Опыт не применения осевых О- образных и петлеобразных компенсаторов

1.

ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я
Красноармейская ул. д 4, организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ
ИНН: 2014000780 [email protected] (921) 962-67-78, (911) 175-84-65,
(996) 785-62-76 [email protected]
[email protected] https://t.me/resistance_test
Опыт не применения осевых О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф. Темнова В. Г. в тепловых сетях и
реагирования Следственного Комитета РФ о халатности ( ст 293
УК РФ) Минстроя ЖКХ и ГУП «ТЭК СПб», г. Санкт-Петербурга

2.

Проф Темнов В.Г., проф дтн ПГУПС Уздина А.М., главный конструктор проектов по
теплосетям, ОО «Сейсмофонд" СПб ГАСУ Богданова И.А, начальник отдела технического
анализа организации "Сейсмофонд" СПб ГАСУ , г. Санкт-Петербург, ктн доц ПГУПС
Егорова О.А. зам президента ОО "Сейсмофонд" СПбГАСУ стажер СПб ГАСУ
А.И.Коваленко
Показана возможность снижения потерь тепловой энергии и затрат при
строительстве и эксплуатации тепловых сетей за счет применения осевых О- образных и
петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г для компенсации температурных деформаций
теплопроводов.
Введение
Для компенсации температурных деформаций трубопроводов в тепловых сетях г.
Санкт-Петербурга до начала 1980-х гг. применялись сальниковые, П-, S- и Г-образные
компенсаторы, а во многих регионах России они применяются до сих пор. Каждому из этих
компенсаторов свойственны отдельные серьезные недостатки.
Наиболее сложными в эксплуатации и монтаже являются сальниковые компенсаторы.
Они требуют постоянного обслуживания, связанного с периодической подтяжкой
уплотнения и заменой уплотнительного материала. При подземной прокладке
теплопроводов
установка
сальниковых
компенсаторов
требует
строительства
дорогостоящих камер.
Длительная практика эксплуатации сальниковых компенсаторов показала, что даже
при наличии регулярного их обслуживания имеют место протечки теплоносителя. При
большой протяженности тепловых сетей суммарная величина затрат на пополнение и
нагрев теплоносителя может достигать достаточно больших значений.
Для П-образных компенсаторов характерны большие габариты, увеличение зон
отчуждения
дорогостоящей
городской
земли,
необходимость
строительства
дополнительных направляющих опор, а при подземной прокладке - специальных камер (что
довольно затруднительно в городских условиях). Да и стоимость П-образных
компенсаторов, особенно больших диаметров, достаточно высока.
В целях повышения надежности теплоснабжения, снижения капитальных
вложений, потерь, связанных с утечками, и эксплуатационных расходов в начале 1980-х гг.
специалисты ведущих Ленинградских проектных институтов рассмотрели возможность
применения осевых О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г в тепловых сетях
(ОК О -образных ) в тепловых сетях, вместо П-образных и сальниковых компенсаторов и с
2024 г. в ГУП «ТЭК СПб» при проведении капитального ремонта и строительства тепловых
сетей не начались , по халатности или вредительство Минстроя ЖКХ , установка осевых
ОК 0 -образных проф Темнова В Г .
Типы О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г и особенности их
эксплуатации, не внедренные по холатности Минстрой ЖКХ РФ
Осевые О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г типа СПбГАСУ (рис.
1а) разработаны для замены сальниковых компенсаторов и предназначены, как и
компенсаторы типа КСО (рис. 1 б), для наземной и канальной прокладок теплопроводов с
тепловой изоляцией из минеральной ваты.

3.

При подземной прокладке теплопроводов в каналах, туннелях, камерах, а также при
надземной прокладке и в помещениях, компенсаторы -СПбГАСУ могут устанавливаться на
прямолинейных участках теплопровода в любом месте между двумя неподвижными опорами
(концевыми или промежуточными), при этом не должно быть препятствий для возможных
перемещений кожуха вместе с частью теплопровода. Между двумя неподвижными опорами
допускается размещать только один компенсатор СПбГАСУ .
При монтаже и эксплуатации осевых СПбГАСУ не допускается нагружать их
поперечными усилиями, изгибающим и крутящим моментами, а также весом

4.

присоединяемых участков труб и фасонных изделий. С этой целью при монтаже осевых О образных
СПб ГАСУ
обязательна установка направляющих опор. Первая пара
направляющих опор должна устанавливаться с двух сторон от О -образных СПб ГАСУ на
расстоянии 2-4 Ду. Вторая пара ставится с каждой стороны от СПбГАСУ на расстоянии 1416 Ду. Примеры установки осевых СПбГАСУ показаны на рис. 2.
Число и необходимость последующих направляющих опор определяется при
проектировании по результатам расчета теплопровода на устойчивость.
Некоторые предприятия для увеличения компенсирующей способности компенсаторов
применяют спаренные осевые О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г, тем
самым, нарушая вышеизложенные требования. Это может привести к потере устойчивости
компенсаторов (рис. 3).
При размещении О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
у неподвижной опоры расстояние до нее должно быть в пределах 2-4 Ду. В этом
случае направляющие опоры устанавливаются только с одной стороны. С другой стороны
их функцию выполняет неподвижная опора.
В случае размещения О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
в камерах функции направляющих опор могут выполнять стенки камер со
специальной конструкцией обвязки входного и выходного проемов камеры.
Направляющие опоры следует применять, как правило, охватывающего типа
(хомутовые, трубообразные, рамочные), принудительно ограничивающие возможность
поперечного или углового сдвига и не препятствующие осевому перемещению.
Начиная с 2014 г. в тепловых сетях, находящихся на балансе ГУП «ТЭК СПб», не были
установлены О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г по известным и понятным
всем причинам, что привело прорывам теплотрасс на пр Стачек и др районах
Анализ состояния трубопроводов и элементов конструкций тепловых сетей ГУП «ТЭК
СПб», не выполнен в 2024 г., подтвердил, что общее количество О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г не было установлено и испытано из-за бюрократии и не компетентности
Не были внедрены О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г по вине
Администрации СПб
.
Основными не причинами повреждений О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В
Г были:
нарушение требований к монтажу осевых О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова
В Г во время их монтажа;
нарушение соосности трубопроводов во время монтажа, а также из-за просадки
направляющих опор в процессе эксплуатации;
разрушение неподвижных опор из-за неправильного расчета нагрузок на них;
наружная коррозия сильфонов осевых компенсаторов из-за сверхдопустимого
содержания хлоридов в грунтовых водах (рис. 4).
Дальнейший анализ условий монтажа и применения О- образных и петлеобразных компенсаторов
проф Темнова В Г, показал, что эксплуатация трубопроводов и других элементов тепловой
сети в г. Санкт-Петербурге и его пригородах происходит при воздействии следующих
факторов:
высокий уровень грунтовых вод и частые подъемы воды при наводнениях приводят к
периодическому их затоплению;
большая часть трубопроводов и других элементов тепловых сетей ГУП «ТЭК СПб»
находится в зонах с повышенной коррозионной активностью грунта (насыпные и
торфяные почвы, повышенная концентрация хлоридов, блуждающие токи, высокий
уровень и электропроводность грунтовых вод);
посыпание проезжей части дорог солью и увеличение концентрации хлоридов в грунте
приводит к снижению коррозионной стойкости металла (аустенитной нержавеющей
стали) наружного слоя компенсаторов (75% теплотрасс расположены около проезжей
части дорог). Как известно, скорость коррозии аустенитной стали резко увеличивается
в среде, содержащей хлор;
длительное хранение компенсаторов под от крытым небом без антикоррозийной

5.

защитной смазки, нарушения инструкции по их транспортировке без защитных
кожухов приводят к ударам, появлению царапин, вмятин и т.д.;
нарушение технологии строительно-монтажных работ приводит к проникновению
влаги под изоляцию или нарушению соосности, что сокращает срок работы
компенсатора.
Еще в 2024 г. Технический совет Главного топливно-энергетического управления Ленинграда
не потребовал от проектных, конструкторских организаций и заводов-изготовителей Ообразных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
:
решить проблему влияния хлоридов на долговечность металла сильфонов;
доработать конструкцию компенсационного устройства таким образом, чтобы
обеспечить перемещение компенсатора в защитном кожухе только в продольном
направлении. Это обеспечит повышение надежности конструкции независимо от
качества установки подвижных и неподвижных опор;
доработать конструкцию защитного кожуха для обеспечения 100% герметизации
сильфона от проникновения грунтовых вод;
предусмотреть нанесение антикоррозийного покрытия на наружную поверхность О- образных и
петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г , применяемых в тепловых
сетях;
для увеличения сроков службы О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
необходимо ужесточить требования к хранению, транспортировке и монтажу с целью
недопущения их повреждений и коррозии при их хранении.
Во избежание разрушения осевых О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
из-за несоосности трубопроводов, возникающей из-за просадки грунта, в гг. СанктПетербурге, Москве и в других регионах России, не стали применять О- образных и
петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г, различных конструкций. О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г, должны были конструктивно защищать О- образных и
петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г и сильфон от поперечных усилий, изгибающих и
крутящих моментов, а также от попадания грунтовых вод на сильфон и грунта между
гофрами.
Учитывая недостатки, выявленные при эксплуатации осевых О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г , а также недостатки конструкций разработанных
компенсационных устройств рядом российских производителей, ОО «Сейсмофонд" СПб
ГАСУ в 2024 г. начало выпуск принципиально новой конструкции О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г (рис. 5) для теплопроводов с теплоизоляцией из минеральной
ваты, в пенополиуретановой (ППУ) или в армопенобетонной (АПБ) изоляции.
В отличие от О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г , изготавливаемых
другими предприятиями-производителями, этой конструкцией предусмотрены:
направляющие опоры цилиндрической формы, установленные с обеих сторон от сильфона,
которые телескопически перемещаются вместе с патрубками О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г , по внутренней поверхности толстостенного кожуха. Это
придает конструкции достаточную жесткость и обеспечивает соосность сильфонов и их
защиту от поперечных усилий и изгибающих моментов, возникающих при возможных
прогибах теплопровода из-за просадки грунта или направляющих опор;
ограничители хода О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г, , которые также
защищают сильфон от крутящих моментов;
толстостенный кожух, изготавливаемый из труб, применяемых для теплопроводов, который

6.

задает направление перемещения цилиндрических направляющих опор О- образных и
петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г и, в то же время, обеспечивает защиту сильфона
от нагрузок, возникающих под действием давления грунта и автотранспорта при
бесканальной прокладке теплопровода.
При использовании О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г данной
конструкции устанавливать направляющие опоры на расстоянии 2-4 Ду от О- образных и
петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г, нет необходимости. При бесканальной прокладке
также гарантируется защита сильфона от поперечных усилий и изгибающих моментов,
которые могут возникнуть из-за просадки грунта. Так, на О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г, Ду 1000, не установлены из-а отсутствия рынка или рынка
для своих или своего окружения на Нирюнгринской ГРЭС, несоосность составила 17мм, но
СКУ осталось работоспособным.
О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г лучше стартовых сильфонные
компенсаторы для трубопроводов в ППУ-изоляции. В Западной Европе и в некоторых
регионах России для компенсации температурных деформаций теплопроводов при
бесканальной прокладке не применяют уже давно осевые СК. В этих случаях
используется способ частичной разгрузки температурных деформаций теплопровода за
счет предварительного нагрева теплопровода во время его монтажа до температуры,
равной 50% от максимальной.
Суть этого способа заключается в следующем. Между двумя неподвижными опорами
теплопровода необходимо установить О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В
Г , (или, так называемый, О- образный компенсатор), после чего теплопровод заполняется
теплоносителем и нагревается до температуры, равной 50% от максимальной рабочей. При
этом стартовый компенсатор (рис. 6) должен сжаться на полную величину рабочего хода.
После выдержки при указанной температуре (как правило, в течение суток) кожухи
стартового компенсатора завариваются между собой. И так на всем теплопроводе между
каждой парой неподвижных опор. При этом О- образных и петлеобразных компенсаторов проф
Темнова В Г, компенсатор не исключается из дальнейшей работы теплопровода, и
теплопровод остается в эксплуатации в напряженном состоянии, а должен быть внедрен .
Кроме того, использование предварительно нагретых во время монтажа
теплопроводов имеет еще несколько неудобств:
■ окончательный монтаж теплопровода (заварку кожухов всех стартовых
компенсаторов и их последующую тепло-, гидроизоляцию) приходится производить во
время отопительного сезона;
при выполнении ремонта теплопровода необходимо на данном участке теплотрассы
заменять и стартовый сильфонный компенсатор и выполнить в дальнейшем
вышеизложенные требования по его монтажу и изоляции , с использованием . О- образных и
петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
Применение при бесканальной прокладке предварительно нагретых во время
монтажа теплопроводов с ППУ-изоляцией с использованием стартовых компенсаторов
возможно на тепловых сетях в тех системах теплоснабжения, где применяется качественное
регулирование тепловых нагрузок. Кроме того, их можно использовать в регионах с
мягкими климатическими условиями, когда перепады температур теплоносителя
относительно средней температуры незначительны и стабильны.
В пиковые же режимы отопления, а также при остывании теплоносителя и его
сливе, что довольно часто происходит во многих регионах России, температурные
напряжения на трубопровод и неподвижные опоры резко возрастают.
Предварительно изолированные осевые О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова
В Г компенсаторы. Учитывая проблемы применения стартовых компенсаторов, а также
особенности климатических условий регионов и соответствующие режимы отопления, в г.
Санкт-Петербурге (с его болотистыми почвами и регулярными наводнениями) и многих
других регионах России при бесканальной прокладке труб в ППУ-изоляции уже более 30
лет не применяются предварительно изолированные осевые О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г, различных конструкций (рис. 7).
Основным недостатком всех этих конструкций предизолированных осевых О- образных и

7.

петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г является возможность попадания грунтовых вод
под полиэтиленовую оболочку теплоизоляции, а также на сильфон через подвижную часть
О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г. Чтобы грунтовые воды не попадали
на провода системы ОДК, провода внутри компенсационного устройства прокладываются
в гидрозащитном кембрике. Тем самым, компенсационные устройства (длиной до 4,5 м
каждое) исключаются из системы ОДК теплопровода.
Проанализировав недостатки существующих конструкций, ОАО «НПП «Компенсатор»
в 2006 г. разработало осевое СКУ для бесканальной прокладки теплопроводов в ППУизоляции в полиэтиленовой оболочке с системой ОДК (рис. 8).
Разработка велась на базе отработанной конструкции СКУ (рис. 5). Здесь также
предусмотрены цилиндрические направляющие опоры, установленные с обеих сторон от Ообразных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
, которые телескопически перемещаются вместе с патрубками СКУ по внутренней
поверхности толстостенного кожуха.
Гидроизоляция подвижной части СКУ выполняется с помощью защитного сильфона,
позволяющего гарантировать полную защиту рабочего сильфона, теплоизоляции и проводов
системы ОДК от проникновения грунтовых вод в течение всего срока службы СКУ.
Провода системы ОДК, во избежание контакта с металлическими поверхностями
СКУ, проложены во фторопластовой трубке, имеющей отверстия для проникновения воды в
случае нарушения герметичности сильфона. При этом компенсационное устройство не
исключается из системы ОДК теплопровода.
Воздушная прослойка между двумя сильфонами обеспечивает хорошую тепловую
изоляцию в средней части О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г .

8.

Тепловая изоляция патрубков О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г
может выполняться во время монтажа одновременно с заливкой пенополиуретаном стыков
теплопровода с О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г С этой целью к
фланцам О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г приварена стальная гильза,
на которую посажена термоусаживающаяся муфта, по наружному диаметру соответствующая
полиэтиленовой оболочке теплопровода. Такое конструктивное решение гарантирует
защиту ППУ-изоляции от проникновения в нее грунтовых вод.
Для исключения попадания грунта и ограничения попадания грунтовых вод на
защитный сильфон с торцов кожуха установлены уплотнения.
Применение данных компенсационных устройств позволит в полном объеме решить
проблему компенсации температурных деформаций теплопроводов с ППУ-изоляцией в
полиэтиленовой оболочке на протяжении всего срока эксплуатации.
Вместо заключения
Учитывая возрастающие требования по сроку службы теплопроводов тепловых
сетей, в ОО «Сейсмофонд" СПб ГАСУ в 2024 г.предлагает открыто провести несколько
НИОКР и НТС , по результатам которых:
1. внедрено антикоррозионное покрытие наружной поверхности О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г, на стойкое при воздействии агрессивных сред на
протяжении всего срока службы О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В
Г;
2. совместно с одним из ведущих материаловедческих институтов г. Санкт-Петербурга
провести открыто ОКР по подтверждению срока службы О- образных и петлеобразных
компенсаторов проф Темнова В Г, не менее срока службы теплопроводов (рис. 9) при
максимально возможном для любого региона России содержании хлоридов в сетевой
воде;
3. изменена геометрия и испытание О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В
Г, что позволило увеличить на 50-80% компенсирующую способность осевых Ообразных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г, практически без изменения их
жесткости.
В заключение приведем данные расчета экономической эффективности замены
сильфонных на О- образных и петлеобразных компенсаторов проф Темнова В Г , и поручить
внедрение и испытание провести ГУПу «ТЭК СПб» в 2006 г., согласно заявки на
изобретение"
Для журнала «Новости теплоснабжения» № 0( 00), 2024, www.ntsn.ru

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Конструктивные решения и рабочие чертежи можно приобрети в СПб ГАСУ по адрес:
190005, 2-я Красноармейская ул д 4 СПб ГАСУ тел /факс 812) 694-78-10 применения
антисейсмических петлеобразного ( из трубчатых уголков ) температурогасящего,
антисейсмического, для аварийных теплотрасс , на фрикционно-подвижных болтовых
соединениях, с длинными овальными отверстиями, на протяжных фланцевых соединениях с
овальными отверстиями и контролируемым натяжением, выполненных по изобретениям
проф. дтн (ПГУПС Уздина А. М. инж И.А.Богдановой №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076
«Опора сейсмостойкая», 2010136746 «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»
190005, СПб,, 2-я Красноармейская ул дом 4 [email protected] 8126947810@ramblerru
[email protected] https://t.me/resistance_test
Фигуры Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное
соединение трубопроводов проф Темнова В Г

17.

Фиг 1
Фиг 2

18.

Фиг 3
Фиг 4
Фиг 5
Фиг 6

19.

Фиг 7
Фиг 8
Р ЕФЕРАТ аннотация Антисейсмическое фланцевое фрикциооно -подвижное
соединение трубопроводов проф Темнова В Г
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное
СОЕДИНЕНИЕ (ФФПС) трубопроводов ( Петлеобразный вертикальный
компенсатор) для теплотрасс горячего водоснабжения, содержащее
крепежные элементы, подпружиненные и энергопоглощающие со
стороны одного или двух из фланцев, амортизирующие в виде
латунного фрикци -болта, с пропиленным пазом и забитым медным
обожженным клином , с вставленной медной обожженной втулкой или
медной тонкой гильзой , охватывающие крепежные элементы и
установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент,
фрикци-болт , выполнен , с целью расширения области использования
соединения в сейсмоопасных районах, фланцы выполнены с помощью
энергопоглощающего латунного фрикци -болта , с забитым с
одинаковым усилием, медным обожженным клином, расположенными
во фланцевом фрикционно-подвижном соединении (ФФПС) ,
уплотнительными элемент выполнен в виде свинцовых тонких шайб ,
установленные между цилиндрическими выступами фланцев, а

20.

крепежные элементы подпружинены, также на участке между
фланцами, за счет протяжности соединения по линии нагрузки, а между
медным обожженным энергопоголощающим стопорным клином,
установлены тонкие свинцовые или обожженные медные шайбы, а в
латунную шпильку устанавливается тонкая медная обожженная гильза
- втулка .
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное
СОЕДИНЕНИЕ (ФФПС) железнодорожного моста, содержащее
крепежные элементы, подпружиненные и энергопоглощающие со
стороны одного или двух из фланцев, амортизирующие в виде
латунного фрикци -болта, с пропиленным пазом и забитым медным
обожженным клином , с вставленной медной обожженной втулкой или
медной тонкой гильзой , охватывающие крепежные элементы и
установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент,
фрикци-болт , отличающееся тем, что, с целью расширения области
использования соединения в сейсмоопасных районах, фланцы
выполнены с помощью энергопоглощающего латунного фрикци -болта
, с забитым с одинаковым усилием, медным обожженным клином,
расположенными во фланцевом фрикционно-подвижном соединении
(ФФПС) , уплотнительными элемент выполнен в виде медных тонких
шайб , установленные между цилиндрическими выступами фланцев, а
крепежные элементы подпружинены, также на участке между
фланцами, за счет протяжности соединения по линии нагрузки, а между
медным обожженным энергопоголощающим стопорным клином,
установлены тонкие свинцовые или обожженные медные шайбы, а в
латунную шпильку устанавливается тонкая медная обожженная гильза
- втулка .
Петлеобразный вертикальный компенсатор предназначено для защиты
трубопроводов, теплотрасс от возможных температурных,
вибрационных , сейсмических и взрывных воздействий Конструкция
фрикци -болт выполненный из латунной шпильки с забитым медным
обожженным клином позволяет обеспечить надежный и быстрый
погашение сейсмической нагрузки при землетрясении, вибрационных
воздействий от температурных колебаний (нагрузок) .Конструкция
фрикци -болт, состоит их латунной шпильки , с забитым в пропиленный
паз медного клина, которая жестко крепится на фланцевом фрикционноподвижном соединении (ФФПС) .
Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного веса ( массы) теплотрассы ,
трубопровода и расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные
конструкции п. 14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции» Правила
расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Фрикци –болт повышет надежность работы петлевого компенсатора магистральные трубопровода,
теплотрассы за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет протяжных фрикционных соединений,
работающие на растяжением на фрикци- ботах, установленные в длинные овальных отверстиях, с
контролируемым натяжением в протяжных соедиениях. ( ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр.
74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2).
Скрепляя петлеобразный сдвиговой с проскальзыванием компенсатор с теплотрассой ,

21.

трубопроводом в положении при котором нижняя поверхности, контактирующие с поверхностью
болта (сдвиг по овальному отверстию максимальный). После этого гайку затягивают не
тарировочным ключом до заданного усилия, а фиксируют обожженным клином . Увеличение усилия
затяжки гайки (болта) или медного обожженного клина приводит к деформации петлеобразного
компенсатора и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в компенсаторе , что в свою очередь приводит к
увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса петлеобразного компенсатора . Величина усилия трения в сопряжении в петлеобазном компенсаторе
для теплотрасс и нефтегазовых трубопроводов, 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
температурных , сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении петлеобразного
вертикального компенсатора , происходит сдвиг "петли" , в пределах длины паза выполненного в теле
петлеобразного вертикально сдвигового компенсатора , без разрушения теплотрассы, трубопроводов
горячего водоснабжения .
Петлеобразный сдвиговой вертикальный компенсатор, содержащая шесть трубчатых уголков и
сопряженный с ним подвижный узел, закрепленный запорным элементом, отличающаяся тем, что в
корпусе петлеобразного компенсатора выполнены овальные отверстие, сопряженное с
трубопроводом, теплотрассой, при этом овальная длинные отверстия, зафиксированы запорным
элементом, выполненным в виде калиброванного болта, проходящего через поперечные отверстия
петлеобразного компенсатора и через паз, выполненный в теле сдвигового , демпфирующего
компенсатора и закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в компенсаторе , параллельно
центральной оси теплотрассы, трубопроводов , выполнено длинные овальные , одинаковые
отверстия, длина которых, от начальной нагрузки , больше расстояния для сдвига и демпфирования
при температурных или сейсмических нагрузок
Описание изобретения Антисейсмическое
фланцевое фрикционно -подвижное
соединение трубопроводов проф Темнова В
Г
Аналоги : 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 фрикционно -подвижное соединение трубопроводов проф Темнова
ВГ
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты теплотрасс , трубопроводов от
температурных колебаний зимой , что бы не рвались теплотрассы и сейсмических воздействий за
счет использования фрикционное- податливых 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 пятле или П -образный ( петлей в верх ) демпфирующий
компенсатор разработанный проф Демновы В Г . С увеличением температурной или сейсмической
нагрузки происходит взаимное демпфирование демпфирующих проскальзывающих соедиений проф
А.М.Уздина и
взаимное смещение происходит на теплотрассе с фланцевоми фрикционно подвижного соединения
-температурными компенсаторам (ФПС), при импульсных растягивающих нагрузках при
многокаскадном демпфировании, которые работают упруго со скольжением по овальным отверстиям
.
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 и температурные нагрузки но, при возникновении динамических, импульсных
растягивающих нагрузок, взрывных, сейсмических и температурных нагрузок, превышающих

22.

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 теплотрасс 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 температурных ускорений (ЭПУ), с помощью
которого, поглощается взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикци-болт
снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки 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 фрикциболтах, установленных в длинные овальные отверстия с контролируемым натяжением в протяжных
соединениях согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (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 и латунного фрикци -болтов , гаек , свинцовой шайб, медных втулок
-гильз
Фланцы выполнены с помощью латунной шпильки с пропиленным пазом куж забивается медный
обожженный клин и снабжен энергопоглощением .
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено петлеобразное
из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных соединениях с контрольным
натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки
обожженным медным стопорным клином;
на фиг.2 изображено петлеобразное из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на
фрикционных соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с
забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином латунная
шпилька фрикци-болта с пропиленным пазом
на фиг.3 изображен петлеобразный из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на
фрикционных соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с
забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином фрагмент о
медного обожженного клина забитого в латунную круглую или квадратную латунную шпильку
на фиг. 4 изображено петлеобразное из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на
фрикционных соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с
забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином фрагмент
установки медного обожженного клина в подвижный компенсатор ( на чертеже компенстор на
показан )
фиг 5 изображены элементы демпфирования и скольжения фтула и троса и медная или бронзовая
гильза , для демпфирования при температурных или сейсмических колебаний фрикционных
соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в
пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином, котрый торировочно
забивается с одинаковым усилием в пропитанный антикоррозийными составами трос в пять
обмотанный витков вокруг трубы . что бы исключить вытекание нефти или газа из магистрального
трубопровода, теплотрассы при многокаскадном демпфировании или температурных перепадах
зимой
фиг. 5 изображен сам узел фрикционно -подвижного соединения на фриукци -болту на фрикционно-

23.

подвижных протяжных соедиениях
фиг.6 изображено узел крепления коменастра из трубчатых уголков для демпфирующего
петлеобразования , из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных
соединениях с контрольным натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в
пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином шаровой кран
соединенный на фрикционно -подвижных соединениях , фрикци-болту с магистральным
трубопроводом на фланцевых соединениях
фиг. изображено длинный пропиленный паз в стальной шпильке и таррировочный медный
стопорный клин для соедиения демпфирующих трубчатых уголков -сегментов для содания
демпфирующей вертикальной ( верх ) петли, для создания петлеобразной, из шести или четырех
трубчатых угловых сегментов, на фрикционных соединениях с контрольным натяжением стопорный
(тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным
стопорным клином
Компенсатор проф Темпнова состоит из фрикционо -подвижных демпфирующих соединениях с
фрикци -болтом фрикционно-подвижных соединений
Антисейсмический виброизоляторы выполнены в виде петлеобразных демпфирующих соединений
из шести или четырех трубчатых угловых сегментов, на фрикционных соединениях с контрольным
натяжением стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки
обожженным медным стопорным клиномлатунного фрикци -болта с пропиленным пазом , куда
забивается 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 медными 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) .
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 соединении , 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
многокаскадном демпфировании
Жесткость сейсмозащиты и виброизоляторов в виде латунного фрикци -болта определяется исходя
из, частоты вынужденных колебаний вибрирующего и температуро -изолирующих трубчатого
элемента с учетом частоты собственных колебаний всего соединения по следующей формуле:
Виброизоляция и сейсмоизоляция обеспечивается при условии, если коэффициент динамичности

24.

фрикци -болта будет меньше единицы
Формула Антисейсмическое фланцевое
фрикциооно -подвижное соединение
трубопроводов проф Темнова В Г
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ фрикционно -подвижное
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 , отличающееся тем, что, с целью расширения области
использования соединения, фланцы выполнены без тонировочного
ключа регулирующее везде одинаковое натяжение гайки , а с
помощью энергопоглощающего фрикци -болта , с забитым с
одинаковым усилием медным обожженным клином расположенными во
фланцевом фрикционно-подвижном соединении (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, а между медным
обожженным энергопоголощающим клином, установлены тонкие
свинцовые или обожженные медные шайбы, а в латунную или стальной
шпильку устанавливается тонкая медная обожженная гильза или
медная или тросовая втулка .
1. Компенсатор для теплотрасс на фланцевого протяжного с
демпфирующим элементами в местах растянутых элементов
моста с упругими демпферами сухого трения, демпфирующего
компенсатора на фланцевых соединениех растянутых элементов
с упругими демпферами сухого трения на фрикционноподвижных болтовых соединениях, с одинаковой жесткостью с
демпфирующий элементов при многокаскадном демпфировании, для
гашения температурных , сейсмических колебаний , для
поглощение температурной , сейсмической, вибрационной, энергии,
в горизонтальной и вертикальной плоскости по лини нагрузки
фланцевого протяжного температурного демпфирующего
компенсатора , в местах растянутых элементов теплотрассы с
большими перемещениями и приспособляемостью , при этом упругие
демпфирующие компенсаторы , выполнено в виде сдвигового
элемента , с встроено медной гильзой и обмотки в виде тросовой
или медной с пропилом гильзы для демпфирования фланцевого

25.

соединение растянутыми элементами
2. Компенсатор с упругими демпферами сухого трения, на
фланцевых соединениях , а протяжного , в местах растянутых
элементов трубопровода теплотрассы в критических узлах
теплотрассы, повышенной надежности с улучшенными
демпфирующими свойствами, содержащая , сопряженный с ним
подвижный узел с фланцевыми фрикционно-подвижными соединениями
и упругой втулкой (гильзой), закрепленные запорными элементами в
виде протяжного соединения контактирующих поверхности детали и
накладок выполнены из пружинистого троса -гильзы, между овальных
отверстиях , контактирующими поверхностями, с разных сторон,
отличающийся тем, что с целью повышения надежности фланцевого
протяжного температурного демпфирующего компенсатора для
теплотрассы в местах растянутых элементов ,
Демпфирующее термически , из-за перепадов теплой нагрузки на
теплотрасс, сейсмоизоляции с демпфирующим эффектом в
овальных отверстиях, с сухим трением, соединенные между собой с
помощью фрикционно-подвижных соединений с контрольным
натяжением фрикци-болтов с тросовой пружинистой тросовой в
оплетке втулкой (гильзы, латунной, медной, бронзовой) ,
расположенных в длинных овальных отверстиях , с помощью фрикциболтами, с медным упругоплатичном, пружинистым многослойным,
склеенным клином и тросовой пружинистой втулкой –гильзой ,
расположенной в коротком овальном отверстии верха и низа
компенсатора для трубопроводов теплотрассы
3. Способ для теплотрасс с упругими демпферами сухого
трения, для обеспечения несущей способности железнодорожного
моста на фрикционно -подвижного соединения с высокопрочными
фрикци-болтами с тросовой втулкой (гильзой), включающий,
контактирующие поверхности которых предварительно
обработанные, соединенные на высокопрочным фрикци- болтом и
гайкой при проектном значении усилия натяжения болта,
устанавливают на элемент фланцевого протяжного
температурного демпфирующего компенсатора для в местах
растянутых элементов трубопровода теплотрассы, для поглощения
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 термической, тепловой, сейсмоизолирующей
защиты теплотрассы , отличающийся тем, что в качестве
показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного фрикци- болта с медным обожженным
клином, забитым в пропиленный паз латунной шпильки с втулкой –
гильзы –тросовой амортизирующей, из стального троса в оплетке
-гильзы , а определение усилия сдвига на образце-свидетеле
осуществляют устройством, содержащим неподвижную и

26.

сдвигаемого компенсатора трубопровода, узел сжатия и узел сдвига,
выполненный в виде овального отверстия, с возможностью
соединения его с неподвижной частью трубопровода теплотрассы
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия
сдвига рычага к проектному усилию натяжения высокопрочного
фрикци-болта с втулкой и тонкого стального троса в оплетке,
диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа от
температурных колебаний зимой или сейсмоизолирующих ,
антисейсмического, антивибрационных демпферов компенсатора ,
не производят, при отношении в диапазоне 0,50-0,53, при монтаже
компенсатора не увеличивать натяжение болта, а при отношении
менее 0,50, кроме увеличения усилия натяжения, дополнительно
проводят обработку контактирующих поверхностей фланцевого
соединение, растянутых фланцевых протяжных температурных
демпфирующих компенсаторов для теплотрасс, в местах
растянутых элементов, для компенсаторов на теплотрассах, с
использованием обмазки трущихся поверхностей компенсатора
теплотрассы цинконаполненной грунтовокой ЦВЭС , которая
используется при строительстве мостов https://vmpanticor.ru/publishing/265/2394/ http://docs.cntd.ru/document/1200093425.
(21) РЕГИСТРАЦИОННЫЙ №
Дата поСТУПЛЕНИЯ
оригиналов документов заявки
ВХОДЯЩИЙ №
(85) ДАТА ПЕРЕВОДА международной заявки на национальную фазу
АДРЕС ДЛЯ ПЕРЕПИСКИ
(86)
(регистрационный номер международной заявки и дата
(полный почтовый адрес, имя
или наименование адресата)
197371, Санкт-Петербург, пр
Королева 30 корп 1 кв 135
[email protected] (921) 962-67-78,
(981) 886-57-42, (981) 276-49-92 ,
публикации
(911) 175-84-65 Телефон: Факс: Email: [email protected]
Телефон: (812) 694-78-10 Факс:
E-mail:
[email protected]
международной подачи, установленные получающим
ведомством)
(87)
(номер
и
дата
международной заявки)
международной
В Федеральную службу по интеллектуальной собственности,
патентам и товарным знакам Бережковская наб., 30,
корп.1, Москва, Г-59, ГСП-5, 123995
Изобретение: «Антисейсмическое фланцевое
соединение трубопроводов проф Темнова В Г»
(54) НАЗВАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
фрикционно -подвижное
F 16L 23/00 Е04Н9/02

27.

(71) ЗАЯВИТЕЛЬ (Указывается полное имя или наименование (согласно учредительному
документу), место жительство или место нахождения, включая официальное наименование
страны и полный почтовый адрес)
Ветеран боевых действий ( удостоверение
БД № 404894 , выданное 26 июля 2021
года Минстроем ЖКХ РФ ) , инвалид
первой группы , военный пенсионер , 72
года)
Коваленко Александр Иванович освобожден от уплаты патентной
пошлины , как ветеран боевых действий
на Северном Кавказе 1994-1995 гг
(74) ПРЕДСТАВИТЕЛЬ(И) ЗАЯВИТЕЛЯ
ОГРН
КОД страны по стандарту
ВОИС ST. 3
(если он установлен)
Является
Указанное(ые) ниже лицо(а) назначено(назначены) заявителем(заявителями) для ведения дел по
получению патента от его(их) имени в Федеральной службе по интеллектуальной собственности,
патентам и товарным знакам
Фамилия, имя, отчество (если оно имеется)
Указанное лицо является
Второй адрес не основной : Адрес патентного поверенного (эксперта) 197371,
заказчиком
заказчиком,
СПб государственным
пр Королева дом
30 корп 1 кв муниципальным
135 Е.И.Коваленко
исполнитель
[email protected]
[email protected] (911) 175-84-65 т/ф
работ____________________________________________________________
(812) 694-78-10
Патентным(и)
поверенным(и)
Иным представителем
Телефон:
694-78-10
Факс: (812)
694-78-10
E-mail: [email protected]
( указать наименование)
исполнителем работ по
заказчик
работ
Бланк
заявления
ПМ
государственному
муниципальному контракту,
лист 1
______________________________________________________________
Срок представительства
указать наименование)
(заполняется в случае назначения иного (представителя
без представления доверенности)
Контракт от _________________________ №
_________________________________________
(72) Автор (указывается полное имя)
Регистрационный (е)
номер (а) патентного(ых)
поверенного(ых)
Полный почтовый адрес места
жительства, включающий официальное
наименование страны и ее код по
стандарту ВОИС ST. 3
Коваленко Александр Иванович
Второй адрес не основной : 197371,
СПб , а/я газета «Земля РОССИИ»
[email protected]
(911) 175-84-65, тел / факс (812) 694-78-10
[email protected]
Прошу освободить ветеран боевых действий от уплаты патентной пошлины Коваленко Александра
Ивановича , инвалида 1 группы по общим заболеванием (онкобольной 4-й степени)

28.

«Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение трубопроводов проф Темнова В
Г» F 16L 23/00 Е04Н9/02
_____________________________________________________________________________________
___
(полное имя)
прошу не упоминать меня как автора при публикации сведений
патента.
Подпись автора
о заявке
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИЛАГАЕМЫХ ДОКУМЕНТОВ:
о выдаче
Кол-во л. в 1 экз.
Кол-во экз.
описание полезной модели
4
1
формула полезной модели
2
1
Нет
нет
2
1
чертеж(и) и иные материалы ( прилагаются ссылки из
социальной сети ) 2 стр для информации
реферат
документ об уплате патентной пошлины (указать) Ходатайство
прикладывается об освобождении от уплаты патентной
пошлинывтенра Коваленко А И
Освобожде
н
документ, подтверждающий наличие оснований
для освобождения от уплаты патентной пошлины
для уменьшения размера патентной пошлины
для отсрочки уплаты патентной пошлины
копия первой заявки
(при испрашивании конвенционного приоритета)
перевод заявки на русский язык
доверенность
другой документ (указать)
Фигуры чертежей, предлагаемые для публикации с рефератом
______________________________________________
(указать)
Бланк заявления ПМ
лист 2
Освобожд
ен

29.

ЗАЯВЛЕНИЕ НА ПРИОРИТЕТ (Заполняется только при испрашивании приоритета более раннего, чем дата подачи заявки)
Прошу установить приоритет полезной модели по дате старой дате «Способ испытания математических моделей зданий и сооружений и
устройство для его осуществления»
1
подачи первой заявки в государстве-участнике Парижской конвенции по охране промышленной
собственности
(п.1 ст.1382 Гражданского кодекса Российской Федерации) (далее - Кодекс)
2
поступления дополнительных материалов к более ранней заявке (п.2 ст. 1381 Кодекса)
3
подачи более ранней заявки (п.3 ст.1381 Кодекса)
(более ранняя заявка считается отозванной на дату подачи настоящей заявки)
подачи/приоритета первоначальной заявки (п. 4 ст. 1381 Кодекса), из которой выделена настоящая
4
заявка
№ первой (более ранней, первоначальной) заявки
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное
соединение трубопроводов проф Темнова
» F 16L 23/00 Е04Н9/02
ВГ
Дата
испрашиваемого
приоритета
08.11.2023
(33) Код страны подачи
по стандарту
ВОИС ST. 3
(при испрашивании конвенционного
приоритета)
1.
2.
3.
ХОДАТАЙСТВО ЗАЯВИТЕЛЯ: Прикладывается об освобождении от государственной пошлины, как ветеран
боевых действий
начать рассмотрение международной заявки ранее установленного срока (п.1 ст. 1396 Кодекса)
Подпись
( «Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
» F 16L 23/00 Е04Н9/02
ВГ
соединение трубопроводов проф Темнова
Коваленко А И
Подпись заявителя или патентного поверенного, или иного представителя заявителя, дата подписи (при подписании от
имени юридического лица подпись руководителя или иного уполномоченного на это лица удостоверяется печатью)
Бланк заявления ПМ
лист 3

30.

Оплата услуг ФИПС per заявки на выд патента РФ на полезную
модель и принятия решения по результатам формальной
экспертизы госпошлина на плезн. модель "Опора
сейсмоизолирующая "гармошка" Е04Н9/02 2500.000 Заявка
№ 2018129421/20(047400) от 29.08.2018<неиДве тысячи 500
руб Опора сейсмоизолирующая "гармошка" Зам зав отд. ФИПС
Е.П.Мурзина (499) 240-34-76
Дата отправки 16.06.23
ХОДАТАЙСТВО Об освобождении от уплаты патентной пошлины как
ветеран боевых действий , согласно ст 13 Положение о пошлинах
Почт. адр. 197371, СПб, прю Королева дом 30 к 1 кв 135 тел факс (812)
694-78-10
Богданова Ирина Александровна и др
Коваленко
Александр
Иванович
Представитель:
Коваленко
Елена Ивановна адрес: 197371, Санкт-Петерубург, 197371, СПб, пр. Королева дом 30 к 1 кв 135 и
Уздин
Александр
Михайлович
а/я «Газета
Земля России»
Егорова Ольга Александровна
Елисеев
Владик Кирилловна
ИНОЙ ПРЕДСТАВИТЕЛЬ (полное имя, местонахождение)
Елисеева Яна Кирилловна
Второй
адрес
дляИвановна
переписки: 197371,
Санкт-Петербург,
а/я газета «Земля
РОССИИ» + 7 (911) 175-84-65, (921) 962-67-78, (812) 694-78
Коваленко
Елена
Телефон:
моб:
89117626150
Телекс:
моб: 89218718396
Факс: 3780709
Мажиев Хасан Нажоевич
Заявитель физические лица
Руководителю ФИПС г Москва 125993, Бережковская наб , 30 корп 1 ГСП -3 и гл специалисту отдела формаль
экспертизы заявок на изобртения ФИПС Е.С.Нефедова тел 8 (495) 531-65-63 ,
факс: (8-495) 531-63-1
(8-499) 240-60-15
ЗАЯВЛЕНИЕ О освобождении от патентной пошлины согласно пункта 13 Положение о пошлине в РФ
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение трубопр
проф Темнова В Г» F 16L 23/00 Е04Н9/02
О выдачи патента РФ на изобретение:
Согласно п 13 Положения о пошлинах от уплаты пошлины Федеральный институт промышленной собственности ФМПС освобождается авт
полезной модели , являющийся ветераном боевых действий испрашиваемый патент
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_82755/df190ef722d41661ade3e070a259dad5aa252656/
От уплаты пошлин, указанных в пункте 12 настоящего Положения, освобождается: физическое лицо, указанное в пункте 12 , настоящего
Положения, являющееся ветераном Великой Отечественной войны,ветераном боевых действий на территории СССР, на территории Россий
Федерации и на территориях других государств (далее -ветераны боевых действий); коллектив авторов, испрашивающихпатент на свое имя,
патентообладателей, каждый из которыхявляется ветераном Великой Отечественной войны, ветераном
фрикционно -подвижное
соединение трубопроводов проф Темнова В Г
««Антисейсмическое фланце
» F 16L 23/00 Е04Н9/02
Заявление Прошу предоставить мне льготы и освобождении от патентной пошл
согласно указанных в пункте 12 настоящего Положения, освобождается: физическое лицо, указанное в пункте 12
пункта 1 статья 296 Налогового кодекса РФ о выдачи патента на изобретение
ветеран боевых
действий на Северном Кавказе 1994-1995 гг
Приложение(я) к заявлению:
документ об уплате пошлины Освобожден Ветеран боевых действий -письмо прилагается
Кол- во
1
экз.
Кол-во
1
стр.
1
1
листы для продолжения
заменяющие листы Заявления о выдаче патента
Ходатайство (указать):
(«Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
трубопроводов проф Темнова В Г» F 16L 23/00 Е04Н9/02
)
Подпись изобретателя
Печать
Дата 03.08.2023
соединение

31.

32.

ФИПС Роспатент «Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
трубопроводов проф Темнова В Г
соединение
» F 16L 23/00 Е04Н9/02 12 января 2024
Автор изобретений ветеран боевых действий, инвалид первой группы , ученик проф дтн
ПГУПС А.М.Уздина аспирант в 72 гола Александр Иванович Коваленко 12 января 2024
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
Заявка на изобретении: «Антисейсмическое фланцевое
фрикционно -подвижное соединение для трубопроводов"
RU № 2018105803/20(008844) F16L 23/0015.02.2018
(19)
RU 201819580
(11) 20
2018 105 803
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
(13)
СЛУЖБА
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ДЕЛОПРОИЗВОДСТВО ПО ЗАЯВКЕ НА
ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ изобретатель Богданова
Ирина Александровна (812) 694-78-10
(921) 944
67-10
(812)6947810
Состояние делопроизводства: Формальная эксперт
(21)(22) Заявка: 2018105803,
15.02.2018
(30) Конвенционный приоритет: RU
Конструктивные решения и рабочие чертежи
можно приобрети в СПб ГАСУ по адрес: 190005, 2-я Красноармейская ул д СПб ГАСУ тел
/факс 812) 694-78-10 применения антисейсмических петлеобразного ( из трубчатых уголков )
температурогасящего, антисейсмического, для аварийных теплотрасс , на фрикционноподвижных болтовых соединениях, с длинными овальными отверстиями, на протяжных
фланцевых соединениях с овальными отверстиями и контролируемым натяжением,
выполненных по изобретениям проф. дтн (ПГУПС Уздина А. М. инж И.А.Богдановой №№
1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора сейсмостойкая», 2010136746 «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» 190005, СПб,, 2-я Красноармейская ул дом 4 [email protected]
8126947810@ramblerru [email protected]
https://t.me/resistance_test
Антисейсмическое фланцевое
фрикционно -подвижное
соединение для трубопроводов
(008844) 15.02.2018

33.

34.

https://t.me/resistance_test т/ф (812) 694-78-10, (921) 962-67-78, (911) 175-84-65, [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

47.

48.

49.

50.

51.

52.

53.

54.

Демпфирующие косые термостойкие вибростойкие
компенсаторы на фрикционно- подвижных болтовых
соединениях, со скошенными торцами, согласно
изобретения №№ 2423820, 887743, для восприятия
термических усилий, за счет трения, при
растягивающих нагрузках в крепежных элементах с
овальными отверстиями, по линии нагрузки (
изобретения №№ 1143895, 1168755, 1174616 ,165076,
2010136746, выполненных по изобретению проф дтн
ПГУПС А.М.Уздина № 2010136746 "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", №№ 1143895, 1168755,1174616,
заявка на изобртение № а20210217 от 15 июля 2021
"фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами",
Минск [email protected] disk.yandex.ru/d/UbjzM3qGyO_Ang ; ppt
-online.org/992340
Тезисы доклада на НТС Минэнерго России - научное сообщение
редактора газеты "Земля РОССИИ"
Данилика
Павел
Викторовича и Быченка Владимир Сергеевича от организации
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ОГРН 1022000000824 ИНН
2014000780 [email protected] на заседании НТС Министерства
энергетики РФ в присутствии Министра энергетики Шульгина
Николай Григорьевича и Минстроя ЖКХ РФ в присутствии
Министра Файзуллина Ирек Энваровича , и в Жилищном
комитета СПб и Ленинградской области по адресу; пл.
Островского , д 11 ( для Петухова А.И. 576-04-13, Ивановой С.М.
576-04-25
[email protected]
и по адресe
Админитсрации
Ленингрдской области, 191311, СПб ул.Смольного д.3, тел 53941-08
В.Хабаровой [email protected] disk.yandex.ru/d/MTNAChOxLSrkNw
ppt-online.org/992260 ;
Формула изобретения Компенсатор тов. Сталина для

55.

трубопроводов
F0416L
1. Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
с упругими демпферами сухого трения, демпфирующего
компенсатора для магиастрального трубопровода ,
содержащая: фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода с упругими демпферами сухого трения на
фрикционно-подвижных болтовых соединениях, с
одинаковой жесткостью с демпфирующий элементов при
многокаскадном демпфировании, для сейсмоизоляции
трубопровода и поглощение сейсмической энергии, в
горизонтальной и вертикальной плоскости по лини нагрузки,
при этом упругие демпфирующие компенсаторы , выполнено
в виде фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
2. Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
с упругими демпферами сухого трения , повышенной
надежности с улучшенными демпфирующими свойствами,
содержащая , сопряженный с ним подвижный узел с фланцевыми
фрикционно-подвижными соединениями и упругой втулкой
(гильзой), закрепленные запорными элементами в виде
протяжного соединения контактирующих поверхности детали
и накладок выполнены из пружинистого троса между
контактирующими поверхностями, с разных сторон,
отличающийся тем, что с целью повышения надежности
демпфирующее сейсмоизоляции, с демпфирующим эффектом с
сухим трением, соединенные между собой с помощью
фрикционно-подвижных соединений с контрольным натяжением
фрикци-болтов с тросовой пружинистой втулкой (гильзы) ,
расположенных в длинных овальных отверстиях , с помощью
фрикци-болтами с медным упругоплатичном, пружинистым
многослойным, склеенным клином или тросовым пружинистым
зажимом , расположенной в коротком овальном отверстии
верха и низа компенсатора для трубопроводов
3. Способ Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
с упругими демпферами сухого трения, для обеспечения
несущей способности трубопровода на фрикционно подвижного соединения с высокопрочными фрикци-болтами с
тросовой втулкой (гильзой), включающий, контактирующие
поверхности которых предварительно обработанные,
соединенные на высокопрочным фрикци- болтом и гайкой при

56.

проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают
на элемент сейсмоизолирующей опоры ( демпфирующей), 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
сейсмоизолирующей опоры, отличающийся тем, что в
качестве показателя сравнения используют проектное
значение усилия натяжения высокопрочного фрикци- болта с
медным обожженным клином забитым в пропиленный паз
латунной шпильки с втулкой -гильзы из стального тонкого
троса , 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.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении
усилия сдвига к проектному усилию натяжения высокопрочного
фрикци-болта с втулкой и тонкого стального троса в
оплетке, диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии
монтажа сейсмоизолирующег антисейсмического и
антивибрационного демпфирующего компенсатора , 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 фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода с использованием цинконаполненной
грунтовокой ЦВЭС , которая используется при
строительстве мостов https://vmpanticor.ru/publishing/265/2394/
http://docs.cntd.ru/document/1200093425.
Р Е Ф Е Р А Т изобретения на полезную модель
Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
МПК F16L 23/00

57.

Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода с упругими демпферами сухого трения
предназначена для сейсмозащиты , виброзащиты
трубопроводов , оборудования, сооружений, объектов,
зданий от сейсмических, взрывных, вибрационных,
неравномерных воздействий за счет использования
спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с упругими
демпферами сухого трения и упругой гофры,
многослойной втулки (гильзы) из упругого троса в
полимерной из без полимерной оплетке и протяжных
фланцевых фрикционно- податливых соединений
отличающаяся тем, что с целью повышения
сеймоизолирующих свойств спиральной демпфирующей
опоры или корпус опоры выполнен сборным с трубчатым
сечением в виде раздвижного демпфирующего «стакан» и
состоит из нижней целевой части и сборной верхней
части подвижной в вертикальном направлении с
демпфирующим эффектом, соединенные между собой с
помощью фрикционно-подвижных соединений и
контактирующими поверхностями с контрольным
натяжением фрикци-болтов с упругой тросовой
втулкой (гильзой) , расположенных в длинных овальных
отверстиях, при этом пластины-лапы верхнего и
нижнего корпуса расположены на упругой перекрестной
гофры (демпфирующих ножках) и крепятся фрикциболтами с многослойным из склеенных пружинистых
медных пластин клином, расположенной в коротком
овальном отверстии верха и низа корпуса опоры.
https://findpatent.ru/patent/241/2413820.html
Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов с ф ланцевыми
соединениями растянутых элементов трубопровода с
упругими демпферами сухого трения , содержащая
трубообразный спиралевидный корпус-опору в виде
перевернутого «стакан» заполненного тощим
фиробетоно и сопряженный с ним подвижный узел из
контактирующих поверхностях между которыми
проложен демпфирующий трос в пластмассой оплетке
с фланцевыми фрикционно-подвижными соединениями с
закрепленными запорными элементами в виде

58.

протяжного соединения.
Кроме того в трубопроводе , параллельно центральной
оси, выполнено восемь симметричных или более
открытых пазов с длинными овальными отверстиями,
расстояние от узла крепления трубопровода , больше
расстояния до нижней точки паза фланцевого крепления.
Увеличение усилия затяжки фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода, фрикци-болта
приводит к уменьшению зазора <Z> корпуса, увеличению
сил трения в сопряжении составных частей корпуса
спиралевидной опоры и к увеличению усилия сдвига при
внешнем воздействии.
Податливые демпферы фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода с упругими
демпферами сухого трения, представляют собой
двойную фрикционную пару, имеющую стабильный
коэффициент трения по свинцовому листу в нижней и
верхней части виброизолирующих, сейсмоизолирующих
поясов, вставкой со свинцовой шайбой и латунной
гильзой для создания протяжного соединяя.
Сжимающее усилие создается высокопрочными
шпильками в спиральной фланцевом соединение
растянутых элементов трубопровода Фрикционно
демпфирующий компенсатор для трубопроводов, с
упругими демпферами сухого трения, с вбитыми в паз
шпилек обожженными медными клиньями,
натягиваемыми динамометрическими ключами или
гайковертами на расчетное усилие. Количество болтов
определяется с учетом воздействия собственного веса (
массы) оборудования, сооружения, здания, моста и
расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 (
СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п. 14.4, Москва,
2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные
конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Сама составное стыковое соединение фланцевого стыка
растянутых элементов трубопровода с упругими
демпферами , выполнено в виде , трубной петли по
винту их шести трубчатых уголков на фланцевых,
фрикционно – подвижных соединениях с фрикци-болтами
.

59.

Фрикционно демпфирующий компенсатор для
трубопроводов фланцевого соединения растянутых
элементов трубопровода а изготовлено из фрикциболтах, с тросовой втулкой (гильзой) - это
вибропоглотитель пиковых ускорений (ВПУ) с помощью
которого поглощается вибрационная, взрывная,
ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикциболт снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие
нагрузки при землетрясениях и взрывной нагрузки от
ударной воздушной волны. Фрикци–болт повышает
надежность работы вентиляционного оборудования,
сохраняет каркас здания, мосты, ЛЭП, магистральные
трубопроводы за счет уменьшения пиковых ускорений,
за счет протяжных фрикционных соединений,
работающих на растяжение. ( ТКП 45-5.04-274-2012 (02250)
п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-2381* п. 14.3- 15.2).
Упругая втулка (гильза) фрикци-болта использующая
для фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода , закрепленного фрикци -болтом
обмотанного стальным тросом в пластмассовой
оплетке или без пластмассовой оплетки, пружинит за
счет трения между тросами, поглощает при этом
вибрационные, взрывной, сейсмической нагрузки , что
исключает разрушения сейсмоизолирующего основания ,
опор под агрегатов, мостов , разрушении теплотрасс
горячего водоснабжения от тяжелого автотранспорта
и вибрации от ж/д .
Надежность friction-bolt на виброизолирующих опорах
достигается путем обеспечения многокаскадного
демпфирования при динамических нагрузках,
преимущественно при импульсных растягивающих
нагрузках на здание, сооружение,
оборудование,труопровоы, которое устанавливается на
спиральных сейсмоизолирующих опорах, с упругими
демпферами сухого трения, на фланцевых фрикционноподвижных соединениях (ФФПС) по изобретению "Опора
сейсмостойкая" № 165076 E 04 9/02 , опубликовано:

60.

10.10.2016 № 28 от 22.01.2016 ФИПС (Роспатент) Авт.
Андреев. Б.А. Коваленко А.И, RU 2413098 F 16 B 31/02
"Способ для обеспечения несущей способности
металлоконструкций с высокопрочными болтами"
В основе Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
, с упругими демпферами сухого трения, на
фрикционных фланцевых соединениях, на фрикциболтах (поглотители энергии) лежит принцип который
называется "рассеивание", "поглощение" вибрационной,
сейсмической, взрывной, энергии.
Использования Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
на основе
фланцевых фрикционно - подвижных соединений (ФФПС),
для Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода с упругими демпферами сухого трения,
на фрикционно –болтовых и протяжных соединениях с
демпфирующими узлами крепления (ДУК с тросовым
зажимом-фрикци-болтом ), имеет пару структурных
элементов, соединяющих эти структурные элементы
со скольжением, разной шероховатостью поверхностей
в виде демпфирующих тросов или упругой гофры (
обладающие значительными фрикционными
характеристиками, с многокаскадным рассеиванием
сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Совместное скольжение включает зажимные средства
на основе friktion-bolt ( аналог американского Hollo Bolt ),
заставляющие указанные поверхности, проскальзывать,
при применении силы !!!.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении,
происходит перемещение (скольжение) фрагментов
фланцевых фрикционно-подвижных соединений ( ФФПС)
фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода на Фрикционно демпфирующий
компенсаторах для трубопроводов с упругими
демпферами сухого трения, скользящих и
демпфирующих закрепленных на спиральной тоже
демпфирующей опоры , по продольным длинным
овальным отверстиям .

61.

Происходит поглощение энергии, за счет трения частей
корпуса опоры при сейсмической, ветровой, взрывной
нагрузки, что позволяет перемещаться и раскачиваться
спирально-демпфирующей и пружинистого фланцевого
соединение растянутых элементов трубопровода на
расчетное допустимое перемещение, до 1-2 см или более
согласно овального отверстия во фланце !!! ( по расчету
на сдвиг в SCAD Office , и фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода , рассчитана на
одно, два землетрясения или на одну взрывную нагрузку
от ударной взрывной волны.
После длительной вибрационной, взрывной,
сейсмической нагрузки, на фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода с упругими
демпферами сухого трения, необходимо заменить,
смятые троса ,вынуть из контактирующих
поверхностей, вставить опять в новые втулки
(гильзы) , забить в паз латунной шпильки
демпфирующего узла крепления, новые
упругопластичный стопорные обожженные медный
многослойный клин (клинья), с помощью домкрата
поднять и выровнять фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода трубопровод и
затянуть новые фланцевые фрикци- болтовые
соединения, с контрольным натяжением, на начальное
положение конструкции с фрикционными соединениями,
восстановить протяжного соединения на фланцевое
соединение растянутых элементов трубопровода , для
дальнейшей эксплуатации после взрыва, аварии,
землетрясения для надежной сейсмозащиты,
виброизоляции от многокаскадного демпфирования
фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода с упругими демпферами сухого трения
и усилить основания под трубопровод, теплотрассу,
агрегаты, оборудования, задний и сооружений
Заявление в Государственный комитет по науке и
технологиям Республики Беларусь Национальный центр
интеллектуальной собственности 220034 г Минск ул
Козлова 20 (017) 285-26-05 [email protected]

62.

Для ведущего специалиста центра экспертизы промышленной собственности Н.М.Бортнику от 18
ноября 2021
Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Мажиев Хасан Нажоеевич , Уздин Александр Михайлович и др
Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Авторы изобретения
Фиг 1 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 2 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 3 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 4 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов

63.

Фиг 5 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг 6 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 7 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 8 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 9 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов

64.

Фиг 10 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 11 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 12 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Фиг 13 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов

65.

Фиг 14 Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов
Приложение к изобретению Компенсатор тов. Сталина для
трубопроводов
ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКНУТОГО ПРОФИЛЯ 2413820
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ (13)
ЗНАКАМ
2 413 820
C1
(51) МПК
E04B 1/58 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина: Возможность восстановления: нет.
(21)(22)
Заявка: 2009139553/03,
26.10.2009
(24) Дата начала отсчета
срока действия патента:
26.10.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи
заявки: 26.10.2009
(45)
Опубликовано: 10.03.2011
Бюл. № 7
(56) Список документов,
цитированных в отчете о
поиске: КУЗНЕЦОВ В.В.
Металлические
конструкции. В 3 т. Стальные конструкции
зданий и сооружений
(Справочник
проектировщика). - М.:
АСВ, 1998, т.2. с.157,
рис.7.6. б). SU 68853 A1,
(72) Автор(ы):
Марутян
Александр
Суренович (RU),
Першин Иван
Митрофанович
(RU),
Павленко Юрий
Ильич (RU)
(73)
Патентообладатель
(и):
Марутян
Александр
Суренович (RU)

66.

31.07.1947. SU 1534152
A1, 07.01.1990.
Адрес для переписки:
357212, Ставропольский
край, г. Минеральные
Воды, ул. Советская, 90,
кв.4, Ю.И. Павленко
(54) ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКНУТОГО ПРОФИЛЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к фланцевому соединению
растянутых элементов замкнутого профиля. Технический результат заключается в уменьшении
массы конструкционного материала. Фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого
профиля включает концы стержней с фланцами, стяжные болты и листовую прокладку между
фланцами. Фланцы установлены под углом 30° относительно продольных осей стержневых
элементов. Листовую прокладку составляют парные опорные столики. Столики жестко скреплены
с фланцами и в собранном соединении взаимно уперты друг в друга. 7 ил., 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а именно к фланцевым соединениям растянутых элементов замкнутого профиля,
и может быть использовано в монтажных стыках поясов решетчатых конструкций.
Известно стыковое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, включающее концы стержневых элементов с фланцами,
дополнительные ребра и стяжные болты, установленные по периметру замкнутого профиля попарно симметрично относительно ребер (Металлические
конструкции. В 3 т. Т.1. Общая часть. (Справочник проектировщика) / Под общ. ред. В.В.Кузнецова. - М.: Изд-во АСВ, 1998. - С.188, рис.3.10, б).
Недостаток соединения состоит в больших габаритах фланца и значительном числе соединительных деталей, что увеличивает расход материала
и трудоемкость конструкции.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является монтажное стыковое соединение нижнего (растянутого) пояса ферм из гнуто сварных
замкнутых профилей, включающее концы стержневых элементов с фланцами, дополнительные ребра, стяжные болты и листовую прокладку между
фланцами для прикрепления стержней решетки фермы и связей между фермами (1. Металлические конструкции: Учебник для вузов / По д ред.
Ю.И.Кудишина. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - С.295, рис.9.27; 2. Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Элементы конструкций: Учебник для
вузов / Под ред. В.В.Горева. - М.: Высшая школа, 2001. - С.462, рис.7.28, в).
Недостаток соединения, как и в предыдущем случае, состоит в мат ериалоемкости и трудоемкости монтажного стыка на фланцах.
Основной задачей, на решение которой направлено фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, является уменьш ение
массы (расхода) конструкционного материала.
Результат достигается тем, что во фланцевом соединении растянутых элементов замкнутого профиля, включающем концы стержней с фланцами,
стяжные болты и листовую прокладку между фланцами, фланцы установлены под углом 30° относительно продольных осей стержневых э лементов, а
листовую прокладку составляют парные опорные столики, жестко скрепленные с фланцами и в собранном соединении взаимно упертые друг в др уга.
Предлагаемое фланцевое соединение имеет достаточно универсальное техническое решение. Так, его можно применить в монтажных ст ыках
решетчатых конструкций из труб круглых, овальных, эллиптических, прямоугольных, квадратных, пятиугольных и других замкнутых с ечений. В качестве
еще одного примера использования предлагаемого соединения можно привести аналогичные стыки на монтаже элемен тов конструкций из парных и
одиночных уголков, швеллеров, двутавров, тавров, Z-, Н-,
U-, V-, Λ-, Х-, С-, П-образных и других незамкнутых профилей.
Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 показано предлагаемое фланцевое со единение растянутых
элементов замкнутого профиля, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - предлагаемое соединение для случая прикрепления элемента
решетки, вид сбоку; на фиг.4 - фланцевое соединение растянутых элементов незамкнутого профиля, вид сверху; на фиг.5 - то же, вид сбоку; на фиг.6 то же, при полном отсутствии стяжных болтов в наружных зонах незамкнутого профиля; на фиг.7 - расчетная схема растянутого элемента замкнутого
профиля с фланцем и опорным столиком.
Предлагаемое фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля 1 содержит прикрепленные с помощью сварных швов
цельнолистовые фланцы 2, установленные под углом 30° относительно продольных осей растянутых элементов. С фланцами 2 посредст вом сварных
швов жестко скреплены опорные столики 3. В выступающих частях 4 фланцев 2 и опорных столиков 3 размещены соосные отверстия 5, в которых
после сборки соединения на монтаже установлены стяжные болты 6.
Для прикрепления стержневого элемента решетки 7 в предлагаемом фланцевом соединении опорные столики 3 продолжены за пределы
выступающих частей 4 фланцев 2 таким образом, что в них можно разместить дополнительные болты 8, как это сделано в типовом мо нтажном стыке
на фланцах.
В случае использования предлагаемого фланцевого соединения д ля растянутых элементов незамкнутого профиля 9, соосные отверстия 5 во
фланцах 2 и опорных столиках 3, а также стяжные болты 6 могут быть расположены не только за пределами сечения (поперечного ил и косого)
незамкнутого (открытого) профиля, но и в его внутренних зонах. При полном отсутствии стяжных болтов 6 в наружных (внешних) зонах открытого
профиля 9 предлагаемое фланцевое соединение более компактно.
В фермах из прямоугольных и квадратных труб (гнутосварных замкнутых профилей - ГСП) углы примыкания раскосов к поясу должны быть не
менее 30° для обеспечения плотности участка сварного шва со стороны острого угла (Металлические конструкции: Учебник для вузо в / Под ред.
Ю.И.Кудишина. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - С.296). Поэтому в предлагаемом фланцевом соединении растянутых элементов замкнутого
профиля 1 фланцы 2 и скрепленные с ними опорные столики 3 установлены под углом 30° относительно продольных осей. В таком слу чае продольная
сила F, вызывающая растяжение элемента замкнутого профиля 1, раскладывается на две составляющие: нормальную N=0,5 F, воспринимаемую
стяжными болтами 6, и касательную T=0,866 F, передающуюся на опорные столики 3. Уменьшение болтовых усилий в два раза во стол ько же раз
снижает моменты, изгибающие фланцы, а это позволяет применять для них более тонкие листы, сокращая тем самым расход конструкционного
материала. Кроме того, на материалоемкость предлагаемого соединения позитивно влияют возможные уменьшение диаметров стяжных б олтов 6,
снижение их количества или комбинация первого и второго.
Для сравнения предлагаемого (нового) технического решения с известным в качестве базового объекта принято типовое монтажное с оединение
на фланцах ферм покрытий из гнутосварных замкнутых профилей системы «Молодечно» (Стальные конструкции покрытий про изводственных зданий
пролетами 18, 24, 30 м с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодечно». Серия 1.460.3 -14. Чертежи КМ.
Лист 44). Расход материала сравниваемых вариантов приведен в таблице, из которой видно, что в н овом решении он уменьшился в 47,1/26,8=1,76
раза.
Наименование
Размеры,
мм
Кол-во,
шт.
Фланец
Ребро
300×300×30
140×110×8
2
8
Сварные швы (1,5%)
Фланец
300×250×18
2
Столик
27×150×8
2
Сварные швы (1,5%)
Масса, кг
1
всех стыка
шт.
21,2 42,4
0,5* 4,0
47,1
0,7
10,6 21,2
2,6 5,2 26,8
0,4
Примеч.
Известное
решение
Предлагаемое
решение

67.

*Учтена треугольная форма
Кроме того, здесь необходимо учесть расход материала на стяжные болты. В известном и предлагаемом фланцевых соединениях количество
стяжных болтов одинаково и составляет 8 шт. Если в первом из них использованы болты М24, то во втором - M18 того же класса прочности. Тогда
очевидно, что в новом решении расход материала снижен пропорционально уменьшению площади сеч ения болта нетто, то есть в 3,52/1,92=1,83 раза.
Формула изобретения
Фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, включающее концы стержней с фланцами, стяжные болты и листовую
прокладку между фланцами, отличающееся тем, что фланцы установ лены под углом 30° относительно продольных осей стержневых элементов, а
листовую прокладку составляют парные опорные столики, жестко скрепленные с фланцами и в собранном соединении взаимно упертые друг в друга.

68.

69.

Второй аналог - приложение к заявке на изобретение ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ЗАМКНУТОГО ПРОФИЛЯ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 413 820
(13)
C1
(51) МПК
E04B 1/58 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус:не действует (последнее изменение статуса: 27.10.2014)
(21)(22) Заявка: 2009139553/03, 26.10.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
26.10.2009
(72) Автор(ы):
Марутян Александр
Суренович (RU),
Першин Иван
Митрофанович (RU),
Павленко Юрий Ильич

70.

Приоритет(ы):
(RU)
(22) Дата подачи заявки: 26.10.2009
(73) Патентообладатель(и):
Марутян Александр
Суренович (RU)
(45) Опубликовано: 10.03.2011 Бюл. № 7
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: КУЗНЕЦОВ В.В. Металлические
конструкции. В 3 т. - Стальные конструкции зданий и сооружений (Справочник
проектировщика). - М.: АСВ, 1998, т.2. с.157, рис.7.6. б). SU 68853 A1, 31.07.1947. SU 1534152 A1,
07.01.1990.
Адрес для переписки:
357212, Ставропольский край, г. Минеральные Воды, ул. Советская, 90, кв.4, Ю.И. Павленко
(54) ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКНУТОГО ПРОФИЛЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к фланцевому соединению растянутых элементов замкнутого
профиля. Технический результат заключается в уменьшении массы конструкционного материала. Фланцевое соединение
растянутых элементов замкнутого профиля включает концы стержней с фланцами, стяжные болты и листовую прокладку между
фланцами. Фланцы установлены под углом 30° относительно продольных осей стержневых элементов. Листовую прокладку
составляют парные опорные столики. Столики жестко скреплены с фланцами и в собранном соединении взаимно уперты друг в
друга. 7 ил., 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а именно к фланцевым соединениям растянутых элементов
замкнутого профиля, и может быть использовано в монтажных стыках поясов решетчатых конструкций.
Известно стыковое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, включающее концы стержневых элементов с
фланцами, дополнительные ребра и стяжные болты, установленные по периметру замкнутого профиля попарно симметрично
относительно ребер (Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Общая часть. (Справочник проектировщика) / Под общ. ред.
В.В.Кузнецова. - М.: Изд-во АСВ, 1998. - С.188, рис.3.10, б).
Недостаток соединения состоит в больших габаритах фланца и значительном числе соединительных деталей, что увеличивает
расход материала и трудоемкость конструкции.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является монтажное стыковое соединение нижнего (растянутого) пояса ферм
из гнутосварных замкнутых профилей, включающее концы стержневых элементов с фланцами, дополнительные ребра, стяжные
болты и листовую прокладку между фланцами для прикрепления стержней решетки фермы и связей между фермами (1.
Металлические конструкции: Учебник для вузов / Под ред. Ю.И.Кудишина. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - С.295, рис.9.27;
2. Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Элементы конструкций: Учебник для вузов / Под ред. В.В.Горева. - М.: Высшая школа,
2001. - С.462, рис.7.28, в).
Недостаток соединения, как и в предыдущем случае, состоит в материалоемкости и трудоемкости монтажного стыка на
фланцах.
Основной задачей, на решение которой направлено фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля,
является уменьшение массы (расхода) конструкционного материала.
Результат достигается тем, что во фланцевом соединении растянутых элементов замкнутого профиля, включающем концы
стержней с фланцами, стяжные болты и листовую прокладку между фланцами, фланцы установлены под углом 30°
относительно продольных осей стержневых элементов, а листовую прокладку составляют парные опорные столики, жестко
скрепленные с фланцами и в собранном соединении взаимно упертые друг в друга.
Предлагаемое фланцевое соединение имеет достаточно универсальное техническое решение. Так, его можно применить в
монтажных стыках решетчатых конструкций из труб круглых, овальных, эллиптических, прямоугольных, квадратных,
пятиугольных и других замкнутых сечений. В качестве еще одного примера использования предлагаемого соединения можно
привести аналогичные стыки на монтаже элементов конструкций из парных и одиночных уголков, швеллеров, двутавров, тавров,
Z-, Н-,
U-, V-, Λ-, Х-, С-, П-образных и других незамкнутых профилей.
Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 показано предлагаемое фланцевое
соединение растянутых элементов замкнутого профиля, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - предлагаемое
соединение для случая прикрепления элемента решетки, вид сбоку; на фиг.4 - фланцевое соединение растянутых элементов
незамкнутого профиля, вид сверху; на фиг.5 - то же, вид сбоку; на фиг.6 - то же, при полном отсутствии стяжных болтов в
наружных зонах незамкнутого профиля; на фиг.7 - расчетная схема растянутого элемента замкнутого профиля с фланцем и
опорным столиком.
Предлагаемое фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля 1 содержит прикрепленные с помощью
сварных швов цельнолистовые фланцы 2, установленные под углом 30° относительно продольных осей растянутых элементов.
С фланцами 2 посредством сварных швов жестко скреплены опорные столики 3. В выступающих частях 4 фланцев 2 и опорных
столиков 3 размещены соосные отверстия 5, в которых после сборки соединения на монтаже установлены стяжные болты 6.

71.

Для прикрепления стержневого элемента решетки 7 в предлагаемом фланцевом соединении опорные столики 3 продолжены за
пределы выступающих частей 4 фланцев 2 таким образом, что в них можно разместить дополнительные болты 8, как это
сделано в типовом монтажном стыке на фланцах.
В случае использования предлагаемого фланцевого соединения для растянутых элементов незамкнутого профиля 9, соосные
отверстия 5 во фланцах 2 и опорных столиках 3, а также стяжные болты 6 могут быть расположены не только за пределами
сечения (поперечного или косого) незамкнутого (открытого) профиля, но и в его внутренних зонах. При полном отсутствии
стяжных болтов 6 в наружных (внешних) зонах открытого профиля 9 предлагаемое фланцевое соединение более компактно.
В фермах из прямоугольных и квадратных труб (гнутосварных замкнутых профилей - ГСП) углы примыкания раскосов к поясу
должны быть не менее 30° для обеспечения плотности участка сварного шва со стороны острого угла (Металлические
конструкции: Учебник для вузов / Под ред. Ю.И.Кудишина. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - С.296). Поэтому в предлагаемом
фланцевом соединении растянутых элементов замкнутого профиля 1 фланцы 2 и скрепленные с ними опорные столики 3
установлены под углом 30° относительно продольных осей. В таком случае продольная сила F, вызывающая растяжение
элемента замкнутого профиля 1, раскладывается на две составляющие: нормальную N=0,5 F, воспринимаемую стяжными
болтами 6, и касательную T=0,866 F, передающуюся на опорные столики 3. Уменьшение болтовых усилий в два раза во столько
же раз снижает моменты, изгибающие фланцы, а это позволяет применять для них более тонкие листы, сокращая тем самым
расход конструкционного материала. Кроме того, на материалоемкость предлагаемого соединения позитивно влияют
возможные уменьшение диаметров стяжных болтов 6, снижение их количества или комбинация первого и второго.
Для сравнения предлагаемого (нового) технического решения с известным в качестве базового объекта принято типовое
монтажное соединение на фланцах ферм покрытий из гнутосварных замкнутых профилей системы «Молодечно» (Стальные
конструкции покрытий производственных зданий пролетами 18, 24, 30 м с применением замкнутых гнутосварных профилей
прямоугольного сечения типа «Молодечно». Серия 1.460.3-14. Чертежи КМ. Лист 44). Расход материала сравниваемых
вариантов приведен в таблице, из которой видно, что в новом решении он уменьшился в 47,1/26,8=1,76 раза.
Наименование Размеры, мм Кол-во, шт.
Масса, кг
1 шт. всех стыка
Фланец
300×300×30
2
21,2 42,4
Ребро
140×110×8
8
0,5*
Сварные швы (1,5%)
4,0
Известное решение
0,7
Фланец
300×250×18
2
10,6 21,2
Столик
27×150×8
2
2,6
Сварные швы (1,5%)
47,1
Примеч.
5,2
26,8 Предлагаемое решение
0,4
*Учтена треугольная форма
Кроме того, здесь необходимо учесть расход материала на стяжные болты. В известном и предлагаемом фланцевых
соединениях количество стяжных болтов одинаково и составляет 8 шт. Если в первом из них использованы болты М24, то во
втором - M18 того же класса прочности. Тогда очевидно, что в новом решении расход материала снижен пропорционально
уменьшению площади сечения болта нетто, то есть в 3,52/1,92=1,83 раза.
Формула изобретения
Фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, включающее концы стержней с фланцами, стяжные болты и
листовую прокладку между фланцами, отличающееся тем, что фланцы установлены под углом 30° относительно продольных
осей стержневых элементов, а листовую прокладку составляют парные опорные столики, жестко скрепленные с фланцами и в
собранном соединении взаимно упертые друг в друга.

72.

ИЗВЕЩЕНИЯ
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в
силе
Дата прекращения действия патента: 27.10.2011
Дата публикации: 20.08.2012
Изобретение стыковое соединение растянутых элементов

73.

Номер заявки на изобретение a 20210217 от 15 июля 2021
Минск Республика
Беларусь
Заявка изобретение
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами

74.

75.

76.

77.

Стыковое соединение растянутых элементов
(19)

78.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО
ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
SU
(11)
887 748
(13)
A1
(51) МПК
E04B 1/38 (2000.01)
E04B 1/58 (2000.01)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
СССР
(12)
Статус: нет данных
(21)(22) Заявка: 2808099, 16.07.1979
(45) Опубликовано: 07.12.1981
Адрес для переписки:
02 620079 СВЕРДЛОВСК КОЛМОГОРОВА 66;
02 СВЕРДЛОВСК
(71) Заявитель(и):
УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА,
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И
ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ОБОГАЩЕНИЯ И
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ
ИСКОПАЕМЫХ "УРАЛМЕХАНОБР"
(72) Автор(ы):
ЯГОФАРОВ ХАБИД,
КОТОВ ВАЛЕНТИН ЯКОВЛЕВИЧ
(54) Стыковое соединение растянутых элементов 887748

79.

80.

Известно, какие финансовые потери несут предприятия
нефтегазового комплекса вследствие утечек продукта через
уплотнения фланцевых соединений трубопроводов и

81.

технологического оборудования. Также не секрет, к каким
порой катастрофическим последствиям может привести
авария на таком предприятии, в том числе авария, связанная
с повреждением уплотнения и выбросом в атмосферу
легковоспламеняющихся, взрывоопасных или токсичных
веществ, а также сколько будет стоить останов
производства, связанный с заменой простой детали. Можно
только добавить, что чем тяжелее условия, в которых
работает уплотнение, тем больше будет вероятность его
повреждения и серьезнее будут последствия.
И в этом контексте особый интерес вызывают Фланцевое
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы, , которые
обеспечивают надежную герметичность и электрическую
изоляцию фланцев при высоком давлении, высокой
температуре и агрессивной среде, сохраняя
работоспособность даже в условиях прямого воздействия
пламени. В основе технологии Фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого
трения , косых демпфирующих компенсаторов лежит изобретения проф
дтн ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616
простые стандартные инженерные решения сухого трения

82.

83.

Рис. 1. Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого
трения, косые демпфирующие компенсаторы
Однако, фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого
трения, которая изначально была разработана организацией «
Сейсмофонд» при ПГУПС для обеспечения надежной
герметизации и электрической изоляции самых
ответственных фланцевых соединений, работающих в самых
тяжелых условиях (аббревиатура VCS расшифровывается
как Very Critical Service), особенно там, где использовались

84.

фланцы RTG, для уплотнения которых применялись
кольцевые прокладки типа «Арм- ко» из
фенолформальдегидной смолы, которые часто выходили из
строя.
После проведения серии сравнительных испытаний,
продемонстрировавших, что, фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами с упругими демпферами сухого трения с косым демпфирующим
компенсатором
превосходит все имеющиеся аналоги, в 1991 г.
С тех пор сотни фланцевое соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения прошли испытания узлов и фрагментов в
ПКТИ Афонская ул 2, и сейчас могут их используют
практически после испытания для нефтегазовых компании.
Исполнение Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения, косые демпфирующего
компенсатора в эксплуатацию ,требует доработки и испытания,
путем дополнения косому компенсатору, базовой конструкции
высоко огнезащиты фрикционно-подвижных болтовых
соединений , который обеспечивает герметичность
соединения при температуре до 815 °С.
На всю продукцию Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения –косые демпфирующие
компенсаторы получено разрешение
Минстроя РФ, в будущем
планируется производство Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения –косые
демпфирующие компенсаторы из нержавеющей стали, на которой
нанесено изолирующее покрытие из усиленной
стекловолокном эпоксидной смолы, имеющее очень высокую
прочность на сжатие и изгиб, высокую электрическую
плотность, низкое водопоглощение и рабочую температуру
до 200 °С.
На Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами с упругими демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы,
создающий непроницаемый барьер для жидкости и газа по
всей толщине изолирующего покрытия.

85.

Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
с упругими демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы,
обеспечивают герметизацию при низком давлении. Когда
давление среды возрастает и начинает действовать
непосредственно на уплотняющий элемент, кромки
уплотнения, под воздействием давления продукта
трубопровода. Таким образом, с ростом внутреннего
давления в стыковочном узле герметичность соединения
увеличивается. При этом сохраняется и электрическая
изоляция фланцев.
Применение Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения –косые демпфирующие
компенсаторы, решает целый ряд проблем, присущих данному
типу соединений.
При использовании Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения –косые
демпфирующие компенсаторы отсутствует зона контакта рабочей
среды с поверхностью фланцев, что предотвращает их
коррозию и эрозию, особенно при наличии в трубопроводе
песка, высоких концентраций H2S и CO2, прочих агрессивных
сред. Нагрузка при затяжке болтов фланцевого соединения с
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
с упругими демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы
распределяется равномерно, а не концентрируется в зоне
впадины для уплотнительного кольца (а это еще один
положительный фактор для возникновения коррозии во Фланцах
и соединениях растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с
упругими демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы
что предохраняет от механических повреждений как сам
фланец, так и уплотнение, которое может быть
использовано многократно. Еще одним очевидным
преимуществом использования косых компенсаторов,
является техническая возможность замены фланцев на
протяжных фрикционно-подвижных соединениях в том числе
на устьевом нефтепромысловом оборудовании, более
компактными легкими и дешевыми (на 10-30%) фланцами с
гладкой уплотнительной поверхностью. Правда, для
практической реализации указанного преимущества
требуется изменение соответствующих нормативных
документов, например СТО. Огнестойкое Фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы, сочетает в

86.

себе положительные качества технологии демпфирующих
косых компенсаторов с новейшим техническим
решением,которое позволило данному уплотнению пройти
испытание на огнестойкость в соответствии с
требованиями 3-й редакции
В отличие от стандартной конструкции Фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы, косые
компенсаторы имеет два ряда уплотняющих элементов :
первичный –за счет сухого трения и вторичный - в виде
специального покрытия трущихся поверхностей
Благодаря такому двойному уплотнению Фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы - во время
пожара косые компенсаторы обеспечивает огнестойкость,
повышенную надежность и требует меньшего усилия
затяжки болтов, чем уплотнения других типов.
Изолирующие втулка –гильза для уплотнений шпильки
изготавливаются из закаленной углеродистой стали, на
которую нанесено специальное непроводящее покрытие.
Такие шайбы не разрушаются под воздействием пламени, что
позволяет избежать ослабления затяжки фланцевого
соединения во время пожара.
Мы надеемся, что Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения –косые
демпфирующие компенсаторы , найдут широкое применение на
нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях
России.
Более подробно об использовании для трубопроводов Фланцевое
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения –косые демпфирующие компенсаторы фрикционно-
демпфирующий косых компенсаторов на фрикционноподвижных соединениях , сери ФПС-2015- Сейсмофонд, для
трубопроводов по изобретению 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» , № 154506 «Панель противовзрывная»

87.

для газо -нефтяных магистральных трубопроводов,
Японо-Американской фирмой RUBBER BEARING FRICTION
DAMPER (RBFD) HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPERRBFD 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
На фотографии изобретатель СССР Андреев Борис
Александрович, автор конструктивного решения по
использованию демпфирующих компенсаторов на фрикционноподвижных болтовых соединениях, для восприятия усилий -за счет
трения, при термически растягивающих нагрузках в трубопроводах ,
с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
ударной нагрузки , согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» для обеспечения надежности технологических
трубопроводов , преимущественно при растягивающих и
динамических нагрузках и улучшения демпфирующих свойств
технологических трубопроводов , согласно изобретениям проф
ПГУПС дтн проф Уздина А М №№ 1168755, 1174616, 1143895 и
внедренные в США

88.

Автор отечественной фрикционо- кинематической,
демпфирующей сейсмоизоляции и системы поглощения
и рассеивания сейсмической и взрывной энергии проф
дтн ПГУПC Уздин А М, на фрикционно-подвижных болтовых
соединениях, для восприятия усилий -за счет трения, при
термических растягивающих нагрузках в трубопроводах
Shinkiсhi Suzuki -Президент фирмы Kawakin Япония, внедрил в
Японии фрикционо- кинематические, демпфирующие
системы, на фрикционно-подвижных болтовых соединениях, для
восприятия усилий -за счет трения, при термически растягивающих
нагрузках в трубопроводах и конструктивные решения по
применении виброгасящей сейсмоизоляции, для
сейсмозащиты железнодорожных мостов в Японии, с
системой поглощения и рассеивания сейсмической
энергии проф дтн ПГУПC Уздин А М в Японии, США ,
Тайване и Европе

89.

Авторы США, американской фрикционокинематических внедрившие в США изобретения проф
дтн А.М.Уздина №№1143895, 1168755, 1174616, 165076
«Опора сейсмостойкая», 2010136746 «Способ защиты
зданий и сооружений при взрыве…» , демпфирующей и
шарнирной сейсмоизоляци и системы поглощения
сейсмической энергии DAMPERS CAPACITIES AND
DIMENSIONS ученые США и Японии Peter Spoer, CEO
Dr. Imad Mualla, CTO https://www.damptech.com GET
IN TOUCH WITH US!
Руководитель и основатель Квакетека расположенного в Монреале, Канаде Джоаквим Фразао
https://www.quaketek.com/products-services/
Friction damper for impact absorption
https://www.youtube.com/watch?v=kLaDjudU0zg
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa-SaRBY&feature=youtu.be&fbclid=IwAR38bf6R_q1Pu2TVrudkGJvyPTh4dr4xpd1jFtB4CJK2HgfwmKYOsYtiV2
Q

90.

ТКП 45-5.04-274-2012 "Стальные конструкции. Правила
расчета" https://dwg.ru/dnl/13468

91.

92.

93.

94.

95.

Приложения научные публикации доклады на научных конференция СПб
ГАСУ https://yadi.sk/d/eg0nFjnEE2ZhMQ
Приложение патенты ,изобретения организации «Сейсмофонд при СПб ГАСУ
https://yadi.sk/i/2RJuRCYmFpougg
Р Е Ф Е Р А Т изобретения на полезную модель Фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами МПК
F16L 23/00
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения
предназначена для сейсмозащиты , виброзащиты трубопроводов ,
оборудования, сооружений, объектов, зданий от сейсмических, взрывных,
вибрационных, неравномерных воздействий за счет использования
спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами
сухого трения и упругой гофры, многослойной втулки (гильзы) из
упругого троса в полимерной из без полимерной оплетке и протяжных
фланцевых фрикционно- податливых соединений отличающаяся тем,

96.

что с целью повышения сеймоизолирующих свойств спиральной
демпфирующей опоры или корпус опоры выполнен сборным с
трубчатым сечением в виде раздвижного демпфирующего «стакан» и
состоит из нижней целевой части и сборной верхней части подвижной в
вертикальном направлении с демпфирующим эффектом, соединенные
между собой с помощью фрикционно-подвижных соединений и
контактирующими поверхностями с контрольным натяжением фрикциболтов с упругой тросовой втулкой (гильзой) , расположенных в
длинных овальных отверстиях, при этом пластины-лапы верхнего и
нижнего корпуса расположены на упругой перекрестной гофры
(демпфирующих ножках) и крепятся фрикци-болтами с многослойным из
склеенных пружинистых медных пластин клином, расположенной в
коротком овальном отверстии верха и низа корпуса опоры.
https://findpatent.ru/patent/241/2413820.html
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения ,
содержащая трубообразный спиралевидный корпус-опору в виде
перевернутого «стакан» заполненного тощим фиробетоно и
сопряженный с ним подвижный узел из контактирующих поверхностях
между которыми проложен демпфирующий трос в пластмассой оплетке
с фланцевыми фрикционно-подвижными соединениями с закрепленными
запорными элементами в виде протяжного соединения.
Кроме того в трубопроводе со скошенными торцами , параллельно
центральной оси, выполнено восемь симметричных или более
открытых пазов с длинными овальными отверстиями, расстояние от
торца корпуса, больше расстояния до нижней точки паза опоры.
Увеличение усилия затяжки фланцевое соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами, фрикци-болта
приводит к уменьшению зазора <Z> корпуса, увеличению сил трения в
сопряжении составных частей корпуса спиралевидной опоры и к
увеличению усилия сдвига при внешнем воздействии.
Податливые демпферы фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого
трения, представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по свинцовому листу в нижней и
верхней части виброизолирующих, сейсмоизолирующих поясов, вставкой
со свинцовой шайбой и латунной гильзой для создания протяжного
соединяя.
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками в спиральной
фланцевом соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами, с упругими демпферами сухого трения, с
вбитыми в паз шпилек обожженными медными клиньями, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие.
Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного
веса ( массы) оборудования, сооружения, здания, моста и расчетные
усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные
конструкции п. 14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные
конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Сама составное стыковое соединение фланцевого стыка растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения, выполнено со скошенными торцами в виде ,

97.

стаканчато-трубного вида на фланцевых, фрикционно – подвижных
соединениях с фрикци-болтами .
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами соединяется , на изготовлено из
фрикци-болтах, с тросовой втулкой (гильзой) - это вибропоглотитель
пиковых ускорений (ВПУ) с помощью которого поглощается
вибрационная, взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная
энергия. Фрикци-болт снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие
нагрузки при землетрясениях и взрывной нагрузки от ударной воздушной
волны. Фрикци–болт повышает надежность работы вентиляционного
оборудования, сохраняет каркас здания, мосты, ЛЭП, магистральные
трубопроводы за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет
протяжных фрикционных соединений, работающих на растяжение. ( ТКП
45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП
II-23-81* п. 14.3- 15.2).
Упругая втулка (гильза) фрикци-болта использующая для фланцевое
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами , состоящая из стального троса в пластмассовой оплетке
или без пластмассовой оплетки, пружинит за счет трения между
тросами, поглощает при этом вибрационные, взрывной, сейсмической
нагрузки , что исключает разрушения сейсмоизолирующего основания ,
опор под агрегатов, мостов , разрушении теплотрасс горячего
водоснабжения от тяжелого автотранспорта и вибрации от ж/д .
Надежность friction-bolt на виброизолирующих опорах достигается
путем обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических
нагрузках, преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках
на здание, сооружение, оборудование,труопровоы, которое
устанавливается на спиральных сейсмоизолирующих опорах, с
упругими демпферами сухого трения, на фланцевых фрикционноподвижных соединениях (ФФПС) по изобретению "Опора сейсмостойкая"
№ 165076 E 04 9/02 , опубликовано: 10.10.2016 № 28 от 22.01.2016 ФИПС
(Роспатент) Авт. Андреев. Б.А. Коваленко А.И, RU 2413098 F 16 B 31/02
"Способ для обеспечения несущей способности металлоконструкций с
высокопрочными болтами"
В основе фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами ,с упругими демпферами сухого трения, на
фрикционных фланцевых соединениях, на фрикци-болтах
(поглотители энергии) лежит принцип который называется
"рассеивание", "поглощение" вибрационной, сейсмической, взрывной,
энергии.
Использования фланцевых фрикционно - подвижных соединений (ФФПС)
для Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами , с упругими демпферами сухого трения, на
фрикционно –болтовых и протяжных соединениях с демпфирующими
узлами крепления (ДУК с тросовым зажимом-фрикци-болтом ), имеет
пару структурных элементов, соединяющих эти структурные
элементы со скольжением, разной шероховатостью поверхностей в
виде демпфирующих тросов или упругой гофры ( обладающие
значительными фрикционными характеристиками, с многокаскадным
рассеиванием сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Совместное скольжение включает зажимные средства на основе friktion-

98.

bolt ( аналог американского Hollo Bolt ), заставляющие указанные
поверхности, проскальзывать, при применении силы.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении, происходит
перемещение (скольжение) фрагментов фланцевых фрикционноподвижных соединений ( ФФПС) фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами, с упругими
демпферами сухого трения, скользящих и демпфирующих
фрагментами спиральной , винтовой опоры , по продольным длинным
овальным отверстиям . Происходит поглощение энергии, за счет
трения частей корпуса опоры при сейсмической, ветровой, взрывной
нагрузки, что позволяет перемещаться и раскачиваться спиральнодемпфирующей и пружинистого фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами на расчетное
допустимое перемещение, до 1-2 см ( по расчету на сдвиг в SCAD Office , и
фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами, рассчитана на одно, два землетрясения или на
одну взрывную нагрузку от ударной взрывной волны.
После длительной вибрационной, взрывной, сейсмической нагрузки, на
фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения,
необходимо заменить, смятые троса ,вынуть из контактирующих
поверхностей, вставить опять в новые втулки (гильзы) , забить в паз
латунной шпильки демпфирующего узла крепления, новые
упругопластичный стопорные обожженные медный многослойный клин
(клинья), с помощью домкрата поднять и выровнять фланцевое
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами трубопровод и затянуть новые фланцевые фрикциболтовые соединения, с контрольным натяжением, на начальное
положение конструкции с фрикционными соединениями, восстановить
протяжного соединения на фланцевое соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами , для дальнейшей
эксплуатации после взрыва, аварии, землетрясения для надежной
сейсмозащиты, виброизоляции от многокаскадного демпфирования
фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами трубопровода с упругими демпферами сухого
трения и усилить основания под трубопровод, теплотрассу, агрегаты,
оборудования, задний и сооружений
Фигуры к заявке на изобретение полезная модель Фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами

99.

Фиг 1 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 2 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами

100.

Фиг 3 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 4 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 5 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 6 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 7 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами

101.

Фиг 8 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 9 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 10 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 11 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами

102.

Фиг 12 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 13 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 14 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами

103.

Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 15
Фигуры к заявке на изобретение полезная модель Фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
Фиг 1 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 2 Фланцевое соединение растянутых элементов

104.

трубопровода со скошенными торцами
Фиг 3 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 4 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 5 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами

105.

Фиг 6 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 7 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 8 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 9 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами

106.

Фиг 10 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 11 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 12 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 13 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами

107.

Фиг 14 Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
Фиг 15
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
F0416L
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты
магистральных трубопроводов, агрегатов, оборудования, зданий,
мостов, сооружений, линий электропередач, рекламных щитов от
сейсмических воздействий за счет использования фланцевого
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами, с упругими демпферами сухого трения установленных на
пружинистую гофру с ломающимися демпфирующими ножками при
при многокаскадном демпфировании и динамических нагрузках на

108.

протяжных фрикционное- податливых соединений проф. ПГУПС дтн
Уздина А М "Болтовое соединение" №№ 1143895 , 1168755 , 1174616
"Болтовое соединение плоских деталей".
Известны фрикционные соединения для защиты объектов от
динамических воздействий. Известно, например, болтовое соединение
плоских деталей встык, патент Фланцевое соединение
растянутых элементов замкнутого профиля № 2413820, «Стыковое
соедиение рястянутых элементов» № 887748 и RU №1174616,
F15B5/02 с пр. от 11.11.1983, RU 2249557 D 66C 7/00 " Узел упругого
соединения трехглавного рельса с подкрановой балкой ", RU № 2148
805 G 01 L 5/24 "Способ определения коэффициента закручивания
резьбового соединения "
Изобретение относится к области строительства и может быть
использовано для фланцевых соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами для технологических ,
магистральных трубопроводов. Система содержит фланцевое
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами с разной жесткостью, демпфирующий элемент стального
листа свитого по спирали. Использование изобретения позволяет
повысить эффективность сейсмозащиты и виброизоляции в
резонансном режиме фланцевые соединения в растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами
Изобретение относится к строительству и машиностроению и
может быть использовано для виброизоляции магистральных
трубопроводов, технологического оборудования, агрегатов
трубопроводов и со смещенным центром масс и др.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту
является фланцевое соединение растянутых элементов
замкнутого профиля № 2413820 , Стыковое соединение
растянутых элементов № 887748 система по патенту РФ
(прототип), содержащая и описание работы фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
Недостатком известного устройства является недостаточная
эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования
колебаний. Технический результат - повышение эффективности
демпфирующей сейсмоизоляции в резонансном режиме и упрощение
конструкции и монтажа сейсмоизолирующей опоры.
Это достигается тем, что в демпфирующем фланцевом
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами , содержащей по крайней мер, за счет демпфирующего
фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами трубопровод и сухого трения установлена с
использованием фрикци-болта с забитым обожженным медным
упругопластичным клином, конце демпфирующий элемент, а
демпфирующий элемент выполнен в виде медного клина забитым в

109.

паз латунной шпильки с медной втулкой, при этом нижняя часть
штока соединена с основанием спиральной опоры , жестко
соединенным с демпирующей спиральной стальной лентой на
фрикционно –подвижных болтовых соединениях для обеспечения
демпфирования фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами
На фиг. 1 представленk фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения с пружинистыми демпферами сухого
трения в овальных отверстиях
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения,
виброизолирующая система для зданий и сооружений, содержит
основание 3 и 2 –овальные отверстия , для болтов по спирали и
имеющих одинаковую жесткость и связанных с опорными
элементами верхней части пояса зданий или сооружения я.
Система дополнительно содержит фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, к
которая крепится фрикци-болтом с пропиленным пазов в латунной
шпильки для забитого медного обожженного стопорного клина ( не
показан на фигуре 2 ) и которая опирается на нижний пояс
основания и демпфирующий элемент 1 в виде спиральновидной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения
за счет применения фрикционно –подвижных болтовых
соединениях, выполненных по изобретению проф дтн ПУГУПС
№1143895, 1168755, 1174616, 2010136746 «Способ защиты зданий»,
165076 «Опора сейсмостойкая» В спиралевидную трубчатую опору ,
после сжатия расчетной нагрузкой , внутрь заливается тощий по
расчету фибробетон по нагрузкой , сжатой спиральной
сейсмоизолирующей опоры
Демпфирующий элемент фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами, с упругими
демпферами сухого трения за счет фрикционно-подвижных
соединениях (ФПС)
При колебаниях грунта сейсмоизолирующая и виброизолирующее
фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами, для демпфирующей сейсмоизоляции
трубопровода (на чертеже не показан) с упругими демпферами
сухого трения , для спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения , элементы 1 и 4
воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки,
ослабляя тем самым динамическое воздействие на демпфирующею
сейсмоизоляцию объект, т.е. обеспечивается пространственную
сейсмозащиту, виброзащиту и защита от ударной нагрузки
воздушной волны
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами

110.

сухого трения, как виброизолирующая система работает
следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта , фланцеве соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами на
основе фрикционо-подвижных болтовых соединениях ,
расположенные в длинных овальных отверстиях воспринимают
вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое
воздействие на здание, сооружение, трубопровод.
Горизонтальные нагрузки воспринимаются спиральными
сейсмоизоляторами 1, и разрушение тощего фибробетона 4
расположенного внутри спиральной демпфирующей опоры .
Предложенная виброизолирующая система является
эффективной, а также отличается простотой при монтаже и
эксплуатации.
Упругодемпфирующая фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения работает следующим образом.
При колебаниях объекта фланцевое соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения , которые воспринимает вертикальные
нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на здание
, сооружение . Горизонтальные колебания гасятся за счет фрикциболта расположенного в при креплении опоры к основанию фрикциболтом , что дает ему определенную степень свободы колебаний в
горизонтальной плоскости.
При малых горизонтальных нагрузках фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами и
силы трения между листами пакета и болтами не преодолеваются. С
увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание листов
фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами или прокладок относительно накладок контакта
листов с меньшей шероховатостью.
Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края
длинных овальных отверстий для скольжения при многокаскадном
демпфировании и после разрушения при импульсных растягивающих
нагрузках или при многокаскадном демпфировании , уже не работают
упруго. После того как все болты соединения дойдут до упора края,
в длинных овальных отверстий, соединение начинает работать
упруго за счет трения, а затем происходит разрушение соединения
за счет смятия листов и среза болтов, что нельзя допускать . Сдвиг
по вертикали допускается 1 - 2 см или более
Недостатками известного решения аналога являются: не

111.

возможность использовать фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами, 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, патент TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint anti-wind
and anti-seismic friction damping device, E04B1/98, F16F15/10, патент
США Structural stel bulding frame having resilient connectors № 4094111 E
04 B 1/98, RU № 2148805 G 01 L 5/24 "Способ определения
коэффициента закручивания резьбового соединения" , RU № 2413820
"Фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого
профиля", Украина № 40190 А "Устройство для измерения сил
трения по поверхностям болтового соединения" , Украина патент
№ 2148805 РФ "Способ определения коэффициента закручивания
резьбового соединения"
Таким образом получаем фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения и виброизолирующею конструкцию
кинематической или маятниковой опоры, которая выдерживает
вибрационные и сейсмические нагрузки но, при возникновении
динамических, импульсных растягивающих нагрузок, взрывных,
сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в
сопряжениях, смещается от своего начального положения
Недостатками указанной конструкции являются: сложность
конструкции и сложность расчетов из-за наличия большого
количества сопрягаемых трущихся поверхностей и надежность
болтовых креплений
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции,
уменьшение количества сопрягаемых трущихся поверхностей до
одного или нескольких сопряжений отверстий фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, а
также повышение точности расчета при использования тросовой
втулки (гильзы) на фрикци- болтовых демпфирующих податливых
креплений и прокладки между контактирующими поверхностями
упругую обмотку из тонкого троса ( диаметр 2 мм ) в пластмассовой
оплетке или без оплетки, скрученного в два или три слоя
пружинистого троса.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что
фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения,
выполнена из разных частей: нижней - корпус, закрепленный на
фундаменте с помощью подвижного фрикци –болта с пропиленным
пазом, в который забит медный обожженный клин, с бронзовой
втулкой (гильзой) и свинцовой шайбой и верхней - шток сборный в

112.

виде, фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения,
установленный с возможностью перемещения вдоль оси и с
ограничением перемещения за счет деформации и
виброизолирующего фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, под действием запорного
элемента в виде стопорного фрикци-болта с тросовой
виброизолирующей втулкой (гильзой) с пропиленным пазом в
стальной шпильке и забитым в паз медным обожженным клином.
В верхней и нижней частях фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами выполнены
овальные длинные отверстия, и поперечные отверстия
(перпендикулярные к центральной оси), в которые скрепляются
фланцевыми соединениями в растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами с установлением запирающий элементстопорный фрикци-болт с контролируемым натяжением, с медным
клином, забитым в пропиленный паз стальной шпильки и с бронзовой
или латунной втулкой ( гильзой), с тонкой свинцовой шайбой.
Кроме того во фланцевом соединении растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, параллельно центральной
оси, выполнены восемь открытых длинных пазов, которые
обеспечивают корпусу возможность деформироваться за счет
протяжных соединений с фрикци- болтовыми демпфирующими,
виброизолирующими креплениями в радиальном направлении.
В теле фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами, вдоль центральной оси, выполнен длинный паз
ширина которого соответствует диаметру запирающего элемента
(фрикци- болта), а длина соответствует заданному перемещению
трубчатой, квадратной или крестообразной опоры. Запирающий
элемент создает нагрузку в сопряжении опоры - корпуса, с
продольными протяжными пазами с контролируемым натяжением
фрикци-болта с медным клином обмотанным тросовой
виброизолирующей втулкой (пружинистой гильзой) , забитым в
пропиленный паз стальной шпильки и обеспечивает возможность
деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния возможного
перемещения в состояние «запирания» с возможностью перемещения
только под вибрационные, сейсмической нагрузкой, взрывные от
воздушной волны.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где
на
фиг.1 изображено фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, с упругими демпферами

113.

сухого трения на фрикционных соединениях с контрольным
натяжением ;
на фиг.2 изображен вид с боку фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения со стопорным (тормозным) фрикци –
болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным
медным стопорным клином;
финн 3 изображен вид с верху , фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами
фиг. 4 изображен разрез фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения виброизолирующею, сейсмоизлирующею
опору;
фиг. 5 изображена вид с боку фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами
фиг. 6 изображен демпфирующие фрикци –болты с тросовой гильзой
(пружинистой втулкой)
фиг. 7 изображена вид с верху фланцевого соединение с овальными
отверстиями растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами
фиг. 8 изображено фото само фланцевое соединение по замкнутому
контуру растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами
фиг. 9 изображен косое фланцевое соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами
фиг. 10 изображена формула расчет фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
фиг. 11 изображено изготовленное фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с
косым демпфирующим компенсатором
фиг. 12 изображено протяжное фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами
фиг. 13 изображен способ определения коэффициента закручивания
резьбового соединения" по изобретении. № 2148805 МПК G 01 L 5/25
" Способ определения коэффициента закручивания резьбового
соединения" и № 2413098 "Способ для обеспечения несущей
способности металлических конструкций с высокопрочными
болтами"
фиг. 14 изображено Украинское устройство для определения силы
трения по подготовленным поверхностям для болтового соединения
по Украинскому изобретению № 40190 А, заявление на выдачу
патента № 2000105588 от 02.10.2000, опубликован 16.07.2001 Бюл 8
и в статье Рабера Л.М. Червинский А.Е "Пути соевршенствоания

114.

технологии выполнения фрикционных соединений на высокопрочных
болтах" Национальная металлургический Академия Украины , журнал
Металлургическая и горная промышленность" 2010№ 4 стр 109-112
фиг. 15 изображен образец для испытания и Определение
коэффициента трения в ПК SCAD между контактными
поверхностями соединяемых элементов СТП 006-97 Устройство
соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях
мостов, СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЙ НА
ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ В СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ
КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ» МОСКВА 1998, РАЗРАБОТАНого
Научно-исследовательским центром «Мосты» ОАО «ЦНИИС» (канд.
техн. наук А.С. Платонов,канд. техн. наук И.Б. Ройзман, инж. А.В.
Кручинкин, канд. техн. наук М.Л. Лобков, инж. М.М. Мещеряков) для
испытаний на вибростойкость, сейсмостойкость образца,
фрагмента, узлов крепления протяжных фрикционно подвижных
соединений (ФПС) по изобретениям проф ПГУПС А .М Уздина №№
1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора сейсмостойкая»
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения,
состоит из двух фланцев (нижний целевой), (верхний составной), в
которых выполнены вертикальные длинные овальные отверстия
диаметром «D», шириной «Z» и длиной . Нижний фланец охватывает
верхний корпус трубы (трубопровода) . При монтаже демпфирующего
компенсатора, поднимается до верхнего предела, фиксируется
фрикци-болтами с контрольным натяжением, со стальной шпилькой
болта, с пропиленным в ней пазом и предварительно забитым в
шпильке обожженным медным клином. и тросовой пружинистой
втулкой (гильзой) В стенке корпусов виброизолирующей,
сейсмоизолирующей кинематической опоры перпендикулярно оси
корпусов опоры выполнено восемь или более длинных овальных
отверстий, в которых установлен запирающий элементкалиброванный фрикци –болт с тросовой демпирующей втулкой,
пружинистой гильзой, с забитым в паз стальной шпильки болта
стопорным ( пружинистым ) обожженным медным многослойным
упругопластичнм клином, с демпфирующей свинцовой шайбой и
латунной втулкой (гильзой).
Во фланцевом соединении растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами , с упругими демпферами сухого трения,
трубно вида в виде скользящих пластин , вдоль оси выполнен
продольный глухой паз длиной «h» (допустимый ход болта –шпильки )
соответствующий по ширине диаметру калиброванного фрикци болта, проходящего через этот паз. В нижней части
демпфирующего компенсатора, выполнен фланец для фланцевого
подвижного соединения с длинными овальными отверстиями для
крепления на фундаменте, а в верхней части корпуса выполнен

115.

фланец для сопряжения с защищаемым объектом, сооружением,
мостом
Сборка фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами , заключается в том, что составной (
сборный) фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, в виде основного
компенсатора по подвижной посадке с фланцевыми фрикционноподвижными соединениям (ФФПС). Паз фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами,,
совмещают с поперечными отверстиями трубчатой спиралевидной
опоры в трущихся спиралевидных стенок опоры , скрепленных
фрикци-болтом (высота опоры максимальна). После этого гайку
затягивают тарировочным ключом с контрольным натяжением до
заданного усилия в зависимости от массы трубопровода,агрегата.
Увеличение усилия затяжки гайки на фрикци-болтах приводит к
деформации корпуса и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в
демпфирующем компенсаторе , что в свою очередь приводит к
увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении
отверстие в крестообразной, трубчатой, квадратной опоре корпуса.
Величина усилия трения в сопряжении внутреннего и наружного
корпусов для фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, зависит от величины усилия
затяжки гайки (болта) с контролируемым натяжением и для каждой
конкретной конструкции и фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами (компоновки,
габаритов, материалов, шероховатости и пружинистости
стального тонкого троса уложенного между контактирующими
поверхностями деталей поверхностей, направления нагрузок и др.)
определяется экспериментально или расчетным машинным способом
в ПК SCAD.
Виброизоляция, сейсмоизолирующая фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
демпфирующего компенсатора , сверху и снизу закреплена на
фланцевых фрикционо-подвижных соединениях (ФФПС). Во время
вибрационных нагрузок или взрыве за счет трения между верхним и
нижним фланцевым соединением растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, происходит поглощение
вибрационной, взрывной и сейсмической энергии. Фрикционноподвижные соединения состоят из скрученных пружинистых тросовдемпферов сухого трения и свинцовыми (возможен вариант
использования латунной втулки или свинцовых шайб) поглотителями
вибрационной , сейсмической и взрывной энергии за счет
демпфирующих фланцевых соединений в растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с тросовой втулки из
скрученного тонкого стального троса, пружинистых многослойных
медных клиньев и сухого трения, которые обеспечивают смещение

116.

опорных частей фрикционных соединений на расчетную величину при
превышении горизонтальных вибрационных, взрывных, сейсмических
нагрузок от вибрационных воздействий или величин, определяемых
расчетом на основные сочетания расчетных нагрузок, сама
кинематическая опора при этом начет раскачиваться, за счет выхода
обожженных медных клиньев, которые предварительно забиты в
пропиленный паз стальной шпильки при креплении опоры к нижнему и
верхнему виброизолирующему поясу .
Податливые демпферы фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами, представляют
собой двойную фрикционную пару, имеющую стабильный коэффициент
трения по упругой многослойной .
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками,
натягиваемыми динамометрическими ключами или гайковертами на
расчетное усилие. Количество болтов определяется с учетом
воздействия собственного веса трубопровода
Сама составное фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с фланцевыми фрикционно подвижными болтовыми соединениями должна испытываться на
сдвиг 1- 2 см
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками с
обожженными медными клиньями забитыми в пропиленный паз
стальной шпильки, натягиваемыми динамометрическими ключами или
гайковертами на расчетное усилие с контрольным натяжением.
Количество болтов определяется с учетом воздействия
собственного веса (массы) оборудования, сооружения, здания, моста,
Расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -2381* ) Стальные конструкции п. 14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-2742012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013.
п. 10.3.2
Фрикци-болт для стыкового демпфирующего косого соединения ,
фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами, является энергопоглотителем пиковых
ускорений (ЭПУ), с помощью которого, поглощается вибрационная,
взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикциболт снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки при
землетрясении и при взрывной, ударной воздушной волне. Фрикци –
болт повышает надежность работы трубопровода, за счет
уменьшения пиковых ускорений, за счет использования протяжных
фрикционных соединений, работающих на растяжение на фрикциболтах, установленных в длинные овальные отверстия с
контролируемым натяжением в протяжных соединениях согласно
ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП
16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2.

117.

Тросовая скрученная из стального тонкого троса ( диаметр 2 мм)
втулка (гильза) фрикци-болта при виброизоляции нагревается за
счет трения между верхней составной и нижней целевой пластинами
(фрагменты опоры) до температуры плавления и плавится, при этом
поглощаются пиковые ускорения взрывной, сейсмической энергии и
исключается разрушение оборудования, ЛЭП, опор электропередач,
мостов, также исключается разрушение теплотрасс горячего
водоснабжения от тяжелого автотранспорта и вибрации от ж/д.
В основе виброзащиты с использованием фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, с
упругими демпферами сухого трения на фрикционных соединениях,
на фрикци-болтах с тросовой втулкой, лежит принцип который, на
научном языке называется "рассеивание", "поглощение" сейсмической,
взрывной, вибрационной энергии.
Виброизолирующая , сейсмоизолирующая кинематическая опора
рассчитана на одну сейсмическую нагрузку (9 баллов), либо на одну
взрывную нагрузку. После взрывной или сейсмической нагрузки
необходимо заменить смятые или сломанные гофрированное
виброиозирующее основание, в паз шпильки фрикци-болта,
демпфирующего узла забить новые демпфирующий и пружинистый
медные клинья, с помощью домкрата поднять, выровнять опору и
затянуть болты на проектное контролируемое протяжное
натяжение.
При воздействии вибрационных, взрывных нагрузок , сейсмических
нагрузок превышающих силы трения в сопряжении в фланцевом
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами, с упругими демпферами сухого трения, трубчатого вида ,
происходит сдвиг трущихся элементов типа шток, корпуса опоры, в
пределах длины спиралевидных паза выполненного в составных
частях нижней и верхней трубчатой опоры, без разрушения
оборудования, здания, сооружения, моста.
О характеристиках виброизолирующего демпфирующего
компенсатора - фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, сообщалось на научной XXVI
Международной конференции «Математическое и компьютерное
моделирование в механике деформируемых сред и конструкций»,
28.09 -30-09.2015, СПб ГАСУ: «Испытание математических моделей
установленных на сейсмоизолирующих фланцевых фрикционноподвижных соединениях (ФФПС) и их реализация в ПК SCAD Office»
(руководитель испытательной лабораторией ОО "Сейсмофонд"
можно ознакомиться на сайте: https://www.youtube.com/watch?v=BYaYyw-B6s&t=779s
С решениями фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами на фланцевых фрикционно-

118.

подвижных соединений (ФПС) и демпфирующих узлов крепления (ДУК)
(без раскрывания новизны технического решения) можно
ознакомиться: см. изобретения №№ 1143895, 1174616,1168755 SU, №
4,094,111 US Structural steel building frame having resilient connectors,
TW201400676 Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device
(Тайвань).
https://www.maurer.eu/fileadmin/mediapool/01_products/Erdbebenschutzvorri
chtungen/Broschueren_TechnischeInfo/MSO_SeismicBrochure_A4_2017_Online.pdf
С лабораторными испытаниями демпфирующего косого
компенсатора на основе фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами на основе
фланцевых фрикционно –подвижных соединений для виброизоирующей
кинематической опоры в ПКТИ Строй Тест , ул Афонская дом 2
можно ознакомиться по ссылке :
https://www.youtube.com/watch?v=XCQl5k_637E
https://www.youtube.com/watch?v=trhtS2tWUZo
https://www.youtube.com/watch?v=ktET4MHW-a8&t=756s
https://www.youtube.com/watch?v=rbO_ZQ3Iud8
https://www.youtube.com/watch?v=qH5ddqeDvE4
https://www.youtube.com/watch?v=sKeW_0jsSLg
Сопоставление с аналогами демпфирующего косого компенсатора
для трубопроводов на основе фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения, показаны следующие существенные
отличия:
1.Косое фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения
выдерживает термические нагрузки от перепада температуры
при транспортировке по трубопроводу газа, кислорода в больницк
2. Упругая податливость демпфирующего фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
регулируется прочностью втулки тросовой
4. В отличие от резиновых неметаллических прокладок, свойства
которой ухудшаются со временем, из-за старения резины, свойства
фланцевое косое демпфирующее соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, остаются неизменными во
времени, а долговечность их такая же, как у магистрального
трубопровода.
Экономический эффект достигнут из-за повышения долговечности
демпфирующей упругого фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами , так как
прокладки на фланцах быстро изнашивающаяся и стареющая резина
, пружинные сложны при расчет и монтаже. Экономический эффект
достигнут также из-за удобства обслуживания узла при
эксплуатации фланцевого косого компенсатора соединение

119.

растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
Литература которая использовалась для составления заявки на
изобретение: фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами
сухого трения косого компенсатора
1. Сабуров В.Ф. Закономерности усталостных повреждений и
разработка методов расчетной оценки долговечности подкрановых
путей производственных зданий. Автореферат диссертации докт.
техн. наук. - ЮУрГУ, Челябинск, 2002. - 40 с.
2. Подкрановые конструкции. Патент 2067075. Россия МКИ В 66 С
7/00, 18.10.93. Бюл.№27, 1997.
3. Нежданов К.К., Туманов В.А., Нежданов А.К., Карев М.А. Патент
России. RU №2192383 С1 (Заявка №2000 119289/28 (020257),
Подкрановая транспортная конструкция. Опубликован 10.11.2002.
1. "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" № 2010136746 E 04 C 2/09
Дата опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая"
10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная"
27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления
ячеистобетонных изделий на пористых заполнителях" 15.05.1988 8.
Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн"
23.02.1983
9.
Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05
05.2011
10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018
«Опора сейсмоизолирующая «гармошка». Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02.
1.. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести
опасность»
2. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18
«Использование сейсмоизолирующего пояса для существующих
зданий».
3. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13

120.

«Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
4. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве»
№ 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
5. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты
сейсмостойкости». .
6. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на
завтра»
8. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира
или сэкономленные миллиарды»,
9. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» .
10. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или
через четыре года».
11. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные
технологии возведения фундаментов без заглубления –
дом на
грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
12. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых
общественной организации инженеров «Сейсмофонд» –
Фонда
«Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
13. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294
«Землетрясение по графику» Ждут ли через четыре года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения»
.
14. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве»
№ 11/95 стр. 25 «Датчик регистрации электромагнитных
волн,
предупреждающий о землетрясении - гарантия сохранения вашей
жизни!» и другие зарубежные научные издания и
журналах за
1994- 2004 гг. изданиях С брошюрой «Как построить сейсмостойкий
дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства
горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный
–1996. в ГПБ им Ленина г. Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3
.
Формула изобретения косого фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами с упругими демпферами сухого трения
1. Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения, демпфирующего косого
компенсатора для магиастрального трубопровода ,
содержащая: фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения на фрикционно-подвижных
болтовых соединениях, с одинаковой жесткостью с
демпфирующий элементов при многокаскадном
демпфировании, для сейсмоизоляции трубопровода и

121.

поглощение сейсмической энергии, в горизонтальнойи
вертикальной плоскости по лини нагрузки, при этом упругие
демпфирующие косые компенсаторы , выполнено в виде
фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами
2. Фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения , повышенной надежности с
улучшенными демпфирующими свойствами, содержащая ,
сопряженный с ним подвижный узел с фланцевыми фрикционноподвижными соединениями и упругой втулкой (гильзой),
закрепленные запорными элементами в виде протяжного
соединения контактирующих поверхности детали и накладок
выполнены из пружинистого троса между контактирующими
поверхностями, с разных сторон, отличающийся тем, что с
целью повышения надежности демпфирующее сейсмоизоляции,
с демпфирующим эффектом с сухим трением, соединенные
между собой с помощью фрикционно-подвижных соединений с
контрольным натяжением фрикци-болтов с тросовой
пружинистой втулкой (гильзы) , расположенных в длинных
овальных отверстиях , с помощью фрикци-болтами с медным
упругоплатичном, пружинистым многослойным, склеенным
клином или тросовым пружинистым зажимом , расположенной в
коротком овальном отверстии верха и низа косого
компенсатора для трубопроводов
3. Способ фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения, для обеспечения несущей
способности трубопровода на фрикционно -подвижного
соединения с высокопрочными фрикци-болтами с тросовой
втулкой (гильзой), включающий, контактирующие
поверхности которых предварительно обработанные,
соединенные на высокопрочным фрикци- болтом и гайкой при
проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают
на элемент сейсмоизолирующей опоры ( демпфирующей), 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
сейсмоизолирующей опоры, отличающийся тем, что в
качестве показателя сравнения используют проектное

122.

значение усилия натяжения высокопрочного фрикци- болта с
медным обожженным клином забитым в пропиленный паз
латунной шпильки с втулкой -гильзы из стального тонкого
троса , 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.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении
усилия сдвига к проектному усилию натяжения высокопрочного
фрикци-болта с втулкой и тонкого стального троса в
оплетке, диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии
монтажа сейсмоизолирующего антивибрационного косого
демпфирующего компенсатора , 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 фланцевого
соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с использованием цинконаполненной
грунтовокой ЦВЭС , которая используется при
строительстве мостов https://vmpanticor.ru/publishing/265/2394/
http://docs.cntd.ru/document/1200093425.
Заявление в Государственный комитет по науке и технологиям
Республики Беларусь Национальный центр интеллектуальной
собственности 220034 г Минск ул Козлова 20 (017) 285-26-05
[email protected]
Ведущему специалисту центра экспертизы промышленной собственности Н.М.Бортнику 9 мая 2021
Фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами
ветеран боевых действий,
Уздин Александр Михайлович и до
Авторы изобретения
аспиранты ПГУПС и СПб ГАСУ
Более подробно о применение косых
демпфирующих компенсаторов на фланцевых
соединениях- растянутых элементов
трубопровода, со скошенными торцами и
упругими демпферами сухого трения . см по

123.

ссылке https://ppt-online.org/906524 https://pptonline.org/863664
Мажиев Х Н президент организации «Сейсмофонд» ИНН
2014000780 ОГРН 1022000000824, зам редактора газеты
«Земля РОССИИ» ( свидетельство регистрации П 031 от
16.05.94, выданное СЗ рег управлением Гос комитета РФ по
печати ( г СПб) [email protected] (921)962-67-78
Организация является разработчиком косого
демпфирующего компенсатора, фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого
трения
https://ppt-online.org/863664
F 16 L 23/02 F 16 L 51/00
Антисейсмическое фланцевое соединение
трубопроводов
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

124.

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.
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

125.

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 фрикциболта 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

126.

ускорений (ЭПУ), с помощью которого, поглощается
взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия.
Фрикци-болт снижает на 2-3 балла импульсные
растягивающие нагрузки 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 45-5.04-274-2012
(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,

127.

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) .
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

128.

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, фрикциболт , 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

129.

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

130.

Фиг 7
Фиг 8
Фиг 9

131.

Продолжение см по ссылке : https://ppt-online.org/846042 https://engstroy.spbstu.ru/author/7179/
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ,

132.

РАСЧЕТ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
УЗДИН А.М., ЕЛИСЕЕВ О.Н., , НИКИТИН А.А., ПАВЛОВ В.Е., СИМКИН А.Ю.,
КУЗНЕЦОВА И.О.
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ,
РАСЧЕТ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

133.

СОДЕРЖАНИЕ
1
Введение
3
2
Элементы теории трения и износа
6
3
Методика расчета одноболтовых ФПС
18
3.1
Исходные посылки для разработки методики расчета ФПС
18
3.2
Общее уравнение для определения несущей способности ФПС.
20
3.3
Решение общего уравнения для стыковых ФПС
21
3.4
Решение общего уравнения для нахлесточных ФПС
22
4
Анализ экспериментальных исследований работы ФПС
26
5
Оценка
параметров
диаграммы
деформирования
многоболтовых
фрикционно-подвижных соединений (ФПС)
31
5.1
Общие положения методики расчета многоболтовых ФПС
31
5.2
Построение уравнений деформирования стыковых многоболтовых ФПС
32
5.3
Построение уравнений деформирования нахлесточных многоболтовых 38
ФПС
6
Рекомендации по технологии изготовления ФПС и сооружений с такими
соединениями
6.1
42
Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий контактных поверхностей
стальных деталей ФПС и опорных поверхностей шайб
42
6.2
Конструктивные требования к соединениям
43
6.3
Подготовка
контактных
поверхностей
элементов
и
методы
контроля
6.4
45
Приготовление и нанесение протекторной грунтовки ВЖС 83-0287. Требования к загрунтованной поверхности. Методы контроля
6.4.1
Основные требования по технике безопасности при работе с
грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.4.2
Транспортировка
и
47
хранение
элементов
законсервированных грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.5
46
и
деталей,
49
Подготовка и нанесение антифрикционного покрытия на опорные 49
поверхности шайб
6.6
Сборка ФПС
49
7
Список литературы
51

134.

1. ВВЕДЕНИЕ
Современный подход к проектированию сооружений, подверженных экстремальным, в
частности,
сейсмическим
нагрузкам
исходит
из
целенаправленного проектирования
предельных состояний конструкций. В литературе [1, 2, 11, 18] такой подход получил
название проектирования сооружений с заданными параметрами предельных состояний.
Возможны различные технические реализации отмеченного подхода. Во всех случаях в
конструкции создаются узлы, в которых от экстремальных нагрузок могут возникать
неупругие смещения элементов. Вследствие этих смещений нормальная эксплуатация
сооружения,
как
правило,
нарушается,
однако
Эксплуатационные
качества
сооружения
должны
исключается
легко
его
обрушение.
восстанавливаться
после
экстремальных воздействий. Для обеспечения указанного принципа проектирования и были
предложены фрикционно-подвижные болтовые соединения.
Под фрикционно-подвижными соединениями (ФПС) понимаются соединения металлоконструкций
высокопрочными болтами, отличающиеся тем, что отверстия под болты в соединяемых
деталях выполнены овальными вдоль направления действия экстремальных нагрузок. При
экстремальных нагрузках происходит взаимная сдвижка соединяемых деталей на величину до
3-4 диаметров используемых высокопрочных болтов. Работа таких соединений имеет целый
ряд особенностей и существенно влияет на поведение конструкции в целом. При этом во
многих случаях оказывается возможным снизить затраты на усиление сооружения,
подверженного сейсмическим и другим интенсивным нагрузкам.
ФПС были предложены в НИИ мостов ЛИИЖТа в 1980 г. для реализации принципа
проектирования мостовых конструкций с заданными параметрами предельных состояний. В
1985-86 г.г. эти соединения были защищены авторскими свидетельствами [16-19].
Простейшее стыковое и нахлесточное соединения приведены на рис.1.1. Как видно из
рисунка, от обычных соединений на высокопрочных болтах предложенные в упомянутых
работах отличаются тем, что болты пропущены через овальные отверстия. По замыслу
авторов при экстремальных нагрузках должна происходить взаимная подвижка соединяемых
деталей вдоль овала, и за счет этого уменьшаться пиковое значение усилий, передаваемое
соединением. Соединение с овальными
отверстиями
применялись
в строительных
конструкциях и ранее, например, можно указать предложения [8, 10 и др]. Однако в
упомянутых работах овальные отверстия устраивались с целью упрощения монтажных работ.
Для реализации принципа проектирования конструкций с заданными параметрами
предельных состояний необходимо фиксировать предельную силу трения (несущую
способность) соединения.
При использовании обычных болтов их натяжение N не превосходит 80-100 кН, а
разброс натяжения N=20-50 кН, что не позволяет прогнозировать несущую способность

135.

такого соединения по трению. При использовании же высокопрочных болтов при том же N
Рис.1.1. Принципиальная схема фрикционно-подвижного
соединения
а) встык , б) внахлестку
1- соединяемые листы; 2 – высокопрочные болты;
3- шайба;4 – овальные отверстия; 5 – накладки.
натяжение N= 200 - 400 кН, что в принципе может позволить задание и регулирование
несущей способности соединения. Именно эту цель преследовали предложения [3,14-17].
Однако проектирование и расчет таких соединений вызвал серьезные трудности. Первые
испытания ФПС показали, что рассматриваемый класс соединений не обеспечивает в общем
случае стабильной работы конструкции. В процессе подвижки возможна заклинка
соединения, оплавление контактных поверхностей соединяемых деталей и т.п. В ряде случаев
имели место обрывы головки болта. Отмеченные исследования позволили выявить способы
обработки соединяемых листов, обеспечивающих стабильную работу ФПС. В частности,
установлена недопустимость использования для ФПС пескоструйной обработки листов
пакета, рекомендованы использование обжига листов, нанесение на них специальных мастик
или напыление мягких металлов. Эти исследования показали, что расчету и проектированию
сооружений должны предшествовать детальные исследования самих соединений. Однако, до
настоящего времени в литературе нет еще систематического изложения общей теории ФПС

136.

даже для одноболтового соединения, отсутствует теория работы многоболтовых ФПС.
Сложившаяся ситуация сдерживает внедрение прогрессивных соединений в практику
строительства.
В силу изложенного можно заключить, что ФПС весьма перспективны для
использования в сейсмостойком строительстве, однако, для этого необходимо детально
изложить, а в отдельных случаях и развить теорию работы таких соединений, методику
инженерного расчета самих ФПС и
сооружений с такими соединениями. Целью,
предлагаемого пособия является систематическое изложение
теории работы ФПС и
практических методов их расчета. В пособии приводится также и технология монтажа ФПС.

137.

Стихи посвящаются в честь 142 й
годовщины со дня рождения Сталина о
его роли в истории
Стихи о великом Сталине от русского народа !
При Сталине цены снижались, при Путине цены
растут .
При Сталине нас уважали, при путине быдлом
зовут
Жили мы тогда сложно- разруха после войны.
Но Вождь умом надежным, вел руководство
страны
За роскошью не гонялся, одной с нами жизнью жил,
В кое -какой одежонке, всю свою жизнь проходил.
Яхты себе не строил, отелей не покупал.
В Америке деньги не прятал -Родине все отдавал !
С гор , как дурак не катался, если Отчизна в беде,
Делами страны занимался, порядок навел везде!

138.

Сталин спасал всех детишек, оставшихся без
матерей,
Сегодня буржуи на "запчасти" скупают
несчастных детей.
А после в пьяном угаре , хвастает "новый крутой"
Как сатанинские козни творил он над сиротой.
Власти таких не накажут- они из колоды одной ,
За ними "права человека" и за кремлевской стеной.
При Сталине что продавалось, то с выгодой для
страны.
При Путине , что продается идет мимо казны.
При Сталине , если воруешь в тюрьму, а
предатель - в расход !
За это его ненавидит, весь "демократический "
сброд
Сталин страну оставил -что мир весь завидовал
нам !
Да не в те руки попала - иудам и холуям !
Много ума не надо- мертвого оскорблять.
Он же ему живому , были пятки готовы лизать.
Труды его не издаются. Враги продолжают
хитрить.
Им , надо от молодежи, правду о гении скрыть.
Но, Как -бы ни измывался очередной подлей,
Сталин для нас был и будет -Вождь дорогой и
Отец !
Когда наш Вождь скончался, рухнула будто стена
Зря человек не заплачет. О нем рыдала страна !

139.

140.

141.

Несмотря на призывы Пу не переписывать историю, в
самой России при активном участии самого Пу вовсю идет
переписывание советского периода истории.
Переписывание путем очернения, замалчивания и
десоветизации всех знаковых побед и достижений СССР,
начиная с объявленной
http://kremlin.ru/events/president/news/64406 самим Пу
деидеологизации, а значит десоветизации величайшего
подвига советского строя и народа -- Победы в Великой
Отечественной войне.
И это в в первую очередь касается двух знаковых фигур
советского периода: основателя СССР -- Ленина, мавзолей
которого с 2004 года всякий раз закрывается фанерой на
День Победы, а также создателя СССР -- Иосифа Сталина,
имя которого, если и упоминается властями, то
исключительного в негативном или уничижительном
контексте. А в дни празднования Победы в Великой
Отечественной войне его будто и вовсе не существует для
официальных лиц из Кремля. В результате складывается
просто неприличная ситуация, когда мы – единственная в
мире страна см продолжение :
https://vk.com/@ussr.today-v-142-u-godovschinu-so-dnyarozhdeniya-stalina-o-ego-roli-v
https://gulagu-net.ru/
В 142- ю годовщину со дня рождения Сталина : о его роли в
истории просто факты https://vk.com/@sulakshin-v-142-ugodovschinu-so-dnya-rozhdeniya-stalina-o-ego-roli-v
https://burckina-new.livejournal.com/2306863.html
https://back-in-ussr.com/2018/02/30-interesnyh-faktov-ostaline.html
https://ok.ru/victoraryshev/topic/152526644907296
https://www.liveinternet.ru/community/lj_burckina_new/post4787
97566/

142.

143.

144.

145.

146.

147.

148.

149.

150.

151.

152.

153.

154.

155.

156.

157.

158.

159.

160.

161.

162.

163.

164.

165.

166.

167.

168.

169.

170.

171.

172.

173.

174.

175.

176.

177.

178.

179.

180.

181.

182.

183.

184.

185.

Мажиев Х.Н. Президент организации «Сейсмофонд» ОГРН :
1022000000824 ИНН 2014000780 [email protected] Научные
консультанты от СПб ГАСУ , ПГУПС : Х.Н.Мажиев, ученый
секретарь кафедры ТСМиМ СПб ГАСУ , заместитель
руководителя ИЦ «СПб ГАСУ» И. У. Аубакирова ИНН
2014000780.
Изобретатель СССР Андреев Борис Александрович, автор
конструктивного решения по обеспечению термической
стойкости теплотрасс , с креплением косого компенсатора к
трубопроводам с помощью фланцевых фрикционноподвижных
болтовых демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с
контролируемым натяжением, расположенных в длинных
овальных отверстиях по изобретению проф. дтн ПГУП
А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076,
2010136746, 887748 «Стыковое соединение растянутых
элементов» и использования фрикционно -демпфирующих
опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по
линии температурной нагрузки , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» для обеспечения надежности
технологических трубопроводов , преимущественно при
растягивающих и динамических нагрузках и улучшения
демпфирующих свойств технологических трубопроводов ,
согласно изобретениям проф ПГУПС дтн проф Уздина А М
№№ 1168755, 1174616, 1143895 и внедренные в США
Автор отечественной фрикционо- кинематической,
демпфирующего косого компенсатора , для поглощения
термической нагрузки, с креплением косого компенсатора к
трубопроводам с помощью фланцевых фрикционно-подвижных
болтовых демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с
контролируемым натяжением, расположенных в длинных
овальных отверстиях по изобретению проф. дтн ПГУП
А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076,
2010136746, 887748 «Стыковое соединение растянутых
элементов» проф дтн ПГУПC Уздин А М
https://ppt-online.org/861718
Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован
Федеральной службой по аккредитации (аттестат №
RA.RU.21СТ39, выд. 27.05.2015), организация "Сейсмофонд"
ОГРН: 1022000000824, ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от
27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул., д. 4, ИЦ

186.

«ПКТИ Строй-ТЕСТ», «Сейсмофонд» ИНН: 2014000780
https://ppt-online.org/860558
https://ppt-online.org/825865
Материалы лабораторных испытаний фрагментов и узлов
ФПС для трубопроводо: Численное моделирование на сдвиг
трубопровода в программном комплексе SCAD Office,
согласно изобретения №№ 2423820, 887743, демпфирующих
компенсаторов на фрикционно-подвижных болтовых
соединениях, для восприятия термических усилий, за счет
трения , при растягивающих нагрузках в крепежных
элементах с овальными отверстиями, по линии нагрузки (
изобретения №№ 1143895, 1168755, 1174616 ,165076,
2010136746 или формирование прогрессирующего обрушения
трубопроводов от взрыва газа, кислорода и обеспечение
надежности трубопроводов с использованием в стыковых
соединений труб в растянутых зонах, компенсаторов на
фрикционно-подвижных болтовых соединениях для
обеспечения взрвостойкости трубопроводов и для
обеспечения многокаскадного демпфирования при импульсных
растягивающих нагрузках на трубопровод согласно
изобретениям проф. дтн ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895,
1168755, 1174616, 165075 «Опора сейсмостойкая»,
2010136746 «Способ защиты зданий сооружений при взрыве с
использованием сдвигоустойсчивых соединений ,
использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической
энергии»,887747 «Стыковое соединение растянутых зон»,
2382151, 2208098 , 2629514 и опыт применения программного
комплекса SCAD Office для фрикционно- подвижных
соединениях - нелинейным методом расчета, методом
оптимизации и идентификации статических задач теории
устойчивости трубопровода Организация - Фонд поддержки и
развития сейсмостойкого строительства "Защита и
безопасность городов» - «Сейсмофонд» ИНН – 2014000780
при СПб ГАСУ хранятся в СПб ГАСУ на кафедре
строительных конструкций (921) 962-67-78 и направлены в
ЖКХ СПб и ЛО и МО 68 "Озеро Долгое" для рассмотрения на
Научном техническом Совете МО 68
Редактор газеты «Земля РОССИИ» Быченок Владимир Сергеевич,
позывной «ВДВ», спецподразделение «ГРОМ», бригада "Оплот" г.
Дебальцево, ДНР, Донецкая область. 1992 г.р, участвовал в обороне

187.

города Иловайск http://www.gazetazemlyarossii6.narod.ru
Редактор ИА "Крестьянского информационного агентство"
Данилику Павлу Викторовичу, позывной "Ден" , 2 батальон 5 бригады
"Оплот" ДНР.(участнику боя при обороне Логвиново, запирая Дебальцевский
котел, д.р 6.02.1983), сотрудник отдела Государственного
института «ГРОЗГИПРОНЕФТЕХИМ», мл. сержанту в/ч 21209
г.Грозный, специалист по СПОСОБу УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ СМЕЩЕНИЙ ВО ФРАГМЕНТАХ
СЕЙСМОАКТИВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ РАЗЛОМОВ № 2273035, направленным взрывом в
разломах, в среде вычислительного комплекса SCAD Offiсe
[email protected]
С оригиналом свидетельством газеты «Земля РОССИИ» №
П 0931 от 16 мая 1994 можно ознакомится по ссылке
https://disk.yandex.ru/i/xzY6tRNktTq0SQ
https://ppt-online.org/962861
С оригиналом свидетельство о регистрации «Крестьянского
информационного агентство» № П 4014 от 14 октября 1999
г можно ознакомится по ссылке https://disk.yandex.ru/i/8ZF2bZg0sAs-Iw
https://ppt-online.org/962861
Соглано Закона РФ от 27.12.1991 N 2124-1 (ред. от 01.07.2021) "О средствах массовой
информации" (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.08.2021)
Статья 12. СМИ Освобождение от регистрации и не требуется регистрация: периодических
тиражом менее одной тысячи
экземпляров;
печатных изданий,
Ознакомится с регистрацией в Управлении Роскомнадзора по
Северо -западному федеральному округу от 19 октября 2017
входящий № 20975/78-сми, основной документ 6 стр , приложение
пакет документов ИА "Крестьянское информационное агентство" в
Роскомнадзоре СПб ул Галерная дом 27, 190000 тел 678-95-29 678-9557 [email protected] зам рук И.М.Парнас, исп Мельник Д.Ю 57044-76 нач отдела С.Ю.Макаров, исп Толмачева Е.Н 315-36-83 см.
ссылки https://disk.yandex.ru/i/UHk7529c3Uk6LA https://ppt-online.org/988149
Адрес электронной почты редакции газеты "Земля РОССИИ" и ИА
"Крестьянское информационно агентство"
[email protected] [email protected]
тел (911) 175-84-65,

188.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ,
РАСЧЕТ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
УЗДИН А.М., ЕЛИСЕЕВ О.Н., , НИКИТИН А.А., ПАВЛОВ В.Е., СИМКИН А.Ю.,
КУЗНЕЦОВА И.О.
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ,
РАСЧЕТ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

189.

СОДЕРЖАНИЕ
1
Введение
3
2
Элементы теории трения и износа
6
3
Методика расчета одноболтовых ФПС
18
3.1
Исходные посылки для разработки методики расчета ФПС
18
3.2
Общее уравнение для определения несущей способности ФПС.
20
3.3
Решение общего уравнения для стыковых ФПС
21
3.4
Решение общего уравнения для нахлесточных ФПС
22
4
Анализ экспериментальных исследований работы ФПС
26
5
Оценка
параметров
диаграммы
деформирования
многоболтовых
фрикционно-подвижных соединений (ФПС)
31
5.1
Общие положения методики расчета многоболтовых ФПС
31
5.2
Построение уравнений деформирования стыковых многоболтовых ФПС
32
5.3
Построение уравнений деформирования нахлесточных многоболтовых 38
ФПС
6
Рекомендации по технологии изготовления ФПС и сооружений с такими
соединениями
6.1
42
Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий контактных поверхностей
стальных деталей ФПС и опорных поверхностей шайб
42
6.2
Конструктивные требования к соединениям
43
6.3
Подготовка
контактных
поверхностей
элементов
и
методы
контроля
6.4
45
Приготовление и нанесение протекторной грунтовки ВЖС 83-0287. Требования к загрунтованной поверхности. Методы контроля
6.4.1
Основные требования по технике безопасности при работе с
грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.4.2
Транспортировка
и
47
хранение
элементов
законсервированных грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.5
46
и
деталей,
49
Подготовка и нанесение антифрикционного покрытия на опорные 49
поверхности шайб
6.6
Сборка ФПС
49
7
Список литературы
51

190.

2. ВВЕДЕНИЕ
Современный подход к проектированию сооружений, подверженных экстремальным, в
частности,
сейсмическим
нагрузкам
исходит
из
целенаправленного проектирования
предельных состояний конструкций. В литературе [1, 2, 11, 18] такой подход получил
название проектирования сооружений с заданными параметрами предельных состояний.
Возможны различные технические реализации отмеченного подхода. Во всех случаях в
конструкции создаются узлы, в которых от экстремальных нагрузок могут возникать
неупругие смещения элементов. Вследствие этих смещений нормальная эксплуатация
сооружения,
как
правило,
нарушается,
однако
Эксплуатационные
качества
сооружения
должны
исключается
легко
его
обрушение.
восстанавливаться
после
экстремальных воздействий. Для обеспечения указанного принципа проектирования и были
предложены фрикционно-подвижные болтовые соединения.
Под
фрикционно-подвижными
соединениями
(ФПС)
понимаются
соединения
металлоконструкций высокопрочными болтами, отличающиеся тем, что отверстия под болты
в соединяемых деталях выполнены овальными вдоль направления действия экстремальных
нагрузок. При экстремальных нагрузках происходит взаимная сдвижка соединяемых деталей
на величину до 3-4 диаметров используемых высокопрочных болтов. Работа таких
соединений имеет целый ряд особенностей и существенно влияет на поведение конструкции в
целом. При этом во многих случаях оказывается возможным снизить затраты на усиление
сооружения, подверженного сейсмическим и другим интенсивным нагрузкам.
ФПС были предложены в НИИ мостов ЛИИЖТа в 1980 г. для реализации принципа
проектирования мостовых конструкций с заданными параметрами предельных состояний. В
1985-86 г.г. эти соединения были защищены авторскими свидетельствами [16-19].
Простейшее стыковое и нахлесточное соединения приведены на рис.1.1. Как видно из
рисунка, от обычных соединений на высокопрочных болтах предложенные в упомянутых
работах отличаются тем, что болты пропущены через овальные отверстия. По замыслу
авторов при экстремальных нагрузках должна происходить взаимная подвижка соединяемых
деталей вдоль овала, и за счет этого уменьшаться пиковое значение усилий, передаваемое
соединением. Соединение с овальными
отверстиями
применялись
в строительных
конструкциях и ранее, например, можно указать предложения [8, 10 и др]. Однако в
упомянутых работах овальные отверстия устраивались с целью упрощения монтажных работ.
Для реализации принципа проектирования конструкций с заданными параметрами
предельных состояний необходимо фиксировать предельную силу трения (несущую
способность) соединения.
При использовании обычных болтов их натяжение N не превосходит 80-100 кН, а
разброс натяжения N=20-50 кН, что не позволяет прогнозировать несущую способность

191.

такого соединения по трению. При использовании же высокопрочных болтов при том же N
Рис.1.1. Принципиальная схема фрикционно-подвижного
соединения
а) встык , б) внахлестку
1- соединяемые листы; 2 – высокопрочные болты;
3- шайба;4 – овальные отверстия; 5 – накладки.
натяжение N= 200 - 400 кН, что в принципе может позволить задание и регулирование
несущей способности соединения. Именно эту цель преследовали предложения [3,14-17].
Однако проектирование и расчет таких соединений вызвал серьезные трудности. Первые
испытания ФПС показали, что рассматриваемый класс соединений не обеспечивает в общем
случае стабильной работы конструкции. В процессе подвижки возможна заклинка
соединения, оплавление контактных поверхностей соединяемых деталей и т.п. В ряде случаев
имели место обрывы головки болта. Отмеченные исследования позволили выявить способы
обработки соединяемых листов, обеспечивающих стабильную работу ФПС. В частности,
установлена недопустимость использования для ФПС пескоструйной обработки листов
пакета, рекомендованы использование обжига листов, нанесение на них специальных мастик
или напыление мягких металлов. Эти исследования показали, что расчету и проектированию
сооружений должны предшествовать детальные исследования самих соединений. Однако, до
настоящего времени в литературе нет еще систематического изложения общей теории ФПС

192.

даже для одноболтового соединения, отсутствует теория работы многоболтовых ФПС.
Сложившаяся ситуация сдерживает внедрение прогрессивных соединений в практику
строительства.
В силу изложенного можно заключить, что ФПС весьма перспективны для
использования в сейсмостойком строительстве, однако, для этого необходимо детально
изложить, а в отдельных случаях и развить теорию работы таких соединений, методику
инженерного расчета самих ФПС и
сооружений с такими соединениями. Целью,
предлагаемого пособия является систематическое изложение
теории работы ФПС и
практических методов их расчета. В пособии приводится также и технология монтажа ФПС.
2.ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА
Развитие науки и техники в последние десятилетия показало, что
надежные и долговечные машины, оборудование и приборы могут быть
созданы только при удачном решении теоретических и прикладных задач
сухого и вязкого трения, смазки и износа, т.е. задач трибологии и
триботехники.
Трибология – наука о трении и процессах, сопровождающих трение
(трибос
–
трение,
логос
–
наука).
Трибология
охватывает
экспериментально-теоретические результаты исследований физических
(механических,
электрических,
магнитных,
тепловых),
химических,
биологических и других явлений, связанных с трением.
Триботехника – это система знаний о практическом применении
трибологии
при
проектировании,
изготовлении
и
эксплуатации
трибологических систем.
С трением связан износ соприкасающихся тел – разрушение
поверхностных слоев деталей подвижных соединений, в т.ч. при
резьбовых соединениях. Качество соединения определяется внешним
трением в витках резьбы и в торце гайки и головки болта (винта) с
соприкасающейся
деталью
или
шайбой.
Основная
характеристика
крепежного резьбового соединения – усилие затяжки болта (гайки), зависит от значения и стабильности моментов сил трения сцепления,

193.

возникающих при завинчивании. Момент сил сопротивления затяжке
содержит
две
воздействием
составляющих:
в
зоне
одна
фактического
обусловлена
молекулярным
касания
вторая
тел,
–
деформированием тончайших поверхностей слоев контактирующими
микронеровностями взаимодействующих деталей.
Расчет
этих
составляющих
содержащим
ряд
коэффициентов,
экспериментальных
исследований.
осуществляется
установленных
Сведения
об
по
формулам,
в
результате
этих
формулах
содержатся в Справочниках «Трение, изнашивание и смазка» [22](в двух
томах) и «Полимеры в узлах трения машин и приборах» [13], изданных в
1978-1980 г.г. издательством «Машиностроение». Эти Справочники не
потеряли своей актуальности и научной обоснованности и в настоящее
время. Полезный для практического использования материал содержится
также в монографии Геккера Ф.Р. [5].
Сухое трение. Законы сухого трения
1. Основные понятия: сухое и вязкое трение; внешнее и внутреннее
трение, пограничное трение; виды сухого трения.
Трение – физическое явление, возникающее при относительном
движении соприкасающихся газообразных, жидких и твердых тел и
вызывающее сопротивление движению тел или переходу из состояния
покоя в движение относительно конкретной системы отсчета.
Существует два вида трения: сухое и вязкое.
Сухое трение возникает при соприкосновении твердых тел.
Вязкое трение возникает при движении в жидкой или газообразной
среде, а также при наличии смазки в области механического контакта
твердых тел.
При учете трения (сухого или вязкого) различают внешнее трение и
внутренне трение.
Внешнее трение возникает при относительном перемещении двух
тел, находящихся в соприкосновении, при этом сила сопротивления

194.

движению зависит от взаимодействия внешних поверхностей тел и не
зависит от состояния внутренних частей каждого тела. При внешнем
трении переход части механической энергии во внутреннюю энергию тел
происходит только вдоль поверхности раздела взаимодействующих тел.
Внутреннее трение возникает при относительном перемещении
частиц одного и того же тела (твердого, жидкого или газообразного).
Например, внутреннее трение возникает при изгибе металлической
пластины или проволоки, при движении жидкости в трубе (слой
жидкости, соприкасающийся со стенкой трубы, неподвижен, другие слои
движутся с разными скоростями и между ними возникает трение). При
внутреннем
трении
часть
механической
энергии
переходит
во
внутреннюю энергию тела.
Внешнее
трение
в
чистом
виде
возникает
только
в
случае
соприкосновения твердых тел без смазочной прослойки между ними
(идеальный случай). Если толщина смазки 0,1 мм и более, механизм
трения не отличается от механизма внутреннего трения в жидкости. Если
толщина смазки менее 0,1 мм, то трение называют пограничным (или
граничным). В этом случае учет трения ведется либо с позиций сухого
трения, либо с точки зрения вязкого трения (это зависит от требуемой
точности результата).
В истории развития понятий о трении первоначально было получено
представление о внешнем трении. Понятие о внутреннем трении введено
в науку в 1867 г. английским физиком, механиком и математиком
Уильямом Томсоном (лордом Кельвиным).1)
Законы сухого трения
1)
[Томсон (1824-1907) в 10-летнем возрасте был принят в университет в Глазго, после обучения
в котором перешел в Кембриджский университет и закончил его в 21 год; в 22 года он стал
профессором математики. В 1896 г. Томсон был избран почетным членом Петербургской академии
наук, а в 1851 г. (в 27 лет) он стал членом Лондонского королевского общества и 5 лет был его
президентом].

195.

Сухое трение впервые наиболее полно изучал Леонардо да Винчи
(1452-1519). В 1519 г. он сформулировал закон трения: сила трения,
возникающая
при
контакте
тела
с
поверхностью
другого
тела,
пропорциональна нагрузке (силе прижатия тел), при этом коэффициент
пропорциональности – величина постоянная и равна 0,25:
F 0 ,25 N .
Через 180 лет модель Леонарда да Винчи была переоткрыта
французским механиком и физиком Гийомом Амонтоном2), который ввел в
науку понятие коэффициента трения как французской константы и
предложил формулу силы трения скольжения:
F f N.
Кроме того, Амонтон (он изучал равномерное движение тела по
наклонной плоскости) впервые предложил формулу:
f tg ,
где f – коэффициент трения; - угол наклона плоскости к горизонту;
В 1750 г. Леонард Эйлер (1707-1783), придерживаясь закона трения
Леонарда да Винчи – Амонтона:
F f N,
впервые
получил
формулу
для
случая
прямолинейного
равноускоренного движения тела по наклонной плоскости:
f tg
2S
g t 2 cos 2
,
где t – промежуток времени движения тела по плоскости на участке
длиной S;
g – ускорение свободно падающего тела.
Окончательную формулировку законов сухого трения дал в 1781 г.
Шарль Кулон3)
2)
Г.Амонтон (1663-1705) – член Французской академии наук с 1699 г.
3) Ш.Кулон (1736-1806) – французский инженер, физик и механик, член Французской академии наук

196.

Эти законы используются до сих пор, хотя и были дополнены
результатами работ ученых XIX и XX веков, которые более полно
раскрыли понятия силы трения покоя (силы сцепления) и силы трения
скольжения, а также понятия о трении качения и трении верчения.
Многие десятилетия XX века ученые пытались модернизировать
законы Кулона, учитывая все новые и новые результаты физикохимических
исследований
явления
трения.
Из
этих
исследований
наиболее важными являются исследования природы трения.
Кратко о
Поверхность
природе
любого
сухого
трения
можно
твердого
тела
обладает
сказать
следующее.
микронеровностями,
шероховатостью [шероховатость поверхности оценивается «классом
шероховатости» (14 классов) – характеристикой качества обработки
поверхности:
среднеарифметическим
отклонением
профиля
микронеровностей от средней линии и высотой неровностей].
Сопротивление сдвигу вершин микронеровностей в зоне контакта тел
– источник трения. К этому добавляются силы молекулярного сцепления
между
частицами,
принадлежащими
разным
телам,
вызывающим
прилипание поверхностей (адгезию) тел.
Работа внешней силы, приложенной к телу, преодолевающей
молекулярное
сцепление
и
деформирующей
микронеровности,
определяет механическую энергию тела, которая затрачивается частично
на деформацию (или даже разрушение) микронеровностей, частично на
нагревание трущихся тел (превращается в тепловую энергию), частично
на звуковые эффекты – скрип, шум, потрескивание и т.п. (превращается
в акустическую энергию).
В последние годы обнаружено влияние трения на электрическое и
электромагнитное поля молекул и атомов соприкасающихся тел.
Для решения большинства задач классической механики, в которых
надо учесть сухое трение, достаточно использовать те законы сухого
трения, которые открыты Кулоном.

197.

В современной формулировке законы сухого трения (законы Кулона)
даются в следующем виде:
В случае изотропного трения сила трения скольжения тела А по
поверхности тела В всегда направлена в сторону, противоположную
скорости тела А относительно тела В, а сила сцепления (трения покоя)
направлена в сторону, противоположную возможной скорости (рис.2.1, а
и б).
Примечание. В случае анизотропного трения линия действия силы
трения скольжения не совпадает с линией действия вектора скорости.
(Изотропным называется сухое трение, характеризующееся одинаковым
сопротивлением движению тела по поверхности другого тела в любом
направлении, в противном случае сухое трение считается анизотропным).
Сила
трения
скольжения
пропорциональна
силе
давления
на
опорную поверхность (или нормальной реакции этой поверхности), при
этом коэффициент трения скольжения принимается постоянным и
определяется опытным путем для каждой пары соприкасающихся тел.
Коэффициент трения скольжения зависит от рода материала и его
физических свойств, а также от степени обработки поверхностей
соприкасающихся тел:
FСК fСК N (рис. 2.1 в).
Y
Y
Fск
tg =fск
N
N
V
Fск
X
G
X
G
а)
Fсц
б)
Рис.2.1
в)
N

198.

Сила сцепления (сила трения покоя) пропорциональна силе давления
на опорную поверхность (или нормальной реакции этой поверхности) и
не
может
быть
больше
максимального
значения,
определяемого
произведением коэффициента сцепления на силу давления (или на
нормальную реакцию опорной поверхности):
FСЦ f СЦ N .
Коэффициент сцепления (трения покоя), определяемый опытным
путем в момент перехода тела из состояния покоя в движение, всегда
больше коэффициента трения скольжения для одной и той же пары
соприкасающихся тел:
f СЦ f СК .
Отсюда следует, что:
max
FСЦ
FСК ,
поэтому график изменения силы трения скольжения от времени
движения тела, к которому приложена эта сила, имеет вид (рис.2.2).
При переходе тела из состояния покоя в движение сила трения
max
скольжения за очень короткий промежуток времени изменяется от FСЦ
до FСК (рис.2.2). Этим промежутком времени часто пренебрегают.
В
последние
десятилетия
экспериментально
показано,
что
коэффициент трения скольжения зависит от скорости (законы Кулона
установлены при равномерном движении тел в диапазоне невысоких
скоростей – до 10 м/с).

199.

fсц
max
Fсц
Fск
fск
V
t
V0
Рис. 2.2
Vкр
Рис. 2. 3
Эту зависимость качественно можно проиллюстрировать графиком
f СК ( v ) (рис.2.3).
v0
- значение скорости, соответствующее тому моменту времени,
когда сила FСК достигнет своего нормального значения FСК fСК N ,
v КР
- критическое значение скорости, после которого происходит
незначительный рост (на 5-7 %) коэффициента трения скольжения.
Впервые этот эффект установил в 1902 г. немецкий ученый Штрибек
(этот эффект впоследствии был подтвержден исследованиями других
ученых).
Российский ученый Б.В.Дерягин, доказывая, что законы Кулона, в
основном,
справедливы,
на
основе
адгезионной
теории
трения
предложил новую формулу для определения силы трения скольжения
(модернизировав предложенную Кулоном формулу):
FСК fСК N S p0 .
[У Кулона: FСК fСК N А , где величина А не раскрыта].
В формуле Дерягина: S – истинная площадь соприкосновения тел
(контактная площадь),
р0
- удельная (на единицу площади) сила
прилипания или сцепления, которое надо преодолеть для отрыва одной
поверхности от другой.
Дерягин также показал, что коэффициент трения скольжения
зависит от нагрузки N (при соизмеримости сил N и S p0 ) - fСК ( N ) ,
причем при увеличении N он уменьшается (бугорки микронеровностей

200.

деформируются и сглаживаются, поверхности тел становятся менее
шероховатыми). Однако, эта зависимость учитывается только в очень
тонких экспериментах при решении задач особого рода.
Во многих случаях
S p0 N , поэтому в задачах классической
механики, в которых следует учесть силу сухого трения, пользуются, в
основном, законом Кулона, а значения коэффициента трения скольжения
и коэффициента сцепления определяют по таблице из справочников
физики (эта таблица содержит значения коэффициентов, установленных
еще в 1830-х годах французским ученым А.Мореном (для наиболее
распространенных
материалов)
и
дополненных
более
поздними
экспериментальными данными. [Артур Морен (1795-1880) – французский
математик и механик, член Парижской академии наук, автор курса
прикладной механики в 3-х частях (1850 г.)].
В случае анизотропного сухого трения линия действия силы трения
скольжения составляет с прямой, по которой направлена скорость
материальной точки угол:
arctg
Fn
,
Fτ
где Fn и Fτ - проекции силы трения скольжения FCK на главную
нормаль и касательную к траектории материальной точки, при этом
модуль вектора FCK определяется формулой: FCK Fn2 Fτ2 . (Значения Fn и
Fτ определяются по методике Минкина-Доронина).
Трение качения
При качении одного тела по другому участки поверхности одного
тела
кратковременно
соприкасаются
с
различными
участками
поверхности другого тела, в результате такого контакта тел возникает
сопротивление качению.

201.

В конце XIX и в первой половине XX века в разных странах мира
были проведены эксперименты по определению сопротивления качению
колеса вагона или локомотива по рельсу, а также сопротивления
качению роликов или шариков в подшипниках.
В
результате
экспериментального
изучения
этого
явления
установлено, что сопротивление качению (на примере колеса и рельса)
является следствием трех факторов:
1) вдавливание колеса в рельс вызывает деформацию наружного
слоя соприкасающихся тел (деформация требует затрат энергии);
2) зацепление бугорков неровностей и молекулярное сцепление
(являющиеся в то же время причиной возникновения качения колеса по
рельсу);
3) трение скольжения при неравномерном движении колеса (при
ускоренном или замедленном движении).
(Чистое качение без скольжения – идеализированная модель
движения).
Суммарное
влияние
всех
трех
факторов
учитывается
общим
коэффициентом трения качения.
Изучая трение качения, как это впервые сделал Кулон, гипотезу
абсолютно твердого тела надо отбросить и рассматривать деформацию
соприкасающихся тел в области контактной площадки.

202.

Так как равнодействующая N реакций опорной поверхности в точках
зоны контакта смещена в сторону скорости центра колеса, непрерывно
набегающего на впереди лежащее микропрепятствие (распределение
реакций в точках контакта несимметричное – рис.2.4), то возникающая
при этом пара сил N и G ( G - сила тяжести) оказывает сопротивление
Vc
C
N
G
Fск
K
N
K
Рис. 2.4
качению (возникновение качения обязано силе сцепления FСЦ , которая
образует вторую составляющую полной реакции опорной поверхности).
Момент пары сил
N , G называется моментом сопротивления
качению.
Плечо
называется
пары
сил
коэффициентом
«к»
трения
качения. Он имеет размерность длины.
Fсопр
Vс
C
Момент
сопротивления
качению
определяется формулой:
MC N k ,
где N - реакция поверхности рельса,
Fсц
N
равная вертикальной нагрузке на колесо
с учетом его веса.
Рис. 2.5
Колесо,
катящееся
по
рельсу,
испытывает сопротивление движению, которое можно отразить силой

203.

сопротивления Fсопр , приложенной к центру колеса (рис.2.5), при этом:
Fсопр R N k , где R – радиус колеса,
откуда
Fсопр N
k
N h,
R
где h – коэффициент сопротивления, безразмерная величина.
Эту формулу предложил Кулон. Так как множитель h
раз
меньше
коэффициента
трения
скольжения
k
R
для
во много
тех
же
соприкасающихся тел, то сила Fсопр на один-два порядка меньше силы
трения скольжения. (Это было известно еще в древности).
Впервые в технике машин это использовал Леонардо да Винчи. Он
изобрел роликовый и шариковый подшипники.
Если на рисунке дается картина сил с обозначением силы Fсопр , то
силу N показывают без смещения в сторону скорости (колесо и рельс
рассматриваются условно как абсолютно твердые тела).
Повышение угловой скорости качения вызывает рост сопротивления
качению.
Для
колеса
железнодорожного
экипажа
и
рельса
рост
сопротивления качению заметен после скорости колесной пары 100
км/час и происходит по параболическому закону. Это объясняется
деформациями колес и гистерезисными потерями, что влияет на
коэффициент трения качения.
Трение верчения
Трение верчения возникает при вращении
Fск
Fск
r
О
тела,
опирающегося
поверхность.
В
этом
на
случае
некоторую
следует
рассматривать зону контакта тел, в точках
Fск
Рис. 2.6.
которой возникают силы трения скольжения

204.

FСК
(если контакт происходит в одной точке, то трение верчения
отсутствует – идеальный случай) (рис.2.6).
А – зона контакта вращающегося тела, ось вращения которого
перпендикулярна к плоскости этой зоны. Силы трения скольжения, если
их привести к центру круга (при изотропном трении), приводятся к паре
сил сопротивления верчению, момент которой:
М сопр N f ск r ,
где r – средний радиус точек контакта тел;
f ск
- коэффициент трения скольжения (принятый одинаковым
для всех точек и во всех направлениях);
N – реакция опорной поверхности, равная силе давления на эту
поверхность.
Трение верчения наблюдается при вращении оси гироскопа (волчка)
или оси стрелки компаса острием и опорной плоскостью. Момент
сопротивления верчению стремятся уменьшить, используя для острия и
опоры агат, рубин, алмаз и другие хорошо отполированные очень
прочные материалы, для которых коэффициент трения скольжения менее
0,05, при этом радиус круга опорной площадки достигает долей мм. (В
наручных часах, например, М сопр менее 5 10 5 мм).
Таблица коэффициентов трения скольжения и качения.
f ск
к (мм)
Сталь по стали……0,15
Шарик из закаленной стали по стали……0,01
Сталь по бронзе…..0,11
Мягкая сталь по мягкой стали……………0,05
Железо по чугуну…0,19
Дерево по стали……………………………0,3-0,4
Сталь по льду……..0,027
Резиновая шина по грунтовой дороге……10
Процессы износа контактных поверхностей при
трении

205.

Молекулярное сцепление приводит к образованию связей между
трущимися парами. При сдвиге они разрушаются. Из-за шероховатости
поверхностей трения контактирование пар происходит площадками. На
площадках с небольшим давлением имеет место упругая, а с большим
давлением
-
пластическая
деформация.
Фактическая
площадь
соприкасания пар представляется суммой малых площадок. Размеры
площадок контакта достигают 30-50 мкм. При повышении нагрузки они
растут и объединяются. В процессе разрушения контактных площадок
выделяется тепло, и могут происходить химические реакции.
Различают три группы износа: механический - в форме абразивного
износа, молекулярно-механический - в форме пластической деформации
или хрупкого разрушения и коррозийно-механический - в форме
коррозийного и окислительного износа. Активным фактором износа
служит газовая среда, порождающая окислительный износ. Образование
окисной пленки предохраняет пары трения от прямого контакта и
схватывания.
Важным фактором является температурный режим пары трения.
Теплота обусловливает физико-химические процессы в слое трения,
переводящие связующие в жидкие фракции, действующие как смазка.
Металлокерамические материалы на железной основе способствуют
повышению коэффициента трения и износостойкости.
Важна быстрая приработка трущихся пар. Это приводит к быстрому
локальному износу и увеличению контурной площади соприкосновения
тел. При медленной приработке локальные температуры приводят к
нежелательным
местным
изменениям
фрикционного
материала.
Попадание пыли, песка и других инородных частиц из окружающей
среды приводит к абразивному разрушению не только контактируемого
слоя, но и более глубоких слоев. Чрезмерное давление, превышающее
порог схватывания, приводит к разрушению окисной пленки, местным

206.

вырывам
материала
с
последующим,
абразивным
разрушением
поверхности трения.
Под нагруженностью фрикционной пары понимается совокупность
условий
эксплуатации:
давление
поверхностей
трения,
скорость
относительного скольжения пар, длительность одного цикла нагружения,
среднечасовое число нагружений, температура контактного слоя трения.
Главные требования, предъявляемые к трущимся парам, включают
стабильность коэффициента трения, высокую износостойкость пары
трения, малые модуль упругости и твердость материала, низкий
коэффициент теплового расширения, стабильность физико-химического
состава и свойств поверхностного слоя, хорошая прирабатываемость
фрикционного
материала,
антикоррозийность,
достаточная
несхватываемость,
механическая
теплостойкость
прочность,
и
другие
фрикционные свойства.
Основные факторы нестабильности трения - нарушение технологии
изготовления фрикционных элементов; отклонения размеров отдельных
деталей, даже в пределах установленных допусков; несовершенство
конструктивного исполнения с большой чувствительностью к изменению
коэффициента трения.
Абразивный
износ
фрикционных
пар
подчиняется
следующим
закономерностям. Износ пропорционален пути трения s,
=ks s,
(2.1)
а интенсивность износа— скорости трения
k s v
(2.2)
Износ не зависит от скорости трения, а интенсивность износа на
единицу пути трения пропорциональна удельной нагрузке р,
kp p
s
(2.3)

207.

Мера интенсивности износа рv не должна превосходить нормы,
определенной на практике (pv<С).
Энергетическая концепция износа состоит в следующем.
Для
имеющихся
закономерностей
износа
его
величина
представляется интегральной функцией времени или пути трения
t
s
k p pvdt k p pds .
0
(2.4)
0
В условиях кулонова трения, и в случае
kр = const, износ
пропорционален работе сил трения W
k w W
kp
f
s
W ; W Fds .
(2.5)
0
Здесь сила трения F=f N = f p ; где f – коэффициент трения, N –
сила нормального давления; - контурная площадь касания пар.
Работа сил трения W переходит в тепловую энергию трущихся пар
E и окружающей среды Q
W=Q+ E.
Работа сил кулонова трения при гармонических колебаниях s == а
sin t за период колебаний Т == 2л/ определяется силой трения F и
амплитудой колебаний а
W= 4F а.
(2.6)
3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОДНОБОЛТОВЫХ ФПС
3.1. Исходные посылки для разработки методики
расчета ФПС

208.

Исходными посылками для разработки методики расчета
ФПС являются экспериментальные исследования одноболтовых
нахлесточных соединений [13], позволяющие вскрыть основные
особенности работы ФПС.
Для выявления этих особенностей в НИИ мостов в 1990-1991
гг.
были
выполнены
экспериментальные
исследования
деформирования нахлесточных соединений такого типа. Анализ
полученных диаграмм деформирования позволил выделить для
них 3 характерных стадии работы, показанных на рис. 3.1.
На первой стадии нагрузка
Т не превышает несущей
способности соединения [Т], рассчитанной как для обычного
соединения на фрикционных высокопрочных болтах.
На второй стадии Т > [Т] и происходит преодоление сил
трения по контактным плоскостям соединяемых элементов при
сохраняющих неподвижность шайбах высокопрочных болтов.
При этом за счет деформации болтов в них растет сила
натяжения, и как следствие растут силы трения по всем
плоскостям контактов.
На
третьей
стадии
происходит срыв с места
одной
из
шайб
дальнейшее
и
взаимное
смещение
соединяемых
элементов.
В
подвижки
наблюдается
процессе
интенсивный износ во всех
Рис.3.1. Характерная диаграмма деформирования
ФПС
1 – упругая работа ФПС;
2 – стадия проскальзывания листов ФПС при
заклиненных шайбах, характеризующаяся ростом
натяжения болта вследствие его изгибной деформации;
3 – стадия скольжения шайбы болта,
характеризующаяся интенсивным износом контактных
поверхностей.
контактных
парах,
сопровождающийся
падением
натяжения
болтов и, как следствие,

209.

снижение несущей способности соединения.
В процессе испытаний наблюдались следующие случаи
выхода из строя ФПС:
значительные
взаимные
перемещения
соединяемых
деталей, в результате которых болт упирается в край овального
отверстия и в конечном итоге срезается;
• отрыв головки болта вследствие малоцикловой усталости;
значительные
пластические
деформации
болта,
приводящие к его необратимому удлинению и исключению из
работы при “обратном ходе" элементов соединения;
значительный
приводящий
к
износ
контактных
ослаблению
болта
и
поверхностей,
падению
несущей
способности ФПС.
Отмеченные результаты экспериментальных исследований
представляют двоякий интерес для описания работы ФПС. С
одной стороны для расчета усилий и перемещений в элементах
сооружений с ФПС важно задать диаграмму деформирования
соединения.
С
другой
стороны
необходимо
определить
возможность перехода ФПС в предельное состояние.
Для
описания
существенным
диаграммы
представляется
деформирования
факт
наиболее
интенсивного
износа
трущихся элементов соединения, приводящий к падению сил
натяжения болта и несущей способности соединения. Этот
эффект
должен
определять
работу
как
стыковых,
так
и
нахлесточных ФПС. Для нахлесточных ФПС важным является и
дополнительный рост сил натяжения вследствие деформации
болта.
Для оценки возможности перехода соединения в предельное
состояние необходимы следующие проверки:
а) по предельному износу контактных поверхностей;

210.

б) по прочности болта и соединяемых листов на смятие в
случае исчерпания зазора ФПС u0;
в) по несущей способности конструкции в случае удара в
момент закрытия зазора ФПС;
г) по прочности тела болта на разрыв в момент подвижки.
Если
учесть
известные
результаты
[11,20,21,26],
показывающие, что закрытие зазора приводит к недопустимому
росту ускорений в конструкции, то проверки (б) и (в) заменяются
проверкой, ограничивающей перемещения ФПС и величиной
фактического зазора в соединении u0.
Решение вопроса об износе контактных поверхностей ФПС и
подвижке в соединении должно базироваться на задании
диаграммы
деформирования
зависимость
его
несущей
соединения,
способности
Т
представляющей
от
подвижки
в
соединении s. Поэтому получение зависимости Т(s) является
основным для разработки методов расчета ФПС и сооружений с
такими соединениями. Отмеченные особенности учитываются
далее при изложении теории работы ФПС.
3.2. Общее уравнение для определения несущей
способности ФПС
Для построения общего уравнения деформирования ФПС
обратимся к более сложному случаю нахлесточного соединения,
характеризующегося
деформирования.
В
трехстадийной
случае
стыкового
диаграммой
соединения
второй
участок на диаграмме Т(s) будет отсутствовать.
Первая
стадия работы
ФПС не
отличается
от
работы
обычных фрикционных соединений. На второй и третьей стадиях
работы несущая способность соединения поменяется вследствие

211.

изменения натяжения болта. В свою очередь натяжение болта
определяется
его
деформирования
трущихся
деформацией
нахлесточных
поверхностей
листов
(на
второй
соединений)
пакета
при
стадии
и
износом
их
взаимном
смещении. При этом для теоретического описания диаграммы
деформирования воспользуемся классической теорией износа
[5, 14, 23], согласно которой скорость износа V пропорциональна
силе нормального давления (натяжения болта) N:
(3.1)
V K N,
где К— коэффициент износа.
В свою очередь силу натяжения болта N можно представить
в виде:
(3.2)
N N0 a N1 N2
здесь N 0 - начальное -натяжение болта, а - жесткость болта;
a
EF , где l - длина болта, ЕF - его погонная жесткость,
l
N1 k f ( s ) -
увеличение натяжения болта вследствие его
деформации;
N2 ( s )
-
падение
натяжения
болта
вследствие
его
пластических деформаций;
s - величина подвижки в соединении, - износ в соединении.
Для стыковых соединений обе добавки N1 N 2 0 .
Если
пренебречь
изменением
скорости
подвижки,
то
скорость V можно представить в виде:
V
d d ds
V ср ,
dt
ds dt
(3.3)
где V ср — средняя скорость подвижки.
После подстановки (3.2) в (3.1) с учетом (3.3) получим
уравнение:
k a k N0 к f ( s ) ( s ) ,
(3.4)

212.

где k K / Vср .
Решение уравнения (3.4) можно представить в виде:
k N0 a
1
1 e
kas
k e ka( s z ) k f ( z ) ( z ) dz ,
s
0
или
k N0 a
1
e
kas
s
k k f ( z ) ( z ) e kazdz N0 a 1 .
0
(3.5)
3.3. Решение общего уравнения для стыковых ФПС
Для
стыковых
соединений
общий
интеграл
(3.5)
существенно упрощается, так как в этом случае N 1 N 2 0 , и
обращаются в 0 функции f ( z ) и ( z ) , входящие в (3.5). С учетом
сказанного использование интеграла. (3.5) позволяет получить
следующую формулу для определения величины износа :
1 e kas k N0 a 1
(3.6)
Падение натяжения N при этом составит:
N 1 e kas k N0 ,
(3.7)
а
несущая
способность
соединений определяется по
формуле:
T T0 f N T0 f 1 e kas k N 0 a 1
T0 1 1 e kas k a 1 .
Рис.3.2.Падение несущей способности ФПС в
зависимости от величины подвижки для болта 24
мм при коэффициенте износа k=5 10-8Н-1 для
различной толщины листов пакета l
- l=20 мм; - l=30 мм; - l=40 мм; - l=50 мм;
- l=60 мм; - l=70 мм; - l=40 мм
относительная
несущая
(3.8)
Как
видно
полученной
способность
соединения
из
формулы
КТ
=Т/Т0
определяется всего двумя параметрами - коэффициентом износа

213.

k и жесткостью болта на растяжение а. Эти параметры могут
быть заданы с достаточной точностью и необходимые для этого
данные имеются в справочной литературе.
На
рис.
3.2
приведены
зависимости
КТ(s)
для
болта
диаметром 24 мм и коэффициента износа k~5×10-8 H-1 при
различных
значениях
жесткость
болта
способность
а.
толщины
При
соединения
l,
пакета
этом
для
определяющей
наглядности
несущая
Т отнесена к своему начальному
значению T0, т.е. графические зависимости представлены в
безразмерной форме. Как видно из рисунка, с ростом толщины
пакета падает влияние износа листов на несущую способность
соединений. В целом падение
несущей
способности
соединений весьма существенно
и
при
реальных
величинах
подвижки s 2 3см составляет
для стыковых соединений 80Рис.3.3. Падение несущей способности ФПС в
зависимости от величины подвижки для болта
24 мм при коэффициенте износа k=3 10-8Н-1 для
различной толщины листов пакета l
- l=20 мм; - l=30 мм; - l=40 мм;
- l=50 мм; - l=60 мм; - l=70 мм; - l=80 мм
износа
k.
На
рис.3.3
94%.
Весьма
характер
существенно
падений
на
несущей
способности
соединения
сказывается
коэффициент
приведены
зависимости
несущей
способности соединения от величины подвижки s при k~3×10-8
H-1.
Исследования показывают, что при k > 2 10-7 Н-1 падение
несущей способности соединения превосходит
50%.
Такое
падение натяжения должно приводить к существенному росту
взаимных смещений соединяемых деталей и это обстоятельство
должно учитываться в инженерных расчетах. Вместе с тем
рассматриваемый
эффект
будет
приводить
к
снижению

214.

нагрузки,
передаваемой
соединением.
Это
позволяет
при
использовании ФПС в качестве сейсмоизолирующего элемента
конструкции
рассчитывать
усилия
в
ней,
моделируя
ФПС
демпфером сухого трения.
3.4. Решение общего уравнения для нахлесточных
ФПС
Для нахлесточных ФПС общее решение (3.5) определяется
видом функций f(s) и >(s).Функция f(s) зависит от удлинения
болта вследствие искривления его оси. Если принять для
искривленной оси аппроксимацию в виде:
u( x ) s sin
x
2l
(3.9)
,
где x — расстояние от середины болта до рассматриваемой
точки (рис. 3.3), то длина искривленной оси стержня составит:
1
L
2
1
1
2
1
2
2
du
1 dx
dx
1
s 2 2
1
2
x
8l 2 1
2
2l
2
cos
1 s
2
4l
cos
2l
1
dx
2
2
2 2
1 s cos x dx
8l 2
2l
1
2
dx 1
s 2 2
.
8l
Удлинение болта при этом определится по формуле:
l L l
s 2 2
.
8l
Учитывая,
компенсируется
(3.10)
что
приближенность
коэффициентом
k,
представления
который
может
(3.9)
быть
определен из экспериментальных данных, получим следующее
представление для f(s):
f(s) s
2
l
.
Для дальнейшего необходимо учесть, что деформирование
тела болта будет иметь место лишь до момента срыва его

215.

головки, т.е. при s < s0. Для записи этого факта воспользуемся
единичной функцией Хевисайда :
s2
f ( s ) ( s s0 ).
l
Перейдем
(3.11)
теперь
к
заданию
функции
(s). При этом
необходимо учесть следующие ее свойства:
1. пластика проявляется лишь при превышении подвижкой s
некоторой величины Sпл, т.е. при Sпл<s<S0.
2. предельное натяжение стержня не превосходит усилия Nт,
при котором напряжения в стержне достигнут предела
текучести, т.е.:
lim ( N0 кf ( s ) ( s )) 0 .
(3.12)
s
Указанным
условиям
удовлетворяет
следующего вида:
функция
( s ) N пл ( NТ N пл ) ( 1 e q( s S пл ) ) 1 ( s s0 ) ( s S пл).
Подстановка
выражений
(3.11,
3.12)
в
(s)
(3.13)
интеграл
(3.5)
приводит к следующим зависимостям износа листов пакета от
перемещения s:
при s<Sпл
s
N0
k
2
2
( 1 e k1as ) s 2
s
1 e k1as ,
a
al
k1a
k1a 2
(3.14)
при Sпл< s<S0
( s ) I ( Sпл ) k1(
),
NT
N N пл
1 ek1a( S пл s ) T
k1a
k1 a
(3.15)
e ( S пл s ) ek1a( S пл s )
при s<S0
( s ) II ( S0 )
N ( S0 )
( 1 e k 2 a( s S0 ) ).
a
(3.16)
Несущая способность соединения определяется при этом
выражением:

216.

(3.17)
T T0 fv a .
Здесь fv— коэффициент трения, зависящий в общем случае
от
скорости
подвижки
распространенную
v. Ниже мы используем наиболее
зависимость
коэффициента
трения
от
скорости, записываемую в виде:
f
f0
,
1 kvV
(3.18)
где kv — постоянный коэффициент.
Предложенная зависимость содержит 9 неопределенных
параметров:
k1, k2, kv, S0, Sпл, q, f0, N0, и k0. Эти параметры должны
определяться из данных эксперимента.
В отличие от стыковых соединений в формуле (3.17) введено
два коэффициента износа - на втором участке диаграммы
деформирования износ определяется трением между листами
пакета и характеризуется коэффициентом износа k1, на третьем
участке износ определяется трением между шайбой болта и
наружным
листом
пакета;
для
его
описания
введен
коэффициент износа k2.
На рис. 3.4 приведен пример теоретической диаграммы
деформирования при реальных значениях параметров k1 =
0.00001; k2 =0.000016; kv = 0.15; S0 = 10 мм; Sпл = 4 мм; f0 = 0.3;
N0 = 300 кН. Как видно из рисунка, теоретическая диаграмма
деформирования
соответствует
экспериментальным диаграммам.
описанным
выше

217.

Рис.
3.4 Теоретическая диаграмма деформирования ФПС

218.

26
4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ФПС
Для анализа работы ФПС и сооружений с такими соединениями необходимы
фактические
данные
о
параметрах
исследуемых
соединений.
Экспериментальные
исследования работы ФПС достаточно трудоемки, однако в 1980-85 гг. такие исследования
были начаты в НИИ мостов А.Ю.Симкиным [3,11]. В частности, были получены записи Т(s)
для нескольких одноболтовых и четырехболтовых соединений.
Для анализа поведения ФПС были испытаны соединения с болтами диаметром 22, 24,
27 и 48 мм. Принятые размеры образцов обусловлены тем, что диаметры 22, 24 и 27 мм
являются наиболее распространенными. Однако при этом в соединении необходимо
размещение слишком большого количества болтов, и соединение становится громоздким.
Для уменьшения числа болтов необходимо увеличение их диаметра. Поэтому было
рассмотрено ФПС с болтами наибольшего диаметра 48 мм. Общий вид образцов показан на
рис. 4.1.
Рис. 4.1 Общий вид образцов ПС с болтами 48 мм
Пластины ФПС были выполнены из толстолистовой стали марки 10ХСНД.
Высокопрочные болты были изготовлены тензометрическими из стали 40Х "селект" в
соответствии с требованиями [6]. Контактные поверхности пластин были обработаны
протекторной цинкосодержащей грунтовкой ВЖС-41 после дробеструйной очистки. Болты
были предварительно протарированы с помощью электронного пульта АИ-1 и при сборке
соединений натягивались по этому же пульту в соответствии с тарировочными
зависимостями ручным ключом на заданное усилие натяжения N0.
4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

219.

ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ФПС
Для
анализа
работы
ФПС
и
сооружений
с
такими
соединениями необходимы фактические данные о параметрах
исследуемых
соединений.
Экспериментальные
исследования
работы ФПС достаточно трудоемки, однако в 1980-85 гг. такие
исследования были начаты в НИИ мостов А.Ю.Симкиным [3,11].
В частности, были получены записи Т(s) для нескольких
одноболтовых и четырехболтовых соединений.
Для анализа поведения ФПС были испытаны соединения с
болтами диаметром 22, 24, 27 и 48 мм. Принятые размеры
образцов обусловлены тем, что диаметры 22, 24 и 27 мм
Рис. 4.1 Общий вид образцов ПС с
болтами 48 мм
являются наиболее распространенными. Однако при этом в
соединении
необходимо
размещение
слишком
большого
количества болтов, и соединение становится громоздким. Для
уменьшения числа болтов необходимо увеличение их диаметра.
Поэтому
было
рассмотрено
ФПС
с
болтами
наибольшего
диаметра 48 мм. Общий вид образцов показан на рис. 4.1.

220.

Пластины ФПС были выполнены из толстолистовой стали
марки
10ХСНД.
Высокопрочные
болты
были
изготовлены
тензометрическими из стали 40Х "селект" в соответствии с
требованиями
[6].
Контактные
поверхности
пластин
были
обработаны протекторной цинкосодержащей грунтовкой ВЖС-41
после дробеструйной очистки. Болты были предварительно
протарированы с помощью электронного пульта АИ-1 и при
сборке
соединений
натягивались
по
этому
же
пульту
в
соответствии с тарировочными зависимостями ручным ключом
на заданное усилие натяжения N0.
Испытания проводились на пульсаторах в НИИ мостов и на
универсальном
динамическом
стенде
УДС-100
экспериментальной базы ЛВВИСКУ. В испытаниях на стенде
импульсная нагрузка на ФПС обеспечивалась путем удара
движущейся массы М через резиновую прокладку в рабочую
тележку, связанную с ФПС жесткой тягой. Масса и скорость
тележки, а также жесткость прокладки подбирались таким
образом, чтобы при неподвижной рабочей тележке получился
импульс силы с участком, на котором сила сохраняет постоянное
значение, длительностью около 150 мс. Амплитудное значение
импульса силы подбиралось из условия некоторого превышения
несущей способности ФПС. Каждый образец доводился до
реализации полного смещения по овальному отверстию.
Во
время
испытаний
на
стенде
и
пресс-пульсаторах
контролировались следующие параметры:
• величина динамической продольной силы в пакете ФПС;
• взаимное смещение пластин ФПС;
• абсолютные скорости сдвига пластин ФПС;
• ускорение движения пластин ФПС и ударные массы (для
испытаний на стенде).

221.

После каждого нагружения проводился замер напряжения
высокопрочного болта.
Из полученных в результате замеров данных наибольший
интерес представляют для нас зависимости продольной силы,
передаваемой на соединение (несущей способности ФПС), от
величины подвижки S. Эти зависимости могут быть получены
теоретически по формулам, приведенным выше в разделе 3. На
рисунках 4.2 - 4.3 приведено графическое
Рис. 4.2, 4.3 Экспериментальные диаграммы деформирования
ФПС для болтов 22 мм и 24 мм.
представление полученных диаграмм деформирования ФПС. Из
рисунков видно, что характер зависимостей Т(s) соответствует в
целом
принятым
построений
гипотезам
предыдущего
и
результатам
раздела.
В
теоретических
частности,
четко
проявляются три участка деформирования соединения: до
проскальзывания
проскальзывания
элементов
листов
пакета
соединения,
и
после
после
проскальзывания
шайбы относительно наружного листа пакета. Вместе с тем,
необходимо
отметить
существенный
разброс
полученных
диаграмм. Это связано, по-видимому, с тем, что в проведенных
испытаниях
принят
наиболее
простой
приемлемый
способ
обработки листов пакета. Несмотря на наличие существенного

222.

разброса, полученные диаграммы оказались пригодными для
дальнейшей обработки.
В
результате
экспериментальных
предварительной
данных
обработки
построены
диаграммы
деформирования нахлесточных ФПС. В соответствии с ранее
изложенными теоретическими разработками эти диаграммы
должны описываться уравнениями вида (3.14). В указанные
уравнения входят 9 параметров:
N0— начальное натяжение; f0 — коэффициент трения покоя;
k0 — коэффициент, определяющий влияние скорости на
коэффициент трения скольжения;
k1— коэффициент износа по контакту трущихся листов
пакета;
k2— коэффициент износа по контакту листа и шайбы;
Sпл
—
предельное
смещение,
при
котором
возникают
пластические деформации в теле болта;
S0— предельное смещение, при котором возникает срыв
шайбы болта относительно листа пакета;
к — коэффициент, характеризующий увеличение натяжения
болта вследствие геометрической нелинейности его работы;
q — коэффициент, характеризующий уменьшение натяжения
болта вследствие его пластической работы.
Обработка
определении
экспериментальных
этих
9
данных
параметров.
При
заключалась
этом
в
параметры
варьировались на сетке их возможных значений. Для каждой
девятки значений параметров по методу наименьших квадратов
вычислялась
величина
экспериментальной
невязки
диаграммами
между
расчетной
деформирования,
и
причем
невязка суммировалась по точкам цифровки экспериментальной
диаграммы.

223.

Для поиска искомых значений параметров для болтов
диаметром 24 мм последние варьировались в следующих
пределах:
k1, k2— от 0.000001 до 0.00001 с шагом 0.000001 Н; kv— от 0
до 1 с шагом 0.1 с/мм;
S0 — от величины Sпл до 25 с шагом 1 мм; Sпл — от 1 до 10 с
шагом 1 мм;
q— от 0.1 до 1 с шагом 0.1 мм~1; f0— от 0.1 до 0.5 с шагом
0.05;
N0— от 30 до 60 с шагом 5 кН; к — от 0.1 до 1 с шагом 0.1;
Рис. 4.5
Рис.4.4
На рис. 4.4 и 4.5 приведены характерные диаграммы
деформирования
ФПС,
полученные
экспериментально
и
соответствующие им теоретические диаграммы. Сопоставление
расчетных и натурных данных указывают на то, что подбором
параметров
натурных
ФПС
и
удается
расчетных
добиться
диаграмм
хорошего
совпадения
деформирования
ФПС.
Расхождение диаграмм на конечном их участке обусловлено
резким падением скорости подвижки перед остановкой, не
учитываемым в рамках предложенной теории расчета ФПС. Для
болтов диаметром 24 мм было обработано 8 экспериментальных
диаграмм
деформирования.
Результаты
определения

224.

параметров соединения для каждой из подвижек приведены в
таблице 4.1.
Таблица 4.1
Результаты определения параметров ФПС
параметры k1106, k2
k ,
S0, SПЛ
q,
f0 N0, к
1
6
-1
N подвижки кН10 , с/мм мм мм мм
кН
1
кН1
11
32
0.25 11
9 0.0000 0.34 105 260
2
8
15
0,24 8
7 0.0004
0.36 152 90
1
3
12
27
0.44 13.5 11.2 0.0001
0.39 125 230
4
4
7
14
0.42 14.6 12 0.0001
0.29 193 130
2
5
14
35
0.1
8 4.2 0.0006
0.3 370 310
1
6
6
11
0.2 12
9 0.0000 0.3 120 100
7
8
20
0.2 19 16 0.0000
0.3 106 130
2
8
8
15
0.3
9 2.5 0.0002
0.35
154 75
1
8
Приведенные
параметров
в
таблице
соединения
были
4.1
результаты
статистически
вычислений
обработаны
и
получены математические ожидания и среднеквадратичные
отклонения для каждого из параметров. Их значения приведены
в таблице 4.2. Как видно из приведенной таблицы, значения
параметров характеризуются значительным разбросом. Этот
факт
затрудняет
применение
одноболтовых
ФПС
с
рассмотренной обработкой поверхности (обжиг листов пакета).
Вместе с тем, переход от одноболтовых к многоболтовым
соединениям должен снижать разброс в параметрах диаграммы
деформирования.
Таблица. 4.2.
Результаты статистической обработки значений параметров
ФПС
Значения параметров
Параметры
математическо среднеквадратичн
соединени
е
ое
6я
1
ожидание
отклонение
k1 10 , КН9.25
2.76
6
1
k2 10 , кН21.13
9.06

225.

kv с/мм
S0, мм
Sпл , мм
q, мм-1
f0
Nо,кН
0.269
11.89
8.86
0.00019
0.329
165.6
165.6
0.115
3.78
4.32
0.00022
0.036
87.7
88.38
5. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ДИАГРАММЫ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ МНОГОБОЛТОВЫХ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ФПС)
5.1. Общие положения методики расчета
многоболтовых ФПС
Имеющиеся
теоретические
и
экспериментальные
исследования одноболтовых ФПС позволяют перейти к анализу
многоболтовых соединений. Для упрощения задачи примем
широко используемое в исследованиях фрикционных болтовых
соединений предположение о том, что болты в соединении
работают независимо. В этом случае математическое ожидание
несущей
способности
T
и
дисперсию
DT
(или
среднеквадратическое отклонение T ) можно записать в виде:
T( s )
DT
T ( s , 1 , 2 ,... k ) p1( 1 ) p2 ( 2 )...pk ( k )d 1d 2 ...d k
( T T ) p1 p2 ... pk d 1d 2 ...d k
(5.1)
2
2
... T 2 p1 p2 ... pk d 1d 2 ...d k T
(5.2)
T DT
(5.3)

226.

В приведенных формулах:
T ( s , 1 , 2 ,... k )
-
найденная
выше
зависимость
несущей
способности T от подвижки s и параметров соединения i; в
нашем случае в качестве параметров выступают коэффициент
износа k, смещение при срыве соединения S0 и др.
pi(ai) — функция плотности распределения i-го параметра; по
имеющимся данным нам известны лишь среднее значение i и
их стандарт (дисперсия).
Для дальнейших исследований приняты два возможных
закона
распределения
некотором
возможном
параметров
ФПС:
равномерное
диапазоне
изменения
в
параметров
min i max и нормальное. Если учесть, что в предыдущих
исследованиях получены величины математических ожиданий
i и стандарта
i ,
то соответствующие функции плотности
распределения записываются в виде:
а) для равномерного распределения
pi
1
при 3 3
2 i 3
(5.4)
и pi = 0 в остальных случаях;
б) для нормального распределения
pi
1
i 2
2
i ai
2 i 2
e
.
(5.5)
Результаты расчетного определения зависимостей T(s) и (s)
при двух законах распределения сопоставляются между собой, а
также с данными натурных испытаний двух, четырех, и восьми
болтовых ФПС.
5.2. Построение уравнений деформирования
стыковых многоболтовых ФПС

227.

Для вычисления несущей способности соединения сначала
рассматривается
соединение
более
простое
характеризуется
соединение
всего
двумя
встык.
Такое
параметрами
-
начальной несущей способностью Т0 и коэффициентом износа k.
При
этом
несущая
способность
одноболтового
соединения
описывается уравнением:
T=Toe-kas .
В
(5.6)
случае
ожидание
равномерного
несущей
распределения
способности
соединения
математическое
из
п
болтов
составит:
k T 3
dk
dT
kas
T
e
2 k 3 2 T 3
3 k T 3
T0 T 3
T n
T0 T
nT0 e kas
sh( sa k 3 )
sa k
.
При нормальном
ожидание
(5.7)
законе распределения математическое
несущей
способности
соединения
из
п
болтов
определится следующим образом:
T n
kas
Te
1
T 2
e
( T T ) 2
2 T 2
1
k 2
e
( k k )2
2 k 2
dkdT
( k k )2
( T T ) 2
1
1
2 k 2
2 T 2
kas
n
Te
dT
e
e
dk
.
2
2
T
k
Если учесть, что для любой случайной величины
x
с
математическим ожиданием x функцией распределения р(х}
выполняется соотношение:
x x p( x ) dx ,
то первая скобка. в описанном выражении для вычисления
несущей способности соединения Т равна математическому
ожиданию начальной несущей способности Т0. При этом:

228.

T nT0
kas
1
( k k )2
2 k 2
e
k 2
dk .
Выделяя в показателе степени полученного выражения
полный квадрат, получим:
T nT0
nT0
k k as k2 2 as k as k2
1
k 2
1
k 2
2 k2
e
2
dk
2
as 2
k k as k2
k
as k
2
2 k2
e
e
dk .
Подынтегральный член в полученном выражении с учетом
1
множителя
k 2
плотности
представляет
нормального
не
что
иное,
распределения
с
как
функцию
математическим
ожиданием k as k2 и среднеквадратичным отклонением k . По
этой причине интеграл в полученном выражении тождественно
равен 1
и выражение для несущей способности соединения
принимает окончательный вид:
T nT0 e
ask
a 2 s 2 k2
2
.
Соответствующие
(5.8)
принятым
законам
распределения
дисперсии составляют:
для равномерного закона распределения
T2
2
1 2 F ( 2 x ) F ( x ) ,
T0
2 2 ask
D nT0 e
где F ( x )
(5.9)
shx
; x sa k 3
x
для нормального закона распределения
2
2
2 1 A
A1
2
D n T0 T 1 ( A1 ) e T0 e 1 ( A ) ,
2
(5.10)

229.

где A1 2 as( k2 as k ).
Представляет интерес сопоставить полученные зависимости
с
аналогичными
зависимостями,
выведенными
выше
для
одноболтовых соединений.
Рассмотрим, прежде всего, характер изменения несущей
способности
ФПС
по
мере
увеличения
подвижки
s
и
коэффициента износа k для случая использования равномерного
закона распределения в соответствии с формулой (5.4). Для
этого введем по аналогии с (5.4) безразмерные характеристики
изменения несущей способности:
относительное падение несущей способности
sh( x )
kas
T
x
1
e
nT0
(5.11)
.
коэффициент перехода от одноболтового к многоболтовому
соединению
T
1
nT0 e
kas
sh( x )
.
x
(5.12)
Наконец для относительной величины среднеквадратичного
отклонения
с
с использованием формулы (5.9) нетрудно
получить
1
nT0 e kas
2
1
T2 sh2 x shx
1
.
2 2 x
n
x
T
0
Аналогичные
зависимости
(5.13)
получаются
и
для
случая
нормального распределения:
2
1 A
e 1 ( A ) ,
2
k2 s 2
2
1 2 kas
1 ( A ) ,
e
2
(5.15)
(5.14)

230.

2
2
T2
1
A1 1 A
1 2 1 ( A1 ) e e 1 ( A ) ,
n
2
T0
(5.16)
где
k2 s 2
A
2 s ka ,
2
A1 2 As ( k2 sa k ) ,
2
( A )
A
2
z
e dz .
0
На рис. 5.1 - 5.2 приведены зависимости i и i от величины
подвижки
s.
Кривые
построены
при
тех
же
значениях
переменных, что использовались нами ранее при построении
зависимости T/T0 для одноболтового соединения. Как видно из
рисунков,
зависимости
i ( k , s ) аналогичны
зависимостям,
полученным для одноболтовых соединений, но характеризуются
большей плавностью, что должно благоприятно сказываться на
работе соединения и конструкции в целом.
Особый
интерес
представляет
с
нашей
точки
зрения
зависимость
коэффициента перехода i ( k , a , s ) . По своему смыслу математическое ожидание
несущей способности многоболтового соединения
T
получается из несущей
способности одноболтового соединения Т1 умножением на , т.е.:
T T1
(5.17)
Согласно (5.12) lim x 1 . В частности, 1 при неограниченном
увеличении математического ожидания коэффициента износа k или смещения s.
Более того, при выполнении условия
k k 3
(5.18)
будет иметь место неограниченный рост несущей способности ФПС с
увеличением подвижки s, что противоречит смыслу задачи.
Полученный результат ограничивает возможность применения равномерного
распределения условием (5.18).
Что касается нормального распределения, то возможность его применения
определяется пределом:
lim 2
s
1
lim e ( kas A ) 1 ( A ) .
2 s
Для анализа этого предела учтем известное в теории вероятности соотношение:

231.

x2
1 2 1
lim 1 x lim
e
.
x
x
x
2

232.

1=
а)
2=Т/nT0
S, мм
Подвижка S, мм
Рис.5.1. Графики зависимости расчетного снижения несущей способности ФПС от
величины подвижки в соединении при различной толщине пакета листов l
а) при использовании равномерного закона распределения параметров ФПС
б) при использовании нормального закона распределения параметров ФПС
● - l=20мм; ▼ - l=30мм; □ - l=40мм; - l=50мм; - l=60мм; ○ - l=70мм; - l=80мм;

233.

1
а)
S, мм
Коэффициент перехода 2
б)
Подвижка S, мм
Рис.5.2. Графики зависимости коэффициента перехода от одноболтового к
многоболтовому ФПС от величины подвижки в соединении при различной толщине
пакета листов l
а) при использовании равномерного закона распределения параметров ФПС
б) при использовании нормального закона распределения параметров ФПС
● - l=20мм; - l=30мм; □ - l=40мм; - l=50мм; - l=60мм; ○ - l=70мм; - l=80мм
С учетом сказанного получим:

234.

A2
1
1 2 1
0.
lim 2 lim e kas A
e
s
s 2
A
2
(5.19)
Предел (5.19) указывает на возможность применения нормального закона
распределения при любых соотношениях k и k.
Результаты обработки экспериментальных исследований, выполненные ранее,
показывают, что разброс значений несущей способности ФПС для случая обработки
поверхностей соединяемых листов путем нанесения грунтовки ВЖС достаточно
велик и достигает 50%. Однако даже в этом случае применение ФПС вполне
приемлемо, если перейти от одноболтовых к многоболтовым соединениям. Как
следует из полученных формул (5.13, 5.16), для среднеквадратичного отклонения 1
последнее убывает пропорционально корню из числа болтов.
На рисунке 5.3
приведена зависимость относительной величины среднеквадратичного отклонения 1
от безразмерного параметра х для безразмерной подвижки 2-х, 4-х, 9-ти и 16-ти
болтового соединений. Значения T и T0 приняты в соответствии с данными
выполненных экспериментальных исследований. Как видно из графика, уже для 9-ти
болтового соединения разброс значений несущей способности Т не превосходит
25%, что следует считать вполне приемлемым.
Рис.5.3. Зависимость относительного разброса несущей
способности ФПС от величины подвижки при различном
числе болтов n

235.

5.3. Построение уравнений деформирования
нахлесточных многоболтовых соединений
Распространение использованного выше подхода на расчет нахлесточных
соединений достаточно громоздко из-за большого количества случайных параметров,
определяющих
работу
соединения.
Однако
с
практической
точки
зрения
представляется важным учесть лишь максимальную силу трения Тmax, смещение при
срыве соединения S0 и коэффициент износа k. При этом диаграмма деформирования
соединения
между
точками
(0,Т0)
и
(S0,
Tmax)
аппроксимируется
линейной
зависимостью. Для учета излома графика T(S) в точке S0 введена функция :
1 при 0 S S 0
0 при S S 0
S , S 0
(5.20)
При этом диаграмма нагружения ФПС описывается уравнением:
T ( S ) T1( S , S0 ,T0 ,Tmax ) ( S , S0 ) T2 ( S ,Tmax ,k , S0 ) 1 ( S , S0 ) ,
где T1( S ) T0 ( Tmax T0 )
S
,
S0
(5.21)
T2 ( S ) Tmax e ka( S S0 ) .
Математическое ожидание несущей способности нахлесточного соединения из n
болтов определяется следующим интегралом:
T ( S ) p( k ) p( S0 ) p( Tmax ) dk dS0 dT0 dTmax n I1 I 2
T n
(5.22)
k S0 T0 Tmax
Обратимся сначала к вычислению первого интеграла. После подстановки в
(5.22) представления для Т1 согласно (5.20) интеграл I1 может быть представлен в
виде суммы трех интегралов:
s
I 1 T0 ( Tmax T0 ) s , S 0 p( S 0 ) p( T0 ) p( Tmax )
S0
S0 T0 Tmax
dS 0 dT0 dTmax I 1,1 I 1,2 I 1,3
(5.23)
где
I1,1
T0 p( T0 ) ( s ,S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax )dTmax dS0 dT0
S0 T0 Tmax
T0 p( T0 )dT0 s , S0 p( S0 )dS0 Tmax p( Tmax )dTmax
T0
S0
Tmax
Если учесть, что для любой случайной величины x выполняются соотношения:
p( x )dx 1
и
xp( x )dx x ,

236.

то получим
I 1,1 T ( s , S0 )p( S0 ) dS0 .
S0
Аналогично
s
I1,2
Tmax S0 ( s ,S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax ) dS0 dT0 dTmax
S0 T0 Tmax
( s , S0 )
T max
S0
S0
p( S0 ) dS0 .
s
I1,3
T0 S0 ( s ,S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax ) dS0 dT0 dTmax
S0 T0 Tmax
T0
( s , S0 )
S0
S0
p( S0 ) dS0 .
Если ввести функции
1 ( s ) ( s , S 0 ) p( S 0 ) dS0
(5.24)
и
( s , S0 )
S0
1( s )
p( S 0 ) dS0 ,
(5.25)
то интеграл I1 можно представить в виде:
I 1 T 1( s ) ( T max T 0 )s 2 ( s ).
(5.26)
Если учесть, что на первом участке s < S0, то с учетом (5.20) формулы (5.24) и
(5.25) упростятся и примут вид:
1( s ) p( S0 )dS0
(5.27)
s
2( s )
s
p( S0 )
dS0 .
S0
(5.28)
Для нормального распределения p(S0) функция 1 1 erf ( s ) , а
функция записывается в виде:
( S0 S 0 )2
2
s
e
2 s2
S0
dS0 .
(5.29)

237.

Для равномерного распределения функции 1 и 2 могут быть
представлены аналитически:
1 при s S 0 s 3
1 S0 s 3 s при S 0 s 3 s S 0 s 3
0 при s S 0 s 3 .
(5.30)
S0 s 3
1
ln
при s S 0 s 3
2 s 3 S 0 s 3
S0 s 3
1
2
ln
при S 0 s 3 s S 0 s 3
s
2 s 3
0 при s S 0 s 3
(5.31)
Аналитическое представление для интеграла (5.23) весьма
сложно.
Для
большинства
видов
распределений
его
целесообразно табулировать; для равномерного распределения
интегралы I1 и I2 представляются в замкнутой форме:
S0 s 3
S
ln
при S S 0 s 3
T 0 ( T max T 0 )
2 s 3 S 0 s 3
S0 s 3
S0 s 3
1
( T max T 0 )S ln
I1
T 0 S 0 s 3 S ln
(5.32)
s
s
2 s 3
при S 0 s 3 S S 0 s 3
0 при S S 0 3
s
0 при S S 0 s 3
I2 T m
F( S ) F( s 3 )
2 s 3
(5.33)
при S S 0 s 3 ,
причем F ( x ) Ei ax( k k 3 ) Ei ax( k k 3 ) . В формулах (5.32,
5.33) Ei - интегральная показательная функция.
Полученные
формулы
подтверждены
результатами
экспериментальных исследований многоболтовых соединений и
рекомендуются
к
использованию
сейсмостойких конструкций с ФПС.
при
проектировании

238.

42
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФПС И СООРУЖЕНИЙ С
ТАКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Технология изготовления ФПС включает выбор материала элементов соединения,
подготовку контактных поверхностей, транспортировку и хранение деталей, сборку
соединений. Эти вопросы освещены ниже.
6.1. Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий
контактных поверхностей стальных деталей ФПС
и опорных поверхностей шайб
Для ФПС следует применять высокопрочные болты по ГОСТ 553-77, гайки по ГОСТ
22354-74, шайбы по ГОСТ 22355-75 с обработкой опорной поверхности по указаниям
раздела 6.4 настоящего пособия. Основные размеры в мм болтов, гаек и шайб и расчетные
площади поперечных сечений в мм2 приведены в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Номиналь
Расчетная
Высота
Высота
ный
площадь
головки
гайки
диаметр по сечения
телу по резьбе
по
Размер
Диаметр
Размеры шайб
Толщина
Диаметр
под ключ опис.окр.
внутр.
нар.
гайки
27
29,9
4
18
37
болта
16
201
157
12
15
18
255
192
13
16
30
33,3
4
20
39
20
314
245
14
18
32
35,0
4
22
44
22
380
303
15
19
36
39,6
6
24
50
24
453
352
17
22
41
45,2
6
26
56
27
573
459
19
24
46
50,9
6
30
66
30
707
560
19
24
46
50,9
6
30
66
36
1018
816
23
29
55
60,8
6
39
78
42
1386
1120
26
34
65
72,1
8
45
90
48
1810
1472
30
38
75
83,4
8
52
100
Полная длина болтов в случае использования шайб по ГОС 22355-75 назначается в
соответствии с данными табл.6.2.
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

239.

ФПС И СООРУЖЕНИЙ С ТАКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Технология изготовления ФПС включает выбор материала
элементов соединения, подготовку контактных поверхностей,
транспортировку и хранение деталей, сборку соединений. Эти
вопросы освещены ниже.
6.1.Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий
контактных поверхностей стальных деталей ФПС и
опорных поверхностей шайб
Для ФПС следует применять высокопрочные болты по ГОСТ
553-77, гайки по ГОСТ 22354-74, шайбы по ГОСТ 22355-75 с
обработкой опорной поверхности по указаниям раздела 6.4
настоящего пособия. Основные размеры в мм болтов, гаек и
шайб
и
расчетные
площади
поперечных
сечений
в
мм2
приведены в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Номина Расчетная Высота Высот Разме Диамет
льный
диаметр
болта
площадь головк
сечения
и
а
р под
р
Размеры шайб
Диаметр
внут нар.
на
Толщи
гайки ключ опис.ок
по
р.
р. гайки
по телу по
16
201 резьбе
157
12
15
27
29,9
4
18
37
18
255 192
13
16
30
33,3
4
20
39
20
314 245
14
18
32
35,0
4
22
44
22
380 303
15
19
36
39,6
6
24
50
24
453 352
17
22
41
45,2
6
26
56
27
573 459
19
24
46
50,9
6
30
66
30
707 560
19
24
46
50,9
6
30
66

240.

36
1018 816
23
29
55
60,8
6
39
78
42
1386 1120
26
34
65
72,1
8
45
90
48
1810 1472
30
38
75
83,4
8
52
100
Полная длина болтов в случае использования шайб по ГОС
22355-75 назначается в соответствии с данными табл.6.2.
Таблица 6.2.
Номинальна Длина резьбы 10 при номинальном диаметре
16 18 20 22 24 27 30 36 42 48
я
длина резьбы d
40
*
45
38 *
стержня
50
38 42 *
55
38 42 46 *
60
38 42 46 50 *
65
38 42 46 50 54
70
38 42 46 50 54 60
75
38 42 46 50 54 60 66
80
38 42 46 50 54 60 66
85
38 42 46 50 54 60 66
90
38 42 46 50 54 60 66 78
95
38 42 46 50 54 60 66 78
100
38 42 46 50 54 60 66 78
105
38 42 46 50 54 60 66 78 90
110
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
115
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
120
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
125
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
130
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
140
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
150
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
160,
170,
190,
200, 44 48 52 56 60 66 72 84 96 108
180
240,260,280,
220
Примечание:
знаком * отмечены болты с резьбой по всей длине стержня.
300
Для консервации контактных поверхностей стальных
деталей следует применять фрикционный грунт ВЖС 83-0287 по ТУ. Для нанесения на опорные поверхности шайб
методом
плазменного
покрытия
следует
напыления
применять
в
антифрикционного
качестве
материала
подложки интерметаллид ПН851015 по ТУ-14-1-3282-81, для

241.

несущей структуры - оловянистую бронзу БРОФ10-8 по
ГОСТ, для рабочего тела - припой ПОС-60 по ГОСТ.
Примечание: Приведенные данные действительны при сроке
хранения несобранных конструкций до 1 года.
6.2. Конструктивные требования к соединениям
В конструкциях соединений должна быть обеспечена
возможность свободной постановки болтов, закручивания
гаек и плотного стягивания пакета болтами во всех местах
их постановки с применением динамометрических ключей и
гайковертов.
Номинальные диаметры круглых и ширина овальных
отверстий в элементах для пропуска высокопрочных болтов
принимаются по табл.6.3.
Таблица 6.3.
Группа
Номинальный диаметр болта в мм.
16 18 20 22 24 27 30 36 42 48
соединений
Определяющи 17 19 21 23 25 28 32 37 44 50
х геометрию
Не
20
23
25
28
30
33
36
40
45
52
определяющи
Длины овальных отверстий в элементах для пропуска
х геометрию
высокопрочных
вычисления
болтов
назначают
максимальных
по
абсолютных
результатам
смещений
соединяемых деталей для каждого ФПС по результатам
предварительных
расчетов
при
обеспечении
несоприкосновения болтов о края овальных отверстий, и
назначают
на
5
мм
больше
для
каждого
возможного
направления смещения.
ФПС
следует
компактными.
проектировать
возможно
более

242.

Овальные отверстия одной детали пакета ФПС могут
быть не сонаправлены.
Размещение болтов в овальных отверстиях при сборке
ФПС
устанавливают
с
учетом
назначения
ФПС
и
направления смещений соединяемых элементов.
При
необходимости
в
пределах
одного
овального
отверстия может быть размещено более одного болта.
Все контактные поверхности деталей ФПС, являющиеся
внутренними для ФПС, должны быть обработаны грунтовкой
ВЖС
83-02-87
после
дробеструйной
(пескоструйной)
очистки.
Не
допускается
осуществлять
подготовку
тех
поверхностей деталей ФПС, которые являются внешними
поверхностями ФПС.
Диаметр болтов ФПС следует принимать не менее 0,4 от
толщины соединяемых пакета соединяемых деталей.
Во
всех
случаях
несущая
способность
основных
элементов конструкции, включающей ФПС, должна быть не
менее чем на 25% больше несущей способности ФПС на
фрикционно-неподвижной стадии работы ФПС.
Минимально допустимое расстояние от края овального
отверстия до края детали должно составлять:
- вдоль направления смещения >= 50 мм.
- поперек направления смещения >= 100 мм.
В соединениях прокатных профилей с непараллельными
поверхностями полок или при наличии непараллельности
наружных
плоскостей
ФПС
должны
применяться
клиновидные шайбы, предотвращающие перекос гаек и
деформацию резьбы.

243.

Конструкции
ФПС
и
конструкции,
обеспечивающие
соединение ФПС с основными элементами сооружения,
должны допускать возможность ведения последовательного
не нарушающего связности сооружения ремонта ФПС.
6.3. Подготовка контактных поверхностей
элементов и методы контроля.
Рабочие контактные поверхности элементов и деталей
ФПС
должны
быть
подготовлены
посредством
либо
пескоструйной очистки в соответствии с указаниями ВСН
163-76,
либо
дробеструйной
очистки
в
соответствии
с
указаниями.
Перед обработкой с контактных поверхностей должны
быть
удалены
заусенцы,
а
также
другие
дефекты,
препятствующие плотному прилеганию элементов и деталей
ФПС.
Очистка должна производиться в очистных камерах или
под навесом, или на открытой площадке при отсутствии
атмосферных осадков.
Шероховатость
поверхности
очищенного
металла
должна находиться в пределах 25-50 мкм.
На очищенной поверхности не должно быть пятен масел,
воды и других загрязнений.
Очищенные
контактные
соответствовать
первой
поверхности
степени
удаления
должны
окислов
и
обезжиривания по ГОСТ 9022-74.
Оценка
шероховатости
производится
визуально
контактных
сравнением
с
поверхностей
эталоном
или

244.

другими
апробированными
способами
оценки
шероховатости.
Контроль
внешним
степени
осмотром
очистки
может
поверхности
при
осуществляться
помощи
лупы
с
увеличением не менее 6-ти кратного. Окалина, ржавчина и
другие загрязнения на очищенной поверхности при этом не
должны быть обнаружены.
Контроль
степени
обезжиривания
осуществляется
следующим образом: на очищенную поверхность наносят 23 капли бензина и выдерживают не менее 15 секунд. К
этому
участку
поверхности
прижимают
кусок
чистой
фильтровальной бумаги и держат до полного впитывания
бензина. На другой кусок фильтровальной бумаги наносят 23 капли бензина. Оба куска выдерживают до полного
испарения бензина. При дневном освещении сравнивают
внешний вид обоих кусков фильтровальной бумаги. Оценку
степени
обезжиривания
определяют
по
наличию
или
отсутствию масляного пятна на фильтровальной бумаге.
Длительность перерыва между пескоструйной очисткой
поверхности и ее консервацией не должна превышать 3
часов.
Загрязнения,
поверхностях,
перед
обнаруженные
нанесением
на
очищенных
консервирующей
грунтовки ВЖС 83-02-87 должны быть удалены жидким
калиевым стеклом или повторной очисткой. Результаты
проверки качества очистки заносят в журнал.
6.4. Приготовление и нанесение протекторной
грунтовки ВЖС 83-02-87. Требования к
загрунтованной поверхности. Методы контроля

245.

Протекторная грунтовка ВЖС 83-02-87 представляет
собой двуупаковочный лакокрасочный материал, состоящий
из алюмоцинкового сплава в виде пигментной пасты, взятой
в количестве 66,7% по весу, и связующего в виде жидкого
калиевого стекла плотностью 1,25, взятого в количестве
33,3% по весу.
Каждая партия материалов должна быть проверена по
документации на соответствие ТУ. Применять материалы,
поступившие
без
документации
завода-изготовителя,
запрещается.
Перед
смешиванием
составляющих
протекторную
грунтовку ингредиентов следует довести жидкое калиевое
стекло до необходимой плотности 1,25 добавлением воды.
Для приготовления грунтовки ВЖС 83-02-87 пигментная
часть и связующее тщательно перемешиваются и доводятся
до рабочей вязкости 17-19 сек. при 18-20°С добавлением
воды.
Рабочая
вязкость
грунтовки
определяется
вискозиметром ВЗ-4 (ГОСТ 9070-59) по методике ГОСТ
17537-72.
Перед и во время нанесения следует перемешивать
приготовленную грунтовку до полного поднятия осадка.
Грунтовка ВЖС 83-02-87 сохраняет малярные свойства
(жизнеспособность) в течение 48 часов.
Грунтовка ВЖС 83-02-87 наносится под навесом или в
помещении.
При
отсутствии
нанесение
грунтовки
можно
площадках.
атмосферных
производить
на
осадков
открытых

246.

Температура
воздуха
при
произведении
работ
по
нанесению грунтовки ВЖС 83-02-87 должна быть не ниже
+5°С.
Грунтовка ВЖС 83-02-87 может наноситься методами
пневматического
распыления,
окраски
кистью,
окраски
терками. Предпочтение следует отдавать пневматическому
распылению.
Грунтовка ВЖС 83-02-87 наносится за два раза по
взаимно
перпендикулярным
направлениям
с
промежуточной сушкой между слоями не менее 2 часов при
температуре +18-20°С.
Наносить грунтовку следует равномерным сплошным
слоем,
добиваясь
окончательной
толщины
нанесенного
покрытия 90-110 мкм. Время нанесения покрытия при
естественной сушке при температуре воздуха 18-20 С
составляет 24 часа с момента нанесения последнего слоя.
Сушка
загрунтованных
избежание
попадания
загрязнений
на
элементов
атмосферных
невысохшую
и
деталей
осадков
поверхность
и
во
других
должна
проводится под навесом.
Потеки, пузыри, морщины, сорность, не прокрашенные
места
и
другие
дефекты
не
допускаются.
Высохшая
грунтовка должна иметь серый матовый цвет, хорошее
сцепление (адгезию) с металлом и не должна давать отлипа.
Контроль толщины покрытия осуществляется магнитным
толщиномером ИТП-1.
Адгезия определяется методом решетки в соответствии с
ГОСТ 15140-69 на контрольных образцах, окрашенных по
принятой
технологии
деталями конструкций.
одновременно
с
элементами
и

247.

Результаты
заносятся
проверки
в
Журнал
качества
контроля
защитного
качества
покрытия
подготовки
контактных поверхностей ФПС.
6.4.1 Основные требования по технике
безопасности при работе
с грунтовкой ВЖС 83-02-87
Для обеспечения условий труда необходимо соблюдать:
"Санитарные
применением
правила
ручных
при
окрасочных
распылителей"
работах
с
(Министерство
здравоохранения СССР, № 991-72)
"Инструкцию по санитарному содержанию помещений и
оборудования
производственных
предприятий"
(Министерство здравоохранения СССР, 1967 г.).
При пневматическом методе распыления, во избежание
увеличения туманообразования и расхода лакокрасочного
материала, должен строго соблюдаться режим окраски.
Окраску следует производить в респираторе и защитных
очках. Во время окрашивания в закрытых помещениях
маляр должен располагаться таким образом, чтобы струя
лакокрасочного
материала
имела
направление
преимущественно в сторону воздухозаборного отверстия
вытяжного зонта. При работе на открытых площадках маляр
должен расположить окрашиваемые изделия так, чтобы
ветер не относил распыляемый материал в его сторону и в
сторону работающих вблизи людей.
Воздушная магистраль и окрасочная аппаратура должны
быть оборудованы редукторами давления и манометрами.
Перед
началом
работы
маляр
должен
проверить

248.

герметичность
аппаратуры
шлангов,
и
исправность
инструмента,
присоединения
а
также
воздушных
краскораспределителю
окрасочной
надежность
шлангов
и
к
воздушной
сети.
Краскораспределители, кисти и терки в конце рабочей
смены необходимо тщательно очищать и промывать от
остатков грунтовки.
На каждом бидоне, банке и другой таре с пигментной
частью и связующим должна быть наклейка или бирка с
точным названием и обозначением этих материалов. Тара
должна быть исправной с плотно закрывающейся крышкой.
При приготовлении и нанесении грунтовки ВЖС 83-02-87
нужно соблюдать осторожность и не допускать ее попадания
на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.
Рабочие и ИТР, работающие на участке консервации,
допускаются
к
работе
только
после
ознакомления
с
настоящими рекомендациями, проведения инструктажа и
проверки знаний по технике безопасности. На участке
консервации и в краскозаготовительном помещении не
разрешается работать без спецодежды.
Категорически
запрещается
прием
пищи
во
время
работы. При попадании составных частей грунтовки или
самой
грунтовки
дыхательных
на
путей
загрязненные места.
слизистые
необходимо
оболочки
обильно
глаз
или
промыть

249.

6.4.2 Транспортировка и хранение элементов и
деталей, законсервированных грунтовкой
ВЖС 83-02-87
Укладывать,
хранить
и
транспортировать
законсервированные элементы и детали нужно так, чтобы
исключить
возможность
механического
повреждения
и
загрязнения законсервированных поверхностей.
Собирать можно только те элементы и детали, у которых
защитное покрытие контактных поверхностей полностью
высохло.
Высохшее
поверхностей
защитное
покрытие
контактных
не должно иметь загрязнений, масляных
пятен и механических повреждений.
При наличии загрязнений и масляных пятен контактные
поверхности должны быть обезжирены. Обезжиривание
контактных поверхностей, законсервированных ВЖС 83-0287,
можно
калиевого
производить
стекла
с
водным
раствором
жидкого
последующей
промывкой
водой
и
просушиванием. Места механических повреждений после
обезжиривания должны быть подконсервированы.
6.5. Подготовка и нанесение антифрикционного
покрытия на опорные поверхности шайб
Производится
очистка
только
одной
опорной
поверхности шайб в дробеструйной камере каленой дробью
крупностью
не
более
0,1
мм.
поверхность
шайб
методом
наносится
подложка
из
На
отдробеструенную
плазменного
напыления
интерметаллида
ПН851015
толщиной . …..м. На подложку из интерметаллида ПН851015

250.

методом плазменного напыления наносится несущий слой
оловянистой
бронзы
БРОФ10-8.
На
несущий
слой
оловянистой бронзы БРОФ10-8 наносится способом лужения
припой ПОС-60 до полного покрытия несущего слоя бронзы.
6.6. Сборка ФПС
Сборка
ФПС
проводится
фрикционным
покрытием
постановке
болтов
с
использованием
одной
следует
из
шайб
поверхностей,
располагать
с
при
шайбы
обработанными поверхностями внутрь ФПС.
Запрещается очищать внешние поверхности внешних
деталей ФПС. Рекомендуется использование неочищенных
внешних поверхностей внешних деталей ФПС.
Каждый болт должен иметь две шайбы (одну под
головкой, другую под гайкой). Болты и гайки должны быть
очищены от консервирующей смазки, грязи и ржавчины,
например, промыты керосином и высушены.
Резьба
болтов
должна
быть
прогнана
путем
провертывания гайки от руки на всю длину резьбы. Перед
навинчиванием гайки ее резьба должна быть покрыта
легким слоем консистентной смазки.
Рекомендуется следующий порядок сборки:
совмещают
отверстия
в
деталях
и
фиксируют
их
взаимное положение;
устанавливают болты и осуществляют их натяжение
гайковертами на 90% от проектного усилия. При сборке
многоболтового
ФПС
начать
находящегося
с
болта
установку
в
болтов
рекомендуется
центре
тяжести
поля
установки болтов, и продолжать установку от центра к
границам поля установки болтов;

251.

после проверки плотности стягивания ФПС производят
герметизацию ФПС;
болты затягиваются до нормативных усилий натяжения
динамометрическим ключом.
Общество с ограниченной ответственностью «С К С Т Р О
Й К О М П Л Е К С - 5» СПб, ул. Бабушкина, д. 36
тел./факс 812-705-00-65 E-mail: stanislav@stroycomplex-5.
ru http://www. stroycomplex-5. ru
РЕГЛАМЕНТ
МОНТАЖА АМОРТИЗАТОРОВ СТЕРЖНЕВЫХ ДЛЯ СЕЙСМОЗАЩИТЫ МОСТОВЫХ
СООРУЖЕНИЙ
1. Подготовительные работы
1.1 Очистка верхних поверхностей бетона оголовка опоры и пролетного строения
от загрязнений;
1.2. Контрольная съемка положения закладных деталей (фундаментных болтов) в
оголовке опоры и диафрагме железобетонного пролетного строения или отверстий в
металле металлического или сталежелезобетонного пролетного строения с составлением
схемы (шаблона).
1.3. Проверка соответствия положения отверстий для крепления амортизатора к
опоре и к пролетному строению в элементах амортизатора по шаблонам и, при
необходимости, райберовка или рассверловка новых отверстий.
1.4. Проверка высотных и горизонтальных параметров поступившего на монтаж
амортизатора и пространства для его установки на опоре (под диафрагмой). При
необходимости, срубка выступающих частей бетона или устройство подливки на
оголовке опоры.
1.5. Устройство подмостей в уровне площадки, на которую
устанавливается
амортизатор.
2. Установка и закрепление амортизатора
2.1. Установка амортизаторов с нижним расположением ФПС (под
железобетонные пролетные строения).
2.1.1. Расположение фундаментных болтов для крепления на опоре может быть
двух видов:
1) болты расположены внутри основания и при полностью смонтированном
амортизаторе не видны, т.к. закрыты корпусом упора, при этом концы фундаментных
болтов выступают над поверхностью площадки, на которой монтируется амортизатор;
2) болты расположены внутри основания и оканчиваются резьбовыми втулками,
верхние торцы которых расположены заподлицо с бетонной поверхностью;

252.

3) болты расположены у края основания, которое совмещено с корпусом упора, и
после монтажа амортизатора доступ к болтам возможен, при этом концы фундаментных
болтов выступают над поверхностью площадки;

253.

4) болты расположены у края основания и оканчиваются резьбовыми втулками, как
и во втором случае
2.1.2. Последовательность операций по монтажу амортизатора в первом случае
приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Разборка соединения основания с корпусом упора, собранного на время
транспортировки.
в) Подъем основания амортизатора на подмости в уровне, превышающем уровень
площадки, на которой монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца
фундаментного болта.
г) Надвижка основания в проектное положение до совпадения отверстий для
крепления амортизатора с фундаментными болтами, опускание основания на площадку,
затяжка фундаментных болтов, при необходимости срезка выступающих над гайками
концов фундаментных болтов.
д) Подъем сборочной единицы, включающей остальные части амортизатора, на
подмости в уровне установленного основания.
е) Снятие транспортных креплений.
ж) Надвижка упомянутой сборочной единицы на основание до совпадения
отверстий под штифты и резьбовые отверстия под болты в основании с соответствующими
отверстиями в упоре, забивка штифтов в отверстия, затяжка и законтривание болтов.
з) Завинчивание болтов крепления верхней плиты стержневой пружины в резьбовые
отверстия втулок анкерных болтов на диафрагме пролетного строения. Если зазор между
верхней плитой и нижней плоскостью диафрагмы менее 5мм, производится затяжка болтов.
Если зазор более 5 мм, устанавливается опалубка по контуру верхней плиты, бетонируется
или инъектирует- ся зазор, после набора прочности бетоном или раствором производится
затяжка болтов.
и) Восстановление антикоррозийного покрытия.
2.1.3. Операции по монтажу амортизатора во втором случае отличаются от
операций первого случая только тем, что основание амортизатора поднимается на подмости
в уровне площадки, на которой монтируется амортизатор и надвигается до совпадения
резьбовых отверстий во втулках фундаментных болтов с отверстиями под болты в
основании.
2.1.4. Последовательность операций по монтажу амортизатора в третьем случае
приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Подъем амортизатора на подмости в уровень, превышающий уровень площадки,
на которой монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного
болта.

254.

в) Снятие транспортных креплений.
г) Надвижка амортизатора в проектное положение до совпадения отверстий для
его крепления с фундаментными болтами, опускание амортизатора на площадку, затяжка
фундаментных болтов.
Далее выполняются операции, указанные в подпунктах 2.1.2.д...2.1.2.и.
2.1.5. Операции по монтажу амортизаторов в четвертом случае отличаются от
операций для третьего случая только тем, что амортизатор поднимается на подмости в
уровень площадки, на которой он монтируется и надвигается до совпадения отверстий в
амортизаторе с резьбовыми отверстиями во втулках.
2.2. Установка амортизаторов с верхним расположением ФПС (под металлические
пролетные строения)
2.2.1. Последовательность и содержание операций по установке на опоры
амортизаторов как с верхним, так и с нижним расположением ФПС одинаковы.
2.2.2. К
металлическому пролетному строению амортизатор прикрепляется
посредством горизонтального упора. После прикрепления амортизатора к опоре
выполняются следующие операции:
1) замеряются зазоры между поверхностями примыкания горизонтального упора к
конструкциям металлического пролетного строения;
2) в отверстия вставляются высокопрочные болты и на них нанизываются гайки;
3) при наличии зазоров более 2 мм в местах расположения болтов вставляются
вильчатые прокладки (вилкообразные шайбы) требуемой толщины;
4) высокопрочные болты затягиваются до проектного усилия.
2.3. Подъемка амортизатора на подмости в уровне площадки, на которой он будет
смонтирован.
2.4. Демонтаж транспортных креплений.
Заместитель генерального директора
Л.А. Ушакова
Согласовано:
Главный инженер проекта
ОАО «Трансмост»
Главный инженер проекта ОАО
«Трансмост»
И.В. Совершаев
И.А. Мурох

255.

Главный инженер проекта
В.Л. Бобровский
Общество с ограниченной ответственностью
«С К С Т Р О Й К О М П Л Е К С - 5»
СПб, ул. Бабушкина, д. 36
тел./факс 812-705-00-65
E-mail: [email protected]
http://www.stroycomplex-5.ru
РЕГЛАМЕНТ
МОНТАЖА АМОРТИЗАТОРОВ СТЕРЖНЕВЫХ
ДЛЯ СЕЙСМОЗАЩИТЫ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
1. Подготовительные работы
1.1 Очистка верхних поверхностей бетона оголовка опоры и пролетного строения от
загрязнений;
1.2. Контрольная съемка положения закладных деталей (фундаментных болтов) в
оголовке опоры и диафрагме железобетонного пролетного строения или отверстий в
металле металлического или сталежелезобетонного пролетного строения с составлением
схемы (шаблона).
1.3. Проверка соответствия положения отверстий для крепления амортизатора к
опоре и к пролетному строению в элементах амортизатора по шаблонам и, при
необходимости, райберовка или рассверловка новых отверстий.
1.4. Проверка высотных и горизонтальных параметров поступившего на монтаж
амортизатора и пространства для его установки на опоре (под диафрагмой). При
необходимости, срубка выступающих частей бетона или устройство подливки на оголовке
опоры.
1.5. Устройство подмостей в уровне площадки, на которую устанавливается
амортизатор.
2. Установка и закрепление амортизатора
2.1. Установка амортизаторов с нижним расположением ФПС (под железобетонные
пролетные строения).
2.1.1. Расположение фундаментных болтов для крепления на опоре может быть двух
видов:
1) болты расположены внутри основания и при полностью смонтированном
амортизаторе не видны, т.к. закрыты корпусом упора, при этом концы фундаментных болтов
выступают над поверхностью площадки, на которой монтируется амортизатор;
2) болты расположены внутри основания и оканчиваются резьбовыми втулками,
верхние торцы которых расположены заподлицо с бетонной поверхностью;

256.

3) болты расположены у края основания, которое совмещено с корпусом упора, и
после монтажа амортизатора доступ к болтам возможен, при этом концы фундаментных
болтов выступают над поверхностью площадки;
4) болты расположены у края основания и оканчиваются резьбовыми втулками, как и
во втором случае
2.1.2. Последовательность операций по монтажу амортизатора в первом случае
приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Разборка соединения основания с корпусом упора, собранного на время
транспортировки.
в) Подъем основания амортизатора на подмости в уровне, превышающем уровень
площадки, на которой монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца
фундаментного болта.
г) Надвижка основания в проектное положение до совпадения отверстий для
крепления амортизатора с фундаментными болтами, опускание основания на площадку,
затяжка фундаментных болтов, при необходимости срезка выступающих над гайками концов
фундаментных болтов.
д) Подъем сборочной единицы, включающей остальные части амортизатора, на
подмости в уровне установленного основания.
е) Снятие транспортных креплений.
ж) Надвижка упомянутой сборочной единицы на основание до совпадения отверстий
под штифты и резьбовые отверстия под болты в основании с соответствующими
отверстиями в упоре, забивка штифтов в отверстия, затяжка и законтривание болтов.
з) Завинчивание болтов крепления верхней плиты стержневой пружины в резьбовые
отверстия втулок анкерных болтов на диафрагме пролетного строения. Если зазор между
верхней плитой и нижней плоскостью диафрагмы менее 5мм, производится затяжка болтов.
Если зазор более 5 мм, устанавливается опалубка по контуру верхней плиты, бетонируется
или инъектируется зазор, после набора прочности бетоном или раствором производится
затяжка болтов.
и) Восстановление антикоррозийного покрытия.
2.1.3. Операции по монтажу амортизатора во втором случае отличаются от операций
первого случая только тем, что основание амортизатора поднимается на подмости в уровне
площадки, на которой монтируется амортизатор и надвигается до совпадения резьбовых
отверстий во втулках фундаментных болтов с отверстиями под болты в основании.
2.1.4. Последовательность операций по монтажу амортизатора в третьем случае
приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Подъем амортизатора на подмости в уровень, превышающий уровень площадки,
на которой монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
в) Снятие транспортных креплений.

257.

г) Надвижка амортизатора в проектное положение до совпадения отверстий для его
крепления с фундаментными болтами, опускание амортизатора на площадку, затяжка
фундаментных болтов.
Далее выполняются операции, указанные в подпунктах 2.1.2.д…2.1.2.и.
2.1.5. Операции по монтажу амортизаторов в четвертом случае отличаются от
операций для третьего случая только тем, что амортизатор поднимается на подмости в
уровень площадки, на которой он монтируется и надвигается до совпадения отверстий в
амортизаторе с резьбовыми отверстиями во втулках.
2.2. Установка амортизаторов с верхним расположением ФПС (под металлические
пролетные строения)
2.2.1. Последовательность и содержание операций по установке на опоры
амортизаторов как с верхним, так и с нижним расположением ФПС одинаковы.
2.2.2. К металлическому пролетному строению амортизатор прикрепляется
посредством горизонтального упора. После прикрепления амортизатора к опоре
выполняются следующие операции:
1) замеряются зазоры между поверхностями примыкания горизонтального упора к
конструкциям металлического пролетного строения;
2) в отверстия вставляются высокопрочные болты и на них нанизываются гайки;
3) при наличии зазоров более 2 мм в местах расположения болтов вставляются
вильчатые прокладки (вилкообразные шайбы) требуемой толщины;
4) высокопрочные болты затягиваются до проектного усилия.
2.3. Подъемка амортизатора на подмости в уровне площадки, на которой он будет
смонтирован.
2.4. Демонтаж транспортных креплений.
Заместитель генерального директора
Л.А. Ушакова
Согласовано:
Главный инженер проекта
ОАО «Трансмост»
И.В. Совершаев
Главный инженер проекта
ОАО «Трансмост»
И.А. Мурох
Главный инженер проекта
В.Л. Бобровский

258.

259.

260.

261.

262.

263.

264.

265.

и расчет упруго пластического шарнира для металлических ферм
балок пролетного строения автомобильного (железнодорожного) моста c использованием
систем демпфирования с использованием упруго пластических шарниров из косых стыков
с тросовой гильзой и стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при
сборке медный обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с
большими перемещениями и приспособляемости
Рис 5 Принцип образования
упруго-фрикционной связи сооружений используемые за рубежом ( Новой Зеландии, Японии, Китае, США и
др стран ) на высокопрочных болтах с использованием фрикци-болта , с пропиленным пазом, в латунной
шпильке и забитым сминаемым медным обожженным энергопоглощающим клином

266.

для расчета упруго пластического
шарнира для металлических ферм балок пролетного строения автомобильного
(железнодорожного) моста c использованием систем демпфирования с использованием
упруго пластических шарниров из косых стыков с тросовой гильзой и стально шпильки с
пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при сборке медный обожженный клин во
время скоростной сборки сборно-разборного моста с большими перемещениями и
приспособляемости , должны быть обоснованы как расчѐтно-теоретическими исследованиями, так и
Выбор данного средства сейсмозащиты и его реализация
лабораторное математическое испытание и моделирование крепления оборудования и сейсмоизоляции на
сейсмоизолирующих опорах и натурными испытаниями опытных стендов с использованием вибрационных или
сейсмовзрывных воздействий. Это позволит установить факторы ответственные за эффективность и надежность
выбранного средства сейсмозащиты, и обеспечит сейсмостойкость сооружения при возможных сейсмических
воздействиях.
м

267.

268.

269.

Примечание рекомендации к настоящему сертификату Особое мнение согласно требований: СП 4.13130.2009 п
6.2.6, СП 12.13130.2009 ( экспертов ПГУПС, СПб ГАСУ).
Постановление 1636 «О правилах
подтверждения пригодности новых
материалов, изделий, конструкций и
технологий для применения в
строительстве», что подьвержатет сам Расчет
упруго пластического шарнира для металлических ферм балок пролетного строения
автомобильного (железнодорожного) моста c использованием систем демпфирования с
использованием упруго пластических шарниров из косых стыков с тросовой гильзой и
стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при сборке медный
обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с большими
перемещениями и приспособляемости в ПК SCAD
ПостановлениеПравительства РФ
от27 декабря 1997 г.
№1636
"О Правилах подтверждения пригодности новых
материалов, изделий, конструкций и технологий
для применения в строительстве"
В целяхзащиты внутреннего рынка страны от необоснованного применения новых
материалов,изделий, конструкций и технологий, от которых зависят надежность,
безопасностьи долговечность зданий и сооружений, а также создания благоприятных условий
дляустранения технических барьеров при внедрении в строительстве
прогрессивныхотечественных и зарубежных достижений Правительство Российской
Федерациипостановляет:
1.Установить, что новые, в том числе ввозимые из-за рубежа, материалы,
изделия,конструкции и технологии, требования к которым не регламентированы
действующимистроительными нормами и правилами, государственными стандартами,

270.

техническимиусловиями и другими нормативными документами, могут применяться в
строительстве(в том числе реконструкции, расширении, техническом перевооружении и
ремонтезданий и сооружений) после подтверждения их пригодности для применения
вусловиях строительства и эксплуатации объектов на территории РоссийскойФедерации.
2.Утвердить прилагаемые Правила подтверждения пригодности новых материалов,изделий,
конструкций и технологий для применения в строительстве.
3.Государственному комитету Российской Федерации по жилищной и строительнойполитике
в трехмесячный срок внести в нормативные документы по строительству изменения и
дополнения, вытекающие из настоящего постановления.
Председатель Правительства
РоссийскойФедерации
В.Черномырдин
Правила
подтверждения пригодности новых материалов, изделий,
конструкций и технологий для применения в строительстве
(утв. постановлением Правительства РФ от 27 декабря 1997 г. № 1636)
1.Настоящие Правила устанавливают общие требования к проведению проверки и
подтверждению пригодности для применения в строительстве новых материалов, изделий,
конструкций и технологий (далее именуется - новая продукция),применение которых в
строительстве не регламентировано действующими строительными нормами и правилами,
государственными стандартами и другими нормативными документами.
Настоящие Правила являются обязательными для федеральных органов исполнительной
власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов
государственного надзора, юридических и физических лиц, осуществляющих
проектирование, строительство, включая реконструкцию, расширение, техническое
перевооружение и ремонт зданий и сооружений, производство и поставку продукции для
строительства.
2.Новая продукция должна быть пригодна для применения в условиях строительства и
эксплуатации объектов на территории Российской Федерации.
3.Пригодность новой продукции подтверждается техническим свидетельством
Государственного комитета Российской Федерации по жилищной и строительной политике
(далее именуется - техническое свидетельство).
4.Техническое свидетельство является документом, разрешающим применение в
строительстве на территории Российской Федерации новой продукции при условие
соответствия приведенным в свидетельстве требованиям.
Техническое свидетельство выдается с учетом обязательных требований строительных,
санитарных, пожарных, промышленных, экологических, а также других норм безопасности,
утвержденных в соответствии с действующим законодательством.
5.Проверке и подтверждению пригодности подлежит новая продукция, от которой зависят
эксплуатационные свойства зданий и сооружений, их надежность и долговечность,

271.

безопасность для жизни и здоровья людей, их имущества, а также окружающей среды, в том
числе:
Вновь разработанная на территории Российской Федерации и передаваемая в
массовое(серийное) производство;
требования к свойствам и условиям применения которой полностью или частично
отсутствуют в действующих строительных нормах и правилах, государственных стандартах,
технических условиях и других нормативных документах;
впервые осваиваемая производством по зарубежным технологиям, если она отличается
(поматериалам, составу, конструкции и т.д.) от продукции аналогичного назначения,
отвечающей требованиям действующей нормативно-технической документации;
изготовляемая по зарубежным нормам и стандартам и поставляемая в соответствии с
требованиями этих норм и стандартов на территорию Российской Федерации.
Не требует проверки и подтверждения пригодности новая продукция, запроектированная в
полном соответствии с действующими строительными нормами и правилами, а также
разработанная и поставляемая в соответствии с государственными стандартами или
техническими условиями, утвержденными в установленном порядке.
Конкретный перечень новой продукции, подлежащей проверке и подтверждению
пригодности для применения в строительстве, устанавливает Государственный комитет
Российской Федерации по жилищной и строительной политике.
6.Техническое свидетельство подготавливается на основе представляемой заявителем
документации, а также анализа результатов дополнительно проведенных испытаний новой
продукции на соответствие условиям строительства и эксплуатации объектов на территории
Российской Федерации.
Техническое свидетельство выдается в случае необходимости при наличии заключений
органов государственных санитарно-эпидемиологического и пожарного надзоров и
экологического контроля, удостоверяющих соответствие новой продукции требованиям
безопасности для жизни и здоровья людей, их имущества и окружающей среды.
7.Техническое свидетельство на новую продукцию в зависимости от ее назначения и области
применения содержит:
Принципиальное описание продукции, позволяющее идентификацию;
назначение и допускаемую область применения продукции;
показатели и параметры, характеризующие надежность и безопасность продукции;
дополнительные условия производства, применения и содержания продукции, а также
контроля качества, в том числе со стороны органов контроля и надзора;
перечень документов (заключения, акты экспертизы, отчеты по испытаниям и
т.п.),использованных при подготовке технического свидетельства.
8.Работы по подтверждению пригодности новой продукции для применения в строительстве,
в том числе подготовке и оформлению технического свидетельства, проведению экспертиз и
испытанию продукции, выполняются за плату на основании договора с заявителем.

272.

Срок рассмотрения заявки на получение технического свидетельства на новую продукциюне
должен превышать трех месяцев со дня подачи заявки. При этом должна обеспечиваться
конфиденциальность информации, которая является предметом коммерческой или
производственной тайны заявителя.
9.Органы государственной вневедомственной экспертизы проектов и смет и органы
государственного архитектурно-строительного надзора контролируют наличие технических
свидетельств на применяемую при проектировании и строительстве новую продукцию, а
также ее соответствие требованиям, предъявляемым техническим свидетельством.
10.За применение в строительстве новой продукции без наличия технического свидетельства
виновные лица привлекаются к ответственности, установленной законодательством
Российской Федерации.
11. Государственный комитет Российской Федерации по жилищной и строительной политике
устанавливает порядок подтверждения пригодности новой продукции в соответствии с
настоящими Правиламии проводит государственную регистрацию выдаваемых технических
свидетельств
Стыковое болтовое соединение растянутых
поясов ферм на косых фланцах для расчета в ПК SCAD и
провдение лабораторных испытваний фразментов и узлов упруго пластического шарнира
в СПб ГАСУ и Политехническом Университете для металлических ферм балок
пролетного строения автомобильного (железнодорожного) моста c использованием систем
демпфирования с использованием упруго пластических шарниров из косых стыков с
тросовой гильзой и стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при
сборке медный обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с
большими перемещениями и приспособляемости
На объектах, где отправочные элементы конструкции должны быть смонтированы трудом со
средней квалификацией, предпочтительны болтовые соединения. Фланцевые соединения
рекомендуются для применения как экономичные по расходу стали, высокотехнологичные
монтажные соединения, исключающие применение монтажной сварки. Здесь усилия
воспринимаются главным образом вследствие преодоления сопротивлению сжатию фланцев
от предварительного натяжения высокопрочных болтов. Фланцевые стыки являются одним из
самых эффективных видов болтовых соединений, поскольку весьма значительная несущая
способность высокопрочных болтов используется впрямую и практически полностью.
Область рационального и эффективного применения фланцевых соединений довольно велика.
Они охватывают соединения элементов, подверженных растяжению, сжатию, изгибу или
совместному их действию.
Фланцевые соединения растянутых поясов могут быть применены при действии растяжения с
изгибом, при однозначной эпюре растягивающих напряжений в поясах. Известно стыковое
соединение элементов из гнутосварных профилей прямоугольного или квадратного сечения,
подверженных воздействию центрального растяжения, которое выполняют со сплошными
фланцами и ребрами жесткости, расположенными, как правило, вдоль углов профиля.
Ширина ребер определяется размерами фланца и профиля, длина – не менее 1,5 высоты
меньшей стороны профиля

273.

Косой стык для упруго пластического шарнира для
металлических ферм балок пролетного строения
автомобильного (железнодорожного) моста c
использованием систем демпфирования с использованием
упруго пластических шарниров из косых стыков с тросовой
гильзой и стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов.
куда забивается при сборке медный обожженный клин во
время скоростной сборки сборно-разборного моста с
большими перемещениями и приспособляемости
С целью повышения надежности, снижения расхода стали и упрощения стыка, было
разработано новое техническое решение монтажных стыков растянутых элементов на косых
фланцах, расположенных под углом 30 градусов относительно продольных осей стержневых
элементов и снабженных смежными упорами. Указанная цель достигается тем, что каждый
упор входит в отверстие смежного фланца и взаимодействует с ним , для упруго
пластического шарнира для металлических ферм балок пролетного строения
автомобильного (железнодорожного) моста c использованием систем демпфирования с
использованием упруго пластических шарниров из косых стыков с тросовой гильзой и
стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при сборке медный
обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с большими
перемещениями и приспособляемости
Сущность изобретения заключается в том, что каждый из двух смежных упоров входит в
отверстие смежного фланца и своим торцом упирается в кромку отверстия во фланце так, что
смежные упоры друг с другом не взаимодействуют, а только со смежными фланцами, при
этом, на упор приходится только половина усилия, действующего на стык в плоскости
фланцев, а другая половина усилия передается непосредственно на фланец упором смежного
фланца.

274.

На фиг.1 приведен общий вид стыка сверху {применительно к стропильной ферме}, на фиг.2
показано горизонтальное сечение стыка по оси соединяемых элементов, на фиг.3 показаны
разомкнутый стык и расчетная схема стыка, на фиг.4 приведен вид фланца в разрезе 1-1 на
фиг.3.

275.

Расчет упруго пластического шарнира для металлических ферм балок пролетного
строения автомобильного (железнодорожного) моста c использованием систем
демпфирования с использованием упруго пластических шарниров из косых стыков с

276.

тросовой гильзой и стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при
сборке медный обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с
большими перемещениями и приспособляемости и сам стык состоит из соединяемых
элементов 1 со скошенными концами под углом α к своей оси, фланцев 2, приваренных к
скошенным концам соединяемых элементов 1, упоров 3, приваренных к фланцам 2, стяжных
болтов 4, скрепляющих фланцы 2 друг с другом. Оси стыка 5 и 6 расположены в плоскости
фланцев и нормально фланцам соответственно.
Стык растянутых элементов на косых фланцах устраивается следующим образом.
Отправочные марки конструкции {стропильной фермы} изготавливаются известными
приемами, характерными для решетчатых конструкций. Фланец 2 в сборе с упором 3
изготавливается отдельно из стального листа на сварке. Из центральной части фланца
вырезается участок для образования отверстия, в котором размещается упор смежного
фланца.
Вырезанный из фланца фрагмент является заготовкой для упора, на который расходуется
дополнительный материал. Благодаря этому экономится до 25% стали на стык. Контактные
поверхности упора и кромки отверстия во фланце выравниваются стружкой, фрезерованием
или другими способами. Фланец изготавливается с использованием шаблонов и кондукторов.
Возможно изготовление фланца способом стального литья, что более предпочтительно.
Фланцы крепятся к скошенным концам соединяемых элементов с помощью кондукторов.
Стык работает следующим образом. Усилие N, возникшее в соединяемых элементах 1 под
воздействием внешних нагрузок на конструкцию, раскладывается в стыке на две
составляющих, направленных по осям 5 и 6 стыка {фиг.2}, то есть в плоскости фланцев Nb
и нормально фланцам Nh {фиг.3}, острый угол между фланцем и осью стыкуемых элементов;
Nb=Ncosα=Ncos30=0.866N
Nh=Nsinα=Nsin30=0.5N
Усилие Nb
, действующая в плоскости фланцев 2, наполовину воспринимается упором 3, а другая
половина – непосредственно фланцем, которая передается на него упором смежного фланца
{фиг.4}.
Такое распределение усилия Nb
между упором и фланцем обусловлено тем, что смежные упоры не взаимодействуют друг с
другом, а взаимодействуют только со смежными фланцами. Снижение усилия, действующего
на упор, вдвое обеспечивает технический и экономический эффект за счет уменьшения длины
торца упора, контактирующего с кромкой отверстия во фланце, и объема сварных швов
крепления упора к фланцу. С уменьшением длины торца упора уменьшается эксцентриситет
приложения усилия на упор, а равно и крутящий момент в элементах стыка, вызванный этим
эксцентриситетом. Все это способствует повышению надежности стыка.
Усилие Nh
, действующее нормально фланцам, воспринимается частью силами трения на контактных
торцах упоров 3 и фланцев 2, а остальная часть – стяжными болтами 4. Расчетное усилие,
воспринимаемое болтами Nb=Nh−Nμ, где Nμ=μNc, μ

277.

– коэффициент трения на контактных поверхностях упоров, равный для необработанных
поверхностей 0.25;
Уменьшение болтовых усилий более, чем в два раза, во столько же снижает моменты,
изгибающие фланцы, а это позволяет принять для них более тонкие листы, сокращая тем
самым расход конструкционного материала. Кроме того, на материалоемкость предлагаемого
соединения позитивно влияют возможные уменьшения диаметров стяжных болтов 4,
снижение их количества или комбинация первого или второго.
Теоретическое исследование напряжений в зонах узловых соединений классическими
методами теории упругости весьма затруднительно. Это вызвано разнообразием конструкций
узлов, особенностями внешнего нагружения, а также крайне сложным взаимодействием
элементов узла. В связи с этим, расчет напряженно-деформированного состояния модели узла
стыка растянутых поясов ферм на косых фланцах выполняется МКЭ. В ввиду ограничения
объема публикации, о результатах МКЭ анализа стыка будет рассказано в следующей статье.
Практическое использование для а упруго пластического шарнира для
металлических ферм балок пролетного строения автомобильного (железнодорожного)
моста c использованием систем демпфирования с использованием упруго пластических
шарниров из косых стыков с тросовой гильзой и стально шпильки с пропиленным
болгаркой пазов. куда забивается при сборке медный обожженный клин во время скоростной
сборки сборно-разборного моста с большими перемещениями и приспособляемости
Конструктивное решение болтового соединения растянутых поясов ферм на косых фланцах
впервые было апробировано в покрытии каркаса склада металлоконструкций КМК "Корал"
Производственная база в промышленной зоне района Рудный в Чкаловском районе г.
Екатеринбурга. Для изготовления опытного образца покрытия были разработаны рабочие
чертежи стадии КМ и КМД. Изготовление элементов конструкции и контрольная сборка
производилась в ремонтно-механических мастерских производственной базы. Инструкция по
креплению фланцев к поясу ферм предусматривала такую последовательность производства
работ.
1. Cобрать фланцы, обеспечив плотное примыкание фланцев и упоров друг с другом.
Стянуть проектными болтами;
2. Установить полуфермы в одной плоскости {в плане и по высоте}. Плотно прижать
полуфермы к фланцам;
3. Приварить фланцы к полуфермам;
4. Выполнить именную маркировку полуферм, разъединить полуфермы
После производились окончательная установка и затяжка всех высокопрочных болтов. На
рисунках приведены фотоизображения проектной модели каркаса склада с покрытием с
узлами на косых фланцах и узлов стыка после окончательной сборки, перед покраской и
подготовкой к монтажу.

278.

279.

В данном случае, когда запроектированная конструкция применяется впервые, очевидна
необходимость проведения экспериментальных исследований как конструкции в составе
покрытия в целом, так и отдельных элементов узловых сопряжений. При этом проверяется
также верность методик расчета, необходимость совершенствования которых диктуется
потребностью в надежных результатах при проектировании.
В процессе работы над диссертацией, проводя обзор теоретических и экспериментальных
исследований в области существующих узловых сопряжений поясов ферм, замечено, что
первый стык растянутых поясов ферм на косом фланце был изобретен в 1979 году, молодыми
учеными Уральского электромеханического института инженеров железнодорожного
транспорта, Х. М. Ягофаровым и В. Я. Котовым.
Продолжая исследования в 1986 году, инж. А. Будаевым под руководством к.т.н. Х. М.
Ягофарова, с целью подтверждения работоспособности стыка, а также обоснования основных
расчетных предпосылок, были изготовлены три стыка с номинальным углом наклона фланцев
к осям элементов 45, 30 и 20 градусов. Каждый стык представлен двумя одинаковыми
половинами, в которых стыкуемый элемент выполнен из уголка 60х6. Испытания
проводились на машине ГСМ – 50 нарастающей статической нагрузкой до разрыва болтов и
разрушения фланцев. Эксперимент подтвердил работоспособность стыка, а так же основные
расчетные предпосылки. Кроме того, результаты позволили назначить в первом приближении
величины расчетных коэффициентов.

280.

В 2010 году, в Уральском государственном университете путей сообщения были изданы
методические указания для студентов «Проектирование и изготовление стыков на косых
фланцах». А так же, необходимый и достаточный запас несущей способности болтовых
стыков растянутых стержневых элементов с косыми фланцами подтвержден итогами
пробной контрольной
серии исследований опытных образцов, проведенных в лаборатории Пятигорского
государственного технологического университета канд. техн. наук, доц. Марутяном А.С в
2011 году. Разрывные усилия опытных образцов, превысили уровень расчетных нагрузок в
1.7…2.5 раза, а экспериментальные и расчетные деформации имели достаточно приемлемую
сходимость. Даны рекомендации о внедрении в практику строительства. Работы по
исследованию стыка растянутых поясов ферм на косом фланце ведутся и сегодня,
изготовлены опытные образцы и трубы 120х5, заглушенной с одной стороны приваренной
пластиной толщиной 30мм с 45мм стержнем для захвата в разрывной машине, с другой –
фланцем с упором толщиной 25мм. Материал конструкций – малоуглеродистая сталь,
электроды типа Э50А. Болты М24 класса 10.9. Идет подготовка эксперимента, целью
которого являются анализ напряженно-деформированного состояния узла стыка и уточнения
инженерной методики решения.

281.

Таким образом, обобщая результаты исследования работы стыка растянутых элементов на
косых фланцах, можно сказать, что предлагаемый стык растянутых элементов на косых
фланцах надежен, экономичен и прост в осуществлении.
Библиографический список
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
Х. Ягофаров, В.Я. Котов, 1979. Описание изобретения к авторскому свидетельству
887748
Х. Ягофаров, А. Будаев Стык растянутых элементов на косых фланцах.
Промышленное строительство и инженерные сооружения, 1986, №2
К. Кузнецова, М. Радунцев «Проектирование и изготовление стыков на косых
фланцах» Методические указания для студентов всех форм обучения специальности
«Промышленное и гражданское строительство» и слушателей Института
дополнительного профессионального образования, УрГУПС, 2010
А.С. Марутян «Стыковые болтовые соединения стержневых элементов с косыми
фланцами и их расчет» Пятигорский государственный технологический университет,
2011
А.З. Клячин Металлические решетчатые пространственные конструкции регулярной
структуры
Н.Г. Горелов Пространственные блоки покрытия со стержнями из тонкостенных
гнутых стержней

282.

283.

284.

2172316 № 3 от 18.04.2017
№ RA.RU.21СТ39 Н00314 9026202000
Продукция упруго пластический шарнир для металлических ферм- балок пролетного

285.

строения автомобильного (железнодорожного) моста c использованием систем
демпфирования с использованием упруго пластических шарниров из косых стыков с
тросовой гильзой и стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при
сборке медный обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с
большими перемещениями и приспособляемости , соотвтевует : ( ГОСТ 22521-85, ГОСТ -16078-70, ГОСТ
22520-85) на участке измерительной линии трубопроводов, с косыми фланцевыми фрикционно- подвижными соединениями (ФПС)
согласно, изобретениям, патенты: №№ 1143895, 1174616,116875, 2357146, 2371627, 2247278, 2403488, 2076985, SU 887748, RU 2413820
Крепление фланцев со скошенными торцами под углом 30 градусов, относительно продольной оси участка измерительной
линии, на протяжных, фланцевых, фрикционно- подвижных соединениях (ФФПС) (болт с контролируемым натяжением,
установленный в овальное отверстие), работающее на растяжение и сдвиг, с зазором между стык. элемен не менее 50 мм,
предназначенное для участка измерительной линии трубопроводов, с наклонными по 45 градусов, (косые ФФПС) выполн.
согласно изобретениям №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746, 165076 RU «Опора сейсмостойкая» Мкл E04 H9/02, Бюл.28, от 10.10.2016, RU 2010136746,
МПК E04C 2/00, дата публик. изоб. 20.01.2013.
Примечание, рекомендации к настоящему сертификату. Особое мнение согласно требований: СП 4.13130.2009 п
6.2.6, СП 12.13130.2009 ( экспертов ПГУПС, СПб ГАСУ).
1. Фрикционно-подвижные соединения, со скошенным торцом, наклонные под углом 30 градусов, (ФФПС)
выполнены в виде болтовых соединений, расположенных в коротких овальных отверстиях, с контролируемым
натяжением, с зазором не менее 30 мм (обеспечивают многокаскадное демпфирование при импульсной
растягивающей нагрузке), см. изобретения №№ 1143895, 1174616, 1168755 SU, 2371627, 2247278, 2357146,
2403488, 2076985,№ 4,094,111 US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-seismicfrictiondampingdevice, 165076
RU,2413820, SU 887748
2.Косые фланцевое соединения со скошенным торцом под углом 30 градусов, фрикционно-подвижное, протяжное
выполнено на фрикци-болтах с контролируемым натяжением (латунная шпилька с забитым в пропиленный паз шпильки,
стопорным, энергопоглощающим, медным обожженным клином, расположенным между свинцовой и стальной шайбой и
стягивающим болтом), предназначено для участка измерительной линии трубо-проводов. Фланцевые фрикционнноподвижные 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, взрывные нагрузки в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются повышенные требования в
отношении ограничения деформативности.
3. Технология изготовления косых ФФПС с наклоном 30 градусов. Для ФФПС с наклоном 30 градусов следует применять
высокопрочные болты по ГОСТ 22353-77, гайки по ГОСТ 22354-77, шайбы по ГОСТ 22355-77 согласно требованиям 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 45-5.04274-2012( 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 RU №
4,094,111 US, TW 201400676 Restraintanti-windandanti-seismic friction damping device, № 165076 RU «Опора сейсмостойкая»
Мкл E04 H9/02, Бюл.28, от 10.10.2016, RU 2010136746, МПК E04C 2/00, дата публ. 20.01.2013, RU 2413820, SU 887748.
С техническими решениями фланцевых, фрикционно-подвижных соединений с наклоном 30 градусов (ФФПС), выполненных в
виде протяжных болтовых соединений с демпфирующими элементами (клин медный обожженный, забитый в пропиленный паз
латунного болта –шпильки), обеспечивающих многокаскадное демпфирование участка измерительной линии трубопровода при
импульсной растягивающей нагрузке можно ознакомиться: инструкция «Элементы теории трения, расчет и технология
применения фрикционно-подвижных соединений» (НИИмостов, ЛИИЖТ, авторы: д.т.н. Уздин А.М.), статьи:
«Совершенствование технологии устройства фрикционных соединений» (авторы: С.Ю.Каптелин, Г.Н.Ростовых),
«МОДЕЛИРОВАНИЕ ФРИКЦИОН-НЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ» (автор: А. С.
Широких, Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа), «ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФРИКЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ» (автор: А. С. Широких). Примечание для сертификата № 2172316 от 18.04.2017
.
Мажиев Х.Н.
Темнов В. Ф.
ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКНУТОГО
ПРОФИЛЯ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 413 820
(13)
C1
(51) МПК
E04B 1/58 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

286.

Статус:не действует (последнее изменение статуса: 27.10.2014)
(21)(22) Заявка: 2009139553/03, 26.10.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
26.10.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 26.10.2009
(45) Опубликовано: 10.03.2011 Бюл. № 7
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
КУЗНЕЦОВ В.В. Металлические конструкции. В 3 т. Стальные конструкции зданий и сооружений (Справочник
проектировщика). - М.: АСВ, 1998, т.2. с.157, рис.7.6. б). SU
68853 A1, 31.07.1947. SU 1534152 A1, 07.01.1990.
(72) Автор(ы):
Марутян Александр
Суренович (RU),
Першин Иван
Митрофанович (RU),
Павленко Юрий Ильич
(RU)
(73)
Патентообладатель(и):
Марутян Александр
Суренович (RU)
Адрес для переписки:
357212, Ставропольский край, г. Минеральные Воды, ул.
Советская, 90, кв.4, Ю.И. Павленко
(54) ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКНУТОГО
ПРОФИЛЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к фланцевому соединению
растянутых элементов замкнутого профиля. Технический результат заключается в
уменьшении массы конструкционного материала. Фланцевое соединение растянутых
элементов замкнутого профиля включает концы стержней с фланцами, стяжные болты и
листовую прокладку между фланцами. Фланцы установлены под углом 30° относительно
продольных осей стержневых элементов. Листовую прокладку составляют парные опорные
столики. Столики жестко скреплены с фланцами и в собранном соединении взаимно уперты
друг в друга. 7 ил., 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а именно к фланцевым
соединениям растянутых элементов замкнутого профиля, и может быть использовано в
монтажных стыках поясов решетчатых конструкций.
Известно стыковое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, включающее
концы стержневых элементов с фланцами, дополнительные ребра и стяжные болты,
установленные по периметру замкнутого профиля попарно симметрично относительно ребер
(Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Общая часть. (Справочник проектировщика) / Под
общ. ред. В.В.Кузнецова. - М.: Изд-во АСВ, 1998. - С.188, рис.3.10, б).
Недостаток соединения состоит в больших габаритах фланца и значительном числе
соединительных деталей, что увеличивает расход материала и трудоемкость конструкции.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является монтажное стыковое соединение
нижнего (растянутого) пояса ферм из гнутосварных замкнутых профилей, включающее
концы стержневых элементов с фланцами, дополнительные ребра, стяжные болты и листовую
прокладку между фланцами для прикрепления стержней решетки фермы и связей между
фермами (1. Металлические конструкции: Учебник для вузов / Под ред. Ю.И.Кудишина. - М.:

287.

Изд. центр «Академия», 2007. - С.295, рис.9.27; 2. Металлические конструкции. В 3 т. Т.1.
Элементы конструкций: Учебник для вузов / Под ред. В.В.Горева. - М.: Высшая школа, 2001.
- С.462, рис.7.28, в).
Недостаток соединения, как и в предыдущем случае, состоит в материалоемкости и
трудоемкости монтажного стыка на фланцах.
Основной задачей, на решение которой направлено фланцевое соединение растянутых
элементов замкнутого профиля, является уменьшение массы (расхода) конструкционного
материала.
Результат достигается тем, что во фланцевом соединении растянутых элементов замкнутого
профиля, включающем концы стержней с фланцами, стяжные болты и листовую прокладку
между фланцами, фланцы установлены под углом 30° относительно продольных осей
стержневых элементов, а листовую прокладку составляют парные опорные столики, жестко
скрепленные с фланцами и в собранном соединении взаимно упертые друг в друга.
Предлагаемое фланцевое соединение имеет достаточно универсальное техническое решение.
Так, его можно применить в монтажных стыках решетчатых конструкций из труб круглых,
овальных, эллиптических, прямоугольных, квадратных, пятиугольных и других замкнутых
сечений. В качестве еще одного примера использования предлагаемого соединения можно
привести аналогичные стыки на монтаже элементов конструкций из парных и одиночных
уголков, швеллеров, двутавров, тавров, Z-, Н-,
U-, V-, Λ-, Х-, С-, П-образных и других незамкнутых профилей.
Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 показано
предлагаемое фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, вид сверху;
на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - предлагаемое соединение для случая прикрепления
элемента решетки, вид сбоку; на фиг.4 - фланцевое соединение растянутых элементов
незамкнутого профиля, вид сверху; на фиг.5 - то же, вид сбоку; на фиг.6 - то же, при полном
отсутствии стяжных болтов в наружных зонах незамкнутого профиля; на фиг.7 - расчетная
схема растянутого элемента замкнутого профиля с фланцем и опорным столиком.
Предлагаемое фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля 1 содержит
прикрепленные с помощью сварных швов цельнолистовые фланцы 2, установленные под
углом 30° относительно продольных осей растянутых элементов. С фланцами 2 посредством
сварных швов жестко скреплены опорные столики 3. В выступающих частях 4 фланцев 2 и
опорных столиков 3 размещены соосные отверстия 5, в которых после сборки соединения на
монтаже установлены стяжные болты 6.
Для прикрепления стержневого элемента решетки 7 в предлагаемом фланцевом соединении
опорные столики 3 продолжены за пределы выступающих частей 4 фланцев 2 таким образом,
что в них можно разместить дополнительные болты 8, как это сделано в типовом монтажном
стыке на фланцах.
В случае использования предлагаемого фланцевого соединения для растянутых элементов
незамкнутого профиля 9, соосные отверстия 5 во фланцах 2 и опорных столиках 3, а также
стяжные болты 6 могут быть расположены не только за пределами сечения (поперечного или
косого) незамкнутого (открытого) профиля, но и в его внутренних зонах. При полном
отсутствии стяжных болтов 6 в наружных (внешних) зонах открытого профиля 9
предлагаемое фланцевое соединение более компактно.
В фермах из прямоугольных и квадратных труб (гнутосварных замкнутых профилей - ГСП)
углы примыкания раскосов к поясу должны быть не менее 30° для обеспечения плотности

288.

участка сварного шва со стороны острого угла (Металлические конструкции: Учебник для
вузов / Под ред. Ю.И.Кудишина. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - С.296). Поэтому в
предлагаемом фланцевом соединении растянутых элементов замкнутого профиля 1 фланцы 2
и скрепленные с ними опорные столики 3 установлены под углом 30° относительно
продольных осей. В таком случае продольная сила F, вызывающая растяжение элемента
замкнутого профиля 1, раскладывается на две составляющие: нормальную N=0,5 F,
воспринимаемую стяжными болтами 6, и касательную T=0,866 F, передающуюся на опорные
столики 3. Уменьшение болтовых усилий в два раза во столько же раз снижает моменты,
изгибающие фланцы, а это позволяет применять для них более тонкие листы, сокращая тем
самым расход конструкционного материала. Кроме того, на материалоемкость предлагаемого
соединения позитивно влияют возможные уменьшение диаметров стяжных болтов 6,
снижение их количества или комбинация первого и второго.
Для сравнения предлагаемого (нового) технического решения с известным в качестве
базового объекта принято типовое монтажное соединение на фланцах ферм покрытий из
гнутосварных замкнутых профилей системы «Молодечно» (Стальные конструкции покрытий
производственных зданий пролетами 18, 24, 30 м с применением замкнутых гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа «Молодечно». Серия 1.460.3-14. Чертежи КМ. Лист
44). Расход материала сравниваемых вариантов приведен в таблице, из которой видно, что в
новом решении он уменьшился в 47,1/26,8=1,76 раза.
Наименование Размеры, мм Кол-во, шт.
Масса, кг
1 шт. всех стыка
Фланец
300×300×30
2
21,2 42,4
Ребро
140×110×8
8
0,5* 4,0
Сварные швы (1,5%)
Известное решение
0,7
Фланец
300×250×18
2
10,6 21,2
Столик
27×150×8
2
2,6
Сварные швы (1,5%)
47,1
Примеч.
5,2
26,8 Предлагаемое решение
0,4
*Учтена треугольная форма
Кроме того, здесь необходимо учесть расход материала на стяжные болты. В известном и
предлагаемом фланцевых соединениях количество стяжных болтов одинаково и составляет 8
шт. Если в первом из них использованы болты М24, то во втором - M18 того же класса
прочности. Тогда очевидно, что в новом решении расход материала снижен пропорционально
уменьшению площади сечения болта нетто, то есть в 3,52/1,92=1,83 раза.
Формула изобретения
Фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля, включающее концы
стержней с фланцами, стяжные болты и листовую прокладку между фланцами, отличающееся
тем, что фланцы установлены под углом 30° относительно продольных осей стержневых
элементов, а листовую прокладку составляют парные опорные столики, жестко скрепленные
с фланцами и в собранном соединении взаимно упертые друг в друга.

289.

290.

291.

ИЗВЕЩЕНИЯ
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок
пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 27.10.2011
Дата публикации: 20.08.2012
Изобретение стыковое соединение растянутых элементов
Темной В Г Конструктивные системы в природе и
строительной технике 1987 г. https://dwg.ru/lib/1613
В книге освещены вопросы организации конструктивных систем организмов живой природы в процессе
эволюции. Рассмотрены бионические принципы оптимизации конструктивных систем. Впервые
предложены алгоритмы синтеза оптимальных конструктивных систем на основе бионических
принципов. Представлены строительные конструкции, созданные на основе бионических принципов, и

292.

освещен опыт их применения в практике строительства.
Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников
В книге освещены вопросы организации конструктивных систем организмов живой природы в процессе
эволюции. Рассмотрены бионические принципы оптимизации конструктивных систем. Впервые
предложены алгоритмы синтеза оптимальных конструктивных систем на основе бионических
принципов. Дан анализ современных методов математического программирования, используемых при
оптимальном проектировании конструктивных систем. Приведены материалы исследований физикомеханических характеристик биоаналогов с последующим математическим и физическим
моделированием последних. Представлены строительные конструкции, созданные на основе
бионических принципов, и освещен опыт их применения в практике строительства. Показаны широкие
возможности алгоритмов, разработанных на основе сочетания методов математического
программирования с бионическими принципами и реализованных на ЭВМ, для оптимального
проектирования конструктивных систем.
Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников.
https://dwg.ru/lib/1613
Синхронизация в природе и технике
Синхронизация — это согласованное во времени движение двух или нескольких объектов,
без нее невозможно функционирование многих технических систем. Наиболее интересна и до
сих пор окончательно не разгадана по своей природе частотная ("пойгенсова")
самосинхронизация: объекты самой различной природы вырабатывают единый ритм
совместного движения, несмотря на различие индивидуальных ритмов и на подчас весьма
слабые взаимные связи. Синхронизируются маятниковые часы, органные трубы, небесные
тела, электрические, электромагнитные и квантовые генераторы, возбудители механических
колебаний в вибрационных устройствах, лопатки турбомашин, сообщества клеток и других
элементов живых организмов, сами живые организмы в коллективах (жуки-светляки, птицы и
рыбы в стаях, аплодирующие или марширующие люди). Самосинхронизация носит, таким
образом, универсальный характер, она является одним из важных случаев явления
самоорганизации. Тенденция к синхронизации находит свое отражение в свойстве...
Издательство: Ленанд
Год издания:
2015 г.
Страниц:
440
1430 руб.
Темной В Г Конструктивные системы в природе и
строительной технике 1987 г. https://dwg.ru/lib/1613
В книге освещены вопросы организации конструктивных систем организмов живой природы в процессе
эволюции. Рассмотрены бионические принципы оптимизации конструктивных систем. Впервые
предложены алгоритмы синтеза оптимальных конструктивных систем на основе бионических
принципов. Представлены строительные конструкции, созданные на основе бионических принципов, и
освещен опыт их применения в практике строительства.
Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников
В книге освещены вопросы организации конструктивных систем организмов живой природы в процессе
эволюции. Рассмотрены бионические принципы оптимизации конструктивных систем. Впервые
предложены алгоритмы синтеза оптимальных конструктивных систем на основе бионических
принципов. Дан анализ современных методов математического программирования, используемых при
оптимальном проектировании конструктивных систем. Приведены материалы исследований физикомеханических характеристик биоаналогов с последующим математическим и физическим
моделированием последних. Представлены строительные конструкции, созданные на основе
бионических принципов, и освещен опыт их применения в практике строительства. Показаны широкие
возможности алгоритмов, разработанных на основе сочетания методов математического
программирования с бионическими принципами и реализованных на ЭВМ, для оптимального
проектирования конструктивных систем.

293.

Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников.
https://dwg.ru/lib/1613
Синхронизация в природе и технике
Синхронизация — это согласованное во времени движение двух или нескольких объектов,
без нее невозможно функционирование многих технических систем. Наиболее интересна и до
сих пор окончательно не разгадана по своей природе частотная ("пойгенсова")
самосинхронизация: объекты самой различной природы вырабатывают единый ритм
совместного движения, несмотря на различие индивидуальных ритмов и на подчас весьма
слабые взаимные связи. Синхронизируются маятниковые часы, органные трубы, небесные
тела, электрические, электромагнитные и квантовые генераторы, возбудители механических
колебаний в вибрационных устройствах, лопатки турбомашин, сообщества клеток и других
элементов живых организмов, сами живые организмы в коллективах (жуки-светляки, птицы и
рыбы в стаях, аплодирующие или марширующие люди). Самосинхронизация носит, таким
образом, универсальный характер, она является одним из важных случаев явления
самоорганизации. Тенденция к синхронизации находит свое отражение в свойстве...
Издательство: Ленанд
Год издания:
2015 г.
Страниц:
440
1430 руб.

294.

295.

296.

297.

Заместитель президента эксперт испытательной лаборатории ОО «Сейсмофонд» проф СПб
ГАСУ ЛИСИ Темнов Владимир Григорьевич
Зам президента ИЛ ОО «Сейсмофонд» Уздин А М Ссылка об аккредитации испытательной
лаборатории СПб ГАСУ и обособленного подразделения ИЛ ОО «Сейсмофонд» ктн доцент
Егорова О А
http://188.254.71.82/rao_rf_pub/?show=view&id_object=DCB44608D54849B2A27CFEFEBEF970D4
ТЕМНОВ Владимир Григорьевич
- ТЕМНОВ Владимир Григорьевич
Ученая степень:
д.т.н. (1992)
Дополнительные сведения:
• Системы автоматизированного проектирования в строительстве: (САПРС);
• Информационные технологии проектирования зданий и сооружений;
• Основы архитектурно-строительной бионики;
• Автоматизированное проектирование энергосберегающих зданий;
• Теория принятия оптимальных архитектурно-конструктивных решений на базе программных
комплексов САПР;
• Владимир Григорьевич является заведующим кафедрой с 1996 года.
Увлечения - хатха-йога, музыка и литература.
http://www.spbgasu.ru/Universitet/Vuz_v_licah_2/name%D0%A2/id232/

298.

299.

300.

301.

302.

303.

304.

305.

306.

307.

Кинематическая сейсмоизолирующая опора на
маятниковых стойках с гибкими связями УНИКОН
Данные и результаты следует проверять на соответствие фак тическ им параметрам и нагрузкам.
Предписания , указанные в СНиПах, следует учитывать при проектировании.
Проект
Описание
Да та:
Файл:
Индекс
Масштаб
N лис та

308.

309.

Кинематическая сейсмоизолирующая опора на
маятниковых стойках с гибкими связями УНИКОН
Данные и результаты следует проверять на соответствие фактическим параметрам и нагрузкам.
Предписания , указанные в СНиПах, следует учитывать при проектировании.
Проект
Описание
Дата:
Файл:
Индекс
Масштаб
N листа

310.

Конструкция подвижной кинематической стальной
опоры на качающихся шарнирных стойках с гибкими
демпфирующими связями ООО "Фирма УНИКОН" :
Данные и результаты следует проверять на соответствие фак тическ им параметрам и нагрузкам.

311.

312.

313.

314.

315.

316.

317.

318.

319.

320.

321.

322.

Техническое задание с чертежами для разработки альбома для расчета упруго
пластического шарнира для металлических ферм балок пролетного строения
автомобильного (железнодорожного) моста c использованием систем демпфирования с
использованием упруго пластических шарниров из косых стыков с тросовой гильзой и
стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при сборке медный
обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с большими
перемещениями и приспособляемости вставки компенсатора на ФПС с испытанием на
сейсмостойкость, для шаровых балок -ферм для мостов на основании и опыта
американских Сальниковых компенсаторов фирмы РОАК США, для магистральных трубопроводов
выпускаемые вставок на русских фрикци-болтах с пропиленным пазом и забитым медным
обожженным клином в пропиленный паз латунной шпильки со свинцовой шайбой

323.

324.

325.

326.

327.

328.

329.

330.

331.

332.

333.

334.

335.

336.

337.

338.

339.

340.

341.

342.

343.

344.

345.

346.

347.

348.

349.

350.

351.

352.

353.

354.

355.

356.

357.

358.

359.

360.

361.

Сальникова компенсаторы для шаровых кранов и магистральных трубопроводов Compact
Dismantling Joint 7 https://youtu.be/y4leUBrFBrw https://www.youtube.com/watch?v=y4leUBrFBrw
VAG VARIplus product information EN (Teaser)
Product animation of the VAG VARIplus system. The flange adapters and dismantling joints reliably and
safely connect pipes, even of different diameters, or pipes with valves (such as the VAG EKN® Butterfly
Valve). More information on VAG VARIplus system: http://www.vag-armaturen.com/en/no_ca... Contact
information: http://www.vag-armaturen.com/en/conta...
https://www.youtube.com/watch?v=7tX
yxn071YM
https://youtu.be/7tXyxn071YM

362.

UNIÓN AUTOPORTANTE O DISMANTLING JOINT VCP
https://youtu.be/A13OCdybaJ0 Style
DJ400
3"-12" Dismantling Joints
https://www.youtube.com/watch?v=r1fEvFsp5uE

363.

3D DWG файлы запорно регулирующей арматуры ф-мы Tour & Andersson (ТА) Сайт http://www.tourandersson.com/en/

364.

Типовые изделия и детали упруго пластического шарнира для металлических
ферм балок
пролетного строения автомобильного (железнодорожного) моста c использованием систем
демпфирования с использованием упруго пластических шарниров из косых стыков с
тросовой гильзой и стально шпильки с пропиленным болгаркой пазов. куда забивается при
сборке медный обожженный клин во время скоростной сборки сборно-разборного моста с
большими перемещениями и приспособляемости и антивибрационного сейсмостойкого
фланцевого фрикционно-подвижного соединения для магистральных трубопроводов с кранами
шаровыми, с компенсаторами ( антивибрационные фланцевые фрикционно подвижные соединения
(АФФПС)в виде болтовых соединений с фрикци-болтами (латунная шпилька с медным обожженным
клином, забитым в паз, пропиленный в нижней части латунной шпильки, свинцовые шайбы),
затянутыми гайками с контролируемым натяжением для повышения демпфирующей способности
можно скачать на сайте ОО "Сейсмофонд" seismofond.ru
Tour & Andersson/document.pdf_1748168523.pdf
Tour & Andersson/сайт.txt
Tour & Andersson/51061025.dwg
Tour & Andersson/51061032.dwg
Tour & Andersson/51061040.dwg
Tour & Andersson/51061050.dwg
Tour & Andersson/52183273.dwg
Tour & Andersson/52182965.dwg
Tour & Andersson/KT_512_DN_15,20.dwg
Tour & Andersson/52151814.dwg
Tour & Andersson/52151820.dwg
Tour & Andersson/52137115.dwg
Tour & Andersson/52138120.dwg
Tour & Andersson/52151009.dwg
Tour & Andersson/52138115.dwg
Tour & Andersson/52151014.dwg
Tour & Andersson/52134015_NF.dwg
Tour & Andersson/52151832.dwg
Tour & Andersson/52151825.dwg
Tour & Andersson/52151840.dwg
Tour & Andersson/52152214.dwg
Tour & Andersson/52152220.dwg
Tour & Andersson/52134515_NF.dwg
Tour & Andersson/52134520_NF.dwg
Tour & Andersson/52144115_NF.dwg
Tour & Andersson/52144120_NF.dwg
Tour & Andersson/52144125_NF.dw ...
/ это не весь список /

365.

366.

367.

368.

Р
№
№
№
№
№

369.

Литература
1. СНиП 11-7-81*. Строительство в сейсмических районах - М : Строи издат, 2000
2 Сейсмостойкость сооружений / КС Абдурашидов, ЯМ. Айзенберг, T Ж. Жунусов и др М : Наука. 1939
192с.
3. Использование упруго-фрикционных систем в сейсмостойком строительстве (обзор) Составители
инженеры Г.М Михайлов, В.В Жуков - М.: Госстрой СССР Серия: «Инженерное оборудование населенных мест,
жилых и общественных зданий». 1975. 45с
4. Поляков В С , Килимник Л.Ш., Черкашин А.В. Современные методы сейсмоэащиты зданий - М
Стройиздат, 1989 - 320 с : ил
5. Современные методы сейсмоэащиты зданий и сооружений. Казина ГА. Килимник Л Ш.,-Обзор М.
ВНИИИС 1987 вып 7
6. Сейсмостойкое строительство Реферативный сборник. 1974 выпуск 3. Исследования в области
сейсмостойкого строительства и инженерной сейсмологии. Использование упруго-фрикционных систем в
сейсмостойком строительстве Инж Г М Михайлов с.36
7 Килимник Л.Ш Методы целенаправленного проектирования в сейсмостойком строительстве М : Наука,

370.

1980
8 Елисеев О Н., Уздин А.М Сейсмостойкое строительство. Учебник. В 2-х кн - СПб ИЗД. ПВВИСУ 1997. 321с., с илл.
9 Сейсмостойкое строительство Реферативный сборник. 1977 вы пуск 5. Проектирование каркасных зданий
для сейсмических районов с упруго фрикционными соединениями на высокопрочных болтах. К.т.н. Л.Ш.
Килимник с 12
10. ПРИМЕНЕНИЕ УПРУГО-ФРИКЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛЫХ ДОМОВ В
ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ УДК 624 072 Чигринская Л.С., Бержинский Ю.А. 6 стр
При подготовке научной публикации использовалось изобретения: "Антисейсмическое фланцевое
фрикционно -подвижное соединение трубопроводов". Регистрационный номер заявки на изобретение (ФИПС)
№ 2018105803/20 (008844) от 27.02.2018 и др.
Авторы: В.А. Дударев, Г.А.Пастухов, Коваленко А.И., Елисеева И.А., МалафеевО.А..
Описание изобретения "Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение трубопроводов"
Аналоги : 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 фрикционно -подвижное соединение трубопроводов
Изобретение относится к антисейсмическим фрикционно-подвижным соединениям для трубопроводов, как
замковое надежное крепление фиксации, как эффективное решение по предотвращению ослабления резьбовых
соединений, Область применения антисейсмического замкового фрикционно-подвижного соединения: судовые
системы, гидравлические дробилки, ветрогенераторы, компрессорные станции и насосные установки,
мостостроение, грузоподъемные лифтовое оборудование.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты шаровых кранов и трубопроводов от
сейсмических воздействий за счет использования фрикционное- податливых соединений. Известны
фрикционные соединения для защиты объектов от динамических воздействий. Известно, например, болтовое
фланцевое соединение , патент RU №1425406, F16 L 23/02.
Изобретение " ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ", патент № 165076 опубликовано в бюллетене изобретений
№ 28 от 10.10.2016 МПК Е04Н 9/02
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)RU
(11)165076
(13)U1
(51) МПК
E04H9/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(12)
ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Статус: по данным на 07.12.2016 - действует
(21), (22) Заявка: 2016102130/03, 22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
22.01.2016
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(45) Опубликовано: 10.10.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
Адрес для переписки:
197371, Санкт-Петербург, а/я газета "Земля РОССИИ" ,
Коваленко Александр Иванович
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
Формула полезной модели № 165076
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

371.

калиброванного болта, проходящего через поперечные отверстия корпуса и через вертикальный паз,
выполненный в теле штока и закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того вкорпусе, параллельно
центральной оси, выполнено два открытых паза, длина которых, от торца корпуса, больше расстояния до нижней
точки паза штока.
Заявка на изобретение Энергопоглошающаяся опора сейсмостойкая сейсмоизолирующая
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное отверстие диаметром « D»,
которое охватывает цилиндрическую поверхность штока 2 по подвижной посадке, например Н9/f9. В стенке
корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия в которых установлен калиброванный болт
3.Кроме того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два паза шириной «z» и длиной «l». В штоке вдоль оси
выполнен продольный (глухой) паз длиной «h» (допустимый ход штока) соответствующий по ширине диаметру
калиброванного болта 3 , проходящего через паз штока.
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, на который 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 уменьшению зазоров « z» корпуса и увеличению усилия сдвига в сопряжении отверстие
корпуса-цилиндр штока. Зависимость усилия трения в сопряжении корпус-шток от величины усилия затяжки
гайки(болта) определяется для каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов,
шероховатости поверхностей и др.) экспериментально
Е04Н9/02
Опора сейсмостойкая
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 ПатентуRU
1174616 , F15B5/02 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 овальных 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 TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic
friction damping device, E04B1/98, F16F15/10.
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 шток-отверстие
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.
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 предварительно по подвижной посадке, например H7/f7.
В стенке корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия в которых установлен запирающий элементкалиброванный болт 3. Кроме того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два паза шириной «Z» и длиной «l». В теле штока
вдоль оси выполнен продольный глухой паз длиной «h» (допустмый ход штока) соответствующий по ширине диаметру
калиброванного болта, проходящего через этот паз. 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, нас 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)

372.

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 (черновик) Е04Н9 изобретения 165076
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел (…) закрепленный запорным
элементом отличающийся 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 вкорпусе, параллельно центральной оси, выполнено
два открытых паза длина которых, от торца корпуса, больше расстояния до нижней точки паза штока.