет(ы):
(72) Автор(ы):
Подгорный Олег Александрович (RU),
Акифьев Александр Анатольевич (RU),
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2 Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Родионов Владимир Викторович (RU),
Адрес для переписки:
Гусев Михаил Владимирович (RU),
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО "Теплант" Коваленко Александр Иванович (RU)
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения № 2010 136 746
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выполнение
проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления,
возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что в
объеме каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких полостей, ограниченных
эластичным огнестойким материалом и установленных на легкосбрасываемых фрикционных соединениях при
избыточном давлении воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во
всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под действием взрывного давления обеспечивают
изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема и соскальзывают с болтового
соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на высокоподатливых
с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с сухим трением с включением в работу
фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости, состоящих из стальных регулируемых натяжений
затяжек сухим трением и повышенной подвижности, позволяющие перемещаться перекрытиям и «сэндвич»панелям в горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12 см, по максимальному отклонению от вертикали 65
мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента), не подвергая разрушению и обрушению конструкции при
аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на сдвигоустойчивых соединениях со
свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое напряжение на все четыре-восемь
гаек и способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной энергии, не позволяя разрушиться
основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес здания и амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого податливого соединения на
шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как самонесущие без стального
каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и фрикционности и поглощения сейсмической
энергии может определить величину горизонтального и вертикального перемещения «сэндвич»-панели и
определить ее несущую способность при землетрясении или взрыве прямо на строительной площадке, пригрузив
«сэндвич»-панель и создавая расчетное перемещение по вертикали лебедкой с испытанием на сдвиг и
перемещение до землетрясения и аварийного взрыва прямо при монтаже здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные перемещения определяются, проверяются и затем
испытываются на программном комплексе ВК SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2, ANSYS, PLAKSIS, STARK ES
2006, SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL 3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на испытательном при объектном
строительном полигоне прямо на строительной площадке испытываются фрагменты и узлы, и проверяются
экспериментальным путем допустимые расчетные перемещения строительных конструкций (стеновых «сэндвич»панелей, щитовых деревянных панелей, колонн, перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве

279.

и при землетрясении более 9 баллов перемещение по методике разработанной испытательным центром ОО
«Сейсмофонд» - «Защита и безопасность городов».
2413098 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 413 098
(13)
C1
(51) МПК
F16B 31/02 (2006.01)
G01N 3/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса: 07.08.2017)
Пошлина:учтена за 7 год с 20.11.2015 по 19.11.2016
(21)(22) Заявка: 2009142477/11, 19.11.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
19.11.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 19.11.2009
(45) Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU
1753341 A1, 07.08.1992. SU 1735631 A1, 23.05.1992. JP
2008151330 A, 03.07.2008. WO 2006028177 A1, 16.03.2006.
(72) Автор(ы):
Кунин Симон Соломонович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна (RU)
(73) Патентообладатель(и):
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ
ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ПРОИЗВОДСТВЕННОИНЖИНИРИНГОВАЯ ФИРМА "ПАРТНЁР" (RU)
Адрес для переписки:
197374, Санкт-Петербург, ул. Беговая, 5, корп.2, кв.229, М.И.
Лифсону
(54) СПОСОБ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКОПРОЧНЫМИ
БОЛТАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с высокопрочными
болтами. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с
высокопрочными болтами включает приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент
металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности которых, предварительно обработанные
по проектной технологии, соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения
болта, устанавливают на элемент металлоконструкции устройство для определения усилия сдвига и постепенно
увеличивают нагрузку на накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с
нормативной величиной показателя сравнения, далее в зависимости от величины отклонения осуществляют
коррекцию технологии монтажа. В качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта. Определение усилия сдвига на образце-свидетеле осуществляют устройством,
содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной частью устройства, и имеющего отверстие
под нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой накладкой помещают самоустанавливающийся

280.

сухарик, выполненный из закаленного материала. В результате повышается надежность соединения. 1 з.п. ф-лы, 1
ил.
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с высокопрочными
болтами, но может быть использовано для определения фактического напряженно-деформированного состояния
болтовых соединений в различных конструкциях, в частности стальных мостовых конструкциях, как находящихся в
эксплуатации, так и при подготовке отдельных узлов к монтажу.
Мостовые пролетные металлоконструкции соединяются с помощью сварки (неразъемные), а также с помощью
болтовых фрикционных соединений, в которых передача усилия обжатия соединяемых элементов
высокопрочными метизами осуществляется только силами трения по контактным плоскостям усилием обжатия
болтов до 22 т и выше.
Расчетное предельное состояние фрикционного соединения характеризуется наступлением общего сдвига по
среднему ряду болтов. Сдвигающее усилие, отнесенное к одному высокопрочному болту и одной плоскости
трения, определяют по формуле:
где k - обобщенный коэффициент однородности, включающий также коэффициент
работы мостов m1=0,9; m2 - коэффициент условий работы соединения; Рн - нормативное усилие натяжения болта;
fн - нормативный коэффициент трения.
В настоящее время основным нормативными показателями несущей способности фрикционных соединений с
высокопрочными болтами, которые отражаются в проектной документации, являются усилие натяжения болта и
нормативный коэффициент трения, с учетом условий работы фрикционного соединения. Нормативное усилие
натяжения болтов назначается с учетом механических характеристик материала и его определяют по формуле:
, где Р - усилие натяжения болта (кН); М - крутящий момент, приложенный к гайке для
натяжения болта на заданное нормативное усилие, (Нм); d - диаметр болта (мм); k - коэффициент, который
должен быть в пределах 0,17-0,22 при коэффициенте трения (f≥0,55).
Как на стадии сборки соединений, так и в случае проведения ремонтных работ с разборкой ранее выполненных
соединений важными являются вопросы оценки коэффициентов трения по соприкасающимся поверхностям
соединяемых элементов. Этот вопрос приобретает особую актуальность в случае сочетания металлических
поверхностей, находящихся в эксплуатации с новыми элементами, а также для оценки возможности повторного
использования высокопрочных болтов. В качестве нормативного коэффициента трения принимается
среднестатистическое значение, определенное по возможно большему объему экспериментального материала
раздельно для различных методов подготовки контактных поверхностей.
Практикой выполнения монтажных работ установлено, что наиболее эффективно сдвигоустойчивость контактных
соединений выполняется при коэффициенте трения поверхностей f≥0,55. Это значение можно принять в качестве
основного критерия сдвигоустойчивости, и оно соответствует исходному значению Ктр. для монтируемых
стальных контактных поверхностей, обработанных непосредственно перед сборкой абразивно-струйным методом
с чистотой очистки до степени Sa 2,5 и шероховатостью Rz≥40 мкм. Сдвигающие усилия определяют обычно по
показаниям испытательного пресса, а обжимающие - по суммарному усилию натяжения болтов. Отклонение
усилия натяжения и возможные их изменения при эксплуатации могут приводить к тем или иным неточностям в
определении коэффициентов трения.
Частично, указанная проблема сохранения требуемой шероховатости контактных поверхностей и обеспечения
требуемой величины f≥0,55 решена применением разработанного НПЦ Мостов съемного покрытия «Контакт»

281.

(патент РФ №2344149 на изобретение «Антикоррозионное покрытие и способ его нанесения», которое
обеспечивает временную защиту от коррозии отдробеструенных в условиях завода колотой стальной дробью
контактных поверхностей мостовых пролетных конструкций на период их транспортировки и хранения в течение
1-1,5 лет (до начала монтажных работ на строительном объекте). Непосредственно перед монтажом покрытие
«Контакт» подрезается ножом и ручным способом легко снимается «чулком» с контактных поверхностей, после
чего сборка конструкций может производиться без проведения дополнительной абразивно-струйной очистки.
Однако в связи с тем, что в обычной практике проведение монтажно-транспортных операций с пролетными
строениями осуществляется с помощью захватов, фиксируемых в отверстиях контактных поверхностей, временное
защитное покрытие «Контакт» в районе установки захватов повреждается. На строительном объекте приходится
производить повторную абразивно-струйную обработку присоединительных поверхностей, т.к. они после
длительной эксплуатации на открытом воздухе обильно покрыты продуктами ржавления. Выполнение
дополнительной очистки значительно увеличивает трудоемкость монтажных работ. Кроме того, в условиях
открытой атмосферы и удаленности строительных площадок мостов от промышленных центров требуемые
показатели очистки металла труднодостижимы, что, в конечном счете, вызывает снижение фрикционных
показателей, соответственно снижение усилий обжатия высокопрочных метизов, а следовательно, приводят к
снижению качества монтажных работ.
Эксплуатация мостовых конструкций, срок службы которых составляет 80-100 лет, подразумевает постоянное
воздействие на контактные соединения климатических факторов, соответствующих в пределах Российской
Федерации умеренно-холодному климату (У1), а также циклических сдвиговых нагрузок от транспорта,
движущегося по мостам, поэтому со временем требуется замена узлов металлоконструкции. Более того, в
настоящее время обработка металлических поверхностей металлоконструкций осуществляется в заводских
условиях, и при поставке их указываются сведения об условиях обработки поверхности, усилие натяжения
высокопрочных болтов и т.п.
Однако момент поставки и монтаж металлоконструкции может разделять большой временной период, поэтому
возникает необходимость проверки фактической надежности работы фрикционного соединения с
высокопрочными болтами перед монтажом, для обеспечения надежности при их эксплуатации, причем
возможность проверки предусмотрена условиями поставки посредством приложения тестовых пластин
Анализ тенденций развития и современного состояния проблемы в целом свидетельствует о необходимости
совершенствования диагностической и инструментальной базы, способствующей повышению эффективности
реновационных и ремонтных работ конструкций различного назначения.
Качество фрикционных соединений на высокопрочных болтах, в конечном итоге, характеризуется отсутствием
сдвигов соединяемых элементов при восприятии внешней нагрузки как на срез, так и растяжение. Сопротивление
сдвигу во фрикционных соединениях можно определять по формуле:
где
Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; Yb - коэффициент условий работы соединения,
зависящий от количества (n) болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия; Abn - площадь поперечного
сечения болта; f - коэффициент трения по соприкасающимся поверхностям соединенных элементов; Yh коэффициент надежности, зависящий от способа натяжения болтов, коэффициента трения f, разницы между
диаметрами отверстий и болтов, характера действующей нагрузки (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных
болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.8-10).
Известен способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения (патент РФ №2148805, G01L
5/24, опубл. 10.05.2000 г.), заключающийся в отношении измеряемого момента закручивания гайки к
произведению определяемого усилия натяжения болта на его диаметр. Измерения проводят без извлечения
болта из конструкций, путем затягивания гайки на контролируемую величину угла ее поворота от исходного
положения с замером значения момента закручивания в области упругих деформаций и определения
приращения момента затяжки. Приращение усилия натяжения болта определяют по формуле (4):

282.

где
А, А22 - площади поперечного сечения, мм2; a, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм2; αi
- угол поворота гайки от исходного положения; σ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом,
мм.
Следует отметить, что измерение значения момента закручивания гайки производятся с неизвестными
коэффициентами трения контактных поверхностей и коэффициентом закручивания, т.к. затягивание гайки на
заданную величину поворота (α=60°) от исходного положения производят после предварительного ее ослабления,
поэтому он может отличаться от расчетного (нормативного), что не позволяет определить фактические значения
усилий в болтах как при затяжке, так и при эксплуатационных нагрузках. Невозможность точной оценки усилий
приводит к необходимости выбора болтов и их количества на основании так называемого расчета в запас.
В процессе патентного поиска выявлено много устройств, реализующих измерение усилия сдвига (силы трения
покоя), например (патенты РФ №2116614, 2155942 и др.). В них усилие в момент сдвига фиксируется с помощью
электрического сигнала или заранее оттарированной шкалы динамометрического ключа, но точность измерения и
область возможного применения их ограничена, т.к. не позволяет реализовать как при сборочном монтаже
металлоконструкций, так и в процессе их эксплуатации с целью проведения восстановительного ремонта.
Известен способ определения деформации болтового соединения, который заключается в том, что две пластины 1
и 2 устанавливают на накладке 3, скрепляют пластины 1 и 2 с накладкой 3 болтами 4 и 5, расположенными на
одной оси, к пластинам 1 и 2 прикладывают усилие нагружения и определяют величину смещения между ними. О
деформации судят по отношению между величиной смещения между пластинами 1 и 2 и приращением усилия
нагружения, при этом величину смещения определяют между пластинами 1 и 2 вдоль оси, на которой
расположены болты 4 и 5 (Патент №1753341, опубл. 07.08. 1992 г.). На практике этого может и не быть, если
болты, например, расположены несимметрично по отношению к направлению действия продольной силы N, в
силу чего часть контактных площадей будет напряжена интенсивнее других. Поэтому сдвиг в них может произойти
раньше, чем в менее напряженных. В итоге, это может привести к более раннему разрушению всего соединения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ определения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных
болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.35-36). Сущность способа заключается в определении
усилия сдвига посредством образцов-свидетелей, который заключается в том, что образцы изготавливают из
стали, применяемых и собираемых конструкциях. Контактные поверхности обрабатывают по технологии, принятой
в проекте конструкций. Образец состоит из основного элемента и двух накладок, скрепленных высокопрочным
болтом с шайбами и гайкой. Сдвигающие или растягивающие усилия испытательной машины определяют по
показаниям прибора. Затем определяют коэффициент трения, который сравнивают с нормативным значением и в
зависимости от величины отклонения осуществляют меры по повышению надежности работы
металлоконструкции, в основном, путем повышения коэффициента трения.
К недостаткам способа относится то, что отклонение усилий натяжения и возможные их изменения в процессе
нагружения образцов могут приводить к тем или иным неточностям в определении коэффициента трения, т.к.
коэффициент трения может меняться и по другим причинам как климатического, так и эксплуатационного
характера. Кроме того, неизвестно при каком коэффициенте «k» определялось расчетное усилие натяжения
болтов, поэтому фактическое усилие сдвига нельзя с достаточной точностью коррелировать с усилием натяжения.
Следует отметить, что в качестве сдвигающего устройства применяются специальные средства (пресса,
испытательные машины), которых на объекте монтажа или сборки металлоконструкции может не быть, поэтому
желательно применить более точное и надежное устройство для определения усилия сдвига.
Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка способа обеспечения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, устраняющего недостатки, присущие
прототипу и позволяющие повысить надежность монтажа и эксплуатации металлоконструкций с высокопрочными
болтами.

283.

Технический результат достигается за счет того, что в известный способ обеспечения несущей способности
фрикционного соединения с высокопрочными болтами, включающий приготовление образца-свидетеля,
содержащего основной элемент металлоконструкции и накладку, контактирующие поверхности которых
предварительно обработаны по проектной технологии, соединяют их высокопрочным болтом и гайкой при
проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают устройство для определения усилия сдвига и
постепенно увеличивают нагрузку на накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем
сравнивают его с нормативной величиной показателя сравнения, в зависимости от величины отклонения
осуществляют необходимые действия, внесены изменения, а именно:
- в качестве показателя сравнения используют расчетное усилие натяжения, высокопрочного болта, полученное
при заданном (проектном) значении величины k;
- в качестве устройства для определения усилия сдвига на образце-свидетеле используют устройство, защищенное
патентом РФ №88082 на полезную модель, обладающее рядом преимуществ и обеспечивающее достоверность и
точность измерения усилия сдвига.
В зависимости от отклонения отношения между усилием сдвига и усилием натяжения высокопрочного болта от
оптимального значения, для обеспечения надежности работы фрикционного соединения металлоконструкции при
монтаже ее изменяют натяжение болта и/или проводят дополнительную обработку контактирующих
поверхностей.
В качестве показателя сравнения выбрано усилие натяжения болта, т.к. в процессе проведенных исследований
установлено, что оптимальным отношением усилия сдвига к усилию натяжения болта равно 0,56-0,60.
Учитывая то, что при проектировании предусмотрена возможность увеличения усилия закручивания
высокопрочных болтов на 10-20%, то это действие позволяет увеличить сопротивление сдвигу, если отношение
усилия сдвига к усилию натяжения болта отличается от оптимального в пределах 0,50-0,54. Если же это отношение
меньше 0,5, то кроме увеличения усилия натяжения высокопрочного болта необходимо проведение
дополнительной обработки контактирующих поверхностей, т.к. при значительном увеличении момента
закручивания можно сорвать резьбу, поэтому увеличивают коэффициент трения. Если же величина отношения
усилия сдвига к усилию натяжения более 0,60, это означает, что усилие натяжения превышает нормативную
величину, и для надежности металлоконструкции натяжение можно ослабить, чтобы не сорвать резьбу.
Использование вышеуказанного устройства для определения усилия сдвига обусловлено тем, что оно является
переносным и обладает рядом преимуществ перед известными устройствами. Оно содержит неподвижную и
сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага, имеющего отверстие под
нагрузочный болт, оснащенный силоизмерительным устройством, причем неподвижная деталь выполнена из двух
стоек, торцевые поверхности которых скреплены фигурной планкой, каждая из стоек снабжена отверстиями под
болтовое соединение для крепления к металлоконструкции, а также отверстием для вала, на котором закреплен
рычаг, с возможностью соединения его с фигурной планкой, а между выступом рычага и сдвигаемой деталью
металлоконструкции установлен самоустанавливающийся сухарик, выполненный из закаленного материала. В
качестве силоизмерительного устройства используется динамометрический ключ с предварительно
оттарированной шкалой для фиксации момента затяжки.
Ниже приводится реализация предлагаемого способа обеспечения несущей способности металлоконструкции на
примере мостового пролета.
На чертеже приведена основная часть устройства и образец-свидетель.
Устройство состоит: из корпуса 1, рычага 2, насаженного на вал 3, динамометричесого ключа 4, снабженного
шкалой 5 и накидной головкой 6, болтовое соединение, состоящее из болта 7 и гайки 8, плавающий сухарик 9,
выполненный из закаленной стали, образец-свидетель состоит из металлической накладки 10, пластины 11
обследуемой металлоконструкции, соединенные между собой высокопрочным болтовым соединением 12, а
также болтовое соединение 13, предназначенное для крепление корпуса измерительного устройства к
неподвижной металлической пластине 11.

284.

Способ реализуется в следующей последовательности. Собирается образец-свидетель путем соединения тестовой
накладки 10 с пластиной металлоконструкции 11, если производится ремонт на обследуемом объекте, причем
контактирующая поверхность пластины обрабатывается дробепескоструйным способом, чтобы обеспечить
нормативный коэффициент трения f>0,55 или, если же осуществляется заводская поставка перед монтажом, то
берут две тестовых накладки, контактирующие поверхности которых уже обработаны в заводских условиях.
Соединение пластин 10, 11 осуществляют высокопрочным болтом и гайкой с применением шайб. Усилие
натяжения высокопрочного болта должна соответствовать проектной величине. Расчетный момент закручивания
определяют по формуле 2. Затем на неподвижную пластину 11 устанавливают устройство для определения усилия
сдвига путем закрепления корпуса 1, болтовым соединением 12 (болт, гайка, шайбы) таким образом, чтобы
сухарик 9 соприкасался с накладкой 10 и рычагом 2, размещенным на валу 3. Далее, динамометрический ключ 4,
снабженный оттарированной шкалой 5, посредством сменной головки 6 надевается на болт 7. Устройство готово к
работе.
Вращением динамометрического ключа 4 осуществляют нагрузку на болт 7. Усилие натяжения болта через рычаг 5
передается на сухарик 9, который воздействует на сдвигаемую деталь 10 (тестовая пластина). Момент
закручивания болта 7 фиксируется на шкале 5 динамометрического ключа 4. В момент сдвига детали 10
фиксируют полученную величину. Это усилие и является усилием сдвига (силой трения покоя). Сравнивают
полученную величину момента сдвига (Мсд) с расчетной величиной - моментом закручивания болта (Мр). В
зависимости от величины Мсд/Мз производят действия по обеспечению надежности монтажа конкретной
металлоконструкции, а именно:
- при отношении Мсд/Мз=0,54-0,60, т.е. соответствует или близко к оптимальному значению, корректировку в
технологию монтажа не вносят;
- при отношении Мсд/Мз=0,50-0,53, то при монтаже металлоконструкции увеличивают усилие натяжения
высокопрочного болтов примерно на 10-15%;
- при отношении Мсд/Мз<0,50 необходимо кроме увеличения усилия натяжения высокопрочных болтов при
монтаже металлоконструкции дополнительно обработать контактирующие поверхности поставленных заводом
деталей металлоконструкции дробепескоструйным методом.
При отношении Мсд/Мз>0,60, целесообразно уменьшить усилие натяжения болта, т.к. возможно преждевременная
порча резьбы из-за перегрузки.
Все эти действия позволят повысить надежность эксплуатации смонтированной металлоконструкции.
Преимуществом предложенного способа обеспечения несущей способности металлоконструкций заключается в
его универсальности, т.к. его можно использовать для любых болтовых соединений на высокопрочных болтах
независимо от сложности конструкции, диаметров крепежных болтов и методов обработки соприкасающихся
поверхностей, причем т.к. измерение усилия сдвига на обследуемой конструкции и образце производятся
устройством при сопоставимых условиях, оценка несущей способности является наиболее достоверной.
В настоящее время предлагаемый способ прошел испытания на нескольких строительных площадках и выданы
рекомендации к его применению в отрасли.
Формула изобретения
1. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с высокопрочными
болтами, включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент металлоконструкции и тестовую
накладку, контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии,
соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на
элемент металлоконструкции устройство для определения усилия сдвига и постепенно увеличивают нагрузку на
накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с нормативной величиной
показателя сравнения, далее, в зависимости от величины отклонения, осуществляют коррекцию технологии
монтажа, отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта, а определение усилия сдвига на образце-свидетеле осуществляют устройством,
содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,

285.

установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной частью устройства и имеющего отверстие
под нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой накладкой помещают самоустанавливающийся
сухарик, выполненный из закаленного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию натяжения
высокопрочного болта в диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа не производят, при отношении в
диапазоне 0,50-0,53 при монтаже увеличивают натяжение болта, а при отношении менее 0,50, кроме увеличения
усилия натяжения, дополнительно проводят обработку контактирующих поверхностей металлоконструкции.
Материалы лабораторных испытаний фрагментов , узлов . чертежей испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм
соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и
нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для
системы несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения
моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ
организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов
американскими инженерами, при строительстве переправы ,
длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году, в программном комплексе
компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм
SCAD Office, с демпфирующих узлами крепления на фрикционно-подвижных болтовых
соединениях, для восприятия усилий -за счет трения, при термически растягивающих
нагрузках , на сдвиг трубопровода в программном комплексе SCAD Office, со скощенными
торцами, согласно изобретения №№ 2423820, 887743, демпфирующих компенсаторов на
фрикционно-подвижных болтовых соединениях, для восприятия усилий -за счет трения, при
землетрясением растягивающих нагрузках в ферме ,трубопроводах и предназначенного для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск (в районах с сейсмичностью 8 баллов и
выше для трубопроводов необходимо использование сейсмостойких телескопических опор, а для соединения
трубопроводов - фланцевых фрикционно- подвижных соединений, работающих на сдвиг, с использованием
фрикци -болта, состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней пазом и с забитым в паз шпильки
медным обожженным клином, согласно рекомендациям ЦНИИП им Мельникова, ОСТ 36-146-88, ОСТ
108.275.63-80,РТМ 24.038.12-72, ОСТ 37.001.050- 73,альбома 1-487-1997.00.00 и изобрет. №№ 1143895,
1174616,1168755 SU, 4,094,111 US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-seismic-friction-damping-device и
согласно изобретения «Опора сейсмостойкая» Мкл E04H 9/02, патент № 165076 RU, Бюл.28, от 10.10.2016,
хранятся на кафедре теоретическая механика по адресу: ПГУПС 190031, СПб, Московский пр 9 , кафедра
теоретической механики проф дтн А.М.Уздин
(921) 962-67-78, (996) 798-26-54, (951) 644-16-48 [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]

286.

287.

RA.RU.21СТ39Н20568
28.12.2022
21.12.2025
2022568
ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб,
ул. Политехническая, д 29, (аттестат № RA.RU.21ТЛ09, выдан 26.01.2017) , ФГБОУ СПб ГАСУ №
RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4 ,организация «Сейсмофонд» при
СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824, ИНН:2014000780. (аттестат № RA.RU.21СТ39, выдан 27.05.2015) т/ф:
(812) 694-78-10 https://www.spbstu.ru [email protected] (951) 644-16-48 Код ОКПД2 25.11.21.112
Упругопластическая стальная ферма моста пролетом: 6, 9, 12, 18, 24 и 30 метров c большими перемещениями на предельное
равновесие и приспособляемость , для автомобильного моста, шириной 3 метра, грузоподъемностью 5 тонн , сконструированного
со встроенным бетонным настилом по изобретениям : «КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА ПОСТОЯННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ
СИСТЕМЫ, ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ типовых структурных серии 1.460.3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция", стальные
конструкции покрытий производственных» № 2022111669 от 25.05.2022, «Сборно-разборный железнодорожный мост» № 2022113052 от 27.05.2022,
«Сборно-разборный универсальный мост» № 2022113510 от 21.06.2022, «Антисейсмический сдвиговой компенсатор для гашения колебаний пролетного
строения моста» № 2022115073 от 02.06.2022 ) , на болтовых соединениях с демпфирующей способностью при импульсных растягивающих нагрузках при
многокаскадном демпфировании при динамических нагрузках, между диагональными натяжными элементами, верхнего и нижнего пояса фермы, из
пластинчатых балок, с применением гнутосварных прямоугольного сечения типа «Молодечно» (серия 1.460.3-14 ГПИ «Ленпроектстальконструкция» с
использованием изобретений №№ 2155259 , 2188287, 2136822, 2208103, 2208103, 2188915, 2136822, 2172372, 2228415, 2155259, 1143895, 1168755,
1174616, 2550777, 2010136746, 165076, 154506
СП 56.13330.2011 Производственные здания. Актуализированная редакция СНиП 31-03-2001,СП 14.13330.2014,
п.9.2, НП-031-01,
. НП-071-06 класса безопасности 3Н по ОПБ 88/97 при сейсмических воздействиях 9 баллов по
шкале MSK-64 включительно, при уровне установки над нулевой отметкой 70 м по ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ
30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98, ГОСТ 30631-99, ГОСТ Р 51371-99, ГОСТ 17516.1-90, МЭК 60068-3-3 (1991), МЭК
60980, ANSI/IEEEStd. 344-1987, ПМ 04-2014, РД 26.07.23-99 и РД 25818-87 (синусоидальная вибрация – 5,0-100
Гц с ускорением до 2g). [email protected] [email protected] т/ф (812) 694-78-10 (921) 962-67-78
ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб, ул. Политехническая, д 29, организация
« Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824, т/ф 694-78-10 https://www.spbstu.ru [email protected]
(996)798-26-54 (аттестат № RA.RU.21ТЛ09, выдан 26.01.2017) Президент организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУИНН: 2014000780 Мажиев
Х.Н. https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/26088/applicant [email protected] [email protected] [email protected] (996) 798-26-54
[email protected] [email protected] (921) 962-67-78, СБЕР 2202 2006 4085 5233 Счет № 40817810455030402987
ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб, ул. Политехническая, д 29,
организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824, т/ф (812) 694-78-10 https://www.spbstu.ru [email protected] (994) 434-44-70
(аттестат № RA.RU.21ТЛ09, выдан 26.01.2017) Президент организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУИНН: 2014000780 Мажиев Х.Н.
https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/26088/applicant [email protected] [email protected] [email protected] (921) 962-67-78, (996) 798-26-54
СБЕР 2202 2006 4085 5233 Счет получателя № 40817810455030402987 СБЕР 2202 2007 8669 7605 счет получателя № 40817810555031236845
Протокола № 568 от 28.12.2022 (ИЛ ФГБОУ СПб ГАСУ, № RA.RU. 21СТ39 от
27.05.2015, организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ИНН 2014000780, для системы несущих элементов и элементов
RU.0001.22CЛ33
проезжей части автомобильного сборно-разборного РОСС
пролетного
надвижного строенияН00203
армейского моста, с быстросъемными
упругопластичными компенсаторами, со сдвиговой фрикционно-демпфирующей прочностью и предназначенные для переправы через
реку Днепр. https://ppt-online.org/1237988 Made in blok NATO PROTOKOL uprugoplsticheskogo
ispitaniya uzlov ispolzovaniem3D10.12.2017
model konechnix
10.12.2014
elementov plastichnoskix ferm Bailey bridge 644 str https://disk.yandex.ru/d/zRbffIlBxzQ0cA
https://studylib.ru/doc/6383891/made-in-blok-nato-protokol-uprugoplsticheskogo-ispitaniya...
https://mega.nz/file/jdRk3ZCI#dZsj6PIYj5tajJuCrDSsDPR8qOocwvCDS0BTy-tJlgo
https://mega.nz/file/HdpwwbRL#tSUHDxADyUQ2w6st8nmguvGaiTaQAS04isU1aoIbY5Q
рег № РОССRU.0001.22CЛ33
https://ibb.co/album/yhT69C https://ibb.co/bzZfL04 [email protected]
0140203
ОО «Сейсмофонд», ИЦ «ПКТИСтройТЕСТ» Адрес: 197371, г. СПб, пр. Королева, дом 30, к. 1, пом. 135, т/ф.(812) 694-78-10
Подтверждение
компетентности организации
http://seismofond.ru
[email protected]
skype; https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
fondrosfer
Материалы лабораторных испытаний хранятся на кафедре металлических и деревянных конструкций 190005,
Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4, СПб ГАСУ (зав. кафедрой металлических и деревянных
конструкций д.т.н. проф. .ЧЕРНЫХ А. Г. Ауд. 705-С и на кафедре КТСМиМ, ауд. 350-С проф. дтн Тихонова Ю.М
[email protected] (921) 962-67-78
СБЕР 2202 2006 4085 5233
[email protected]
.
Х.Н.Мажиев
ГАЗОРЕГУЛЯТОРНЫЕ ПУНКТЫ БЛОЧНЫЕ, ШКАФНЫЕ И УЗЛЫ УЧЁТА ГАЗА
И.У.Аубакирова
Технические условия ТУ 4859-003-55402257-2009, серийный выпуск.
368990
ЗАО «ОПЦИОН». Москва 2021, "B" лицензия № 05-05-09/003 ФНС РФ, тел. (495) 726- 4742.www.opcion.ru

288.

2022569
1 от 21.12.2022
RA.RU.21СТ39Н20568
Испытания проводилась согласно изобретениям: № №
2010136746, E 04 C2/00 «СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ
И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
упругопластичного компенсатора, гасителя сдвиговых ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ,
напряжений с учетом сдвиговой жесткости в ПК SCAD (
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМП-ФИРОВАНИЯ
согласно СП 16.1330.2011 SCAD п.7.1.1 сдвиговая с учетом
действий поперечных сил ) антисейсмическое фланцевое
ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯ-ЦИЮ ДЛЯ
фрикционное соединение для сборно-разборного быстро
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИ-ЧЕСКОЙ
возводимого армейского моста
ЭНЕРГИИ», изобретения № 154506, Бюл № 4 от
методом оптимизации и идентификации динамических и
статических задач теории устойчивости с помощью физического и 27.08.2015, изобретения «Опора сейсмостойкая» №
165076 , бюл № 28 от 10.10.2016 и согласно заявки на
математического моделирования, численным и аналитическим
Список альбомов, чертежей, переданных организации
Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ИНН 2014000780, ОГРН :
1022000000824 согласно которому, проводились испытания с
помощью компьютерного моделирования сдвигового
25.11.21.112
методом в ПК SCAD, 0.00-2.96с_0-7 = Повышение сейсмостойкости -
изобретение "Антисейсмическое фланцевое фрикционно -
и НЦС. Выпуск! .3.901.1-17 Виброизолирующие основания для консольных
насосов различных типов. Выпуск 1.,3.904.9-27 Виброизолирующие основания
под насосы ВКС и НЦС. Вып.к2 Плиты. _ 3.904.9-17, 3.001-1 вып.1 =
Виброизолирующие 3.901.1-17 Виброизолирующие основания для
консольных насосов различных типов. Выпуск 2 Плиты._Документаци
3.901.1-17 Виброизолирующие основания для консольных насосов различных
типов. Выпуск 2 Плиты._Документаци
3.904.9-27 Виброизолирующие основания под насосы ВКС и НЦС. Выпуск.
Рабочие чертежи_Документация^уи
5.904-59 Виброизолирующие основания для вентиляторов ВР-12-26. Выпуск
l.djvu, 3.904-17 = Виброизол.основания и гибкие вставки типа 2 для насосов
ВК и BKC.djvu
3.904-17 = Виброизол.основания и гибкие вставки типа 2 для насосов ВК и
BKC.djvu, 3.001-1 вып.1 = Виброизолирующие устройства фундаментов.djvu,
3.001-1 вып.1 = Виброизолирующие устройства фундаментов.djvu 3.001-1
вып.1 = Виброизолирующие устройства фундаментов.djvu
п.7.1.1 сдвиговая с учетом действий поперечных сил )
антисейсмическое фланцевое фрикционное соединение для
сборно-разборного быстро возводимого армейского моста
yadi.sk/i/-ODGqnZv3EU3MA yadi.sk/i/_aIPeyJZ3EU3Zt
youtube.com/watch?v=ZfhEKZ3Q4RE
youtube.com/watch?v=pN4Yab9Ye9c
youtube.com/watch?v=AwgPS3Z_KUg
https://www.youtube.com/watch?v=3YAvegl0wCY
youtube.com/watch?v=7QW_G1uCtT8
youtube.com/watch?v=3YAvegl0wCY&t=50s
https://www.youtube.com/watch?v=pN4Yab9Ye9c&t=28s
youtube.com/watch?v=ZfhEKZ3Q4RE&t=915s
Многоэтажные промздания - Mn.djvu, 0.00-2.96с_0-8 = Повышение
подвижное соединение трубопроводов" № 2018105803 от
сейсмостойкости - Фундаменты под колонны промзданий - Mn.djvu,
19.02.2018. Техническое решение относится к области
0.00-2.96с_0-5 = Повышение сейсмостойкости - Каркасные
строительства железнодорожных
общественные здания - Mn.djvu, 0.00-2.96с_0-6 = Повышение
сейсмостойкости - 1эт промздания - МП #.djvu, 4.402-9 в.5 Анкерные
быстровозводимых мостов для сейсмоопасных
болты. Рабочие чepTexn.djvu, 0.00-2.96с_0-3 = Повышение
районов до 9 баллов. Фрикци -болт (латунная
сейсмостойкости - Мелкоблочные здания - Mn.djvu, 0.00-2.96с_0-4 =
Повышение сейсмостойкости - Крупнопанельные жилые здания шпилька, с забитым в паз шпильки, медным обожMn.djvu, 0.00-2.96с_0-0 = Повышение сейсмостойкости - Общие
женным клином, между энергопоглощающим
Mn.djvu, 0.00-2.96с_0-1 = Повышение сейсмостойкости - Каменные и
клином вставляются свинцовые шайбы с двух
кирпичные здания - Mn.djvu, 0.00-2.96с_0-2 = Повышение
сейсмостойкости - Крупноблочные здания - Mn.djvu, 1.466-ЗС =
сторон) позволяет обеспечить надежное и быстрое
Простран. решетчатые конструкции из труб типа Кисловодск погашение сейсмической нагрузки при землетряСейсмичность - KM #.djvu, 2.260-3с_1 = Узлы крыш общ. зданий сении и вибрационных воздействий от
Бесчердачные крыши кирп. зданий – Сейсмич-ность., 1.151.1-8с_2 =
Лестничные марши - 3.0 м. Плоские. Без фризовых ступеней железнодорожного и автомобильного транспорта и
Сейсмичность #!.djvu, 2.160-6с_1 = Узлы покрытий жилых зданий взрывов .
Чердачные крыши - Сейсмичность., 2.130-6с_1 = Детали стен жилых
зданий - Узлы стен сплошной кладки - Сейсмичность @.djvu, 3.904.9-27 Ссылки для просмотра испытаний узлов и фрагментов
Виброизолирующие основания под насосы ВКС и НЦС. Вып., 3.901.1-17 испытания в ПК SCAD сдвигового упругопластического
Виброизолирующие основания для консольных насосов различных
компенсатора, гасителя сдвиговых напряжений с учетом
типов. Выпуск 1., 3.904.9-27 Виброизолирующие основания под насосы ВКС сдвиговой жесткости в ПК SCAD ( согласно СП 16.1330.2011 SCAD
ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб, ул. Политехническая, д 29,
организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824, т/ф (812) 694-78-10 https://www.spbstu.ru (аттестат № RA.RU.21ТЛ09, выдан
26.01.2017) Президент организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУИНН: 2014000780 Мажиев Х.Н. https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/26088/applicant
[email protected] [email protected] [email protected] (921) 962-67-78, (996) 798-26-54 СБЕР 2202 2006 4085 5233 Счет
получателя СБЕР № 40817810455030402987 Подтверждение компетентности организации
https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
Х.Н.Мажиев
И.У.Аубакирова
ЗАО «ОПЦИОН». Москва 2021, "B" лицензия № 05-05-09/003 ФНС РФ, тел. (495) 726- 4742.www.opcion.ru

289.

2022570
2 от 21.12.2022
RA.RU.21СТ39Н20568
25.11.21.112
Фланцевые фрикционные соединения на болтах с контролируемым
натяжением для блок- контейнеров и трубопроводов. Фрикционные
соединения, в которых усилия передаются через трение, возникающее по соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов
вследствие натяжения высокопрочных болтов, следует применять:
в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375 Н/мм 2 и
непосредственно воспринимающих подвижные, вибрационные и
другие динамические, взрывные нагрузки; в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются повышенные требования в
отношении ограничения деформативности. Расчетное усилие,
которое может быть воспринято каждой плоскостью трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле Q bh р=Rbh x Abn x M/ Yh, где Rbh – расчетное
сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое
согласно требованиям; Аbп – площадь сечения болта по резьбе,
μ – коэффициент трения, принимаемый по таблице 42;
γh – коэффициент.
При действии на фланцевое фрикционное соединении силы N,
вызывающей сдвиг соединяемых элементов и проходящей через
С техническими решениями фрикционно-подвижных соединений центр тяжести соединения, распределение этой силы между
(ФПС), выполненных в виде демпфирующего соединения с амор- болтами следует принимать равномерным.
тизирующими элементами (медный обожженный клин, забитый в Более подробно смотри: СП 16.13330.2011 (СНип II-23-81*)
пропиленный паз болта-шпильки или свинцовый вкладыш), обес- Стальные конструкции п.14.3 Фрикционные соединения на болтах
с контролируемым натяжением и ТПК 45-5.04-274-2012 п. 10.3.2,
печивающих многокаскадное демпфирование при импульсной
Соединения, работающие на растяжение, Минск, 2013г.
растягивающей взрывной нагрузке можно ознакомиться: см.
изобретения №№ 1143895, 1174616,1168755 SU, № 4,094,111 US
При испытаниях узлов крепления фрагментов
Structural steel building frame having resilient connectors,
сдвигового упругопластичного компенсатора, гасителя
TW201400676 Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping
сдвиговых напряжений с учетом сдвиговой жесткости ,
device
При испытаниях определяли несущую способность фланцевого
фрикционно-подвижного соединения (ФФПС) на сдвиг поверхностей трения при динамической нагрузке (взрыве), стянутых
двумя болтами с предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9, которая определялась по формуле Fs rd= KsnM/
ym3x Fpc , где n — количество поверхностей трения соединяемых
элементов; m—коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приведенных в ссылочных стандартах группы для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным стандартам группы 4 с контролируемым
натяжением, в соответствии со ссылочными стандартами группы
7, усилие предварительного натяжения Fp,C следует принимать
равным Fpc=0.7 fudAs. Демпфирующие латунные шпильки
(болты) с забитым медным обожженным клином с энергопоглощающей гильзой (бронзовой втулкой или свинцовым вкладышем) устанавливаются в длинные (короткие) овальные
отверстия смотри: СП 16.13330.2011 (СНип II-23-81*) и ТПК 455.04-274-2012, Минск, 2013.
При лабораторных испытаниях фланцево-фрикционноподвижных соединений для сборно-разборного быстро
возводимого армейского моста, применялись высокопрочные болты по ГОСТ 22353-77, гайки по ГОСТ 2235477, шайбы по ГОСТ 22355-77 согласно СП 14.13330.
2014, п.4.7 (демпфирование), п.6.1.6, п.5.2 (модели), СП
16.13330. 2011 (СНиП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 455.04-274-2012( 02250), п.10.3.2 -10.10.3, СТП 006-97,
альбом серия 2.440-2, ОСТ 37.001.050-73, НП-031-01,
ГОСТ 15.000-82, ГОСТ 15.001-80, согласно изобретениям
№№ 1143895, 1174616, 1168755 SU, 2371627, 2247278,
2357146, 2403488, 2076985,2010136746, 2413820 RU №
4,094,111 US, TW 201400676 Restraintanti-windandantiseismic friction damping device, № 165076 RU «Опора
сейсмостойкая», Мкл E04 H9/02, Бюл.28, от 10.10.2016,
SU 887748. [email protected] [email protected]
[email protected] (951) 644-16-48
закрепленных на пролетном строении моста с помощью
фланцевых фрикционно-подвиж-ных соединений (ФФПС),
выполненных в виде болтовых соединений с
контролируемым натяжением, расположенных в овальных
отверстиях (предназначены для работы в сейсмоопасных
районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64,
согласно изобретениям №№ 1143895, 1168755, 1174616, №
165076 RU) использовалось изобре-тение: «СПОСОБ
ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙ-ЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ
ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ», патент № 2010136746, МПК E04C2/00, 27.10.2013,
ГОСТ Р 50073-92, ГОСТ 25756-83, ГОСТ Р 50073-92,
ГОСТ 25756-83, ГОСТ 27036-86, ГОСТ Р 51571-200, ТУ
5.551-19729-88 ГОСТ Р 57364, ГОСТ Р 57354 (812) 6947810
ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб, ул. Политехническая, д 29,
организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824, т/ф (812) 694-78-10 https://www.spbstu.ru [email protected] (994) 434-44-70
(аттестат № RA.RU.21ТЛ09, выдан 26.01.2017) Президент организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУИНН: 2014000780 Мажиев Х.Н.
https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/26088/applicant [email protected] [email protected] (921) 962-67-78, (996) 798-26-54 СБЕР 2202 2006 4085
5233 Счет получателя СБЕР № 40817810455030402987 Подтверждение компетентности организации
https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant [email protected]
Х.Н.Мажиев
И.У.Аубакирова
ЗАО «ОПЦИОН». Москва 2021, "B" лицензия № 05-05-09/003 ФНС РФ, тел. (495) 726- 4742.www.opcion.ru

290.

2022579
№ 3 от 26.08.2022
RA.RU.21СТ39Н20576
25.11.10000
940600
Испытание фланцевых фрикционно –подвижных
соединений (ФФПС) проводились по ГОСТ Р 5007392, ГОСТ 25756-83, ГОСТ Р 50073-92, ГОСТ
25756-83, ГОСТ 27036-86, ГОСТ Р 51571-200, ТУ
5.551-19729-88 ГОСТ Р 57364, ГОСТ Р 57354, с
целью определения нагрузки, которая передавалась
при испытаниях, через трение или смятие медного
обожженного стопорного клина с энергопоглощением пиковых ускорений (ЭПУ) , (возникает по соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов, вследствие натяжения высокопрочных болтов)
возникающих в конструкциях из стали с пределом
текучести свыше 375 Н/мм2
СП 56.13330.2011 Производственные здания.
Актуализированная редакция СНиП 31-032001,СП 14.13330.2014, п.9.2, НП-031-01, НП071-06 класса безопасности 3Н по ОПБ 88/97 при
сейсмических воздействиях 9 баллов по шкале
MSK-64 включительно, при уровне установки над
нулевой отметкой 70 м по ГОСТ 30546.1-98,
ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98, ГОСТ 3063199, ГОСТ Р 51371-99, ГОСТ 17516.1-90, МЭК
60068-3-3 (1991), МЭК 60980, ANSI/IEEEStd. 3441987, ПМ 04-2014, РД 26.07.23-99 и РД 25818-87
(синусоидальная вибрация – 5,0-100 Гц с
ускорением до 2g).
Х.Н.Мажиев
А.И.Коваленко
ЗАО «ОПЦИОН». Москва 2017, "B" лицензия № 05-05-09/003 ФНС РФ, тел. (495) 726- 4742.www.opcion.ru

291.

2022580
№ 4 от 26.08.2022
RA.RU.21СТ39Н20576
25.11.10000
940600
С целью повышения надежности узлов крепления
блок -контейнеров с трубопроводами
трубопрово-ды должны быть уложены в виде
"змейки" или " зиг -зага" на сейсмостойких
опорах с ФФПС (для районов с сейсмичностью 8
баллов и выше) для обеспечения
многокаскадного демпфирования при импульсных растягивающих нагрузках при
землетрясении, что повышает надежность
соединений при многокаскадном демпфировании
при динамических нагрузках.
Испытания проводились согласно мониторингу
землетрясений см. http://zengarden.in/earthquake/
и шкале землетрясений см. ссылки:
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru/
http://scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru/
http://scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru/
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru/
http://krestiyaninformagency.narod.ru/pdf1.pdf С протоколом
испытаний на сейсмостойкость фланцевых фрикционноподвижных соединений (ФФПС) и узлов крепления,
предназначены для работы в сейсмоопасных районах с
сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64 можно
ознакомиться по ссылке: vimeo.com/123037314
https://www.youtube.com/watch?v=U91ouiLPQ4Y
,
Х.Н.Мажиев
А.И.Коваленко
ЗАО «ОПЦИОН». Москва 2017, "B" лицензия № 05-05-09/003 ФНС РФ, тел. (495) 726- 4742.www.opcion.ru

292.

2020581
№
5 от 26.08.2022
RA.RU.21СТ39Н20576
25.11.10000
940600
При испытании на сейсмостойкость использовались изобретения "Опора
сейсмостойкая», патент № 165076, бюллетень № 28 , от 10.10.2016, заявка на
изобретение № 2016119967/20- 031416 от 23.05.2016, Опора сейсмоизолирующая маятниковая", научные публикации: журнал «Сельское строительство»
№ 9/95 стр.30 «Отвести опасность», журнал «Жилищное строительство» №
4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для существующих
зданий», журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция
малоэтажных жилых зданий», журнал «Монтажные и специальные работы в
строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости».
С лабораторными испытаниями фрагментов , узлов для струнных опор на
фрикционно –подвижных соединениях (ФПС) для сейсмостойких опор со струнным
сердечником из тросов (автор- проф. д.т.н. Уздина А М ), можно ознакомиться по
ссылке : http://www.youtube.com/my_videos?o=U https://www.youtube.com/watch?v=846q_badQzk
При испытании узлов крепления блок-контейнеров на
сейсмостойкость использовались изобретения по сейсмоизоялции: "Опора сейсмоизолирующая "гармошка",
заявка на изобретение № 20181229421/20 (47400) от
10.08.2018, "Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов", заявка
на изобретение № 2018105803/20 (008844) F 16L 23/02
от 11.05.2018 , "Опора сейсмоизолирующая маятниковая", заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416)
от 23.05.2016, заявка на изобретение № а 20190028 от
06.02.2019 "Сейсмостойкая фрикционно- демпфирующая опора", [email protected]
https://www.youtube.com/watch?v=EM9zQmHdBSU https://www.youtube.com/watch?v=3Xz--TFGSYY
https://www.youtube.com/watch?v=HTa1SzoTwBc https://www.youtube.com/watch?v=PlWoLu4Zbdk
https://www.youtube.com/watch?v=f4eHILeJfnU https://www.youtube.com/watch?v=a6vnDSJtVjw
Х.Н.Мажиев
А.И. Коваленко
ЗАО «ОПЦИОН». Москва 2017, "B" лицензия № 05-05-09/003 ФНС РФ, тел. (495) 726- 4742.www.opcion.ru