Расчетная схема косого, квадратного, трубчатого, крестовидного антисейсмического фрикционно-демпфирующего компенсатора

1.

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА косого, квадратного, трубчатого, крестовидного
антисейсмического фрикционно- демпфирующего компенсатора (
соединения), для увеличения демпфирующей способности при
импульсных растягивающих нагрузках, для обеспечения
многокаскадного демпфирования предварительно напряженных
вантовых конструкции по изобретениям №№ 2193635,
2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» и
опыт применения и реализация в программном комплексе SCAD
Office
DESIGN SCHEME of an oblique, square, tubular, cross-shaped anti-seismic friction-damping compensator (connection), to increase the
damping capacity under pulsed tensile loads, to provide multi -stage damping of prestressed cable-stayed structures according to the inventions
№№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 "seismic Support" and experience in application and implementation in the SCAD
Office software package
Авторы:
Аубакирова Ирина Утарбаевна,
Малафеев Олег Иванович, Андреева Елена
Ивановна, Кадашов Александр Иванович
Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации
(аттестат № RA.RU.21СТ39, выдан 27.05.2015), ОО "Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824 4 ИНН 2014000780
Автор отечественных конструктивных решений по теоретическим исследованиям
антисейсмического фрикционно демпфирующего компенсатора соединения для увеличения
демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках для
обеспечения многокаскадного демпфирования с использованием антисейсмических
фрикционно- демпфирующих опор, с зафиксированными запорными элементов в штоке, по
линии ударной нагрузки на энергопоглощающее безопасного ограждение , для повышения
безопасности дорожного движения , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и
антисейсмических решений на фрикционо- демпфирующих связей (устройствах) , автор
демпфирующей сейсмоизоляции и системы поглощения и рассеивания сейсмической и взрывной
энергии, внедренной в США, американской фирмой “STAR SEISMIC”
https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф дтн
ПГУПC Уздин А. М https://www.quaketek.com/products-services/
УДК 699.841: 624.042.7 СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4, тел (921) 962-67-78
1

2.

Инж –мех ЛПИ им Калинина Е.И.Андреева , зам президента организации «Сейсмофонд»
ОГРН :
1022000000824 ИНН 2014000780
( ШИФР 1.010.1-2с.94, выпуск 0-1, утвержден Главпроектом Мистрой России, письмо от 21.09.94 ; 9-3-1/130 за подписью Д.А.Сергеева, исп.
Барсуков 930-54-87 согласно письма Минстроя № 9-3-1/199 от 26.12.94 и письма № 9-2-1/130 от 21.09.94
)
Организации «Сейсмофонд» ОГРН : 1022000000824 ИНН 2014000780
Научные консультанты от СПб ГАСУ , ПГУПС : ученый секретарь кафедры
ТСМиМ СПб ГАСУ Аубакирова Ирина Утарбаевна ИНН 2014000780
На фотографии изобретатель РСФСР Андреев Борис Александрович, автор
конструктивного решения по использованию фрикционно -демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии нагрузки , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для увеличения демпфирующей
способности при импульсных растягивающих нагрузках для обеспечения
многокаскадного демпфирования , для улучшения демпфирующих свойств
фрикционно- демпфирующего компенсатора , согласно изобретениям проф
ПГУПС дтн проф Уздина А М №№ 1168755, 1174616, 1143895 и внедренные в
США
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
2

3.

Рис.1 Примеры аварий, приведших к прогрессирующему обрушению
Железнодорожная катастрофа под Уфой
https://ru.wikipedia.org/wiki/Железнодорожная_катастрофа_под_Уфой
Фотографии разрушенные трубопроводы , где не использовался косой
антисейсмический фрикционно - демпфирующего компенсатор ( соединения) для
увеличения демпфирующей способности, при импульсных растягивающих
нагрузках, для обеспечения многокаскадного ,по изобретениям №№ 2193635,
2406798
3

4.

4

5.

Рис. Системы гашение энергии пиковых ускорений , колебаний, поглощение энергии с помощью
демпфирующей сейсмоизоляцией, взрывоащита, и увеличение динамической
устойчивости и жесткости предварительно напряженной вантовой конструкции от
действии внешних динамических возмущений ( согласно изобретения № 2193637
«ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ», и
предложена методология научно-технического обоснования эффективности сейсмоизоляции на
фрикционно-демпфирующих опорах. На конкретных примерах произведены нелинейные расчеты
систем сейсмоизоляции мостов. Отмечается так же важность пересмотра действующих
нормативных документов и методов расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия
сейсмоизоляция, расчет зданий и сооружений, сейсмические воздействия, нормативные документы и
изобретения.
5

6.

Рис. Примеры обрушения мостов, где не было использовано, изобретение
№ 2193637
«ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ»
После публикации доклада во многих развитых странах были начаты исследования этого явления, и к концу
70-х годов анализ различных средств по защите от прогрессирующего обрушения мостов и сооружений
различных конструктивных систем с учетом экономических аспектов был завершен.
6

7.

7

8.

увеличения динамической устойчивости и жесткости предварительно
напряженной вантовой конструкции от действии внешних динамических
возмущений, согласно изобретения ПГУПС № 2193637 «ПРЕДВАРИТЕЛЬНО
НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ» и которые получили разные
Рис . Для
исследователи, и последующие изменения норм проектирования в ряде стран (в основном это были
западноевропейские государства) оказались похожи .
Существующие подходы к расчѐту:
и увеличение динамической устойчивости и жесткости
предварительно напряженной вантовой конструкции от действии внешних
динамических возмущений , согласно изобретения № 2193637 ,
«ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ»
1) Добавочная прочность (СНиП)
Реализуется коэффициентом надежности по ответственности (0,95..1,2). Все элементы в конструкции
проектируются с резервом прочности до 120%.
2) Увеличение
связности конструкции (EN, UFC)
Горизонтальные связи должны быть выполнены непрерывно по периметру и внутри каждого пролетного
строения моста . В рамных конструкциях колонны и несущие стены рассчитываются на особую
растягивающую нагрузку, которая равна максимальной нагрузке от перекрытия одного этажа.
3) Альтернативный
путь (МГСН, NYBC, GSA, UFC)
«Условно» убираются ключевые элементы: один элемент за один расчет. Конструкция проектируется с
учетом переноса нагрузок с убранного на другие конструктивные элементы.
увеличения динамической устойчивости и жесткости
предварительно напряженной вантовой конструкции от действии внешних
динамических возмущений ( согласно изобретения № 2193637
«ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ»
4) Локальная прочность (NYBC, EN)и
8

9.

Расчет ключевых элементов на различные варианты дополнительной нагрузки.
Обобщѐнно принцип расчѐта на устойчивость конструкции прогрессирующему обрушению можно изложить
следующим образом. В расчетной схеме поочерѐдно удаляются несущие (или иные ключевые) элементы
(колонна, часть стены, балка, участок перекрытия) и производится расчет изменѐнной схемы по первой группе
предельных состояний. Учитывается геометрическая и физическая нелинейность процесса.
Существует три метода расчѐта:
1) Статический
2) Квазистатический (с учетом коэффициента динамичности)
3) Динамический
Для обеспечения устойчивости моста Моранди в Генуе необходимо было
увеличения динамической устойчивости и жесткости предварительно
напряженной вантовой конструкции от действии внешних динамических
возмущений ( согласно изобретения № 2193637 «ПРЕДВАРИТЕЛЬНО
НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ» от прогрессирующего обрушения
предполагается использовать и использовать ,упруго фрикционные связи, играющею роль
включающихся связей поглощающих взрывную энергии, и позволяют резко
увеличить вслед за подвижкой стыка динамическую жесткость системы и вывести
сооружение из области преобладающих частот сейсмического воздействия.
Диссипативные свойства упруго-фоикционной системы и ФПС зависят от
соотношения между силой сухого трения и амплитудой внешней нагрузки, что
способствует поглощению и гашению энергии пиковых ускорений и энергии
колебаний при многокаскадном демпфировании
Из всего выше сказанного можно сделать вывод, сейсмическая реакция сооружения,
запроектированного как упруго- фрикционная система и ФПС, должна быть ниже чем
для сооружения традиционной конструкции
9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

13

14.

14

15.

15

16.

16

17.

17

18.

Энергопоглощающие протяжные устройства косого антисейсмического
фрикционно демпфирующего компенсатора ( соединения) для увеличения
демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно напряженной
вантовой конструкции по изобретениям №№ 2193635, 2406798 и опыт применения
и реализация в программном комплексе SCAD Office от прогрессирующего
обрушения и использования динамической устойчивости и жесткости
предварительно напряженной вантовой конструкции от действии внешних
динамических возмущений , согласно изобретения № 2193637
«ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ «
Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение», используемые для описания
поведения систем энергопоглощеия при взрывных воздействиях , представлены в таблице
Б.1.
18

19.

Т а б л и ц а Б.1 – Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение»,
используемые для энергопоглощения взрывной и сейсмической энергии или демпфирующей
сейсмоизоляции для железнодорожных мостов, виадуков ,путепроводов здании и сооружений с
использованием динамической устойчивости и жесткости предварительно
напряженной вантовой конструкции от действии внешних динамических
возмущений, согласно изобретения № 2193637 « ПРЕДВАРИТЕЛЬНО
НАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ»
Фрикционно-подвижные опоры
Энергопоглощающие опоры
Типы
энергопоглощающих
элементов
Схемы энергопоглощающих
элементов
Идеализированная
зависимость
«нагрузкаперемещение» (F-D)
Телескопическая
квадратная опора с
высокой
способностью к
диссипации
энергии
F
F
F
D
D
D
F
F F
с высокой
способностью к
диссипации
энергии
F
F
D
D
D D
D
FF
Трубчатая опора на
ФПС
F
F
F
D
D D D
D
Крестовидная
энергопоглощающ
ая опора с
демпфирующим
поглощением
энергии при
скольжении
(Тайваньская)
Крестовидная –
маятниковая со
скольжением по
восьми8
поверхностям
скольжения
(повышенной
демпфированности
F
F
F F
D
F
F
D
D D
D
F
F F
D
D
D D
F
F
F
F F
D
D
D
D D
F
F
F
19
F
FF
D
D
F
D
F
F
D
D
D
D

20.

F
D
F
Упругоплатичный
шарнир
(ограничитель
перемещений)
Односторонний –
по линии нагрузки
R1=R2 и μ1≈μ2
D
F
D
F
D
F
D
F
Трубчатый
упругоплатичный
ограничитель
перемещений
D
F
D
F
D
F
D
F
D
F
Квадратный
ограничитель
перемешений по
линии нагрузки
D
F
D
D
20

21.

21

22.

22

23.

23

24.

24

25.

25

26.

26

27.

27

28.

28

29.

29

30.

30

31.

31

32.

32

33.

33

34.

34

35.

35

36.

36

37.

37

38.

38

39.

39

40.

40

41.

41

42.

42

43.

43

44.

44

45.

45

46.

46

47.

47

48.

48

49.

49

50.

50

51.

На современном этапе проблема защиты железнодорожных мостов и сооружений от
сейсмических воздействий является задачей первостепенной важности. Актуальность исследований
в этом направлении в свете недавних разрушительных землетрясений, а также ускоренного развития
инфраструктуры сейсмоактивных районов Дальнего Востока, Байкала, Краснодарского Края,
Северного Кавказа, очевидна. Инженерный анализ последствий катастрофических землетрясений
позволяет сделать важные выводы для получения новых данных и ведет к пересмотру действующих
нормативных документов. Приведем некоторые примеры фрагментарно:
51

52.

52

53.

выравниванию крена аварийных железнодорожных мостов с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена моста , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая, благодаря наличию пропиленных пазов в шахматном порядке , гасится
Рис Конструктивные решения по
вибрационные и ударные, воздействия ориентированы по линии нагрузки моста, трубопровода, сооружения. Если
воздействия имеют двухосное направление, так как энергопоглотитель работает как "гармошка" с боковыми
демпферами по изобретению: № 167977 "Устройство для гашения ударных и вибрационных воздействий"
Конструктивные схемы устройства по выравниванию крена железнодорожного моста и устройство
сейсмоизоляции на железнодорожных мостах Японо-Американской фирмой RUBBER BEARING
FRICTION DAMPER (RBFD) HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTIONDAMPER-RBFD HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPERRBFD
https://www.damptech.com/for-buildings-cover https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
53

54.

https://pdfs.semanticscholar.org/9e18/40d8ecd555c288babdf4f3272952788a7127.pdf
Внедритесь изобртений СПб ГАСУ по выравниванию крена железнодорожного моста , фирма
RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) разработан и запроектирован амортизирующий
демпфер, который совмещает преимущества вращательного трения амортизируя с вертикальной
поддержкой эластомерного подшипника в виде вставной резины, которая не долговечно и теряет
свои свойства при контрастной температуре , а сам резина крошится. Амортизирующий демпфер
испытан фирмы RBFD Damptech , где резиновый сердечник, является пластическим шарниром,
трубчатого в вида.
Рис. Показана схема выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с использованием
антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными элементов в
штоке, по линии выправления крена моста , согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» и схема устройства сейсмоизоляции для железнодорожных мостов и для зданий
Японо-Американской фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD)
https://www.damptech.com/contact-1
Кроме того, фирмой Damptech , также создал амортизатор, который сочетает в себе
преимущества демпфирования трения вращения с вертикальной опорой , и создает эластомерный
пластический подшипник. Полное испытание с исследованиями прошли в от 2010, RBF Damptech
(резиновый демфер с трением ) , и начало применять в Японии, США, Европе для сейсмоизоляции
мостов, зданий сооружений.
Рис. 2. Показана схема выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена моста , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и устройства сейсмоизоляции для железнодорожных мостов, для
строительных объектов Японо-Американской фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER
(RBFD) https://www.damptech.com/contact-1
Надежность соединений , обеспечивается металлическими листами, накладками, с демпфирующими
прокладками. В листах, накладках и прокладках выполнены длинные 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, относительно с меньшей
шероховатостью.
54

55.

Рис. 3. Показана схема выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена моста , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и схема устройства сейсмоизоляции для железнодорожных мостов
и для строительных объектов, которая осуществляюется Японо-Американской фирмой RUBBER
BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) https://www.damptech.com/contact-1
Однако, Японской и американской фирмой не использованы фрикционно -подвижные соединения
(ФПС) проф дтн ПГУПС А.М.Уздина и не учтено изобретение № 165076 "Опора сейсмостойкая"
советских инженеров. Фирмой , учтено, взаимное смещение листов происходит до упора болтов в
края длинных овальных отверстий, после чего соединения при импульсных растягивающих
нагрузках при многокаскадном демпфировании работают упруго. После того как все болты
соединения дойдут до упора края в длинных овальных отверстий, соединение начинает работать
упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет смятия листов и среза болтов.
Рис. 4. Показана схема выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена моста , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и фрагмент фрикционно -демпфирующего устройства
сейсмоизоляции, для железнодорожных мостов и для строительных объектов осуществляющих
Японо-Американской фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) США, Японии,
Канаде, Европе https://www.damptech.com/contact-1
55

56.

56

57.

57

58.

58

59.

Опыт устранения и выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена моста , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» кренов и сооружений в условиях городской застройки
Ленинграда
косого антисейсмического фрикционно демпфирующего компенсатора (
соединения) для увеличения демпфирующей способности при импульсных
растягивающих нагрузках для обеспечения многокаскадного демпфирования
предварительно напряженной вантовой конструкции по изобретениям №№
2193635, 2406798 и опыт применения и реализация в программном комплексе
SCAD Office, (для обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических
нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках ),
испытанных в CSAD Office, предназначены для работы в сейсмоопасных районах с
сейсмичностью более 9 баллов по шкале MSK-64 )
РАСЧЕТ
59

60.

Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Эпюры усилий
Вывод:Фасонки - накладки прошли проверку прочности по первой и второй группе предельных состояний.
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА
Геометрические характеристики схемы
Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Эпюры усилий
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА
Геометрические характеристики схемы
60

61.

Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Эпюры усилий
«N»
«Му»
«Qz»
«Qy»
61

62.

Деформации
Коэффициент использования профилей
Для лабораторных испытаний были разработаны рабочие чертежи стадии КМ и КМД. Изготовление элементов
конструкции и контрольная сборка производилась в организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ. Инструкция по
креплению фланцев к трубам из полиэтилена предусматривала такую последовательность производства работ:
1. Cобрать фланцы, обеспечив плотное примыкание фланцев и упоров друг с другом. Стянуть проектнымифрикциболтами с пропиленным пазом, куда при монтаже и сборке забивается медный обожженный клин;
2. Установить в одной плоскости {в плане и по высоте}.
3. Приварить фланцы на ФФПС;
4. Выполнить именную маркировку с ФФПС.
5. После производилась окончательная установка и затяжка всех высокопрочных болтов.
6.
Изобретения, используемые при испытаниях фланцевых фрикционно-подвижных соединений для
трубопроводов по ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СниП 3.05.05 (раздел 5).
Трубопроводы соединены с резервуарами с помощью фрикци-анкерных, протяжных соединений (ФПС) с
контролируемым натяжением, выполненных в виде болтовых соединений (латунная шпилька с пропиленным пазом, с забитым в паз шпильки медным обожженным энергопоглощающим клином, свинцовые
шайбы), расположенных в длинных овальных отверстиях.
При испытаниях в ПК SCAD фрагментов косого антисейсмического фрикционно- демпфирующего компенсатора
для соединения трубопроводов с резервуаром из полиэтилена (предназначены для работы в сейсмоопасных
районах с сейсмичностью 9 баллов по шкале MSK-64) использовались:
1.Техническое решение демпфирующего компенсатора (изобретение "Опора сейсмостойкая", патент № 165076
Е04Н/9/02).
В основе антивибрационогофрикци-болта, поглотителя энергии лежит принцип, который называется "рассеивание",
"поглощение" сейсмической, взрывной, вибрационной энергии. Энергопоглощение происходит за счет использования
фланцевых фрикционно - подвижных соединений (АФФПС)- мини –компенсатора с фрикци-болтом и с
демпфирующими узлами крепления (АФФПС).
Структурные элементы опоры с фрикци-болтом с разными шероховатостями и узлами соединения каркаса представляют
фланцевую, фрикционную систему, обладающую значительными фрикционными характеристиками с многокаскадным
рассеиванием сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
2. Изобретение "Стыковое соединение растянутых элементов", патент № 887748 использовалось при испытаниях
фрагментов антисейсмическог демпфирующего компенсатора для соединения трубопроводов из полиэтилена к
резервуару из полиэтилена.
62

63.

С целью повышения надежности упрощения стыка было разработано новое техническое решение монтажных стыков
растянутых элементов на косых фланцах, расположенных под углом 30 градусов относительно продольных осей
стержневых элементов и снабженных смежными упорами. Указанная цель достигается тем, что каждый упор входит в
отверстие смежного фланца и взаимодействует с ним.
Сущность изобретения заключается в том, что каждый из двух смежных упоров входит в отверстие смежного фланца и
своим торцом упирается в кромку отверстия во фланце так, что смежные упоры друг с другом не взаимодействуют, а
только со смежными фланцами, при этом, на упор приходится только половина усилия, действующего на стык в
плоскости фланцев, а другая половина усилия передается непосредственно на фланец упором смежного фланца.
На фиг.1 приведен общий вид стыка сверху {применительно к стропильной ферме}, на фиг.2 показано горизонтальное
сечение стыка по оси соединяемых элементов, на фиг.3 показаны разомкнутый стык и расчетная схема стыка, на фиг.4
приведен вид фланца в разрезе 1-1 на фиг.3.
Стык состоит из соединяемых элементов 1 со скошенными концами под углом α к своей оси, фланцев 2, приваренных к
скошенным концам соединяемых элементов 1, упоров 3, приваренных к фланцам 2, стяжных болтов 4, скрепляющих
фланцы 2 друг с другом. Оси стыка 5 и 6 расположены в плоскости фланцев и нормально фланцам соответственно.
63

64.

Стыкрастянутых элементов на косых фланцах ФПС устраивается следующим образом.
Отправочные марки конструкции {стропильной фермы} изготавливаются известными приемами, характерными для
решетчатых конструкций. Фланец 2 в сборе с упором 3 изготавливается отдельно из стального листа на сварке. Из
центральной части фланца вырезается участок для образования отверстия, в котором размещается упор смежного
фланца.
Вырезанный из фланца фрагмент является заготовкой для упора, на который расходуется дополнительный материал.
Благодаря этому экономится до 25% стали на стык. Контактные поверхности упора и кромки отверстия во фланце
выравниваются стружкой, фрезерованием или другими способами. Фланец изготавливается с использованием шаблонов
и кондукторов. Возможно изготовление фланца способом стального литья, что более предпочтительно. Фланцы крепятся
к скошенным концам соединяемых элементов с помощью кондукторов.
Уменьшение болтовых усилий более, чем в два раза, во столько же снижает моменты, изгибающие фланцы, а это
позволяет принять для них более тонкие листы, сокращая тем самым расход конструкционного материала. Кроме того, на
материалоемкость предлагаемого соединения позитивно влияют возможные уменьшения диаметров стяжных болтов 4,
снижение их количества или комбинация первого или второго.
Теоретическое исследование напряжений в зонах узловых соединений классическими методами теории упругости весьма
затруднительно. Это вызвано разнообразием конструкций узлов, особенностями внешнего нагружения, а также крайне
сложным взаимодействием элементов узла. В связи с этим, расчет напряженно-деформированного состояния модели узла
стыка растянутых поясов ферм на косых фланцах выполняется МКЭ.
Для исследования напряженно деформированного состояния в образце был проведен расчет в программном комплексе
SCAD Комета 2, и построена математическая модель. Расчет в Комете 2 основан на СНиП II-23-81, результат расчета
представлен на рисунке 2. Как видно из результатов при расчетной нагрузке стенка колонны испытывает напряжения в
2,4 раза выше нормативного, также как и прочность сварки и фланца нарушена. Как можно заметить, в СНиПе заложены
слишком высокие коэффициенты запаса прочности. Если же верить SCAD Комета 2, максимальная нагрузка на узел
составляет 15 т/м, что меньше в два раза рассчитанного по британским нормам
Как можно заметить, результаты, полученные из разных источников, отличаются. Однако решение, полученное в
программном комплексе SCAD наиболее точно описывает напряженное состояние в узле, ввиду того, что имеется
возможность детально описать контактное взаимодействие и построить более структурированную сетку. Необходимо
провести серию испытаний фланцев различной толщины, проанализировав тенденцию разрушения. Также следует
доработать математическую модель на основе натурных испытаний. После чего можно создать пособие по
проектированию фланцевых соединений.
Наиболее широко распространен метод контроля натяжения болта по крутящему моменту. Для создания проектного
усилия натяжения высокопрочного болта Р, кН, необходимо приложить крутящий момент, величина которого в Нм
пропорциональна диаметру болта d, мм, и определяется согласно СТП 006-97 [4] по эмпирической формуле М = kPd.
Коэффициент k, называемый коэффициентом закручивания, отражает влияние многочисленных технологических
факторов.
На соотношение между крутящим моментом и усилием в болте влияют несколько основных факторов. Во-первых,
шероховатость резьбовых поверхностей гайки и болта, определяющая величину сил трения в резьбе при закручивании.
Во-вторых, геометрические параметры резьбы, еѐ шаг и угол профиля. В-третьих, чистота соприкасающихся
поверхностей шайбы и головки болта или гайки в зависимости от того, какой элемент вращается при натяжении
соединения.
Существенное значение имеют механические свойства и химический состав стали, из которой изготовлены болты, гайки
и шайбы, наличие антикоррозионного покрытия, а также на коэффициент закручивания влияет и то, вращением какого
элемента натягивается болтоконтакт. СТП 006-97 установлено, что при закручивании соединения вращением болта
значение крутящего момента должно приниматься на 5 % больше, чем при натяжении вращением гайки.
Воздействие этих многочисленных факторов невозможно определить теоретически, и общей оценочной характеристикой
их влияния является устанавливаемый экспериментально коэффициент закручивания.
64

65.

Для высокопрочных болтов, выпускаемых Воронежским, Улан-Удэнским и Курганским мостовыми заводами по ГОСТ Р
52643... 52646-2006 значения Р и М для болтов различного диаметра приведены в табл. 2 СТП 006-97. При этом
коэффициент закручивания k принят равным 0,175.
В настоящее время для фрикционных соединений применяются метизы, изготовленные в разных странах, на разных
заводах, по разным технологиям и стандартам. Допущены к использованию высокопрочные метизы с антикоррозионным
покрытием: кадмированием, цинкованием, омеднением и другим. В этих условиях фактическое значение коэффициента
закручивания может существенно отличаться от нормативных значений, и его необходимо контролировать для каждой
партии комплектуемых высокопрочных метизов при входном контроле на строительной площадке по методике,
приведѐнной в приложении Е ГОСТ Р 52643 и в приложении А СТП 006-97. Допустимые значения коэффициента
закручивания в соответствии с требованиями п. 3.11 ГОСТ Р 52643 должны быть в пределах 0,14-0,2 для метизов без
защитного покрытия и 0,11-0,2 - для метизов с покрытием. Погрешность оценки коэффициента закручивания не должна
превышать 0,01. Для определения коэффициента закручивания используют испытательное оборудование, позволяющее
одновременно измерять приложенный к гайке крутящий момент и возникающее в теле болта усилие натяжения с
погрешностью, не превышающей 1 %. При этом применяются измерительные приборы, основанные на различных
принципах регистрации контролируемых характеристик. В качестве такого оборудования в настоящее время используют
динамометрические установки типа ДКП-1, УТБ-40, GVK-14m и другие.
Для натяжения болтов на проектное усилие СТП 006-97 рекомендует использовать гидравлические динамометрические
ключи типа КЛЦ, автоматически обеспечивающие требуемый крутящий момент с погрешностью, не превышающей 4 %,
посредством цепной передачи, приводимой в движение гидроцилиндром.
Однако в настоящее время при строительстве транспортных инженерных сооружений для натяжения высокопрочных
болтов, как правило, применяют ручные динамометрические ключи рычажного типа КТР Курганского завода ММК с
индикатором часового типа ИЧ 10. Их использование приводит к значительным трудозатратам и физическим
перегрузкам рабочих в связи с необходимостью приложения силы от 500 до 800 Н к рукоятке ключа при создании
проектной величины крутящего момента в процессе сборки фрикционных соединений на болтах диаметром 16-27 мм.
Кроме того, процесс установки высокопрочных болтов ключами КТР значительно удлиняется из-за необходимости
постоянно каждые 4 ч беспрерывной работы и не менее двух раз за смену контролировать исправность ключей их
тарировкой способом подвески контрольного груза.
Тарирование ключей КЛЦ проводится реже: непосредственно перед их первым применением, после натяжения 1000 и
2000 болтов и затем каждый раз после натяжения 5000 болтов либо в случае замены таких составных элементов ключа,
как гидроцилиндр или цепной барабан.
При использовании гидравлических ключей упрощается контроль величины крутящего момента, который
осуществляется по манометрам, а специальный механизм в конструкции ключа предотвращает чрезмерное натяжение
болта.
Стоит отметить, что затяжка болтов должна происходить плавно, без рывков. Это практически невозможно обеспечить,
используя ручные динамометрические ключи с длинной рукояткой, осложняющей затяжку болтов при сборке
металлоконструкций в стеснѐнных условиях. Гидравлические ключи типа КЛЦ обеспечивают плавную затяжку
высокопрочных болтов в ограниченном пространстве благодаря меньшим размерам и противомоментным упорам.
В настоящее время организация в мире разработаны различные модификации гидравлических динамометрических
ключей: серии SDW (2 SDW), SDU (05SDU, 10SDU, 20SDU), TS (TS-07, TS-1), TWH-N (TWH27N) и других SDW.
Все модели имеют малогабаритное исполнение, предназначены для работы в труднодоступных местах с ограниченным
доступом и обеспечивают снижение трудоѐмкости работ по устройству фрикционных соединений.
Для обеспечения требуемой точности измерений необходимо выполнять тарировку оборудования.
Тарировку силоизмерительных устройств контроля натяжения болта в динамометрических установках выполняют на
разрывной испытательной машине с построением тарировочного графика в координатах: усилие натяжения болта в кН
(тс) - показание динамометра.
Тарировку механических динамометрических ключей типа КМШ-1400 и КПТР-150 производят с помощью грузов,
подвешиваемых на свободном конце рукоятки горизонтально закреплѐнного ключа. По результатам тарировки строится
тарировочный график в координатах: крутящий момент в Нм - показания регистрирующего измерительного прибора
ключа.
Тарировать гидравлические динамометрические ключи типа КЛЦ-110, КЛЦ-160 и других можно с использованием
тарировочного устройства типа УТ-1, конструкция и принцип работы которого описаны в СТП 006-97, приложение К.
При использовании динамометрических ключей возникает проблема прокручивания болтов при затяжке гаек, особенно
обостряющаяся при применении высокопрочного крепежа, изготовленного по ГОСТ Р 52643-52646.
По данным «НИИ Мостов и дефектоскопии» установлено, что закрученные гайковѐртом болты при дотягивании их
динамометрическими ключами до расчѐтного усилия прокручиваются в 50 % случаев. Причина прокручивания
65

66.

заключается в недостаточной шероховатости контактных поверхностей головки болта и шайбы, подкладываемой под
неѐ.
Инновационным решением проблемы контроля крутящего момента для обеспечения нормативного усилия натяжения
болтоконтакта является новая конструкция высокопрочного болта с торцевым срезаемым элементом. Геометрическая
форма таких болтов отличается наличием полукруглой головки и торцевого элемента с зубчатой поверхностью,
сопряжѐнного со стержнем болта кольцевой выточкой, глубина которой калибрует площадь среза. Диаметр дна выточки
составляет 70 % номинального диаметра резьбы.
Высокопрочные болты с контролируемым напряжением TensionControlBolts (TCB) широко применяются в мире. Их
производят в соответствии с техническими требованиями EN 14399-1, с полем допуска резьбы для болтов 6g и для гаек 6
Н по стандартам ISO 261, ISO 965-2, с классом прочности 10.9 и механическими свойствами по стандарту EN ISO 898-1и
с предельными отклонениями размеров по стандарту EN 14399-10.
В ЦНИИПСК им. Мельникова пока разработаны только ТУ 1282-16202494680-2007. Метизы новой конструкции не
производятся и не применяются.
Конструкция болта с гарантированным моментом затяжки резьбовых соединений основана на связи механических
свойств стали при растяжении и срезе. Расчѐтное сопротивление стали при срезе составляет 58 % от расчѐтного
сопротивления при растяжении, определѐнного по пределу текучести.
При вращении болта за торцевой элемент муфтой внутреннего захвата ключа происходит закручивание гайки,
удерживаемой муфтой наружного захвата ключа. В момент достижения необходимого усилия натяжения болта торцевой
элемент срезается по сечению, имеющему строго определѐнный расчѐтом диаметр.
Для сборки фрикционных соединений на высокопрочных метизах с контролем натяжения по срезу торцевого элемента
применяют ключи специальной конструкции.
Применение болтов с контролируемым натяжением срезом торцевого элемента увеличит производительность работ по
сборке фрикционных соединений.
Устойчивая связь между прочностью стали на срез и на растяжение Rs = 0,58Ry позволяет сделать вывод о надѐжности
такого способа натяжения высокопрочных болтов для опор трубопроводов.
Такая технология натяжения болтов может исключить трудоѐмкую и непроизводительную операцию тарировки
динамометрических ключей, необходимость в которой вообще исчезает.
Конструкция ключей для установки болтов с контролем натяжения по срезу торцевого элемента не создаѐт внешнего
крутящего момента в процессе натяжения. В результате ключи не требуют упоров и имеют небольшие размеры.
Механизм ключей обеспечивает плавное закручивание вращением болта до момента среза концевого элемента,
соответствующего достижению проектного усилия натяжения болта. При этом сборку фрикционных соединений можно
производить с одной стороны конструкции.
Головку болта можно делать не шестигранной, а округлой, что упростит форму штампов для ее формирования в
процессе изготовления болтов и устранит различие во внешнем виде болтового и заклепочного соединения.
Применение болтов новой конструкции значительно снизит трудоѐмкость операции устройства фрикционных
соединений, сделает еѐ технологичной и высокопроизводительной.
Фрикционные или сдвигоустойчивые соединения — это соединения, в которых внешние усилия
воспринимаются вследствие сопротивления сил трения, возникающих по контактным плоскостям соединяемых
элементов от предварительного натяжения болтов. Натяжение болта должно быть максимально большим, что
достигается упрочнением стали, из которой они изготовляются, путем термической обработки.
Применение высокопрочных болтов в фрикционных соединениях существенно снизило трудоемкость
монтажных соединений. Замена сварных монтажных соединений промышленных зданий, мостов, кранов и других
решетчатых конструкций болтовыми соединениями повышает надежность конструкций и обеспечивает снижение
трудоемкости монтажных соединений втрое.
Однако, сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах наиболее трудоемки по сравнению с другими
типами болтовых соединений, а также сами высокопрочные болты имеют значительно более высокую стоимость, чем
обычные болты. Эти два фактора накладывают ограничения на область применения фрикционных соединений.
Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах рекомендуется применять в условиях, при которых наиболее
полно реализуются их положительные свойства — высокая надежность при восприятии различного рода вибрационных,
циклических, знакопеременных нагрузок. Поэтому, в настоящее время, проблема повышения эффективности
использования несущей способности высокопрочных болтов, поиска новых конструктивных и технологических решений
выполнения фрикционных соединений является очень актуальной в сейсмоопасных районах.
С техническими решениями фрикционно-подвижных соединений (ФПС) обеспечивающих многокаскадное
демпфирование (латунная шпилька, с пропиленным пазом, в который забит медный обожженный клин, свинцовые
шайбы, проходили лабораторные испытания) можно ознакомиться: см.изобретения №№ 1143895, 1174616,1168755 SU,
4,094,111 US, TW 201400676 Restraintanti-windandanti-seismicfrictiondampingdevice, 165076 RU «Опора сейсмостойкая»
Мкл E04H 9/02, Бюл.28, от 10.10. 2016 , СП 16.13330. 2011 ( СНиП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012(
66

67.

02250), п.10.3.2 -10.10.3 ,СН 471-75, ОСТ 36-72-82, Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажа
фланцевых соединений стропильных ферм с поясом из широкополочных двутавров, Рекомендации по расчету,
проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций, ЦНИПИ
Проектстальконструкция, ОСТ 37. 001.050-73 «Затяжка резьбовых соединений», Руководство по креплению
технологического оборудования фундаментными болтами, ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, альбом, серия 4.402-9 «Анкерные
болты», вып.5, ЛЕНГИПРОНЕФТЕХИМ, Инструкция по применению высокопрочных болтов в эксплуатируемых
мостах, ОСТ108. 275.80, ОСТ37. 001. 050-73, ВСН 144-76, СТП 006-97, Инструкция по проектированию соединений на
высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов», Рабер Л.М. (к.т.н.), Червинский А.Е. «Пути
совершенствования технологии выполнения и диагностики фрикционных соединений на высокопрочных болтах»
НМетАУ (Национальная металлургическая академия Украины, Днепропетровск), ШИФР 2.130-6с.95 , вып. 0-1, 0-2, 0-3.
(Строительный Каталог ), «Направление развития фрикционных соединений. на высокопрочных болтах» (НПЦ мостов
г . СПб), д.т.н. Кабанов Е.Б, к.т.н. Агеев В.С, инж. Дернов А.Н., Паушева Л.Ю, Шурыгин М.Н.
3.При испытаниях фрагментов косого антисейсмического фрикционно-демпфирующего компенсатора для соединения
трубопроводов из полиэтилена с резервуаром из полиэтилена ( предназначены для работы в сейсмоопасных районах с
сейсмичностью 9 баллов по шкале MSK-64) использовалась заявка на изобретение : «Антисейсмические
виброизоляторы» (выполнены в виде латунного фрикци-болта с пропиленным пазом , куда забивается стопорный
обожженный медный клин). Медный обожженный клин может быть также установлен с двух сторон опоры
сейсмостойкой.
Болты снабжены амортизирующими шайбами из свинца, расположенными в отверстиях фланцев.
Гашение многокаскадного демпфирования или вибраций, действующих в продольном направлении, осуществляется за
счет сминания медного обожженного клина, забитого в пропиленный паз шпильки.
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 трубопроводов в
поперечном направлении, можно установить медные втулки или гильзы ( на чертеже не показаны), которые служат
амортизирующими дополнительными упругими элементами. Упругие элементы одновременно повышают
герметичность соединения (может служить стальной трос ( на чертеже не показан)
Устройство работает следующим образом.
В пропиленный паз латунной шпильки плотно забивается с одинаковым усилием медный обожженный клин, который
является амортизирующим элементом при многокаскадном демпфировании, после чего производится стягивание
соединения гайками с контролируемым натяжением
Латунная шпилька с пропиленным пазом, располагается во фланцевом соединении. Одновременно с уплотнением
соединения она 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 давления
рабочей среды.В процессе стягивания фланцы сдвигаются и сжимают медный обожженный клин на строго
определенную величину, обеспечивающую рабочее состояние медного обожженного клина. Свинцовые шайбы
применяются с одинаковой жесткостью с двух сторон .
Материалы медного обожженного клина и медных обожженных втулок выбираются исходя из условия, чтобы их
жесткость соответствовала расчетной, обеспечивающей надежную сейсмомозащиту и виброизоляцию и герметичность
фланцевого соединения трубопровода и шаровых кранов.
Наличие дополнительных упругих свинцовых шайб ( на чертеже не показаны) повышает герметичность соединения и
надежность его работы в тяжелых условиях вибронагрузок при многокаскадном демпфировании.
Жесткость сейсмозащиты и виброизоляторов в виде латунного фрикци-болта определяется исходя из частоты
вынужденных колебаний вибрирующего трубчатого элемента с учетом частоты собственных колебаний всего
соединения и согласно марки стали, латуни и меди.
Виброизоляция и сейсмоизоляция обеспечивается при условии, если коэффициент динамичности фрикци-болта будет
меньше единицы.
Фигуры к патенту на изобретение "Антисейсмическое фланцевое фрикциооно-подвижное соединение трубопроводов с
косом антисейсмическим фрикционно- демпфирующих компенсатором»
67

68.

Формула изобретения "Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение трубопроводов"
Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение (ФФПС) трубопроводов, содержащее
амортизирующие крепежные элементы, подпружиненные и энергопоглощающие со стороны одного или двух из
фланцев, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования соединения в сейсмоопасных районах
амортизирующие элементы выполнены в виде латунного фрикци-болта, с забитым в пропиленный паз шпильки фрикциболта (с одинаковым усилием) медным обожженным клином, расположенным во фланцевом фрикционно-подвижном
соединении (ФФПС), при этом в латунную шпильку устанавливается тонкая медная обожженная гильза - втулка, с
уплотнительными элементами выполненными в виде свинцовых тонких шайб, установленных между цилиндрическими
выступами фланцев, а крепежные элементы подпружинены (для единичного использования), при этом между
скользящими поверхностями трубопровода прокладывается винтовой трос.
7. Результаты и выводы по испытаниям математических моделей резервуаров из полиэтилена с
трубопроводами и фрагментов узлов соединения трубопроводов с резервуаром (косой антисейсмический
фрикционно-демпфирующий компенсатор с контролируемым натяжением для обеспечения многокаскадного
демпфирования при динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках).
Результаты испытаний фрагментов демпфирующих узлов крепления (работают на растяжение) и фрикционно-подвижных соединений (ФПС), расположенных в длинных овальных отверстиях, работающих на растяжение, с контролируемым натяжением согласно изобретениям № 1143895, 1174616, 1168755 для резервуара из полиэтилена с
трубопроводами из полиэтилена.
Наименование проверок и
№ пункта
Величина контролируемого
Результаты
№
испытаний
по ПМ
параметра
испытаний
п/п
1
Проверка скольжения ,
п.6
Величина усилий в кгс согласно
Уточняется
податливости
протокола ПКТИ –Строй-ТЕСТ
опытным путем
2
Проверка скольжения гайки
При величине усилий 800 кгс
Соответствует при
в ИЦ «ПКТИ-Строй-ТЕСТ»,
происходит перемещение скобы
монтаже зданий
адрес: 197341, СПб,
зажима по шпильке при испытании
для сейсмоопасАфонская ул.2 .
ных районов 8 баллов (по шкале
MSK-64), необходимо испытание на
перемещение узла
крепления
3
Проверка смятия свинцоСмотри протокол ПКТИ –СтройОпределяется при
вой шайбы.
ТЕСТ от 20.02.2012
установке зданий
[email protected]
4
Проверка свинцовой
Соответствуют требованиям
соответствует
прокладки
68

69.

5
Проверка фланцевого
соединения
6
Проверка фрагментов
фрикционно-подвижных
соединений
7
Проверка срыва резьбы на
шпильке согласно протокола № 1506-1 от 18.11.
2013
8
Проверка соединения латунной гайки и полиамидальной гайки
9
Проверка гайки М12 с
пазом
Функционирует при податливых
характеристиках и перемещениях
до 2-4 см
Фрикционно-подвижное соединение
(происходит многокаскадное демпфирование при импульсных растягивающих нагрузках)
Осевое статическое усилие отрыва в
кгс(Ст3) 1500-600 кгс ПКТИ –
Строй-ТЕСТ тел (812) 302-0493,
факс (812)302-06-88
[email protected]
Маркировка, таблички, надписи
соответствуют требованиям КД
Величина усилия кгс (при котором
происходит перемещение гайки в
узле крепления)
После испытаний фрагменты демпфирующих узлов крепления и
фрикционно-подвижных соединений
для объектов проходят проверку на
соответствие Инструкции "Элементы теории трения, расчет и технология применения фрикционноподвижных соединений".
соответствует
Проверяются
перемещения
домкратом или
лебедкой
Регистрационные
усилия выдергивания производились по шкале до
4000 кгс
Происходит перемещение гайки
при 30-150 кгс,
уточняется при
монтаже
Соответствует
после испытания
фрагментов демпфирующих узлов
крепления, фланцевых соединений
и фрикционноподвижных соединений для объектов для сейсмоопасных районов 8
баллов по шкале
MSK-64.
Проверка фрагментов демпфирующих узлов крепления работающих на сдвиг и выполненных в виде болтовых
соединений (латунная шпилька с подпиленным пазом, установленная в изолирующей трубе, амортизирующие элементы
в виде свинцовой шайбы и медного стопорного «тормозного» клина) для резервуаров из полиэтилена с трубопроводами
из полиэтилена(предназначены для работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64).
При осмотре не обнаружено механических повреждений и ослабления демпфирующего фрикци-анкерного крепления.
1
2
3
Проверка податливости
латунной шпильки .
Проверка подпиленной
латунной гайки
Проверка латунной шпильки с
пропиленным пазом для
стопорного клина
п.6
Необходимо обернуть свинцовым или
медным листом шпильку
Наблюдается перемещение шпильки
соответствует
Энергию поглощает стопорный (тормозной) клин на шпильке
соответствует
соответствует
Проверка податливости (срыв сточенной резьбы на латунной шпильке) демпфирующих узлов крепления,
фрикционно-подвижных соединений работающих на сдвиг и выполненных в виде болтового соединения (латунная
шпилька с подпиленным пазом, установленная в изолирующей трубе, амортизирующие элементы в виде свинцовой
шайбы и медного стопорного «тормозного» клина).
При осмотре не обнаружено механических повреждений и ослабления демпфирующего крепления резервуаров из
полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014) с трубопроводами из полиэтилена(предназначены для работы
в сейсмоопасных районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64)
1
Проверка смятия свинцовой
п.6
Происходит смятие свинцовой шайбы
соответствует
Проверка смятия забитого в
Клин забивается в паз шпильки с
соответствует
паз латунной шпильки
помощью кувалды (4 кг)
шайбы
2
обожженного медного
стопорного клина
3
Проверка изолирующей
Латунная шпилька (расположена в
трубки в виде обертки
изолирующей трубе или обернута
шпильки медным листом
тонким слоем медного листа)переме-
69
соответствует

70.

щается на 1 градус при ударе кувалдой
4
Проверка гайки со спилен-
Гайка с подпиленным пазом сдвигается
соответствует
Проверка свинцовой
Свинцовая рубашка, нанесенная на
соответствует
рубашки при обвертывании
шпилька демпфирует
ным пазом
5
шпильки
6
7
Проверка свинцовой
Многослойная медно-свинцовая
прокладки
прокладка при ударе сминается
Проверка шпильки, у кото-
Согласно протокола ПКТИ от
рой две противоположные
18.11.2013 № 1506 -1 при нагрузке
стороны сточены 4.0, 3,5 и
1500- 610 кгс ( Ст3) отрыв шпильки
3.0 мм
происходит со срывом резьбы.
Проверка фланцевого
Происходит срыв резьбы и сдвиг на
соединения со стальной
0,5-0,9см
соответствует
соответствует
соответствует
шпилькой со сточенными
зубьями
8
9
Проверка компенсаторов Z –
Крепление комплектующих элементов
образных для кабельтрасс
не ослаблено. Крепеж не ослаблен.
Проверка компенсаторов
Необходимо дополнительные
«змейка» для кабельтрасс
испытания при укладке кабельтрасс(до
соответствует
соответствует
контролируемых неразрушающих
перемещений 2-6 см) .
ПРИЛОЖЕНИЕ ВЫВОДЫ по испытанию математических моделей резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп»
(ТУ 2291-008-69211495-2014)с трубопроводами из полиэтилена (трубопроводы крепятся к резервуарам с помощью
фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым натяжением, с контролируемым
натяжением, обеспечивающих многокаскадное демпфирование при импульсной динамической растягивающей
нагрузке(предназначены для работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64) и их
программная реализация в SCAD Office.
Резервуары из полиэтилена с трубопроводами из полиэтилена, предназначенные для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск (повышение сейсмостойкости резервуаров с трубопроводами из
полиэтилена осуществляется за счет применения в районах с сейсмичностью 8 баллов и более косых антисейсмических
компенсаторов для соединения труб с резервуаром на демпфирующих фрикционно–подвижных соединениях, с
контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях для обеспечения многокаскадного
демпфирования при динамических нагрузках (преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках в узлах
соединения ), ( ГОСТ Р 55989-2014) по ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СНиП 3.05.05
(раздел 5), согласно изобретениям №№ 1143895, 1174616,1168755 № 165076 «Опора сейсмостойкая», согласно
рекомендациям ЦНИИП им. Мельникова, ОСТ 36-146-88, ОСТ 108.275.63-80, РТМ 24.038.12-72, ОСТ 37.001. -05073,альбома 1-487-1997. 00.00 и изобрет. №№ 4,094,111 US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-seismic-frictiondamping-deviceМкл E04H 9/02, в местах подключения трубопроводов к резервуарам трубопроводы должны быть
уложены в виде "змейки" или "зиг-зага"согласно ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СНиП
3.05.05 (раздел 5)) СООТВЕТСТВУЮТТРЕБОВАНИЯМ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕН-ТОВ ГОСТ 15150, ГОСТ 526480-У1- 8, ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98 (при сейсмических воздействиях 9 баллов по шкале
MSK-64 включительно ), ГОСТ 30631-99, ГОСТ Р 51371-99, ГОСТ 17516.1-90, МЭК 60068-3-3 (1991), ПМ 04-2014, РД
26.07.23-99 и РД 25818-87, СП 14.13330.2018, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СНиП 3.05.05 (раздел 5)
Испытания математических моделей резервуара из полиэтилена с креплением трубопровода с помощью фрикционных
протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым натяжением, обеспечивающих многокаскадное
демпфирование при импульсной динамической растягивающей нагрузке (предназначены для работы в сейсмоопасных
районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64) и фрикционно-подвижных соединений ФПС и их программная
70

71.

реализация в SCAD Office согласно проекта сейсмической шкалы проводились по прогрессивному методу испытания
зданий и сооружений как более новому. Для практического применения фрикционно-подвижных соединений (ФПС)
после введения количественной характеристики сейсмостойкости надо дополнительно испытать узлы ФПС. Проведены
испытания математических моделей в программе SCAD. Процедура оценок эффекта и обработки полученных данных
существенно улучшена и представляет собой стройный алгоритм, обеспечивающий высокую воспроизводимость оценок
и гарантирующий независимость от эмоционального состояния наблюдателя. Апробация основных положений
использования ФПС и ДУК со шкалой производилась на опыте землетрясений в Спитаке, Дагестане и некоторых
землетрясений в других странах.
Испытание математических моделей допускается со шкалой землетрясений Апликаева (определение интенсивности
землетрясений по значительно расширенному кругу объектов при различной обеспеченности данными). Шкала также
создает основу для оценки и уменьшения возможного уровня воздействий будущих землетрясений заданной бальности.
Прииспытании моделей резервуара из полиэтилена«Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014) с креплением
трубопровода из полиэтилена с помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым
натяжением, обеспечивающих многокаскадное демпфирование при импульсной динамической растягивающей
нагрузке(предназначены для работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64) оценено
влияние продолжительности колебаний на сейсмическую интенсивность. За полвека количество записей и перемещения
грунта резко увеличилось, что позволило существенно повысить точность испытания математических моделей в ПК
SCAD согласно инструментальной шкалы и оценить величину стандартных отклонений. Корреляция инструментальных
данных о параметрах сейсмического движения грунта с использованием сейсмоизолирующих опор с использованием
ФПС должно уменьшить повреждаемость фрикционно–подвижных соединений (ФПС) для резервуаров из
полиэтилена с креплением трубопровода из полиэтилена с помощью фрикционных протяжных демпфирующих
компенсаторов с контролируемым натяжением,, обеспечивающих многокаскадное демпфирование при импульсной
динамической растягивающей нагрузке, с учетом зарубежного опыта в КНР, Новой Зеландии, Японии, Тайваня, США
в части широкого использования сейсмоизоляции, ФПС, демпфирования.
Моменты затяжки
Таблица 1 - Моменты затяжки болтовых (винтовых), резьбовых соединений фланцевого соединенияс помощью
фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым натяжением, для применения в районах с
сейсмичностью 9 баллов по шкале MSK-64,обеспечивающих многокаскадное демпфирование при импульсной
динамической растягивающей нагрузке.
Диаметр резьбы, мм
Момент затяжки М, [H∙м] для резьбового или болтового соединения
с шлицевой головкой (винты)
с шестигранной головкой
М3
0,5±0,1
М3,5
0,8±0,2
М4
1,2±0,2
1,5±0,2
М5
2,0±0,4
7,5±1,0
М6
2,5±0,5
10,5±1,0*
М8
22,0±1,5*
М10
40,0±2,0
М12
70,0±3,5
М16
120,0±6,0
* В соединениях с шайбами тарельчатыми контактными DIN 6796 момент затяжки для М6 – (8,0±1,0)
H∙м, для М8 – (20,0±1,5) H∙м.
Примечание.
Моменты затяжки болтовых (винтовых), резьбовых соединений, клеммных зажимов необходимо выполнить согласно
технической документации завода-изготовителя комплектующих изделий.
Результаты определения параметров ФПС
параметры N
k1106, кН-1 k2 106,кН-1 k ,
S0, мм SПЛ
подвижки
мм
с/мм
1
2
3
4
5
6
7
8
11
8
12
7
14
6
8
8
32
15
27
14
35
11
20
15
0.25
0,24
0.44
0.42
0.1
0.2
0.2
0.3
11
8
13.5
14.6
8
12
19
9
71
9
7
11.2
12
4.2
9
16
2.5
q,
мм-1
f0
N0, кН
к
0.00001
0.00044
0.00012
0.00011
0.0006
0.00002
0.00001
0.00028
0.34
0.36
0.39
0.29
0.3
0.3
0.3
0.35
105
152
125
193
370
120
106
154
260
90
230
130
310
100
130
75

72.

Результаты статистической обработки значений параметров ФПС
Значения параметров
Параметры
соединения
математическое
среднеквадратичное
ожидание
отклонение
k1 106, КН-1
9.25
2.76
21.13
9.06
kv с/мм
0.269
0.115
S0, мм
11.89
3.78
Sпл , мм
8.86
4.32
0.00019
0.00022
f0
0.329
0.036
Nо,кН
165.6
87.7
165.6
88.38
6
k2 10 , кН-
q,мм
-1
1
Результаты определения параметров ФПС
параметры N
k1106, кН- k2 106,кН- k ,
1
1
подвижки
с/мм
1
2
3
4
5
6
7
8
11
8
12
7
14
6
8
8
32
15
27
14
35
11
20
15
0.25
0,24
0.44
0.42
0.1
0.2
0.2
0.3
S0, мм SПЛ
мм
q,
мм-1
f0
N 0,
кН
к
11
8
13.5
14.6
8
12
19
9
0.00001
0.00044
0.00012
0.00011
0.0006
0.00002
0.00001
0.00028
0.34
0.36
0.39
0.29
0.3
0.3
0.3
0.35
105
152
125
193
370
120
106
154
260
90
230
130
310
100
130
75
9
7
11.2
12
4.2
9
16
2.5
Таблица коэффициентов трения скольжения и качения.
к (мм)
f ск
Сталь по стали……0,15
Шарик из закаленной стали по стали……0,01
Сталь по бронзе…..0,11
Мягкая сталь по мягкой стали……………0,05
Железо по чугуну…0,19
Дерево по стали……………………………0,3-0,4
Сталь по льду……..0,027
Резиновая шина по грунтовой дороге……10
Регистрация усилия выдергивания производилась по шкале до 1000 кгс.
Методика проведения испытанийфрагментов косого антисейсмического фрикционно-демпфирующего соединения
трубопроводов из полиэтилена с резервуаром из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014 г)
В соответствии с поставленной «Заказчиком» задачей: определения величины усилия, при котором будет происходить
перемещение зажима по условному длинному овальному отверстию в зависимости от усилия затяжки гаек, испытаны
два образца узла крепления резервуара из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014 г) с креплением
трубопровода из полиэтилена с помощью косых фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов с
контролируемым натяжением (описание в таблице).
Испытание статической нагрузкой проводилось путем жесткого закрепления фрикционно–подвижного соединения
(ФПС) на станине испытательной машины и приложения усилия к дугообразному зажиму в направлении оси шпильки,
фрагмента узла протяжного фрикционно-подвижного соединения на двух болтах М10 с 4 –мя гайками М10 и с 4-мя
стальными шайбами(толщина 3 мм, диаметр 34 мм), установленных в длинных овальных отверстиях в соответствии с
требованиям:СП 56.13330.2011 Производственные здания. Актуализированная редакция СНиП 31-03-2001, ГОСТ
30546.1-98 , ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.13330-2011 п .4.6. «Обеспечение демпфированности фрикционноподвижного соединения (ФПС)», альбом серия 4.402-9 «Анкерные болты», вып. 5 «Ленгипронефтехим», ГОСТ 17516.190 (сейсмические воздействия 9 баллов по шкале MSK-64 п.5), СП 16.13330.2011. п.14.3, ТКП 45-5.04-274-2012 (02250)
, п.10.7, 10.8.
Испытания производились согласно требованиям СП 14.13330. 2014, п.4.7 (демпфирование), п.6.1.6, п.5.2 (моделей), СП
16.13330. 2011 (СНиПII-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012( 02250), п.10.3.2 -10.10.3, СТП 006-97 Устройство
соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов, согласно изобретениям №№ 1143895,
72

73.

1174616,1168755 SU, 2371627, 2247278, 2357146, 2403488, 2076985 RU № 4,094,111 US, TW 201400676 Restraintantiwindandanti-seismicfrictiondampingdevice. Испытания проводились на основе прогрессивной теории активной
сейсмозащиты зданий согласно ГОСТ 6249-52 «Шкала для определения силы землетрясения» в ИЦ «ПКТИСтройТЕСТ»,адрес: 197341, СПб, ул. Афонская, д.2, [email protected] (ранее составлен акт испытаний на осевое
статическое усилие сдвига дугообразного зажима анкерной шпильки № 1516-2 )
СТП 006 -97
СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ В
СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ», который использовался при
испытаниях резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014 г) с креплением трубопровода с
помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторовс контролируемым натяжением.
Рис.Общий вид образцов крепления резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ ТУ 2291-008-69211495-2014 г) с
креплением трубопровода из полиэтилена с помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов с
контролируемым натяжением и для сейсмоизолирующих опор, согласно изобретения № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора
сейсмостойкая», изобретения № 2010136746 от 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», заявки на изобретение
№ 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение №
2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 , испытываемых на сдвиг (болты- шпильки) М 10 с тросом в пластмассовой оплетке и без
оплетки со стальным тросом М 2 мм. Образец № 1 (ГОСТ 22353- 77) с платиной 260 мм Х 40 Х 3 мм Сталь 10
ХСНДдля обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках , преимущественно при
импульсных растягивающих нагрузках
73

74.

№ п.п.
Наименование узла крепления
Величина усилия, кгс, при
котором происходит
скольжение или
перемещение стального
зажима для троса по
стальному анкеру
Характеристики
скольжения,
податливости.
Результаты испытания болтового соединения на сдвиг для резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-00869211495-2014)с трубопроводами из полиэтилена (трубопроводы соединены с резервуаром с помощью косого
антисейсмического фрикционно-демпфирующего компенсатора, с контролируемым натяжением для обеспечения
многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих
нагрузках).
74

75.

1
1.
2.
2
3
Фрикционно-подвижное соединение (ФПС) с
болтовыми зажимами с четырьмя
Было ранее (50)
шестигранными гайками Ml0, затянутыми с Стало
помощью гаечного ключа на половина
усилия или динамометрического ключа с
усилием 40 Н*м. с ( между
контактирующими поверхностями
проложен стальной трос в пластмассой
оплетке диаметром 4 мм)
4
Перемещение шайбы с гайкой 2,5 см
по овальному отверстию при
постоянной нагрузке
Фрикционно–подвижное соединение с
четырьмя гайками с двух сторон затянуты Было 90-150
гаечным ключом на максимальную нагрузку
двумя шестигранными гайками М10,
затянутыми с помощью гаечного ключа или Стало
динамометрического ключа с усилием 20
Н*м.
( между контактирующими поверхностями
проложен стальной трос впластмассой
оплетке диаметром 4 мм)
Перемещение шайбы с гайкой 3,54.0 см по условному овальному
отверстию при постоянной
нагрузке
Момент затяжки сдвигоустойчивых отжимных необработанных болтов (отделка чернением). Коэффициент трения
0,14,который использовался при лабораторных испытаниях (Табл 5.1)
Класс
5.6
8.8
Момент
Номинальный размер резьбы
M6
M8
M10
M12 M16
M20
M24
M27
M30
M33
M36
M39
Nm
4.6
11
22
39
95
184
315
470
636
865
1111
1440
Ft. lb
3.3
8.1
16
28
70
135
232
346
468
637
819
1062
Nm
10.5
26
51
89
215
420
725
1070
1450
1970
2530
3290
75

76.

10.9
12.9
Ft. lb
7.7
19
37
65
158
309
534
789
1069
1452
1865
2426
Nm
15
36
72
125
305
590
1020
1510
2050
2770
3680
4520
Ft. lb
11
26
53
92
224
435
752
1113
1511
2042
2625
3407
Nm
18
43
87
150
365
710
1220
1810
2450
3330
4260
5550
Ft. lb
13
31
64
110
269
523
899
1334
1805
2455
3156
4093
Nm = Нм, Ft. lb = фунто-футы
Момент затяжки отжимных болтовых сдвигоустойчивых соединений. Коэффициент трения 0,125 Табл. 5.2
76

77.

Конструктивное решения косого антисейсмического фрикционно-демпфирующегокомпенсатора (соединения)
трубопроводов с резервуаром из полиэтилена, работающего на растяжение (фрикционно-подвижные соединения (ФПС )
с контролируемым натяжением с длинными овальными отверстиями) обеспечено выполнением соединений согласно СП
4.13130.2009 п.6.2.6., ТКТ 45-5.04-274-2012(02250), Минск, 2013, 10.3.2 , 10.8 Стальные конструкции, Технический
кодекс, СП 16.13330.2011 (СНиП II -23-81*), Стальные конструкции, Москва, 2011, п. 14.3, 14.4, 15, 15.2, согласно
изобретения (демпфирующая опора с фланцевыми, фрикционно–подвижными соединениями) № TW201400676
Restraintanti-windandanti-seismicfrictiondampingdevice (МПК):E04B1/98; F16F15/10 (Тайвань) и согласно технических
решений описанных в изобретениях №№ 1143895,1174616,1168755, 2357146, 2371627, 2247278, 2403488, 2076985, SU
UnitedStatesPatent 4,094,111 [45] June 13, 1978 STRUCTURAL STEEL BUILDING FRAME HAVING RESILIENT
CONNECTORS (МПК) E04B 1/98), изобретение «Опора сейсмостойкая" № 165076 от 10.10.2016
Поз.
1
2
3
4
5
6
Обозначение
Болт с контролируемым натяжением ТУ
Шайбагровер согласно ТУ
Шайба медная обожженная - плоскаяС.12
Шайба свинцовая плоскаяС.12
Медная труба ( гильза, втулка) С.14-16
Медный обожженный энергопоглощающий клин, забитый в
пропиленный паз латунной или стальной шпильки (болта),
для обеспечения многокаскадного демпфирования при
импульсных растягивающих нагрузках
77
Кол по ТУ
По изобретению № 1143895, 1168755, 1174616, 165076
По изобретению № 1143895, 1168755, 1174616, 165076
По изобретению № 1143895, 1168755, 1174616, 165076
Толщиной 2 мм
Толщиной 2 мм
Согласно изобретения ( заявка 2016119967/20(031416)
от 23.05.2016 "Опора сейсмоизолирующаямаятни-ковая"

78.

78

79.

79

80.

8.Литература.
1. Гладштейн Л. И. Высокопрочные болты для строительных стальных конструкций 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.
References
1. Gladshteyn L. I., Babushkin V. M., Kakuliya B. F. &Gafurov R. V. Trudy TsNIIPSKim. Melnikova. Promyshlennoyeigrazhdanskoyestroitelstvo - Proc. of the Melnikov Construction Metal Structures Institute. Industrial and Civil
Construction, 2008, no. 5, pp. 11-13.
2. Rostovykh G. N. Krepezh, klei, instrument i... - Bolting, Glue, Tools and... 2014, no. 3, pp. 41-45.
3. Mostyitruby [Bridges and Pipes]. SP 35.13330. 2011. Updated version of SNiP 2.05.03-84*.
4. Ustroystvosoyedineniynavysokoprochnykhboltakh v stalnykhkonstruktsiyakhmostov [Setting up High-Strength Bolt
Connections in Steel Constructions of Bridges]. STP 006-97.
5. Boltyvysokoprochnyye s garantirovannymmo- mentomzatyazhkirezbovykhsoyedineniydlyastroitel- nykhstalnykhkonstruktsiy
[High-Strength Bolts with Guaranteed Fixing Torque of Screw Joints for Construction Steel Structures]. TU 1282-162-024946802007. MelnikovConstructionMetalStructuresInstitute.
Строительные нормы и правила, глава СниП П-23-81. Нормы проектирования / Стальные конструкции. - М.:
Стройиздат, 1982. - С. 40 - 41.
2.
Стрелецкий Н.Н. Повышение эффективности монтажных соединений на высокопрочных болтах / Сб. тр.
ЦНИИПСК, вып. 19. - М.: Стройиздат, 1977. - С. 93-110.
3.
Лукьяненко Е.П., Рабер Л.М. Совершенствование методов подготовки соприкасающихся поверхностей
соединений на высокопрочных болтах // БущвництвоУкраши. - 2006. - № 7. - С. 36-37
4.
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.
5.
Пат. 40190 А. Украша, МПК G01N19/02, F16B35/04. Пристрш для випрювання сил тертяспокою по
дотичнихповерхнях болтового зсувос-тшкого з 'езнання з одшеюплощиноютертя / Рабер Л.М.;
заявникiпатентовласникНацюнальнаметалургшнаакадспяУкраши. - № 2000105588; заявл. 02.10.2000; опубл. 16.07.2001,
Бюл. № 6.
6.
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. 96-98
1.
Библиографический список
i. Х. Ягофаров, В.Я. Котов, 1979. Описание изобретения к авторскому свидетельству 887748
ii. Х. Ягофаров, А. Будаев Стык растянутых элементов на косых фланцах. Промышленное строительство и
инженерные сооружения, 1986, №2
iii. К. Кузнецова, М. Радунцев «Проектирование и изготовление стыков на косых фланцах» Методические указания
для студентов всех форм обучения специальности «Промышленное и гражданское строительство» и слушателей
Института дополнительного профессионального образования, УрГУПС, 2010
iv. А.С. Марутян «Стыковые болтовые соединения стержневых элементов с косыми фланцами и их расчет»
Пятигорский государственный технологический университет, 2011
v. А.З. Клячин Металлические решетчатые пространственные конструкции регулярной структуры
vi. Н.Г. Горелов Пространственные блоки покрытия со стержнями из тонкостенных гнутых стержней
vii. . "СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ
ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И
СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09 Дата опубликования 20.01.2013
viii. 5. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка».
Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 .
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04
H 9/02.
80

81.

14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность»
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для
существующих зданий»
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция
малоэтажных зданий»,
ix. Список перечень типовых альбомов серий переданных заказчиком для лабораторных испытаний методом
оптимизации и идентификации в механике деформируемых сред и конструкций физическим и математическим
моделирование в ПК SCAD взаимодействия резервуара из полиэтилена с трубопроводами с геологической средой
x. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы в.0 Материалы
для проектирования ..djvu
xi. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-1 Сборные железобетон
xii. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-2 Сборные железобетон
xiii. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск III Стальные конструкций
xiv. Персион А.А., Гарус К.А. - Монтаж трубопроводов. Справочник рабочего - 1987.djvu
xv. Тудвасев В.А - Рекомендации сварщикам по ручной и дуговой сварке сосудов и трубопроводов, работающих под
давлением. Книга 1 - 1996.djvu
xvi. Хисматулин Е.Р. и др. - Сосуды и трубопроводы высокого давления. Справочник - 1990.djvu
xvii. А.К Дерцакян, М. Н. Шпотаковский, В.Г. Волков и др. - Справочник по проектированию магистральных
трубопроводов 1977.djvu
xviii. Бродянский И.Х. - Разметка сварных фасонных частей трубопроводов, 2-е изд. - 1963.djvu
xix. Быков Л.И. (ред.) - Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов (Сооружение
трубопроводов) - 2006.djvu
xx. Головлев С.Г. - Развертки элементов аппаратуры и трубопроводов - 1961 .djvu
xxi. Одельский_ Гидравлический расчѐт трубопроводов_1967.djvu
xxii. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
xxiii. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
xxiv. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
xxv. 4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
xxvi. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
xxvii. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр
= P4.djvu 3.501.3-184.03 в.0 Трубы водопропускн 1,5-3 м гофр = Mn.djvu 3.501.3-184.03 в.1 Трубы водопропускн 1,5-3
м гофр = PH.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы
водопропускн кругл гофр = P4.djvu 4.903-10_л1_Тепловые сети. Детали трубопроводов.djvu
xxviii. 4.903-10_и4_Тепловые сети. Опоры трубопроводов неподвижные
xxix.
4.903-10_м5_Тепловые сети. Опоры трубопроводов подвижные (скользящие, катковые, шариковые).djvu
4.903-10_м6_Тепловые сети. Опоры трубопроводов подвесные (жесткие и пружинные ).djvu 4.903-10_^7_Тепловые
сети. Компенсаторы трубопроводов сальниковые.djvu
xxx.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы
водопропускн кругл гофр = P4.djvu
xxxi.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые
dnl5230.djvu 4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
xxxii.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы
водопропускн кругл гофр = P4.djvu
xxxiii.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu
xxxiv.
Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых
сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvl 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей.
Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu 4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
xxxv.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu Серия 3.501.1-144 Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и
автомобильных.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы
водопропускн кругл гофр = P4.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1
Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
xxxvi.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы
водопропускн кругл гофр = P4.djvu
xxxvii.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
81

82.

сальниковые.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы
водопропускн кругл гофр = P4.djvu Крепления трубопроводов к ЖБ конструкциям dnl14009.djvu
xxxviii.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu
xxxix. Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4.
Компенсаторы сальниковые.djvl
xl. Крепления трубопроводов к ЖБ конструкциям dnl14009.djvu
xli. Типовые альбомы чертежи серии разработанные в СССР
xlii. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск III Стальные конструкций vu
xliii. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы в.0 Материалы
для проектирования^^
xliv. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-1 Сборные железобето.djvu
xlv. Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-2 Сборные железобето.djvu
xlvi. А.К. Дерцакян, М. Н. Шпотаковский, В.Г. Волков и др. - Справочник по проектированию магистральных
трубопроводов 1977.djvu
xlvii. Бродянский И.Х. - Разметка сварных фасонных частей трубопроводов, 2-е изд. - 1963. djvu
xlviii. Быков Л.И. (ред.) - Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов (Сооружение
трубопроводов) - 2006.djvu
xlix. Головлев С.Г. - Развертки элементов аппаратуры и трубопроводов - 1961.djvu
Одельский_ Гидравлический
расчѐт трубопроводов_1967.djvu
l. Персион А.А., Гарус К.А. - Монтаж трубопроводов. Справочник рабочего - 1987.djvu
li. Тудвасев В.А - Рекомендации сварщикам по ручной и дуговой сварке сосудов и трубопроводов, работающих под
давлением. Книга 1 - 1996.djvu
lii. Хисматулин Е.Р. и др. - Сосуды и трубопроводы высокого давления. Справочник - 1990.djvu
liii. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
liv. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lv. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lvi. 4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления .РЧ.djvu
lvii. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lviii. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = РЧ.djvu
lix. 3.501.3-184.03 в.0 Трубы водопропускн 1,5-3 м гофр = Mn.djvu 3.501.3-184.03 в.1 Трубы водопропускн 1,5-3 м
гофр = P4.djvu
lx. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = P4.djvu
lxi. 4.903-10_v. 1_Тепловые сети. Детали трубопроводов^уи 4.903-10_у.4_Тепловые сети. Опоры трубопроводов
неподвижные^уи
lxii. 4.903-10_у.5_Тепловые сети. Опоры трубопроводов подвижные (скользящие, катковые, шариковые)^уи
lxiii. 4.903-10_у.6_Тепловые сети. Опоры трубопроводов подвесные (жесткие и пружинные ).djvu
lxiv. 4.903-10_^7_Тепловые сети. Компенсаторы трубопроводов сальниковые.djvu
lxv. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxvi. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = P4.djvu
lxvii. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые dnl52
30.djvu
lxviii. 4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
lxix. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxx. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = P4.djvu
lxxi. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxii. Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4.
Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxiii. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxiv. 4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
lxxv. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxvi. Серия 3.501.1-144 Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильныхdjvu
lxxvii. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = P4.djvu
lxxviii. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = P4.djvu
lxxix. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые^уи
82

83.

lxxx. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = P4.djvu
lxxxi. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxxii. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxxiii. 3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл
гофр = P4.djvu
lxxxiv. Крепления трубопроводов к ЖБ конструкциям dnl14009.djvu
lxxxv. 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxxvi. Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4.
Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxxvii. Крепления трубопроводов к ЖБ конструкциям dnl14009.djvu
lxxxviii. ТИП 902-09-46.88 альбом2 - Камеры и нэлодцыдожд.канализации.djvu
lxxxix. 902-0 9-46.88_alb.2 Камеры и колодцы дождеприѐмной канал изации.сЦуи
xc. ТИП 902-09-46.88 альбом2 - Камеры и нэлодцыдожд.канализации.djvu
xci. ТМП 902-09-46.88 альбом2 - Камеры и колодцы дождюнализаunn.djvu
xcii. 902-09-46.88_А-2 = Камеры и колодцы дождевой ганализации.^уи
При испытаниях математических моделей резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014) с
полиэтиленовыми трубами сдвиг расчетным способом определялась расчетная несущая способность узлов податливых
креплений, стянутых одним болтом с предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9,
, (3.6)
где ks— принимается по таблице 3.6;
n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приведенных в ссылочных стандартах группы 7
(см. 1.2.7), или в таблице 3.7.
(2) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным стандартам группы 4 (см. 1.2.4) с
контролируемым натяжением, в соответствии со ссылочными стандартами группы 7 (см. 1.2.7), усилие предварительного
натяжения Fp,C в формуле (3.6) следует принимать равным
(3.7)
Таблица — Значения ks
Описание
ks
Болты, установленные в нормальные отверстия
1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные отверстия при передаче усилия
перпендикулярно продольной оси отверстия
0,85
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки перпендикулярно продольной оси
отверстия
0,7
Болты, установленные в короткие овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно продольной оси
отверстия
0,76
Болты, установленные в длинные овальных отверстиях при передаче нагрузки параллельно продольной оси
0,63
83

84.

отверстия
Таблица — Значения коэффициента трения m для болтов с предварительным натяжением
Класс поверхностей трения (см. ссылочные стандарты группы 7 (см. 1.2.7))
Коэффициент
трения m
A
0,5
B
0,4
C
0,3
D
0,2
Примечание 1 — Требования к испытаниям и контролю приведены в ссылочных стандартах группы 7
(см. 1.2.7). Примечание 2 — Классификация поверхностей трения при любом другом способе обработки
должна быть основана на результатах испытаний образцов поверхностей по процедуре, изложенной в
ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 3 — Определения классов поверхностей трения
приведены в ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 4 — При наличии окрашенной
поверхности с течением времени может произойти потеря предварительного натяжения.
Протокол испытаний на сейсмостойкость резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014) с
трубопроводами из полиэтилена, с креплением трубопровода к резервуару с помощью фрикционных протяжных
демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных
отверстияхв ПК SCAD(«Гермес Групп», ТУ 2291-008-69211495-2014), предназначенных для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью 9 баллов, серийный выпуск.
1. Введение
8
2. Место проведения испытаний.
3.Испытательное оборудование и измерительные приборы.Условия проведения испытания узлов крепления
трубопроводана скольжение и податливость
10
12
84

85.

4. Цель и условия лабораторных испытаний фрагментов косого антисейсмического фрикционнодемпфирующего соединения с контролируемым натяжением трубопроводов с резервуаром из полиэтилена.
Методика испытаний. Результаты испытаний фрагментов фланцевых фрикционно-подвижных соединений и
демпфирующих узлов крепления при динамических нагрузках и математических моделей резервуаров из
полиэтилена с трубопроводами в ПК SCAD.
5. Применение численного моделирования при испытании в ПК SCAD резервуаров из полиэтилена с
трубопроводами с косымифрикционными протяжными демпфирующими компенсаторами с контролируемым
натяжением. Испытания производились нелинейным методом расчета в ПК SCAD согласно СП 16.13330. 2011
(СНиП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012(02250), п.10.3.2-10.10.3, ГОСТ Р 58868-2007, ГОСТ
30546.1-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.13330-2014, п.4.7, согласно инструкции «Элементы теории трения, расчет
и технология применения фрикционно-подвижных соединений», НИИ мостов, ПГУПС (д.т.н. Уздин А.М. и
др.)
6. Изобретения, используемые при испытаниях фланцевых фрикционно-подвижных соединений для
трубопроводов по ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СниП 3.05.05 (раздел 5).
Трубопроводы соединены с резервуарами с помощью фрикци-анкерных, протяжных соединений (ФПС) с
контролируемым натяжением, выполненных в виде болтовых соединений (латунная шпилька с пропиленным
пазом, с забитым в паз шпильки медным обожженным энергопоглощающим клином, свинцовые шайбы),
расположенных в длинных овальных отверстиях.
7. Результаты и выводы по испытаниям математических моделей резервуаров из полиэтилена с
трубопроводами и фрагментов узлов соединения трубопроводов с резервуаром (косой антисейсмический
фрикционно-демпфирующийкомпенсатор с контролируемым натяжением для обеспечения многокаскадного
демпфирования при динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках).
8.Литература, использованная при испытаниях на сейсмостойкостьматематических моделей резервуаров из
полиэтилена с трубопроводами и фрагментов узлов соединения трубопроводов с резервуаром.
21
21
25
31
43
1.Введение
Испытания на сейсмостойкость резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014)с
трубопроводами из полиэтилена, с креплением трубопровода к резервуару с помощью косых фрикционных
демпфирующих компенсаторов (повышение сейсмостойкости резервуаров полиэтиленовых с трубопроводами из
полиэтилена достигается путем применения демпфирующих фрикционно – протяжных косых фланцевых соединений с
контролируемым натяжением для обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках ,
преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках), предназначенных для работы в сейсмоопасных районах с
сейсмичностью 9 баллов по шкале MSK-64производились нелинейным методом расчета в ПК SCAD согласно СП
16.13330. 2011 (СниП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012(02250), п.10.3.2-10.10.3, ГОСТ Р 58868-2007, ГОСТ
30546.1-98, ГОСТ 30546. 3-98, СП 14.13330-2014, п.4.7, согласно инструкции «Элементы теории трения, расчет и
технология применения фрикционно-подвижных соединений», НИИ мостов, ПГУПС (д.т.н. Уздин А.М. и др.)
проводились в соответствии с ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.1330-2011, п. 4.6, ГОСТ Р 54257-2010, ГОСТ
17516. 1-90, МДС 53-1.2001, ОСТ 36-72-82, СТО 0051- 2006, СТО 0041-2004, СТП 006-97, СП «Здания сейсмостойкие и
сейсмоизолированные», Правила проектирования.2013, Москва. Д.т.н. Кабанов Е.Б. «Направления развития
фрикционных соединений на высокопрочных болтах», НПЦ мостов СПб, согласно мониторингу землетрясений и
согласно шкалы землетрясений, с учетом требований НП-31-01, в части категории сейсмостойкости II «Нормы
проектирования сейсмостойких атомных станций» и с учетом требований предъявляемых к оборудованию (группа
механического исполнения М39; I и II категории по НП 031-01; сейсмостойкость при воздействии МП3 7 баллов ПЗ 6
баллов при уровне установки на отметке до 10 (25) м включительно, с учетом спектров отклика здания АЭС, согласно
научного отчета: Синтез тестовых воздействий для анализа сейсмостойкости объектов атомной энергетики.
85

86.

86

87.

2. Место проведения испытаний.
Испытания фрагментов косого антисейсмического фрикционно-демпфирующего соединения трубопроводов с
резервуаром из полиэтилена, выполненного в виде болтового соединения (латунная шпилька с пропиленным пазом, с
забитым в паз шпильки медным обожженным энергопоглощающим клином, свинцовые шайбы), расположенного в
длинных овальных отверстиях, с контролируемым натяжением для обеспечения многокаскадного демпфирования при
динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках, предназначенного для работы в
сейсмоопасных районах с сейсмичностью 9 баллов по шкале MSK-64 согласно ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8 , СП
73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СниП 3.05.05 (раздел 5), серийный выпуск производились в ИЦ «ПКТИ-СтройТЕСТ».
В качестве объекта исследования были выбраны фрагменты косого антисейсмического фрикционно- демпфирующего
компенсатора трубопроводов для соединения трубопроводов с резервуаром из полиэтилена (повышение
сейсмостойкости резервуаров из полиэтилена осуществляется путем применения демпфирующих фрикционно –
протяжных косых фланцевых соединений с контролируемым натяжением для обеспечения многокаскадного
демпфирования при динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках (согласно
изобретения «Опора сейсмостойкая»,патент № 165076 от 10.10.2016, Бюл № 28), поглощающий сейсмическую энергию
при помощи фланцевого соединения. Между контактирующими поверхностями проложен стальной трос в
полиэтиленовой оплетке диаметром 4 мм.
Протокол испытаний на осевое статическое усилие сдвига фрикционно-подвижного соединения по линии нагрузки
испытаний на вибростойкостьсоединений резервуаровс трубопроводами ( ГОСТ Р 55989-2014).Дата проведения
испытаний:05 октября 2020 г.
Наименование продукции:Фрагменты косого антисейсмического фрикционно-демпфирующиего компенсатора
87

88.

Изобретение стыковое соединение растянутых элементов для крепления трубопровода с помощью фрикционных
протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым натяжением.
3. Испытательное оборудование и измерительные приборы. Условия проведения испытания узлов крепления
трубопровода на скольжение и податливость.
Перечень (приведен в таблице 1) испытательного оборудования и измерительных приборов для проведения
испытаний фрагментов фрикционно-подвижных соединений для резервуаров из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291008-69211495-2014) с трубами из полиэтилена(фрагментов узлов антисейсмического косого компенсатора для труб из
полиэтилена (прошли испытания на осевое статическое усилие сдвига), предназначены для применения в районах с
сейсмичностью 9 баллов.
Таблица 1
№
Испытания на перемещение демпфирующих
п/п
узлов с амортизирующими элементами
Тип прибора,
оснастки,
оборудование
Диапазон
измерения
Примечание
1
Определение статических усилий для сдвига податливого анкера, установленного в изолирующей
трубе с амортизирующими податливыми элементами в виде тросового «или» дугообразного зажима
с анкерной шпилькой производилось в ИЦ «ПКТИСтрой-ТЕСТ» («Протокол испытания на осевое
статическое усилие сдвигу дугообразного зажима с
анкерной шпилькой» № 1516-2 от 25.11.2020)
Рулетка,
штангенциркуль
+- (2- 5) см
Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвига дугообразного зажима
с анкерной шпилькой
согласно патента на полезную
модель № 102228 «Анкерная
крепь для горных выработок»
и № 44350 «Анкерная крепь».
2
Индикатор с манометром до 10 тонн, для измерения
перемещения податливого анкера по дугообразному
зажиму с анкерной шпилькой (тросовому зажиму).
Индикатор
измерений
перемещений с
ценой деления в
динах 2 мм
1%
См. Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвига дугообразного зажима
с анкерной шпилькой
88

89.

3
Домкрат до 10 тонн для отрыва демпфирующего
крепления
Рулетка,
штангенциркуль
+- (2- 5) см
См. Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвигу дугообразного зажима
с анкерной шпилькой
согласно патента на полезную
модель № 102228 «Анкерная
крепь для горных выработок»
и № 44350 «Анкерная крепь»
4
Лебедка рычажная (усилие 5 тонн) для определения
смятия при выдергивании анкера со свинцовым
«тормозным» клином, забитым в прорезанный паз в
резьбовой части анкера М16
Теодолит
1%
См. Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвигу дугообразного зажима
с анкерной шпилькой
5
Кувалда, вес 4 кг. (для определения перемещения
демпфирующего анкера с тормозным клином во
время испытания на монтажной строительной
площадке)
Нивелир
6
Лабораторный механический манометр для
измерения перемещения анкера М16 ГОСТ 24376.1
на податливость
Штатив с
манометром
0,01 мм – 1000
мм
Свидетельство № 1 до 12.2021
г.
7
Аналогично вибростенду ES -180-590
использовалась испытательная машина ZD-10/90 на
сдвиг, скольжение и податливость согласно ГОСТ
53166-2008 «Землетрясения»
Усилия
выдергивания
шкала 100 кгс.
Заводской №
66/79
(сертификат о
калибровке №
143-1371 от
28.08.2013г.)
Годен до 12.2022 г.
8
Ключ динамометрический
Нивелир
+/- 0,0 T/c2
Годен до 12.2022 г.
9
Нивелир
Штатив с
манометром
0,01 мм. – 1000
мм.
Свидетельство № 1 до 12.2023
г.
10
Домкрат 5 т
Усилия
выдергивания
шкала 5 тонн
Заводской № 1
(сертификат №
14 от
18.09.2013г.)
Годен до 12.2022 г.
11
Лебедка 5 тонная
Для определения
сдвига или
скольжение анкера в
изолированной
трубе
5%
Годен до 12.2021 г.
12
Болгарка для простукивания пазов в анкерных
болтах для забивки стопорного свинцового клина
Болгарка дисковая
пила
Паз пропила 2
мм
Свидетельство № 3 до
01.12.2020 г.
13
Гайковерт ИП-3128 исползовался при испыта-ниях
на фрагментах, деталях сдвигоустойчи-вых
скользящих сейсмостойких и взрывостой-ких узлах
крепления.
При испытаниях на
демпфирован-ность
и сдвигоустойчивость, допускает настройку
величины крутя-щих
моментов от 80до
150 кгс
Заводской № 1
№ 19 от 18.09.
2013г.)
Годен до 12.2021
Годен до 12.2025 г.
+/- 0,0 T/c2
Моделирование систем сейсмоизоляции для резервуаров из полиэтилена
«Гермес Групп» ТУ 2291-008-69211495-2014
Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение», используемые для описания поведения систем
сейсмоизоляции при сейсмических воздействиях, представлены в таблице Б.1.
Т а б л и ц а Б.1 —– Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение», используемые для описания
поведения систем сейсмоизоляции для трубопроводов из полиэтилена
Типы сейсмоизолирующих
элементов
Схемы сейсмоизолирующих элементов
89
Идеализированная зависимость
«нагрузка-перемещение» (F-D)

90.

F
F
FF
F
с низкой способностью к
диссипации энергии
Струнные и маятниковые опоры
F
D
F
F
FF
F
F
с высокой способностью к
диссипации энергии
F
FF
F
F
С демпфирующими
способностями
F
F
F
FF
F
F
с плоскими
горизонтальными
поверхностями
скольжения
F
F
F
FF
F
F
Маятниковые с
демпфирующими
способностями за счет
сухого трения скользящих
поверхностей
Фрикционно-подвижные опоры
D
D
DD
F
Струнная опора с
ограничителями
перемещений за счет
демпфирующих упругих
стальных пластин со
скольжением верха опоры
за счет фрикционноподвижного соединения
поверхностями
скольжения при R1=R2 и
μ1≈μ2
F
FF
F
F
F
F
F
FF
F
F
F
F
Струнная опора с
трущимися
поверхностями согласно
изобретения по Уздина
А.М № 2550777
«Сейсмостойкий мост»
F
FFF
F
F
Тарельчатая
сейсмоизолирующая
опора по изобретению. №
2285835»Тарельчатый
виброизоляторкочетовых»
,Бюл № 29 20.10.2006 с
демпфирующим
сердечником по
изобретению № 165076
«Опора сейсмостойкая»
F
F
F
F
D
D
DD
D
D
D
D
DD
D
D
D
D
DD
D
D
D
D
DD
D
D
D
D
D
DD
D
D
D
D
D
DD
D
D
D
D
D
D
DD
D
D
D
D
D
D
90

91.

Сейсмостойкие металлические опоры. Маятниковые (телескопические) сейсмостойкие опоры (квадратные, трубчатые,
крестовидные) на ФПС разработаны и используются в Тайване.
Т а б л и ц а Б.2 —Фрикци–демпферы (Фрикционно –демпфирующие энергопоглотители ), используемые для энергопоглощения взрывной энергии, для обеспечения многокаскадного демпфирования ,при динамических нагрузках ,
преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках
Типы фрикционно-демпфирующихэнергопоглощающихкрестовидных, трубчатых,
Схемы энергопоглощающихсдвиговых
фрикционно-демпфирующих энергопоглотителей в
Идеализированная зависимость фрикционнодемпфирующей «нагрузки для перемещения»
(F-D)
F
F F
Энергопоглотитель квадратный трубчатый
Косой
компенсаторэнергопогл
отитель( для
трубопроводов)
D
D
D
F F
F F
с высокой способностью
к поглощению пиковых
ускорений
D D
D
D
F F
F
Упругопластическая
опора на фрикционо–
подвижных соединениях
ФПС
F
D D
D
D
F
F
Энергопоглощающ
ие демпфирующие
F
F
Крестовидная опора
повышенной
способности к
энергопоглощению
взрывной и
сейсмической энергии
D
D
D
D
F
F
F
D
F
D
D
F
F
D
F
91
D
F
F
D D

92.

D
D
F
F
F
Демпфирующая –
маятниковая опора
раскачивается при
смятии медного обожженного клина, забитого
в пропиленный паз
шпильки
D
D
D
F
F
F
D
D
D
Квадратный пластический шарнир – ограничитель перемещений , по
линии нагрузки (ограничитель перемещений
одноразовый)
FF
F
D
DD
F
F F
Трубчатый упруго
пластичный шарнир –
ограничитель перемещений по линии нагрузки (одноразовый)
D D
D
Квадратная опора
(гармошка)
пластический шарнир –
ограничитель перемещений по линии
нагрузки (одноразо-вый)
Односторонний по
линии или направлению
нагрузки
F F
F
D
D
D
F
D
Таблица 3
№
п/п
1
Наименование проверок и испытаний
2
Проверка крепления скольжения и
податливости сдвигоустойчивого анкера
3
Величина усилия, кгс при котором
происходит, вырыв болтового
крепления из стального листа (Ст3)
4
5
6
7
Проверка крепления скольжения и
податливости сдвигоустойчивого анкера
Величина усилия, кгс при котором
происходит, вырыв болтового
крепления из стального листа (Ст3)
Величина усилия, кгс при котором
происходит, вырыв болтового
крепления из стального листа (Ст3)
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
нагрузку
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
Испытательное
оборудование
Создание осевого
усилия испытательной
машиной ZD -10/90 зав
№ 66/79 (сертификат о
калибровке № 13-1371
от 28.08.2018
При испытаниях
податливых
сдвигоустойчивых и
скользящих узлов
крепления
Величина контролируемого
параметра
Величина усилия 580 кгс при котором
происходит скольжение или
перемещение стального тросового
зажима по стальному анкеру
Величина усилия 1420 кгс при котором
происходит скольжение или
перемещение стального тросового
зажима по стальному анкеру
Величина усилий кгс 2420
Срыв резьбы на стальном листе
Величина усилий кгс 4000
Регистрация усилий
производилось по
шкале до 1000 кгс
сдвигоустойчивого
податливого крепления
подогревателя
топливного газа
92
Срыв резьбы на стальном листе
Величина усилий кгс 730
Срыв резьбы на стальном листе
Величина усилий 30 кгс
Смятие граней полимидальной гайки
М12на резьбе гайки М22
Величина усилий 40 кгс
Смятие граней полимодальной гайки
Результаты
испытаний
800 кгс
340 кгс
Характер
разрушения срыв
резьбы на
стальном листе
Характер
разрушения срыв
резьбы на
стальном листе
Характер
разрушения срыв
резьбы на
стальном листе
Срыв гайки М10
на резьбе гайки
Срыв гайки М12,
М22

93.

нагрузку
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
нагрузку
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
нагрузку
8
9
М12на резьбе гайки М22
Величина усилий 50 кгс
Смятие граней полимидальной гайки
М12на резьбе гайки М22
Величина усилий 150 кгс
Смятие граней полимидальной гайки
М12 на резьбе гайки М22
Срыв гайки М14,
М22
Срыв гайки М16,
М22
Таблица комплектующих фрикционно-подвижного соединения (ФПС) с контролируемым натяжением (протяжное
повышенной надежности), работающего на растяжение согласно СП 4.13130.2009 п. 6.2.6, ТКТ 45-5.04-274-2012(02250),
Минск, 2013, 10.3.2, 10.8 Стальные конструкции, Технический кодекс, СП 16.13330.2011 (СниП II -23-81*) Стальные
конструкции, Москва, 2011г., п.п. 14.3, 14.4, 15, 15.2, в соответствии с изобретением № TW201400676 Restraintantiwindandanti-seismicfrictiondampingdevice (МПК) E04B1/98; F16F15/10 (демпфирующая опора с фланцевыми,
фрикционно–подвижными соединениями), Тайвань, согласно изобретениям №№ 1143895,1174616,1168755, 2357146,
2371627, 2247278, 2403488, 2076985, SU UnitedStatesPatent 4,094,111 [45] June 13, 1978, согласно изобретению «Опора
сейсмостойкая, патент № 165076 (авторы: Андреев Б.А, Коваленко А.И) (проходили испытания).
Поз.
1
2
3
4
5
6
Обозначение
Фрикци-шпилька ( латунный болт с контролируемым натяжением М12x30
Шайба гровер Г.12
Шайба медная обожженная – плоская С.12
Шайба свинцовая плоская С.12
Медная труба ( гильза, втулка) С.14-16
Медный обожженный забивной клин , который забивается в пропиленный паз
латунной или обожженной стальной шпильки (болта)
Кол
4
4
4
4
4
4
Наименование изделия
Шпилька
Нормативная документация
ГОСТ 9066-75
Применение
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Шпилька полнорезьбовая
Гайка
Шайба
Шайба
Болт
Заклѐпка вытяжная
Шпилька
DIN 976-1
ГОСТ 9064-75
ГОСТ 9065-75
ГОСТ 6402-70
ГОСТ 7798-70
Хомут
БОЛТЫ
АТК-25.000.000
Для крепления транспортировочных брусков
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Установка доборного элемента
Закрепления металлосайдинга и дополнительного
оборудования
Фиксация кабельтрасс
Испытание в ПК SCAD спектральным
методом на основе синтезированных
акселерограмм на соответствие ГОСТ
17516.-90 п.5 (к сейсмическим
воздействиям 9 баллов по шкале MSK64) на основе рекомендаций: ОСТ -34-10757-97, ОСТ 36-72-82, СТО 0041-2004,
МДС 53-1.2001, РТМ 24. 038.12-72,
альбома серии 4.903, вып. 5 «Опоры
трубопроводов подвижные» (скользящие,
катковые, шариковые) ВСН 382-87, ОСТ
108.275.51-80, ГОСТ 25756-83
Испытание фрагментов демпфирующих
узлов крепления согласно «Руководства
по креплению технологического
оборудования фунд. Болтами»,
ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, М., Стройиздат,
1979 г. И альбома «Анкерные болты», сер.
4.402-9, в.5.
4. Цель и условия лабораторных испытаний фрагментов косого антисейсмического фрикционнодемпфирующего соединения с контролируемым натяжением трубопроводов с резервуаром из полиэтилена.
Методика испытаний. Результаты испытаний фрагментов фланцевых фрикционно-подвижных соединений и
демпфирующих узлов крепления при динамических нагрузках и математических моделей резервуаров из
полиэтилена с трубопроводами в ПК SCAD.
Цель лабораторных испытаний фрагментов косого антисейсмического фрикционно- демпфирующего соединения с
контролируемым натяжением трубопроводов с резервуаром из полиэтилена «Гермес Групп» (ТУ 2291-008-692114952014)(предназначены для работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью более 9 баллов по шкале MSK-64)
5. Применение численного моделирования при испытании в ПК SCAD резервуаров из полиэтилена «Гермес
Групп» (ТУ 2291-008-69211495-2014)с трубопроводами с косыми фрикционными протяжными демпфирующими
компенсаторами с контролируемым натяжением. Испытания производились нелинейным методом расчета в ПК
SCAD согласно СП 16.13330. 2011 (СНиП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012(02250), п.10.3.2-10.10.3,
ГОСТ Р 58868-2007, ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.13330-2014, п.4.7, согласно инструкции «Элементы
93

94.

теории трения, расчет и технология применения фрикционно-подвижных соединений», НИИ мостов, ПГУПС
(д.т.н. Уздин А.М. и др.).
Важное приложение: Новая заявка на изобретение от 1 ноября 2020,
не отправлена в ФИПС РФ и Минск Ю та как –нет денег на
регистрацию 6 тр , а в Минске 1 тр стоит регистрация изобретения!
Антисейсмическое фланцевое фрикционно- подвижный компенсатор
для увеличения демпфирующей способности при импульсных
растягивающих нагрузках для обеспечения многокаскадного
демпфирования
197371, Санкт-Петербург, 190005, СПб, 2-я Красноармейская
дом 4 СПб ГАСУ [email protected] (921) 962-67-78, ( 996) 798-26-54
Адрес для переписки:
Аубакирова Ирина Утарбаевна, Мажиев Хасан Нажоеевич, Улубаев Солт-Ахмад
Хаджиевич, Сайдулаев Казбек Майрбекович, Малафеев Олег Иванович, Коваленко Елена Ивановна,
Кадашов Александр Иванович
Авторы:
Реферат
Техническое решение относится к области строительства вантовых мостов, магистральных
трубопроводов и предназначено , от возможных вибрационных , сейсмических и
взрывных воздействий Конструкция фрикци -болт выполненный из латунной шпильки с
забитым медным обожженным клином позволяет обеспечить надежный и быстрый
погашение сейсмической нагрузки при землетрясении, вибрационных воздействий от
железнодорожного и автомобильного 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 вставляются свинцовые шайбы с двух сторон, а
латунная шпилька вставляется ФФПС с медным обожженным клином или втулкой ( на
чертеже не показана)
Аналоги : Патент Великобритании № 1260143, кл. F 2 G, фиг. 2, 1972, Бергер И. А. и др.
Расчет на прочность деталей машин. М., «Машиностроение», 1966, с. 491. (54) (57) 1.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты шаровых кранов и
трубопроводов от сейсмических воздействий за счет использования фрикционноеподатливых соединений. Известны фрикционные соединения для защиты объектов от
динамических воздействий. Известно, например, болтовое фланцевое соединение , патент
RU №1425406, F16 L 23/02.
94

95.

Соединение содержит металлические тарелки и прокладки. С увеличением нагрузки
происходит взаимное демпфирование колец -тарелок.
Взаимное смещение происходит до упора фланцевого фрикционно подвижного соединения
(ФФПС), при импульсных растягивающих нагрузках при многокаскадном демпфировании,
которые работают упруго.
Недостатками известного решения являются: ограничение демпфирования по
направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных отверстий; а также
неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно также устройство для
фрикционного демпфирования и антисейсмических воздействий, патент SU 1145204, F 16 L
23/02 Антивибрационное фланцевое соединение трубопроводов
Устройство содержит базовое основание, нескольких сегментов -пружин и несколько
внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Сжатие пружин создает
демпфирование
Таким образом получаем фрикционно -подвижное соединение на пружинах, которые
выдерживает сейсмические нагрузки но, при возникновении динамических, импульсных
растягивающих нагрузок, взрывных, сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы
трения в сопряжениях, смещается от своего начального положения, при этом сохраняет
трубопровод без разрушения
(57) Реферат:
Оголовок пилона Байтового моста комбинированной системы состоит из наружной бетонной
части и закрепленной внутри нее металлической анкерной конструкции, размещенной в центре
пилона и выполненной составной по высоте из состыкованных между собой несущих
элементов, которые снабжены анкерными выпусками, расположенными в каждом уровне
анкеровки вант. Новым является то, что несущие элементы составной металлической анкерной
конструкции состоят из боковых стенок, являющихся несущим элементом анкерного выпуска и
объединенных между собой вертикальными листами и системой горизонтальных диафрагм.
Боковые стенки и вертикальные листы имеют гибкие стержневые упоры, заделанные в
бетонную часть оголовка, а объединение элементов между собой по высоте выполнено между
вертикальными стенками и листами посредством стыков из накладок , а высокопрочные
болты, содержащие последовательное соединенные пакета деталей,
распложенные
в овальных отверстиях, большей оси, которые
расположены вдоль оси соединения, по линии нагрузки , согласно
изобретений №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746 .
Концы анкерных выступов
диафрагмами. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
могут
быть
оснащены
дополнительными
поперечными
Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при сооружении
оголовков пилонов вантовых мостов.
Известен оголовок пилона Байтового моста комбинированной системы, состоящий из
наружной бетонной части и закрепленной внутри нее металлической анкерной конструкции,
размещенной в центре пилона и выполненной составной по высоте из состыкованных между
собой несущих элементов, которые снабжены анкерными выпусками, расположенными в
каждом уровне анкеровки вант [1].
95

96.

Недостатками этого оголовка являются очень громоздкие и сложные в изготовлении
элементы металлической анкерной конструкции, предназначенные для анкеровки вант
большепролетных мостов (более 500 м), и невозможность их применения в оголо вках
ограниченных размеров при пролетах порядка 150-200 м, причем анкерные выпуски
ориентированы строго по оси моста.
Задачей настоящего изобретения является создание универсального оголовка для всех типов
вантовых пролетных строений (от 150 м и более) и возможность анкеровки, кроме
центральных, также и веерно расположенных вант, прикрепленных к боковым сторонам
пролетного строения.
Технический результат изобретения антисейсмического фланцевого фрикционно -
подвижный компенсатор для увеличения демпфирующей способности при
импульсных растягивающих нагрузках для обеспечения многокаскадного
демпфирования, заключается в увеличении динамической
устойчивости и жесткости предварительно напряженной
вантовой конструкции при действии внешних динамических
возмущений, что обеспечивает экономию материалов по
сравнению с аналогами до 5-12% .
Поставленная задача решается за счет того, что в оголовке пилона Байтового моста
комбинированной системы, состоящем из наружной бетонной части и закрепленной внутри нее
металлической анкерной конструкции, размещенной в центре пилона и выполненной составной
по высоте из состыкованных между собой несущих элементов, которые снабжены анкерными
выпусками, расположенными в каждом уровне анкеровки вант, элементы составной
металлической анкерной конструкции состоят из боковых стенок, являющихся несущим
элементом анкерного выпуска и объединенных между собой вертикальными листами и
системой горизонтальных диафрагм, причем боковые стенки и вертикальные листы имеют
гибкие стержневые упоры, заделанные в бетонную часть оголовка, а объединение несущих
элементов между собой по высоте выполнено с помощью устройства стыков из накладок и
высокопрочных болтов.
Согласно одному из вариантов выполнения изобретения концы анкерных выступов
оснащены дополнительными поперечными диафрагмами.
Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображена металлическая анкерная конструкция, аксонометрия;
- на фиг.2 изображена металлическая анкерная конструкция, вид сбоку;
- на фиг.3 изображен элемент металлической анкерной конструкции, вид сбоку;
- на фиг.4 изображен элемент металлической анкерной конструкции, вид сверху;
- на фиг.5 изображен пилон с прикрепленными вантами.
- на
фиг 6-16 изображены пояснения, чертежи, эскизы ,варианты
изображения компенсатора антисейсмического, на фланцевых
фрикционно -подвижный соединениях с овальными отверстиями , для
увеличения демпфирующей способности при импульсных
растягивающих нагрузках для обеспечения многокаскадного
демпфирования
96

97.

Пилон 1 Байтового моста содержит оголовок комбинированной системы 2, состоящий из
наружной бетонной части 3 и встроенной в нее металлической анкерной конструкции 4,
предназначенной для восприятия и передачи на бетонную часть 3 горизонтальных сил от
вантовых узлов. Металлическая анкерная конструкция 4 размещена в центре пилона 1 и
выполнена составной по высоте из состыкованных между собой несущих элементов 5. Несущие
элементы 5 снабжены анкерными выпусками 6, расположенными в каждом уровне анкеровки
вант 7 и сориентированы в пространстве в соответствии с направлением подхода каждой ванты
7.
Несущие элементы 5 образованы боковыми стенками 8, являющимися основным элементом
анкерного выпуска и объединенными между собой вертикальными листами 9 и системой
горизонтальных диафрагм 10. Боковые стенки 8 и вертикальные листы 9 имеют равномерно
распределенные на их поверхности гибкие стержневые упоры 11, заделанные в бетонную часть
3 оголовка 2. Стержневые упоры 11 обеспечивают передачу на бетон суммарных вертикальных
усилий от вант и разницы горизонтальных усилий в вантах со стороны анкерного и руслового
пролета.
Вертикальные листы 9 и боковые стенки 8 несущих элементов 5 объединены между собой по
высоте с помощью стыковых накладок 12 и высокопрочных болтов 13. Наружные концы
анкерных выпусков 6 могут быть оснащены дополнительными поперечными диафрагмами 14 с
полукруглым вырезом 15. Это позволит сделать более жесткой конструкцию анкерных
выпусков 6. На концах анкерных выпусков 6 выполнены отверстия, к которым на болтах
прикреплены верхние анкеры 16 вант 7, причем нижние анкеры 17 вант 7 прикреплены к
пролетным строениям 18.
Оголовок 2 сооружают следующим образом. При достижении во время бетонирования
пилона 1 отметки начала оголовка 2 подают на верх оголовка предварительно собранный на
стройплощадке опорный несущий элемент 5 и закрепляют его в центре пилона 1, после чего
подают на оголовок 2 следующие несущие элементы 5 и объединяют их между собой с
помощью стыковых накладок 12 и высокопрочных болтов 13. Затем бетонируют оголовок 2,
объединяя в единое целое бетонную часть 3 и металлическую анкерную конструкцию 4. После
этого анкеры 16 вант 7 объединяют вверху с анкерными выступами 6 оголовка 2, а внизу анкеры 17 с соответствующими выступами пролетного строения 18.
Предлагаемое изобретение позволит исключить работу бетона оголовка на растяжение и
уменьшить геометрические размеры оголовка в плане.
Источники информации
1. Труды международного конгресса по висячим и вантовым мостам. Довилль, Франция, 12 15 октября 1994 г. «Строительство двух пилонов моста Нормандия», том I, стр.613-616, стр.667675. Конгресс организован Международной ассоциацией по мостам и конструкциям и
Международной федерацией по преднапряжению (см. приложение №1 на 5 л.).
Формула изобретения
Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижный компенсатор для увеличения
демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках для
обеспечения многокаскадного демпфирования и о головок пилона вантового моста
комбинированной системы, состоящий из наружной бетонной части и закрепленной внутри нее
металлической анкерной конструкции, размещенной в центре пилона и выполненной составной
по высоте из состыкованных между собой несущих элементов, которые снабжены анкерными
выпусками, расположенными в каждом уровне анкеровки вант, отличающийся т ем, что
несущие элементы составной металлической анкерной конструкции состоят из боковых стенок,
являющихся несущим элементом анкерного выпуска и объединенных между собой
вертикальными листами и системой горизонтальных диафрагм, причем боковые стенки и
вертикальные листы имеют гибкие стержневые упоры, заделанные в бетонную часть оголовка,
а объединение элементов между собой по высоте выполнено между вертикальными стенками и
листами посредством стыков из накладок и высокопрочных болтов.
97

98.

2. Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижный компенсатор для увеличения
демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках для
обеспечения многокаскадного демпфирования и о головок пилона вантового моста по
п.1, отличающийся тем, что концы анкерных выступов оснащены дополнительными
поперечными диафрагмами, а, высокопрочные болты, содержащие
последовательно соединенные пакеты деталей с овальными
отверстиями, большей оси, которые расположены вдоль оси
соединения по линии нагрузки , согласно изобретения №№ 1168755,
1174616, 1143895, 165076, 2010136746
Фигуры : Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижный компенсатор для
увеличения демпфирующей способности при импульсных растягивающих
нагрузках для обеспечения многокаскадного демпфирования
98

99.

99

100.

100

101.

Фиг.6
Фиг. 7
101

102.

Риг.8
Фиг. 7
Фиг. 9
102

103.

Фиг10
Фиг.11
Фиг.12
Фиг.13
103

104.

Фиг.14
Фиг.15
104

105.

105

106.

106

107.

107

108.

108

109.

TW201400676 (A) ― 2014-01-01
109

110.

Фиг.16
Фиг 17
Испытания на сейсмостойкость железнодорожных мостов с демпфирующей сейсмоизоляцией и их
программная реализация в среде вычислительного комплекса в SCAD Office
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SPBGAS
U_ispitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vichslitelnom_
komplekse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-sDempfiruyuchey-Seismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20dempfiru
yuchey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
110

111.

https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey
seismoizolyatsiey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
Авторы американской фрикционо- кинематических
демпфирующих системы поглощения сейсмической энергии
DAMPERS CAPACITIES AND DIMENSIONS ученые США и
Японии Peter Spoer, CEO Dr.
Imad Mualla, CTO
https://www.damptech.com GET IN TOUCH WITH US!
111

112.

112

113.

113

114.

и конструктивных
решений на прогрессирующее лавинообразное обрушение при особых
Антисейсмические косые компенсаторы и демпфирующие связи
114

115.

воздействияхна магистральный трубопровод с использованием
противовзрывных , анисейсмических, фрикционно –демпфирующих связей
(устройств) , в среде вычислительного комплекса SCAD Office ПРИ
ВОССТАНОВЛЕНИИ, РАЗРУШЕНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ особых
воздействиях (обстрелах ) например в Нагороном Карабахе ( Армения) за
счет использования трения , рассеивающей взрывной или сейсмической
энергии с использованием фрикционно-демпфирующих связей репатрианта
из Израиля на Украину Кагановского ( Новые конструктивные решения
антисейсмической демпфирующей связи Кагановского
http://www.elektron2000.com/article/1404.html ) и с демпфирующей сейсмоизоляции
и антисейсмических фрикционных демпфирующих связей (соединений) рамных узлов
металлических конструкций на прогрессирующее (лавинообразное ) обрушение и их
программная реализация в SCAD Office
могут быть использоваться :
:
1.
При восстановление магистрального
трубопровода или усиление существующих железнодорожных
мостов , с демпфирующей сейсмоизоляцией на высокопрочных
болтов, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей
с овальными отверстиями, большей оси которые расположены вдоль
оси соедиения по линии нагрузки , согласно изобретения №№ 1168755,
1174616, 1143895, 165076, 2010136746 при восстановлении и
реконструкции сооружений в районах с повышенной
сейсмичностью с металлическим и железобетонным каркасом.
2.
В существующих и вновь проектируемых
магистральных трубопроводах и сооружениях России ,
необходимо использовать высокопрочные болты, содержащие
последовательно соединенные пакеты деталей с овальными
отверстиями, большей оси которые расположены вдоль оси
соедиения по линии нагрузки , согласно изобретения №№ 1168755,
1174616, 1143895, 165076, 2010136746 .
3.
В высотных зданиях и сооружениях от особого
воздействия ( обстрелы ) и от взрывных нагрузках .
4.
Для крепления эксплуатируемого оборудования и
агрегатов электростанций, магистральных трубопроводов, линий
электропередач , в том числе атомных, от сейсмических нагрузок и
взрывов.
115

116.

5.
Для крепления магистрального трубопровода
необходимо использовать косой компенсатор на высокопрочных
болта, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с
овальными отверстиями, большей оси которые расположены вдоль
оси соединения по линии нагрузки , согласно изобретения №№
1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
6.
Для крепления оборудования и агрегатов морских
кораблей при продольной и поперечной качке, необходимо
использовать высокопрочные болты, содержащие последовательно
соединенные пакеты деталей с овальными отверстиями, большей
оси которые расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки ,
согласно изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076,
2010136746
7.
Для крепления рекламных щитов от взрывных и
ветровой нагрузки, так же необходимо использовать
высокопрочные болты, содержащие последовательно соединенные
пакеты деталей с овальными отверстиями, большей оси которые
расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки , согласно
изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
ЛИТЕРАТУРА
1. Д. Пуме. Особенности проектирования многоэтажных зданий на
аварийные нагрузки. «Строительная механика и расчет сооружений»,
1977, №1.
2. Стругацкий Ю.М. Обеспечение прочности панельных зданий при
локальных разрушениях их несущих конструкций. В сб. «Исследования
несущих бетонных и железобетонных конструкций сборных
многоэтажных зданий», МНИИТЭП, М., 1980.
3. Сендеров Б.В. Аварии жилых зданий. М., СИ, 1991.
УДК 624.21.01
116

117.

117

118.

118

119.

119

120.

120

121.

121

122.

122

123.

123

124.

124

125.

125

126.

126

127.

127

128.

128

129.

129

130.

130

131.

Изобретение Опора сейсмостойкая № 165076 с использованием
антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания, моста , согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая»
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
RU
(11)
165 076
(13)
U1
(51) МПК
(12)
E04H 9/02 (2006.01)
ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 26.09.2019)
(21)(22) Заявка: 2016102130/03, 22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
22.01.2016
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Кадашов Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Кадашов Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл. № 28
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я
Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
(57) Реферат:
Опора сейсмостойкая предназначена для защиты объектов от сейсмических воздействий за
счет использования фрикцион но податливых соединений. Опора состоит из корпуса в котором
выполнено вертикальное отверстие охватывающее цилиндрическую поверхность щтока. В
корпусе, перпендикулярно вертикальной оси, выполнены отверстия в которых установлен
запирающий калиброванный болт. Вдоль оси корпуса выполнены два паза шириной <Z> и
длиной <I> которая превышает длину <Н> от торца корпуса до нижней точки паза,
выполненного в штоке. Ширина паза в штоке соответствует диаметру калиброванного болта.
Для сборки опоры шток сопрягают с отверстием корпуса при этом паз штока совмещают с
поперечными отверстиями корпуса и соединяют болтом, после чего одевают гайку и
затягивают до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки приводит к уменьшению
зазора<Z>корпуса, увеличению сил трения в сопряжении корпус-шток и к увеличению усилия
сдвига при внешнем воздействии. 4 ил.
131

132.

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, F15B 5/02 с пр. от 11.11.1983. Соединение содержит металлические листы, накладки и
прокладки. В листах, накладках и прокладках выполнены овальные отверстия через которые
пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и накладки в пакет. При малых
горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не преодолеваются. С
увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание листов или прокладок
относительно накладок контакта листов с меньшей шероховатостью. Взаимное смещение
листов происходит до упора болтов в края овальных отверстий после чего соединения работают
упруго. После того как все болты соединения дойдут до упора в края 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 TW
201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, E04B 1/98,
F16F 15/10. Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый объект,
нескольких сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены
продольные пазы. Трение демпфирования создается между пластинами и наружными
поверхностями сегментов. Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы ,
проходят запирающие элементы - болты, которые фиксируют сегменты и пластины друг
относительно друга. Кроме того, запирающие элементы проходят через блок поддержки, две
пластины, через паз сегмента и фиксируют конструкцию в заданном положении. Таким образ ом
получаем конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но, при возникновении
сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжениях, смещается от
своего начального положения, при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и сложность
расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества
сопрягаемых трущихся поверхностей до одного сопряжения отверстие корпуса - цилиндр
штока, а также повышение точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора сейсмостойкая выполнена из
двух частей: нижней - корпуса, закрепленного на фундаменте и верхней - штока,
установленного с возможностью перемещения вдоль общей оси и с возможностью ограничения
перемещения за счет деформации корпуса под действием запорного элемента. В корпусе
выполнено центральное отверстие, сопрягаемое с цилиндрической поверхн остью 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 деформировать ся в
радиальном направлении. В теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз ширина которого
соответствует диаметру запирающего элемента (болта), а длина соответствует заданному
перемещению штока. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении шток -отверстие
корпуса, а продольные пазы обеспечивают возможность деформации корпуса и «переход»
сопряжения из состояния возможного перемещения в состояние «запирания» с возможностью
перемещения только под сейсмической нагрузкой. Длина пазов корпуса превышает рас стояние
от торца корпуса до нижней точки паза в штоке. Сущность предлагаемой конструкции
поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез А-А (фиг. 2); на фиг. 2 изображен
132

133.

поперечный разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3 изображен разрез В-В (фиг. 1); на фиг. 4 изображен
выносной элемент 1 (фиг. 2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное отверстие
диаметром «D», которое охватывает цилиндрическую поверхность штока 2 например по
подвижной посадке H7/f7. В стенке корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия
в которых установлен запирающий элемент - калиброванный болт 3. Кроме того, вдоль оси
отверстия корпуса, выполнены два паза шириной «Z» и длиной «I». В теле штока вдоль оси
выполнен продольный глухой паз длиной «h» (допустмый ход штока) соответствующий по
ширине диаметру калиброванного болта, проходящего через этот паз. При этом длина пазов «I»
всегда больше расстояния от торца корпуса до нижней точки паза «Н». В нижней части корпуса
1 выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части штока 2
выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом. Сборка опоры заключается в том,
что шток 2 сопрягается с отверстием «D» корпуса по подвижной посадке. Паз штока
совмещают с поперечными отверстиями корпуса и соединяют калиброванным болтом 3, с
шайбами 4, с предварительным усилием (вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя шток и
корпус в положении при котором нижняя поверхность паза штока контактирует с поверхностью
болта (высота опоры максимальна). После этого гайку 5 затягивают тарировочным ключом до
заданного усилия. Увеличение усилия затяжки гайки (болта) приводит к деформации корпуса и
уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь приводит к увеличению
допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса - цилиндр штока.
Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток зависит от величины усилия затяжки гайки
(болта) и для каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов,
шероховатости поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально.
При воздействии сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении корпус шток, происходит сдвиг штока, в пределах длины паза выполненного в теле штока, без
разрушения конструкции.
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел,
закрепленный запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе выполнено центральное
вертикальное отверстие, сопряженное с цилиндрической поверхностью штока, при этом шток
зафиксирован запорным элементом, выполненным в виде калиброванного болта, проходящего
через поперечные отверстия корпуса и через вертикальный паз, выполненный в теле штока и
закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в корпусе, параллельно центральной оси,
выполнено два открытых паза, длина которых, от торца корпуса, больше расстояния до нижней
точки паза штока.
133

134.

134

135.

135

136.

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
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU 2010136746
(11)
2010 136 746
(13)
A
(51) МПК
136

137.

(12)
E04C 2/00 (2006.01)
ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства: Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2
Адрес для переписки:
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО
"Теплант"
(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество "Теплант" (RU)
(72) Автор(ы):
Подгорный Олег Александрович (RU),
Акифьев Александр Анатольевич (RU),
Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Родионов Владимир Викторович (RU),
Гусев Михаил Владимирович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ
ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И
СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий
выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины
взрывного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних
взрывах, отличающийся тем, что в объеме каждого проема организуют зону, представленную в
виде одной или нескольких полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и
установленных на легкосбрасываемых фрикционных соединениях при избыточном давлении
воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во всем
объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под действием взрывного давления
обеспечивают изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема и
соскальзывают с болтового соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы
на высокоподатливых с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих
соединениях с сухим трением с включением в работу фрикционных гибких стальных затяжек
диафрагм жесткости, состоящих из стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением
и повышенной подвижности, позволяющие перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в
горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12 см, по максимальному отклонению от
вертикали 65 мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента), не подвергая разрушению и
обрушению конструкции при аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на
сдвигоустойчивых соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая
распределяет одинаковое напряжение на все четыре-восемь гаек и способствует
одновременному поглощению сейсмической и взрывной энергии, не позволяя разрушиться
основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес здания и амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого
податливого соединения на шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут
монтироваться как самонесущие без стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфировани я 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
137

138.

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 определяютс я,
проверяются и затем испытываются на программном комплексе ВК SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9,
MONOMAX 4.2, ANSYS, PLAKSIS, STARK ES 2006, SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL
3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на испытательном при объектном строительном по лигоне
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».
138

139.

139

140.

Изобретение патент ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ легко сбрасываемые
конструкции изобретатель Коваленко
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
RU
(11)
154 506
(13)
U1
(51) МПК
(12)
E04B 1/92 (2006.01)
ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 07.08.2018)
(21)(22) Заявка: 2014131653/03, 30.07.2014
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
30.07.2014
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 30.07.2014
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 27.08.2015 Бюл. № 24
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я
Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ
(57) Реферат:
Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты
помещений от возможных взрывов. Конструкция позволяет обеспечить надежный и быстрый
сброс легкосбрасываемой панели, сброс давления при взрыве и зависание панели на опорной
плите, Конструкция представляет собой опорную плиту с расчетным проемом, которая жестко
крепится на каркасе защищаемого сооружения. На опорной плите крепежными элементами,
имеющими ослабленное резьбовое поперечное сечение, закреплена панель легкосбрасываемая.
Ослабленное резьбовое соединение каждого крепежного элемента образовано лысками
выполненными с двух сторон резьбовой части. Кроме того опорная плита и легкосбрасываемая
панель соединены тросом один конец которого жестко закреплен на опорной плите, а другой
конец соединен с крепежным элементом через планку, с возможностью перемещения. 4 ил.
Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты
помещений содержащих взрывоопасные среды.
Известна панель для легкосбрасываемой кровли взрывоопасных помещений по Авт.св.
617552, М.Кл. 2 E04B 1/98 с пр. от 21.11.75. Панель включает ограждающий элемент с
шарнирно закрепленными на нем поворотными скобами, взаимодействующими через опоры
своими наружными полками с несущими элементами. С целью защиты от воздействия ветровой
нагрузки, панель снабжена подвижной плитой, шарнирно соединенной с помощью тяг с
внутренними концами поворотных скоб, которые выполнены Т-образными. Недостатком
предлагаемой конструкции является низкая надежность шарнирных соединений при
140

141.

переменных внешних и внутренних нагрузках. Известна также легкосбрасываемая
ограждающая конструкция взрывоопасных помещений по Патенту SU 1756523, МПК5 E06B
5/12 с пр. от 05.10.1990. Указанная конструкция содержит поворотную стеновую панель,
состоящую из нижней и верхней секций и соединенную с каркасом временной связью. Нижняя
секция в нижней части шарнирно связана с каркасом здания, а в верхней части - шарнирно
соединена с верхней секцией панели. Верхняя секция снабжена роликами, установленными в
направляющих каркаса здания. Недостатком указанной конструкции является низкая
надежность вызванная большим количеством шарнирных соединений, требующих высокой
точности изготовления в условиях строительства. Известна также противовзрывная панель по
Патенту RU 2458212, E04B 1/92 с пр. от 13.04.2011, которую выбираем за прототип.
Изобретение относится к защитным устройствам применяемым во взрывоопасных объектах.
Противопожарная панель содержит металлический каркас с бронированной обшивкой и
наполнителем-свинцом. Панель имеет четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии
взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически
вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели. Наполнитель выполнен в виде дисперсной
системы воздух-свинец, а опорные стержни выполнены упругими. Недостатком вышеуказанной
панели является низкая надежность срабатывания телескопических сопряжений при
воздействии переменных внешних и внутренних нагрузок.
Задачей заявляемого устройства является обеспечение надежности открывания проема при
взрыве (сбрасывания легкосбрасываемой панели) за минимальное время и обеспечение
зависания панели после сброса.
Сущность заявляемого решения состоит в том, что для защиты стен, оборудования и
персонала от возможного взрыва, помещение снабжено панелью противовзрывной,
обеспечивающей надежное и быстрое открытие проема при взрыве и сброс избыточного
давления, а также зависание панели на плите опорной. Панель противовзрывная содержит
плиту опорную которая жестко закреплена на стене защищаемого помещения и имеет проем
соответствующий проему в стене, а с другой стороны плиты опорной винтами с резьбой,
ослабленной по сечению, закреплена панель легкосбрасываемая. Площадь проема плиты
опорной и проема помещения определяется в зависимости от объема помещения, от
взрывоопасной среды, температуры горения, давления, скорости распространени я фронта
пламени и др. параметров. Винты имеют резьбовую часть, ослабленную по сечению с двух
сторон лысками до размера <Z> и т. о. образуется ослабленное резьбовое сопряжение,
разрушаемое под воздействием взрывной волны.
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами где:
на фиг. 1 изображен разрез Б-Б (фиг. 2) панели противовзрывной;
на фиг. 2 изображен разрез Α-A (фиг. 1);
на фиг. 3 изображен вид по стрелке В (фиг. 1) в увеличенном масштабе;
на фиг. 4 изображен разрез Г-Г (фиг. 2), узел крепления троса в увеличенном масштабе.
Панель противовзрывная состоит из опорной плиты 1, которая жестко крепится к каркасу
защищаемого помещения (на чертеже не показано). В каркасе помещения и в опорной плите
выполнен проем 2, имеющий расчетную площадь S=b*h, которая зависит от объема
защищаемого помещения, температуры горения, давления, скорости распространения фронта
пламени и др. параметров. На опорной плите 1, резьбовыми крепежными элементами, например
саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное поперечное резьбовое сечение,
закреплена легкосбрасываемая панель 4. Кроме того, легкосбрасываемая панель соединена с
опорной плитой гибким узлом, состоящим из планки 5, закрепленной с одной стороны на тросе
6, а с др. стороны сопряженной с крепежным элементом 3. Ослабленное поперечное сечение
резьбовой части образовано лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы до
размера <Z>. Ослабленная резьбовая часть в совокупности с обычным резьбовым отверстием в
опорной плите 1, образуют ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под действием
взрывной волны. Разрушение (вырыв) в ослабленном резьбовом соединении возможно или за
счет разрушения резьбы в опорной плите, или за счет среза резьбы крепежного элемента самореза 3, в зависимости от геометрии резьбы и от соотношения пределов прочности
141

142.

материалов самореза и плиты опорной. Рассмотрим пример. На опорной плите 1 толщиной 5
мм, изготовленной из стали 3, самосверлящими шурупами 3 размером 5,5/6,3×105,
изготовленными из стали У7А, закреплена легкосбрасываемая панель 4, изготовленная из
стали 20. Усилие вырыва при стандартной резьбе для одного шурупа составляет 1500 кгс.
Опытным путем установлено, что после доработки шурупа путем стачивания резьбы с двух
сторон до размера Z=3 мм, величина усилия вырыва составляет 700 к гс. Соответственно, при
креплении плиты четырьмя шурупами, усилие вырыва составит 2800 кгс. При условии, что
площадь проема S=10000 см 2, распределенная нагрузка для вырыва должна быть не менее 0,28
кгс/см2 . Таким образом, зная параметры взрывоопасной среды, объем и компоновку
защищаемого помещения, выбираем конструкцию крепежных элементов после чего, в
зависимости от заданного усилия вырыва, можно определить величину <Z> - толщину
ослабленной части резьбы.
Панель противовзрывная работает следующим образом. При возникновении взрывной
нагрузки, взрывная волна через проем 2 в опорной плите 1 воздействует по площади
легкосбрасываемой панели 4, закрепленной на опорной плите 1 четырьмя саморежущими
шурупами 3, имеющими ослабленное резьбовое сечение. При превышении взрывным усилием
предела прочности резьбового соединения, резьбовое соединение разрушается по ослабленному
сечению, легкосбрасываемая панель освобождается от механического крепления, после чего
сбрасывается, сечение проема открывается и давление сбрасывается до атмосферного. После
сбрасывания панель легкосбрасываемая зависает на тросе 6, один конец которого закреплен на
опорной плите, а другой, через планку 5 сопряжен с крепежным элементом 3.
Формула полезной модели
1. Панель противовзрывная, содержащая опорную плиту, на которой резьбовыми
крепежными элементами закреплена панель легкосбрасываемая, отличающаяся тем, что в
опорной плите выполнен проем, а панель легкосбрасываемая выполнена сплошной, при этом
крепежные элементы, скрепляющие панель легкосбрасываемую с опорной плитой, имеют
ослабленное поперечное сечение резьбовой части, образованное лысками, выполненными с
двух сторон по всей длине резьбы и, кроме того, панель легкосбрасываемая соединена с
опорной плитой тросом, один конец которого жестко закреплен в опорной плите, а другой
конец соединен с панелью легкосбрасываемой.
2. Панель противовзрывная по п.1, отличающаяся тем, что трос соединен с панелью
легкосбрасываемой через планку, сопряженную с крепежным элементом.
ИЗВЕЩЕНИЯ
142

143.

143

144.

144

145.

145

146.

146

147.

147

148.

148

149.

149

150.

150

151.

151

152.

152

153.

153

154.

154

155.

155

156.

156

157.

157

158.

158

159.

159

160.

160

161.

161

162.

162

163.

163

164.

164

165.

165

166.

166

167.

167

168.

168

169.

169

170.

Научные консультанты :
170

171.

Научные консультанты от организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824 САЙДУЛАЕВ
КАЗБЕК МАЙРБЕКОВИЧ, УЛУБАЕВ СОЛТ-АХМАД ХАДЖИЕВИЧ, Доктор физико-математических наук,
профессор кафедры моделирования социально-экономических систем, заведующий
кафедрой моделирования социально-экономических систем СПб ГУ МАЛАФЕЕВ Олег Алексеевич
[email protected] [email protected] [email protected] [email protected]
Подтверждение компетентности СПб ГАСУ Номер решения о прохождении процедуры
подтверждения компетентности 8590-гу (А-5824)
http://188.254.71.82/rao_rf_pub/?show=view&id_object=DCB44608D54849B2A27CFEFEBEF970D4
https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
Используемая литература при испытаниях численным моделированием в ПК SCAD креплений узлов
и фрагментов крепления предохранительного дорожного барьера ( изобретение № 1622494, Грузия
) с использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии ударной нагрузки от груженого самосвала, автобуса
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и испытаниях на сейсмостойкость
выравнивающейся сейсмоизоляции
1 СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09 Дата
опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых
заполнителях" 15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
9. Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05 05.2011
10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая
«гармошка». Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое
фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая
маятниковая» E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего
171

172.

пояса для существующих зданий»,
А.И.Коваленко
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых
зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25
«Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». А.И.Коваленко.
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные
миллиарды»,
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко.
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года».
А.И.Коваленко
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения
фундаментов без заглубления –
дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных
грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации
инженеров «Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли
через четыре года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения»
А.И.Коваленко, Е.И.Коваленко.
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик
регистрации электромагнитных
волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия
сохранения вашей жизни!» и другие зарубежные научные издания и
журналах за 1994- 2004
гг. А.И.Коваленко и др. изданиях С брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом
народного опыта сейсмостойкого строительства горцами Северного
Кавказа сторожевых
башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г. Москва и РНБ СПб пл.
Островского, д.3
172

173.

173

174.

174

175.

175

176.

176

177.

177

178.

178

179.

179

180.

180

181.

181

182.

182

183.

183

184.

Приложение список перечень заявок на изобретения и научных публикаций в журналах СПб ГАСУ о
демпфирующих сдвиговых энернопоглотителях, для обеспечения устойчивости существующего
лестничных маршей и сооружений от особых воздействий, можно ознакомится по ссылкам:
Описание изобретения на полезную модель Сейсмостойкая фрикционно 18 стр
https://yadi.sk/i/JZ0YxoW0_V6FCQ
Заявка на изобретение полезную модель Энергопоглощающие дорожное барьерное ограждение 23 стр
https://yadi.sk/d/dWKraP12fvXAlA
Описание изобретения на полезную модель Взрывостойкая лестница 10 стр
https://yadi.sk/i/EDoOs4AFUWKYEg
Заявка на изобретение полезная модель Опора сейсмоизолирующая гармошка 20 стр
https://yadi.sk/i/JOuUB_oy2sPfog
Заявка на полезную модель Опора сейсмоизолирующая маятниковая 32 стр https://yadi.sk/i/Ba6U0Txxflcsg
Виброизолирующая опора Е04Н 9 02 РЕФЕРАТ изобретения полезная 17 стр
https://yadi.sk/i/dZRdudxwOald2w
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Доклад в СПб ГАСУ усиление опор Крымского моста https://yadi.sk/i/RpW2sh5lMdx35A
Скачать научную статью Сейсмофонд при СПб ГАСУ( опубликованную в США, Японии и др странах ),
можно по ссылке : Использование лего сбрасываемых конструкций для повышения сейсмостойкости
сооружений http://scienceph.ru/f/science_and_world_no_3_43_march_vol_i.pdf
Изобретения с демпфирующей сейсмоизоляций «Сейсмофонд» широк используются американской
фирмой RUBBER BEARING FRIKTION DAMPER (RBFD) в Японии, Новой Зеландии, США, Китае, Тайване и
др странах https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd https://www.damptech.com/forbuildings-cover
http://downloads.hindawi.com/journals/sv/2018/5630746.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
Теория сейсмостойкости находится в кризисе, а жизнь миллионов граждан проживающих в ЖБ гробах не
относится к государственной безопасности
http://www.myshared.ru/slide/971578/
https://yadi.sk/i/JfXt8hs_aXcKRQ https://yadi.sk/i/p5IgwFurPlgp1w
Оценка возможности инициирования сейсмического геофизического и техногенного оружия с применением
существующих технических средств и технологий https://yadi.sk/i/3VmQxa78RhhBBA
ГОСТ 6249-52 «Шкала для определения силы землетрясения в пределах от 6 до 9 баллов»
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru http://peasantsinformagency1.narod.ru
http://s-a-m-a-r-a-citi.narod.ru http://sergeyshoygu.narod.ru/pdf1.pdf
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Патенты изобретения взрывозащите противовзрывная https://yadi.sk/i/-PwJxeHVvI_eoQ
Научный доклад на 67 конференции СПб ГАСУ 4 стр https://yadi.sk/i/sMuk8V-J0Ui_lw
Научная статья в журнале СПб ГАСУ https://yadi.sk/i/Vf_86hLPmeYIsw
Доклад на конференции изобретателей Попов ЛПИ Политех 5 стр https://yadi.sk/i/c1D-6wvsIeJWnA
Антисейсмическое фланцевое фрикционн 4 стр https://yadi.sk/i/pXaZGW6GNm4YrA
Обеспечение взрывостойкости существующих лестничных маршей 8 стр https://yadi.sk/i/ZJNyX-y0gsfEyQ
184

185.

Доклад сообщение научное Испытание математических моделей ФПС 60 стр + выводы
https://yadi.sk/d/6lNXCB4lw-HgpA
Научная статья доклад сообщения конференции с 5 по 7 февраля 2014 19
стрhttps://yadi.sk/i/CnFN36oKLYPpzQ
Научное сообщение доклад на 67 конференции проходившей в начале 3 5 февраля 2010 г в СПб ГАСУ стр
208 стр 211 2 страницы https://yadi.sk/i/MaKtKmd5GP9ecw
Доклад сообщение Маживеа Уздина Испытание математических моделей на сейсмостойкость 137 стр
https://yadi.sk/d/MDvdSPojHUpe3w
ЛИСИ Научные статьи изобретателя СПбГАСУ научной конференции 9 стр
https://yadi.sk/i/uLbA_SwO5GHO2w
Ссылки наших партнеров в США, Канаде, Японии , которые успешно внедряют изобретения проф.
дтн ЛИИЖТ (ПГУПС) Уздина Александра Михайловича для железнодорожных мостов и
магистральных трубопроводов : косоге, квадратные, трубчатые , крестовидные
антисейсмические о фрикционно- демпфирующего компенсаторы (
соединения), для увеличения демпфирующей способности при
импульсных растягивающих нагрузках, для обеспечения
многокаскадного демпфирования предварительно напряженных
вантовых конструкции по изобретениям №№ 2193635,
2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая»
американской фирмой “STAR SEISMIC” https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и
Канадской фирмой QuakeTek проф дтн ПГУПC Уздин А. М
https://www.quaketek.com/products-services/ , Японской фирмой Kowakin и другими в Новой
Зеландии, Тайване , Китае, Украине, Казахстане , Грузии, Армении, Азербайджане
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
185

186.

https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
186

187.

187

188.

188

189.

189

190.

190

191.

191

192.

192

193.

193

194.

194

195.

195

196.

196

197.

197

198.

198

199.

199

200.

200

201.

201

202.

202

203.

203

204.

204

205.

205

206.

206

207.

207

208.

208

209.

209

210.

210

211.

211

212.

212

213.

213

214.

214

215.

215

216.

216

217.

217

218.

218

219.

1.
219

220.

220

221.

221

222.

222

223.

223

224.

224

225.

225

226.

226

227.

227

228.

228

229.

229

230.

230

231.

2.
231

232.

232

233.

3.
4.
233

234.

5.
234

235.

6.
235

236.

7.
8.
236

237.

237

238.

238

239.

239

240.

РЕГЛАМЕНТ выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с использованием
антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными элементов в
штоке, по линии выправления крена моста , согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» и МОНТАЖА ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ СЕЙСМОСТОЙКИХ ОПОР ПО
ИЗОБРТЕНИ.№ 165075 , заявке на изобретение № 2016119967/20 (031416) от 23.05.2016 "Опора
сейсмоизолирующая маятниковая" E04HY 9/02 И ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПРЕМЕЩЕНИЙ ПО
ЗАЯВКЕ НА ИЗОБРТЕНИЕ " 2018122942 /20 (47400) " Опора сейсмоизолирующая "гармошка"
ДЛЯ СЕЙСМОЗАЩИТЫ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ на сейсмоизолирующих опорах, согласно
изобретениям № 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, заявки на изобретение
№ 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20(
031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
1. Подготовительные работы
1.1 Очистка верхних поверхностей бетона оголовка опоры и пролетного строения от
загрязнений;
1.2. Контрольная съемка положения закладных деталей (фундаментных болтов) в оголовке
опоры и диафрагме железобетонного пролетного строения или отверстий в металле металлического
или сталежелезобетонного пролетного строения с составлением схемы (шаблона).
1.3. Проверка соответствия положения отверстий для крепления амортизатора к опоре и к
пролетному строению в элементах амортизатора по шаблонам и, при необходимости, райберовка или
рассверловка новых отверстий.
1.4. Проверка высотных и горизонтальных параметров поступившего на монтаж амортизатора и
пространства для его установки на опоре (под диафрагмой). При необходимости, срубка
выступающих частей бетона или устройство подливки на оголовке опоры.
1.5. Устройство подмостей в уровне площадки, на которую устанавливается телескопические
опора и ограничители перемещений на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям №
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, заявки на изобретение №
20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20(
031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2. Установка и закрепление сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 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, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от
10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20
(008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2.1. Установка телескопических опор с нижним расположением ФПС (под железобетонные
пролетные строения) на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H
9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с
240

241.

использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему
демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической
энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от
10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20
(008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2.1.1. Расположение фундаментных болтов для крепления на опоре может быть двух видов:
1) болты расположены внутри основания и при полностью смонтированном амортизаторе не
видны, т.к. закрыты корпусом упора, при этом концы фундаментных болтов выступают над
поверхностью площадки, на которой монтируется амортизатор;
2) болты расположены внутри основания и оканчиваются резьбовыми втулками, верхние торцы
которых расположены заподлицо с бетонной поверхностью;
3) болты расположены у края основания, которое совмещено с корпусом упора, и после монтажа
амортизатора доступ к болтам возможен, при этом концы фундаментных болтов выступают над
поверхностью площадки;
4) болты расположены у края основания и оканчиваются резьбовыми втулками, как и во втором
случае
2.1.2. Последовательность операций по монтажу амортизатора в первом случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом на сейсмоизолирующих опорах,
согласно изобретениям № 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, заявки на изобретение
№ 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20(
031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
б) Разборка соединения основания с корпусом упора, собранного на время транспортировки.
в) Подъем основания амортизатора на подмости в уровне, превышающем уровень площадки, на
которой монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
г) Надвижка основания в проектное положение до совпадения отверстий для крепления
телескопической опоры и ограничителя перемещений (гармошка) с фундаментными болтами,
опускание основания на площадку, затяжка фундаментных болтов, при необходимости срезка
выступающих над гайками концов фундаментных болтов.
д) Подъем сборочной единицы, включающей остальные части амортизатора, на подмости в
уровне установленного основания.
е) Снятие транспортных креплений.
ж)
Надвижка упомянутой сборочной единицы на основание до совпадения отверстий под
штифты и резьбовые отверстия под болты в основании с соответствующими отверстиями в упоре,
забивка штифтов в отверстия, затяжка и законтривание болтов.
з) Завинчивание болтов крепления верхней плиты стержневой пружины в резьбовые отверстия
втулок анкерных болтов на диафрагме пролетного строения. Если зазор между верхней плитой и
нижней плоскостью диафрагмы менее 5мм, производится затяжка болтов. Если зазор более 5 мм,
устанавливается опалубка по контуру верхней плиты, бетонируется или инъектирует- ся зазор, после
набора прочности бетоном или раствором производится затяжка болтов.
и) Восстановление антикоррозийного покрытия.
2.1.3. Операции по монтажу амортизатора во втором случае отличаются от операций первого
случая только тем, что основание телескопической опоры и ограничителя перемещений
"гармошка" амортизатора поднимается на подмости в уровне площадки, на которой монтируется
амортизатор и надвигается до совпадения резьбовых отверстий во втулках фундаментных болтов с
отверстиями под болты в основании.
241

242.

2.1.4. Последовательность операций по монтажу амортизатора в третьем случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Подъем амортизатора на подмости в уровень, превышающий уровень площадки, на которой
монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
в) Снятие транспортных креплений.
г) Надвижка амортизатора в проектное положение до совпадения отверстий для его крепления с
фундаментными болтами, опускание амортизатора на площадку, затяжка фундаментных болтов.
Далее выполняются операции, указанные в подпунктах 2.1.2.д...2.1.2.и.
2.1.5. Операции по монтажу амортизаторов в четвертом случае отличаются от операций для
третьего случая только тем, что амортизатор поднимается на подмости в уровень площадки, на
которой он монтируется и надвигается до совпадения отверстий в амортизаторе с резьбовыми
отверстиями во втулках.
2.2. Установка сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 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, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от
10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20
(008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02 с верхним расположением ФПС (под
металлические пролетные строения)
2.2.1. Последовательность и содержание операций по установке на телескопических опоры ,
согласно изобретениям № 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, заявки на изобретение
№ 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20(
031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
как с верхним, так и с нижним расположением ФПС одинаковы.
2.2.2. К металлическому пролетному строению амортизатор прикрепляется посредством
горизонтального упора. После прикрепления амортизатора к опоре выполняются следующие
операции:
1) замеряются зазоры между поверхностями примыкания горизонтального упора к
конструкциям металлического пролетного строения;
2) в отверстия вставляются высокопрочные болты и на них нанизываются гайки;
3) при наличии зазоров более 2 мм в местах расположения болтов вставляются вильчатые
прокладки (вилкообразные шайбы) требуемой толщины;
4) высокопрочные болты затягиваются до проектного усилия.
2.3. Подъемка опорах, согласно изобретениям № 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, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора
сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02
, заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая
маятниковая» E04 H 9/02 на подмости в уровне площадки, на которой он будет смонтирован.
2.4. Демонтаж транспортных креплений.
Заместитель президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
Е.И.Андреева
[email protected]
242

243.

Согласовано:
Главный инженер проекта Мажиевым Хасан Нажоевичем и ученый
секретарь кафедры ТСМиМ ктн, доцент СПб ГАСУ Аубакировой Ириной Утарбаевной
Тел
(953) 151-39-15, (999) 535-47-29
Адрес испытательной лаборатории организации"Сейсмофонд" ИНН 2014000780 190005, СПб,
2-я Красноармейская ул. д 4 СПб ГАСУ
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА косого, квадратного, трубчатого,
крестовидного антисейсмического фрикционно- демпфирующего
компенсатора ( соединения), для увеличения демпфирующей
способности при импульсных растягивающих нагрузках, для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно
напряженных вантовых конструкции по изобретениям №№ 2193635,
2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» и
опыт применения и реализация в программном комплексе SCAD
Office
Материалы:
DESIGN SCHEME of an oblique, square, tubular, cross-shaped antiseismic friction-damping compensator (connection), to increase the
damping capacity under pulsed tensile loads, to provide multi-stage
damping of prestressed cable-stayed structures according to the inventions
№№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 "seismic
Support" and experience in application and implementation in the SCAD
Office software package
И разработанные специальные технические условия (СТУ) для
использования антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена моста , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
хранятся на Кафедре металлических и деревянных конструкций 190005,
Санкт-Петербург, 2-я , Красноармейская ул., д. 4, СПб ГАСУ у
заведующий кафедрой металлических и деревянных конструкций , дтн
проф ЧЕРНЫХ Александр Григорьевич строительный факультет
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected]
[email protected]
(921) 962-67-78, (996) 798-26-54,
(953) 151-39-15
Карта Сбербанка № 2202 2006 4085 5233
243

244.

244