Демпфирующие антисейсмические ( виброгасящие ) маятниковые сейсмоизолирующие опоры

1.

Применение демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях, для канализационных
очистных сооружениях «Гермес Групп», выполненных по изобретениям проф.
дтн ПГУПС Уздина А. М. №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора
сейсмостойкая», 2010136746 «СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ»
и их программная реализация
в SCAD Office
Общественная организация - Фонд поддержки и развития сейсмостойкого
строительства "Защита и безопасность городов» - ОО «Сейсмофонд» ИНН –
2014000780 при СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015 [email protected]
УДК 699.841: 624.042.7
Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат №
RA.RU.21СТ39, выдан 27.05.2015), ОО "Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824 4 ИНН 2014000780
ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4, [email protected] (921) 962-67-78
Инж –мех ЛПИ им Калинина Е.И.Коваленко, зам президента организации «Сейсмофонд»
ОГРН : 1022000000824 ИНН
2014000780 [email protected]
( 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
Мажиев Х Н Президент организации «Сейсмофонд» ОГРН : 1022000000824 ИНН 2014000780
1
) [email protected]

2.

Научные консультанты от СПб ГАСУ , ПГУПС : Х.Н.Мажиев, ученый секретарь кафедры
ТСМиМ СПб ГАСУ , заместитель руководителя ИЦ «СПб ГАСУ» Ирина Утарбаевна
Аубакирова [email protected] ИНН 2014000780 [email protected]
На фотографии изобретатель РСФСР Андреев Борис Александрович, автор
конструктивного решения по использованию фрикционно -демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии многокаскадной
нагрузки , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для обеспечения
надежности технологических трубопроводов , преимущественно при
растягивающих и динамических нагрузках и улучшения демпфирующих свойств
технологических трубопроводов , согласно изобретениям проф ПГУПС дтн проф
Уздина А М №№ 1168755, 1174616, 1143895 и внедренные в США
Автор отечественной фрикционо- кинематической,
демпфирующей сейсмоизоляции и системы поглощения и
рассеивания сейсмической и взрывной энергии проф дтн ПГУПC
Уздин А М
Х.Н. Мажиев , И.У.Аубакирова , Е.И. Коваленко
Ключевые слова : фрикционно-демпфирующаяся сейсмоизоляция,
демпфирующая сейсмоизоляция; фрикционно –демпфирующие сейсмоопоры:
демпфирование; сейсмоиспытания: динамический расчет , фрикци-демпфер,
фрикци –болт , реализация , расчета , прогрессирующее, лавинообразное,
обрушение, вычислительны, комплекс SCAD Office, обеспечение
сейсмостойкости, магистральные, технологические, трубопроводов,
полиэтилен
2

3.

Освещены вопросы применения различных систем активной
сейсмозащиты, в т.ч. на фиркционо -подвижных соединений (сборочный
чертежи ФПС 2015.070 CБ), для защиты от землетрясений установки очистки
хозяйственно –бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп» и других
хозяйственных зданий и сооружений, расположенных в сейсмически опасных
районах.
Рассмотрен линейно-спектральный расчет установки очистки хозяйственно-бытовых сточных
вод КОС и хозяйственных трубопроводов из полиэтилена «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с
с применением системы активной
сейсмоизоляции в виде ФПС 2015.070 СБ, без нее в программном комплексе
ПК SCAD. Произведен сравнительный анализ результатов расчета.
сейсмичностью до 9 баллов. Серийный выпуск,
Ключевые слова: линейно-спектральный метод, фрикционо –подвижные
соединения, демпфирующая ора ( ФПС 2015.070 СБ), сейсмозащита,
сейсмоизоляция, сейсмическое воздействие, установки очистки хозяйственно
–бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп» .
Для защиты КОС (канализационных очистных сооружений) от
землетрясений зданий и сооружений, расположенных в сейсмически опасных
районах, применяются различные системы активной сейсмозащиты, в т.ч.
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ).
В данной работе исследуется эффективность применения сейсмоизолирующих демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) . Производится
расчет и сравнительный анализ результатов расчета Установки очистки хозяйственнобытовых сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ
4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов,
сейсмическое воздействие.
Расчет здания производился линейно-спектральным методом в двух
постановках:
3
на

4.

здание без системы активной сейсмозащиты; КОС и трубопроводов с
активной сейсмозащитой в виде демпфирующих антисейсмических (
виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ) .
Исследуемый объект — Установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес
Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015,
предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов и хозяйственные трубопроводы из
полиэтилена .
4

5.

5

6.

6

7.

На рис. 1 Показаны демпфирующие антисейсмические ( виброгасящие )
маятниковые сейсмоизолирующие опоры, на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях, для канализационных
очистных сооружениях «Гермес Групп», выполненных по изобретениям проф.
дтн ПГУПС Уздина А. М. №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора
сейсмостойкая», 2010136746 «СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ»
и их программная реализация
в SCAD Office
Рис. 1. Расчетная схема здания (Установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов. Серийный выпуск)
Конструктивная схема установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов- блочно-модульное
здание. Основными несущими элементами конструкции являются стальной
каркас здания, рамные стальные конструкции на фланцевых соедиениях и
плиты перекрытий, выполненные из навесных сэндвич панелей. Фундаменты
— ленточные, мелкого заложения.
7

8.

Особые воздействия: сейсмическое воздействие интенсивностью в 9
баллов.
В рамках задачи сравним максимальные относительные перемещения
верхней части установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС
«Гермес Групп» в горизонтальном направлении для рассмотренных
вариантов, а также произведем сравнение усилий в основании здания для
элементов стен и колонн.
Рассмотрим первый вариант расчета (без сейсмоизоляции).
На рис. 2 приведен разрез Установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов. Серийный выпуск и
возможные перемещения( сдвиг) конструкции в результате воздействия,
в основании стен КОС от сейсмического воздействия по горизонтали с
использованием демпфирующей сейсмоизоляции из виброгасящих
маятниковых антисейсмических опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) по
изобретению № 165076 «Опора сейсмостойкая»
8

9.

При испытаниях математических моделей в ПК SCAD на демпфирующей сейсмоизоляции на фрикционно –
подвижных соедиениях ( ФПС ), работающих на сдвиг, расчетным способом, расчетную несущую способность узлов
податливых креплений, стянутых одним болтом с предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9, определялось
по формуле:
Формула 1
где ks— принимается по таблице 13;
9

10.

n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приведенных в таблице 14.
(1) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, с контролируемым натяжением, усилие предварительного натяжения Fp,C в формуле (1)
следует принимать равным:
Формула 2
Таблица № 10 (Значения ks)
Описание соединения
ks
Болты, установленные в стандартные 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 овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно продольной
оси отверстия
0,63
ОЦЕНКА СЕЙСМОСТОЙКОСТИ КОС С СЕЙСМОЗАЩИТОЙ В
ВИДЕ ДЕМПФИРУЮЩЕЙ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ ИЗ СЕЙСМОСТОЙКИХ
ОПОР ПО ИЗОБРТЕНИЮ № 165076 «Опора сейсмостойкая» и использовались
При оценке
рекомендации по расчету проектированию изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных
конструкций: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293833/4293833817.pdf https://dwg.ru/dnl/1679
Таблица № 1. Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение», используемые для описания поведения систем сейсмоизоляции.
Телескопические
на ФПС проф
Уздина А М
Типы сейсмоизолирующих
элементов
Схемы сейсмоизолирующихи виброизолирующих
элементов для Установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в
соответствии с техническими условиями ТУ 4859-02269211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью до 9 баллов
Трубчатая
телескопическая
опора с высокой
способностью к
диссипации энергии
Идеализированная зависимость
«нагрузка-перемещение» (F-D)
F
D
F
D
10
F

11.

D
FF
С высокой
способностью к
диссипации энергии
DD
F
F
F
F
Трубчатая
телескопическая с
медным
обожженным
стопорным
сминаемым клином
F
F
F
D
D
D
D
D
F
F
F
D
D
D
Телескопические на фрикционно-подвижны соединениях опоры маятниковые на ФПС
проф. дтн А.М.Уздин
D
С плоскими
горизонтальными
поверхностями
скольжения и
медным клином
(крепления для
раскачивания) на
качение
F
F
F
D
F
D
D
F
D D
F
F
D
F
F
D
D
F
Одномаятниковые
со сферическими
поверхностями
скольжения
(трение)
D
D
F
F
F
D
DDD
F
D
FF
F
Маятниковые
крестовидная
опора в которой
имеется
упругопластический
шарнир по линии
нагрузки при R1=R2
и μ1≈μ2
F
D
D
D
D
F
D
F
F
D
D
F
D
F
F
D
D
11
D
F

12.

F
Маятниковая с
крестовиной
(трущимися
поверхностями )
скольжения при
R1=R2 и μ1≠μ2
D
D
F
F
D
D
F
Маятниковые
крестовидные с
медным
обожженным
стопорным с
раскачиванием, и
сминания медного
клина
F
D
D
12

13.

13

14.

Рис. 3. Расчетная схема здания (Установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов. Серийный выпуск)с
использованием демпфирующей сейсмоизоляции с использованием Изобретения "
ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ", патент № 165076 опубликовано в бюллетене изобретений № 28 от 10.10.2016 МПК Е04Н 9/02
(использовалось при испытаниях).
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА Установки очистки хозяйственно-бытовых сточных
вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими
условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных
районов с сейсмичностью до 9 баллов
установки очистки хозяйственнобытовых сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в
соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015,
предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
Геометрические характеристики расчетной схемы
14

15.

Нагрузки приложенные на схему
15

16.

Результата расчета
Эпюры усилий
«N»
«Му»
16

17.

«Qz»
«Qy»
17

18.

Деформации
18

19.

Коэффициент использования профилей
19

20.

20

21.

Вывод - схема прошла проверку прочности по 1ой и 2ой группe предельных состояний. Профиля
имеют хороший зaпас прочности со сдвигом маятниковых опор .
21

22.

22

23.

Рис. 4. Расчетная схема в ПК SCAD
Лабораторные испытания выполнены организацией «Сейсмофонд при
СПб ГАСУ 22 декабря 2020 в СПб ГАСУ
При строительстве КОС, трубопроводов, зданий и сооружений в
сейсмических районах, в определенных случаях, возникают проблемы,
связанные с дефицитом сейсмостойкости строительных конструкций.
Одним из эффективных способов повышения уровня сейсмостойкости
является применение систем сейсмоизоляции. В настоящее время, в России
наибольшее распространение получила система сейсмоизоляции в виде
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ). Несмотря на
широкое применение данной системы, до сих пор стоит вопрос об
23

24.

эффективности ее работы при различных условиях, методах моделирования
и способах расчета зданий с системой сейсмоизоляции.
Исследования по данной проблеме показывают, что применение
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) приводит к
значительному снижению величины напряжений в элементах системы и
относительных узловых перемещений, однако эти выводы не могут быть
обобщены для всех типов зданий и сооружений и различных условий
строительства.
По действующим нормам проектирования расчет на сейсмическое
воздействие производится только по 1-му предельному состоянию. Однако
проектирование зданий и сооружений с системой сейсмоизоляции должно
производить и по 2-му предельному состоянию, т.е по перемещениям, т.к.
данные параметры являются одними из основных при подборе типа
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ).
Линейно-спектральная теория не позволяет получить полной информации
о работе конструкции. Расчет конструкций должен выполняться с помощью
прямых динамических методов, которые позволяют учесть геометрическую,
физическую и конструктивную нелинейности. Задача решается во временной
области путем прямого интегрирования уравнений движения.
Известно, что землетрясение представляет собой ярко выраженный
случайный процесс, интенсивность, спектральный состав, его изменение во
времени, продолжительность и направление воздействия могут быть
спрогнозированы лишь с определенной долей вероятности. Для обеспечения
требуемой сейсмостойкости зданий, необходимо применять вероятностные
методы, позволяющие оценить их надежность.
Целью лабораторных испытаний в СПб ГАСУ, является исследование
надежности зданий с системой сейсмоизоляции в виде демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ), при сильных землетрясениях прямым динамическим
методом с учетом нелинейного характера работы резинометаллических
опор, несущих конструкций зданий и грунтов основания.
Научная новизна работы представлена следующими результатами:
24

25.

- построены спектры реакции одномассового линейного и нелинейного
осцилляторов с системой сейсмоизоляции (демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ);
- разработана методика расчета зданий с применением ФПС 2015.070 СБ
прямым динамическим методом;
- произведен сравнительный анализ результатов работы зданий с
системой сейсмоизоляции в виде ФПС 2015.070 СБ линейно-спектральным
(ЛСМ) и прямым динамическим методами (ПДМ);
- произведен анализ эффективности ФПС 2015.070 СБ, для
многоэлементных систем при многокомпонентном воздействии;
- произведен анализ эффективности ФПС 2015.070 СБ при возможной
вариации спектрального состава акселерограмм землетрясений;
- выполнен анализ влияния параметров сетки ФПС 2015.070 СБ в плане на
эффективность их работы;
- произведен анализ влияния грунтовых условий на эффективность
сейсмоизоляции в виде ФПС 2015.070 СБ ;
- получена количественная оценка надежности железобетонного здания с
системой сейсмоизоляции в виде ФПС 2015.070 СБ.
Практическая значимость работы заключается в том, что:
- результаты проведенных исследований могут быть использованы в
инженерной практике проектными и исследовательскими организациями при
проектировании зданий и сооружений в сейсмически районах для выбора
оптимальной схемы расположения ФПС 2015.070 СБ и их типа;
- разработанная методика расчета сейсмоизолированного здания с
применением ФПС 2015.070 СБ прямым динамическим методом с учетом
нелинейных свойств конструкций может использоваться при разработке
нормативных документов в области сейсмостойкого строительства;
- вероятностные исследования, проведенные в диссертационной работе,
позволяют проектировать здания и сооружения с применением ФПС
2015.070 СБ с заданным уровнем надежности, снижая при этом
экономические затраты на стадиях строительства и эксплуатации.
Все лабораторные испытания в СПб ГАСУ и исследования,
представленные в протоколе испытаний на сейсмостойкость установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-02269211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов. № 562 от
22.12.2020 (ИЛ ФГБОУ СПб ГАСУ, № RA.RU. 21СТ39 от 27.05.2015, ФГБОУ ВПО ПГУПС № SP01.01. 406.045
25

26.

от 27.05.2020, организация «Сейсмофонд» ИНН 2014000780 и протокола № 1516-2/3 от 20.02.2020 (ИЦ "ПКТИСтройТЕСТ", адрес:197341, СПб, Афонская ул., д. 2, свид. об аккред № ИЛ/ЛРИ-00804 от 25.03.2020 ОАО «НТЦ
«Промышленная безопасность», Лицензия ФГБОУ ВО ПГУПС № 2280 от 21.07.2020. [email protected]
численным моделированием
канализационных очистных сооружений (КОС) «Гермесс Групп», расчеты,
интерпретация и апробация полученных результатов выполнены
организацией «Сейсмофонд» в СПб ГАСУ .
[email protected] (999) 535-47-29 и
На основании протокола № 562 от 22.12.2020 выполнены
лабораторные испытания узлов и фрагментов фрикционно –подвижных
соединений для демпфирующей сейсмоизоляции установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-02269211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов.
защиту выносятся:
- методика расчета зданий с применением демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) прямым динамическим методом;
- результаты исследования спектров реакции линейного и нелинейного
осцилляторов с системой сейсмоизоляции в виде демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) ;
- результаты сравнительного анализа работы зданий с системой
сейсмоизоляции в виде демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) при
расчете линейно-спектральным и прямым динамическим методами;
- результаты исследования эффективности применения демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) для КОС и зданий при многокомпонентном
сейсмическом воздействии;
26

27.

- результаты исследования эффективности демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) при вариации спектрального состава акселерограмм
землетрясений;
- результаты исследования влияния параметров сетки демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) в плане на эффективность их работы;.
- результаты исследования влияния грунтовых условий на эффективность
сейсмоизоляции в виде демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) ;
- результаты произведенной оценки надежности железобетонного здания
с системой сейсмоизоляции в виде демпфирующих антисейсмических (
виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ) при сейсмическом воздействии, заданном в виде нестационарного
случайного процесса.
Достоверность результатов достигается:
- использованием при постановке задач гипотез, принятых в механике
деформируемого твердого тела, строительной механике и теории
надежности строительных конструкций;
- сравнением полученных результатов с экспериментальными данными и
аналитическими решениями, полученными другими авторами по ряду
исследуемых в работе вопросов;
- применением при расчете строительных конструкций современных
апробированных численных методов.
Апробация работы. Основные положения лабораторных испытаний
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
27

28.

фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) работы были
доложены на научных конференция СПб ГАСУ :
СОДЕРЖАНИЕ лабораторных испытаний демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ)
При проведении лабораторных испытаниях демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ)в ПК SCAD, рассмотрены основные положения теории
сейсмостойкости, начиная с первых попыток создания обоснованной теории
сейсмостойкости Ф. Омори (статическая теория) вплоть до настоящего
времени. Отмечаются работы Н. Мононобе и К.С. Завриева, положившие
начало развитию динамической теории сейсмостойкости, М. Био,
положившие начало развитию инструментально- спектральной теории и
А.Г. Назарова, С.В. Медведева, И.Л. Корчинского и Б.К. Карапетяна, внесших
большой вклад в ее дальнейшее построение.
Более подробно рассмотрено развитие теории сейсмостойкости на
современном этапе. Отмечены работы: Дж. Хаузнера, Э. Розенблюта, И.И.
Гольденблата, В.В. Болотина, P.O. Амасяна, С.С. Дарбиняна, И.А.
Николаенко, М.Ф. Барштейна, A.M. Жарова, В.А, Багдавадзе, Ю.И. Романова,
В.Д. Райзера, которые применили вероятностный подход к определению
сейсмических сил; Д.Д. Баркана, А.З. Капа, которые занимались вопросами
динамического взаимодействия сооружения с грунтом; Ш.Г. Напетваридзе,
А.П. Синицина, В.К. Егунова, Т.А. Командриной, А.Г. Берая, исследовавших
учет влияния протяженности сооружения и пространственной работы
конструкции; B.C. Павлыка, B.C. Преображенского, занимавшихся вопросами
крутильных и крутильно-поступательных колебаний; Р. Танабаси, JI.
Джекобсона, Г. Берга, С. Томайдеса, А. Велетсона и Н. Ньюмарка,
исследовавших нелинейные и упругопластические колебания сооружения при
землетрясениях; А.А. Гвоздева, И.М. Рабиновича, В.К. Кабулова, В.В.
Москвитина, А.Р. Ржаницына, Я.Г. Пановко, М.И. Эстрина, относящиеся к
динамическому расчету сооружений за пределом упругости на воздействие
28

29.

импульсивного характера, а применительно к сейсмостойоксти сооружений
А.А. Николаенко, Я.М. Айзенберга, Г.Н. Карцивадзе, Р.Х. Мурусидзе, А.С.
Тяна, Т.Н. Чачавы и др.
В настоящее время развитием различных областей теории
сейсмостойкости занимаются: Я.М. Айзенберг, М.А. Дашевский, Г.А.
Джинчвелашвили, А.В. Дукарт, В.И. Жарницкий, С.В. Кузнецов, Е.Н.
Курбацкий, A.M. Курзанов, О.В. Мкртычев, B.JI. Мондрус, Ю.П. Назаров, А.Е.
Саргсян, В.И. Смирнов, А.Г. Тамразян, А.Г. Тяпин, A.M. Уздин, Ю.Т. Чернов,
Г.Э. Шаблинский и многие др.
При проведении лабораторных работ, были учтены и рассмотреныдля
использования при испытаниях в ПК SCAD, наиболее распространенные
методы сейсмозащиты зданий и сооружений: пассивные (традиционные),
системы с выключающимися связями, системы гравитационного типа,
системы с устройством скользящего пояса, системы с динамическими
гасителями колебаний, системы с подвесными опорами, система
маятниковых скользящих опор и система демпфирующих антисейсмических
( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ), которая является объектом лабораторных испытаний демпфирующей
сейсмоизоляции и демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) ,
которые приведены на (рис.1) и в изобретении № 165076 «Опора
сейсмостойкая»
Отмечено, что в строительстве, для сейсмоизоляции объектов наиболее
часто применяют три типа- демпфирующие антисейсмические ,
виброгасящие, маятниковые , сейсмоизолирующие опоры на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ)
:
- с низким демпфированием и дополнительными демпферами;
- с повышенным демпфированием;
29

30.

Демпфирующая, антисейсмическая, виброгасящая, маятниковая
сейсмоизолирующая опора, на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ), комплексно
выполняют три функции: воспринимают вертикальные нагрузки,
обеспечивают горизонтальную податливость и гистерезисное затухание.
Применение в демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) фрикци –
болта ( медный обожженный клин , которые забивается в пропиленный паз
шпильки) увеличивает затухание колебаний, повышая сопротивление опоры
ветровому воздействию и создает маятниковый эффект раскачивания и
рассеивания сейсмической энергии .
Приведены основные математические модели демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ), описывающие характер движения опоры:
идеализированная линейная, идеализированная билинейная и идеализированная
нелинейная (Bouc-Wen) модели. В работе отмечено, что диаграмма работы
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ), по модели Bouc-Wen
наиболее точно и адекватно описывает действительную диаграмму работы
опоры.
Идеализированную нелинейную математическую совместную модель
хозяйственного трубопровода из полиэтилена с КОС , описывающую
диаграмму работы опоры в двух ортогональных направлениях (вдоль
горизонтальных осей Xи У), можно ознакомится по ссылкам :
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20210102190607_ITALIYA_sei
smofondlist.ru_Design_solutions_for_the_use_of_antiseismic_oblique_vibration_damping_compensators_for_technologic
al_pipelines100_str.pdf https://yadi.sk/d/wqSSQeUz1EaOsA https://ppt-online.org/848180
https://ru.scribd.com/document/489618875/SPbGASU-Seismofond-List-ru-Design-Solutions-for-the-Use-of-AntiseismicOblique-Vibration-Damping-Compensators-for-Technological-Pipelines-166-Str
https://www.wessex.ac.uk/images/pdf_cfps/2021/ERES_2021_CFP.pdf https://yadi.sk/d/vB0BhQKS9rNGIw
30

31.

Рассмотрены основные методы расчета Установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-02269211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов, на
сейсмическое воздействие. Как известно, движение системы с конечным
числом степеней свободы можно полностью описать системой
дифференциальных уравнений, которая в матричной форме имеет вид:
Mu + Cu + Ku = f\
где и -вектор узловых перемещений; й = V- вектор узловых скоростей; U =
а- вектор узловых ускорений; М - матрица масс; С - матрица
демпфирования; К - матрица жесткости; f" - вектор приложенных нагрузок.
Решение уравнения (4) можно получить следующими основными методами:
— линейно-спектральным методв ПК SCAD;
- прямой динамический метод в ПК SCAD .
Данный метод лабораторных испытаний в ПС SCAD демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) , реализован в большинстве программных комплексов по
расчету строительных конструкций и лежит в основе норм проектирования.
При проведении исследований и лабораторных испытаний, использовался
прямой динамический метод, реализующий явную схему интегрирования
уравнений движения. При этом используются рекуррентные соотношения,
выражающие перемещения, скорости и ускорения на данном шаге через их
значения на предыдущих шагах. Вектор ускорений определяется уравнением:
Узловые ускорения и скорости v вводятся в расчет в качестве
неизвестных и вычисляются напрямую, что позволяет уменьшать время
проводимых расчетов в ПК SCAD.
Во второй главе рассмотрена работа одномассового линейного и
нелинейного осцилляторов с системой сейсмоизоляции в виде демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
31

32.

(ФПС 2015.070 СБ) на сейсмическое воздействие, произведен их
сравнительный анализ и построены спектры реакций .
Анализ полученных результатов свидетельствует об эффективности
применения сейсмоизоляции в виде демпфирующих антисейсмических (
виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ) для простых систем или систем сведенных к простым.
Расчет произведен линейно-спектральным методом в ПК SCAD.
Сейсмическое воздействие задается на основе спектральной кривой
коэффициента динамичности р. Интенсивность сейсмического воздействия
9 баллов. Категория грунтов - II.
Система сейсмоизоляции - демпфирующих антисейсмических (
виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ)
Схема расположения демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) опор
приведена на рис.5.
32

33.

Для демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) принята
идеализированная линейная диаграмма работы в ПК SCAD.
Проведено сравнение результатов работы демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) ) на сейсмическое воздействие при решении задачи JICM
и ПДМ. Конечно-элементная схема приведена и можно ознакомится по
ссылке https://ppt-online.org/812829
Система сейсмоизоляции - демпфирующих антисейсмических (
виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ) широко используется за рубежом , см ссылку :
https://yandex.ru/images/search?text=демпфирующих%20антисейсмических%2
0(%20виброгасящих%20)%20маятниковых%20сейсмоизолирующих%20опор%
20на%20фрикционноподвижных%20протяжных%20фланцевых%20болтовых%20соединениях%20
(ФПС%202015.070%20СБ)&stype=image&lr=2&source=wiz
Произведена оценка эффективности применения демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) при вариации спектрального состава акселерограмм
землетрясений в ПК SCAD .
Для Установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в
соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных
выполнен сравнительный анализ результатов
работы при сейсмическом воздействии с доминантным частотами
районов с сейсмичностью до 9 баллов.
В результате исследования и лабораторных испытаний Установки очистки
хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими
33

34.

условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9
получен график перемещений . (по модулю) верха изолятора
относительно его низа при сейсмическом воздействии с соответствующими
доминантными частотами
баллов.
Построен график зависимости максимальных относительных
перемещений Установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес
Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015,
предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов,
верха изолятора от
доминантной частоты внешнего воздействия
Предельно допустимое горизонтальное перемещение верха опоры 0,25 м для
хозяйственных трубопроводов из полиэтилена и установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС
«Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015,
предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов.
Проведен анализ результатов работы для Установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-02269211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов.
при
различных грунтовых условиях .
При моделировании грунтов основания была принята упругопластическая
модель Мора-Кулона. Условие перехода грунта в пластическое состояние для
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ)
Характер работы демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) в
процессе эксплуатации можно описать конечным числом независимых
параметров. Разделив все расчетные величины на две группы, где первая
описывает свойства конструкции, а вторая характеризует внешние
воздействия
Более строгий подход к расчету оценки надежности сформулирован
А.М.Уздиным . Его метод основан на том, что поведение конструкций в
условиях эксплуатации описывается случайным процессом, а отказ
34

35.

представляется как случайный выброс из области допустимых состояний. В
основе данного математического аппарата лежит теория случайных
функций.
Описана основная идея метода статистических испытаний, приведены
основные теоремы. Частота отказа конструкции и, в этом случае,
рассматрива демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых, для сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) из за
высокой надежности
При лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ выполнено вероятностное
моделирование случайного сейсмического воздействия, заданного в виде
нестационарного случайного процесса. Данный подход был предложен А.М.
Уздиным .
Для Установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в
соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных
с системой сейсмоизоляции , произведена оценка
надежности при случайном сейсмическом воздействии.
районов с сейсмичностью до 9 баллов.
Получены детерминированные решения для КОС и трубопроводов при
сейсмических воздействиях с доминантными частотамипроцесса 1 и 3,2 Гц.
В каждом случае регистрировались перемещения верха демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ), относительно ее низа (сдвиг опоры), абсолютные
ускорения точки верха КОС и относительная величина сдвига верха КОС.
Также была получена оценка надежности Установки очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-
при
различных видах отказа и определены соответствующие доверительные
интервалы.
ОСНОВНЫЕ выводы
69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов,
35

36.

По результатам лабораторных испытаниях узлов и фрагментов ФПС
демпфирующей сейсмоизоляциии исследований можно сделать следующие
выводы: 1. Проведено исследование работы линейного и нелинейного
осцилляторов с системой сейсмоизоляции в виде демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ)
Анализ результатов показал эффективность применения демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ), для простых систем или систем сведенных к простым.
При выполнении численных исследований для простых систем было получено
снижение сейсмической нагрузки до 4 раз.
2. Проведен анализ результатов работы сейсмоизолированной установки
очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с
при расчетев ПК SCAD. Из результатов исследования
видно, что происходит снижение величины напряжений в элементах
системы и относительных узловых перемещений. Однако ПК SCAD
недостаточно адекватно отражает реальную работу КОС «Гермес Групп»
с системой сейсмоизоляции, т.к. действительная диаграмма работы
сейсмоизолятора является существенно нелинейной.
3. Разработана методика расчета зданий с применением демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) прямым динамическим методом. Проанализированы
результаты работы сейсмоизолированного КОС и трубопроводов из
полиэтилена. Из результатов исследования следует, что применение
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ), повышает
сейсмостойкость здания. Относительные перемещения снизились до 4,4
сейсмичностью до 9 баллов
36

37.

раза, абсолютные ускорения до 7,1 раза, напряжения до 4,1 раза, величина
сдвига этажа до 4,7 раза.
4. Произведено сравнение результатов работы сейсмоизолированного
здания при расчете в ПК SCAD и ПДМ. Из результатов исследования видно,
что значения сравниваемых параметров разняться не в пользу SCAD. Расчет
SCAD занижает реальные значения параметров реакции системы.
5. Исследована эффективность применения демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) для КОC и трубопроводов . Проведенные исследования
показывают, что эффективность сейсмоизоляции в виде демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) существенно снижается при увеличении этажности.
Для высотных зданий применение сейсмоизоляции в виде демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) представляется не целесообразным.
6. Проведен анализ влияния параметров сетки демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) в плане на эффективность их работы. При сгущении
сетки демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) в плане происходит
снижение относительных перемещение верха изолятора, что приводит к
увеличению жесткости конструкции в целом и оказывает негативное
влияние на напряженно-деформированное состояние здания. В частности
происходит рост величины напряжений в элементах конструкции. Данный
эффект необходимо учитывать при выборе оптимальной схемы
расположения демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
37

38.

маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) под
зданием и их типа.
7. Произведена оценка эффективности применения демпфирующих
антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор
на фрикционно-подвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях
(ФПС 2015.070 СБ) при вариации спектрального состава акселерограмм
землетрясений. Установлена особая чувствительность реакции КОС и
трубопроводов к спектральному составу воздействия. Незначительное
смещение частоты спектра воздействия в сторону больших периодов
может привести к резкому росту перемещений опоры, отказу опоры по
параметру предельных перемещений и обрушению конструкции.
Расчеты конструкций с учетом системы сейсмоизоляции в виде
демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) следует проводить с
учетом возможной вариации спектрального состава воздействия.
8. Проведено исследование влияния грунтовых условий на эффективность
работы демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих ) маятниковых
сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных протяжных
фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) .
Для обеспечения требуемого уровня сейсмостойкости здания и сооружения с
системой сейсмоизоляции необходимо рассчитывать. с учетом возможного
изменения параметров грунтового основания в процессе землетрясения (в
частности, разжижение грунтов).
9. Произведен вероятностный расчет Установки очистки хозяйственно-бытовых сточных
вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-
с системой
сейсмоизоляции в виде демпфирующих антисейсмических ( виброгасящих )
маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных
2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов.
38

39.

протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070 СБ) при
случайном сейсмическом воздействии. Построены графики плотности и
функции распределения соответствующих параметров реакции. Вычислены
вероятности отказа и определены их доверительные интервалы.
Предложенная методика позволяет оценить надежность Установки очистки
хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими
условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9
и, таким образом, проектировать конструкции с заданным уровнем
надежности.
10. Исследуемая система сейсмоизоляции имеет определенную область
применения. При повышенной этажности зданий, определенных грунтовых
условия и спектральном составе землетрясения может иметь место
отрицательный эффект, который приводит к завышению реальной несущей
способности и дефициту сейсмостойкости 1-2 балла. При использовании
системы сейсмоизоляции в виде демпфирующих антисейсмических (
виброгасящих ) маятниковых сейсмоизолирующих опор на фрикционноподвижных протяжных фланцевых болтовых соединениях (ФПС 2015.070
СБ) в каждом конкретном случае должны проводиться специальные
исследования с применением нелинейных динамических методов расчета.
баллов
39

40.

40

41.

41

42.

42

43.

Изобретение полезная модель ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ 165076
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU 165076
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
(11)
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(13)
U1
(51) МПК
E04H 9/02 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
не действует (последнее изменение статуса:
Статус:
26.09.2019)
(21)(22) Заявка: 2016102130/03, 22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
(72) Автор(ы
Андреев Б
Коваленк
22.01.2016
(73) Патент
Приоритет(ы):
Андреев Б
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл. № 28
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул д 4 СПб
ГАСУ (996) 798-26-54
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
(57) Реферат:
43
Коваленк

44.

Опора сейсмостойкая предназначена для защиты объектов от
сейсмических воздействий за счет использования фрикцион но податливых
соединений. Опора состоит из корпуса в котором выполнено
вертикальное отверстие охватывающее цилиндрическую поверхность
щтока. В корпусе, перпендикулярно вертикальной оси, выполнены
отверстия в которых установлен запирающий калиброванный болт. Вдоль
оси корпуса выполнены два паза шириной <Z> и длиной <I> которая
превышает длину <Н> от торца корпуса до нижней точки паза,
выполненного в штоке. Ширина паза в штоке соответствует диаметру
калиброванного болта. Для сборки опоры шток сопрягают с отверстием
корпуса при этом паз штока совмещают с поперечными отверстиями
корпуса и соединяют болтом, после чего одевают гайку и затягивают до
заданного усилия. Увеличение усилия затяжки приводит к уменьшению
зазора<Z>корпуса, увеличению сил трения в сопряжении корпус-шток и к
увеличению усилия сдвига при внешнем воздействии. 4 ил.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты
сооружений, объектов и оборудования от сейсмических воздействий за
счет использования фрикционно податливых соединений. Известны
фрикционные соединения для защиты объектов от динамических
воздействий. Известно, например Болтовое соединение плоских
деталей встык по Патенту RU 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
44

45.

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 antiwind and anti-seismic friction damping device, E04B 1/98, F16F 15/10.
Устройство содержит базовое основание, поддерживающее
защищаемый объект, нескольких сегментов (крыльев) и несколько
внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Трение
демпфирования создается между пластинами и наружными
поверхностями сегментов. Перпендикулярно вертикальной
поверхности сегментов, через пазы, проходят запирающие элементы болты, которые фиксируют сегменты и пластины друг относительно
друга. Кроме того, запирающие элементы проходят через блок
поддержки, две пластины, через паз сегмента и фиксируют
конструкцию в заданном положении. Таким образом получаем
конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но, при
возникновении сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы
трения в сопряжениях, смещается от своего начального положения,
при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность
конструкции и сложность расчетов из-за наличия большого
количества сопрягаемых трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции,
уменьшение количества сопрягаемых трущихся поверхностей до
одного сопряжения отверстие корпуса - цилиндр штока, а также
повышение точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора
сейсмостойкая выполнена из двух частей: нижней - корпуса,
закрепленного на фундаменте и верхней - штока, установленного с
возможностью перемещения вдоль общей оси и с возможностью
ограничения перемещения за счет деформации корпуса под действием
запорного элемента. В корпусе выполнено центральное отверстие,
сопрягаемое с цилиндрической поверхностью штока, и поперечные
отверстия (перпендикулярные к центральной оси) в которые
устанавливают запирающий элемент-болт. Кроме того в корпусе,
параллельно центральной оси, выполнены два открытых паза, которые
обеспечивают корпусу возможность деформироваться в радиальном
45

46.

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 превы шает
расстояние от торца корпуса до нижней точки паза в штоке.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на
фиг. 1 изображен разрез А-А (фиг. 2); на фиг. 2 изображен поперечный
разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3 изображен разрез В-В (фиг. 1); на фиг. 4
изображен выносной элемент 1 (фиг. 2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено
вертикальное отверстие диаметром «D», которое охватывает
цилиндрическую поверхность штока 2 например по 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
46

47.

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.
47

48.

48

49.

49

50.

50

51.

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
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
(11)
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(13)
A
(51) МПК
E04C 2/00 (2006.01)
(12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние Экспертиза завершена (последнее
делопроизводства: изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(71) Заявите
Открыто
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(72) Автор(ы
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2
Подгорны
Акифьев
Адрес для переписки:
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО "Теплант"
Тихонов В
Родионов
Гусев Ми
51

52.

Коваленк
(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
52

53.

зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое напряжение на все
четыре-восемь гаек и способствует одновременному поглощению
сейсмической и взрывной энергии, не позволяя разрушиться основным
несущим конструкциям здания, уменьшая вес здания и амплитуду
колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции
сдвигоустойчивого податливого соединения на шарнирных узлах и гибких
диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как самонесущие без
стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и
фрикционности и поглощения сейсмической энергии может определить
величину горизонтального и вертикального перемещения «сэндвич»-панели
и определить ее несущую способность при землетрясении или взрыве
прямо на строительной площадке, пригрузив «сэндвич»-панель и создавая
расчетное перемещение по вертикали лебедкой с испытанием на сдвиг и
перемещение до землетрясения и аварийного взрыва прямо при монтаже
здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные
перемещения определяются, проверяются и затем испытываются на
программном комплексе ВК SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2,
ANSYS, PLAKSIS, STARK ES 2006, SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL
3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на испытательном при объектном
строительном полигоне прямо на строительной площадке испытываются
фрагменты и узлы, и проверяются экспериментальным путем
допустимые расчетные перемещения строительных конструкций
(стеновых «сэндвич»-панелей, щитовых деревянных панелей, колонн,
перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве и при
землетрясении более 9 баллов перемещение по методике разработанной
испытательным центром ОО «Сейсмофонд» - «Защита и безопасность
городов».
53

54.

54

55.

55

56.

56

57.

57

58.

58

59.

59

60.

60

61.

61

62.

62

63.

63

64.

64

65.

65

66.

66

67.

67

68.

68

69.

ТКП 45-5.04-274-2012 "Стальные конструкции.
Правила расчета" https://dwg.ru/dnl/13468
Болты установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные отверстия при передаче усилия
перпендикулярно продольной оси отверстия ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС ТКП 45-5.04-274-2012 (02250)
установившейся практики
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ Правила расчета
СТАЛЬНЫЯ КАНСТРУКЦЫ1 Правшы разлiку
Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь Минск 2013
УДК 624.014.2.04(083.74)
МКС 91.080.10 КП 06
Ключевые слова: стальные конструкции, болтовые соединения, сварные соединения, узлы, прочность,
устойчивость, выносливость, сдвиг, примеры расчета
Предисловие
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в об¬ласти
технического нормирования и стандартизации установлены Законом Республики Беларусь «О техническом
нормировании и стандартизации».
69

70.

1
РАЗРАБОТАН научно-проектно-производственным республиканским унитарным предприятием
«Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм»), техническим комитетом по стандартизации в области архи¬тектуры и
строительства «Металлические и деревянные конструкции» (ТКС 09).
Авторский коллектив: руководитель темы, разделы 1-6 — канд. техн. наук Жабинский А. Н.; пункт 6.4.1 — Рябов А.
В.; пункт 6.4.3 — Кеда А. Н.; разделы 7 и 8 — канд. техн. наук Мартынов Ю. С.; подразделы 7.3 и 8.4 — Лагун Ю. И.,
Надольский В. В.; раздел 9 — канд. техн. наук Драган В. И., д-р техн. наук Давыдов Е. Ю.; раздел 10 — канд. техн.
наук Шурин А. Б., д-р техн. наук Давыдов Е. Ю.; раздел 11 — канд. техн. наук Мартынов Ю. С.; подразделы
11.2,11.3 и 11.4 — канд. техн. наук Зинкевич И. В.; раздел 12 — канд. техн. наук Мухин А. В.; раздел 13 — канд.
техн. наук Драган В. И.; раздел 14, при¬ложение А — Лагун Ю. И.; подраздел 14.6 — Новиков В. Е.
ВНЕСЕН главным управлением архитектурной, научной и инновационной политики Министерст¬ва архитектуры и
строительства Республики Беларусь
2
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства архитектуры и строительства Республики
Беларусь от 12 декабря 2012 г. № 395
В Национальном комплексе технических нормативных правовых актов в области архитектуры и строительства
настоящий технический кодекс установившейся практики входит в блок 5.04 «Метал¬лические конструкции и
изделия»
3
ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ https://tnpa.by/#!/DocumentCard/293603/391430
© Минстройархитектуры, 2013
Настоящий технический кодекс установившейся практики не может быть воспроизведен, тиражи¬рован и
распространен в качестве официального издания без разрешения Министерства архитектуры и строительства
Республики Беларусь
Издан на русском языке
Содержание
1
Область применения 1
2
Нормативные ссылки 1
3
Термины и определения
4
Обозначения 3
5
Общие положения
5.1
Классификация поперечных сечений 4
5.2
Материалы
5.3
Основные положения по расчету
4
5.4
Эффективное поперечное сечение
5
3
4
4
70

71.

6
Изгибаемые элементы
7
6.1
Расчет на прочность
6.2
Учет поперечной силы в расчетах поперечных сечений на прочность
7
при действии изгибающего момента 10
6.3
Расчет на устойчивость
10
6.4
Примеры расчета
7
Центрально-сжатые и центрально-растянутые элементы
7.1
Расчет на прочность
7.2
Расчет на устойчивость
7.3
Примеры расчета
8
Сжато-изгибаемые (внецентренно-сжатые) элементы
12
25
25
26
26
постоянного поперечного сечения по длине 30
8.1
Расчет на прочность поперечного сечения элементов,
подверженных действию осевой силы и изгибающих моментов
8.2
30
Учет поперечной силы в расчетах поперечных сечений
на прочность сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов 31
8.3
Расчет на устойчивость элементов, подверженных действию осевой силы
и изгибающих моментов
32
8.4
Примеры расчета
33
9
Сварные соединения. Основные положения расчета и конструирования
9.1
Геометрические параметры сварных швов
9.2
Расчет несущей способности угловых сварных швов по упрощенному методу
9.3
Расчет угловых сварных швов по направленному методу
62
9.4
Расчет несущей способности стыковых сварных швов
63
9.5
Расчет несущей способности пробочных сварных швов
63
9.6
Требования по проектированию сварных соединений
64
9.7
Примеры расчета
56
56
66
71
60

72.

10
Болтовые соединения 72
10.1
Болты, гайки и шайбы 72
10.2
Фундаментные болты 72
10.3
Категории болтовых соединений
10.4
Расположение отверстий для болтов 74
10.5
Расчетная несущая способность одиночных крепежных деталей
10.6
Группа крепежных деталей
79
10.7
Протяженные соединения
79
10.8
Фрикционные соединения на болтах классов прочности 8.8 и 10.9 80
10.9
Учет отверстий для крепежных деталей
10.10 Примеры расчета
73
76
81
82
11
Расчет узлов сопряжения
88
11.1
Общие положения
11.2
Проверка несущей способности узла сопряжения ригеля
88
с колонной на болтах с опорным фланцем
89
11.3
Стык ригеля на фланцевых соединениях
90
11.4
Проверки несущей способности баз колонн 90
11.5
Примеры расчета
12
Расчет и конструирование узлов стальных конструкций из прямоугольных труб
12.1
Общие положения
12.2
Область применения 102
12.3
Условия применения 102
12.4
Расчет 102
12.5
Сварные узлы сопряжения стержней решетки с поясами из прямоугольных труб
12.6
Примеры расчета
13
Основные положения по расчету элементов на выносливость
13.1
Общие положения
92
101
101
105
119
72
119
104

73.

13.2
Упрощенная методика расчета на усталостную прочность элементов
13.3
Расчет на выносливость элементов конструкций
на основании линейной гипотезы накопления повреждений
122
122
13.4
Пример расчета усталостной прочности сварной подкрановой балки
14
Расчет стальных холодноформованных тонкостенных конструкций 127
14.1
Основные положения 127
14.2
Материалы
14.3
Эффективное поперечное сечение
128
14.4
Проверочные расчеты элементов
128
14.5
Проверочные расчеты соединений
132
14.6
Пример расчета. Определение несущей способности
123
127
тонкостенного поперечного С-образного сечения при изгибе
133
Приложение А (справочное)
А.1 Определение геометрических параметров
для двутавровых моносимметричных сечений *1+
143
А.2 Определение критической сжимающей силы *2+ 144
А.З Определение критического изгибающего момента *1+, *2+
А.4 Определение расчетной длины колонн *5+
145
154
Библиография 158
Протяженные соединения
10.8 Фрикционные соединения на болтах классов прочности 8.8 и 10.9 10.8.1 Расчетная несущая способность на
сдвиг поверхностей трения
10.8.1.1 Расчетную несущую способность на сдвиг поверхностей трения, стянутых одним болтом класса прочности
8.8 или 10.9 с предварительным натяжением, следует определять по формуле
(10.5) Ум 3
где ks —принимают по таблице 10.9;
п — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
73

74.

(х — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приве- денных в ТКП EN 19931-8 (1.2.7), или по таблице 10.10.
Таблица 10.9 — Значения ks
Описание соединения ks
Болты, установленные в стандартные 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 перпендику¬лярно продольной оси
отверстия
0,7
Болты, установленные в короткие овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно продольной оси
отверстия
0,76
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно продольной оси
отверстия
0,63
Установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки перпендикулярно продольной оси
отверстия , по линии нагрузки при многокаскадном демпфировании косого компенсатора , должны затянуты с
контрольным натяжением
Расчетную несущую способность на сдвиг поверхностей трения, стянутых одним болтом с
предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9, следует определять по формуле
, (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)
74

75.

Таблица 3.6 — Значения ks
Описание
ks
Болты, установленные в нормальные отверстия
1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные 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 отверстия
0,63
Таблица 3.7 — Значения коэффициента трения m для болтов с предварительным натяжением
Класс поверхностей трения (см. ссылочные стандарты группы 7 (см. 1.2.7))
Коэффициент
трения m
A
0,5
B
0,4
C
0,3
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.
5 6 Сборка и закрепление монтажных соединений конструкций на
высокопрочных болтах с контролируемым натяжением
МЕТОДИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ В
СТРОИТЕЛЬСТВЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОНТАЖУ
СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ
75

76.

КОНСТРУКЦИЙ
(к СНиП 3.03.01-87)
МДС 53-1.2001(к СНиП 3.03.01-87)
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 поясу ферм предусматривала
такую последовательность производства работ:
1.
2.
3.
4.
Cобрать фланцы, обеспечив плотное примыкание фланцев и упоров друг с другом. Стянуть проектными фрикци-болтами с
пропиленным пазом, куда при монтаже и сборке забивается медный обожженный клин;
Установить в одной плоскости ,в плане и по высоте-.
Приварить фланцы на ФФПС;
Выполнить именную маркировку с ФФПС.
При лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ , производились окончательная установка и затяжка всех высокопрочных болтов косого
антисейсмических фрикционно- демпфирующего соединения трубопроводов с надежным демпфирующим косым
соединением трубопровода с резервуаром из полиэтилена повышенно сейсмичности, путем применения демпфирующих
фрикционно – протяжном косом фланцевом соединении, с контролируемым натяжением, расположенных в длинных
овальных отверстиях, для обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках , преимущественно
при импульсных растягивающих нагрузках
Известно стыковое соединение элементов из гнуто-сварных профилей прямоугольного или квадратного сечения, подверженных
воздействию центрального растяжения, которое выполняют со сплошными фланцами и ребрами жесткости, расположенными, как
правило, вдоль углов профиля. Ширина ребер определяется размерами фланца и профиля, длина – не менее 1,5 высоты меньшей
стороны профиля.
Изобретение "Стыковое соединение растянутых элементов", патент № 887748.
С целью повышения надежности, косого антисейсмических фрикционно- демпфирующих соединение трубопроводов с
надежным демпфирующим косым соединением трубопровода с резервуаром из полиэтилена повышенно сейсмичности,
путем применения демпфирующих фрикционно – протяжном косом фланцевом соединении, с контролируемым
натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях, для обеспечения многокаскадного демпфирования при
динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках , предназначенные для
работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью более 9 баллов по шкале MSK-64 и упрощения стыка
было разработано новое техническое решение монтажных стыков растянутых элементов на косых фланцах, расположенных под углом 30
градусов относительно продольных осей стержневых элементов и снабженных смежными упорами. Указанная цель достигается тем, что
каждый упор входит в отверстие смежного фланца и взаимодействует с ним.
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.
Стык косого антисейсмических фрикционно- демпфирующих соединение технологического трубопроводов из полиэтилена ,
с надежным демпфирующим косым соединением трубопровода с резервуаром из полиэтилена повышенно сейсмичности,
76

77.

путем применения демпфирующих фрикционно – протяжном косом фланцевом соединении, с контролируемым
натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях, для обеспечения многокаскадного демпфирования при
динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках , состоит из соединяемых элементов 1 со
скошенными концами под углом α к своей оси, фланцев 2, приваренных к скошенным концам соединяемых элементов 1, упоров 3,
приваренных к фланцам 2, стяжных болтов 4, скрепляющих фланцы 2 друг с другом. Оси стыка 5 и 6 расположены в плоскости фланцев и
нормально фланцам соответственно.
Стык растянутых элементов для косого антисейсмических фрикционно- демпфирующих соединение трубопроводов с
надежным демпфирующим косым соединением трубопровода с резервуаром из полиэтилена повышенно сейсмичности,
путем применения демпфирующих фрикционно – протяжном косом фланцевом соединении, с контролируемым
натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях, для обеспечения многокаскадного демпфирования при
динамических нагрузках , преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках предназначены для работы в
сейсмоопасных районах с сейсмичностью более 9 баллов по шкале MSK-64 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
77

78.

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, её 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.
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: кадмиро-ванием,
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, приведённой 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.
78

79.

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 стеснённых 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 трудоёмкости 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 закреплённого 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 гайковёртом болты при дотягивании их динамометричес-кими
ключами до расчётного усилия прокручиваются в 50 % случаев. Причина прокручивания заключается в недостаточной шерохо-ватости
контактных поверхностей головки болта и шайбы, подкладываемой под неё.
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, сопряжённого со стержнем болта кольцевой выточкой,
глубина которой калибрует площадь среза. Диаметр дна выточки составляет 70 % номинального диаметра резьбы.
Высокопрочные болты с контролируемым напряжением Tension Control Bolts (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. Расчётное сопротивление стали при срезе составляет 58 % от расчётного сопротивления при растяжении,
определённого 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 определённый расчётом диаметр.
79

80.

Для сборки фрикционных соединений на высокопрочных метизах с контролем натяжения по срезу торцевого элемента применяют ключи
специальной конструкции.
Заключение, выводы и рекомендации. 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 надёжности такого способа
натяжения высокопрочных болтов для опор трубопроводов.
Такая технология натяжения болтов может исключить трудоёмкую и непроизводительную операцию тарировки динамометрических
ключей, необходимость в которой вообще исчезает.
Конструкция ключей для установки болтов с контролем натяжения по срезу торцевого элемента не создаёт 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 трудоёмкость операции устройства фрикционных соединений, сделает её
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 соедине-ний.
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-windandantiseismicfrictiondampingdevice, 165076 RU «Опора сейсмостойкая» Мкл E04H 9/02, Бюл.28, от 10.10. 2016 , СП 16.13330. 2011 ( СНиП II-2381*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012( 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 дву-тавров, Рекомендации по
расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструк-ций, 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 00697, Инструкция по проектированию соединений на высокопрочных болтах в стальных конст-рукциях мостов», Рабер Л.М. (к.т.н.),
Червинский А.Е. «Пути совершенствования технологии выполнения и диагностики фрикци-онных соединений на высокопрочных
болтах» НМетАУ (Национальная металлургическая академия Украины, Днепропетровск), ШИФР 2.130-6с.95 , вып. 0-1, 0-2, 0-3.
80

81.

(Строительный Каталог ), «Направление развития фрикционных соединений. на высокопроч-ных 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.
81

82.

82

83.

83

84.

84

85.

85

86.

86

87.

87

88.

88

89.

89

90.

90

91.

91

92.

Более подробно об использовании фрикционно- демпфирующий
сейсмоизоляции на фрикционно-подвижных
соединениях марки ФПС-2015 по изобретению Андреева Борис Александровича № 165076 «Опора сейсмостойкая» и
патента № 2010136746 «Способ защиты зданий и сооружений с использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых
соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения сейсмической
энергии» , № 154506 «Панель противовзрывная» для железнодорожных мостов , Японо-Американской фирмой
RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPERRBFD HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
https://www.damptech.com/for-buildings-cover https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
https://pdfs.semanticscholar.org/9e18/40d8ecd555c288babdf4f3272952788a7127.pdf
Фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) разработан и запроектирован амортизирующий демпфер,
который совмещает преимущества вращательного трения амортизируя с вертикальной поддержкой
эластомерного подшипника в виде вставной резины, которая не долговечно и теряет свои свойства при
контрастной температуре , а сам резина крошится. Амортизирующий демпфер испытан фирмы RBFD Damptech ,
где резиновый сердечник, является пластическим шарниром, трубчатого в вида
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
92

93.

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
МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНСТРОЙ РОССИИ
117987, ГСП-1, Москва, ул. Строителей, 8, корп. 2 24- №. 9У
№ 3-3-1 //33
На № О рассмотрении проектной документации
Директору крестьянского (фермерского) хозяйства "Крестьянская усадьба" А.И.КОВАЛЕНКО
197371, Санкт-Петербург, а/я газета "Земля РОССИИ" Директору ГП ЦПП В.Н.КАЛИНИНУ
Главное управление проектирования и инженерных изысканий рассмотрело проектную документацию шифр
1010-2с.94 "Фундаменты сейсмостойкие с использованием сейсмоизолирующего скользящего пояса для
строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Выпуск 0-1. Фундаменты для
существующих зданий.
Материалы для проектирования, выполненные КФХ "Крестьянская усадьба" по договору с Минстроем России от
26 апреля 1994 г. N 4.2-09-133/94 (этап 2 "Разработка конструк-торской документации сейсмостойкого
фундамента с использованием сейсмоизолиру-ющего скользящего пояса для существующих зданий").
Разработанная документация была направлена на экспертизу в Центр проектной продукции массового
применения (ГП ЦПП; экспертное заключение N 260/94), Камчатский Научно-Технический Центр по
сейсмостойкому строительству и инженерной защите от стихийных бедствий (КамЦентр; экспертное заключение
N 10-57/94), работа рассмотрена на заседании секции "Сейсмостойкость сооружений" НТС ЦНИИСКа
им.Кучеренко, а также заслушана на НТС Минстроя России.
Результаты экспертиз и рассмотрений показали, что без проведения разработчиком документации
экспериментальной проверки предлагаемых решений и последующего рассмотрения результатов этой проверки
в установленном порядке использование работы в массовом строительстве нецелесообразно.
В связи с изложенным Главпроект считает работу по договору N 4.2-09-133/94 законченной и, с целью
осуществления авторами контроля за распространением документации, во изменение письма от 21 сентября
1994 г. N 9-3-1/130, поручает ГП ЦПП вернуть КФХ "Крестьянская усадьба" кальки чертежей шифр 1010-2С.94,
выпуск 0-2.
93

94.

Главпроект обращает внимание руководства КФХ "Крестьянская усадьба" и разработчиков документации на
ответственность за результаты применения в практике проектирования и строительства сейсмоизолирующего
скользящего пояса по чертежам шифр 1010-2С.94, выпуски 0-1 и 0-2,
Приложение: экспертное заключение КамЦентра на 6 л.
Зам.начальника Главпроекта Барсуков 930 54 87 А.Сергеев
МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МИНСТРОЙ РОССИИ 117987, ГСП-1, Москва, ул. Строителей, 8, корп. 2
и. и. ЧУ № з-з-1 А на № О рассмотрении проектной документации
Директору крестьянского (фермерского) хозяйства "Крестьянская усадьба" А.И.КОВАЛЕНКО
197371, Санкт-Петербург, а/я газета "Земля РОССИИ" Директору ГП ЦПП В.Н.КАЛИНИНУ
Главное управление проектирования и инженерных изысканий рассмотрело проектную документацию шифр
1010-2с. 94 "Фундаменты сейсмостойкие с использованием сеисмоизолирующего скользящего пояса для
строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Выпуск 0-1. Фундаменты для
существующих зданий.
Материалы для проектирования", выполненные КФХ "Крестьянская усадьба" по договору с Минстроем России от
26 апреля 1994 г. N 4.2-09-133/94 (этап 2 "Разработка конструктор-ской документации сейсмостойкого
фундамента с использованием сеисмоизолирующего скользящего пояса для существующих зданий").
Разработанная документация была направлена на экспертизу в Центр проектной продукции массового
применения (ГП ЦПП; экспертное заключение N 260/94), Камчатский Научно-Технический Центр по
сейсмостойкому строительству и инженерной защите от стихийных бедствий (КамЦентр; экспертное заключение
N 10-57/94), работа рассмотрена на заседании секции "Сейсмостойкость сооружений" НТС ЦНИИСКа
им.Кучеренко, а также заслушана на НТС Минстроя России. Результаты экспертиз и рассмотрений показали, что
без проведения разработчиком документации экспериментальной проверки предлагаемых решений и
последующего рассмотрения результатов этой проверки в установленном порядке использование работы в
массовом строительстве нецелесообразно .
В связи с изложенным Главпроект считает работу по договору N 4.2-09-133/94 законченной и, с целью
осуществления авторами контроля за распространением документации, во изменение письма от 21 сентября
1994 г. N 9-3-1/130, поручает ГП ЦПП вернуть КФХ "Крестьянская усадьба" кальки чертежей шифр 1010-2с.94,
выпуск 0-2.
Главпроект обращает внимание руководства КФХ "Крестьянская усадьба" и разработчиков документации на
ответственность за результаты применения в практике проектирования и строительства сеисмоизолирующего
скользящего пояса по чертежам шифр 1010-2С.94, выпуски 0-1 и 0-2.
Приложение: экспертное заключение КамЦентра на 6 л.
Зам.начальника Главпроекта Барсуков 930 54 87
Выписка отзыв из НТС Госстроя РОССИИ МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАУЧНО
94

95.

ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ ВЫПИСКА ИЗ ПРОТОКОЛА заседания Секции научно-исследовательских и проектно
изыскательских работ, стандартизации и технического нормирования Научно-технического совета Минстроя
России
г. Москва 4 • .1 N 23-13/3 15 ноября 1994 т. Присутствовали: от Минстроя России от ЦНИСК им. Кучеренко
от ЦНИИпромзданий
Вострокнутоз КХ Г. , Абарыкоз Е. П. , Гофман Г. Н. , Сергеев Д. А. , Гринберг И. Е. , Денисов Б. И. , Ширяев Б. А. ,
Бобров Ф. В. , Казарян Ю. А. Задарено к А. Б. , Барсуков В. П. , Родина И. В. , Головакцев Е. М. , Сорокин А. Ы. ,
Се кика В. С. Айзенберг Я. М Адексеенков Д. А. , Кулыгин Ю. С. , Смирнов В. И. , Чиг-ркн С. И. , Ойзерман В. И. ,
Дорофеев В. М. , Сухов Ю. П. , Дашезский М. А. Гиндоян А. П. , Иванова В. И. , Болтухов А. А. , Нейман А. И. , Ма
лин И. С.
от ПКИИИС
от КФХ"Крестьянская усадьба" Севоетьянов 3. В, Коваленко А.И.
от ШШОСП им. Герсезанова от АО. ЩИИС
от КБ по железобетону им. Якушева
от Объединенного института физики земли РАН
от ПромтрансНИИпроекта
от Научно-инженерного и координационного сейсмологического центра РАН
от ЦНИИпроектстальконструкция ИМЦ "Стройизыскания" Ассоциация "Югстройпроект"
от УКС Минобороны России (г. Санкт-Петербург) Ставницер М -Р. Шестоперов Г. С. Афанасьев П. Г. Уломов В. И.
, Штейнберг В. В. Федотов Б. Г. Фролова Е И. Бородин Л. С. Баулин Ю. И. Малик А. Н. Беляев В. С.
2. О сейсмоизоляции существующих жилых домов, как способ повышения сейсмостойкости малоэтажных
жилых зданий.
Рабочие чертежи серии номер 1.010.-2с-94с. Фундаменты сейсмостойкие с использованием
сейсмоизолирущего скользящего пояса для строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7,8,9
баллов
1. Заслушав сообщение А. И. Коваленко, отметить, что по договору N 4.2-09-133/94 с Минстроем России КФК
"Крестьянская усадьба" выполняет за работу "Фундаменты сейсмостойкие с использованием
сейсмоизолируюшего пояса для строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7, з и 9 баллов".
В основу работы положен принцип создания в цокольной части здания сейсмоизоли-руюшего пояса,
поглощающего энергию как горизонтальных, так и вертикальных нагрузок от сейсмических воздействий при
помощи резино -щебеночных амортизаторов и ограничите-лей перемещений.
К настоящему времени завершен первый этап работы - подготовлены материалы для проектирования
фундаментов для вновь строящихся зданий.
Второй этап работы, направленный на повышение сейсмостойкости существующих зданий, не завершен.
95

96.

Материалы работы по второму этапу предложены к промежуточному рассмотрению на заседании Секции.
Представленные материалы рассмотрены НТС ЦНИИСК им. Кучеренко (Головной научно-исследовательской
организацией министерства по проблеме сейсмостойкости зданий и сооружений) и не содержат
принципиально для технических решений и методов производства работ.
Решили:
1. Принять к сведению сообщение А.И.Коваленко по указанному вопросу .
2. Рекомендовать Главпроекту при принятии законченной разработки "проектно-сметной документации
сейсмостойкого Фундамента с использованием скользящего пояса (Типовые проектные решения) учесть
сообщение А. И. Коваленко и заключение НТС ЦНИИСК, на котором были рассмотрены предложения
сейсмоустойчивости инженерных систем жизнеобеспечения ( водоснабжения, теплоснаб-жения, канализации
и газораспределения).
Зам. председателя Секции научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ, стандартизации и
технического нормировав ' Ю. Г. Вострокнутов В. С. Сенина
Ученый секретарь Секции научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ, стандартизации и
технического нормирования
МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНСТРОЙ РОССИИ 117937 ГСП 1 Москва ул.
Строителей 3 корп. 2 П. М 7 У № 3-3-1
На № О рассмотрении проектной документации
Директору крестьянского (фермерского) хозяйства "Крестьянская усадьба" А.И КОВАЛЕНКО
197371, Санкт-Петербург а/я газета "Земля РОССИИ" Директору ГП ЦПП В.Н.КАЛИНИНУ
Главное управление проектирования и инженерных изысканий рассмотрело проектную документацию шифр
1010-2с.94 "Фундаменты сейсмостойкие с использованием сейсмоизолирующего скользящего пояса для
строительства малоэтажных зданий а районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов.
Выпуск 0-1. Фундаменты для существующих зданий. Материалы для проектирования", выполненную КФХ
"Крестьянская усадьба" по договору с Минстроем России от 26 апреля 1994 г. N 4.2-09-133/94 (этап 2 "Разработка
конструкторской документации сейсмостойкого фундамента с. использованием сейсмоизолирующего
скользящего пояса для существующих зданий").
Разработанная документация была направлена на экспертизу в Центр проектной продукции массового
применения (ГП ЦПП; экспертное заключение N 260/94), Камчатский Научно-технический Центр по
сейсмостойкому строительству и инженерной защите от стихийных бедствий (КамЦентр; экспертное заключение
N 10-57/94), работа рассмотрена на заседании секции "Сейсмостойкость сооружений" НТС ЦНИИСКа
им.Кучеренко, а также заслушана на НТС Минстроя России.
Результаты экспертиз и рассмотрений показали, что без проведения разработчиком документации
экспериментальной проверки предлагаемых решений и последующего рассмотрения результатов этой проверки
в установленном порядке использование работы в массовом строительстве нецелесообразно.
96

97.

В связи с изложенным Главпроект считает работу по договору N 4.2-09-133/94 законченной и, с целью
осуществления авторами контроля за распространением документации, во изменение письма от 21 сентября
1994 г. N 9-3-1/130, поручает ГП ЦПП вернуть КФХ "Крестьянская усадьба" кальки чертежей шифр 1010-2с.94,
выпуск 0-2.
Главпроект обращает внимание' руководства КФХ "Крестьянская усадьба" и разработчиков документации на
ответственность за результаты применения в практике проектирования и строительства сейсмоизолирующего
скользящего пояса по чертежам шифр 1010-2с.94, выпуски 0-1 и 0-2. Приложение: экспертное заключение
КамЦентра на 6 л. Зам.начальника Главпроекта Барсуков 930 54 87 .А.Сергеев
Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device
Ссылка на эту страницу
TW201400676 (A) - Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device
Изобретатель(и):
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
Заявитель(и):
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
- международной (МПК): E04B1/98; F16F15/10
Индекс(ы) по классификации:
- cooperative:
Номер заявки:
TW20120121816 20120618
Номера приоритетных документов: TW20120121816 20120618
TW201400676 (A) ― 2014-01-01
97

98.

Библиографические данные: TW201400676 (A) ―
2014-01-01
|
В список выбранных документов
|
EP Register
|
Сообщить об ошибке
|
Печать
Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device
Ссылка на эту страницу
Изобретатель(и):
Заявитель(и):
Индекс(ы) по классификации:
Номер заявки:
Номера приоритетных
документов:
TW201400676 (A) - Restraint anti-wind and anti-seismic friction
damping device
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
- международной (МПК): E04B1/98; F16F15/10
- cooperative:
TW20120121816 20120618
TW20120121816 20120618
Реферат документа TW201400676 (A)
Перевести этот текст Tooltip
The present invention relates to a restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, which comprises
main axial base, supporting cushion block, a plurality of frictional damping segments, and a plurality of outer
covering plates. The main axial base is radially protruded with plural wings from the axial center thereof to the
external. Those wings are provided with a longitudinal trench, respectively. The supporting cushion block is
arranged between every two wings. The friction damping segments are fitted between the wing and the
supporting cushion block. The outer covering plates are arranged in an orientation perpendicular to the protruding
direction of the wing at the outmost of the overall device. Besides, a locking element passes through and securely
lock the two outer covering plates relative to each other; in the meantime, m the locking element may pass
through one supporting cushion block, one friction damping segment, the longitudinal trench of one wing, the
other friction damping segment and the other supporting cushion block in sequence. The main axial base and
those outer covering plates can be fixed to two adjacent constructions at one end thereof, respectively. As a
result, as wind force or force of vibration is exerted on the two constructions to allow the main axial base and the
outer covering plates to relatively displace, plural sliding
98 friction interfaces may be generated by the friction
damping segments fitted on both sides of each wing so as to substantially increase the designed capacity of the
damping device.

99.

0676 (A)
Перевести этот текст Tooltip
The present invention relates to a restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, which comprises main
axial base, supporting cushion block, a plurality of frictional damping segments, and a plurality of outer covering plates.
The main axial base is radially protruded with plural wings from the axial center thereof to the external. Those wings are
provided with a longitudinal trench, respectively. The supporting cushion block is arranged between every two wings.
The friction damping segments are fitted between the wing and the supporting cushion block. The outer covering plates
are arranged in an orientation perpendicular to the protruding direction of the wing at the outmost of the overall device.
Besides, a locking element passes through and securely lock the two outer covering plates relative to each other; in the
meantime, m the locking element may pass through one supporting cushion block, one friction damping segment, the
longitudinal trench of one wing, the other friction damping segment and the other supporting cushion block in
sequence. The main axial base and those outer covering plates can be fixed to two adjacent constructions at one end
thereof, respectively. As a result, as wind force or force of vibration is exerted on the two constructions to allow the
main axial base and the outer covering plates to relatively displace, plural sliding friction interfaces may be generated by
the friction damping segments fitted on both sides of each wing so as to substantially increase the designed capacity of
the damping device.
99

100.

100

101.

101

102.

102

103.

103

104.

104

105.

105

106.

106

107.

107

108.

108

109.

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!
109

110.

110

111.

111

112.

112

113.

113

114.

114

115.

115

116.

116

117.

117

118.

118

119.

119

120.

Материалы научного сообщения, изобретения, специальные технические условия, альбомы , чертежи,
лабораторные испытания : о новых конструктивных решениях виброгасящих косых компенсаторов для
технологических трубопроводов из полиэтилена , используемые в США и Канаде фирмой STAR SEIMIC,
на основе изобретений проф дтн ПГУП А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора
сейсмостойкая», 154505 «Панель противовзрывная», № 2010136746 «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» , 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]
Подтверждение компетентности организации «Сейсмофонд» при СПб
ГАСУ https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
Основное направление деятельности - испытания и расчеты
сейсмостойкости (сейсмоустойчивости) технологического оборудования,
трубопроводов и строительных конструкций промышленных объектов .
120

121.

Специалистами СПб ГАСУ и организации «Сейсмоофонд» накоплен более
чем восьмилетний опыт по оценке сейсмостойкости, а также по разработке
и внедрению технических решений по обеспечению сейсмической защиты и
безопасности различного технологического оборудования, трубопроводов и
строительных конструкций с фрикци-демпфером по изобретению № 165076
«Опора сейсмостойкая» широк использующего в г Монреале (Канада)
Использовавшие научные идеи на основе патентов и
изобретений проф дтн ПГУП А.М.Уздина № 1143895, №
1168755, 1174616 и на практике освоил и внедрил
конструктивные решения разработанные в РСФСР
противовзрывные и антисейсмические фрикционнодемпфирующие связи ( устройства), за счет использования
трения, для рассеивания и поглощение взрывной и
сейсмической энергии , руководитель фирмы Квакетека
расположенная в Монреале, (Канада) Джоаквим Фразао
Монреаль Канада
https://www.quaketek.com/products-services/
Friction damper for impact absorption
https://www.youtube.com/watch?v=kLaDjudU0zg
121

122.

Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa-SaRBY&feature=youtu.be&fbclid=IwAR38bf6R_q1Pu2TVrudkG
JvyPTh4dr4xpd1jFtB4CJK2HgfwmKYOsYtiV2Q
Е04Н9/02 Е 04 B 1/58
Заявка на изобретение полезная модель опора сейсмоизолирующая маятниковая
Сейсмофонд E04H9/02 отправлена 14 мая 2016 № 2016119967 / 20 (031416) от
23.05 2016
РЕФЕРАТ
Опора сейсмоизолирующая маятниковая сейсмостойкая предназначена для защиты
оборудования, сооружений, объектов, зданий от сейсмических, взрывных,
вибрационных, неравномерных воздействий за счет использования фланцевых
фрикционно- податливых соединений отличающаяся тем, что с целью повышения
надежности опоры корпус опоры выполнен сборным с круглым и квадратным сечением
и состоит из нижней целевой части и сборной верхней части подвижной в вертикальном
направлении с маятниковым эффектом, соединенные между собой с помощью
фрикционно-подвижных соединений с контрольным натяжением фрикци-болтов,
122

123.

расположенных в длинных овальных отверстиях, при этом пластины-лапы верхнего и
нижнего корпуса расположены на свинцовом листе и крепятся фрикци-болтами с
медным клином или тросовым зажимом во втулке, расположенной в коротком овальном
отверстии верха и низа корпуса опоры.
Опора сейсмоизолирующая маятниковая, содержащая трубообразный, квадратный
корпус-опору и сопряженный с ним подвижный узел с фланцевыми фрикционноподвижными соединениями с закрепленными запорными элементами в виде
протяжного соединения.
Кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнено восемь или более
открытых пазов с длинными овальными отверстиями, расстояние от торца корпуса,
больше расстояния до нижней точки паза опоры.
Увеличение усилия затяжки фрикци-болта приводит к уменьшению зазора <Z>
корпуса, увеличению сил трения в сопряжении составных частей корпуса опоры и к
увеличению усилия сдвига при внешнем воздействии.
Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабиль-ный коэффициент трения по свинцовому листу в нижней и верхней части
сейсмоизолирующих поясов, вставкой со свинцовой шайбой и латунной гильзой для
создания протяжного соединяя.
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками с вбитыми в паз шпилек
обожженными медными клиньями, натягиваемыми динамометрическими ключами или
гайковертами на расчетное усилие. Количество болтов определяется с учетом
воздействия собственного веса ( массы) оборудования, сооружения, здания, моста и
расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные
конструкции п. 14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные
конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Сама составная сейсмоизолирующая маятниковая опора выполнена квадратной либо
стаканчата-трубного вида с фланцевыми, фрикционно - подвижными соединениями с
фрикци-болтами.
Фрикци-болт- это энергопоглотитель пиковых ускорений (ЭПУ) с помощью которого
поглощается взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикциболт снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки при землетрясениях и
взрывной нагрузки от ударной воздушной волны. Фрикци–болт повышает надежность
работы оборудования, сохраняет каркас здания, мосты, ЛЭП, магистральные
трубопроводы за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет протяжных
фрикционных соединений, работающих на растяжение. ( ТКП 45-5.04-274-2012 (02250)
п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2).
Втулка (гильза) фрикци-болта, нагреваясь до температуры плавления за счет трения
расплав-ляется, поглощает при этом пиковые ускорения взрывной, сейсмической
энергии и исключает разрушения ЛЭП, опор электропередач, мостов, разрушении
теплотрасс горячего водоснабжения от тяжелого автотранспорта и вибрации от ж/д .
Надежность friction-bolt на опорах сейсмоизолирующих маятниковых достигается
путем обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках,
преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках на здание, сооружение,
123

124.

оборудование, которое устанавливается на маятниковых сейсмоизолирующих опорах
на фланцевых фрикционно- подвижных соединениях (ФФПС) по изобретению "Опора
сейсмостойкая" рег. № 2016102130 от 22.01.2016 ФИПС (Роспатент) Авт. Андреев.
Б.А. Коваленко А.И.
В основе фрикционного соединения на фрикци-болтах (поглотители энергии) лежит
принцип который называется "рассеивание", "поглощение" сейсмической, взрывной,
вибрационной энергии.
Использования фланцевых фрикционно - подвижных соединений (ФФПС), с фрикциболтом в протяжных соединениях с демпфирующими узлами крепления (ДУК с
тросовым зажимом), имеет пару структурных элементов, соединяющих эти
структурные элементы со скольжениием, разной шероховатостью поверхностей,
обладающие значительными фрикционными характеристиками, с многокаскадным
рассеиванием сейсмической, взрывной, вибрационной энергии. Совместное
скольжение включает зажимные средства на основе friktion-bolt ( аналог
американского Hollo Bolt ), заставляющие указанные поверхности, проскальзывать, при
применении силы.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении, происходит перемещение
(скольжение) фрагментов фланцевых фрикционно-подвижных соединений ( ФФПС),
сейсмоизолирующей маятниковой опоры (фрагменты опоры) скользящих, по
продольным длинным овальным отверстиям сейсмоизолирующей опоры. Происходит
поглощение энергии за счет трения частей корпуса опоры при сейсмической,
ветровой, взрывной нагрузки, что позволяет перемещаться и раскачиваться
сейсмоизолирующей маятниковой опоре с оборудованием на расчетное допустимое
перемещение. Сейсмоизолирующая опора рассчитана на одно, два землетрясения или
на одну взрывную нагрузку от ударной взрывной волны.
После взрывной или сейсмической нагрузки необходимо заменить свинцовые смятые
шайбы, в паз шпильки демпфирующего узла крепления забить новые стопорные
обожженные медные клинья, с помощью домкрата поднять и выравнять опору,
оборудование, сооружение и затянуть болты на начальное положение конструкции с
фрикционными соединениями, работающими с контрольным натяжением и
восстановление протяжного соединения в опорах.
Е04Н9/02
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты оборудования, зданий,
мостов, сооружений, магистральных трубопроводов, линий электропередач, рекламных
щитов от сейсмических воздействий за счет использования фрикционное- податливых
соединений. Известны фрикционные соединения для защиты объектов от динамических
воздействий. Известно, например, болтовое соединение плоских деталей встык, патент RU
№1174616, F15B5/02 с пр. от 11.11.1983.
124

125.

Соединение содержит металлические листы, накладки и прокладки. 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 или прокладок относительно накладок контакта
листов с меньшей шероховатостью.
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.
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 антиветровых и антисейсмических воздействий, патент TW201400676(A)2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, E04B1/98, F16F15/10.
Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый объект, нескольких
сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы.
Трение демпфирования создается между пластинами и наружными поверхностями сегментов.
Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы, проходят запирающие
элементы-болты, которые фиксируют сегменты и пластины друг относительно друга. Кроме
того, запирающие элементы проходят через блок поддержки, две пластины, через паз
сегмента и фиксируют конструкцию в заданном положении.
Таким образом получаем конструкцию опоры, которая выдерживает 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 конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и сложность расчетов
из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся поверхностей и надежность
болтовых креплений
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества
сопрягаемых трущихся поверхностей до одного ил нескольких сопряжений отверстий
корпуса- крестообразной, трубной, квадратной опоры, типа штока, а также повышение
точности расчета при использования фрикци- болтовых демпфирующих податливых
креплений.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что сейсмоизолирующая маятниковая
опора (крестовидная, квадратная, трубчатая) выполнена из разных частей: нижней - корпус,
закрепленный на фундаменте с помощью подвижного фрикци –болта с пропиленным пазом,
в который забит медный обожженный клин, с бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой
шайбой и верхней - шток сборный в виде Г-образных стальных сегментов (для опор с
квадратным сечением), в виде С- образных (для трубчатых опор), установленный с
возможностью перемещения вдоль оси и с ограничением перемещения за счет деформации
125

126.

корпуса под действием запорного элемента в виде стопорного фрикци-болта с пропиленным
пазом в стальной шпильке и забитым в паз медным обожженным клином.
В верхней и нижней частях опоры корпуса выполнены овальные длинные отверстия,
(сопрягаемые с цилиндрической поверхностью опоры) и поперечные отверстия
(перпендикулярные к центральной оси), в которые устанавливают запирающий элементстопорный фрикци-болт с контролируемым натяжением, с медным клином, забитым в
пропиленный паз стальной шпильки и с бронзовой или латунной втулкой ( гильзой), с тонкой
свинцовой шайбой. Кроме того в квадратных трубчатых или крестовидных корпусах,
параллельно центральной оси, выполнены восемь открытых длинных пазов, которые
обеспечивают корпусу возможность деформироваться за счет протяжных соединений с
фрикци- болтовыми демпфирующими креплениями в радиальном направлении.
В теле квадратной, трубчатой, крестовидной опоры, вдоль центральной оси, выполнен
длинный паз ширина которого соответствует диаметру запирающего элемента (фрикциболта), а длина соответствует заданному перемещению трубчатой, квадратной или
крестообразной опоры. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении опоры - корпуса,
с продольными протяжными пазами с контролируемым натяжением фрикци-болта с медным
клином, забитым в пропиленный паз стальной шпильки и обеспечивает возможность
деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния возможного перемещения в
состояние «запирания» с возможностью перемещения только под сейсмической нагрузкой,
вибрационной, взрывной и взрывной от воздушной волны.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена
крестовидная опора на фрикционных соединениях с контрольным натяжением ; на фиг.2
изображен стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной
шпильки обожженным медным стопорным клином; на фиг.3 изображены квадратные
сейсмоизолирующие маятниковые опоры на фрикционных соединениях; на фиг.4 изображен
фрагмент квадратной опоры с длинными овальными отверстиями для протяжных соединений
; на фиг. 5 изображена квадратная опора сейсмоизолирующая маятниковая на протяжных
фрикционных соединениях; фиг. 6 изображена квадратная опора сейсмоизолирующая
маятниковая с поднятым корпусом с длинными овальными отверстиями; фиг.7 изображена
квадратная опора сейсмоизолирующая маятниковая с фрикционным креплением фрикциболтами с контрольным натяжением -разрез–вид с верху с поднятым корпусом; фиг. 8
изображена квадратная опора сейсмоизолирующая маятниковая установленная на
свинцовый лист –вид с верху; фиг. 9 изображена трубчатая опора, в разрезе с поднятым
внутренним состоящим из двух С-образных фрагментов штоком, установленная на свинцовый
лист; фиг. 10 изображена трубчатая опора сейсмоизолирующая маятниковая состоящая из
двух частей штоков, для транспортировки; фиг. 11 изображена трубчатая
сейсмоизолирующая опора маятниковая установленная на свинцовый лист –вид с верху;
фиг. 12 изображена трубчатая опора сейсмоизолирующая маятниковая с протяжными
соединениями -вид с верху; фиг 13 изображен фрагмент крестообразной опоры
сейсмоизолирующей маятниковой установленный на свинцовый лист нижнего
сейсмоизолирующего пояса – вид с верху; фиг 14 изображена крестовидная опора
сейсмоизолирующая маятниковая с поднятым крестообразным штоком, установленная на
свинцовый лист; фиг. 15 изображена крестообразная опора сейсмоизоли-рующая
маятниковая, установленная на свинцовый лист с фрикционными соединениями, вид сверху;
фиг. 16 изображена трубчатая опора сейсмоизолирующая маятниковая с опущенным
трубчатым корпусом; фиг. 17 изображен свинцовый лист толщиной 3 мм под трубчатую
опору сейсмоизолирующую маятниковую; фиг 18 изображена трубчатая опора сейсмо126

127.

изолирующая маятниковая с опущенным корпусом с длинными овальными отверстиями; фиг.
19 изображена трубчатая опора сейсмоизолирующая маятниковая с поднятым внутренним
корпусом с длинными овальными протяжными отверстиями; фиг. 20 изображена квадратная
опора сейсмоизолирующая маятниковая с фрикционными соединениями, вид с боку и разрез
опоры; фиг. 21 изображены разные демпфирующие фрикци –болты с тросовым зажимом,
пружинистой многослойной шайбой и стопорным медным обожженном клином для опор
сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 22 изображены два демпфирующих фрикци –болта
с забитыми обожженными медными стопорными клиньями, забитыми в пропиленные пазы
стальных шпилек для опор сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 23 изображены
демпфирующие фрикци –болты с бронзовой или латунной втулкой (гильзой) для опор
сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 24 изображены демпфирующие фрикци –болты с
демпфирующей стальной гофрой и фрикци –болт с латунной втулкой для опор сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 25 изображены модификации демпфирующих фрикци –болтовых
креплений с тросовым зажимом и многослойной гнутой шайбой для монтажа опор сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 26 изображено протяжное овальное отверстие для
демпфирующих фрикци –болтовых креплений для опор сейсмоизолирующих маятниковых;
фиг. 27 изображено протяжное овальное отверстие с бронзовой или латной гильзой для
протяжных фрикци –болтовых креплений, вид сверху; фиг. 28 изображено протяжное
овальное отверстие для протяжных фрикци –болтовых креплений с фрикци –болтом со
стопорным тросовым зажимом, с латунной или бронзовой втулкой- гильзой, со свинцовой
сминаемой шайбой в разрезе; фиг. 29 изображен фрикци- болт с обожженным медным
клином, забитым в пропиленный паз стальной шпильки для протяжных овальных отверстий;
фиг. 30 изображена латунная гильза- втулка с отогнутыми частями под свинцовую шайбу и
фотографии лабораторных испытаний на сейсмостойкость оборудования, фрагментов
демпфирующих узлов крепления (ОО «Сейсмофонд»); фиг. 31 изображена латунная втулка с
отогнутыми частями под свинцовую шайбу для фрикционных соединений, вид с боку; фиг. 32
изображен узел фрикционного соединения с латунной втулкой и со свинцовой шайбой, вид с
боку; фиг. 33 изображен демпфирующий хомут с длинными овальными отверстиями для
фланцево –фрикционных соединений для магистральных трубопроводов; фиг. 34 изображено
демпфирующее фрикционное фланцевое соединение с фланцевым фрикционным узлом без
сварки, демпфирующих податливых соединений магистральных трубопроводов фиг 35
изображен демпфирующий узел соединения с овальными отверстиями для фланцевых
фрикционных соединений, опор, трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 36 изображен
демпфирующий узел с длинными овальными отверстиями, с бронзовой втулкой до
землетрясения с протяжными соединения, с овальными отверстиями, с контрольным
натяжением, для фланцевых фрикционных соединений опор, трубопроводов, стальных
конструкций; фиг. 37 изображен смещенный демпфирующий узел, со смещением в
протяжных соединениях, с овальными отверстиями с контрольным натяжением для
фланцевых фрикционных соединений опор трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 38
изображен демпфирующий узел с протяжными соединениями с длинными овальными
отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений опор
трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 39 изображен фрагмент демпфирующего узла
квадратной опоры с протяжными соединениями с овальными отверстиями, с контрольным
натяжением для фланцевых фрикционных соединений опор трубопроводов, стальных
конструкций, вид сверху; фиг. 40 изображен демпфирующий узел с фрикци -болтом
обмотанным медной лентой, со свинцовой амортизирующей шайбой, с овальными
отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений опор
трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 41 изображена энергопоглощающая затяжка с
демпфирующим упругим стальным кольцом, с шайбами и с фрикци –болтами, с овальными
отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений опор
127

128.

трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 42 изображено энергопогло-щающее кольцо без
затяжек с демпфирующими шайбами; фиг. 43 изображен фрагмент энергопоглощающего
демпфирующего кольца с демпфирующими узлами крепления с фрикци –болтами, с
контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений для опор; фиг. 44
изображено фрикционное демпфирующее соединение с фрикци –болтами, с овальными
отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных подвижных
соединений (ФФПС) трубопроводов, стальных конструкций, вертикальных опор гнущихся
линий электропередач (ЛЭП); фиг. 45 изображено фрикционное соединение (стык) с
фрикци –болтами, с овальными отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых
фрикционно-подвижных соединений (ФФПС) для опор линий электропередач (ЛЭП),
трубопроводов, стальных раскачивающихся мачт, вышек; фиг. 46 изображен
демпфирующий стальной хомут –затяжка, с фрикци –болтами, с овальными отверстиями, с
контрольным натяжением для фланцевых фрикционно-подвижных соединений (ФФПС), для
линий ветроустойчивых электропередач , трубопроводов, высотных опор, мачт; фиг. 47
изображена стальная затяжка с демпфирующим энергопоглощающим кольцом с фрикци –
болтами, с овальными отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционноподвижных соединений (ФФПС) опор трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 47
изображена стальная растяжка с демпфирующим энергопоглощающим стальным кольцом с
фрикци –болтами, с овальными отверстиями, с контрольным натяжением для фланцево –
фрикционных подвижных соединений (ФФПС) опор трубопроводов, стальных каркасов; фиг.
48 изображена сейсмостойкая опора под колонны со сминаемой гильзой, заполненной
свинцовой дробью со стопорной затяжкой, тросовым зажимом, с демпфирующими
свинцовыми шайбами, с овальными отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых
фрикционных соединений для сейсмоизолирующих стальных опор трубопроводов, стальных
сейсмостойких каркасов; фиг. 49 изображен тросовой зажим с подпиленной гайкой для
фланцевых фрикционно- податливых соединений (ФФПС) для сейсмоизолирующих
фундаментных опор трубопроводов, стальных каркасов; фиг. 50 изображена демпфирующая
сейсмоизолирующая стальная «лапа» для растяжек, стойка-опора с тросовым зажимом, с
забитым медным клином, стержнями скользящими по направляющим, с латунной шайбой,
установленной под трубу, полиэтиленовой муфтой, с овальными отверстиями, с
контрольным натяжением для фланцевых фрикционно- податливых соединений (ФФПС), для
сейсмоизолирующих фундаментных опор, для демпфирующего крепления оборудования к
фундаменту, для опор линий электропередач, рекламных щитов, мачт, наружного освещения
в сейсмоопасных районах.
Опора сейсмостойкая состоит из двух корпусов 1 (нижний целевой), 2 (верхний составной), в
которых выполнены вертикальные длинные овальные отверстия диаметром «D», шириной
«Z» и длиной «l». Нижний корпус1 опоры охватывает верхний корпус 2 опоры (трубная,
квадратная, крестовидная). При монтаже опоры верхняя часть корпуса 2 опоры поднимается
до верхнего предела, фиксируется фрикци-болтами с контрольным натяжением, со стальной
шпилькой болта, с пропиленным в ней пазом и предварительно забитым в шпильке
обожженным медным клином. В стенке корпусов 1,2 маятниковой сейсмоизолирующей опоры
перпендикулярно оси корпусов 1,2 опоры выполнено восемь или более длинных овальных
отверстий, в которых установлен запирающий элемент-калиброванный фрикци –болт с
забитым в паз стальной шпильки болта стопорным (тормозным) обожженным медным клином,
с демпфирующей свинцовой шайбой и латунной втулкой (гильзой), (фигура 3).
В теле крестовиной, трубчатой, квадратной опоры, штока вдоль оси выполнен продольный
глухой паз длиной «h» (допустимый ход штока) соответствующий по ширине диаметру
калиброванного фрикци - болта, проходящего через этот паз. В нижней части опоры, корпуса
128

129.

1 выполнен фланец для фланцевого подвижного соединения с длинными овальными
отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части корпуса 2 выполнен фланец
для сопряжения с защищаемым объектом, оборудованием, сооружением, мостом.
Сборка опоры заключается в том, что составной ( сборный) крестовидный, трубчатый,
квадратный корпус сопрягается с монолитной крестовидной, трубчатой, квадратной опорой,
основного корпуса по подвижной посадке с фланцевыми фрикционно- подвижными
соединениям (ФФПС). Паз крестовидной, трубчатой, квадратной опоры, совмещают с
поперечными отверстиями монолитной крестовидной, трубчатой, квадратной поверхностью
фрикци-болта (высота опоры максимальна). После этого гайку 3 ( фигура 2) затягивают
тарировочным ключом с контрольным натяжением до заданного усилия в зависимости от
массы оборудования, моста, здания. Увеличение усилия затяжки гайки на фрикци-болтах
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 в крестообразной, трубчатой, квадратной опоре корпуса.
Величина усилия трения в сопряжении внутреннего и наружного корпусов для
крестовидной, трубчатой, квадратной опоры зависит от величины усилия затяжки гайки
(болта) с контролируемым натяжением и для каждой конкретной конструкции
сейсмоизолирующей маятниковой опоры (компоновки, габаритов, материалов, шероховатости
поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально или расчетным
машинным способом в ПК SCAD.
Сейсмоизолирующая опора установленная на свинцовом листе, сверху и снизу закреплена
на фланцевых фрикционо-подвижных соединениях (ФФПС). Во время землетрясения или
взрыве за счет трения между верхним и нижним корпусом опоры происходит поглощение
сейсмической, вибрационной, взрывной энергии. Фрикционно- подвижные соединения состоят
из демпферов сухого трения с энергопоглощающей гофрой и свинцовыми (возможен вариант
использования латунной втулки или свинцовых шайб) поглотителями сейсмической и
взрывной энергии за счет сухого трения, которые обеспечивают смещение опорных частей
фрикционных соединений на расчетную величину при превышении горизонтальных
сейсмических нагрузок от сейсмических воздействий или величин, определяемых расчетом на
основные сочетания расчетных нагрузок, сама опора при этом начет раскачиваться за счет
выхода обожженных медных клиньев, которые предварительно забиты в пропиленный паз
стальной шпильки.
Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по свинцовой шайбе и свинцовому прокладочному тонкому
листу .
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие. Количество болтов
определяется с учетом воздействия собственного веса оборудования, здания, сооружения,
моста.
Сама составная опора выполнена крестовидной, квадратной (состоит из двух П-образных
элементов) либо стаканчато-трубного вида с фланцевыми фрикционно - подвижными
болтовыми соединениями.
129

130.

Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками с обожженными медными
клиньями забитыми в пропиленный паз стальной шпильки, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие с контрольным
натяжением.
Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного веса (массы)
оборудования, сооружения, здания, моста, Расчетные усилия рассчитываются по СП
16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п. 14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04274-2012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью которого,
поглощается взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикци-болт
снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки при землетрясении и при
взрывной, ударной воздушной волне. Фрикци –болт повышает надежность работы
оборудования, сохраняет каркас здания, моста, ЛЭП, магистрального трубопровода, за счет
уменьшения пиковых ускорений, за счет использования протяжных фрикционных
соединений, работающих на растяжение на фрикци- болтах, установленных в длинные
овальные отверстия с контролируемым натяжением в протяжных соединениях согласно ТКП
45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п.
14.3- 15.2.
Втулка (гильза) фрикци-болта при землетрясении нагревается за счет трения между верхней
составной и нижней целевой пластинами (фрагменты опоры) до температуры плавления и
плавится, при этом поглощаются пиковые ускорения взрывной, сейсмической энергии и
исключается разрушение оборудования, ЛЭП, опор электропередач, мостов, также
исключается разрушение теплотрасс горячего водоснабжения от тяжелого автотранспорта и
вибрации от ж/д.
Надежность friction-bolt на опорах сейсмоизолирующих маятниковых достигается путем
обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках,
преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках на здание, сооружение,
оборудование, которое устанавливается на маятниковых сейсмоизолирующих опорах с
фланцевыми фрикционно- подвижными соединениями (ФФПС) по изобретению "Опора
сейсмостойкая" рег. № 2016102130 от 22.01.2016 ФИПС (Роспатент), авторы: Андреев. Б.А.
Коваленко А.И.
В основе фрикционного соединения на фрикци-болтах, ( поглотителя энергии), лежит
принцип который, на научном языке называется "рассеивание", "поглощение" сейсмической,
взрывной, вибрационной энергии.
Использование фланцево- фрикционно - подвижных соединений (ФФПС), с фрикци-болтом в
протяжных соединениях с демпфирующими узлами крепления (ДУК с тросовыми
зажимами), имеет пару структурных элементов, соединяющей эти структурные элементы со
скольжением энергопоглащиющихся соединение, разной шероховатостью поверхностей,
обладающие значительными фрикционными характеристики, с многокаскадным
рассеиванием сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Совместное скольжение, включает зажимные средства на основе friktion-bolt ( аналог
американского Hollo Bolt ), заставляющие указанные поверхности, проскальзывать, при
применении силы, стремящейся вызвать такую, чтобы движение большой величины.
130

131.

В результате взрыва, вибрации при землетрясении происходит перемещение (скольжение)
фрагментов фланцевого фрикционно-подвижного соединения ( ФФПС) сейсмоизолирующей
маятниковой опоры (фрагментов опоры). Происходит скольжение стальных пластин опоры в
продольных длинных овальных отверстиях нижней и верхней частях сейсмоизолирующей
опоры, происходит поглощение энергии за счет трения (фрикционности) при сейсмической,
ветровой, взрывной нагрузке, что позволяет перемещаться и раскачиваться сейсмоизолирующей маятниковой опоре с маятниковым эффектом с оборудованием, зданием, мостом,
сооружением на расчетное допустимое перемещение.
Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по свинцовым листам со свинцовыми шайбами и латунными
втулками в нижней и верхней части сейсмоизолирующих поясов для создания протяжного
соединяя.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении происходит перемещение (скольжение)
фрагментов фрикционно-подвижного соединения (ФПС) опоры (фрагменты опоры скользят по
продольному овальному отверстию опоры), происходит поглощение энергии за счет трения
между двумя стальными с разной шероховатостью пластинами при сейсмической, ветровой,
взрывной нагрузки, что позволяет перемещаться сейсмоизолирующей опоре с
оборудованием на расчетное перемещение.
Сейсмоизолирующая опора рассчитана на одну сейсмическую нагрузку (9 баллов), либо на
одну взрывную нагрузку. После взрывной или сейсмической нагрузки необходимо заменить
свинцовые шайбы, в паз шпильки демпфирующего узла крепления забить новые стопорные
медные клинья, с помощью домкрата поднять, выровнять опору и затянуть болты на
проектное натяжение.
При воздействии сейсмических, вибрационных, взрывных нагрузок превышающих силы
трения в сопряжении в крестообразной, трубчатой, квадратной сейсмоизолирующей
маятниковых опор , происходит сдвиг трущихся элементов типа шток, корпуса опоры, в
пределах длины паза выполненного в составных частях нижней и верхней крестовидной,
трубчатой, квадратной опоры, без разрушения оборудования, здания, сооружения, моста.
Ознакомиться с инструкцией по применению фланцевых фрикционно-подвижных
соединений (ФФПС) можно по ссылке: https://vimeo.com/123258523
http://youtube.com/watch?v=76EkkDHTvgM&feature=youtu.be
О характеристиках опоры сейсмоизлирующей (без раскрывания новизны технического
решения) маятниковой сообщалось на научной XXVI Международной конференции
«Математическое и компьютерное моделирование в механике деформируемых сред и
конструкций», 28.09 -30-09.2015, СПб ГАСУ: «Испытание математических моделей
установленных на сейсмоизолирующих фланцевых фрикционно-подвижных соединениях
(ФФПС) и их реализация в ПК SCAD Office» (руководитель испытательной лабораторией ОО
"Сейсмофонд" (инж. Александр Иванович Коваленко) можно ознакомиться на сайте:
http://www.youtube.com/watch?v=MwaYDUaFNOk https://youtu.be/MwaYDUaFNOk
https://www.youtube.com/watch?v=GemYe2Pt2UU
https://www.youtube.com/watch?v=TKBbeFiFhHw
https://www.youtube.com/watch?v=PmhfJoPlKUw https://www.youtube.com/watch?v=TKBbeFiFhHw
https://www.youtube.com/watch?v=2N0hp-3FAUs https://www.youtube.com/watch?v=eB1r8F7zkSw
131

132.

https://www.youtube.com/watch?v=ulXjYw7fyJA https://www.youtube.com/watch?v=V7HKMKUujT4
Другие технические решения сейсмоизолирующей опоры описаны в полученном
положительном решении на изобретение "Опора сейсмостойкая" Мкл. Е04H 9/02(работает
на основе фланцевых фрикционно- подвижных соединений (ФФПС)) согласно заявке на
изобретение № 2016102130/039003016 от 22.01.2016, авторы : Андреев Б.А., Коваленко А.И..
С решениями фланцевых фрикционно-подвижных соединений (ФПС) и демпфирующих узлов
крепления (ДУК) (без раскрывания новизны технического решения) можно ознакомиться:
dwg.ru, rutracker.org. www1.fips.ru. dissercat.comhttp://doc2all.ru, см. изобретения №№ 1143895,
1174616,1168755 SU, № 4,094,111 US Structural steel building frame having resilient connectors,
TW201400676 Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device (Тайвань).
С лабораторными испытаниями фланцевых фрикционно –подвижных соединений для опоры
сейсмоизолирующей маятниковой в испытательном центре ОО «Сейсмофонд», адрес:
197371,СПб, а/я газета «Земля РОССИИ» (без раскрывания новизны технического решения)
можно ознакомиться по ссылке :
http://www.youtube.com/my_videos?o=U https://www.youtube.com/watch?v=846q_badQzk
https://www.youtube.com/watch?v=EM9zQmHdBSU https://www.youtube.com/watch?v=3Xz-TFGSYY https://www.youtube.com/watch?v=HTa1SzoTwBc
https://www.youtube.com/watch?v=PlWoLu4Zbdk https://www.youtube.com/watch?v=f4eHILeJfnU
https://www.youtube.com/watch?v=a6vnDSJtVjw
Формула
Опора сейсмоизолирующая маятниковая, повышенной
надежности с улучшенными демпфирующими свойствами,
содержащая крестовидный, трубообразный, квадратный
корпус -опору и сопряженный с ним подвижный узел с
фланцевыми фрикционно-подвижными соединениями,
закрепленные запорными элементами в виде протяжного
соединения отличающийся тем, что с целью повышения
надежности опоры корпус опоры выполнен сборным и
выполнен с круглым и квадратным сечением и состоит из
нижней целевой части и сборной верхней части подвижной в
вертикальном направле-нии с маятниковым эффектом,
соединенные между собой с помощью фрикционно-подвижных
соединений с контрольным натяжением фрикци-болтов,
расположенных в длинных овальных отверстиях, при этом
132

133.

пластины-лапы верхнего и нижнего корпуса расположены на
свинцовом листе и крепятся фрикци-болтами с медным клином
или тросовым зажимом во втулке, расположенной в коротком
овальном отверстии верха и низа корпуса опоры.
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 1
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
133

134.

Фиг 2
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 3
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
134

135.

Фиг 4
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 5
135

136.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 6
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 7
136

137.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 8
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 9
137

138.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 10
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
138

139.

Фиг 11
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 12
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
139

140.

Фиг 13
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 14
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
140

141.

Фиг 15
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 16
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
141

142.

Фиг 17
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 18
142

143.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 19
ора сейсмоизолирующая маятниковая
143

144.

Фиг 20
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 21
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
144

145.

Фиг 22
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 23
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
145

146.

Фиг 24
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
146

147.

Фиг 25
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 26
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
147

148.

Фиг 27
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 28
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
148

149.

Фиг 29
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 30
149

150.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 31
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 32
150

151.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 33
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 34
151

152.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 35
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 36
152

153.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 37
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
153

154.

Фиг 38
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 39
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
154

155.

Фиг 40
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
155

156.

Фиг 41
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 42
156

157.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 43
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 44
157

158.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 45
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 46
158

159.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 47
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
159

160.

Фиг 48
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 49
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
160

161.

Фиг 50
IZOBRETENIYA patenti organizatsoo Seismofond pri SPBGASU 102 str
https://yadi.sk/i/lUmD8Jm9sXcz7w
TEZITSI publikatsii nauchnie dokladi Seismofond pri SPb GASU 154 стр (2)
Application демпфирующих ant seismic (vibrigasyashikh) mayatnikovikh seismoizoliruyuchikh of support on
friktsionno -mobile lingering flantsevikh boltovihk connections, for sewer clearing structures «Germes of
Groups », executed on the inventions prof . dtn PGUPS Uzdina A.M. №№ 1143895, 1168755, 1174616,
165076 « a Support seismostoykaya, 2010136746 « a WAY of PROTECTION of a BUILDING And
STRUCTURE AT EXPLOSION With USE sdvigoustoychivikh And legkosbrasivaemikh of CONNECTIONS,
USING SYSTEM dempfirovaniya friktsionosti And SEISMOISOLATION FOR ABSORPTION of
EXPLOSIVE And SEISMIC ENERGY » and their program realization in SCAD Office
Application of damping antiseismic (vibration-damping ) pendulum seismic-insulating supports on friction-movable
extended flange bolted joints, for sewage treatment plants "Hermes Group", made according to the inventions of Prof.
doctor of engineering of the University Uzdin A. M. №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076 "Earthquake-resistant
support", 2010136746 "METHOD for PROTECTING BUILDINGS AND STRUCTURES IN an EXPLOSION USING SHEARRESISTANT AND EASILY EJECTABLE JOINTS USING A FRICTION DAMPING SYSTEM AND SEISMIC ISOLATION TO ABSORB
EXPLOSIVE AND SEISMIC ENERGY" and their software implementation in SCAD Office
161