Похожие презентации:
Пояснительная записка по повышению грузоподъемности скрипучего аварийного металлического железнодорожного моста с ездой по низу
1.
ППояснительная записка по повышению грузоподъемности скрипучего аварийного металлического железнодорожного моста с ездой по низу
на безбаластных плитах мостового полотна с большими перемещениями, пролетом 33-110 метров, за счет применения демпфирующего
компестора из утилизированных автопокрышек с устройством для гашения ударных и вибрационных воздействийц и шпренгельного
усиления железнодорожного моcтового сооружения для сейсмоопасных районов» https://resistance_test
[email protected]
[email protected] (911) 175-85-65 , (921) 944-67-10, (921) 944-67-10 (981) 886-57-42 (9810 276-49-92 [email protected]
[email protected] тел ОО "Сейсмофонд" СПбГАСУ (812) 694-78-10
2.
Конструктивные решения повышения грузоподъемности железнодорожного пролетного строения мостовогосооружения с использованием пространственных трехгранных ферм арочного типа , на основании
изобретений №№ 80417, 266595, 1143895, 1168755, 1174616, 165076 и УСТРОЙСТВО ДЛЯ
ГАШЕНИЯ УДАРНЫХ И ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
3.
Каталожные листы на повышения грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения железнодорожногомоста с использованием антисейсмических сдвиговых компенсаторов для гашения колебаний (напряжений) пролетного
строения моста" МПК : F16L 27/22 ( заявка на полезную модель от организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ направлена в
Роспатент (ФИПС) 16.05.2022) и надвижки структурного строения из стержневых пространственных структур, с
использованием рамных сбороно-разборных конструкций с использованием замкнутых гнутосварных профилей
прямоуголного сечения, типа "Молодечно", серия 1.460.3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструция"), см RU 80471
"Комбинированная пространсвенная структура" на фрикционно -подвижных сдвиговых соедеиний для обеспечения
быстрособираемого на фрикци-болтах соедиениях с тросовойили медной или бронзовой гильзой (втулкой) ,а в стальную
шпильку , с пропиленным пазом, забиватеся, шпилька для повышения грузоподьемностиаварийного железнодорожного
моста для ДНР, ЛНР
Конструктивные решения повышения грузоподъемности железнодорожного пролетного строения мостового
сооружения с использованием пространственных трехгранных ферм арочного типа , на основании
изобретений №№ 80417, 266595, 1143895, 1168755, 1174616, 165076 , со сдвиговыми компенсаторами проф
4.
ден ПГУПС Уздина А.М ( изобретения №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076, 2010136746, 2550777, 858604«КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА ПОСТОЯННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ СИСТЕМЫ,
ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ типовых структурных серии 1.460.3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция", стальные конструкции покрытий производственных» № 2022111669 от
25.05.2022, «Сборно-разборный железнодорожный мост» № 2022113052 от 27.05.2022, «Сборноразборный универсальный мост» № 2022113510 от 21.06.2022, «Антисейсмический сдвиговой компенсатор
для гашения колебаний пролет. строения моста» № 2022115073 от 02.06.2022
Конструктивные решения повышения грузоподъемности железнодорожного пролетного строения мостового
сооружения с использованием пространственных трехгранных ферм арочного типа , на основании
изобретений №№ 80417, 266595, 1143895, 1168755, 1174616, 165076 , со сдвиговыми компенсаторами проф ден ПГУПС
Уздина А.М ( изобретения №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076, 2010136746, 2550777, 858604 «КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА ПОСТОЯННОГО
ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ СИСТЕМЫ, ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ типовых структурных серии 1.460.3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция", стальные конструкции покрытий производственных» № 2022111669 от 25.05.2022, «Сборно-разборный
железнодорожный мост» № 2022113052 от 27.05.2022, «Сборно-разборный универсальный мост» № 2022113510 от 21.06.2022,
«Антисейсмический сдвиговой компенсатор для гашения колебаний пролет. строения моста» № 2022115073 от 02.06.2022
Фонд поддержки и развития сейсмостойкого строительства «Защита и безопасность городов» «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ИНН :
2014000780 ОГРН : 1022000000824 [email protected] Счет получателя СБЕР № 40817810455030402987 СБЕР 2202 2006 4085 5233 (994) 43444-70
Шпренгельное усиление с демпфирующими амортизаторами из автопокрышек для
повышение грузоподъемности пролетного строения металлических железнодорожных
мостов с ездой по низу на безбалластных плитах мостового полотна пролетами 33 -110
метров (Пролетное строение пролетами 33 -55 метра) ШИФП 2948358 ОАО "РЖД"
5.
190005, СПб, 2-я Красноармейская ул.д 4 СПб ГАСУ "Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824ИНН 2014000780 (911) 175-84-65, (921) 962-67-78
"СПОСОБ усиления основания пролетного строения мостовго сооружения с использованием подвижных треугольных балочных ферм
для сейсмоопасных районв имени В.В.Путина" RU 2024106154 МПК
E 01 D 21 /06 https://t.me/resistance_test Фонд поддержки и
развития сейсмостойкого строительства «Защита и безопасность городов» «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ИНН : 2014000780 ОГРН :
6.
1022000000824 [email protected] Счет получателя СБЕР № 40817 810 5 5503 1236845 СБЕР 2202 2056 3053 9333 тел привязан (911) 175-84-65 (812)694-78-10
7.
8.
9.
10.
Авторы изобртения скрипучего моста, повышенной грузоподьемностью засчеьт шпренгельного усиленияс, с повышением грузоподъемности в двар
раза, пролетного железнодорожного строение существующего мостовых
11.
сооружений, с использованием демпфирующих амортизаторо. Расчеты ипроект выполнен, учеными Сейсмофонд СПбГАСУ (ИНН 2014000780 ОГРН
1022000000824 ) для реконструкции старых мостов с использованием
шпренгельного усиления, пролетного железнодорожного реконструируемого
существующего мостового строения, с повышением в два раза
грузоподьемности моста, без остновки дижения поездов и автотранспорта,
благодаря большим перемещениеи, за счет использования фланцевызх
фрикциооно-подвижных соединений проф дтн А.М.Уздина,Богданова И.А ,
Коваленко А.И. Егорова О А, Е.И.Коваленко:выполненную по изобретению"
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение с
овальными отверстиями, для мостовых сооружений ( RU № 2018105803/20
(008844) 15.02.2018 ) для сейсмоопасных районов" : ДНР, ЛНР, Херсона,
Мариуполя, Бахмута, Донецской, Луганской, Херсонской обл Приобрести
альбом " ШИФР 2948358 для обектов инфпростуктуры железнодорожного
транспортс для проельных строений металлических железнодорожных
мостов с ездой по низу на безбалстнызъ\х плитах мостовго полотна
пролетами 33-110 для пролетного строения пролеитом 33-55метров
шпренгельным способо м ипользванием АМ-1, АМ-2 выполенных
изобретателями: Коваленко А. И, Егоровой О.А,Уздиным, А. М, Богдановой
12.
И.А, тел/факс (812)694-78-10, (921) 962-67-78, (911) 175-84-65[email protected] МИР социальная СБЕР 2202 2056 3053 9333 тел привязан (911) 175-84-65 https;//t.me/resistance_test Карта СБЕР: 2202 2006 4085 5233 Aleksandr
kovalenko Счет получателя 40817 810 5 5503 1236845 Вся стоимость альбома и
проектной документации 10 тыс руб [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
(981) 276-49-92 ( 981) 886-5742 https://t.me/resistance_test СПб ГАСУ (921) 4422336
13.
(812) 694-7810 [email protected] [email protected]https://t.me/resistance_test (921) 944-67-10, (911) 175-8465
[email protected]
Шпренгельное усиление пролетного строения металлических
железнодорожных мостов с ездой по низу на безбалластных плитах мостового
14.
полотна пролетами 33 -110 метров (Пролетное строение пролетами 33 -55 метра)ШИФП 2948358 ОАО "РЖД" 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул.д 4 СПбГАСУ
"Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824 ИНН 2014000780
Повышение грузоподъемности мостового сооружения и учебное пособие
для
студентов строительных вузов пособие по усиление и реконструкция
пролетного строения мостового сооружения с использованием
комбинированных пространственных структур для сейсмоопасных районов
Тезисы доклада организации "Сейсмофонд" СПб ГАСУ: "Способ шпренгельного
усиления пролетного строения мостового сооружения с использованием
трехгранных балочных ферм, для сейсмоопасных районов" Для дистанционного
доклада на VII [email protected] (921)944-67-10, (911) 175-84-65, т/ф
(812) 694-78-10 https://t.me/resistance_test СПб ГАСУ
СПОСОБ ШПРЕНГЕЛЬНОГО УСИЛЕНИЯ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ мостового сооружения с
использованием треугольных балочных ферм для сейсмоопасных
15.
А.М. Уздин , О.А. Егорова, И.А.Богданова, А.И.Коваленко, В.К.Елисеева,Я.К.Елисеева, Е.И.Коваленко, Политехнический Университет , ПГУПС, СПб
ГАСУ, организация «Сейсмофонд»
Аннотация: В статье способ шпренгельного усиления пролетного строения
мостового сооружения с использованием трехгранных балочных ферм
для сейсмоопасных районов, рассматривается проблема реконструкции
мостовых сооружений, а именно восстановление грузоподъемности,
снизившейся в процессе многолетней эксплуатации. Отмечена актуальность
исследования, его цели и задачи. Предложена классификация конструкций
усиления по различным признакам. Разобраны часто используемые на
практике ввиду усилений мостов их достоинства и недостатки. Изложенный
материал иллюстрирован фотографиями объектов. Представлен
современный способ усиления на основе использования углеродного
композита. Отмечены значительные недостатки этого способа для усиления
мостов и его модификация, использующая натяжное устройство для
закрепления и натяжения углеродных ламелей.
16.
Представлены основные выводы.Ключевые слова: мост, усиление, реконструкция, шпренгель, углеродный
композит, ламель, грузоподъёмность, несущая способность, натяжение.
Введение
Развитие автомобильного транспорта в Российской Федерации остается
приоритетной задачей и сейчас и в будущем. Железнодорожный транспорт
может конкурировать с автомобильным только при перевозках на очень
большие расстояния. В других случаях выигрыш остается за
автотранспортом и по времени, и в стоимости. Для успешного
функционирования автомобильного транспорта необходимо поддерживать
в хорошем состоянии существующие дороги и развивать современную сеть
автомобильных дорог. Есть устойчивое экспертное мнение, и с ним
согласны экономисты, что нет ни одного случая успешного экономического
развития региона без опережающего развития национальной сети
автомобильных дорог высшей технической категории.
17.
Это мнение основано на детальных экономических исследованиях,проводимых по итогам реализации проекта Highway Interstate System в
США. Еще более мощные позитивные эффекты обеспечит реализация
аналогичного китайского проекта National Trunk Road System of China. Этот
проект позволил создать суммарную протяженность сети межрегиональных
дорог высших технических категорий к концу 2015 года 120 тыс. км [1].
Строительство автодорог высшей технической категории требует
огромных капиталовложений, поэтому экономное расходование средств на
обслуживание существующей инфраструктуры дорог является актуальной
проблемой. Мостовые сооружения на дорогах, построенные десятки лет
назад, не исчерпали свой ресурс, но перестали удовлетворять
предъявляемым к ним требованиям частично из-за физического износа,
частично из-за изменившихся требований. Вернуть мостовым сооружениям
их функциональные качества при незначительных финансовых затратах задача эксплуатирующих организаций, и, в целом, дорожного комплекса.
18.
Цели и задачи исследования способа шпренгельного усиления пролетногостроения мостового сооружения с использованием трехгранных балочных
ферм для сейсмоопасных районов
Мосты и в прежние времена ремонтировали и реконструировали.
Сложнейшей задачей реконструкции является восстановление или
увеличение его грузоподъемности. В современных условиях выбрать
подходящий способ увеличения грузоподъемности - сложная задача
проектирования. Требуется провести обзор имеющихся способов
увеличения грузоподъемности мостов, выявить их достоинства и
недостатки. Здесь следует учитывать не только особенности усиливаемого
сооружения, многообразие известных способов усиления, но и
квалификацию и имеющееся оборудование подрядной организации,
выполняющей комплекс необходимых работ.
19.
Работы по усилению пролетных строений мостов выполняются наряду сремонтными работами, исправляя накопившиеся дефекты. Для выявления и
фиксации дефектов проводится обследование мостового сооружения и его
диагностика *2,3+.
В задачи обследования входят также изучение условий работы мостового
сооружения, выявление причин, вызывающих появления неисправностей и
их влияние на долговечность, безопасность и грузоподъемность. Целью все
этих мероприятий является восстановление эксплуатационных качеств
мостовых сооружений в сложившихся условиях *4+.
Материалы и методы исследования Конструкции усиливающие пролетные
строения мостов можно рассматривать в соответствии с предлагаемой
классификацией, представленной в таблице 1.
Эта классификация позволяет провести анализ конструкций усиления с
разных точек зрения.
20.
таблица 1 Классификация конструкций усиления мостов1 По материалу металлическое неметаллическое
2 По толщине конструкции до 2 см
до 10 см до 20 см более 20 см
3 По способу работы усиления
не напрягаемые напрягаемые
4 По расчетной схеме конструкции усиления
с изменением расчетной схемы без изменения расчетной схемы
5 По способности воспринимать постоянные нагрузки сооружения
только временные нагрузки постоянные и временные нагрузки
21.
Усиление пролетных строений с увеличением площади поперечногосечения несущих конструкций. Эти способы увеличивают несущую
способность конструкций, незначительно снижают подмостовой габарит.
Вместе с тем ликвидируют все дефекты сечения, такие, как сколы, трещины,
отслоение и разрушение защитного слоя бетона. Нет необходимости и
выполнять ремонтные работы.
К недостаткам относятся увеличение собственного веса, «мокрые»
процессы, необходимость опалубки, сложности укладки бетонной смеси и
ее вибрирование. А также сама конструкция усиления не воспринимает
усилия от постоянного веса сооружения, что в железобетонных мостах
является большей частью полной нагрузки.
Этот способ применен для усиления крайних (наиболее напряженных) арок
Астраханского моста в Волгограде (Рис.1) при его реконструкции.
22.
Применить другие способы усиления здесь не представлялось возможнымиз-за кривизны профиля.
Рис. 1. Усиление крайних арок моста в Волгограде
Усиление балочных пролетных строений шпренгелями способно, в
зависимости от конструктивной схемы, воспринимать не только
изгибающие моменты, но и поперечные силы в приопорных зонах.
Здесь нет «мокрых» процессов, поэтому работы можно проводить в любое
время года. Конструкция усиления представлена на рисунке 2:
многоэлементная,
23.
Рис. 2. Шпренгельное усиление мостовой балки *5+. крепится к балке (1)анкерами (3) и состоит из стального стержня или троса (4), соединяемого
муфтой (2).
Стержню придают заданную форму стойки (5) и раскосы (6). Муфта имеет
резьбу и при закручивании создает усилие в стержне - выбирает люфты.
Усилие в тросе определяется расчетом статически неопределимой системы
методом сил.
Такую конструкцию необходимо защищать от коррозии. К недостаткам
относится значительная высота усиления, что уменьшает подмостовой
24.
габарит. Не следует использовать на путепроводах. Существует несколькомодификаций шпренгельных затяжек: треугольные, линейные,
укороченные.
Все они расчитываются, устраиваются и работают одинаково. Возможно
устройство прямых шпренгелей, которые не уменьшают подмостовой
габарит. Однако такое усиление воспринимает меньший изгибающий
момент за счёт малого плеча используемых усилений является усиление
наклеиванием швеллера на
25.
Рис. 3. Усиление балок путепровода в Волгограде. ребро мостовой балки(Рис. 3).
Этот вид усиления наиболее прост в исполнении, не уменьшает габарит.
26.
Может применяться только на балках из обычного железобетона ивоспринимать небольшие изгибающие моменты из-за малого плеча
внутренней пары и использования швеллера из обычной стали.
Одним из лучших усилений следует считать усиление напрягаемыми
пучками высокопрочной проволоки, представленной на рисунке
4. Это усиление воспринимает как временную нагрузку, так и постоянную.
При соответствующем креплении и усилии натяжения оно способно
значительно повысить несущую способность пролетного строения. Так
можно усиливать любые балки мостов. Однако натяжение - сложный
процесс, требует грамотного инженерного решения и исполнения.
Сложности связаны с креплением троса и установкой домкратов, а также с
равномерностью передачи усилия натяжения. Поэтому этот способ не
27.
всегда применяется или часто реализуется не в полном объеме снедогрузкой пролетных строений *6+.
Рис. 4. Усиление напрягаемым пучком *7+.
28.
В последнее десятилетие активно развиваются способы усилениястроительных конструкций, основанные на использовании композиционных
материалов *8, 9+. Композиционные материалы в виде лент из углеродных
волокон применяются при реконструкции мостовых сооружений, чему
посвящено целый ряд исследований *10-13].
Преимуществами способ шпренгельного усиления пролетного строения
мостового сооружения с использованием трехгранных балочных ферм
для сейсмоопасных районов, по сравнению с традиционными материалами
и методами усиления являются малый собственный вес элементов
усиления, малые габаритные размеры, высокая коррозионная стойкость,
простота исполнения, проведение работ по усилению без перерыва
движения по мостам.
Мостостроительные организации, для того, чтобы легализовать применение
углеродных лент и ламелей, провели испытания усиленных конструкций и
29.
создали свои ведомственные нормативные документы (Стандарторганизации. СТО - 01 - 2011).
Однако до сих пор нет государственного стандарта на прочностные качества
углеволокна, есть только рекомендации производителя, а это не одно и то
же. Усиление углеволоконными лентами не может воспринимать
постоянные нагрузки от сооружения и обычные временные, так как работы
ведутся без остановки движения по мосту. Таким образом усиление не
разгружает перенапряженные несущие конструкции, а только предохраняет
от возможно большего нагружения. Перед применением такого усиления
необходимо выполнить ремонт пролетных строений, так как ленты
наклеиваются на ровную поверхность. Ленты закрепляются приклеиванием
к усиливаемой конструкции, и если в процессе эксплуатации произойдет
отклеивание, то возможно разрушение пролетного строения.
Можно устранить ряд недостатков традиционного использования
углеволоконных ламелей и нового способ шпренгельного усиления
пролетного строения мостового сооружения с использованием
30.
трехгранных балочных ферм для сейсмоопасных районов еслииспользовать устройство их натяжения, предложенного в исследовании
[14].
Способ шпренгельного усиления пролетного строения мостового
сооружения с использованием трехгранных балочных ферм для
сейсмоопасных районов с использованием, натяжение ламели устранит
угрозу отклеивания, позволит воспринять частично усилия от временной и
постоянной нагрузки и повысит надежность конструкции усиления, и в
целом мостового сооружения.
Выводы
1. Многообразие способов увеличения грузоподъемности мостов с
использованием способа А.М.Уздина (ПГУПС) шпренгельного усиления
пролетного строения мостового сооружения с использованием
трехгранных балочных ферм для сейсмоопасных районов позволяет
избрать наиболее эффективный , это способ шпренгельного усиления
31.
пролетного строения мостового сооружения с использованиемтрехгранных балочных ферм для сейсмоопасных районов.
2. При выборе способа усиления следует рассматривать все подходящие
способы с учетом особенностей сооружения условий эксплуатации и
квалификацию исполнителя.
3. Неверный выбор способа усиления и напряжения в тросах не
способствует разгружению несущих конструкций пролетного строения,
которые продолжают испытывать завышенные напряжения и, накапливая
дефекты, постепенно разрушаются.
4. При устройстве усиления выбранным способом, всегда следует
предусматривать мероприятия по разгрузке пролетного строения, с тем,
чтобы конструкция усиления в своей работе могла воспринимать как
временную нагрузку, так и часть постоянной.
Литература
32.
1. Блинкин М. Вечные ценности: почему нужно строить дороги запределами городов. URL: rbc.ru/opinions/economics/17/03/2016/
56ea97339a79477c5c6cfaa3?from=materials_on_subject
2. Макаров А.В., Крошнева Е.В., Файзалиев А.Ф., Павлова М.А., Лепехина
Д.М. Обследование мостовых сооружений с помощью современного
оборудования. Инженерный вестник Дона. 2021. № 7. URL:
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2021/7095.
3. Makarov AV., Kalinovsky S.A., Ereschenko N.V., Pavlova M.A. Some aspects
of the bridges' functional qualities restoration. IOP Conference Series: Materials
Science and Engineering. Vol. 1083: International Scientific Conference
«Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative
Development» (CATPID 2020, p. II). IOP Publishing, 2021. 7 p. (012069). URL:
iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/1083/1/012069/pdf. Doi:10.1088/1757-899X/1083/1/012069.
33.
4. Макаров А.В., Гулуев Г.Г., Шатлаев С.В. Реконструкция путепровода кактребование безопасности. Инженерный вестник Дона. 2017. № 2. URL:
ivdon.ru/ru/magazine/archive/N2y2017/4161.
5. StudFiles. Файловый архив студентов. URL:
studfile.net/preview/4306357/page:48/
6. Белый А.А., Зайцев В.М., Карапетов Э.С. Опыт эксплуатации усиленных
железобетонных мостовых сооружений Санкт-Петербурга. Интернет-журнал
«Науковедение», Том 9, №3. URL: naukovedenie.ru/PDF/08TVN317.pdf.
7. Усиления мостов - фото. URL: stranabolgariya.ru/foto/usileniyamostov.html.
8. Маяцкая И. А. Федченко А. Е. Беляева Д. А. Применение новых
материалов при усилении строительных конструкций подземных
сооружений и мостовых переходов. Молодой исследователь Дона. 2018.
№5. URL: mid- journal.ru/publications/5-2018
9. Васильев В.В. Композиционные материалы. Справочник. М.
Машиностроение. 1990. 512 с.
34.
10. Кугаевский Н.М., Овчинников И.И. Оценка эффективности усиленияжелезобетонных балок пролетных строений автодорожных мостовых
сооружений полимерными композиционными материалами. Вестник
Евразийской науки, 2021. Т 13. №2. URL: esj .today/PDF/09SAVN221 .pdf
11. Хрюкин А.А., Смолина М.В. Оценка напряженно- деформированного
состояния пролетных строений моста, усиленного композитными
материалами. Наука и образование. 2016. №4. URL:
cyberleninka.ru/article/n/otsenka-napryazhenno-deformirovannogosostoyaniya- proletnyh-stroeniy-mosta-usilennogo-kompozitnymimaterialami/viewer
12. Бокарев С.А., Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования
изгибаемых железобетонных элементов, усиленных КМ. Известия Вузов.
Строительство. 2010, №2. С. 112-124.
13. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Михалдыкин Е.С.
Анализ экспериментальных исследований по усилению железобетонных
конструкций полимерными композитными материалами. Часть 1
35.
Отечественные эксперименты при статическом нагружении. Интернетжурнал «Науковедение» Том 8, 2016. №3. URL:naukovedenie.ru/PDF/24TVN316.pdf
14. Makarov A.V., Rekunov S.S. Strengthening bridge spans by composite
materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 687:
International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety
(ICCATS-2019) Issue 3: Construction, buildings and structures. [Published by IOP
Publishing], 2019. 7 p. URL: iopscience.iop.org/article/10.1088/1757899X/687/3/033038/pdf. Doi:10.1088/1757-899X/687/3/033038.
References
14. Способ Уздина А. М. шпренгельного усиления пролетного строения
мостового сооружения с использованием трехгранных балочных ферм
для сейсмоопасных районов
36.
1. Blinkin M. Vechny'e cennosti: pochemu nuzhno stroit dorogi za predelamigorodov. [Eternal values: why it is necessary to build roads outside cities] URL:
rbc.ru/opinions/economics/17/03/2016/56ea97339a
79477c5c6cfaa3?from=materials on subject
2. Makarov A.V., Kroshneva E.V., Fajzaliev A.F., Pavlova M.A., Lepexina D.M.
Inzhenernyj vestnik Dona. 2021. № 7. URL:
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2021/7095.
3. MakarovA.V., Kalinovsky S.A., Ereschenko T.V., Pavlova M.A. Some aspects
of the bridges' functional qualities restoration. IOP Conference Series: Materials
Science and Engineering. Vol. 1083: International Scientific Conference
«Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative
Development» (CATPID 2020, p. II). IOP Publishing, 2021. 7 p. (012069). URL:
iopscience.iop.org/article/10.1088/1757899X/1083/1/012069/pdf.Doi:10.1088/
175 7-899X/1083/1/012069.
4. Makarov A.V., Guluev G.G., Shatlaev S.V. Inzhenernyj vestnik Dona. 2017.
№ 2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N2y2017/4161.
37.
5. StudFiles. Fajlovy'j arxiv studentov. [Student File Archive]. URL:studfile.net/preview/43063 57/page:48/
6. Bely'j A.A., Zajcev V.M., Karapetov E'.S. Internet-zhurnal «Naukovedenie».
Tom 9. №3. URL: naukovedenie.ru/PDF/08TVN317.pdf.
7. Usileniya mostov - foto. [Bridge Reinforcements - Photo]. URL:
stranabolgariya.ru/foto/usileniya-mo stov.html.
8. Mayaczkaya I. A. Fedchenko A. E. Belyaeva D. A. Molodoj issledovateF
Dona. 2018. №5. URL: mid-journal.ru/publications/5-2018/
9. Vasil'ev V.V. Kompozicionny'e materialy' spravochnik. [Composite materials
reference book] M. Mashinostroenie. 1990. 512 p.
10. Kugaevskij N.M., Ovchinnikov I.I. Vestnik Evrazijskoj nauki, 2021. T 13. №2.
URL: esj.today/PDF/09SAVN221.pdf
11. Hryukin A.A., Smolina M.V. Nauka i obrazovanie. 2016. №4. URL:
cyberleninka.ru/article/n/otsenka-napryazhenno-deformirovannogo-
38.
sostoyaniya- proletnyh-stroeniy-mosta-usilennogo-kompozitnymimaterialami/viewer12. Bokarev S.A., Smerdov D.N. Izvestiya Vuzov. Stroitel'stvo. 2010, №2, pp.
112-124.
13. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., CHesnokov G.V., Mihaldykin E.S.
Internet-zhurnal «Naukovedenie» Tom 8, 2016. №3. URL:
naukovedenie.ru/PDF/24TVN316.pdf
14. Makarov A.V., Rekunov S.S. Strengthening bridge spans by composite
materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 687:
International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety
(ICCATS-2019) Issue 3: Construction, buildings and structures. [Published by IOP
Publishing], 2019. 7 p. URL: iopscience.iop.org/article/10.1088/1757899X/687/3/033038/pdf. Doi:10.1088/1757-899X/687/3/033038.
Инженерный вестник Дона, №10 (2023)
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n10y2023/8767
39.
© Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007-2023Инженерный вестник Дона, №10 (2023)
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n10y2023/8767
© Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007-2023
Повышения грузоподъемности железнодорожного пролетного
строения мостового сооружения с использованием
пространственных трехгранных ферм арочного типа , на основании
изобретений №№ 80417, 266595, 1143895, 1168755, 1174616,
165076 из стальных конструкций покрытий производственных
здании пролетами 18, 24 и 30 м с применением замкнутых
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
«Молодечно» (серия 1.460.3-14 ГПИ «Ленпроектстальконструкция»
40.
) для системы несущих элементов и элементов проезжей частидорожного сборно-разборного пролетного надвижного строения
дорожного моста, с быстросъемными упругопластичными
компенсаторами со сдвиговой фрикционно-демпфирующей
жесткостью со сдвиговой фрикционно-демпфирующей
прочностью, согласно заявки на изобретение «КОНСТРУКЦИЯ
УЧАСТКА ПОСТОЯННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ
СИСТЕМЫ, ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ типовых
структурных серии 1.460.3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция",
стальные конструкции покрытий производственных» №
2022111669 от 25.05.2022, «Сборно-разборный железнодорожный
мост» № 2022113052 от 27.05.2022, «Сборно-разборный
универсальный мост» № 2022113510 от 21.06.2022,
«Антисейсмический сдвиговой компенсатор для гашения колебаний
пролет. строения моста» № 2022115073 от 02.06.2022 и на осн.
изобрет 1143895, 1168755, 1174616, 2550777, 2010136746, 165076.
41.
42.
Ниже приводится иллюстрация нового конструктивного решения по усилению несущих строительных конструкций балочных автомобильных мостов сиспользованием пространственных трехгранных ферм -балок Новокисловодск арочного типа
43.
44.
Более подробно смотрите заявку на изобретение "Способ усиления пролетного строения мостового сооружения с использованием пространственныхтрехгранных структур для сейсмоопасных районов (аналог № 80471, № 266598 ) от 26.12.2023
Ключевые слова: мост, усиление, трехгранные фермы-балки, новокисловодск, несущая способность, повышение грузоподъемности Заявка на изобретении:
««Способ усиления пролетного строения мостового сооружения с использованием комбинированных пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных
районов Отправлено в (ФИПС) от 26.12.2023
Заключение : На основании прямого упругопластического расчета стальных ферм-балок с большими перемещениями на предельное равновесие и
приспособляемость (А.Хейдари, В.В.Галишникова) и анализа результатов расчета проф дтн ПГУПС А.М.Уздина, можно сделать следующие выводы. 1.
Очевидным преимуществом квазистатического расчета пластинчатых балок с пластинчато -балочной системой с упруго пластинчатыми сдвиговыми компенсаторами
, является его относительная простота и высокая скорость выполнения, что полезно на ранних этапах вариантного проектирования армейских ангаров от дронов камикадзе , с целью выбора наиболее удачного технического решения. 2. Допущения и абстракции, принимаемые при квазистатическом расчете, рекомендованном ,
приводят к значительному запасу прочности стальных ферм и перерасходу материалов в строительных конструкциях. 3. Рассматривалась упругая стадия работы , не
допускающая развития остаточных деформаций. Модульный анализ, являющийся частным случаем динамического метода, не применим при нелинейном
динамическом анализе. 4. Избыточная нагрузка, действующее при чрезвычайных и критических ситуациях на трехгранную ферму- балку и изменяющееся по
координате и по времени, в SCAD следует задавать дискретными загружениями фермы-балки . Каждому загружению соответствует свой график изменения значений и
45.
время запаздывания. 5. SCAD позволяет учесть относительное демпфирование к коэффициентам Релея, только для первой и второй собственных частот колебаний ,что приводит к завышению демпфирования и занижению отклика для частот возмущения выше второй собственной. Данное обстоятельство может привести к
ошибочным результатам при расчете сложных механических систем при высокочастотных возмущениях (например, взрыв). 6. Динамические расчеты пластинчато балочной системы на воздействие от дронов-камикадзе (беспилотника), выполняемые в модуле «Прямое интегрирование уравнений движения» SCAD, позволят
снизить расход материалов и сметную стоимость при строительстве армейских ангаров . 7. Остается открытым вопрос внедрения изобретения "Способ усиления
пролетного строения мостового сооружения с использованием комбинированных пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов" ,
рассмотренной инновационной методики в практику проектирования и ее регламентирования в строительных нормах и приспособление трехгранной фермы с
неразрезными поясами пятигранного составного профиля с предварительным напряжением для плоских покрытий, с применением замкнутых гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно", серия 1.460.3-14 "Ленпроекстальконструкция") для критических и чрезвычайных ситуация для компании
"РФ-Россия" для системы несущих элементов и элементов при строительстве, с упруго пластичными компенсаторами , со сдвиговой фрикционно-демпфирующей
жесткостью по изобр. проф дтн А.М.Уздина №№1143895, 1168755, 1174616
46.
47.
48.
Великолепная семерка : Авторы разработчики «Способа надстройки пятиэтажного здания без выселения» для беженцев Херсона, Мариуполя, Бахмута, с использемсверхпрочных и сверхлегких комбинированных пространственных структурных трехгранных ферм, с предварительным напряжением, для плоских покрытий, с
неразрезыми поясами пятигранного составного профиля. Изобретатели : Елисев В.К, Коваленко А. И, Егорова О.А,Уздина А. М, Богданова И.А, Елисеева Я.К (981) 27649-92, (981) 886-57-42 [email protected]
49.
т/ф (812) 694-78-10, (921)962-67-78, (911) 175-84-65, ( 981) 276-49-92
[email protected] [email protected]
[email protected]
[email protected] [email protected]
Введение
По данным Росавтодора общая протяженность сети автомобильных дорог России более 1 млн. километров, а к 2030 г. она должна достигнуть показателя в 1,7 млн.
километров. В ближайшие годы предстоит как активное строительство новых, так и реконструкция старых автомобильных дорог для возможности пропуска
транспортных потоков с все большей интенсивностью, а это в свою очередь приведет к увеличению нагрузки на искусственные сооружения дорожной сети, к которым
относятся автомобильные мосты.
В то же время, происходит постоянное ужесточение норм и увеличение нормативных нагрузок, на которые должны быть запроектированы новые и реконструированы
существующие мосты. Зачастую изменение строительных норм и увеличение нагрузок влечет за собой необходимость в усилении пролетных строений мостов с
увеличением их несущей способности. Кроме того, в эксплуатируемых мостовых конструкциях, постоянно возникают различные дефекты и повреждения связанные
как с воздействием внешней неблагоприятной среды, так и с физическим износом сооружения.
В настоящее время на федеральных и территориальных дорогах России эксплуатируется более 25000 автомобильных мостов, из них более 90% составляют
железобетонные мосты с типовыми пролетными строениями балочного типа с длиной пролетов до 24м *1+.
Существует несколько способов увеличения несущей способности реконструируемых пролетных строений мостов *2+:
- наращивание сечения нижней растянутой арматуры;
- устройство разгружающей шпренгельной системы из стальных профилей;
- устройство усиливающей системы из композитных материалов.
При этом варианты усиления с применением стальных арматурных и профильных элементов обладают рядом недостатков:
- увеличение собственного веса конструкции, что может быть существенно для сильно ослабленного сооружения;
- существенное уменьшение подмостового габарита;
50.
- технологические сложности с соединением существующих и вновь устанавливаемых элементов для их совместной работы, необходимость вскрытия существующихарматурных стержней для приварки к ним новых;
- необходимость в дополнительных работах по антикоррозийной обработке стальных элементов усиления и периодических ремонтах антикоррозийного покрытия.
рис. Общий вид автомобильного моста через р. Мулянка
- снижение архитектурной выразительности и эстетических свойств усиленной конструкции, кроме того, психологический дискомфорт у населения от осознания
«ненадежности» сооружения.
Системы усиления на основе композитных материалов лишены подобных недостатков, т.к. обладают ничтожно малым весом по сравнению со стальными
элементами, не подвержены коррозии даже в агрессивных средах, высота сечения элементов усиления из композитного материала ничтожно мала и практически не
изменяет подмостовой габарит сооружения. Кроме того, после соответствующей обработки усиленной поверхности (окраска, шпаклевка и т.п.), композитные
элементы усиления не заметны невооруженным глазом и никак не меняют эстетических свойств сооружения.
Для усиления моста через р. Днепр в Смоленской области инженерами Сейсмофонд СПб ГАСУ предложено повышение грузоподъемности за счет использования
неразрезных арочных ферм-балок аварийных железнодорожных и автомобильных пролетных строений мостового сооружения, узлов и фрагментов за счет
проскальзывания сдвигового компенсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина установленного на арочных ферм-балок в ПК SKAD, фрагментов и узлов в СПб ГАСУ
элементов трехгранных ферм -балок пролетного строения железнодорожного моста с неразрезными поясами, предварительным напряжением , из арочных
ферм-балок -шпренгельного типа и комбинированных систем, шпренгельного типа, на основании заявки на изобретение от 26.12.2023 "Способ усиления
пролетного строения мостового сооружения с использованием пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов (аналог № 80471, №266598
)
Предлагается использовать демпфирующий компенсатор, гасителя динамических колебаний и сдвиговых напряжений с учетом сдвиговой жесткости в ПК SCAD (
согласно СП 16.1330.2011 SCAD п.7.1.1 сдвиговая с учетом действий поперечных сил ) антисейсмическое фланцевое фрикционное соединение для сборноразборного быстрособираемого железнодорожного армейского моста из стальных конструкций покрытий производственных здании пролетами 18, 24 и 30 м с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодечно» (серия 1.460.3-14 ГПИ «Ленпроектстальконструкция» ), согласно
51.
заявки на изобретение от 14.02.2022 "Огнестойкий компенсатор -гаситель температурных напряжений", заявки № 2022104632 от 21.02.2022 , "Фрикционнодемпфирующий компенсатор для трубопроводов", заявки № 2021134630 от 29.12.2021 "Термический компенсатор- гаситель температурных колебаний", заявки №2022102937 от 07.02.2022 "Термический компенсатор- гаситель температурных колебаний СПб ГАСУ,"заявки "Фланцевое соединения растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами" № а 20210217 от 23.09. 2021, заявки "Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения" №
а20210051, заявки "Компенсатор тов Сталина для трубопроводов" № а 20210354 от 22.02. 2022, Минск, "Антисейсмическое фланцевое фрикционное соединения
для сборно-разборного моста", закрепленная с помощью фрикционно-подвижных соединениях с контролируемым натяжением (ФПС), выполненных в виде
болтовых соединений (латунная шпилька с пропиленным в ней пазом и забитым в паз шпильки, демпфирующим медным обожженным клином, согласно
изобретениям: патенты №№1143895, 1168755, 1174616, № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при
взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для
поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013 на протяжных фрикционно-подвижных соединениях, фланцевых фрикционноподвижных соединений (ФПС) трубопроводов (фланцевые фрикционно-подвижные соединения с прямыми или косыми стыками) для подключения к
цилиндрическим резервуарам, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов по шкале МСК -64).
Таким образом, любая нагрузка, расположенная симметрично по отношению к продольной оси моста, распределяется между главными балками пропорционально их
жесткости.
В расчете были учтены постоянные нагрузки от собственного веса строительных конструкций моста, определенные по результатам его натурного обследования, и
временные нагрузки от автотранспортных средств по . Кроме того, конструкции пролетного строения были рассчитаны на пропуск сверхнормативной подвижной
нагрузки от автоколонны с коксовой камерой массой 213т.
Максимальный изгибающий момент от расчетных нагрузок в середине пролета главных балок составил M = 260тм, а максимальная поперечная сила на опоре главных
балок Q = 61т. При этом, несущая способность существующих неусиленных балок пролетного строения по моменту
= Создать карусель Добавьте описание 194тм, а по поперечной силе = Создать карусель Добавьте описание 54т.
Таким образом, по результатам проверочных расчетов, главные балки пролетного строения моста не обладали достаточной несущей способностью для восприятия
сверхнормативных нагрузок при транспортировке тяжелого оборудования, поэтому было принято решение об усилении главных балок пролетного строения и плиты
проезжей части на участках с трещинами. В качестве элементов усиления была выбрана система из композитных материалов на основе углеродных и базальтовых
волокон.
4. Конструктивные решения по усилению моста
Наиболее распространенным решением при усилении балок пролетных строений мостов , это конструктивное решения по усилению несущих строительных
конструкций балочных автомобильных мостов и повышению грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения с использованием пространственных
трехгранных ферм -балок Новокисловодск арочного типа, быстровозводимых комбинированных пространственных структур из трехгранных неразрезных
ферм -балок предварительно -напряженных с большими перемещениями на предельное равновесие, с учетом приспособляемости с использованием
сдвиговых демпфирующих компенсаторов из тросовой гильзы (втулки) ( гасителя сдвиговых напряжений ) при импульсных растягивающихся нагрузках ,
для улучшения демпфирующей способности болтовых соединений
52.
Данное решение позволяет повысить несущую способность конструкции примерно на 200%, но к рассматриваемому случаю данный вариант не применим, т.к.требуется повысить несущую способность главных балок более чем на 100 %, поэтому предложен новый способ увеличения несущей способности балок пролетного
строения путем послойного внешнего армирования композитным материалом в три этапа.
Заключение
Предложенный в данной работе новый способ усиления сборных железобетонных балок пролетных строений мостовых конструкций с использованием
пространственных трехгранных ферм -балок Новокисловодск арочного типа, быстровозводимых комбинированных пространственных структур из трехгранных
неразрезных ферм -балок предварительно -напряженных с большими перемещениями на предельное равновесие, с учетом приспособляемости , с
использованием сдвиговых демпфирующих компенсаторов из тросовой гильзы (втулки) ( гасителя сдвиговых напряжений ) при импульсных растягивающихся
нагрузках , для улучшения демпфирующей способности болтовых соединений и повышению грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения с
использованием пространственных трехгранных ферм -балок Новокисловодск арочного типа, быстровозводимых комбинированных пространственных
структур из трехгранных неразрезных ферм -балок предварительно -напряженных с большими перемещениями на предельное равновесие, с учетом
приспособляемости с использованием сдвиговых демпфирующих компенсаторов из тросовой гильзы (втулки) ( гасителя сдвиговых напряжений ) при
импульсных растягивающихся нагрузках , для улучшения демпфирующей способности болтовых соединений
УДК 624.272 Коваленко А.И., Уздин А. М ., Егорова О А. Темнов В Г
Повышение грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за счет применения комбинированных пространственных трехгранных структур для
сейсмоопасных районов»
Автор, ответственный за переписку: Коваленко Елена Ивановна , e-mail: [email protected] [email protected] [email protected] (812) 694-7810 ( 921)
944-67-10
Аннотация. В статье представлен метод повышение грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за счет применения комбинированных
пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов, как одна из составляющих комплексного мониторинга объектов транспортной
инфраструктуры. Приведены примеры систем контроля технического состояния мостов, изложены инновационные подходы к прочностному мониторингу.
Применены новейшие технологии обследования и расчета свайного фундамента на примере одной из опор железнодорожного моста и повышение
грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за счет применения комбинированных пространственных трехгранных структур для
сейсмоопасных районов
Испытательной лабораторией СПб ГАСУ Сейсмофонд выполнены работы по обследованию конструкции и повышение грузоподъемности пролетного строения
мостового сооружения за счет применения комбинированных пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов,
после окончания строительных работ по сооружению
53.
В конце работы сделан вывод о целесообразности проделанных мероприятий и по повышение грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения засчет применения комбинированных пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов
Ключевые слова: повышение, грузоподъемность, пролетное строение мостового сооружения, применения, комбинированных, пространственных, трехгранных
структур, сейсмоопасный, район, свайный фундамент, мост; численное моделирование; напряженно- деформированное состояние; грунтовый массив;
технологический регламент; проект производства работ
В современном мире мостостроение является неотъемлемой частью формирования транспортной инфраструктуры. К мостовым сооружениям предъявляются
эксплуатационные, экономические, экологические, архитектурные и расчетно-конструктивные требования
1 . Перед застройщиком часто встают разного рода задачи, решение которых невозможно без применения нестандартных технических подходов, для повышения
грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за счет применения комбинированных пространственных трехгранных структур для
сейсмоопасных районов,
Мониторинг технического состояния мостовых конструкций является актуальной задачей, которая заключается в эффективном контроле, надежном анализе,
рациональной интерпретации данных, а также обеспечении правильного принятия решений по эффективному управлению мостовой инфраструктурой и повышение
грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за счет применения комбинированных пространственных трехгранных структур для
сейсмоопасных районов
На сегодняшний день по всему миру активно разрабатываются технологии контроля технического состояния мостов, позволяющие оценивать их состояние без
непосредственного доступа к конструкции и нарушения движения .
Одним из важных критериев выбора повышение грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за счет применения комбинированных
пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов,
рациональной технологии усиления фундаментов является соотношение прочности и экономичности, что способствует не только восстановлению несущей
способности фундамента, но и возможности экономии материалов и снижения трудозатрат
В представленной работе рассмотрено повышение грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за счет применения комбинированных
пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов. Конструкция повышение грузоподъемности пролетного строения мостового сооружения за
счет применения комбинированных пространственных трехгранных структур для сейсмоопасных районов показана на рисунке 1
54.
Поглотители пиковых напряжений нагрузок рассеивание за счет проскальзывания Для Петербуржского Дневника Вечернего Петербурга и муниципальной газеты Озеро ДолгоеГлавный редактор В Д Бенеманский пр Испытателей 31 к 1 контактный тел редакции 301-05-01
Уздин Александр Михайлович, Егорова Ольга Александровна, Коваленко Александр Иванович,Коваленко Елена Ивановна , Елисеев Владислав
Кириллович, Елисеева Яна Кирилловна, Богданова Ирина Александровна изобрели поглотитель рассеиватель пиковых напряжений, нагрузок
с проскальзыванием (ППНН) для аварийного, пролетного строения металлических железнодорожных мостов с ездой понизу на
безбалластных плитах мостового полотна пролетами 33 -110 метров , для повышения грузоподъемности мостовых сооружений в два раза
без остановки движения поездов согласно изобретению "Способ усиления основания пролетного строения мостового сооружения с использованием
подвижных треугольных балочных ферм имени В.В.Путина" MПK E 01 D 2106 № 2024106154 вх 013574 дата поступления 05.03.2024 и "Способ
имени Уздина А М. шпренгельного усиления пролетного строения мостового сооружения с использованием треугольных балочных ферм для
сейсмоопасных районов " МПК E 01 D 22/00 https://t.me/resistance_test (812) 694-78-10
Однако , закономерный мостопад и ужасный развал мостостроения как
закономерность, вредного управления и некомпетентности фарисействующих
сионистов, разномастной антирусской сволочи, заполонившие коридоры власти,
средств массовой информации, редакции и банки, министерские кабинеты, кресла
депутатов, под руководством корыстных приспособленцев, сионистских
прихвостней -господ высшей расы ( лобби Израиля), которых куют раввины в
синагогах Хазарской Федерации в колонии Израиля и США
Более подробно закономерном мостопаде в газете «Наша версия» № 37 от 25
сентября 2017, и вредителской деятельности и саботаже по не использованию
изобретений №№ 1143895,1174616, 1168755 SU, патента "Опора сейсмостойкая",
55.
№165076, Бюл. № 28 от 10.10.2016, патента № 2010136746 E 04 C2 2/00,опубликованного 20.01. 2013 "Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с
использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений ,
использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для
поглощения взрывной и сейсмической энергии", опубликованного 20.01. 2013 ",
изобретения "Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижного соединение
трубопроводов", (заявка № 2018105803/20(008844) F16 L ,23/02 от 15.02.2018 ),
изобретения "Опора сейсмоизолирующая маятниковая" ( заявка " 201611919967 /
20 ( 031416) от 23.05.2016. ОО "Сейсмофонд" : seismofond.ru
[email protected] [email protected] (968) 185-49-83, (931) 215-83-94,
(921) 407-13-67
УДК 624.042.8:699.841 проф. дфмн Малафеев. Доц ктн О.А.Егорова, проф. дтн
Мажиев Х.Н , проф дтн А.М. Уздин Коваленко А.И., Елисеева И.А Андреева
Е.И. skype: [email protected]
skype: seismic_rus skype: ooseismofond_1
seismofond.ru [email protected] 197371, Ленинград, а/я газета "Земля
56.
РОССИИ" (968) 185-49-83, ( 921) 407-13-67 , (953) 151-36-59 ОГРН :1022000000824
197371, СПб, а/я газета "Земля РОССИИ" seismofond.ru [email protected]
skype: zemlyarossii_2
Аннотация. Проведен краткий обзор сейсмоизолирующих элементов мостов,
сооружений, здания, дано описание математических моделей и компьютерное
моделирование в механике деформируемых сред и конструкций, содержащих
характер работы телескопических маятниковых опор на фрикционно-подвижных
соединениях закрепленных на с фрикци -болтах с пропиленным пазом в латунной
шпильке и одинаково забитым обожженным медным клином , а также методы
лабораторных испытаний фрагментов и узлов фрикционно-подвижных соединений
(ФПС) с применением упруго фрикционных систем на сейсмическое воздействие.
Для лабораторных испытаний узлов и фрагментов упруго-фрикционных систем и
фрикционно -подвижных соединений в ПК SCAD мостов, сооружений, зданий был
выбран тип сейсмоизоляторов - телескопической маятниковой опоры, согласно
патента № 165076 "Опора сейсмостойкая", и изобретение "Опора
сейсмоизолирующая маятниковая" ( заявка " 201611919967 / 20 ( 031416) от
23.05.2016. В программном комплексе ПК SCAD замоделировано воздействие
землетрясения на мосты, сооружения, здание без и при наличии демпфирующих
57.
виброгасящих элементов в конструкции - типа маятниковых сейсмостойкаятелескопическая опор (МТ ТО) .
Выполнены с помощью компьютерныъ технологий, испытания фрагментов и
узлов ФПС с помощью математического и компьютерного моделирования в
механике демпфирующих сред и конструкций в ПК SCAD и проведены расчеты и
проведена оценка эффективности использования данных опор. На основе подбора
реологических свойств используемой фрикционно-подвижные соединения
(упруго -фрикционных систем) определены оптимальные параметры
телескопической опор, при которых нагрузки на конструкцию здания ниже
критических. Приведена оценка надежности работы элементов здания с системой
сейсмоизоляции в виде телескопических маятниковый опор. К недостаткам
примененных опор относится возникновение значительных перемещений при
большепериодных сейсмических воздействиях, для устранения которых, возможно,
следует применять систему из маятниковых , телескопических опор в сочетании с
другими средствами сейсмозащиты, например : УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ
УДАРНЫХ И ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ 167 977
Ключевые слова: система сейсмозащиты, маятниковые, телескопические
сейсмоизолирующая маятниковая опора, сейсмоизоляторы, демпфирование,
58.
линейно-спектральный метод, оценка надежности, численный , аналитеческиймедод, оптимизация, индентификация, програмное моделирование, динамические,
статические задачи теонии устойчивости, наномеханика, вязкоупругопластичность
59.
В данной научной статье ОО «Сейсмофонд» освещены вопросы примененияразличных систем взрывозащиты, сейсмозащиты, в т.ч. с использованием
маятниковый телескопических опор на фрикционо -подвижных опор (ФПС)
маятникового типа (ОС МТ ), для защиты мостов и путепроводов от разрушения
при взрывах и обстрелах воюющих сторон , способных выдержать
многокаскадного демпфирования при динамических и импульсных
растягивающих нагрузках от взрывной воздушной волны мостов, путепроводов
сооружений, расположенных в зоне вооруженного конфликта ДНР, ЛНР на
востоке Украины .
Рассмотрен линейно-спектральный расчет частично разрушенных мостов,
путепроводов с применением системы активной взрывозащиты, виброзащиты,
60.
сейсмоизоляции в виде опор сейсмостойких маятникового типа (ОС МТ ) и безнее в программном комплексе «SCAD».
Координационным Комитетом ОО «Сейсмофонда» произведен сравнительный
анализ результатов расчета методом математического и компьютерного
моделирования в механике деформируемых сред и конструкций пролетных
строений и пилонов разрушенных мостов
Ключевые слова: линейно-спектральный метод, физическое и математическое
моделирование взаимодействие моста, путепровода с геологической средой опоры
сейсмостойкой маятникового типа ( ОС МТ ), взрывозащита, сейсмозащита,
сейсмоизоляция, сейсмическое воздействие, опоры сейсмостойкие, воздушная
ударная волна, теория устойчивости, динамика и прочность, пролетное строение,
пилоны, строительная механика, динамические и статические задачи, упругие
фрикционные системы,
Для защиты от взрывов мостов, путепроводов, пролетных строений ,
сооружений, расположенных в зоне боевых действий, не применяются различные
системы активной взрывозащиты, сейсмозащиты, в т.ч. сейсмостойкие опоры
маятникового типа ( ОС МТ).
61.
62.
63.
64.
65.
Рис 1 Фотографии (фотофиксация) , разрушенных от взрывов мостов вНовороссии, ДНР, ЛНР, с места боевых действий , военкора националпатриотического ИА «КРЕСТЬЯНинформАГЕНТСТВО» , информационного
ополченца, военно –полевой редакции газеты «Земля РОССИИ», позывной
спецкора «Сталинский Сокол». Тел редакции «ЗР» (921) 407-13-67
66.
[email protected] skype : seismic_ruc 197371, Ленинград, а/я газета «ЗемляРОССИИ»
В данной работе исследуется эффективность применения сейсмостойких опор (
патент на полезную модель № 165076, бюллетень № 28, опубликовано 10.10. 2016,
МПК E04 9/02, патентообладатели Андреев Борис Александрович, Коваленко
Александр Иванович, взрывоизолирующие, сейсмоизолирующих опор
сейсмостойких маятникового типа ( ОС МТ).
Железнодорожный транспорт имеет исключительное значение для
жизнеобеспечения братской Украинской территорий , подверженных военным
действиям и сейсмическим воздействиям, особенно в урбанизированных районах:
при землетрясениях в местах сосредоточения населения и развернутой
экономической жизни требуются экстренные меры по спасению людей,
материальных ценностей, а затем по первоочередному восстановлению
разрушенных объектов.
Между тем при сильных взрывах и землетрясениях железные дороги
достаточно часто подвергаются серьезным разрушениям. Например, в Армении,
при Спитакском землетрясении 1987 г., практически полностью был разрушен
участок железной дороги от Кировокана до Ленинакана. Его восстановление велось
силами военных железнодорожников в течение 7 дней. Все это время
67.
пострадавшие испытывали острую нужду в спасательных средствах, питьевой воде,медикаментах. Промышленность района была парализована в течение нескольких
месяцев. Подобная обстановка складывалась и в других странах, например во
время землетрясений в Кобе (Япония) и на Тайване.
Таким образом, обеспечение срочных перевозок в районах ведения военных
действии, военных боестолконовений или сильных землетрясений, невозможно
без принятия мер по повышению взрывостойкости и сейсмостойкости самих
железных дорог, позволяющих осуществлять эти перевозки. Однако до настоящего
времени комплексная постановка этой проблемы и четкая концепция ее решения
отсутствуют. Вопрос об этом поднимался специалистами Петербургского
университета путей сообщения о общественной организацией инвалидов
«Сейсмофонд», как в научной , так и в учебной литературе. См. seismofond.ru ka-ivanovich.narod.ru fond-rosfer.narod.ru stroyka812.narod.ru
krestianinformburo8.narod.ru
В СССР проблеме взрывопожаростойкости и сейсмостойкости транспортных
сооружений уделялось достаточное внимание, но после распада страны, когда
начались процессы децентрализации и приватизации транспортных объектов, в
области сейсмической безопасности транспортных сетей, как и во многих других,
68.
прекратилось государственное регулирование и остановились научныеисследования.
Если до 1995 г. транспортная наука в нашей стране была одной из самых
развитых в мире, то в настоящее время она уступает науке многих развитых стран,
и прежде всего в разработке и реализации систем сейсмозащиты. Современные
сейсмозащитные устройства поставляются в нашу страну ведущими западными
фирмами Maurer Soehnes и FIP Industriale . При этом фирмы заинтересованы
скорее в продаже своей устаревшей продукции, чем в обеспечении безопасности
дорожной сети Украины и Росси. Инженерный же состав российских проектных
организаций не имеет необходимой квалификации для качественной проверки
эффективности систем сейсмозащиты, а кафедры и лаборатории все уничтожены
или приватизированы либеральным иудейским каланом
69.
70.
71.
72.
Однако, опорные сейсмоизолирующие устройства, примененные пристроительстве железнодорожных мостов на олимпийских объектах в г. Сочи, не
имеют аналогов в мировой практике сейсмостойкого строительства. Их высокие
защитные качества обеспечиваются как при проектных, так и при максимальных
расчетных землетрясениях. Эта система сейсмозащиты позволяет прогнозировать
характер накопления повреждений в конструкции, сохранить мост в
ремонтопригодном состоянии в случае разрушительного землетрясения, а также
обеспечивает нормальную эксплуатацию моста, не приводя к расстройству пути
при эксплуатационных нагрузках.
В сложившейся ситуации особый интерес представляет проект сейсмозащиты
железнодорожных мостов, реализованный при строительстве новых линий в зоне г.
Сочи в 2008- 2012 гг. Здесь впервые за последние 20 лет были применены новые
российские технологии сейсмозащиты, имеющие преимущества перед
73.
разработками ведущих мировых фирм, но они уже устарели, на сменуиспользуются за рубежом телескопические сейсмостойкие опоры на подвижных
фрикционно- подвижных соединениях (ФПС) разработанных проф . дтн ПГУПС
А.М.Уздиным еще в 1985, а широко используются в Тайване, Новой Зеландии,
Китае, США, Японии.
Сейсмостойкость плюс высокие эксплуатационные качества, с использованием
ФПС , обеспечивающие многокаскадное демпфирование при обстрелах мостов
Украинской стороной
Отметим, что в настоящее время основным способом сейсмозащиты мостов
считается сейсмоизоляция опор за счет устройства податливых
сейсмоизолирующих опорных частей, причем в мировой практике применяются
резиновые или шаровые сегментные металлические опорные части. Эти устройства
детально описаны в литературе и широко используются в практике строительства,
но, как правило, для автодорожных мостов.
Сейсмоизоляция железнодорожных мостов носит пока опытный характер —
применяется на единичных мостах. Это связано с ее негативным влиянием на
работу железнодорожного пути: при эксплуатационных нагрузках (торможение и
боковые удары подвижного состава) в рельсах возникают значительные усилия,
приводящие к расстройству пути. По этой причине ОАО «РЖД» негативно
74.
относится к сейсмоизоляции железнодорожных мостов. В мировой практике поканет никаких рекомендаций по проектированию систем такой сейсмоизоляции,
кроме Японии и Тайваня .
Однако, в Сочи большинство мостов строится на площадках с сейсмичностью 9
и более баллов. Соответственно, от проектировщиков потребовалось решить
комплексную задачу: обеспечить сейсмостойкость моста и нормальную его
эксплуатацию.
Относительно условий эксплуатации частной иностранной, транснациональной
ОАО «РЖД» выдвинуло весьма жесткие требования: вертикальное смещение
пролетного строения под нагрузкой не должно превышать 1 мм, а горизонтальные
смещения при проектном землетрясении (ПЗ) и эксплуатационных нагрузках не
должны быть выше нормативной величины U lim = 0,5хVL, где I — величина
пролета моста. При этом пришлось учесть, что известные сейсмоизолирующие
опорные части не обеспечивали ограничения вертикальных смещений, а
ограничение по жесткости не позволяло реализовать традиционные подходы к
сейсмоизоляции.
Проектирование с заданными параметрами предельных состояний
75.
Новые задача по восстановлению разрушенных мостов и путепроводов,предполагается решать силами ОО «Сейсмоофнд» и военными строителями,
ополченцами Новороссии (ЛНР, ДНР) и строительными отрядами из Крыма и
РСФСР. ОО «Сейсмофонд» подготовил рекомендации по восстановлению
разрушенных мостов в зоне ведения боевых действий в Новороссии (ЛНР, ДНР) и
сейсмически опасных районах Республики Крым. Они соответствовали
требованиям «Еврокода-8», регламентировали расчеты на действие ПЗ и
максимального расчетного землетрясения (МРЗ), а также содержали требования к
подбору параметров сейсмозащитных на опорах нового принципа маятникового
типа на фрикционно –подвижных соединениях сейсмостойких опорах (патент
165076 «Опора сейсмостойкая» E 04H 9/02, опубликовано 10.10.2016, бюллетень
№ 28, патенты проф . дтн ПГУПС Уздина А М №№ 1143895, 1168755, 1174616 )
Одно из существенных требований в рекомендациях — проектирование
сценария накопления повреждений. Этот подход, принятый в последнее время
мировой научной общественностью, в России был предложен в середине 1970-х гг.
Я. М. Айзенбергом и Л. Ш. Килимником и получил название «проектирование
сооружений с заданными параметрами предельных состояний». За рубежом
данный подход именуется PBD (performance based designing), и его авторами
считаются новозеландские специалисты Дж. Порк и Д. Доврик .
76.
До сих пор в большинстве стран, в том числе в России и Украине, исходным дляпроектирования являлась нагрузка, в данном случае — взрывная, сейсмическая,
задаваемая с той или иной вероятностью превышения. Далее проверялась
возможность возникновения предельного состояния. В рамках современного
подхода к проектированию, реализованного в разработанных рекомендациях,
исходным считается предельное состояние с заданной вероятностью s его
появления. Нагрузка подбиралась по вероятности ее превышения, равной ?, и уже
для этой нагрузки подбирались параметры конструкции, обеспечивающие
возникновение заданного предельного состояния.
Конструктивные особенности устройства
С использованием разработанных рекомендаций было предложено новое
опорное сейсмоизолирующее телескопическое устройство –опора сейсмостойкая
на фрикционно-подвижных соединениях (ФПС) проф. А.М.Уздина, которое имеет
четыре принципиальные особенности , поглощение взрывной и сейсмической
энергии ЭПУ и маятниковый эффект раскачиванияи скальжения по овальным
отверстиям ( энергопоглотителем пиковых ускорений) с фрикци-болтом, с
пропиленным пазом и забитым в пропиленный паз медным обожженным клином ,
со свинцовой прокладкой ( патент № 165076, E4H 9/02)
77.
• Вертикальная и горизонтальная нагрузки передаются на разные элементыединого узла опирания, причем элемент, воспринимающий горизонтальные
эксплуатационные нагрузки, одновременно выполняет функции сейсмоизолирующего. Опорный элемент выполнен в виде обычной подвижной
опорной части с фикционно-подвижными соединениями (ФПС) , податливая в
вертикальном направлении и качающаяся за счет крепления латунным фрикциболтом –шпилькой , с забитым медным обожженным сминаемым клином в
пропиленный паз анкера –болта . Это создает качение и скольжение по
свинцовому листу опоры сейсмостойкой ( патент 165 076 исключает вертикальные
смещения пролетного строения под нагрузкой.
• Сейсмоизолирующий элемент выполнен составным в виде подвижной
качающей , маятниковой опоры на ФПС и упругих сейсмостойких опора по
торцам моста или здания и пакета свинцовых листов на которых закреплена
опора сейсмостойкая .
• Крестовидная, круглая, квадратная, полая скользащая на ФПС взрывостойкая,
сейсмостойкая, сейсмоизолирующая опора подбирается таким образом, чтобы
горизонтальные смещения от взрывной силы или торможения, центробежной
силы и боковых ударов не превосходили указанную ниже нормативную величину
U lim
78.
• ФПС включается в работу, когда горизонтальные усилия от взрывных исейсмических воздействий превышают величину взрывной ударной волны,
причем сила трения в ФПС не превосходит разрушающей нагрузки на опору.
Для снижения взрывной и сейсмических нагрузок на опоры и относительных
смещений пролетных строений на опорах дополнительно с двух сторон
укладываются свинцовые листы - демпферы и крепятся на фрики –болтах ,
детально описанные на сайте seismofond.ru
Между пролетным строением и опорой параллельно податливому
сейсмоизолирующему элементу (6) устанавливается такие же сейсмостойкие
опоры, работающие как гасящие демпферы от взрывной и сейсмической нагрузки
В качестве исходной для рассматриваемого расчета принята акселерограмма,
имеющая ускорения около 2,2 м/с2. По своим энергетическим характеристикам и
пиковым ускорениям в диапазоне частот около 1 с акселерограмма описывает 9балльное землетрясение. При этом смещение пролетного строения, может
составить при взрывной или сейсмической нагрузке более 12 см, однако верх
опор сместился менее чем на 1 см.
По мнению научного Координационного Комитета и инженеров ОО
«Сейсмофонд», на части мостов следовало бы установить более мощные демпферы
79.
по изобретению № 165076 «Опора сейсмостойкая» и проф Уздина А М 1143895,1168755Ю 1174616, но и с принятым демпфированием показатели колебаний всех
мостов свидетельствуют о приемлемой картине накопления повреждений при
ведении боевых действий в Новороссии, ЛНР, ДНР и землетрясениях в Крыму.
В качестве примера приведен сценарий, накопления повреждений на одной из
эстакад железнодорожной линии Адлер — Сочи. К таблице следует дать
следующее пояснение. Принятая концепция проектирования обеспечивает
сохранность опор и отсутствие сброса пролетного строения при любых расчетных
землетрясениях. Конструкция опорных устройств допускает один вид повреждений
— подвижки в ФПС, соединяющих опору с пролетным строением. Именно
сценарий накопления повреждений (роста подвижек).
Практическая реализация
По предлагаемой методике и с использованием предлагаемых технических
решений сейсмозащитных устройств в Китае, Тайване, Аляске (США) , Новой
Зеландии, Японии построены за 2010-2018 более 100 мостовых опор с
аналогичными прогрессивными и эффективными техническими решениями, а в
России и Украине, произраильский либерально –иудейский клан (лобби Израиля) ,
организовал братоубийственную войну, между братскими народами , сперва в
80.
Чеченской Республикев 1993-1995гг, теперь на Украине 2014-2017 гг и теперь напростора России в 2017 -2018 гг
Применение опорных упругих фрикционных систем и сейсмоизолирующих
устройств ( ОС МТ - опрорнх систем маятникового типа ) на фрикционноподвижных соединениях (ФПС), позволило снизить расчетную нагрузку на опоры
на 40-70 % и обеспечить в случае разрушительных редких землетрясений
прогнозируемость повреждений и ремонтопригодность мостов.
Все чертежи с телескопическопическим опорами, крестовидной формы
(Тайваньский вариант) , квадратной , круглой стканчатого типа, для гашения
сейсмической и взрывной энергии с ФПС, для эстакад и ремонтно –
восстановительных работ в Новороссии (ЛНР, ДНР) разрушенных мостов, были
изготовлены силами ОО «Сейсмофонд» . Необходимо отметить, что такая же
система может установлена на железнодорожных моста в Новороссии , ЛНР,
ДНР, в Крыму и на Украине. Для этого объекта Координационным Комитетом
ОО «Сейсмофонд» были разработаны и испытания в лаборатории ПКТИ ,
Афонская дом 2, СПб и изготовлены и сейсмозащитные и взрывозащитные
устройства на ФРС , описанной выше конструкции, и фрикци -болт с
пропиленным пазом и забитым медным обожженным клином , для раскачивания
сейсмостойкой опоры во время обстрелов в ДНР, ЛНР (Новоросси) .
81.
Таким образом, представленная разработка свидетельствует о том, чтороссийские инженеры и ученые ОО «Сейсмофонд» имеют достаточный потенциал,
позволивший, в частности, разработать и внедрить новую систему сейсмозащиты
железнодорожных мостов, не имеющую пока аналогов в мировой практике
сейсмостойкого строительства.
Предлагаемые и уже примененные на практике пока, за рубежом ( в Китае,
Японии, Тайване, США) сейсмоизолирующие , сейсмостойкие опоры на
фрикционно –подвижных соединениях (ФПС) проф А.М.Уздина, маятникового
типа устройства обеспечивают взрывозащиту и сейсмозащиту мостов в
Новороссии (ЛНР, ДНР) как при проектных, так и при максимальных расчетных
землетрясениях и выдержат взрывные нагрузки, от ударной взрывной волны при
обстрелах, военными АТО с Украинской территории . При этом прогнозируется
характер накопления повреждений в конструкции (в данном случае смещений в
ФПС) и гарантируется ремонтопригодность моста после обстрелов
железнодорожных мостов, путепроводов или разрушительных землетрясений в
Крыму или Сочи . Это пока единственная в мире система сейсмозащиты с
телескопическими опорами на фрикционно-подвижных соединениях (ФПС) ,
которая обеспечивает нормальную эксплуатацию моста в зоне ведения боевых
82.
действий в Новороссии (ЛНР, ДНР), и Крыму ( в связи с угрозами П. Порашенко,вернуть Крым военным путем).
Необходимо также отметить, что данное техническое решение может быть
эффективно использовано не только при восстановлении разрушенных
существующих мостов и путепроводов в России, но и при ремонте и
реконструкции разрушенных существующих ветхих мостов-гробов
(звакономерного мостопада) , в самой России, когда требуется с минимальными
затратами повысить класс сейсмостойкости сооружения и обеспечить высокую
взрывостойкость мостов, путепроводов заранее до ведения военных действий
укрепить (подвести) пролетные строение телескопическими сейсмостойкими
опорами, усилить пролетное строение, для пропуска тяжело техники,( танки,
самоходные установки), что не даст возможности, во время боевых действии,
полностью разрушить мост или пролетной строение моста, и даст возможность
быстрого восстановить, частично (локально ) разрушенный мост, сооружение, про
Под воздействием динамических нагрузок, таких как землетрясение, ветер,
вибрация от б рельсовых транспортных магистралей и т. д., поведение
малоэтажных и высотных зданий существенно различается. Невысокие дома
можно рассматривать как жесткие тела, в них не возникают колебания при
83.
ветровой нагрузке, а при землетрясении данные | объекты могут тольконаклоняться. Высотные здания в этих случаях начинают раскачиваться, элементы
конструкции под действием колебаний находятся в сложном напряженнодеформированном состоянии. Тем не менее для зданий обоих типов распространен
метод защиты от колебаний при воздействии землетрясений и/или техногенных
вибраций с помощью установки различных систем сейсмо- или виброзащиты. Цель
работы — исследовать влияние параметров демпфирующих виброгасящих
элементов в конструкции здания при сейсмическом воздействии.
Сейсмоизоляция железногодорожныхмостов, сооружений
Обычно система сейсмоизоляции зданий компонуется из сейсмоизолирующих
опор. Вопросам разработки и методам расчета различных видов
сейсмоизолирующих опор посвящено большое количество исследований и
публикаций. Наибольший вклад в решение этой проблемы внесли иностранные
ученые — Р. Скиннер, А. Чопра [1, 2], а также отечественные специалисты — М.
А. Дашевский, В. И. Смирнов и др. [3, 4].
Системы сейсмоизоляции отличаются большим разнообразием конструктивных
решений и исполнений, каждое из которых обладает своими достоинствами и
недостатками. Из анализа современных методов сейсмозащиты зданий можно
сделать вывод о том, что сейсмоизоляция зданий, выполненная на основе упругих,
84.
антифрикционных и пластичных материалов, представляет наибольший интерес[5].
В настоящее время система телескопических маятниковых на фрикционно подвижных соедиениях (ФПС) сейсмоизолирующих опор (ТМСО) по техникоэкономическим показателям наиболее обоснована [6]. Кроме того, одним из
способов сейсмической защиты зданий является использование упругих
фрикционных маятниковх опор крестовидно, трубчатой и квадратной формы на
ФПС опор [7].
Телескопические маятниковые опоры можно классифицировать:
• в зависимости от демпфирующих характеристик;
• по типу конструктивного решения;
• по несущей способности.
Телескопические маятниковые сейсмоизолирующие опоры представляют собой
телескопическую конструкцию, изготовленную из высококачественной стали и
фрикционно-подвижного соедиения. В строительстве сегодня наиболее часто
используются для сейсмоизоляции объектов три типа таких опор [6]: с низким
демпфированием и дополнительными демпферами; с повышенным
демпфированием; на фрикционно-подвижных соедиениях (ФПС) с фрикци-
85.
болтом. В соответствии с конструкцией здания сейсмоизоляторы располагаютсямежду фундаментом и основными несущими элементами конструкции.
Описание математической моделей желехнодорожного моста и методов расчета
на примере упруго-фрикционных систем
Для расчета существующих железнодорожно моста с использованием литых
опор под металлические опорные строения железнодарожных мостов ( типовой
проект № 3.501-35 , 1975 года Гипротранса ) и с системой сейсмоизоляции,
скомпонованной из ТМСО, необходимо разработать две математические модели,
описывающую характер работы двух опор литой опорной жесткой части и опоры
сейсмоизолирующей маятникового типа (ЩС МТ) с телескопическую , упруго фрикционную . В настоящее время имеется большое количество таких
идеализированных моделей, которые можно разбить на следующие типы:
нелинейные, линейные и билинейные.
В работе [8] выполнен сравнительный анализ названных моделей и сделан вывод
о том, что нелинейная модель является наиболее подходящей для описания
фактической диаграммы работы ТМСО. Идеализированные линейная и билинейная
модели имеют значительные расхождения с действительными результатами [6].
86.
Для оценки надежности железнодорожного моста с системой сейсмоизоляции ввиде ТМСО необходимо выбрать метод и задать нескольуко вариантов
сейсмических воздействий, для подготовленной двух расчетной модели по
типовому проекту 3.501-35 и ОСМТ. Линейно-спектральный метод анализа
используется в большинстве известных программных комплексов по расчету
строительных конструкций и представлен в СП 14.13330.2014 «СНиП II-7-81*
Строительство в сейсмических районах».
Сегодня применяются различные методы генерации расчетных сейсмических
воздействий. В статье [9] приведено сравнение методов построения
синтезированных акселерограмм и рассматриваются два основных подхода:
детерминистский и полуэмпирический. На основании выполненных исследований
предлагается в условиях ограниченной изученности строительной площадки
использовать детерминистский подход к синтезированию акселерограмм. Этот
метод дает достаточно достоверные результаты, так как охватывает несущие
периоды колебаний грунтовой толщи площадки строительства.
В том случае если имеется запись уже произошедшего землетрясения, то наиболее
предпочтителен полуэмпирический метод моделирования синтезированных
акселерограмм, поскольку в качестве исходной информации используется не набор
87.
случайных чисел, как в детерминистском подходе, а реальные данныеземлетрясения.
Расчет здания на сейсмическое воздействие с применением упруго
фрикционных систем и опор сейсмоизолирующих маятниковых на фрикционно подвижных соединениях
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.
101.
102.
а — общий вид упруго -фрикционных систем ; б — деформациясейсмоизолирующая маятниковая опоры при сейсмовоздействии; 1 — упруго фрикционные виброгасящие системы ; 2 — фрикционно-подвижные соединения
с фрикци -болтом ; 3 — маятниковые телескопические сейсмоизолирующие
опоры на фрикционно-подвижных соединениях (ФПС) ; 4 — фундамент моста ,
фарватерные опоры для мотов, сооружений, здания; д — смещение от
сейсмовоздействий
Рис. 1. Маятниковые телескопические опоры -сейсмоизолирующие на
фрикционно-подвижных соединениях ( патент № 165 076 "Опора сейсмостойкая"
Опубликовано 10.120.2016 Бюл " 28 )
В России около 20 % территории находится в сейсмоопасных зонах. В XX в. здесь
произошло более 40 разрушительных землетрясений. С начала 1960-х гг.
считалось, что мосты и крупнопанельные и каркасно-панельные здания,
запроектированные с учетом равномерного распределения жесткостей и при
надежном обеспечении связи между панелями, относятся к наиболее
103.
сейсмостойким зданиям [10]. Изучение последствий землетрясений, произошедшихво всем мире, показывает, что именно мосты и крупнопанельные здания хорошо
сопротивляются сейсмическим воздействиям [11, 12]. Кроме того, расчетный срок
службы современных крупнопанельных зданий (не более 100 лет) вполне
соответствует их фактической надежности и долговечности.
Ввиду присущей современным мостам и зданиям унификации элементов и
модульной структуры их конструкций в России не развивается пролетное
мостостроение и панельное домостроение с сейсмоизоляцией на маятниковых
телескопических опорах на фрикционно-подвижных соединениях при
колониальном олегархорежиме. Поэтому при выполнении расчетов особое
внимание было уделено зданиям такого типа, которые возводятся в основном в
Москве и соседних областях. Учитывалось, что Восточно-Европейская равнина
характеризуется относительно слабой сейсмичностью и очень редко
возникающими здесь местными землетрясениями с интенсивностью в эпицентре до
6—7 баллов. Такие явления известны, например, в районе городов Альметьевск
(землетрясения в 1914 и 1986 гг.), Елабуга (1851 г., 1989 г.), Вятка (1897 г.),
Сыктывкар (1939 г.), Верхний Устюг (1829 г.). Аналогичные по силе землетрясения
возникают на Среднем Урале, в Предуралье, Приазовье, Поволжье, в районе
Воронежского массива. На Кольском полуострове и сопредельной с ним
104.
территории отмечены и более крупные сейсмические события (Белое море,Кандалакша, 1626 г., 8 баллов).
Относительно недавними сейсмическими событиями, во время которых
сотрясения в Москве достигали интенсивности 3—4 балла, были Карпатские
землетрясения 1940, 1977, 1986 и 1990 гг. В последнем случае ощущались два
толчка — 30 и 31 мая.
105.
106.
107.
-5,065,0
1
1
11
0
11
00
0,05 0
00
0,03
1
1
1
0
0 0 0
0,02
-0,02
-14,09
-0,04
0,04
00
-0,01 0 0
00
-0,01
0
108.
109.
110.
111.
112.
Математические модели и расчетные схемы, и узлы с энергопоглощающими,сейсмоизолирующими маятниковыми опорами, пролетных строений
железнодорожных мостов на ОС МТ с фрикционно-подвижными соединениями
на ФПС, для пролетных строений мостов, сооружений, зданий для
сейсмоопасных районов
113.
114.
115.
116.
Рис. 2. Общий вид математической модели в механике деформируемых сред иконструкций : мостов, пролетных строений, коровников, опор, здания в ПК SCAD
с использованием упругих фрикционных систем на ФПС и не упругих по
типовому проекту № 3.501-35 от 1975 г Гиротрансмост (СССР)
Для пролетных строений железнодорожных мостов , линий электропередач,
магистральных трубопроводов и многоэтажных современных высоких зданий
башенного типа интенсивность колебаний достигала 5—6 баллов, поскольку с
увеличением высоты здания колебания всегда усиливаются за счет его
раскачивания и резонанса. Особенно часто это наблюдается при низкочастотных
(плавных) сейсмических колебаниях от удаленных очагов сильных землетрясений
117.
(высокие частоты быстро затухают с расстоянием). Например, при относительноплавных сейсмических колебаниях в юго-западном районе Москвы при
Карпатском землетрясении 1977 г. в железобетонном здании башенного типа на 24м этаже наблюдались заметные повреждения в виде небольших трещин на стыке
стен и потолков. Сообщалось также, что шпиль Московского университета на
Воробьевых горах раскачивался с амплитудой до 2 м. Вместе с тем такие и даже
более интенсивные (до 7 баллов) сейсмические воздействия на здания повышенной
этажности соизмеримы с ветровыми нагрузками, которые учитываются при
проектировании и строительстве таких сооружений [13].
Пролтеные строения мостов в Крыму обладают меньшей сейсмостойкостью, так
как просадка фарватерных опор Крымского моста этажи имеют уже просадку
боле 1 мета , большое жвижение берега Крысв с материкаом до 50 см (
колеблется), однако при строгом соблюдении проектных норм при землетрясении
они будут качаться и Крымский мост может рухнуть , и не устоит, а вот
возведенные на слабых грунтах без учета сейсмической активности ,соседние
опррв жележногодрожного Крымсеого моста могут разрушиться или ути (прсесть )
под воду, поэто построенный , но без транспротрногопотока , а при интенсивном
траспорте может не устаять [4].
118.
Для большепролетных мостов, сооружений и крупнопанельных зданийпреимущество имеют схемы с продольными и поперечными несущими стенами.
При этом должна быть обеспечена их совместная работа с конструкциями
перекрытий. В этой связи для моделирования работы системы сейсмоизоляции
были проведены расчеты воздействия землетрясения на модель 25-этажного
железобетонного крупнопанельного здания с ТМСО ( телескопическая
маятниковая сейсмоизолирующая опора ) на ФПС закрепленных с помощью
фрикци -болта, из латунной шпильки, с пропиленным пазом и одинаково забитым,
медным обожженным энергопоглощающим клином, со свинцовой ( скользящими
в овальных отверстиях, ) прокладкой между, верхним и нижним
сейсмоизолирующим поясом , для создания маятникового раскачивания опоры и
скольжением (!!!).
Между медным обожженным клином , с двух сторон , так же прокладываются
две энергопоглощающие свинцовые шайбы, для равномерного энергопоглощения.
(!!!)
Ускорения грунта приняты такими, чтобы их максимальные абсолютные значения
по горизонтальным осям составляли 3 м/с2, что соответствует землетрясению с
магнитудой, равной 7 баллам по шкале Рихтера. Ускорения колебаний грунта во
времени моделируются в виде нестационарного случайного процесса с
119.
нормальным распределением плотности вероятности. Общий вид модели зданияпредставлен на рис. 2.
В качестве системы сейсмической защиты железнодорожных мостов были
выбраны виброгасячщие упруго фрикционные системы телескопического типа
маятниковые опоры ТМСО (телсеопические маятниковые сейсмостойкие опоры )
на ФПС, по изобртениям №№ 1143895,1174616, 1168755 SU, патента "Опора
сейсмостойкая", №165076, Бюл. № 28 от 10.10.2016, патента № 2010136746 E 04
C2 2/00, опубликованного 20.01. 2013 "Способ защиты зданий и сооружений при
взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений ,
использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для
поглощения взрывной и сейсмической энергии", опубликованного 20.01. 2013 ",
изобретения "Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижного соединение
трубопроводов", (заявка № 2018105803/20(008844) F16 L ,23/02 от 15.02.2018 ),
изобретения "Опора сейсмоизолирующая маятниковая" ( заявка " 201611919967 /
20 ( 031416) от 23.05.2016. [14].
Эффективность системы сейсмозащиты пролетных строений железнодорожных
мостов , была оценена в результате вух расчетов (испытаний) с использованием
программного комплекса ПК SCAD, который позволяет определить поведение
просевших на 1 метр фарватерных опор желехнгодорожно Крымского моста, через
120.
Керченский пролив под воздействием сейсмической нагрузки с использованиемлитой опоры ( типовой проект № 3 .501-35 и по изобртению "Опора
сейсмостойкая", №165076, Бюл. № 28 от 10.10.2016 ( ТМСО) на ФПС
Для матиматического моделирования двух опора Гипротансмоста (СССР) от 1975
( типовой проект № 3.501-35) и ОО "Сейсмофонд" телескомического типа ТМСО
на ФПС, где имеются специальные элементы упругих связей — одно- и
двухузловые конечные элементы (КЭ) упругих связей с учетом предельных
усилий. Регулируя их свойства можно изменять параметры элемента и тем самым
подбирать оптимальные. Указанные специальные КЭ располагаются в
соответствии с планом размещения ТМСО на ФПС и вводятся в уровне
фундамента здания в местах стыковки с несущими строительными конструкциями.
Моделирование пролетного строение моста, сооружений и панельных стыков
стеновых элементов с горизонтальными элементами плит перекрытий (сборные
железобетонные элементы панельного здания) выполнено с помощью инструмента
объединения перемещений узлов через группу узлов с добавлением зазора между
панелями. Пролетное строениемоста, замоделированы с использованием
пластинчатых элементов согласно рекомендациям и патента "Опора
сейсмостойкая", №165076, Бюл. № 28 от 10.10.2016 ( ТМСО) на ФПС [15, 16].
121.
Нагрузки от собственного веса пролетного строения Креченкого просевшегомоста, сооружения, строительных конструкций, в том числе и полезные, заданы
статическими на перекрытия здания. Загружение здания динамической нагрузкой
осуществлялось на основании заданного ускорения колебания грунта и с учетом
работ [17, 18]. Расчет произведен линейно-спектральным методом.
Для ТМСО на ФПС применялась модель, которая позволила на основе
выполненных расчетов уточнить оптимальные характеристики
сейсмоизолирующей опоры — реологические свойства использованной для
фрикционно -подвижных систем или по аналоги с применеи демпфирующих,
виброгасящих элементов в конструкциях протелного строение Крымского моста
через Керченский пролив, обеспечивающие изначально заданное снижение
максимальных напряжений в элементах пролетного строения Крысмского моста в
2-3 раза (в зависимости от расположения) по сравнению с моделью здания без
ТМСО с ФПС ( фрикционо -подвижными соедиениями). Полученные
характеристики фарватерных опор Крымкого моста сравнивались с
рекомендуемыми аналогичными просевшими на олин метр опорами из за чего
останолено автомабильное и железнодорожное сообщение в Крымом [14].
122.
FFmax
Fy
k2
F0
k1
W
dy
K eff
D
d db
123.
124.
125.
126.
127.
Более подробно, о растяжных фрикционно -подвижных соединениям (ФПС) идемпфирующих узлах крепления о писано в изобретении ОО "Сейсмофонд" ,
автор А И. Коваленко , тоже внедрено в США, Канаде, Китае, Японии, Новой
Зеландии :
"СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ
ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ
128.
ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (авторы:
Коваленко А.И. и другие)
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ
СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ
ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ
И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ № 2010136746
(57) Формула изобретения
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении,
включающий выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до
допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных
помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что в объеме
каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких
полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и установленных на
легкосбрасываемых фрикционных соединениях при избыточном давлении
воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную посадку
полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под
действием взрывного давления обеспечивают изгибающий момент
129.
полости/полостей и осуществляют их выброс из проема и соскальзывают сболтового соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели
смонтированы на высокоподатливых с высокой степенью подвижности
фрикционных, скользящих соединениях с сухим трением с включением в работу
фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости, состоящих из
стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением и повышенной
подвижности, позволяющие перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в
горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12 см, по максимальному
отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента),
не подвергая разрушению и обрушению конструкции при аварийных взрывах и
сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на
сдвигоустойчивых соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой,
которая распределяет одинаковое напряжение на все четыре-восемь гаек и
способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной энергии, не
позволяя разрушиться основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес
здания и амплитуду колебания здания.
130.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкциисдвигоустойчивого податливого соединения на шарнирных узлах и гибких
диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как самонесущие без
стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и фрикционности
и поглощения сейсмической энергии может определить величину горизонтального
и вертикального перемещения «сэндвич»-панели и определить ее несущую
способность при землетрясении или взрыве прямо на строительной площадке,
пригрузив «сэндвич»-панель и создавая расчетное перемещение по вертикали
лебедкой с испытанием на сдвиг и перемещение до землетрясения и аварийного
взрыва прямо при монтаже здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные перемещения
определяются, проверяются и затем испытываются на программном комплексе ВК
SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2, ANSYS, PLAKSIS, STARKES 2006,
SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL 3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на
испытательном стенде при объектном строительном полигоне прямо на
строительной площадке испытываются фрагменты и узлы, и проверяются
экспериментальным путем допустимые расчетные перемещения строительных
конструкций (стеновых «сэндвич»-панелей, щитовых деревянных панелей, колонн,
131.
перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве и приземлетрясении более 9 баллов перемещение по методике разработанной
испытательным центром ОО ОО"Сейсмофонд» - «Защита и безопасность городов».
Фотографии разрушенной трубопроводов , линий электропередач в Малороссии (
бывшей Украине) после обстрела армией Порошенко ( АТО), в приграничных
селах Республик ДНР, ЛНР мостов, путепроводов, теплотрасс, линий
электропередач ЛЭП в течении 2014-2017 гг
ПРИЛОЖЕНИЕ . ВЫВОДЫ по испытанию физического и математического
моделирования
разрушенных армией Порошенко и Ко (АТО) на Востоке
Киевской Руси (ДНР,ЛНР) мостов и путепроводов и использование прогрессивных
опор сейсмостойких (взрывостойких) по патенту на полезную модель № 165076 ,
МПК E04H 9/02 ( 2006/01) , бюл № 28 , опубликовано 10.10.2016 на фрикционно подвижных соединениях (ФПС) , маятникового типа и их программная
реализация в ПК SCAD Office для Восточной Украины ( рускоговорящей )
Рассмотрены варианты испытания математических моделей опор сейсмостойких
для мостов , путепроводов , линий электропередач, сооружений вдоль железной
132.
дороги на фрикционно подвижных соединений ФПС и их программнаяреализация в SCAD Office согласно проекта сейсмической шкалы.
Для практического применения опор сейсмостойких, взрывостойких ( RU 165 076
) маятникового типа
( телескопические) с сейсмоизолирующими, на
фрикционно- подвижными опорами (ФПС), по изобретениям проф А.М.Уздина
№№ 1168755, 1174616, 1143895. В то же время ФПС варианты (после введения
количественной характеристики сейсмостойкости) эквивалентны, надо
дополнительно испытывать узлы телескопических сейсмостойких опор на ФПС,
круглой, крестовидной и квадратной формы.
ОО «Сейсмофонд» на общественных началах,
составлена методика
испытания математических моделей в программе SCAD, которой тождественны
баллам
шкалы
MSK-64.
сейсмоизолирующими
Процедура
ФПС
оценок
эффекта
землетрясения
с
и обработки полученных данных существенно
улучшена и представляет собой стройный алгоритм, обеспечивающий высокую
воспроизводимость оценок и гарантирующий независимость от эмоционального
состояния наблюдателя.
133.
Апробацияосновных
положений
использования
телескопических
сейсмостойких опор на ФПС со шкалой производилась на опыте землетрясений
в Новой Зеландии, Японии, Китае, Америке, Спитаке, Дагестане, на Сахалине и
некоторых землетрясений в других странах.
134.
ООИ «Сейсмофонд» разработали ППР и ПОС для восстановления разрушенныхпролетных строений алороссии ( ДНР, ЛНР) с использованием сейсмостойких
опор по изобретению полезная модель № 165076 МПК E 04 9/02, Бюл № 28,
135.
опубликовано 10.10.2016 маятникового типа на фрикционно -подвижныхсоединениях (ФПС) с использованием чертежей и типового проекта
разработанного при СССР № 3.501-35 ( литые опорные части под металлическе и
пролетные строения железнодорожных мостов 9рабочие чертежи) 1975 Мин путей
сообщений СССР)
136.
137.
138.
Вывод о применении упруго фрикционных систем и демпфирующихвиброгасящих элементов в пролетных строениях для просевшего на один метр
фарватерных опора, железнодорожного Керченского моста, соединяющего Крым ,
сооружений, здания при сейсмовоздействии с использованием фрикци-болта,
выполненных согласно изобретениям №№ 1143895,1174616, 1168755 SU, согласно
изобретения "Опора сейсмостойкая", патент№165076, Бюл. № 28 от 10.10.2016,
139.
согласно изобретения "Способ защиты зданий и сооружений при взрыве сиспользованием сдвигоустойчивых и легко-сбрасываемых соединений ,
использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для
поглощения взрывной и сейсмической энергии", патент № 2010136746 E 04 C2
2/00, опубликованного 20.01. 2013 " и заявки на изобретение "Антисейсмического
фланцевого фрикционно-подвижного соединения трубопроводов" (заявка №
2018105803/20(008844) F16 L 23/02 от 15.02.2018 ), изобретения "Опора
сейсмоизолирующая маятниковая" ( заявка " 201611919967 / 20 ( 031416) от
23.05.2016.
На основании компьютерного моделирования в механике деформируемых сред и
конструкций , выполненного лабораторного испытания ОО "Сейсмофонд"
соместно с СПб ГАСУ с использованием математического и компьютерного
моделирования в механике деформируемых сред в ПК SCASD и LIRA численным
и аналитическим методом расчета и полученных амплитуд ускорений для одного и
того же узла обеих моделей (с телескопическими маятниковыми
сейсмоизолирующими опорами и без них), расположенного в верхней точке
фарватерных опора Керченского (Крымского ) моста, сооружений, здания, можно
сделать положительное заключение об эффективности работы ТМСО на ФПС с
уточненными (подобранными) техническими характеристиками для опор
140.
железнодорожных мостов, сооружений и зданий данной конструктивной схемы ивысотности в условиях поставленной задачи.
К недостаткам примененных опор сейсмостоких , телескопических ТМСО на
ФПС, относится возникновение значительных перемещений при большепериодных
сейсмических воздействиях, для пролетного строения железнодорожного
Крымского моста через Кеерченский пролив . Для устранения этого недостатка
систему из ТМСО на ФПС, возможно, следует применять в сочетании с другими
средствами сейсмозащиты или использовать изобретение под названием:
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ УДАРНЫХ И ВИБРАЦИОННЫХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ № 167977 Уздина, Шульмана и др, что в некотрых местах
просевшего Крымского моста и выполено
При проведении испытаний пролетных строений железнодорожного
просевшего на 1 метр Керченского железнодорожного моста методом
оптимизации и индентиыифкации динамических и статических задач теории
устоячивости Крымского моста использовалось изобртение "Опора
сейсмостоккая)
Изобретение " ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ", патент № 165076 опубликовано
в бюллетене изобретений № 28 от 10.10.2016 МПК Е04Н 9/02
141.
РОССИЙСКАЯФЕДЕРАЦИЯ
(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, (72) Автор(ы):
Андреев Борис
22.01.2016
Александрович (RU),
(24) Дата начала отсчета срока
Коваленко
действия патента:
Александр Иванович
22.01.2016
(RU)
Приоритет(ы):
(73)
142.
(22) Дата подачи заявки:22.01.2016
Патентообладатель(и):
Андреев Борис
Александрович (RU),
(45) Опубликовано: 10.10.2016
Коваленко
Адрес для переписки:
Александр Иванович
197371, Санкт-Петербург, а/я (RU)
газета "Земля РОССИИ" ,
Коваленко Александр
Иванович
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и
сопряженный с ним подвижный узел, закрепленный
запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе
выполнено центральное вертикальное отверстие,
сопряженное с цилиндрической поверхностью штока,
при этом шток зафиксирован запорным элементом,
выполненным
в
виде
калиброванного
болта,
143.
проходящего через поперечные отверстия корпуса ичерез 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
144.
калиброванного болта 3 , проходящего через пазштока.
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
145.
сопряжении отверстие корпуса-цилиндр штока.Зависимость усилия трения в сопряжении корпусшток 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
146.
выполнены овальные отверстия через которыепропущены 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
147.
Устройство для фрикционного демпфированияантиветровых и антисейсмических воздействий по
Патенту TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint antiwind 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
148.
выдерживает ветровые нагрузки но, при возникновениисейсмических 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
149.
ограничения перемещения за счет деформации корпусапод 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
150.
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 элемент-калиброванный 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
151.
диаметру калиброванного болта, проходящего черезэтот 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) приводит к деформации корпуса
и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что
в свою очередь приводит к увеличению допустимого
152.
усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстиекорпуса – 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
19.12.15
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,
153.
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.
Изобретение № 2010136746: (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И
СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИС-ПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ
И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИС-ПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ
ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ № 2010136746
(57) Формула изобретения
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении,
включающий выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до
допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных
154.
помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что в объемекаждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких
полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и установленных на
легкосбрасываемых фрикционных соединениях при избыточном давлении
воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную посадку
полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под
действием взрывного давления обеспечивают изгибающий момент
полости/полостей и осуществляют их выброс из проема и соскальзывают с
болтового соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели
смонтированы на высокоподатливых с высокой степенью подвижности
фрикционных, скользящих соединениях с сухим трением с включением в работу
фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости, состоящих из
стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением и повышенной
подвижности, позволяющие перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в
горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12 см, по максимальному
отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента),
не подвергая разрушению и обрушению конструкции при аварийных взрывах и
сильных землетрясениях.
155.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится насдвигоустойчивых соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой,
которая распределяет одинаковое напряжение на все четыре-восемь гаек и
способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной энергии, не
позволяя разрушиться основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес
здания и амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции
сдвигоустойчивого податливого соединения на шарнирных узлах и гибких
диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как самонесущие без
стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и фрикционности
и поглощения сейсмической энергии может определить величину горизонтального
и вертикального перемещения «сэндвич»-панели и определить ее несущую
способность при землетрясении или взрыве прямо на строительной площадке,
пригрузив «сэндвич»-панель и создавая расчетное перемещение по вертикали
лебедкой с испытанием на сдвиг и перемещение до землетрясения и аварийного
взрыва прямо при монтаже здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные перемещения
определяются, проверяются и затем испытываются на программном комплексе ВК
156.
SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2, ANSYS, PLAKSIS, STARKES 2006,SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL 3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на
испытательном стенде при объектном строительном полигоне прямо на
строительной площадке испытываются фрагменты и узлы, и проверяются
экспериментальным путем допустимые расчетные перемещения строительных
конструкций (стеновых «сэндвич»-панелей, щитовых деревянных панелей, колонн,
перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве и при
землетрясении более 9 баллов перемещение по методике разработанной
испытательным центром ОО"Сейсмофонд» - «Защита и безопасность городов».
157.
158.
159.
Изобретение "160.
ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ", патент № 165076 опубликовано в бюллетенеизобретений № 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
(72) Автор(ы):
Андреев Борис
Александрович (RU),
(24) Дата начала отсчета срока Коваленко
(21), (22) Заявка:
2016102130/03, 22.01.2016
161.
действия патента:22.01.2016
Александр Иванович
(RU)
Приоритет(ы):
(73)
Патентообладатель(и):
(22) Дата подачи заявки:
Андреев Борис
22.01.2016
Александрович (RU),
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Коваленко
Александр Иванович
Адрес для переписки:
(RU)
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
162.
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.
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
163.
два паза шириной «z» и длиной «l». В штоке вдоль осивыполнен 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
164.
(болта) приводит к уменьшению зазоров « z» корпуса иувеличению 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
165.
прокладки. В листах, накладках и прокладкахвыполнены 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
166.
разброса по трению. Известно также Устройство дляфрикционного демпфирования антиветровых и
антисейсмических воздействий по Патенту
TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and antiseismic 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
167.
выдерживает ветровые нагрузки но, при возникновениисейсмических 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
168.
ограничения перемещения за счет деформации корпусапод 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
169.
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
элемент-калиброванный 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
170.
нижней части корпуса 1 выполнен фланец с отверстиямидля 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) 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
171.
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
172.
через вертикальный паз, выполненный в теле штока изакрепленный 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.
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 нагрузки при землетрясении,
173.
вибрационных вождействий от железнодорожного иавтомобильно 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
174.
Предлагаемое техническое решение предназначено длязащиты 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.
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
175.
отверстий; а также неопределенности при расчетах изза разброса по трению. Известно также устройство дляфрикционного демпфирования и антисейсмических
воздействий, патент SU 1145204, F 16 L 23/02
Антивибрационное фланцевое соединение
трубопроводов
Устройство содержит базовое основание, нескольких
сегментов -пружин и несколько внешних пластин. В
сегментах выполнены продольные пазы. Сжатие пружин
создает демпфирование
Таким образом получаем фрикционно -подвижное
соединение на пружинах, которые выдерживает
сейсмические нагрузки но, при возникновении
динамических, импульсных растягивающих нагрузок,
взрывных, сейсмических нагрузок, превышающих
расчетные силы трения в сопряжениях, смещается от
своего начального положения, при этом сохраняет
трубопровод без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются:
176.
сложность конструкции и дороговизна, из-за наличиябольшого 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
177.
запорного элемента в виде стопорного фрикци-болта спропиленным пазом в стальной шпильке и забитым в паз
медным обожженным клином.
Фрикционно- подвижные соединения состоят из
демпферов сухого трения с использованием латунной
втулки или свинцовых шайб) поглотителями
сейсмической и взрывной энергии за счет сухого трения,
которые обеспечивают смещение опорных частей
фрикционных соединений на расчетную величину при
превышении горизонтальных сейсмических нагрузок от
сейсмических воздействий или величин, определяемых
расчетом на основные сочетания расчетных нагрузок,
сама опора при этом начет раскачиваться за счет выхода
обожженных медных клиньев, которые предварительно
забиты в пропиленный паз стальной шпильки.
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых
ускорений (ЭПУ), с помощью которого, поглощается
взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная
энергия. Фрикци-болт снижает на 2-3 балла импульсные
178.
растягивающие нагрузки при землетрясении и привзрывной, 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 1 и 2,латунного фрикци
179.
-болтов 3, гаек 4, кольцевого уплотнителя 5.Фланцы выполнены с помощью латунной шпильки с
пропиленным пазом куж забивается медный
обожженный клин и снабжен энергопоглощением .
Антисейсмический виброизоляторы выполнены в виде
латунного фрикци -болта с пропиленныым пазом , кужа
забиваенься стопорный обожженный медный,
установленных на стержнях фрикци- болтов Медный
обожженный клин может быть также установлен с
двух сторон крана шарового
Болты снабжены амортизирующими шайбами из
свинца: расположенными в отверстиях фланцев.
Однако устройство в равной степени работоспособно,
если антисейсмическим или виброизолирующим
является медный обожженный клин .
Гашение многокаскадного демпфирования или
вибраций, действующих в продольном направлении,
180.
осуществляется смянанием с энергопоглощениемзабитого 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
181.
является амортизирующим элементом примногокаскадном 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 .
182.
В процессе стягивания фланцы сдвигаются и сжимаютмедный обожженный клин на строго определенную
величину, обеспечивающую рабочее состояние медного
обожженного клина . свинцовые шайбы применяются с
одинаковой жесткостью с двух сторон .
Материалы медного обожженного клина и медных
обожженных втулок выбираются исходя из условия,
чтобы их жесткость соответствовала расчетной,
обеспечивающей надежную сейсмомозащиту и
виброизоляцию и герметичность фланцевого
соединения трубопровода и шаровых кранов.
Наличие дополнительных упругих свинцовых шайб ( на
чертеже не показаны) повышает герметичность
соединения и надежность его работы в тяжелых
условиях вибронагрузок при моногкаскадном
демпфировании
Жесткость сейсмозащиты и виброизоляторов в виде
латунного фрикци -болта определяется исходя из,
частоты вынужденных колебаний вибрирующего
183.
трубчатого элемента с учетом частоты собственныхколебаний всего соединения по следующей формуле:
Виброизоляция и сейсмоизоляция обеспечивается при
условии, если коэффициент динамичности фрикци болта будет меньше единицы.
Формула
Антисейсмическое фланцевое
соединение трубопроводов
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ
ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее крепежные элементы,
подпружиненные и энергопоглощающие со стороны
одного из фланцев, амортизирующие в виде латунного
фрикци -болта с пропиленным пазом и забитым медным
обожженным клином с медной обожженной втулкой
или гильзой , охватывающие крепежные элементы и
установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный
элемент, фрикци-болт , отличающееся тем, что, с целью
расширения области использования соединения, фланцы
выполнены с помощью энергопоглощающего фрикци -
184.
болта , с забитимы с одинаковм усилеи м медымобожженм коллином расположенными во фоанцемом
фрикционно-подвижном соедиении (ФФПС) ,
уплотнительными элемент выполнен в виде свинцовых
тонких шайб , установленного между цилиндрическими
выступами фланцев, а крепежные элементы
подпружинены также на участке между фланцами, за
счет протяжности соединения по линии нагрузки .
2. Соединение по и. 1, отличающееся тем, что между
медным обожженным энергопоголощающим клином
установлены тонкие свинцовые или обожженные
медные шайбы, а в латунную шпильку устанавливает
медная обожженная гильза или втулка .
Фиг 1
Фиг 2
185.
Фиг 3Фиг 4
Фиг 5
Фиг 6
186.
Фиг 7Фиг 8
Фиг 9
187.
Поляков В.С., Килимник Л.Ш., Черкашин А.В.Современные методы сейсмозащиты зданий
1989 г. https://dwg.ru/lib/1851
188.
189.
При разработке проекта восстановление мостов в Новороссии (ЛНР, ДНР) ииспытание узлов фрикционно-подвижных соединений (ФПС) , где
использовались изобретения инженеров Тайваня, например : крестовидная
антисейсмическая опора - TW201400676 (A) ― 2014-01-01 Restraintanti-
190.
windandanti-seismicfrictiondampingdevice (Тайвань)TW201400676 (A) - Restraint anti-wind and antiСсылка на эту страницу
seismic friction damping device
Изобретатель(и):
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
Заявитель(и):
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
Индекс(ы) по
классификации:
- международной (МПК): E04B1/98; F16F15/10
Номер заявки:
TW20120121816 20120618
Номера приоритетных
документов:
TW20120121816 20120618
- cooperative:
Реферат документа TW201400676 (A)
Перевести этот текст Tooltip
191.
The present invention relates to a restraint anti-wind and anti-seismic friction dampingdevice, which comprises main axial base, supporting cushion block, a plurality of
frictional damping segments, and a plurality of outer covering plates. The main axial base
is radially protruded with plural wings from the axial center thereof to the external. Those
wings are provided with a longitudinal trench, respectively. The supporting cushion block
is arranged between every two wings. The friction damping segments are fitted between
the wing and the supporting cushion block. The outer covering plates are arranged in an
orientation perpendicular to the protruding direction of the wing at the outmost of the
overall device. Besides, a locking element passes through and securely lock the two outer
covering plates relative to each other; in the meantime, m the locking element may pass
through one supporting cushion block, one friction damping segment, the longitudinal
trench of one wing, the other friction damping segment and the other supporting cushion
block in sequence. The main axial base and those outer covering plates can be fixed to
two adjacent constructions at one end thereof, respectively. As a result, as wind force or
force of vibration is exerted on the two constructions to allow the main axial base and the
outer covering plates to relatively displace, plural sliding friction interfaces may be
generated by the friction damping segments fitted on both sides of each wing so as to
substantially increase the designed capacity of the damping device.
192.
Фиг 50РОССИЙСКАЯ
(19)RU (11)165076
(13)U1
193.
ФЕДЕРАЦИЯ(51) МПК
E04H9/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
СЛУЖБА
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Статус: по данным на 17.10.2016 - действует
(72) Автор(ы):
Андреев Борис
Александрович (RU),
(24) Дата начала отсчета срока
Коваленко
действия патента:
Александр Иванович
22.01.2016
(RU)
Приоритет(ы):
(73)
(22) Дата подачи заявки:
Патентообладатель(и):
(21), (22) Заявка:
2016102130/03, 22.01.2016
194.
Андреев БорисАлександрович (RU),
(45) Опубликовано: 10.10.2016
Коваленко
Адрес для переписки:
Александр Иванович
197371, Санкт-Петербург, а/я (RU)
газета "Земля РОССИИ",
Коваленко Александр
Иванович
22.01.2016
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
Формула полезной модели
Опора
сейсмостойкая,
содержащая
корпус
и
сопряженный с ним подвижный узел, закрепленный
запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе
выполнено центральное вертикальное отверстие,
сопряженное с цилиндрической поверхностью штока,
при этом шток зафиксирован запорным элементом,
выполненным
в
виде
калиброванного
болта,
проходящего через поперечные отверстия корпуса и
195.
через вертикальный паз, выполненный в теле штока изакрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в
корпусе, параллельно центральной оси, выполнено два
открытых паза, длина которых, от торца корпуса, больше
расстояния
до
нижней
точки
паза
штока.
При проведении испытаний пролетных строений железнодорожного
просевшего на 1 метр Керченского железнодорожного моста методом
оптимизации и индентиыифкации динамических и статических задач теории
устоячивости Крымского моста использовалось изобртение Уздина А М
Сейсмостойкий мост ПГУПС Шульман Стройкомплекс 5 2550777
196.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ(19)
RU
(11)
2 550 777
(13)
C2
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(51) МПК
E01D 1/00 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: действует (последнее изменение статуса: 27.01.2017)
Пошлина:учтена за 6 год с 07.11.2017 по 06.11.2018
(21)(22) Заявка: 2012146867/03, 06.11.2012
(24) Дата начала отсчета срока действия
патента:
06.11.2012
(72) Автор(ы):
Шульман Станислав
Александрович (RU),
Мурох Игорь Александрович
197.
Приоритет(ы):(RU),
Совершаев Илья Валерьевич
(22) Дата подачи заявки: 06.11.2012
(RU),
(43) Дата публикации заявки: 20.05.2014 Бюл. Уздин Александр Моисеевич
№ 14
(RU),
Кузнецова Инна Олеговна (RU),
(45) Опубликовано: 10.05.2015 Бюл. № 13
Жгутова Татьяна Владимировна
(56) Список документов, цитированных в отчете (RU),
о поиске: DE 2039631 A1, 27.09.1973. SU
Огнева Светлана Сергеевна
1106868 A, 07.08.1984. SU 1162886 A,
(RU)
23.06.1985. RU 2325475 C2, 27.05.2008
(73) Патентообладатель(и):
Адрес для переписки:
Общество с ограниченной
191186, Санкт-Петербург, а/я 230, "АРСответственностью "СК
ПАТЕНТ", Е.Ю. Чугориной
Стройкомплекс-5" (RU)
(54) СЕЙСМОСТОЙКИЙ МОСТ
(57) Реферат:
Изобретение относится к сейсмозащите мостов. Сейсмостойкий мост включает
пролетные строения, опоры и соединенные с ними сейсмоизолирующие
198.
устройства, по меньшей мере одно из которых выполнено составным,включающим не менее двух последовательно соединенных элементов. Хотя бы
один из элементов выполняется гибким, податливым в горизонтальном
направлении и обеспечивает сейсмоизоляцию и сейсмогашение колебаний при
относительно частых расчетных землетрясениях, относимых к проектным (ПЗ), а
соединение элементов выполнено скользящим и включает фрикционно-подвижные
болтовые соединения из пакета стальных листов с овальными отверстиями, через
которые пропущены высокопрочные болты. Технический результат - повышение
надежности эксплуатации и срока службы строения, а также повышении
эффективности гашения колебаний опоры моста, вызванных сейсмическими
199.
колебаниями в любом в заданном расчетном диапазоне уровня воздействия. 21 з.п.ф-лы, 12 ил.
Область техники
Изобретение относится к области транспортного строительства, а более конкретно
к сейсмозащите мостов, преимущественно железнодорожных.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время в практике сейсмостойкого строительства сложился
многоуровневый подход к обеспечению сейсмостойкости. Согласно этому подходу
200.
сооружение должно гарантировать определенный уровень надежности ибезопасности при землетрясениях различной силы и повторяемости:
- сохранять эксплуатационные свойства при относительно частых, слабых
воздействиях, называемых проектным землетрясением (ПЗ),
- иметь ограниченный уровень повреждений при умеренных землетрясениях (УЗ),
- обеспечивать сохранность жизни людей и основных несущих конструкций при
редки разрушительных землетрясениях (максимальное расчетное землетрясение
или МРЗ).
Возможны два принципиальных пути снижения сейсмических нагрузок на опоры
мостов и обеспечивающих их сейсмостойкость.
Первый - традиционный путь включает мероприятия для восприятия действующих
сейсмических нагрузок за счет развития сечений опор и увеличения их
армирования, усиления опорных частей и т.п. Такое усиление работает при
землетрясениях любой силы и, как показывает опыт прошлых землетрясений [1, 2],
обеспечивает отсутствие повреждений при ПЗ, умеренные повреждения при УЗ и
сохранность пролетных строений и опор при МРЗ. Такое усиление эффективно при
расчетной сейсмичности до 8 баллов. При сейсмичности 9 и более баллов затраты
201.
на антисейсмическое усиление становятся весьма обременительными, достигая 3540% от стоимости сооружения.При расчетной сейсмичности 8 и более баллов эффективными становятся
специальные методы сейсмозащиты конструкций, основанные на снижении самих
сейсмических нагрузок.
К специальным методам относятся методы сейсмогашения и сейсмоизоляции.
Традиционные методы сейсмозащиты описаны в известных монографиях Г.Н.
Карцивадзе [1] и Г.С. Шестоперова [2].
Специальные методы сейсмозащиты рассмотрены в монографиях Скиннера,
Робинсона и Мак-Верри [3], учебнике О.Н. Елисеева и А.М. Уздина [4], а также
обзорной статье О.А. Савинова [5]. Применительно к мостам сейсмоизоляция
сводится к установке сейсмоизолирующих устройств в виде гибких опорных
частей. За рубежом наибольшее распространение получили резиновые опорные
части (РОЧ) [6]. Известно применение таких опорных частей фирм Maurer Söhns,
FIP Industrialle, ALGA и ряда других. На фиг.1 приведен пример опоры с резиновой
опорной частью. Другим примером реализации податливого соединения пролетных
строений с опорами являются представленные на фиг.2 гибкие опорные части,
202.
выполненные из металлических труб или стержней по а.с. СССР №1162886«Опорная часть сооружения» (МПК E01D 19/04).
Распространенным сейсмоизолирующим устройством являются шаровые опорные
части, в которых податливость обеспечивается гравитационными силами,
например, опорная часть фирмы Maurer Söhnes KR 20120022520 (МПК E01D
19/04). Такая опорная часть показана на фиг.3.
Известным решениям специальной сейсмозащиты присущ общий существенный
недостаток.
Каждое из известных решений защищает конструкцию только от воздействий
определенного уровня. Например, упомянутое устройство простой сейсмоизоляции
использующих сейсмоизолирующие устройства в виде податливых опорных частей
по а.с. №1162886 (МПК E01D 19/04) работает при ПЗ и, частично, УЗ, а при
действии МРЗ приводит к большим перемещениям пролетного строения и сбросу
его с опор. Это в полной мере относится и к РОЧ. В практике сейсмостойкого
строительства предпринимались попытки создания элементов сейсмоизоляции,
обеспечивающих их работу при сильных землетрясениях. С этой целью опорные
части выполнялись очень больших размеров. Пример такой шаровой опорной части
показан на фиг.4. Однако такие решения совершенно не пригодны для
203.
железнодорожных мостов, поскольку они ухудшают условия эксплуатациисооружения, так как, податливые опорные части имеют большие смещения под
эксплуатационной нагрузкой, что приводит к расстройству пути на мосту.
Для обеспечения защиты опор мостов от МРЗ применяют, так называемые,
адаптивные системы защиты, которые при эксплуатационных нагрузках
блокируются, а при экстремальных включаются в работу. При этом для
противодействия ПЗ и УЗ требуется дополнительное усиление сооружения.
Наиболее простым решением такого рода являются сейсмоизолирующие
устройства, выполненные в виде скользящих опорных частей с фрикционноподвижными соединениями (ФПС) на высокопрочных болтах. Пример такого
решения, выбранного в качестве прототипа, по а.с. СССР №1106868 (МПК E01D
19/04) представлен на фиг.5. К числу недостатков указанного решения следует
отнести возможность обеспечить сейсмостойкость только при сильных
разрушительных землетрясениях, при которых происходит проскальзывание ФПС
и ограничение нагрузки, передаваемой от пролетного строения к опоре. При ПЗ
устройство не работает и на компенсацию их воздействия необходимо усиливать
опору традиционными методами.
Сущность изобретения
204.
Задачей изобретения является создание простого по конструкции сейсмостойкогомоста с размещением между опорой и пролетным строением таких
сейсмоизолирующих устройств, которые могут обеспечивать режим гашения для
опор при любых нагрузках в заданном расчетном диапазоне.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в
повышении надежности эксплуатации и срока службы строения, а также
повышении эффективности гашения колебаний опоры моста, вызванных
сейсмическими колебаниями в любом в заданном расчетном диапазоне уровня
воздействия.
Заявленный технический результат достигается тем, что используют
сейсмостойкий мост, включающий пролетные строения, опоры и соединенные с
ними сейсмоизолирующие устройства в котором, в отличие от прототипа по
меньшей мере одно сейсмоизолирующее устройство выполнено составным и
включает по меньшей мере два элемента, один из которых выполнен податливым в
горизонтальном направлении и снабжен фрикционно-подвижным болтовым
соединением, состоящим из пакета металлических листов по меньшей мере один из
которых жестко соединен с податливым в горизонтальном направлении
сейсмоизолирующим элементом и снабжен антифрикционным покрытием и
овальными отверстиями, через которые пропущены высокопрочные болты, с
205.
возможностью формирования скользящей пары, причем натяжение болтоввыполнено с обеспечением возможности ограничения силы трения в ФПС не выше
уровня предельно допустимой нагрузки на опору.
При этом в предпочтительном варианте осуществления изобретения элементы
сейсмоизолирующего устройства расположены соосно, причем податливые в
горизонтальном направлении элементы расположены в нижней части
сейсмоизолирующего устройства и соединены с опорой. Хотя, возможен вариант
осуществления изобретения, в котором податливые в горизонтальном направлении
элементы установлены в верхней части устройства и соединены с пролетным
строением. Можно так же выполнить обе части по меньшей мере одного
составного сейсмоизолирующего устройства податливыми в горизонтальном
направлении. При этом скользящие пары ФПС, в предпочтительном варианте
осуществления изобретения, выполнены с антифрикционным покрытием, с
возможностью исключения скольжения при проектных землетрясениях и
эксплуатационных нагрузках.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретение
дополнительно содержит по меньшей мере одно сейсмоизолирующее устройство,
выполненное опорным, т.е. на него опирается пролетное строение, с возможностью
восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения. В одном из вариантов
206.
осуществления изобретения, один из элементов по меньшей мере одногосоставного сейсмоизолирующего устройства может быть выполнен жестким в
горизонтальном направлении. При этом целесообразно, а для мостов больших
пролетов необходимо, чтобы элемент составного сейсмоизолирующего устройства
жесткий в горизонтальном направлении был выполнен шарнирным, т.е. с
возможностью поворота конца пролетного строения относительно опоры при
пропуске нагрузки по мосту. Как вариант обеспечения шарнирности соединения
пролетного строения с опорным сейсмоизолирующим устройством, элемент
сейсмоизолирующего устройства жесткий в горизонтальном направлении и
воспринимающий опорную реакцию выполнен в виде стаканной опорной части.
Для исключения, например, опасных для рельсов вертикальных перемещений
сейсмоизолирующего устройства под нагрузкой, оба его элемента могут быть
выполнены жесткими в вертикальном направлении.
В еще одном примере осуществления изобретения податливый в горизонтальном
направлении элемент сейсмоизолирующего устройства может быть выполнен в
виде столика из металлических стержней, закрепленных в опорных плитах. Для
увеличения податливости столика стержни могут быть соединены с одной из
опорных плит шарнирно При этом стержни могут быть выполнены, например, из
стали.
207.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретениясейсмоизолирующее устройство выполнено свободным от вертикальных нагрузок.
С этой целью параллельно по меньшей мере с одним сейсмоизолирующим
устройством дополнительно установлен по меньшей мере один независимый
опорный элемент, соединенный с опорой и пролетными строениями, причем
опорный элемент выполнен жестким в вертикальном направлении и подвижными в
горизонтальном, а пролетное строение снабжено упорами, передающими
горизонтальную нагрузку на сейсмоизолирующий в горизонтальном направлении
элемент.
В данном варианте осуществления, для полного исключения работы
сейсмоизолирующего устройства на вертикальные нагрузки сейсмоизолирующее
устройство может быть выполнено по высоте меньше жесткого в вертикальном и
подвижного в горизонтальном направлении опорного элемента, с возможностью
исключения передачи вертикальной нагрузки от пролетного строения на
сейсмоизолирующее устройство.
Заявленное решение наиболее эффективно, в частности, в случае, если реализуется
режим работы пролетного строения в качестве динамического гасителя колебаний
опоры. Для этого сейсмоизолирующее устройство выполнено с жесткостью С
определенной из условия обеспечения возможности осуществления противофазных
208.
колебаний опоры и пролетного строения при проскальзывании при наименьшейсиле трения F соединения в системе фрикционно-подвижных соединений и
снижения нагрузок на опору при землетрясении с расчетным ускорением А, по
формуле
C=α·k2·M µ(Nf,A),
где k - парциальная частота колебаний пролетного строения на податливой
опорной части (c),
α - безразмерный коэффициент, зависящий от рассеяния энергии колебаний и
характера воздействия,
µ - дополнительный коэффициент, учитывающий силу трения F в ФПС
определяемой из соотношения
F=Nf
N - сила обжатия листов пакета (Н),
f - коэффициент трения,
А - расчетное ускорение (м/с2).
209.
Чтобы исключить работу болтов ФПС на изгиб, пакет металлических листов можетбыть выполнен из трех групп стальных листов, снабженных овальными
отверстиями: первая из которых жестко соединена с податливым элементом и
большая ось овального отверстия ориентирована вдоль возможных перемещений
пролетного строения, вторая жестко соединена с пролетным строением, а третья
выполнена в виде накладок, соединенных с листами первых двух групп
фрикционно-подвижным болтовым соединением, причем стальные листы ФПС
жестко соединенные с податливым сейсмоизолирующим элементом и пролетным
строением расположены в одной плоскости.
Для обеспечения заданного сценария накопления повреждений в конструкции
податливый сейсмоизолирующий элемент может быть выполнен с меньшей
несущей способностью на горизонтальные нагрузки, чем опора, а пакет
металлических листов выполнен в виде каскада ФПС, состоящего из нескольких
последовательно соединенных фрикционно-подвижных соединений с различной
силой трения между элементами соединения и размером овальных отверстий. При
этом каскад стыковых ФПС включает по меньшей мере три ФПС, причем сила
трения по меньшей мере в одном из ФПС меньше, чем предельная упругая
нагрузка на податливый сейсмоизолирующий элемент, сила трения по меньшей
мере в еще одном ФПС каскада превосходит упругую предельную нагрузку на
210.
податливый сейсмоизолирующий элемент, но меньше разрушающей нагрузки наэтот элемент и расчетной нагрузки на опору, сила трения третьего ФПС меньше
разрушающей нагрузки на податливый сейсмоизолирующий элемент, но больше
расчетной нагрузки на опору и меньше разрушающей нагрузки на опору, причем
овальные отверстия в соединении с меньшим трением выполнены меньшего
размера.
Размеры овальных отверстий ФПС каскада выполнены с обеспечением
возможности включения каскадов и предотвращения перекрытия последнего зазора
ФПС.
В случае, когда возникают опасные перемещения рельсового пути моста при
эксплуатационных нагрузках податливый в горизонтальном направлении опорный
элемент выполнен с жесткостью С определенной из условия обеспечения
возможности исключения больших перемещений и напряжений в элементах
проезжей части при эксплуатации, по формуле:
C=Q/Ulim,
где Q - расчетная эксплуатационная нагрузка (Н), Ulim - предельное смещение
пролетного строения (м)
211.
Для снижения смещений упругого элемента при ПЗ и ФПС при МРЗ на опорыпараллельно с сейсмоизолирующими элементами дополнительно установлены
демпферы, с возможностью перемещения в направлении возможных подвижек
пролетного строения.
Краткий перечень чертежей
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
фиг.1. Общий вид РОЧ (предшествующий уровень техники).
фиг.2. Опорная часть в виде гибкого опорного столика (предшествующий уровень
техники).
фиг.3. Шаровая опорная часть (предшествующий уровень техники).
фиг.4. Шаровая опорная часть моста (Benicia_Martines Bridge), обеспечивающая
смещения пролетного строения при МРЗ (предшествующий уровень техники)
фиг.5. Скользящая опорная часть с ФПС на высокопрочных болтах (прототип);
фиг.6. Схема опирания пролетного строения на опору при использовании
шарнирной опорной части сейсмоизолирующего устройства
212.
фиг.7. Схема опирания пролетного строения на опору при использованиистаканной опорной части сейсмоизолирующего устройства
фиг.8. Схема опирания пролетного строения на опору при использовании жесткого
в вертикальном направлении опорного устройства сейсмоизолирующего
устройства
фиг.9. Схема соединения стоек с нижней и верхней плитами нижнего элемента
опорного устройства
фиг.10. Разделение вертикальной и горизонтальной нагрузки между составным
сейсмоизолирующим усйтроством устройством и подвижной опорной частью
фиг.11. Схема работы нахлесточного ФПС
фиг.12. Схема соединения с использованием ФПС и стыковых накладок, где а) вид со стороны накладок, б) - вид сбоку.
Следует отметить, что прилагаемые на фиг.6-12 чертежи иллюстрируют только
выборочные варианты возможного осуществления изобретения и не могут
рассматриваться в качестве ограничений содержания изобретения, которое
включает и другие варианты выполнения.
213.
Осуществление изобретенияКак следует из представленных на фиг.6-12 чертежей, сейсмоизолирующее
устройство выполнено составным, включающим два последовательно соединенных
элемента. Хотя бы один из элементов выполняется гибким и обеспечивает
сейсмоизоляцию и сейсмогашение колебаний при относительно частых расчетных
землетрясениях, относимых к проектным (ПЗ), а соединение элементов выполнено
скользящим и включает фрикционно-подвижные болтовые соединения из пакета
стальных листов с овальными отверстиями, через которые пропущены
высокопрочные болты.
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.6, 7). Сейсмостойкий мост,
включает пролетные строения 1 и опоры 5. Между ними располагается
сейсмоизолирующее устройство, состоящее из двух последовательно соединенных
элементов, которое в рассматриваемом варианте реализации является опорным.
Нижний сейсмоизолирующий элемент 6 выполнен податливым в горизонтальном
направлении, а верхний элемент 2 выполнен жестким в горизонтальном
направлении. На фиг.6 верхний элемент 2 выполнен в виде шарнирно-неподвижной
опорной части, а на фиг.7 - в виде стаканной опорной части. В обоих вариантах
верхние элементы 2 обеспечивают возможность поворота пролетного строения и
передают горизонтальную нагрузку на нижний элемент 6. Верхний элемент 2
214.
устройства на рис.6 включает нижний 10 и верхний 9 балансиры, а на рис.7включает стакан с заполнением 11. В остальном, оба варианта идентичны. Верхний
и нижний элементы имеют опорные листы 4, между которыми расположено
антифрикционное покрытие 3. Листы соединены между собой фрикционноподвижным соединением (ФПС) 7 в котором высокопрочные болты соединяют
опорные листы верхнего и нижнего элементов сейсмоизолирующего устройства.
Работает устройство следующим образом. При относительно частых
землетрясениях с повторяемостью раз в 200-500 лет трение в ФПС не
преодолевается, и соединение работает как жесткое. При этом податливый элемент
сейсмоизолирующего устройства обеспечивает сейсмоизоляцию, а при
соответствующей настройке по жесткости и сейсмогашение колебаний опоры. При
редких сильных землетрясениях происходит проскальзывание в ФПС, причем на
опору со стороны пролетного строения не могут передаться нагрузки,
превышающие силу трения в ФПС. При этом, натяжение болтов и обработка
поверхностей ФПС выполнены так, чтобы сила трения в ФПС не превосходила
предельно допустимой нагрузки на опору. Таким образом, происходит снижение
нагрузок как при ПЗ, так и при МРЗ.
Для исключения вертикальных перемещений пролетного строения под нагрузкой
недопустимо применение податливых в вертикальном направлении опорных
215.
частей, например, РОЧ. Таким образом, для исключения вертикальнойподатливости предлагаемого устройства опирания, верхний и нижний элементы
выполняют жесткими в вертикальном направлении. При этом в качестве верхнего
элемента целесообразно использовать обычную опорную часть, а нижний элемент
выполняется из гибких в горизонтальном направлении стальных труб 12 (фиг.8).
Для повышения гибкости стоек, изготовленных из стальных труб или стержней,
последние следует соединять с одним из листов шарнирно (фиг.9). Для этого
стойка из стальной трубы 12 просто вставляется в паз 13 верхней или нижней
опорной плиты. Другой конец стойки, при этом, заделывается в опорную плиту.
В рассмотренном варианте осуществления изобретения стойки столика
воспринимают вертикальную и горизонтальную нагрузки со стороны пролетного
строения. При этом стойки могут потерять устойчивость и горизонтальную
несущую способность. С целью повышения горизонтальной несущей способности
податливого элемента сейсмоизолирующего устройства, параллельно с
сейсмоизолирующим устройством устанавливается жесткий в вертикальном
направлении и подвижный в горизонтальном направлении дополнительный
опорный элемент. Причем, сейсмоизолирующее устройство выполнено по высоте
меньше жесткого опорного элемента и не воспринимает вертикальной нагрузки, а
216.
пролетное строение снабжено упорами, передающими горизонтальную нагрузку насейсмоизолирующее устройство.
Для повышения несущей способности податливого элемента сейсмоизолирующего
устройства при действии продольной нагрузки возможен еще один вариант
осуществления изобретения, в котором между пролетным строением 1 и опорой 5
параллельно с податливым сейсмоизолирующим элементом 6 устанавливается
опорный элемент 14, представляющий собой обычную подвижную опорную часть.
Верхний лист податливого элемента 4 с антифрикционным покрытием соединен с
дополнительным листом 15 с помощью ФПС 7. При этом листы 4 и 15 с
антифрикционным покрытием и ФПС 7 образуют верхний скользящий элемент. На
пролетное строение 1 устанавливаются упоры 16, контактирующие с
дополнительным листом 15 и имеющие свободу вертикальных перемещений
относительно листа 15. При этом податливый элемент со скользящим элементом
имеют высоту h, меньшую, чем высота подвижной опорной части Н. Это
исключает передачу вертикальной нагрузки от пролетного строения на податливый
элемент. В данном варианте осуществления вертикальная нагрузка полностью
воспринимается подвижной опорной частью. Это повышает несущую способность
податливого элемента при действии горизонтальной нагрузки. При
эксплуатационных нагрузках (торможение подвижного состава, поперечные удары
217.
транспортных средств), а также при действии ПЗ горизонтальные нагрузкипередаются от пролетного строения (1) на опору 5 через упоры 16 и податливый
элемент 6. При этом динамические нагрузки на опору снижаются за счет
амортизирующего действия податливого элемента. При МРЗ происходит подвижка
в ФПС и пиковые нагрузки на опору ограничиваются силой трения в ФПС. Таким
образом, происходит снижение расчетных нагрузок как при действии ПЗ, так и при
действии МРЗ.
Важной особенностью другого примера реализации является выполнение
податливого элемента с определенной жесткостью. В известном решении по по а.с.
СССР МКИ E01D 19/04 №1162886 «Опорная часть сооружения» жесткость
податливой опорной части подбирается из условия
где k - собственная частота колебаний сооружения (опоры),
M - масса пролетного строения,
α - коэффициент, величина которого зависит от демпфирования и относительной
массы пролетного строения.
Значения α детализированы авторами в Инструкции [7].
218.
Использование указанной формулы оптимизирует снижение сейсмическихнагрузок при ПЗ, но не обеспечивает гашения при МРЗ, поскольку в известном
решении собственный период колебаний опоры изменяется в процессе накопления
в ней повреждений.
В предлагаемом решении отсутствие повреждений опоры при ПЗ обеспечивается
проскальзыванием пролетного строения по ФПС и дополнительное гашение при
ПЗ нецелесообразно. В связи с этим податливый элемент выполняется с
жесткостью, определяемой из формулы (2)
где k - парциальная частота колебаний пролетного строения на податливой
опорной части (1/c),
α - коэффициент, зависящий от рассеяния энергии колебаний и характера
воздействия (см. а.с. СССР E01D 1162886),
µ<1 - дополнительный коэффициент, учитывающий силу трения в ФПС F=Nf и
уровень расчетного воздействия А.
219.
За счет подбора коэффициента µ обеспечивается противофазность колебанийопоры и пролетного строения при воздействии с пиковыми ускорениями, равными
А.
Другой вариант реализации изобретения направлен на улучшение работы
сейсмоизолирующего устройства за счет оптимизации конструкции ФПС. В
известных решениях используется ФПС частей сооружений «внахлестку», как
показано на фиг.5. В процессе подвижки происходит скольжение на контакте
головки болта и листа соединения с соответствующим перекосом болта 17 (фиг.11).
Это приводит к деформации болтов и нестабильности работы соединения [8]. С
целью повышения надежности работы фрикционно-подвижного болтового
соединения при больших подвижках, соединение в заявленном изобретении
выполнено в виде трех групп стальных листов: первая группа листов жестко
соединена с податливым элементом опорной части, вторая жестко соединена с
пролетным строением, а третья, в виде накладок соединена с первыми двумя
фрикционно-подвижным болтовым соединением. В рассматриваемом варианте к
верхней пластине 18 податливого элемента жестко присоединен стальной лист 19 с
овальными отверстиями, расположенный вдоль возможных перемещений
пролетного строения. В одной плоскости с ним расположен другой лист 20, жестко
соединенный с пролетным строением и также имеющий овальные отверстия.
220.
Листы соединены между собой накладками 21, через которые пропущенывысокопрочные болты 17. Соединение с накладками в одном из листов сделано с
меньшей силой трения (за счет обработки поверхности или натяжения болтов), чем
в соединении с другим листом, причем овальные отверстия в соединении с
меньшим трением выполнены меньшего размера (см. фиг.12 а) и б), где а - размер
отверстий при меньшем коэффициенте трения (fтр), А - при большем (Fтр)). Таким
образом, податливый элемент соединен с пролетным строением с помощью
стыкового ФПС.
В процессе землетрясения первоначально трение в ФПС не преодолевается, и
нагрузка с пролетного строения передается на податливый элемент (фиг.12 а) и б)).
С ростом взаимных смещений начинает преодолеваться меньшая сила трения. При
этом лист «выскальзывает» из накладок, а болт не деформируется. Такое движение
будет происходить до тех пор, пока лист не упрется краем овального отверстия в
болт. После этого начнется подвижка второго листа относительно накладок.
Предложенная конструкция позволяет также преодолеть недостаток известных
конструкций, заключающийся в неблагоприятном воздействии на опоры моста
больших напряжений в рельсовом пути при железнодорожной нагрузке. С целью
исключения больших перемещений и напряжений в элементах проезжей части при
221.
обычной эксплуатации податливые элементы выполняются с жесткостьюопределяемой по формуле
где Q - расчетная эксплуатационная нагрузка, а Ulim - предельное смещение
пролетного строения.
В соответствии с СП «Мосты и трубы» величина Ulim принимается равной
см.
Здесь L - величина пролета в метрах. Исследования авторов, выполненные при
обосновании применимости заявляемого решения, показали, что можно принимать
, где смещение получается в см, а пролет задается в м.
В еще одном варианте осуществления изобретения предусмотрена установка
параллельно с опорными элементами на опорах демпферов, имеющих возможность
перемещения в направлении возможных подвижек жестких в вертикальном
направлении опорных элементов, что позволяет уменьшить смещения в ФПС при
МРЗ и снижение усилий в податливом элементе при ПЗ.
Таким образом, очевидно, что применение составного сейсмоизолирующего
устройства, один из элементов которого представляет собой податливый в
горизонтальном направлении элемент, снабженный ФПС, позволяет в сочетании с
222.
реализованными разным образом вторыми элементами обеспечить повышениенадежности эксплуатации и срока службы строения, а также существенно повысить
эффективность гашения сейсмических колебаний опоры моста в любом заданном
расчетном диапазоне.
Литература
1. Карцивадзе Г.Н. Сейсмостойкость дорожных искусственных сооружений / М.,
Траспорт, 1974, 260 с.
2. Кузнецова И.О., Уздин A.M. Современные проблемы сейсмостойкости мостов.
(По материалам 12-й Европейской конференции. Лондон. Сентябрь, 2002),
Сейсмостойкое строительство, №4, с.63-68
3. Skiner R.I., Robinon W.H., McVerry G.H. An introduction to seismic isolation. New
Zealand. John Wiley & Sons. 1993, 353 p.
4. Елисеев O.H., Уздин A.M. Сейсмостойкое строительство, ПВИСУ, 1997, 371 с.
5. Савинов О.А. Сейсмоизоляция сооружений (концепция, принципа устройства,
особенности расчета) // Избранные статьи и доклады "Динамические проблемы
строительной техники", Санкт-Петербург, Изд. ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1993, с.
155-178
223.
6. Kelly J.M. Earthquake resistant design with rubber. Springer. 1997, 243 p.7. Инструкция по оценке сейсмостойкости эксплуатируемых мостов на сети
железных и автомобильных дорог (на территории Туркменской ССР). Ашхабад:Ылым, 1988. - 106 с.
8. Елисеев О.Н., Кузнецова И.О., Никитин А.А., Павлов В.Е., Симкин А.Ю., Уздин
A.M. Элементы теории трения, расчет и технология применения фрикционноподвижных соединений. С-Петербург, ВИТУ, 2001, 75 с
Формула изобретения
1. Сейсмостойкий мост, включающий пролетные строения, опоры и соединенные с
ними сейсмоизолирующие устройства, отличающийся тем, что по меньшей мере
одно сейсмоизолирующее устройство выполнено составным и включает по
меньшей мере два элемента, один из которых выполнен податливым в
горизонтальном направлении и снабжен фрикционно-подвижным болтовым
соединением, состоящим из пакета металлических листов, по меньшей мере один
из которых жестко соединен с податливым в горизонтальном направлении
сейсмоизолирующим элементом и снабжен антифрикционным покрытием и
овальными отверстиями, через которые пропущены высокопрочные болты, с
возможностью формирования скользящей пары, причем натяжение болтов
224.
выполнено с обеспечением возможности ограничения силы трения в ФПС не вышеуровня предельно допустимой нагрузки на опору.
2. Сейсмостойкий мост по п.1, отличающийся тем, что скользящие пары ФПС
выполнены с антифрикционным покрытием, с возможностью исключения
скольжения при проектных землетрясениях и эксплуатационных нагрузках.
3. Сейсмостойкий мост по п.1, отличающийся тем, что элементы составного
сейсмоизолирующего устройства расположены соосно, причем податливые в
горизонтальном направлении элементы соединены с опорой.
4. Сейсмостойкий мост по п.1, отличающийся тем, что элементы составного
сейсмоизолирующего устройства расположены соосно, причем податливые в
горизонтальном направлении элементы соединены с пролетным строением.
5. Сейсмостойкий мост по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере у одного
составного сейсмоизолирующего устройства оба элемента выполнены
податливыми в горизонтальном направлении.
6. Сейсмостойкий мост по п.1-3, отличающийся тем, что один из элементов по
меньшей мере одного составного сейсмоизолирующего устройства выполнен
жестким в горизонтальном направлении.
225.
7. Сейсмостойкий мост по п.1, отличающийся тем, что, дополнительно содержит поменьшей мере одно сейсмоизолирующее устройство, выполненное опорным, с
возможностью восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения.
8. Сейсмостойкий мост по п.6, отличающийся тем, что элемент составного
сейсмоизолирующего устройства жесткий в горизонтальном направлении
выполнен шарнирным.
9. Сейсмостойкий мост по п.6, отличающийся тем, что элемент составного
сейсмоизолирующего устройства жесткий в горизонтальном направлении
выполнен в виде стаканной опорной части, с возможностью восприятия опорной
реакции.
10. Сейсмостойкий мост по любому из пп.1-5, 7-9 отличающийся тем, что оба
элемента сейсмоизолирующего устройства выполнены жесткими в вертикальном
направлении с возможностью исключения вертикальных перемещений
сейсмоизолирующего устройства под нагрузкой.
11. Сейсмостойкий мост по п.10, отличающийся тем, что податливый в
горизонтальном направлении элемент сейсмоизолирующего устройства выполнен в
виде столика из металлических стержней, закрепленных в опорных плитах.
226.
12. Сейсмостойкий мост по п.11, отличающийся тем, что стержни соединены содной из опорных плит шарнирно.
13. Сейсмостойкий мост по п.11 или 12, отличающийся тем, что стержни
выполнены из стали.
14. Сейсмостойкий мост по п.1, отличающийся тем, что параллельно по меньшей
мере с одним сейсмоизолирующим устройством дополнительно установлен по
меньшей мере один независимый опорный элемент, соединенный с опорой и
пролетными строениями, причем опорный элемент выполнен жестким в
вертикальном направлении и подвижным в горизонтальном, а пролетное строение
снабжено упорами, передающими горизонтальную нагрузку на
сейсмоизолирующий в горизонтальном направлении элемент.
15. Сейсмостойкий мост по п.14, отличающийся тем, что сейсмоизолирующее
устройство выполнено по высоте меньше жесткого в вертикальном и подвижного в
горизонтальном направлении опорного элемента, с возможностью исключения
передачи вертикальной нагрузки от пролетного строения на сейсмоизолирующее
устройство.
16. Сейсмостойкий мост по любому из пп.1-5, 7-9, 11, 12, 14 или 15, отличающийся
тем, что сейсмоизолирующее устройство выполнено с жесткостью С, определенной
227.
из условия обеспечения возможности осуществления противофазных колебанийопоры и пролетного строения при проскальзывании при наименьшей силе трения F
соединения в системе фрикционно-подвижных соединений и снижения нагрузок на
опору при землетрясении с расчетным ускорением А, по формуле
C=α·k2·M µ(Nf,A),
где k - парциальная частота колебаний пролетного строения на податливой
опорной части (с),
α - безразмерный коэффициент, зависящий от рассеяния энергии колебаний и
характера воздействия,
µ - дополнительный коэффициент, учитывающий силу трения F в ФПС,
определяемой из соотношения
F=Nf
N - сила обжатия листов пакета (Н),
f - коэффициент трения,
А - расчетное ускорение (м/с2).
17. Сейсмостойкий мост по п.1, отличающийся тем, что пакет металлических
листов включает три группы стальных листов, снабженных овальными
отверстиями: первая из которых жестко соединена с податливым элементом и овал
вытянут вдоль возможных перемещений пролетного строения, вторая жестко
228.
соединена с пролетным строением, а третья выполнена в виде накладок,соединенных с листами первых двух групп фрикционно-подвижным болтовым
соединением, причем стальные листы ФПС, жестко соединенные с податливым
сейсмоизолирующим элементом и пролетным строением, расположены в одной
плоскости.
18. Сейсмостойкий мост по п.17, отличающийся тем, что податливый
сейсмоизолирующий элемент выполнен с меньшей несущей способностью на
горизонтальные нагрузки, чем опора, а пакет металлических листов выполнен в
виде каскада ФПС, состоящего из нескольких последовательно соединенных
фрикционно-подвижных соединений с различной силой трения между элементами
соединения и размером овальных отверстий.
19. Сейсмостойкий мост по п.18, отличающийся тем, что каскад стыковых ФПС
включает по меньшей мере три ФПС, причем сила трения по меньшей мере в
одном из ФПС меньше, чем предельная упругая нагрузка на податливый
сейсмоизолирующий элемент, сила трения по меньшей мере в еще одном ФПС
каскада превосходит упругую предельную нагрузку на податливый
сейсмоизолирующий элемент, но меньше разрушающей нагрузки на этот элемент и
расчетной нагрузки на опору, сила трения третьего ФПС меньше разрушающей
нагрузки на податливый сейсмоизолирующий элемент, но больше расчетной
229.
нагрузки на опору и меньше разрушающей нагрузки на опору, причем овальныеотверстия в соединении с меньшим трением выполнены меньшего размера
20. Сейсмостойкий мост по любому из пп.17-19, отличающийся тем, что размеры
овальных отверстий ФПС выполнены с обеспечением возможности включения
каскадов и предотвращения перекрытия последнего зазора ФПС.
21. Сейсмостойкий мост по любому из пп.1-5, 7-9, 11, 14, 15 или 17-19,
отличающийся тем, что податливый в горизонтальном направлении
сейсмоизолирующий элемент выполнен с жесткостью С, определенной из условия
обеспечения возможности исключения больших перемещений и напряжений в
элементах проезжей части при эксплуатации, по формуле
C=Q/Ulim,
где Q - расчетная эксплуатационная нагрузка (Н), а Ulim - предельное смещение
пролетного строения (м).
22. Сейсмостойкий мост по любому из пп.1-5, 7-9, 11, 12 или 14 или 17-19,
отличающийся тем, что на опоры параллельно с сейсмоизолирующими элементами
дополнительно установлены демпферы с возможностью перемещения в
направлении возможных подвижек пролетного строения.
230.
231.
232.
233.
При проведении испытаний пролетных строений железнодорожногопросевшего на 1 метр Керченского железнодорожного моста, методом
оптимизации и индентиыифкации динамических и статических задач теории
устоячивости Крымского моста использовалось изобртение УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ГАШЕНИЯ УДАРНЫХ И ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
234.
РоссЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ(19)
RU
(11)
167 977
(13)
U1
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
(51) МПК
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
E04B 1/98 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: действует (последнее изменение статуса: 27.02.2017)
Пошлина:учтена за 2 год с 09.07.2017 по 08.07.2018
(21)(22) Заявка: 2016127776, 08.07.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия
патента:
08.07.2016
(72) Автор(ы):
Шульман Станислав
Александрович (RU),
Дворкин Наум Яковлевич (RU),
235.
Приоритет(ы):(22) Дата подачи заявки: 08.07.2016
(45) Опубликовано: 13.01.2017 Бюл. № 2
Слуцкая Маргарита
Николаевна (RU),
Уздин Александр Моисеевич
(RU),
Нестерова Ольга Павловна (RU)
(56) Список документов, цитированных в отчете
о поиске: RU 65055 U1, 27.07.2007. RU 148122 (73) Патентообладатель(и):
U1, 27.11.2014. SU 1071836 A1, 07.02.1984. RU Общество с ограниченной
2427693 C1, 27.08.2011. RU 2369693 C1,
ответственностью "СК
10.10.2009.
Стройкомплекс-5" (RU)
Адрес для переписки:
192242, Санкт-Петербург, п/о 242, а/я 30,
Шульману С.А.
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ УДАРНЫХ И ВИБРАЦИОННЫХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ
(57) Реферат:
Полезная модель относится к строительству, в частности к строительству в
сейсмических районах. Технический результат - повышение надежности
236.
устройства. Устройство для гашения ударных и вибрационных воздействийсодержит основание (1), упор в виде штока (2) с шарниром (3), снабженного
упорной диафрагмой (4), тарельчатые пружины (5), помещенные с обеих сторон
упорной диафрагмы (4) в стакане 6, снабженном внешней резьбой (7), на который
навинчен регулировочный стакан (8) с контргайкой (9). К днищу стакана (6) жестко
прикреплен второй шток (10) с шарниром (11), упирающимся в основание (12).
Тарельчатые пружины (5) предварительно напряжены и могут иметь различную
жесткость с разных сторон упорной диафрагмы (4). Шарниры (3) и (11) штоков (2)
и (10) могут быть выполнены шаровыми. 3 з.п. ф-лы,1
ил.
237.
Полезная модель относится к строительству, в частности к строительству всейсмических районах.
Известно устройство для гашения ударных и вибрационных воздействий амортизатор, включающий корпус с упором на внутренней поверхности,
установленные в нем стержень с ухом, размещенные на стержне распорные втулки,
установленные в последних упругоэластичные демпферы, размещенные между
ними упорные шайбы и вилку, установленную в корпусе со стороны свободного
конца стержня, он снабжен установленными на стержне двумя наборами
тарельчатых пружин, один из которых размещен с зазором относительно торца
корпуса между последним и распоркой втулкой, а другой - с зазором относительно
торца вилки между последней и распоркой втулкой, причем большие основания
тарельчатых пружин обращены соответственно к торцам корпуса и вилки (RU
№2079020, F16F 3/10, 16.04.1990).
Недостатком данного устройства является низкая надежность из-за наличия
зазоров внутри устройства и возможности истирания торцов корпуса и вилки
основаниями тарельчатых пружин при эксплуатации.
Известно устройство для гашения ударных и вибрационных воздействий - сборный
резинометаллический амортизатор с осевым ограничителем, содержащий
238.
основание, две опорные резиновые втулки, фторопластовую прокладку,установленную между ограничительным стержнем и опорными резиновыми
втулками, упорные резиновые втулки, стальные тарелки, фторопластовые
прокладки, установленные между стальными тарелками и между верхней и нижней
гранями промежуточного корпуса или лапы оборудования, впрессованные в лапу
оборудования или в отверстие промежуточного корпуса, защитное полиуретановое
кольцо, ограничительный стержень для повышения нагрузочных способностей
жестко закреплен в основании (RU №2358167, F16F 7/00, F16F 1/36, F16F 13/04,
F16F 15/08, B63H 21/30, 10.06.2009).
Недостатком данного устройства является низкая надежность из-за использования
в нем наряду с металлическими элементами различных синтетических материалов
с разными физико-механическими свойствами и разной долговечностью.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели
является амортизатор универсальный тарельчатый (RU №65055, D06B 3/18,
27.07.2007), содержащий основание, тарельчатые пружины, опорно-дистанционные
кольца, упор и демпфер в виде набора резиновых колец, выполненных из
материалов различной твердости, уменьшающейся от основания к упору, причем
материал колец имеет твердость HS от 50 до 80 ед. по Шору А.
239.
Недостатками данного устройства являются ограниченная область применения инедостаточная надежность и долговечность в связи с использованием резиновых
колец.
Задача полезной модели состоит в повышении надежности устройства за счет
упругой деформации тарельчатых пружин и расширении области использования
устройства в строительстве в сейсмических районах.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для гашения ударных и
вибрационных воздействий, содержащем основания, упор и тарельчатые пружины,
размещенные в стакане, упор выполнен в виде штока с шарниром и снабжен
упорной диафрагмой, а стакан имеет внешнюю резьбу, на которую навинчен
регулировочный стакан с контргайкой, тарельчатые пружины размещены в стакане
с обеих сторон упорной диафрагмы, а к днищу стакана жестко прикреплен второй
шток с шарниром, упирающимся в основание.
Тарельчатые пружины с разных сторон упорной диафрагмы могут иметь
различную жесткость и предварительно напряжены.
Шарниры штоков могут быть выполнены шаровыми.
240.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлено устройство длягашения ударных и вибрационных воздействий в разрезе.
Устройство для гашения ударных и вибрационных воздействий содержит
основание 1, упор в виде штока 2 с шарниром 3, снабженного упорной диафрагмой
4, тарельчатые пружины 5, помещенные с обеих сторон упорной диафрагмы 4 в
стакане 6, снабженном внешней резьбой 7, на который навинчен регулировочный
стакан 8 с контргайкой 9. К днищу стакана 6 жестко прикреплен второй шток 10 с
шарниром 11, упирающимся в основание 12. Тарельчатые пружины 5
предварительно напряжены и могут иметь различную жесткость с разных сторон
упорной диафрагмы 4. Шарниры 3 и 11 штоков 2 и 10 могут быть выполнены
шаровыми.
Устройство для гашения ударных и вибрационных воздействий работает
следующим образом. Устройство размещается между источником ударных и
вибрационных воздействий и защищаемой конструкцией, к которым жестко
прикрепляются основания 1 и 12. Благодаря наличию шарниров 3 и 11 у штоков 2 и
10, силовые, а именно вибрационные и ударные, воздействия ориентированы вдоль
устройства. Если воздействия имеют двухосное направление, шарниры 3 и 11
выполняются шаровыми. Предварительно размещенным в стакане 6 тарельчатым
пружинам 5 с помощью регулировочного стакана 8, завинчиваемого по резьбе 7,
241.
задается расчетное обжатие на величину 0.1-0.8 несущей способности пружин.Усилие предварительного обжатия фиксируется контргайкой 8. Гашение
вибрационных и ударных воздействий обеспечивается в упругой стадии, причем
тарельчатые пружины 5, помещенные с обеих сторон упорной диафрагмы 4,
работают в противофазе, в зависимости от направления внешнего воздействия. При
внешних воздействиях, различных по величине в противоположных направлениях,
тарельчатые пружины 5 с левой и правой сторон упорной диафрагмы 4 могут иметь
различную жесткость.
По сравнению с прототипом данное устройство обладает повышенной
надежностью за счет упругой деформации тарельчатых пружин, размещаемых в
стакане и упирающихся в днище стакана и упорную диафрагму. Расположение
пружин с двух сторон упорной диафрагмы позволяет избежать ударов в первый
момент появления ударных и вибрационных воздействий.
Формула полезной модели
1. Устройство для гашения ударных и вибрационных воздействий, содержащее
основания, упор и тарельчатые пружины, размещенные в стакане, отличающееся
тем, что упор выполнен в виде штока с шарниром и снабжен упорной диафрагмой,
а стакан имеет внешнюю резьбу, на которую навинчен регулировочный стакан с
242.
контргайкой, тарельчатые пружины размещены в стакане с обеих сторон упорнойдиафрагмы, а к днищу стакана жестко прикреплен второй шток с шарниром,
упирающимся в основание.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тарельчатые пружины с разных
сторон упорной диафрагмы имеют различную жесткость.
3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что тарельчатые пружины
предварительно напряжены.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шарниры штоков выполнены
шаровыми.
243.
244.
245.
246.
При проведении испытаний пролетных строений железнодорожногопросевшего на 1 метр Керченского железнодорожного моста методом
оптимизации и индентиыифкации динамических и статических задач теории
устоячивости Крымского моста использовалось изобртение "Опора
сейсмостоккая) Изобретение полезная модель ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
опубликовано в бюллетене изобретений № 28 от 10.10.2016 МПК Е04Н 9/02
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
(19)RU (11)165076
(51) МПК
E04H9/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
СЛУЖБА
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(13)U1
247.
(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬСтатус: 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):
(72) Автор(ы):
Андреев Борис
Александрович (RU),
Коваленко Александр
Иванович (RU)
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(73) Патентообладатель(и):
(45) Опубликовано: 10.10.2016
Андреев Борис
Александрович (RU),
Адрес для переписки:
Коваленко Александр
197371, Санкт-Петербург, пр. Королева, 30, корп.
Иванович (RU)
1, кв. 135, Коваленко Александр Иванович
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел,
закрепленный запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе выполнено
248.
центральное вертикальное отверстие, сопряженное с цилиндрическойповерхностью штока, при этом шток зафиксирован запорным элементом,
выполненным в виде калиброванного болта, проходящего через поперечные
отверстия корпуса и через вертикальный паз, выполненный в теле штока и
закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в корпусе, параллельно
центральной оси, выполнено два открытых паза, длина которых, от торца корпуса,
больше расстояния до нижней точки паза штока.
249.
250.
Заявка на изобретение Энергопоглошающаяся опора сейсмостойкаясейсмоизолирующая
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
251.
(глухой) паз длиной «h» (допустимый ход штока) соответствующий по ширинедиаметру 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.)
252.
экспериментальноЕ04Н9/02
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 Патенту RU 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.
253.
Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края овальныхотверстий 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)-201401-01. 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
254.
получаем конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но, привозникновении 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
255.
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 элемент-калиброванный 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)
256.
соответствующий по ширине диаметру калиброванного болта, проходящего черезэтот 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, на с предварительным усилием (вручную) навинчивают гайку 5,
скрепляя шток и корпус в положении при котором нижняя поверхность паза
штока контактирует с поверхностью болта (высота опоры максимальна).
После этого гайку 5 затягивают тарировочным ключом до заданного усилия.
Увеличение усилия затяжки гайки (болта) приводит к деформации корпуса и
уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь приводит к
увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие
корпуса – цилиндр штока. Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток
зависит от величины усилия затяжки гайки (болта) и для каждой конкретной
конструкции (компоновки, габаритов, материалов, шероховатости поверхностей,
направления нагрузок и др.) определяется экспериментально. При воздействии
сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении корпус-шток,
происходит сдвиг штока, в пределах длины паза выполненного в теле штока, без
257.
разрушения конструкции.Формула (черновик) Е04Н9
19.12.15
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 в корпусе,
параллельно центральной оси, выполнено два открытых паза длина которых, от
торца корпуса, больше расстояния до нижней точки паза штока.
258.
259.
260.
261.
262.
263.
РОССИЙСКАЯФЕДЕРАЦИЯ
(19)SU(11)1760020(13)A1
(51) МПК 5
E02D27/34
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
СЛУЖБА
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И
ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к авторскому свидетельству
Статус: по данным на 18.05.2015 - прекратил
действие
Пошлина:
(21), (22) Заявка: 4824694,
14.05.1990
(71) Заявитель(и):
ТБИЛИССКИЙ
264.
(45)Опубликовано: 07.09.19
92
ЗОНАЛЬНЫЙ НАУЧНОИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИ
Й И ПРОЕКТНЫЙ
ИНСТИТУТ ТИПОВОГО
И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО
ГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЖИЛЫХ И
ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ
(72) Автор(ы):
КОВАЛЕНКО
АЛЕКСАНДР
ИВАНОВИЧ,
АЛЕКСЕЕВ ВИКТОР
НИКОЛАЕВИЧ,
АКИМОВ ЕВГЕНИЙ
АЛЕКСЕЕВИЧ
(54) Сейсмостойкий фундамент
(57) Реферат:
265.
ФАКСИМИЛЬНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕБиблиография: Страница 1
Реферат: Страница 1
Описание: Страница 1 Страница 2
Формула: Страница 2
Рисунки: Страница 3
(19)
SU
(11)
1 760 020
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО
ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (13)
A1
266.
(51) МПКE02D 27/34 (2000.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
СССР
Статус:нет данных
(21)(22) Заявка:
4824694, 14.05.1990
(45) Опубликовано:
07.09.1992
(71) Заявитель(и):
ТБИЛИССКИЙ ЗОНАЛЬНЫЙ НАУЧНОИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ
ТИПОВОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Адрес для переписки:
(72) Автор(ы):
22 380086
КОВАЛЕНКО АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ,
ТБИЛИСИ,
САНДРО ЭУЛИ 5А АЛЕКСЕЕВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ,
АКИМОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ
(54) Сейсмостойкий фундамент
267.
268.
269.
270.
Литература, используемая при испытаниях фрагментов ФПС длятелескопическо маятниковой опоры на ФПС с фрикци -болтом
271.
1. Гладштейн Л. И. Высокопрочные болты для строительных стальныхконструкций с контролем натяжения по срезу торцевого элемента / Л. И.
Гладштейн, В. М. Бабушкин, Б. Ф. Какулия, Р. В. Гафу- ров // Тр. ЦНИИПСК
им. Мельникова. Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - № 5. С. 11-13.
2. Ростовых Г. Н. И все-таки они крутятся! / Г. Н. Ростовых // Крепеж, клеи,
инструмент и...- 2014. - № 3. - С. 41-45.
3. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП
2.05.03-84*.
4. СТП 006-97. Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных
конструкциях мостов.
5. ТУ 1282-162-02494680-2007. Болты высокопрочные с гарантированным
моментом затяжки резьбовых соединений для строительных стальных
конструкций / ЦНИИПСК им. Мельникова.
6. Строительные нормы и правила, глава СниП П-23-81. Нормы
проектирования / Стальные конструкции. - М.: Стройиздат, 1982. - С. 40 - 41.
7.Стрелецкий Н.Н. Повышение эффективности монтажных соединений на
высокопрочных болтах / Сб. тр. ЦНИИПСК, вып. 19. - М.: Стройиздат, 1977. С. 93-110.
272.
8.Лукьяненко Е.П., Рабер Л.М. Совершенствование методов подготовкисоприкасающихся поверхностей соединений на высокопрочных болтах //
Бущвництво Украши. - 2006. - № 7. - С. 36-37
АС. № 1707317 (СССР) Сдвигоустойчи- вое соединение / Вишневский И. И.,
Кострица Ю.С., Лукьяненко Е.П., Рабер Л.М. и др. - Заявл. 04.01.1990; опубл.
23.01.1992, Бюл. № 3.
9.Пат. 40190 А. Украша, МПК G01N19/02, F16B35/04. Пристрш для
випрювання сил тертя спокою по дотичних поверхнях болтового зсувостшкого з 'езнання з одшею площиною тертя / Рабер Л.М.; заявник
iпатентовласник Нацюнальна металургшна акадспя Украши. - № 2000105588;
заявл. 02.10.2000; опубл. 16.07.2001, Бюл. № 6.
10. Пат. 2148805 РФ, МПК7G01 L5/24. Способ определения коэффициента
закручивания резьбового соединения / Рабер Л.М., Кондратов В.В., Хусид Р.Г.,
Миролюбов Ю.П.; заявитель и патентообладатель Рабер Л.М., Кондратов
В.В., Хусид Р.Г., Миролюбов Ю.П. - № 97120444/28; заявл. 26.11.1997; опубл.
10.05.2000, Бюл. № 13.
Рабер Л. М. Использование метода предельных состояний для оценки затяжки
высокопрочных болтов // Металлург, и горноруд. пром-сть. - 2006. -№ 5. - С. 9698
1. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность»,
А.И.Коваленко
2. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование
сейсмоизолирующего пояса для существующих зданий», А.И.Коваленко
3. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция
малоэтажных жилых зданий»,
4. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95
стр. 24-25 «Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
273.
5. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости».А.И.Коваленко
6. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра»,
А.И.Коваленко8
7. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии
возведения фундаментов без заглубления –
дом на грунте. Строительство
на пучинистых и просадочных грунтах»
8. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых
общественной организации инженеров «Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и
безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
9. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95
стр. 25 «Датчик регистрации электромагнитных волн, предупреждающий о
землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!»
seismofond.ru Адр ред. 197371, Л-д, а/я газета "Земля РОССИИ" ф (812) 69478-10. ( 921) 407-13-67, (999) 535 -47- 29 , (968) 185 -49-83
ЛИТЕРАТУРА МГСУ (МИСИ) Разработчиков применеия упруго-фрикционной
системы для железнодорожных мостов и сооружений : Бутырский С. Н.,
Ковальчук О. А. О применении демпфирующих виброгасящих элементов в
274.
конструкции здания при сейсмовоздействии // Промышленное и гражданскоестроительство. 2016. № 9. С. 30-34.
1. Skiner R. I., Robinson W. H., McVerry G. H. An introduction to seismic isolation
[Введение в системы сейсмоизоляции]. New Zealand, John Wiley & Sons, 1993. 353
p.
2. Chopra A. K. Dynamics of structures: theory and applications to earthquake
engineering [Динамические структуры: теория и приложения для сейсмостойкого
строительства]. New Jersey, 2012. 794 p.
3. Дашевский М. А., Миронов Е. М. Вибросейсмоза- щита зданий и сооружений //
Промышленное и гражданское строительство. 1996. № 2. С. 28-30.
4. Смирнов В. И. Сейсмоизоляция - современная антисейсмическая защита зданий
в России // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2013. № 4. С.
41-54.
5. Апсеметов М. Ч., Андашев А. Ж. Разработка надежных и технологичных
конструкций сейсмоизолирующих опор из упругих, пластичных и
антифрикционных материалов // Вестник КГУСТА. 2012. № 3. С. 82-89.
275.
6. Бунов А. А. Оценка надежности зданий с системой сейсмоизоляции в видерезинометаллических опор: дис. ... канд. техн. наук. М. : МГСУ, 2014. 136 с. URL:
http://search.rsl.ru/en/record/01007887412 (дата обращения: 05.09.2016).
7. Деров А. В., Максимов Г. А., Поздняков С. Г. Расчет вибраций здания под
действием сейсмической нагрузки при наличии тонкослойных
резинометаллических опор // Научная сессия МИФИ. 2005. Т. 5. С. 140-141.
8. Mavronicola E., Komodromos P. Assessing the suitability of equivalent linear elastic
analysis ofseismically isolated multi-storey buildings [Оценка допустимости
применения эквивалентного линейного упругого анализа для
сейсмоизолированных многоэтажных зданий] // Journal of Computers and Structures.
2011. Vol. 89. Pp. 1920-1931.
9. Смирнов В. И., Вахрина Г. Н. Развитие моделей расчетных акселерограмм
сейсмических воздействий // Сейсмостойкое строительство. Безопасность
сооружений. 2013. № 1. С. 29-39.
10. Ашкинадзе Г. Н., Соколов М. Е., Мартынова Л. Д. [и др.]. Железобетонные
стены сейсмостойких зданий. Исследования и основы проектирования. М. :
Стройиздат, 1988. 504 с.
276.
11. Друмя А. В., Степаненко Н. Я., Симонова Н. А. Сильнейшие землетрясенияКарпатского региона в XVIII-XX в. // Buletinul institutului de geologie si seismologie
al academiei de stiinte a Moldovei. 2006. № 1. С. 37-64.
12. Смирнов С. Б., Ордобаев Б. С., Айдаралиев Б. Р. Сейсмические разрушения альтернативный взгляд. Бишкек : Айат, 2013. Ч. 2. 144 с.
13. Уломов В. И. Хроника сейсмичности Земли. Отзвуки дальних землетрясений в
Москве // Земля и Вселенная. 2006. № 3. С. 102-106.
14. Catalogue on Elastomeric Isolators Series SI [Каталог резинометаллических опор
серии SI] // FIP Industrial S.P.A., 2012. 16 p.
15. Колчунов В. И., Осовских Е. В., Фомисев С. И. Прочность железобетонных
платформенных стыков жилых зданий с перекрестно-стеновой системой
из панельных элементов // Жилищное строительство. 2009. № 12. С. 12-16.
16. Шапиро Г. И., Шапиро А. Г. Расчет прочности платформенных стыков
панельных зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2008. № 1. С.
55-57.
17. Алехин В.Н., Иванов Г. П., Плетнев М. В., Кокови- хин И. Ю., Ушаков О. Ю.
Расчет зданий и сооружений на сейсмические воздействия / / Академичес
277.
REFERENCES1. Skiner R. I., Robinson W. H., McVerry G. H. An introduction to seismic isolation.
New Zealand, John Wiley & Sons, 1993. 353 p.
2. Chopra A. K. Dynamics of structures: theory and applications to earthquake
engineering. New Jersey, 2012.794 p.
3. Dashevskiy M. A., Mironov E. M. Seismic protection of buildings and structures
against vibrations. Pro- myshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo, 1996, no. 2, pp. 28-30.
(In Russian).
4. Smirnov V. I. The seismic isolation - modern seismic protection of buildings in Russia.
Seysmostoykoe stroi- tel'stvo. Bezopasnost' sooruzheniy, 2013, no. 4, pp. 41-54. (In
Russian).
5. Apsemetov M. Ch., Andashev A. Zh. Development of reliable and technologically
advanced structures seismic isolation supports of elastic, plastic and anti-friction
materials. Vestnik KGUSTA, 2012, no. 3, pp. 82-89. (In Russian).
6. Bunov A. A. Evaluation of the reliability of buildings with seismic isolation system of
rubber steel supports. Dis. kand. tekhn. nauk. Moscow, MGSU Publ., 2014. 136 p.
Available at: http://search.rsl.ru/en/record/ 01007887412 (accessed 05.09.2016).
278.
7. Derov A. V., Maksimov G. A., Pozdnyakov S. G. Calculation of the vibrations of thebuilding under the action of seismic load in the presence of a thin layer of elastomeric
bearings. Nauchnaya sessiya MIFI, 2005, vol. 5, pp. 140-141. (In Russian).
8. Mavronicola E., Komodromos P. Assessing the suitability of equivalent linear elastic
analysis ofseismically isolated multi-storey buildings. Journal of Computers and
Structures, 2011, vol. 89, pp. 1920-1931.
9. Smirnov V. I., Vakhrina G. N. The development of models of calculated
accelerograms of seismic effects. Seysmostoykoe stroitel'stvo. Bezopasnost' sooruzheniy, 2013, no. 1, pp. 29-39. (In Russian).
10. Ashkinadze G. N., Sokolov M. E., Martynova L. D., et кий вестник
УралНИИпроект РААСН. 2011. № 2. С. 64-66.
18. Безделев В. В. Численное моделирование динамического напряженнодеформированного состояния зданий при сейсмических воздействиях с помощью
оптимизации параметров демпфирующих устройств // International Journal for
Computational Civil and Structural Engineering. 2008. T. 4. № 2. С. 24-25.
al. Zhelezobetonnye steny seysmostoykikh zdaniy. Issledovaniya i osnovy
proektirovaniya [Reinforced concrete walls of earthquake-resistant buildings. Research
and design principles]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1988. 504 p. (In Russian).
279.
11. Drumya A. V., Stepanenko N. Ya., Simonova N. A. The strongest earthquakes of theCarpathian region in the XVIII-XX century. Buletinul institutului de geologie si
seismologie al academiei de stiinte a Moldovei, 2006, no. 1, pp. 37-64. (In Russian).
12. Smirnov S. B., Ordobaev B. S., Aydaraliev B. R. Seys- micheskie razrusheniya —
al'ternativnyy vzglyad [Seismic fracture - alternative view]. Bishkek, Ayat Publ., 2013.
Vol. 2. 144 p. (In Russian).
13. Ulomov V. I. Chronicle of the seismicity of the Earth. Echoes of distant earthquakes
in Moscow. Zemlya i Vselennaya, 2006, no. 3, pp. 102-106. (In Russian).
14. Catalogue on Elastomeric Isolators Series SI. FIP Industriale S.P.A., 2012. 16 p.
15. Kolchunov V. I., Osovskikh E. V., Fomisev S. I. The strength of the platform joints
of reinforced concrete residential buildings with cross-wall system of prefabricated
elements. Zhilishchnoe stroitel'stvo, 2009, no. 12, pp. 12-16. (In Russian).
16. Shapiro G. I., Shapiro A. G. Calculation of the strength of the platform joints of panel
buildings. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroiteT stvo, 2008, no. 1, pp. 55-57. (In
Russian).
17. Alekhin V. N., Ivanov G. P., Pletnev M. V., Kokovikhin I. Yu., Ushakov O. Yu.,
Calculation of buildings on seismic effects. Akademicheskiy Vestnik Uralniiproekt
RAASN, 2011, no. 2, pp. 64-66. (In Russian).
280.
18. Bezdelev V. V. Numerical simulation of dynamic stress- strain state of buildingsunder seismic actions using optimization of parameters of damping devices. International
Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2008, vol. 4, no. 2, pp. 2425. (In Russian).
Для цитирования: Бутырский С. Н., Ковальчук О. А. О применении
демпфирующих виброгасящих элементов в конструкции здания при
сейсмовоздействии // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 9. С.
30-34.
For citation: Butyrskiy S. N., Kovalchuk O. A. About application of damping vibroextinguishing elements in design of a building at seismic impact. Promysh/ennoe i
grazhdanskoe stroitelstvo [Industrial and Civil Engineering], 2016, no 9, pp. 30-34. (In
Russian)
Стажер СПб ГАСУ, зам .президента ОО "Сейсмофонд", редактор газеты "Земля
РОССИИ" Коваленко Александр Иванович , e-mail: [email protected]