Особенности расчета демпфирующей сейсмоизоляции канализационных очистных сооружений

1.

Особенности расчета демпфирующей сейсмоизоляции канализационных
очистных сооружений с технологическими трубопроводами из
полиэтилена с применением маятниковых фрикционных виброгасящих
сейсмостойких опор, на фрикционно-подвижных фланцевых болтовых
соединениях, выполненных по изобретениям проф. дтн ПГУПС
Уздина А. М. №№ 1143895, 1168755, 1174616, № 165076 «Опора
сейсмостойкая», № 2010136746 «Способ защиты зданий сооружений
при взрыве …» и их программная реализация в LS-DYNA и SCAD Office
Features of calculation of damping seismic isolation of sewage treatment
plants with technological pipelines made of polyethylene with the use of
pendulum friction vibration-damping earthquake-resistant supports, on
friction-movable flange bolted connections made according to the inventions
of Prof. dtn PGUPS Uzdina A.M. №№ 1143895, 1168755, 1174616, №
165076 "Earthquake-resistant support", No. 2010136746 "Method of
protection of buildings and structures in case of explosion ..." and their
software implementation in LS-DYNA and SCAD Office
УДК 624.042.7
Общественная организация - Фонд поддержки и развития сейсмостойкого
строительства "Защита и безопасность городов» - организация «Сейсмофонд» ИНН –
2014000780 при СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015 [email protected]
Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат №
RA.RU.21СТ39, выдан 27.05.2015), организации "Сейсмофонд" при СПбГАСУ 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
1

2.

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
) [email protected]
Мажиев Х Н Президент организации «Сейсмофонд» ОГРН : 1022000000824 ИНН 2014000780
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
демпфирующей сейсмоизоляции и 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 фирмой STAR CEISMIC
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, Ю.М.Тихонов
2

3.

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
Рассмотрен расчет Установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод канализационных
очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями
с системой
демпфирующей сейсмоизоляции в виде маятниковых опор по изобретению
изобретателя Б.А.Андреева № 165076 «Опора сейсмостойкая» на
двухкомпонентные акселерограммы с различными доминантными
частотами. Решение задачи получено в программном комплексе SCAD Office
и LS-DYNA путем прямого интегрирования уравнений движения по явной
схеме. Исследована зависимость горизонтальных перемещений верха опоры
относительно низа при землетрясениях, заданных акселерограммами с
различным спектральным составом. Произведен анализ результатов
работы.
предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
Ключевые слова: акселерограмма, спектральный состав, сейсмоизоляция,
демпфирующая, маятниковая опора, сейсмическое воздействие, стальной
каркас КОС, прямой динамический метод, явная схема интегрирования.
Как известно, землетрясения могут приводить к катастрофическим
последствиям, поэтому развитие методов расчета строительных
конструкций на сейсмическое воздействие остается актуальной и
практически значимой задачей.
С лабораторными работами по перемещению канализационных очистных
сооружений по перемещению от ускорения , можно ознакомится по ВЕБ
анимация разрушения канализационных очистных сооружений ( КОС) без
демпфирующей сейсмоизоляции . Сейсмическая нагрузка создается с
помощью акселерограмм elcentro в направлениях X, Y и Z. Материалы: коврик
024 001 пластика и упругой
Seismic input at Ls-Dyna. Сейсмическое воздействие на конструкцию
3

4.

https://www.youtube.com/watch?v=eB6_YgsnUmU
Seismic load on high steel structure. Implicit for preloading phase and explicit for
seismic solution.
Ls-dyna. Seismic load
https://www.youtube.com/watch?v=ZAlnlaIQkYY
Animation of solution. Seismic load create with elcentro accelerograms in X, Y
and Z directions. Materials: Mat 024 Plastic and 001 Elastic
Seismic analysis in LS-DYNA!
https://www.youtube.com/watch?v=C-pxrzyAvdo
Construction + Foundation. 3 - component accelerogram. *MAT_ELASTIC
Seismic analysic in LS-DYNA. Magnitude 10.5.
https://www.youtube.com/watch?v=zalUr040UNI
Seismic analysis. 10.5 ponts (MSK-64). Var.1
4

5.

При строительстве установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод канализационных
очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022в
сейсмических районах в некоторых случаях возникают проблемы, связанные с
дефицитом сейсмостойкости строительных конструкций. Одним из
эффективных способов повышения уровня сейсмостойкости является
применение систем демпфирующей сейсмоизоляции. Наибольшее
распространение получила система сейсмоизоляции в виде маятниковой
опора по изобретению изобретателя Б.А.Андреева № 165076 «Опора
сейсмостойкая» . Несмотря на широкое применение данной системы, до сих
пор стоит вопрос об эффективности ее работы и методах расчета.
69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
5

6.

Исследования по данной проблеме показывают, что применение
демпфирующей сейсмоизоляции, маятниковых опор , по изобретению №
165076 «Опора сейсмостойкая» приводит к значительному снижению
интенсивности исходного сейсмического воздействия , однако эти выводы не
могут быть обобщены для всех типов зданий и сооружений. Окончательный
вывод об эффективности применения антисейсмических маятниковых
виброизолирующих и виброгасящих опор может быть сделан только после
всестороннего исследования работы каждого проектируемого здания с
системой сейсмоизоляции в СПб ГАСУ .
При выполнении расчетов строительных конструкций на землетрясение на
основе линейно-спектральной теории сейсмическое воздействие задается или
в виде спектральной кривой коэффициента динамичности в, или в виде
набора акселерограмм. Однако остается без внимания тот факт, что
сейсмическое воздействие представляет собой случайный процесс и поэтому
возможны вариации спектрального состава акселерограмм. Также
проектирование зданий и сооружений с системой сейсмоизоляции должно
производиться по второму предельному состоянию, т.е. по перемещениям.
При этом линейно-спектральная теория не позволяет получить полной
информации по работе конструкции, расчеты должны производиться с
применением прямых динамических методов.
6

7.

Рассмотрим работу
Установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод канализационных
очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-
с системой
сейсмоизоляции в виде маятниковых антисейсмических опор для
устройство демпфирующей маятниковой сейсмоизоляции ( изобретение №
165076 «Опора сейсмостойкая» на двухкомпонентные акселерограммы
сейсмического воздействия с различными доминантными частотами.
69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
Конструктивная схема Установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод канализационных
очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-02269211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
каркасного
типа . Форма Установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод канализационных
очистных
сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-692114952015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
прямоугольная.
Материал конструкций зданий —стальной каркас, бетон класса B25. В
соответствии с расчетом под канализационные очистные сооружения
(КОС) с вертикальной несущей способностью , по ТУ 4859-022-69211495-2015
и предельно допустимым горизонтальным перемещением верха опоры
относительно низа d = 150 мм.
7

8.

8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

13

14.

14

15.

15

16.

Рис. 1. Расчетная схема Установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод канализационных
очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-02269211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
Типовые альбомы, используемые при испытаниях фрагментов
антисейсмической маятниковй опоры по изобртению № 165076 «Опора
сейсмостойкая»
902-09-46.88_A-2 = Камеры и колодцы дождевой канализации.djvu
4.900-9 вып.1 = Узлы и детали трубопроводов из пластмассовых труб для
систем водоснабжения и
канализации-djvu
4.900-9 Узлы и детали трубопроводов из пластмассовых труб для систем
водоснабжения и..._Документация.djvu
4.900-9 вып.1 = Узлы и детали трубопроводов из пластмассовых труб для
систем водоснабжения и канализации.djvu
902-09-46.88_A-2 = Камеры и колодцы дождевой канализации.djvu
16

17.

4.900-9 Узлы и детали трубопроводов из пластмассовых труб для систем
водоснабжения и..._Документация.djvu
При оценке СЕЙСМОСТОЙКОСТИ технологического трубопровода из
полиэтилена, В ВИДЕ ДЕМПФИРУЮЩЕЙ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ ИЗ
СЕЙСМОСТОЙКИХ ОПОР ПО ИЗОБРТЕНИЮ № 165076 «Опора
сейсмостойкая» и использовались 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 сейсмоизолирующих и виброизолирующих
опор для технологических трубопроводов из
полиэтилена ,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015,
предназначенные для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью до 9 баллов
Трубчатая
телескопическая
опора с высокой
способностью к
диссипации энергии
Идеализированная зависимость
«нагрузка-перемещение» (F-D)
FF
DD
F
F
С высокой
способностью к
диссипации энергии
F
D
D
D
F
F
Трубчатая
телескопическая с
медным
обожженным
стопорным
сминаемым клином
F
D
D
D
F
F
F
D
D
D
F
F
F
D
DD
17
F
F
F

18.

F
Телескопические на фрикционно-подвижны соединениях опоры маятниковые на ФПС проф. дтн А.М.Уздин
F
F
С плоскими
горизонтальными
поверхностями
скольжения и
медным клином
(крепления для
раскачивания) на
качение
F
D
D
D
D
D
F
F
F
F
F
F
Одномаятниковые
со сферическими
поверхностями
скольжения
(трение)
F
F
F
F
F
F
F
Маятниковые
крестовидная
опора в которой
имеется
упругопластический
шарнир по линии
нагрузки при R1=R2
и μ1≈μ2
F
F
F
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
F
F
D
D
F
Маятниковая с
крестовиной
(трущимися
поверхностями )
скольжения при
R1=R2 и μ1≠μ2
F
F
D
D
F
F
F
D
D
D
D
D
F
Маятниковые
крестовидные с
медным
обожженным
стопорным с
раскачиванием, и
сминания медного
клина
F
D
D
F
D
D
При испытаниях математических моделейустановки очистки
хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп», изготавливаемые
18

19.

в соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015,
предназначенные для сейсмоопасных районов ,с полиэтиленовыми трубами
(ООО «Гермес Групп») на сдвиг расчетным способом определялась
расчетная несущая способность узлов податливых креплений, стянутых
одним болтом с предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9,
, (3.6)
где ks — принимается по таблице 3.6;
n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний
поверхностей, приведенных в ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7), или
в таблице 3.7.
(2) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным
стандартам группы 4 (см. 1.2.4) с контролируемым натяжением, в
соответствии со ссылочными стандартами группы 7 (см. 1.2.7), усилие
предварительного натяжения Fp,C в формуле (3.6) следует принимать
равным
(3.7)
Таблица — Значения ks
Описание
ks
Болты, установленные в нормальные отверстия
1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие
овальные отверстия при передаче усилия перпендикулярно продольной
оси отверстия
0,85
19

20.

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 — 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.
20

21.

21

22.

Рис. 2. Демпфирующие антисейсмические виброгасящие маятниковая
опоры и фрикционная демпфирующая диаграмма перемещений на
английском языке
Расчет производился на пять наборов акселерограмм со следующими
доминантными частотами для горизонтальных компонент
На рис. 2 График перемещение приведены акселерограмма с доминантной
частотой f = 3,91 Гц и акселерограмма с доминантной частотой f = 1,95 Гц
для компоненты Y, а также их спектры ускорений.
Рис. 3. Акселерограмма сейсмического воздействия (компонента Y) и спектр
ускорений с доминантной частотой /1 = 3,91 Гц
22

23.

Для рассматриваемого здания проведен модальный анализ. Частоты
собственных колебаний по первым трем формам для здания с
сейсмоизоляцией составили: f = = 0,2638 Гц; f2 = 0,2662 Гц; fs3 = 0,3023 Гц.
Исследуем зависимость горизонтальных перемещений верха опоры
относительно низа при землетрясениях, заданных акселерограммами с
различным спектральным составом.
Решение задачи будем искать во временной области путем прямого
интегрирования уравнений движения по явной схеме с помощью
программного комплекса SCAD, LS-DYNA.
Ниже приведены основные результаты численного расчета приведены
графики ускорений точек низа и верха антисейсмической маятниковой опоры
по изобретению № 165076 «Опора сейсмостойкая» в результате расчета на
акселерограмму с доминантной частотой f = 3,91 Гц.
График ускорений точек низа и верха опоры по направлению X Bearing top
and bottom acceleration diagram in X direction
Как видно из графиков, снижение максимальных ускорений в уровне верха
изолятора, по сравнению с максимальными ускорениями исходных
акселерограмм, составляют для воздействия по X до 4,7 раза, по Y до 3,2
раза.
23

24.

На рис. 7, 8 приведены графики горизонтальных перемещений (по модулю)
верха опоры в результате расчета на акселерограмму с доминантной
частотой f = 3,91 Гц и акселерограмму с доминантной частотой f = 1,95 Гц.
24

25.

Как видно из рис.7,8 характер работы антисейсмической маятниковой
опоры очень чувствителен к изменению спектра акселерограмм. При
доминантной частоте меньше 2,70 Гц происходит отказ опор, что, как
правило, приводит к полному обрушению Установки очистки хозяйственно бытовых сточных
вод канализационных очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с техническими
условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9
баллов
Анализ результатов исследований свидетельствует об эффективности
применения демпфирующей антисейсмической маятниковой сейсмоизоляции
в виде виброгасящиз, демпфирующих опор для Установки очистки хозяйственно бытовых
сточных вод канализационных очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в соответствии с
техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью до 9 баллов или
данного типа конструктивной схемы Установки очистки
хозяйственно бытовых сточных вод канализационных очистных сооружений «Гермес Групп»,изготавливаемые в
соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных
районов с сейсмичностью до 9 баллов, ,
но только при определенном спектральном
составе воздействия.
В результате лабораторных испытаний в СПб ГАСУ установлена высокая
чувствительность системы с сейсмоизоляцией в виде демпфирующих
маятниковых опор, согласно изобретению № 165076 «Опора сейсмостойкая»
к спектральному составу акселерограммы землетрясения.
Определено пороговое значение доминантной частоты, при котором
происходит отказ системы демпфирующей сейсмоизоляции и обрушение
установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод канализационных очистных сооружений «Гермес Групп»
и технологических трубопроводов из полиэтилена,изготавливаемые в соответствии с техническими условиями
ТУ 4859-022-69211495-2015 и предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
25

26.

Для обеспечения надежности, безопасности и требуемого уровня
сейсмостойкости проектирование Установки очистки хозяйственно бытовых сточных вод
канализационных очистных сооружений «Гермес Групп», должно производиться с учетом
вероятностного изменения спектрального состава.
26

27.

27

28.

28

29.

29

30.

30

31.

Cхемы испытания математических моделей для 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 трубопроводами из полиэтилена и косого антисейсмического фрикционно- демпфирующего соединение трубопроводов с для
установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп», изготавливаемые в соответствии с техническими
условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов, (для обеспечения многокаскадного
демпфирования при динамических нагрузках , преи-мущественно при импульсных растягивающих нагрузках) , предназначены для работы
в сейсмоопасных районах с сейсмичностью 9 баллов по шкале MSK-64 в ПК SCAD.
Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Эпюры усилий
Вывод : Фасонки - накладки прошли проверку прочности по первой и второй группе предельных состояний.
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА
Геометрические характеристики схемы
31

32.

Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Эпюры усилий
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА
Геометрические характеристики схемы
Нагрузки приложенные на схему
32

33.

Результата расчета
Эпюры усилий
«N»
«Му»
«Qz»
«Qy»
33

34.

Деформации
Коэффициент использования профилей
Для лабораторных испытаний были разработаны рабочие чертежи стадии КМ и КМД. Изготовление элементов конструкции и
контрольная сборка производилась в организации «Сейсмофонд». Инструкция по креплению фланцев к трубам из полиэтилена
предусматривала такую последовательность производства работ:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
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.
После производилась окончательная установка и затяжка всех высокопрочных болтов.
Изобретения, используемые при испытаниях фланцевых фрикционно-подвижных соединений для
трубопроводов по ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СниП 3.05.05 (раздел 5).
Трубопроводы соединены с для 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 помощью фрикци-анкерных, протяжных соединений (ФПС) с контролируемым
натяжением, выполненных в виде болтовых соединений (латунная шпилька с пропи-ленным пазом, с забитым в
паз шпильки медным обожженным энергопоглощающим клином, свинцовые шайбы), расположенных в
длинных овальных отверстиях.
34

35.

При испытаниях в ПК SCAD фрагментов косого антисейсмического фрикционно- демпфирующего компенсатора для соединения
трубопроводов с для установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод КОС «Гермес Групп», изготавливаемые в
соответствии с техническими условиями ТУ 4859-022-69211495-2015, предназначенные для сейсмоопасных районов
(предназначены для работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью 9 баллов по шкале MSK-64) использовались:
Библиографический список изобретений, научных публикаций в СПб ГАСУ
Перечень изобретений и научных публикаций разработанных сотрудниками СПб ГАСУ для защиты
канализационных очистных сооружение с технологическими трубопроводами из полиэтилена при
динамических нагрузках и многокаскадном демпфировании .
1. "СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09 Дата
опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых
заполнителях" 15.05.1988
8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
9. «Захватное устройство сэндвич-панелей» № 24717800 опуб 05 05.2011
10. «Стена и способ ее возведения» № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая
«гармошка». Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое
фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 .
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая
маятниковая» E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
35

36.

15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего
пояса для существующих зданий», А.И.Коваленко
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых
зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25
«Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». А.И.Коваленко.
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные
миллиарды»
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко.
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года». А.И.Коваленко
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения фундаментов без
заглубления – дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации
инженеров «Сейсмофонд» – Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли
через четыре года планету «Земля глобальные и разрушительные потрясения А.И.Коваленко, Е.И.Коваленко.
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик
регистрации электромагнитных волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия
сохранения вашей жизни!» и другие зарубежные научные издания в журналах за 1994- 2004
гг. А.И.Коваленко и др. изданиях. С брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом
народного опыта сейсмостойкого строительства горцами Северного Кавказа сторожевых
башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г. Москва и РНБ СПб
Научная статья доклад сообщения конференции с 5 по 7 февраля 201
https://yadi.sk/i/CnFN36oKLYPpzQ
Научное сообщение доклад на 67 конференции проходившей в начале февраля 2010 г в СПб ГАСУ сотрудника
СПб ЗНиПИ ранее ЛенЗНИИЭП, руководителя органа по сертификации продукции ООИ «Сейсмофонд»
https://yadi.sk/i/MaKtKmd5GP9ecw
36

37.

Доклад сообщение Испытание математических моделей на сейсмостойкость https://yadi.sk/d/MDvdSPojHUpe3w
ЛИСИ Научные статьи изобретателя КоваленкоА.И. СПбГАСУ - научная конференция
https://yadi.sk/i/uLbA_SwO5GHO2w
Патенты изобретения взрывозащиты противовзрывной https://yadi.sk/i/-PwJxeHVvI_eoQ
Научный сотрудник СПб ГАСУ, Президент организации "Сейсмофонд", мнс кафедры строительных
конструкций, (удостоверение № 8302 СПб ГАСУ /ЛИСИ) ст. препод. (СПб ГАСУ, имеет бессрочный
аттестат аккредитации РОСАККРЕДИТАЦИИ " № RA.RU.21 СТ 39 от 23 июня 2015) Х.Н.Мажиев/
Подтверждение компетентности организации https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
Приложение к научной публикации изобретение СПб ГАСУ « ОПОРА
СЕЙСМОСТОЙКАЯ» 165 076
(19)
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(11)
165 076
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
U1
СЛУЖБА
(51) МПК
ПО
E04H
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
9/02 (2006.01)
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее
Статус:
изменение статуса: 07.06.2017)
(21)(22) Заявка: 2016102130/03,
22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока
действия патента:
22.01.2016
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл.
№ 28
Адрес для переписки:
37

38.

190005, Санкт-Петербург,ул
Красноармейская ул д. 4 СПб
ГАСУ
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
(57) Реферат:
165 076
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 вдоль овальных отверстий; а также
неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно также Устройство
для фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических воздействий по
Патенту TW 201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic friction
38

39.

damping device, E04B 1/98, F16F 15/10. Устройство содержит базовое основание,
поддерживающее защищаемый объект, нескольких сегментов (крыльев) и несколько
внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Трение демпфирования
создается между пластинами и наружными поверхностями сегментов.
Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы, проходят
запирающие элементы - болты, которые фиксируют сегменты и пластины друг
относительно друга. Кроме того, запирающие элементы проходят через блок
поддержки, две пластины, через паз сегмента и фиксируют конструкцию в заданном
положении. Таким образом получаем конструкцию опоры, которая выдерживает
ветровые нагрузки но, при возникновении сейсмических нагрузок, превышающих
расчетные силы трения в сопряжениях, смещается от своего начального положения,
при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
сложность расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся
поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение
количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного сопряжения отверстие
корпуса - цилиндр штока, а также повышение точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора сейсмостойкая
выполнена из двух частей: нижней - корпуса, закрепленного на фундаменте и верхней штока, установленного с возможностью перемещения вдоль общей оси и с
возможностью ограничения перемещения за счет деформации корпуса под действием
запорного элемента. В корпусе выполнено центральное отверстие, сопрягаемое с
цилиндрической поверхностью штока, и поперечные отверстия (перпендикулярные к
центральной оси) в которые устанавливают запирающий элемент-болт. Кроме того в
корпусе, параллельно центральной оси, выполнены два открытых паза, которые
обеспечивают корпусу возможность деформироваться в радиальном направлении. В
теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз ширина которого соответствует
диаметру запирающего элемента (болта), а длина соответствует заданному
перемещению штока. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении штокотверстие корпуса, а продольные пазы обеспечивают возможность деформации
корпуса и «переход» сопряжения из состояния возможного перемещения в состояние
«запирания» с возможностью перемещения только под сейсмической нагрузкой. Длина
пазов корпуса превышает расстояние от торца корпуса до нижней точки паза в штоке.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен
разрез А-А (фиг. 2); на фиг. 2 изображен поперечный разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3
изображен разрез В-В (фиг. 1); на фиг. 4 изображен выносной элемент 1 (фиг. 2) в
увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное
отверстие диаметром «D», которое охватывает цилиндрическую поверхность штока 2
например по 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
39

40.

длиной «I». В теле штока вдоль оси выполнен продольный глухой паз длиной «h»
(допустмый ход штока) соответствующий по ширине диаметру калиброванного болта,
проходящего через этот паз. При этом длина пазов «I» всегда больше расстояния от
торца корпуса до нижней точки паза «Н». В нижней части корпуса 1 выполнен фланец
с отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части штока 2 выполнен
фланец для сопряжения с защищаемым объектом. Сборка опоры заключается в том,
что шток 2 сопрягается с отверстием «D» корпуса по подвижной посадке. Паз штока
совмещают с поперечными отверстиями корпуса и соединяют калиброванным болтом
3, с шайбами 4, с предварительным усилием (вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя
шток и корпус в положении при котором нижняя поверхность паза штока контактирует
с поверхностью болта (высота опоры максимальна). После этого гайку 5 затягивают
тарировочным ключом до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки гайки (болта)
приводит к деформации корпуса и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что
в свою очередь приводит к увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в
сопряжении отверстие корпуса - цилиндр штока. Величина усилия трения в
сопряжении корпус-шток зависит от величины усилия затяжки гайки (болта) и для
каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов, шероховатости
поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально. При
воздействии сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении корпусшток, 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.
40

41.

41

42.

42

43.

43

44.

На рис. 3 Лабораторные испытания фрагментов и узлов в испытательной
лаборатории СПб ГАСУ, фланцевых соединений рамных узлов крепления
фрикционно-подвижных соединений для демпфирующей , виброгасящей
сейсморизоляции с использованием патента № 165076 «Опора
сейсмостойкая» для 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 возможными
перемещениями ( сдвиг) конструкции в результате сейсмических
воздействия на канализационные очистные сооружения ( КОС) от
сейсмического воздействия по горизонтали
44

45.

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 on45
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.

46.

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.
46

47.

47

48.

48

49.

49

50.

50

51.

51

52.

52

53.

53

54.

54

55.

55

56.

56

57.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU 2010136746
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
2010
(13)
A
(51) МПК
E04C 2/00 (2006.01)
(12)
ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства: Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество "Теплант" (RU)
Приоритет(ы):
(72) Автор(ы):
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
Подгорный Олег Александрович (RU),
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2
Акифьев Александр Анатольевич (RU),
Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Адрес для переписки:
Родионов Владимир Викторович (RU),
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО "Теплант"
Гусев Михаил Владимирович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения
57

58.

1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выполнение
проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывно го 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 подвижнос ти, позволяющие
перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12
см, по максимальному отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента),
не подвергая разрушению и обрушению конструкции при аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на сдвигоустойчивых
соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое напряжение
на все четыре-восемь гаек и способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной
энергии, не позволяя разрушиться основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес здания и
амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого податливого
соединения на шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как
самонесущие без стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и фрикционности и поглощения
сейсмической энергии может определить величину горизонтального и вертикального перемещения
«сэндвич»-панели и определить ее несущую способность при землетрясении или взрыве прямо на
строительной площадке, пригрузив «сэндвич»-панель и создавая расчетное перемещение по вертикали
лебедкой с испытанием на сдвиг и перемещение до землетрясения и аварийного взрыва прямо при
монтаже здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные перемещения определяются, проверяются
и затем испытываются на программном комплексе ВК SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2, ANSYS,
PLAKSIS, STARK ES 2006, SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL 3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на
испытательном при объектном строительном полигоне прямо на строительной площадке испытываются
фрагменты и узлы, и проверяются экспериментальным путем допустимые расчетные перемещения
строительных конструкций (стеновых «сэндвич»-панелей, щитовых деревянных панелей, колонн,
перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве и при землетрясении более 9 баллов
перемещение по методике разработанной испытательным центром ОО «Сейсмофонд» - «Защита и
безопасность городов».
58

59.

59

60.

60

61.

61

62.

62

63.

63

64.

64

65.

65

66.

66

67.

67

68.

68

69.

Библиографический список
1. К сейсмоизоляции многоэтажного здания резинометаллическими опорами / Ж.С. Попова, Хе Сун Пак, А.А. Шишкина, А.Д. Ловцов
// Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного
комплекса. 2013. № 1. С. 223—228.
2. Мкртычев О.В., Бунов А.А. Сравнительный анализ реакций
многоэтажных железобетонных зданий с системой сейсмоизоляции и
без нее на сейсмическое воздействие // 21 век: фундаментальная
наука и технология : материалы III Междунар. науч.-практ. конф. М.,
2014. Т. 3. С. 122—126.
3. Муравьев Н.П. Современный метод сейсмоизоляции зданий на
примере РМО // Дальний Восток: проблемы развития архитектурностроительного комплекса. 2013. № 1. С. 212—218.
4. Румянцев Е.В., Белугина Е.А. Моделирование конструкций
железнодорожного терминала станции Адлер с учетом системы
сейсмоизо- ляции // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 1
(27). С. 22—30.
69

70.

5. Харланов В.Л.Численное исследование сейсмоизолирован- ных
систем // Интернет-вестник ВолгГАСУ Сер.: Строит. информатика.
2008. Вып. 3 (6). Режим доступа: http://www.vestnik.vgasu.ru. Дата
обращения: 20.03.2014.
6. Айзенберг Я.М., Смирнов В.И., Акбиев Р. Т. Методические
рекомендации по проектированию сейсмоизоля- ции с применением
резинометалличе- ских опор. М. : РАСС, 2008. 46 с.
7. Арутюнян А.Р. Современные методы сейсмоизоляции зданий и
сооружений // Инженерно- строительный журнал. 2010. № 3 (13). С.
56—60.
8. Применение тонкослойных резинометаллических опор для сейсмозащиты зданий в условиях территории Кыргызской Республики /
Т.О. Ормонбеков, УТ. Бегалиев, А.В. Деров, Г.А. Максимов
70

71.

71

72.

72

73.

73

74.

Материалы научного сообщения, изобретения, специальные технические условия,
альбомы , чертежи, лабораторные испытания : о новых конструктивных решениях
виброгасящей демпфирующей сейсмоизоляции, 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]
74

75.

75

76.

76

77.

77

78.

78

79.

79

80.

80

81.

81

82.

82

83.

83

84.

84

85.

85

86.

86

87.

87

88.

88

89.

89

90.

90

91.

91

92.

92

93.

93

94.

94

95.

95

96.

96

97.

97

98.

98

99.

99

100.

100

101.

101

102.

102

103.

103

104.

104

105.

105

106.

106

107.

Список перечень изобретений , научных публикация связанных взрывозащитой , взрывопожарозащитой от
терактов зданий и сооружений стажера-ассистента СПб ГАСУ А.Коваленко и др энергопоглотителей пиковых
ускорений для поглощения, рассеивания взрывной энергии при теракта и взрывах
1. "СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09
Дата опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых заполнителях"
15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
9. «Захватное устройство сэндвич-панелей» № 24717800 опуб 05 05.2011
10. «Стена и способ ее возведения» № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка».
Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 .
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая»
E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для
существующих зданий», А.И.Коваленко
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция
малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». А.И.Коваленко.
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные миллиарды»,
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко.
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года». А.И.Коваленко
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения фундаментов без
заглубления – дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации инженеров
«Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли через четыре
года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения» А.И.Коваленко,
Е.И.Коваленко.
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик регистрации
электромагнитных
волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!» и
другие зарубежные научные издания и
журналах за 1994- 2004 гг. А.И.Коваленко и др. изданиях С
107

108.

брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства
горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г.
Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3
Научная статья доклад сообщения конференции с 5 по 7 февраля 2014 19 стр https://yadi.sk/i/CnFN36oKLYPpzQ
Научное сообщение доклад на 67 конференции проходившей в начале 3 5 февраля 2010 г в СПб ГАСУ сотрудника СПб ЗНиПИ ранее ЛенЗНИИЭП,
руководителя орган по сертификации продукции ОО «Сейсмофонд» Коваленко А И стр 208 стр 211 2 страницы
https://yadi.sk/i/MaKtKmd5GP9ecw
Доклад сообщение Маживеа Уздина Коваленко Испытание математических моделей на сейсмостойкость 137 стр
https://yadi.sk/d/MDvdSPojHUpe3w
ЛИСИ Научные статьи изобретателя Коваленко СПбГАСУ научной конференции 9 стр
https://yadi.sk/i/uLbA_SwO5GHO2w
Патенты изобретения взрывозащите противовзрывная Коваленко 2 с
https://yadi.sk/i/-PwJxeHVvI_eoQ
Научный доклад на 67 конференции СПб ГАСУ 4 стр https://yadi.sk/i/sMuk8V-J0Ui_lw
Научная статья в журнале СПб ГАСУ Коваленко А И https://yadi.sk/i/Vf_86hLPmeYIsw
Питер расползается по швам https://www.lenpravda.ru/today/252695.html
Копия Доклад на конференции изобретателей Попов ЛПИ Политех 5 стр https://yadi.sk/i/c1D-6wvsIeJWnA
108

109.

109

110.

110

111.

111

112.

112

113.

113

114.

114

115.

115

116.

116

117.

Выписка отзыв из НТС Госстроя РОССИИ МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАУЧНО
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. , Ширя-ез 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. ,
117

118.

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 сейсмо¬логического 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 • 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 сейсмоизолируюшего пояса,
поглощающего энергию как горизонтальных, так и-вертикальных нагрузок от сейсмических воздействий
при помощи резино -щебеночных амортизаторов и ограничителей 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. 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 Д 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
118

119.

предложения сейсмоустойчивости инженерных систем жизнеобеспечения ( водоснабжения,
теплоснабжения, 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 нормирование
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 пр.Королева, 30-1-135 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.
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
Изобретение полезная модель Опора сейсмостойкая Сейсмофонд Андреев Б А Коваленко А И
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное отверстие диаметром « D»,
которое охватывает цилиндрическую поверхность штока 2 по подвижной посадке, например Н9/f9. В стенке
корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия в которых установлен калиброванный болт
119

120.

3.Кроме того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два паза шириной «z» и длиной «l». В штоке вдоль оси
выполнен продольный (глухой) паз длиной «h» (допустимый ход штока) соответствующий по ширине диаметру
калиброванного болта 3 , проходящего через паз штока.
В нижней части корпуса 1 выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части
штока 2 выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом. Сборка опоры заключается в том, что
шток 2 сопрягается с отверстием «D» корпуса по подвижной посадке. Паз штока совмещают с поперечными
отверстиями корпуса и соединяют калиброванным болтом 3 , с шайбами 4, на который с предварительным
усилием (вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя шток и корпус в положении при котором нижняя
поверхность паза штока контактирует с поверхностью болта (высота опоры максимальна).
После этого гайку 5 затягивают тарировочным ключом до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки гайки
(болта) приводит к уменьшению зазоров « z» корпуса и увеличению усилия сдвига в сопряжении отверстие
корпуса-цилиндр штока. Зависимость усилия трения в сопряжении корпус-шток от величины усилия затяжки
гайки(болта) определяется для каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов,
шероховатости поверхностей и др.) экспериментально
Е04Н9/02
Опора сейсмостойкая
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты
сооружений, объектов и оборудования от сейсмических воздействий за счет
использования фрикционно податливых соединений. Известны
фрикционные соединения для защиты объектов от динамических
воздействий. Известно, например Болтовое соединение плоских деталей
встык по Патенту RU 1174616 , F15B5/02 с пр. от 11.11.1983.
Соединение содержит металлические листы, накладки и прокладки. В листах,
накладках и прокладках выполнены овальные отверстия через которые
пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и накладки в пакет. При
малых горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и
болтами не преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное
проскальзывание листов или прокладок относительно накладок контакта
листов с меньшей шероховатостью.
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
120

121.

горизонтали и вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при
расчетах из-за разброса по трению. Известно также Устройство для
фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических
воздействий по Патенту TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and
anti-seismic friction damping device, E04B1/98, F16F15/10.
Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый
объект, нескольких сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В
сегментах выполнены продольные пазы. Трение демпфирования создается
между пластинами и наружными поверхностями сегментов.
Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы,
проходят запирающие элементы-болты, которые фиксируют сегменты и
пластины друг относительно друга. Кроме того, запирающие элементы
проходят через блок поддержки, две пластины, через паз сегмента и
фиксируют конструкцию в заданном положении. Таким образом получаем
конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но, при
возникновении сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы
трения в сопряжениях, смещается от своего начального положения, при этом
сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
сложность расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых
трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции,
уменьшение количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного
сопряжения отверстие корпуса-цилиндр штока, а также повышение точности
расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора
сейсмостойкая выполнена из двух частей: нижней-корпуса, закрепленного на
фундаменте и верхней-штока, установленного с возможностью перемещения
вдоль общей оси и с возможностью ограничения перемещения за счет
121

122.

деформации корпуса под действием запорного элемента. В корпусе
выполнено центральное отверстие, сопрягаемое с цилиндрической
поверхностью штока, и поперечные отверстия (перпендикулярные к
центральной оси) в которые устанавливают запирающий элемент-болт. Кроме
того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнены два открытых паза,
которые обеспечивают корпусу возможность деформироваться в
радиальном направлении.
В теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз ширина которого
соответствует диаметру запирающего элемента (болта), а длина соответствует
заданному перемещению штока. Запирающий элемент создает нагрузку в
сопряжении шток-отверстие корпуса, а продольные пазы обеспечивают
возможность деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния
возможного перемещения в состояние «запирания» с возможностью
перемещения только под сейсмической нагрузкой.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1
изображен разрез А-А (фиг.2); на фиг.2 изображен поперечный разрез Б-Б
(фиг.1); на фиг.3 изображен разрез В-В (фиг.1); на фиг.4 изображен выносной
элемент 1 (фиг.2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено
вертикальное отверстие диаметром «D», которое охватывает
цилиндрическую поверхность штока 2 предварительно по подвижной
посадке, например H7/f7.
В стенке корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия в
которых установлен запирающий элемент-калиброванный болт 3. Кроме
того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два паза шириной «Z» и
длиной «l». В теле штока вдоль оси выполнен продольный глухой паз длиной
«h» (допустмый ход штока) соответствующий по ширине диаметру
калиброванного болта, проходящего через этот паз. В нижней части корпуса 1
выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней
122

123.

части штока 2 выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом.
Сборка опоры заключается в том, что шток 2 сопрягается с отверстием «D»
корпуса по подвижной посадке. Паз штока совмещают с поперечными
отверстиями корпуса и соединяют калиброванным болтом 3, с шайбами 4,
на с предварительным усилием (вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя
шток и корпус в положении при котором нижняя поверхность паза штока
контактирует с поверхностью болта (высота опоры максимальна).
После этого гайку 5 затягивают тарировочным ключом до заданного усилия.
Увеличение усилия затяжки гайки (болта) приводит к деформации корпуса и
уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь
приводит к увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в
сопряжении отверстие корпуса – цилиндр штока.
Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток зависит от величины
усилия затяжки гайки (болта) и для каждой конкретной конструкции
(компоновки, габаритов, материалов, шероховатости поверхностей,
направления нагрузок и др.) определяется экспериментально. При
воздействии сейсмических нагрузок превышающих силы трения в
сопряжении корпус-шток, происходит сдвиг штока, в пределах длины паза
выполненного в теле штока, без разрушения конструкции.
Формула (черновик) Е04Н9
19.12.15
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним
подвижный узел (…) закрепленный запорным элементом отличающийся
тем, что в корпусе выполнено центральное вертикальное отверстие,
сопряженное с цилиндрической поверхностью штока, при этом шток
зафиксирован запорным элементом, выполненным в виде
калиброванного болта, проходящего через поперечные отверстия
корпуса и через вертикальный паз, выполненный в теле штока и
закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в корпусе,
123

124.

параллельно центральной оси, выполнено два открытых паза длина
которых, от торца корпуса, больше расстояния до нижней точки паза
штока.
124

125.

125

126.

126

127.

127

128.

128

129.

129

130.

130

131.

131

132.

132

133.

133

134.

134

135.

135

136.

136

137.

137

138.

138

139.

139

140.

140

141.

141

142.

142

143.

143

144.

144

145.

145

146.

146

147.

147

148.

148

149.

149

150.

150

151.

151

152.

152

153.

153

154.

154

155.

155

156.

156

157.

157

158.

158

159.

159

160.

160

161.

Патент на полезную модель ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ 154506 опубликовано 27 08 2015
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19) RU
(11) 154506
(13) U1
(51) МПК
E04B1/92 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12)
ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Статус: по данным на 07.12.2016 - прекратил действие, но может быть восстановлен
(21), (22) Заявка: 2014131653/03, 30.07.2014
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
30.07.2014
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 30.07.2014
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 27.08.2015
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2 –я Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ
(57) Реферат:
Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты помещений от возможных
взрывов. Конструкция позволяет обеспечить надежный и быстрый сброс легкосбрасываемой панели, сброс
давления при взрыве и зависание панели на опорной плите, Конструкция представляет собой опорную плиту с
расчетным проемом, которая жестко крепится на каркасе защищаемого сооружения. На опорной плите
крепежными элементами, имеющими ослабленное резьбовое поперечное сечение, закреплена панель
легкосбрасываемая. Ослабленное резьбовое соединение каждого крепежного элемента образовано лысками
выполненными с двух сторон резьбовой части. Кроме того опорная плита и легкосбрасываемая панель соединены
тросом один конец которого жестко закреплен на опорной плите, а другой конец соединен с крепежным элементом
через планку, с возможностью перемещения. 4 ил.
Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты помещений содержащих
взрывоопасные среды.
Известна панель для легкосбрасываемой кровли взрывоопасных помещений по Авт.св. 617552, М.Кл. 2 E04B 1/98 с
пр. от 21.11.75. Панель включает ограждающий элемент с шарнирно закрепленными на нем поворотными скобами,
взаимодействующими через опоры своими наружными полками с несущими элементами. С целью защиты от
воздействия ветровой нагрузки, панель снабжена подвижной плитой, шарнирно соединенной с помощью тяг с
161

162.

внутренними концами поворотных скоб, которые выполнены Т-образными. Недостатком предлагаемой конструкции
является низкая надежность шарнирных соединений при переменных внешних и внутренних нагрузках. Известна
также легкосбрасываемая ограждающая конструкция взрывоопасных помещений по Патенту SU 1756523, МПК5
E06B 5/12 с пр. от 05.10.1990. Указанная конструкция содержит поворотную стеновую панель, состоящую из
нижней и верхней секций и соединенную с каркасом временной связью. Нижняя секция в нижней части шарнирно
связана с каркасом здания, а в верхней части - шарнирно соединена с верхней секцией панели. Верхняя секция
снабжена роликами, установленными в направляющих каркаса здания. Недостатком указанной конструкции
является низкая надежность вызванная большим количеством шарнирных соединений, требующих высокой
точности изготовления в условиях строительства. Известна также противовзрывная панель по Патенту RU
2458212, E04B 1/92 с пр. от 13.04.2011, которую выбираем за прототип. Изобретение относится к защитным
устройствам применяемым во взрывоопасных объектах. Противопожарная панель содержит металлический каркас
с бронированной обшивкой и наполнителем-свинцом. Панель имеет четыре неподвижных патрубка-опоры, а в
покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены
в неподвижные патрубки-опоры панели. Наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, а
опорные стержни выполнены упругими. Недостатком вышеуказанной панели является низкая надежность
срабатывания телескопических сопряжений при воздействии переменных внешних и внутренних нагрузок.
Задачей заявляемого устройства является обеспечение надежности открывания проема при взрыве (сбрасывания
легкосбрасываемой панели) за минимальное время и обеспечение зависания панели после сброса.
Сущность заявляемого решения состоит в том, что для защиты стен, оборудования и персонала от возможного
взрыва, помещение снабжено панелью противовзрывной, обеспечивающей надежное и быстрое открытие проема
при взрыве и сброс избыточного давления, а также зависание панели на плите опорной. Панель противовзрывная
содержит плиту опорную которая жестко закреплена на стене защищаемого помещения и имеет проем
соответствующий проему в стене, а с другой стороны плиты опорной винтами с резьбой, ослабленной по сечению,
закреплена панель легкосбрасываемая. Площадь проема плиты опорной и проема помещения определяется в
зависимости от объема помещения, от взрывоопасной среды, температуры горения, давления, скорости
распространения фронта пламени и др. параметров. Винты имеют резьбовую часть, ослабленную по сечению с
двух сторон лысками до размера <Z> и т. о. образуется ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под
воздействием взрывной волны.
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами где:
на фиг. 1 изображен разрез Б-Б (фиг. 2) панели противовзрывной;
на фиг. 2 изображен разрез
-A (фиг. 1);
на фиг. 3 изображен вид по стрелке В (фиг. 1) в увеличенном масштабе;
на фиг. 4 изображен разрез Г-Г (фиг. 2), узел крепления троса в увеличенном масштабе.
Панель противовзрывная состоит из опорной плиты 1, которая жестко крепится к каркасу защищаемого помещения
(на чертеже не показано). В каркасе помещения и в опорной плите выполнен проем 2, имеющий расчетную
площадь S=b*h, которая зависит от объема защищаемого помещения, температуры горения, давления, скорости
распространения фронта пламени и др. параметров. На опорной плите 1, резьбовыми крепежными элементами,
например саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное поперечное резьбовое сечение, закреплена
легкосбрасываемая панель 4. Кроме того, легкосбрасываемая панель соединена с опорной плитой гибким узлом,
состоящим из планки 5, закрепленной с одной стороны на тросе 6, а с др. стороны сопряженной с крепежным
элементом 3. Ослабленное поперечное сечение резьбовой части образовано лысками, выполненными с двух
сторон по всей длине резьбы до размера <Z>. Ослабленная резьбовая часть в совокупности с обычным резьбовым
отверстием в опорной плите 1, образуют ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под действием
взрывной волны. Разрушение (вырыв) в ослабленном резьбовом соединении возможно или за счет разрушения
резьбы в опорной плите, или за счет среза резьбы крепежного элемента-самореза 3, в зависимости от геометрии
162

163.

резьбы и от соотношения пределов прочности материалов самореза и плиты опорной. Рассмотрим пример. На
опорной плите 1 толщиной 5 мм, изготовленной из стали 3, самосверлящими шурупами 3 размером 5,5/6,3×105,
изготовленными из стали У7А, закреплена легкосбрасываемая панель 4, изготовленная из
стали 20. Усилие вырыва при стандартной резьбе для одного шурупа составляет 1500 кгс. Опытным путем
установлено, что после доработки шурупа путем стачивания резьбы с двух сторон до размера Z=3 мм, величина
усилия вырыва составляет 700 кгс. Соответственно, при креплении плиты четырьмя шурупами, усилие вырыва
составит 2800 кгс. При условии, что площадь проема S=10000 см2, распределенная нагрузка для вырыва должна
быть не менее 0,28 кгс/см2. Таким образом, зная параметры взрывоопасной среды, объем и компоновку
защищаемого помещения, выбираем конструкцию крепежных элементов после чего, в зависимости от заданного
усилия вырыва, можно определить величину <Z> - толщину ослабленной части резьбы.
Панель противовзрывная работает следующим образом. При возникновении взрывной нагрузки, взрывная волна
через проем 2 в опорной плите 1 воздействует по площади легкосбрасываемой панели 4, закрепленной на опорной
плите 1 четырьмя саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное резьбовое сечение. При превышении
взрывным усилием предела прочности резьбового соединения, резьбовое соединение разрушается по
ослабленному сечению, легкосбрасываемая панель освобождается от механического крепления, после чего
сбрасывается, сечение проема открывается и давление сбрасывается до атмосферного. После сбрасывания
панель легкосбрасываемая зависает на тросе 6, один конец которого закреплен на опорной плите, а другой, через
планку 5 сопряжен с крепежным элементом 3.
Формула полезной модели
1. Панель противовзрывная, содержащая опорную плиту, на которой резьбовыми крепежными элементами
закреплена панель легкосбрасываемая, отличающаяся тем, что в опорной плите выполнен проем, а панель
легкосбрасываемая выполнена сплошной, при этом крепежные элементы, скрепляющие панель
легкосбрасываемую с опорной плитой, имеют ослабленное поперечное сечение резьбовой части, образованное
лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы и, кроме того, панель легкосбрасываемая соединена
с опорной плитой тросом, один конец которого жестко закреплен в опорной плите, а другой конец соединен с
панелью легкосбрасываемой.
2. Панель противовзрывная по п.1, отличающаяся тем, что трос соединен с панелью легкосбрасываемой через
планку, сопряженную с крепежным элементом.
РИСУНКИ
163

164.

164

165.

[email protected] [email protected] [email protected] [email protected]
165