Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения

1.

Применения фрикционно -подвижных связей на
болтовых соединений для рамных узлов с
использованием подвижных стальных спиралей, в
виде спиралевидных демпфирующих раскосов, с
упругими демпферами сухого трения, согласно
изобретения «Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения», внедренные в Японии, США, Канаде
Фирмой
STAR SEISMIC,
на основе демпфирующей сейсмоизоляции с
использованием изобретения номер 165076 «Опора сейсмостойкая» с
применением фрикционно –подвижных болтовых соединений для
обеспечение сейсмостойкости зданий и сооружений , предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов, 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»
http://www.kk-ecs.co.jp/feature/
http://www.hasegawamokei.co.jp/01works/ex_earthquake/2689.html
https://www.youtube.com/watch?v=DF7CbPr39mQ
http://www.hasegawa-mokei.co.jp/01works/ex_earthquake/2778.html
https://www.youtube.com/watch?v=saAFlMXBnSE
1

2.

https://www.rtmd.lehigh.edu/projects/buckling-restrained-braced-frame
https://www.aisc.org/modernsteel/news/2014/april/star-seismic-engineerreceives-multiple-state-accolades/
https://ru.scribd.com/document/239473587/Star-Seismic-Europe-CostAnalysis
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами
сухого трения E04 9/02
a20210051 от 2021 03 02 Минск Республика Беларусь
https://en.ppt-online.org/867887
https://ppt-online.org/867995
https://ru.scribd.com/document/495183072/USSR-MakhachkalaChislennoe-Modelirovanie-Vzaimodeystviya-TruboprovodaGeologicheskoy-Sredoy-Na-Spiralnikh-Seismoizoliruyushikh-Oporakh224-Str
Испытательного центра СПб ГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат №
RA.RU.21СТ39, выдан 27.05.2015), ОО "Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824 [email protected] (999) 535-47-29
2

3.

3

4.

4

5.

5

6.

6

7.

7

8.

8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

13

14.

14

15.

15

16.

16

17.

17

18.

18

19.

19

20.

20

21.

21

22.

22

23.

23

24.

24

25.

25

26.

26

27.

27

28.

28

29.

29

30.

30

31.

31

32.

32

33.

33

34.

34

35.

35

36.

36

37.

37

38.

38

39.

39

40.

40

41.

41

42.

42

43.

43

44.

44

45.

45

46.

46

47.

47

48.

48

49.

49

50.

50

51.

51

52.

52

53.

Конструктивное решение антисейсмической демпфирующей связи Кагановского см по ссылкам https://pptonline.org/846860 https://en.ppt-online.org/820716 http://www.elektron2000.com/article/1404.html
53

54.

Государственный комитет по науке и технологиям Республики
Беларусь
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20 т. (017) 272-46-96, т./факс (017)
272-98-34, E-mail: [email protected] >21 .03.05 № а 20210051
(98) Получатель: ОО
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ,г. Санкт-Петербург УВЕДОМЛЕНИЕ
о получении заявки на выдачу патента на изобретение
В управление экспертизы промышленной собственности 02 марта
2021 года (2021. 03. 02) поступила заявка на изобретение
«Спиральная сейсмоизолирукяцая опора с упругими демпферами
сухого трении Е04Н 9/02», которой присвоен
№ а 20210051 . При дальнейшей переписке просим ссылаться на
этот номер.
При оплате патентных пошлин следует руководствоваться
нормами главы 27 Налогового кодекса Республики Беларусь (далее Налоговый кодекс) и приложением 23 к Налоговому кодексу.
Освобождение от патентных пошлин и льготы по уплате
патентных пошлин предусмотрены статьями 296 и 297 Налогового
кодекса.
Уплата патентных пошлин осуществляется:
плательшиками-резидентами Республики Беларусь,
плательщиками, не являющимися налоговыми резидентами
Республики Беларусь и находящимися на территории Республики
Беларусь, - в белорусских рублях по ставкам, установленным в
базовых величинах на дату осуществления платежа:
плательщиками - не являющимися налоговыми резидентами
Республики Беларусь и находящимися m пределами Республики
Беларусь - в иностранной валюте (доллары США, евро, швейцарские
54

55.

франки, российские рубли), если иное не предусмотрено
международными договорами Республики Беларусь, в сумме,
определенной по ставкам, установленным в базовых величинах на
дату осуществления платежа, с использованием официальных
курсов белорусского рубля по отношению к соответствующим
иностранным валютам, установленных Национальным банком
Республики Беларусь на день уплаты.
Документом, подтверждающим день и факт уплаты патентной
пошлины, является платежная инструкция (ее копия) с отметкой
банка об исполнении. Документ, подтверждающий уплату
патентной пошлины, должен содержать название юридически
значимого действия, за которое производится уплата патентной
пошлины, регистрационный номер заявки или название изобретения,
а также сведения о заявителе.
Реквизиты для уплаты пошлин:
Расчетные счета: BY50AKBB36039000000660000000 (в
РОССИЙСКИХ рублях). ВУ49АКВВ3^390Щ00790Щ)01Ю _ (в
швейцарских франках), BY04AKBB36039000000820000000 (в
белорусских рублях). BY03AKBB36039000000950000000 (в долларах
США). BY84AKBB36039000001090000000 (в евро) в ОАО «АСБ
БЕЛАРУСБАНК» Г. Минска БИК: AKBBBY2X
Получатель — НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
УНП - 190310695. ОКПО - 00040175А.В.Курман Первый
заместитель генерального директора
С.Н.Щербак Начальник отдела организации делопроизводства
управления экспертизы промышленной собственности т. (017)
272 95 22
55

56.

56

57.

Организация - Фонд поддержки и развития сейсмостойкого строительства "Защита и
безопасность городов» - «Сейсмофонд» ИНН – 2014000780 при ФГБОУ СПб ГАСУ №
RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015
190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4 СПб ГАСУ ОГРН 1022000000824
[email protected] [email protected] Фактический адрес: 190005, СПб, 2-я
Красноармейская ул. д 4 Юридический адрес: Улица им С.Ш.ЛОРСАНОВА дом 6 г. Грозный
[email protected] (921) 962-67-78, (996) 798-26-54 От 16 февраля 2021 номер 562 [email protected]
(999) 535-47-29
Исх. № 6947810 от «16» февраля 2021 г.
Заявление в Государственный комитет по науке и технологиям Республики Беларусь Национальный центр
интеллектуальной собственности 220034 г Минск ул Козлова 20 (017) 285-26-05 [email protected]
Ведущему специалисту центра экспертизы промышленной собственности Н.М.Бортнику 16 февраля 2021
Авторы изобретения
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения Е04Н 9/02
Дата поступления заявки на выдачу патента на изобретение*:
Дата подачи заявки на выдачу патента на изобретение*: 16.02.2021
Регистрационный номер заявки на выдачу патента на изобретение*:
ЗАЯВЛЕНИЕ о выдаче патента Республики Беларусь на изобретение
57

58.

Прошу (просим) выдать патент Республики Беларусь на изобретение на имя заявителя (заявителей)
В государственное учреждение «Национальный центр интеллектуальной собственности»
Заявитель (заявители): физическое лицо Коваленко Александр Иванович – инвалид I группы по общим
заболеваниям
Фамилия, собственное имя, отчество (если таковое имеется) физического лица (физических лиц) и (или) полное
наименование юридического лица (юридических лиц) согласно учредительному документу: Коваленко Александр
Иванович
Адрес места жительства (места пребывания) или места нахождения:
190005, г.Санкт-Петербург , 2 –я Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ (921) 962-67-78
Фонд поддержки и развития сейсмостойкого строительства "Защита и безопасность городов" "СЕЙСМОФОНД"
Номер телефона (999) 535-47-29 Номер факса (812) 694-78-10 Адрес электронной почты* [email protected]
[email protected]
[email protected]
Код страны места жительства (места пребывания) или места нахождения по стандарту Всемирной организации
интеллектуальной собственности (далее – ВОИС) SТ.3 (если он установлен): СССР Ленинград
смотреть продолжение на дополнительном листе (листах)
Общегосударственный классификатор предприятий и организаций Республики Беларусь (далее – ОКПО) ***
Организ. "Сейсмофонд"
ОГРН 1022000000824
Учетный номер плательщика (далее – УНП) ***ОО "Сейсмофонд" ИНН 2014000780
Наименование юридического лица, которому подчиняется или в состав (систему) которого входит юридическое
лицо – заявитель (заявители) (при наличии)***: Общественная организация "Фонд поддержки и развития
сейсмостойкого строительства "Защита безопасность городов" "СЕЙСМОФОЕНД" КПП 201401001 ИНН
2014000780
Название заявляемого изобретения (группы изобретений), которое должно совпадать с названием, приводимым
в описании изобретения:
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения Е04Н 9/02
? изобретение создано при осуществлении научной и научно-технической деятельности в рамках:
? государственной научно-технической программы;
? региональной научно-технической программы;
? отраслевой научно-технической программы, финансируемой за счет средств:
республиканского бюджета
? полностью ? частично
местного бюджета
? полностью ? частично
государственных целевых бюджетных фондов
??? полностью ? частично
государственных внебюджетных фондов
? полностью ? частично
заявитель (заявители) является:
? государственным заказчиком;
? исполнителем;
? лицом, которому право на получение патента на изобретение передано государственным заказчиком
(исполнителем)
Заявка на выдачу патента на изобретение подается как выделенная
Дата подачи первоначальной заявки на выдачу патента на изобретение:
Номер первоначальной заявки на выдачу патента на изобретение:
Прошу установить приоритет изобретения по дате****:
58

59.

подачи первой заявки на выдачу патента на изобретение в государстве – участнике Парижской конвенции по
охране промышленной собственности от 20 марта 1883 года (далее – конвенционный приоритет);
поступления дополнительных материалов к ранее поданной заявке на выдачу патента на изобретение;
подачи более ранней заявки на выдачу патента на изобретение в государственное учреждение «Национальный
центр интеллектуальной собственности».
Номер первой заявки на выдачу патента на изобретение или более ранней заявки на выдачу патента на
изобретение
Дата испрашиваемого приоритета Код страны подачи по стандарту ВОИС SТ.3 (при испрашивании
конвенционного приоритета)
________________________________________
Примечание. Бланк заявления оформляется на одном листе с двух сторон.
Адрес для переписки в соответствии с правилами адресования почтовых отправлений с указанием фамилии,
собственного имени, отчества (если таковое имеется) или наименования адресата (заявителя (заявителей),
патентного поверенного, общего представителя): 190005, г.Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул. дом 4
ОО «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ Номер тел ( 921) 962-67-78 Номер факc (812) 694-78-10
Адр электр почты [email protected] [email protected]
(999) 535-47-29, (996) 798-26-54
Представитель (фамилия, собственное имя, отчество (если таковое имеется), регистрационный номер патентного
поверенного, если представителем назначен патентный поверенный)
является:
патентным поверенным; общим представителем
Номер тел (996) 798-26-54 Номер факса (812) 694-78-10 Адрес электронной почты: [email protected] Перечень
прилагаемых документов:
Количество листов в одном экземпляре
Количество экземпляров
Основание (основания) для возникновения права на получение патента на изобретение
1.
описание изобретения
2.
формула изобретения
(независимые пункты 2 )
3.
чертежи
4.
реферат
5. документ об уплате патентной пошлины
6.
другой документ (указывается конкретно его назначение): описание прототипа патент RU 1832165 "
Виброизолирующая опора", RU № 184085 "Виброизолирующий компенсатор"
RU 165076 "Опора сейсмостойкая"
.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
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.
. "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
24.Прилагается справка об инвалидности Коваленко Александра Ивановича по общим заболеваниям - 1 стр
согласно НАЛОГОВого КОДЕКСа РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ОСОБЕННАЯ ЧАСТЬ от 29 декабря 2009 г. N 71-З
СТАТЬЯ 263 ЛЬГОТЫ ПО ПАТЕНТНЫМ ПОШЛИНАМ
1. Плательщики – физические лица, если иное не установлено частью второй настоящего пункта, уплачивают 25
процентов от установленного размера патентных пошлин (за исключением юридически значимых действий, за
совершение которых взимается патентная пошлина в соответствии с пунктами 4, 15, 43 - 67, 71 - 75, 77 84 приложения 23 к настоящему Кодексу).
Освобождаются от патентных пошлин (за исключением юридически значимых действий, за совершение которых
взимается патентная пошлина в соответствии с пунктами 43 - 67, 71 - 75, 77 -84 приложения 23 к настоящему
Кодексу) плательщики – физические лица:
* инвалиды I группы.
59

60.

* http://www.nalog.gov.by/ru/article263/
25. Прилагается свидетельство о рождении Коваленко Александра Ивановича о его белорусской
национальности
6
1
7
4
1
Инвалид
1
1
1
1
1
Освобожден
Заявитель (заявители) является:
1) автором (соавторами);
? 2) нанимателем автора;
3) заказчиком по договору на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских
или технологических работ в отношении созданного при выполнении договора изобретения
4) физическим и (или) юридическим лицом (лицами), которым право на получение патента передано лицами,
указанными в пунктах 1) – 3);
5) правопреемником (правопреемниками) автора (соавторов);
6) правопреемником (правопреемниками) нанимателя автора;
7) правопреемником (правопреемниками) заказчика по договору на выполнение научно-исследовательских,
опытно-конструкторских
или технологических работ в отношении созданного при выполнении договора изобретения;
8) правопреемником (правопреемниками) физического и (или) юридического лица (лиц), которым право
на получение патента передано лицами, указанными в пунктах 1) – 3)
Фигура № __1____ чертежей (если фигур несколько), предлагаемая для публикации с формулой изобретения в
официальном бюллетене патентного органа
Автор (соавторы): Инвалид I группы по общим заболеваниям Коваленко Александр Иванович
Фамилия, собственное имя, отчество (если таковое имеется): Коваленко Александр Иванович
Адрес места жительства (места пребывания), включая код страны по стандарту ВОИС SТ.3 (если он установлен):
Адрес для переписки для журналистов: а/я газета "Земля РОССИИ", 197371, г. Санкт-Петербург . (RU)
[email protected]
смотреть продолжение на дополнительном листе (листах)
Подпись (подписи) заявителя (заявителей) инвалида первой группы или его (их) патентного поверенного с
указанием фамилии и инициалов (от имени юридического лица (юридических лиц) заявление подписывается
руководителем этого юридического лица (юридических лиц) или иным лицом (лицами), уполномоченным на это, с
указанием фамилии, инициалов и должности подписывающего лица (лиц):
(подпись)
Дата подписания: 16.02.2021 Инвалид I группы по общим заболеваниям Коваленко Александр Иванович
* Заполняется государственным учреждением «Национальный центр интеллектуальной собственности».
**Если имеется.
*** Заполняется в случае, если заявителем (заявителями) является юридическое лицо (юридические лица)
Республики Беларусь.
**** Заполняется только при испрашивании приоритета более раннего, чем дата поступления заявки на
выдачу патента на изобретение в государственное учреждение «Национальный центр интеллектуальной
собственности». [email protected] [email protected] [email protected]
60

61.

Р Е Ф Е Р А Т изобретения на полезную модель Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения предназначена для
сейсмозащиты оборудования, сооружений, объектов, зданий от сейсмических, взрывных, вибрационных,
неравномерных воздействий за счет использования спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с упругими
демпферами сухого трения и упругой гофры, многослойной втулки (гильзы) из упругого троса в полимерной
из без полимерной оплетке и протяжных фланцевых фрикционно- податливых соединений отличающаяся
тем, что с целью повышения сеймоизолирующих свойств спиральной демпфирующей опоры или корпус опоры
выполнен сборным с трубчатым сечением в виде раздвижного демпфирующего «стакан» и состоит из нижней
целевой части и сборной верхней части подвижной в вертикальном направлении с демпфирующим эффектом,
соединенные между собой с помощью фрикционно-подвижных соединений и контактирующими поверхностями
с контрольным натяжением фрикци-болтов с упругой тросовой втулкой (гильзой) , расположенных в длинных
овальных отверстиях, при этом пластины-лапы верхнего и нижнего корпуса расположены на упругой
перекрестной гофры (демпфирующих ножках) и крепятся фрикци-болтами с многослойным из склеенных
пружинистых медных пластин клином, расположенной в коротком овальном отверстии верха и низа корпуса
опоры.
61

62.

Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения , содержащая трубообразный
спиралевидный корпус-опору в виде перевернутого «стакан» заполненного тощим фиробетоно и сопряженный с
ним подвижный узел из контактирующих поверхностях между которыми проложен демпфирующий трос в
пластмассой оплетке с фланцевыми фрикционно-подвижными соединениями с закрепленными запорными
элементами в виде протяжного соединения.
Кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнено восемь симметричных или более открытых
пазов с длинными овальными отверстиями, расстояние от торца корпуса, больше расстояния до нижней
точки паза опоры.
Увеличение усилия затяжки фрикци-болта приводит к уменьшению зазора <Z> корпуса, увеличению сил трения
в сопряжении составных частей корпуса спиралевидной опоры и к увеличению усилия сдвига при внешнем
воздействии.
Податливые демпферы спиральной сейсмоизолирующей опора с упругими демпферами сухого трения,
представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую стабильный коэффициент трения по свинцовому
листу в нижней и верхней части виброизолирующих, сейсмоизолирующих поясов, вставкой со свинцовой шайбой
и латунной гильзой для создания протяжного соединяя.
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками в спиральной сейсмоизолирующей опоре с
упругими демпферами сухого трения, с вбитыми в паз шпилек обожженными медными клиньями,
натягиваемыми динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие. Количество болтов
определяется с учетом воздействия собственного веса ( массы) оборудования, сооружения, здания, моста и
расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п. 14.4,
Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Сама составная спиралевидная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения,
выполнена спиралевидной в виде перевернутого «стакана» с заполненная тощим фибробетоном, трубчатая
либо стаканчато-трубного вида на фланцевых, фрикционно – подвижных соединениях с фрикци-болтами
установленная на перекрестную виброизолирующею упругою гофру ( демпфирующие ножки) на свинцовых
листах .
Фрикци-болт с тросовой втулкой (гильзой) - это вибропоглотитель пиковых ускорений (ВПУ) с помощью
которого поглощается вибрационная, взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикци-болт
снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки при землетрясениях и взрывной нагрузки от ударной
воздушной волны. Фрикци–болт повышает надежность работы вентиляционного оборудования, сохраняет
каркас здания, мосты, ЛЭП, магистральные трубопроводы за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет
протяжных фрикционных соединений, работающих на растяжение. ( ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2
стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2).
Упругая втулка (гильза) фрикци-болта состоящая из стального троса в пластмассовой оплетке или без
пластмассовой оплетки, пружинит за счет трения между тросами, поглощает при этом вибрационные,
взрывной, сейсмической нагрузки , что исключает разрушения сейсмоизолирующего основания , опор под
агрегатов, мостов , разрушении теплотрасс горячего водоснабжения от тяжелого автотранспорта и
вибрации от ж/д . Надежность friction-bolt на виброизолирующих опорах достигается путем обеспечения
многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках, преимущественно при импульсных
растягивающих нагрузках на здание, сооружение, оборудование,труопровоы, которое устанавливается на
спиральных сейсмоизолирующих опорах, с упругими демпферами сухого трения, на фланцевых фрикционноподвижных соединениях (ФФПС) по изобретению "Опора сейсмостойкая" № 165076 E 04 9/02 , опубликовано:
10.10.2016 № 28 от 22.01.2016 ФИПС (Роспатент) Авт. Андреев. Б.А. Коваленко А.И, RU 2413098 F 16 B 31/02
"Способ для обеспечения несущей способности металлоконструкций с высокопрочными болтами"
62

63.

В основе спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения, на фрикционных
фланцевых соединениях, на фрикци-болтах (поглотители энергии) лежит принцип который называется
"рассеивание", "поглощение" вибрационной, сейсмической, взрывной, энергии.
Использования фланцевых фрикционно - подвижных соединений (ФФПС) для спиральной сейсмоизолирующей
опоры, с упругими демпферами сухого трения, на фрикционно –болтовых и протяжных соединениях с
демпфирующими узлами крепления (ДУК с тросовым зажимом-фрикци-болтом ), имеет пару структурных
элементов, соединяющих эти структурные элементы со скольжением, разной шероховатостью поверхностей
в виде демпфирующих тросов или упругой гофры ( обладающие значительными фрикционными
характеристиками, с многокаскадным рассеиванием сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Совместное скольжение включает зажимные средства на основе friktion-bolt ( аналог американского Hollo Bolt
), заставляющие указанные поверхности, проскальзывать, при применении силы.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении, происходит перемещение (скольжение) фрагментов
фланцевых фрикционно-подвижных соединений ( ФФПС), спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими
демпферами сухого трения, скользящих и демпфирующих фрагментами спиральной , винтовой опоры , по
продольным длинным овальным отверстиям виброиолирующей и сейсмоизолирующей опоры. Происходит
поглощение энергии, за счет трения частей корпуса опоры при сейсмической, ветровой, взрывной нагрузки, что
позволяет перемещаться и раскачиваться спирально-демпфирующей и пружинистой опоры с оборудованием на
расчетное допустимое перемещение, до 3-5 см ( по расчету на сдвиг в SCAD Office , и спиралевидная
сейсмоизолирующая опора, рассчитана на одно, два землетрясения или на одну взрывную нагрузку от ударной
взрывной волны.
После длительной вибрационной, взрывной, сейсмической нагрузки, на спиралевидную сейсмоизолирующею
опору с упругими демпферами сухого трения, необходимо заменить сломанные упругие гофрированные
ножки, смятые троса или гофру вынуть из контактирующих поверхностей, обмотать скользящий
двигающий шток –спиралевидный перевернутый «стакан» вставить опять в новый трубчатый стакан ,
забить в паз латунной шпильки демпфирующего узла крепления, новые упругопластичный стопорные
обожженные медный многослойный клин (клинья), с помощью домкрата поднять и выровнять
виброизолирующею опору под вентиляционным агрегатом, оборудования, сооружения, здание, теплотрассу,
трубопровод и затянуть новые фланцевые фрикци- болтовые соедиения, с контрольным натяжением, на
начальное положение конструкции с фрикционными соединениями, восстановить протяжного соединения на
сейсмоизолирующей демпфирующей опоре, для дальнейшей эксплуатации после взрыва, аварии, землетрясения
для дальнейшей эксплуатации для надежной сейсмозащиты, виброизоляции от многокаскадного
демпфирования агрегатов , сооружения, трубопровода новой восстановленной спиральной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения и усилить основания под трубопровод,
теплотрассу, агрегаты, оборудования, задний и сооружений
Описание заявки на изобретение на полезную модель Спиральная сейсмоизолирующая
опора с упругими демпферами сухого трения Е04Н 9/02
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты агрегатов,
оборудования, зданий, мостов, сооружений, магистральных трубопроводов, линий
электропередач, рекламных щитов от сейсмических воздействий за счет
использования спиральной сейсмоизолирующей, виброизолирующей опоры с упругими
демпферами сухого трения установленных на пружинистую гофру с ломающимися
63

64.

демпфирующими ножками при при многокаскадном демпфировании и динамических
нагрузках на протяжных фрикционное- податливых соединений проф. ПГУПС дтн
Уздина А М "Болтовое соединение" №№ 1143895 , 1168755 , 1174616 "Болтовое
соединение плоских деталей".
Известны фрикционные соединения для защиты объектов от динамических
воздействий. Известно, например, болтовое соединение плоских деталей встык,
патент RU №1174616, F15B5/02 с пр. от 11.11.1983, RU 2249557 D 66C 7/00 " Узел
упругого соединения трехглавного рельса с подкрановой балкой ", RU № 2148 805 G 01
L 5/24 "Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения "
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано
для виброизоляции зданий, сооружений, технологического оборудования и
трубопроводов. Система содержит спиралевидную сейсмоизолирующею опору с
упругими демпферами сухого трения в виде спиральной сейсмоизолирующей опоры
с разной жесткостью, демпфирующий элемент стального листа свитого по
спирали. Использование изобретения позволяет повысить эффективность
сейсмозащиты и виброизоляции в резонансном режиме.
Изобретение относится к строительству и машиностроению и может быть
использовано для виброизоляции технологического оборудования, агрегатов
трубопроводов и со смещенным центром масс, например станки токарной группы,
ткацкие станки, платформы вентиляционных агрегатов и др.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является
виброизолирующая система по патенту РФ №2649484, F16F 7/00 (прототип),
содержащая, четыре виброизолятора с маятниковым подвесом, имеющих разную
жесткость и связанных с опорными элементами оборудования.
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность
на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний. Технический результат повышение эффективности демпфирующей сейсмоизоляции в резонансном режиме и
упрощение конструкции и монтажа сейсмоизолирующей опоры.
Это достигается тем, что в демпфирующая сейсмозащита для зданий и
сооружений , содержащей по крайней мер, за счет демпфирующей спиральной опоры
, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования,
дополнительно содержится платформа, на которой крепится виброизолируемое
зданий, сооружение, трубопровод и которая опирается на спиральную
сейсмоизолирующую опору с упругими демпферами сухого трения и демпфирующий
элемент в виде на фрикционно –подвижных болтовых соединений для обеспечения
сейсмостойкости , расположенные по спирали стальных листов в вертикальной и
горизонтальной плоскости, при этом спиралевидная сейсмоизолирующая опора с
64

65.

упругими демпферами сухого трения установлена с использованием фрикци -болта с
забитым обожженным медным упругопластичным клином, конце демпфирующий
элемент, а демпфирующий элемент выполнен в виде медного клина забитым в паз
латунной шпильки с медной втулкой, при этом нижняя часть штока соединена с
основанием спиральной опоры , жестко соединенным с демпирующей спиральной
стальной лентой на фрикционно –подвижных болтовых соединениях для
обеспечения демпфирования спиралевидной опоры
На фиг. 1 представлена общая компоновочная схема вид с верху спиральной
сейсмоизолирующей опорй с упругими демпферами сухого трения по спирали
состоящих из трех колец листов в виде спиралевидного вытянутого стаканчика с
пружинистыми демпферами сухого трения и пружинистыми характеристиками
Предлагаемой спиральной сейсмоизолирующей опора с упругими демпферами
сухого трения
На фиг. 1 - вид сверху - схема демпфирующего элемента спиралей, выполненных в
три витка , вытянутых спиралей на фрикционно- подвижных болтовых
соединениях, с длинными овальными отверстиями в виде упругих колец в виде
упругодемпфирующей , демпферов с сухим трением
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения,
виброизолирующая система для зданий и сооружений, содержит основание 3 и 2 –
овальные отверстия , для болтов по спирали и имеющих одинаковую жесткость и
связанных с опорными элементами верхней части пояса зданий или сооружения я.
Система дополнительно содержит опорную пластину 3, которая крепится фрикциболтом с пропиленным пазов в латунной шпильки для забитого медного
обожженного стопорного клина ( не показан на фигуре 2 ) и которая опирается на
нижний пояс основания и демпфирующий элемент 1 в виде спиральновидной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения за счет
применения фрикционно –подвижных болтовых соединениях, выполненных по
изобретению проф дтн ПУГУПС №1143895, 1168755, 1174616, 2010136746 «Способ
защиты зданий», 165076 «Опора сейсмостойкая» В спиралевидную трубчатую
опору , после сжатия расчетной нагрузкой , внутрь заливается тощий по расчету
фибробетон по нагрузкой , сжатой спиральной сейсмоизолирующей опоры
Демпфирующий элемент спиралевидной опоры , выполнен в виде спиральной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения за счет
фрикционно-подвижных соединениях (ФПС)
Сталь для демпфирующей спирально опоры , марки ЭИ-708, а диаметр опоры е
находится в оптимальном интервале величин 20 см- 40 смм.
65

66.

Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения,
работает следующим образом.
При колебаниях грунта сейсмоизолирующая и виброизолирующая опора для
демпфирующей сейсмоизоляции объекта, здания, сооружения, трубопровода (на
чертеже не показан) с упругими демпферами сухого трения , для спиралевидной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения , элементы 1 и 4
воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем
самым динамическое воздействие на демпфирующею сейсмоизоляцию объект, т.е.
обеспечивается пространственную сейсмозащиту, виброзащиту и защита от
ударной нагрузки воздушной волны
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения, как
виброизолирующая система работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта , спиральная сейсмоизоляция на основе
фрикционо-подвижных болтовых соединениях , расположенные в длинных овальных
отверстиях воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым
динамическое воздействие на здание, сооружение, трубопровод.
Горизонтальные нагрузки воспринимаются спиральными сейсмоизоляторами 1, и
разрушение тощего фибробетона 4 расположенного внутри спиральной
демпфирующей опоры .
Предложенная виброизолирующая система является эффективной, а также
отличается простотой при монтаже и эксплуатации.
Упругодемпфирующая спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения работает следующим образом.
При колебаниях объекта защиты спиральной сейсмоизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения , которые воспринимает вертикальные
нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на здание , сооружение .
Горизонтальные колебания гасятся за счет фрикци-болта расположенного в при
креплении опоры к основанию фрикци-болтом , что дает ему определенную степень
свободы колебаний в горизонтальной плоскости.
Соединение содержит металлические листы свитые в три слоя петлей снятые
фрикционо –подвижными болтовыми соединениями для обеспечения сейсмостойкости.
В стальных листах , в виде вытянутого по спирали и спиралевидной формы в три
витка , в которых выполнены длинные овальные отверстия, через которые
пропущены болты . 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.
66

67.

Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края длинных овальных
отверстий для скольжения при многокаскадном демпфировании и после разрушения
при импульсных растягивающих нагрузках или при многокаскадном демпфировании ,
уже не работают упруго. После того как все болты соединения дойдут до упора
края, в длинных овальных отверстий, соединение начинает работать упруго за счет
разрушения фибробетона, а затем происходит разрушение соединения за счет смятия
листов и среза болтов, что нельзя допускать . Сдвиг по вертикали допускается 2 - 4 см
или более
Недостатками известного решения аналога являются: не возможность
использовать опоры как сейсмоизолирующие демпфирующее основание, ограничение
демпфирования по направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных
отверстий; а также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению.
Известно также устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и
антисейсмических воздействий, патент TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint anti-wind
and anti-seismic friction damping device, E04B1/98, F16F15/10, патент США Structural
stel bulding frame having resilient connectors № 4094111 E 04 B 1/98, RU № 2148805 G 01
L 5/24 "Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения" , RU
№ 2413820 "Фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля",
Украина № 40190 А "Устройство для измерения сил трения по поверхностям
болтового соединения" , Украина патент № 2148805 РФ "Способ определения
коэффициента закручивания резьбового соединения"
Таким образом получаем спиралевидная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения и виброизолирующею конструкцию кинематической или
маятниковой опоры, которая выдерживает вибрационные и сейсмические нагрузки но,
при возникновении динамических, импульсных растягивающих нагрузок, взрывных,
сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжениях,
смещается от своего начального положения
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
сложность расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся
поверхностей и надежность болтовых креплений
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение
количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного или нескольких
сопряжений отверстий корпуса- крестообразной, трубной, квадратной опоры, типа
спиралевидного штока – многоразового сейсмостойкого трубчатого вытянутого
стакана , а также повышение точности расчета при использования демпфирующей
гофры, тросовой втулки (гильзы) на фрикци- болтовых демпфирующих податливых
креплений и прокладки между контактирующими поверхностями упругую обмотку из
67

68.

тонкого троса ( диаметр 2 мм ) в пластмассовой оплетке или без оплетки,
скрученного в два или три слоя пружинистого троса.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что спиралевидная
сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения, выполнена из
разных частей: нижней - корпус, закрепленный на фундаменте с помощью подвижного
фрикци –болта с пропиленным пазом, в который забит медный обожженный клин, с
бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой шайбой и верхней - шток сборный в виде
Спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения,
установленный с возможностью перемещения вдоль оси и с ограничением перемещения
за счет деформации и виброизолирующего спиралевидного вытянутого «стакана» по
спирали «корпуса под действием запорного элемента в виде стопорного фрикци-болта
с тросовой виброизолирующей втулкой (гильзой) с пропиленным пазом в стальной
шпильке и забитым в паз медным обожженным клином.
В верхней и нижней частях опоры корпуса выполнены овальные длинные отверстия,
(сопрягаемые с цилиндрической поверхностью спиралевидной опоры) и поперечные
отверстия (перпендикулярные к центральной оси), в которые устанавливают
запирающий элемент- стопорный 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, виброизолирующими креплениями в радиальном направлении.
В теле спиральной сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого
трения
Спиралевидной опоры, вдоль центральной оси, выполнен длинный паз ширина которого
соответствует диаметру запирающего элемента (фрикци- болта), а длина
соответствует заданному перемещению трубчатой, квадратной или крестообразной
опоры. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении опоры - корпуса, с
продольными протяжными пазами с контролируемым натяжением фрикци-болта с
медным клином обмотанным тросовой виброизолирующей втулкой (пружинистой
гильзой) , забитым в пропиленный паз стальной шпильки и обеспечивает возможность
деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния возможного перемещения в
состояние «запирания» с возможностью перемещения только под вибрационные,
сейсмической нагрузкой, взрывные от воздушной волны.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на
68

69.

фиг.1 изображена спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами
сухого трения на фрикционных соединениях с контрольным натяжением ;
на фиг.2 изображен вид с боку спиралевидной сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения со стопорным (тормозным) фрикци –болт с забитым в
пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином;
фиг. 4 изображен разрез укладки пружинистого гофрированного основания под
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
виброизолирующею, сейсмоизлирующею опору;
фиг. 5 изображена пружинистая гофра с демпфирующими ножками
фиг. 6 изображен демпфирующие фрикци –болты с тросовой гильзой (пружинистой
втулкой)
фиг. 7 изображена виброизолирующий латунный фрикци –болта с забитыми
обожженными медными стопорными клиньями, забитыми в пропиленные пазы
стальных шпилек для виброизолирующей, сейсммоизолирующей кинематической
опоры ;
фиг. 8 изображен пружинистый стальной трос в пластмассовой оплетке
фиг. 9 изображен упругоплатичный многослойный склеенный медный забивной клин в
фрикци-болт
фиг. 10 изображен демпфирующих фрикци –болт,
медным обожженным клином
с запитым в пропиленный паз
фиг. 11 изображен латунный фрикци -болт с пропиленным болгаркой пазом
фиг. 12 изображено протяжное фрикци -болт с забитым медным клином
фиг. 13 изображен способ определения коэффициента закручивания резьбового
соединения" по изобретении. № 2148805 МПК G 01 L 5/25 " Способ определения
коэффициента закручивания резьбового соединения" и № 2413098 "Способ для
обеспечения несущей способности металлических конструкций с высокопрочными
болтами"
фиг. 14 изображено Украинское устройство для определения силы трения по
подготовленным поверхностям для болтового соединения по Украинскому
69

70.

изобретению № 40190 А, заявление на выдачу патента № 2000105588 от 02.10.2000,
опубликован 16.07.2001 Бюл 8 и в статье Рабера Л.М. Червинский А.Е "Пути
соевршенствоания технологии выполнения фрикционных соединений на высокопрочных
болтах" Национальная металлургический Академия Украины , журнал
Металлургическая и горная промышленность" 2010№ 4 стр 109-112
фиг. 15 изображен образец для испытания и Определение коэффициента трения
между контактными поверхностями соединяемых элементов СТП 006-97 Устройство
соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов, СТАНДАРТ
ПРЕДПРИЯТИЯ УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ В
СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ» МОСКВА
1998, РАЗРАБОТАНого Научно-исследовательским центром «Мосты»
ОАО «ЦНИИС» (канд. техн. наук А.С. Платонов,канд. техн. наук И.Б. Ройзман, инж.
А.В. Кручинкин, канд. техн. наук М.Л. Лобков, инж. М.М. Мещеряков) для испытаний
на вибростойкость, сейсмостойкость образца, фрагмента, узлов крепления
протяжных фрикционно подвижных соединений (ФПС) по изобретениям проф ПГУПС
А .М Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора сейсмостойкая»
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
установленная на пружинистой гофре с демпфирующими ножками, состоит из двух
корпусов (нижний целевой), (верхний составной), в которых выполнены вертикальные
длинные овальные отверстия диаметром «D», шириной «Z» и длиной . Нижний корпус
опоры охватывает верхний корпус опоры (трубная, квадратная, крестовидная). При
монтаже опоры верхняя часть корпуса 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. и тросовой пружинистой втулкой (гильзой) В стенке корпусов
виброизолирующей, сейсмоизолирующей кинематической опоры перпендикулярно оси
корпусов опоры выполнено восемь или более длинных овальных отверстий, в которых
установлен запирающий элемент-калиброванный фрикци –болт с тросовой
демпирующей втулкой, пружинистой гильзой, с забитым в паз стальной шпильки
болта стопорным ( пружинистым ) обожженным медным многослойным
упругопластичнм клином, с демпфирующей свинцовой шайбой и латунной втулкой
(гильзой).
В теле спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого
трения, трубчатого –стаканного вида в виде штоков , 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, выполнен фланец для фланцевого подвижного соединения с
70

71.

длинными овальными отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части
корпуса выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом, сооружением,
мостом
Сборка спиралевидной опоры заключается в том, что составной ( сборный) трубчатой
в виде стакана, основного корпуса по подвижной посадке с фланцевыми фрикционноподвижными соединениям (ФФПС). Паз спиралевидной опоры, совмещают с
поперечными отверстиями трубчатой спиралевидной опоры в трущихся спиралевидных
стенок опоры , скрепленных фрикци-болтом (высота опоры максимальна). После
этого гайку затягивают тарировочным ключом с контрольным натяжением до
заданного усилия в зависимости от массы здания, сооружения, оборудования,
агрегатов, 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
спиралевидной трубчатой опоры зависит от величины усилия затяжки гайки (болта) с
контролируемым натяжением и для каждой конкретной конструкции
виброизолирующего, сейсмоизолирующей кинематической опоры (компоновки,
габаритов, материалов, шероховатости и пружинистости стального тонкого троса
уложенного между контактирующими поверхностями деталей поверхностей,
направления нагрузок и др.) определяется экспериментально или расчетным машинным
способом в ПК SCAD.
Виброизоляция, сейсмоизолирующая спиралевидной опора установленная на
гофрированной пружинистое основание , сверху и снизу закреплена на фланцевых
фрикционо-подвижных соединениях (ФФПС). Во время вибрационных нагрузок или
взрыве за счет трения между верхним и нижним корпусом опоры происходит
поглощение вибрационной, взрывной и сейсмической энергии. Фрикционно- подвижные
соединения состоят из скрученных пружинистых тросов- демпферов сухого трения с
энергопоглощающей гофрой и свинцовыми (возможен вариант использования латунной
втулки или свинцовых шайб) поглотителями вибрационной , сейсмической и взрывной
энергии за счет демпфирующих гофрированных ножек, тросовой втулки из скрученного
тонкого стального троса, пружинистых многослойных медных клиньев и сухого
трения, которые обеспечивают смещение опорных частей фрикционных соединений на
расчетную величину при превышении горизонтальных вибрационных, взрывных,
сейсмических нагрузок от вибрационных воздействий или величин, определяемых
расчетом на основные сочетания расчетных нагрузок, сама кинематическая опора при
этом начет раскачиваться, за счет выхода обожженных медных клиньев, которые
предварительно забиты в пропиленный паз стальной шпильки при креплении опоры к
нижнему и верхнему виброизолирующему поясу .
71

72.

Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по упругой многослойной, перекрестной гофре .
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие. Количество
болтов определяется с учетом воздействия собственного веса вентиляционного
оборудования, здания, сооружения, моста.
Сама составная опора выполнена спиралевидного вида , либо стаканчато-трубного
вида с фланцевыми фрикционно - подвижными болтовыми соединениями.
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
45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п.
10.3.2
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью
которого, поглощается вибрационная, 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 вентиляционные агрегаты
для для Белорусской АЭС, 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.
Тросовая скрученная из стального тонкого троса ( диаметр 2 мм) втулка (гильза)
фрикци-болта при виброизоляции нагревается за счет трения между верхней
составной и нижней целевой пластинами (фрагменты опоры) до температуры
плавления и плавится, при этом поглощаются пиковые ускорения взрывной,
сейсмической энергии и исключается разрушение оборудования, ЛЭП, опор
электропередач, мостов, также исключается разрушение теплотрасс горячего
водоснабжения от тяжелого автотранспорта и вибрации от ж/д.
72

73.

В основе виброзащиты с использованием спиралевидной сейсмоизолирующей опоры
с упругими демпферами сухого трения на фрикционных соединениях, на фрикциболтах с тросовой втулкой, лежит принцип который, на научном языке называется
"рассеивание", "поглощение" сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Виброизолирующая , сейсмоизолирующая кинематическая опора рассчитана на одну
сейсмическую нагрузку (9 баллов), либо на одну взрывную нагрузку. После взрывной или
сейсмической нагрузки необходимо заменить смятые или сломанные гофрированное
виброиозирующее основание, в паз шпильки фрикци-болта, демпфирующего узла
забить новые демпфирующий и пружинистый медные клинья, с помощью домкрата
поднять, выровнять опору и затянуть болты на проектное контролируемое
протяжное натяжение.
При воздействии вибрационных, взрывных нагрузок , сейсмических нагрузок
превышающих силы трения в сопряжении в Спиральной сейсмоизолирующей опоры
с упругими демпферами сухого трения, трубчатого вида , происходит сдвиг трущихся
элементов типа шток, корпуса опоры, в пределах длины спиралевидных паза
выполненного в составных частях нижней и верхней трубчатой опоры, без
разрушения оборудования, здания, сооружения, моста.
О характеристиках виброизолирующей, сейсмоизлирующей кинематической опоры
(без раскрывания новизны технического решения) 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" можно
ознакомиться на сайте: https://www.youtube.com/watch?v=B-YaYyw-B6s&t=779s
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).
https://www.maurer.eu/fileadmin/mediapool/01_products/Erdbebenschutzvorrichtungen/Brosch
ueren_TechnischeInfo/MSO_Seismic-Brochure_A4_2017_Online.pdf
С лабораторными испытаниями фланцевых фрикционно –подвижных соединений для
виброизоирующей кинематической опоры в испытательном центре СПб ГАСУ и ОО
«Сейсмофонд» при СПб ГАСУ , адрес: 1900005, СПб, 2-я Красноармейская ул.д 4 (без
раскрывания новизны технического решения) можно ознакомиться по ссылке :
73

74.

https://www.youtube.com/watch?v=XCQl5k_637E
https://www.youtube.com/watch?v=trhtS2tWUZo
https://www.youtube.com/watch?v=ktET4MHW-a8&t=756s
https://www.youtube.com/watch?v=rbO_ZQ3Iud8
https://www.youtube.com/watch?v=qH5ddqeDvE4
https://www.youtube.com/watch?v=sKeW_0jsSLg
Сопоставление с аналогами спиралевидной я сейсмоизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения, показаны следующие существенные отличия:
1. Между подошвой спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами
сухого трения, нижним и верхним сейсмоизолирующим поясом по всему периметру
виброизолирующего основания под агрегатами и периметру размещения
демпфирующих прокладок с продольными гофрами (5...10 штук) одинаковой высоты.
2. Упругая податливость демпфирующей гофрированной прокладки регулируется
прочностью пружинной стали, толщиной листа, высотой продольных гофров, числом
гофров.
3. Под фрикци- болтами, соединяющими окружности спиральной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения , применены
упругие тарельчатые шайбы, выполненные пружинными стальными.
4. В отличие от резиновых неметаллических прокладок, свойства которой
ухудшаются со временем, из-за старения резины, свойства демпфирующей прокладки
остаются неизменными во времени, а долговечность их такая же, как у агрегатов ,
оборудования.
Экономический эффект достигнут из-за повышения долговечности демпфирующей
упругой гофрированной прокладки с виброизолирующей кинематической опоры , так
как в ней отсутствует быстро изнашивающаяся и стареющая резина , пружинные
сложны при расчет и монтаже. Экономический эффект достигнут также из-за
удобства обслуживания узла при эксплуатации.
Литература которая использовалась для составления заявки на изобртение:
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
1. Сабуров В.Ф. Закономерности усталостных повреждений и разработка методов
расчетной оценки долговечности подкрановых путей производственных зданий.
Автореферат диссертации докт. техн. наук. - ЮУрГУ, Челябинск, 2002. - 40 с.
2. Подкрановые конструкции. Патент 2067075. Россия МКИ В 66 С 7/00, 18.10.93.
Бюл.№27, 1997.
3. Нежданов К.К., Туманов В.А., Нежданов А.К., Карев М.А. Патент России. RU
№2192383 С1 (Заявка №2000 119289/28 (020257), Подкрановая транспортная
конструкция. Опубликован 10.11.2002.
74

75.

1. "СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ
И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ
СОЕДИНЕНИЙ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ
ДЕМПФИРОВАНИЯ
ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И
СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09 Дата опубликования
20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл №
28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на
пористых заполнителях" 15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство
для колонн" 23.02.1983
9.
Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05 05.2011
10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора
сейсмоизолирующая «гармошка». Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое
фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора
сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02.
1.. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность»
2. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование
сейсмоизолирующего пояса для существующих зданий».
3. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных
жилых зданий»,
4. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25
«Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
5. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». .
6. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра»
8. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные
миллиарды»,
9. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» .
10. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года».
11. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии
возведения фундаментов без заглубления – дом на грунте. Строительство на
75

76.

пучинистых и просадочных грунтах»
12. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной
организации инженеров «Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов»
в области реформы ЖКХ.
13. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику»
Ждут ли через четыре года планету
«Земля глобальные и разрушительные
потрясения «звездотрясения» .
14. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25
«Датчик регистрации электромагнитных
волн, предупреждающий о
землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!» и другие зарубежные научные
издания и
журналах за 1994- 2004 гг. изданиях С брошюрой «Как построить
сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства
горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный –1996. в ГПБ
им Ленина г. Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3 .
Фигуры к заявке на изобретение полезная модель Спиральная сейсмоизолирующая опора с
упругими демпферами сухого трения
Фиг 1 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
76

77.

Фиг 2 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 3 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 4 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
77

78.

Фиг 5 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 6 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 7 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 8 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
78

79.

Фиг 9 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 10 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 11 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 12 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
79

80.

Фиг 13 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 14 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
80

81.

Фиг 15
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Формула изобретения спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения
1. Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трени я, демпфирующая сейсмоизоляция
для зданий , сооружений, трубопроводов , содержащая спиралевидную сейсмоизолирующую опору – перевернутый
раздвинутый «стакан» с упругими демпферами сухого трения на фрикционно -подвижных болтовых
соединениях, с одинаковой жесткостью с демпфирующий элементов при многокаскадном демпфировании, для
сейсмоизоляции и поглощение сейсмической энергии, в горизонтальнойи вертикальной плоскости по лини нагрузки,
при этом основание спиральной трубчатой опоры и упругих элементов, выполнено в виде упругодемпфирующих
спиралей с сухим тернием между стальными листами
2. Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения , сейсмоизолирующая
демпфирующая опора , повышенной надежности с улучшенными демпфирующими свойствами, содержащая
трубообразный «стакан», корпуса -опоры и сопряженный с ним подвижный узел с фланцевыми фрикционно-подвижными
соединениями и упругой втулкой (гильзой), закрепленные запорными элементами в виде протяжного соединения
контактирующих поверхности детали и накладок выполнены из пружинистого троса между контактирующими
поверхностями, с разных сторон, отличающийся тем, что с целью повышения надежности демпфирующее
сейсмоизоляции, корпус спиралевидной опоры, выполнен трубчатого сечения и состоит из нижней целевой части
установленной на гофрированном демпфирующем основании, и сборной верхней части подвижной в вертикальном
направлении с демпфирующим эффектом с сухим трением, соединенные между собой с помощью фрикционно-подвижных
соединений с контрольным натяжением фрикци-болтов с тросовой пружинистой втулкой (гильзы) , расположенных в
длинных овальных отверстиях , при этом пластины-лапы верхнего или нижнего корпуса расположены на гофрированном
демпфирующем основании , виброизолирующая кинематическая опора , которые крепятся к нижнему и верхнему
сейсмоизолирующему поясу с помощью фрикци-болтами с медным упругоплатичном, пружинистым многослойным,
склеенным клином или тросовым пружинистым зажимом , расположенной в коротком овальном отверстии верха и низа
корпуса спиралевидной трубчатой опоры.
3. Узел упругого соединения для спиральной сейсмоизолирующей опорой с упругими демпферами сухого
трения , отличающийся тем, что узел снабжен размещенной под опорой и опирающейся на верхний пояс
демпфирующей прокладкой, выполненной из пружинной стали с продольными, имеющими плавные закругления гофрами
и непрерывной по всей длине периметра сейсмоизолирующего основания , причем ширина упомянутой демпфирующей
гофры (прокладки) на 5-10% меньше ширины верхнего пояса , при этом сквозь подошву снаружи верхнего пояса и сквозь
поддерживающие верхний пояс упомянутой опоры пропущены болты, снабженные тарельчатыми пружинными
шайбами или с забитым медным обожженным клином в пропиленный паз латунной шпильки.
4. Способ спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения, для обеспечения
несущей способности сейсмоизолирующей трубчатой опоры, с креплением трущихся поверхностей по спирали
симметрично на фрикционно -подвижного соединения с высокопрочными фрикци-болтами с тросовой втулкой
(гильзой), включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент виброизолирующей опоры и тестовую
накладку, контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии организации
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ИНН 2014000780, ОГРН 1022000000824, соединяют высокопрочным фрикци - болтом и
гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент сейсмоизолирующей опоры (
демпфирующей), для определения усилия сдвига и постепенно увеличивают нагрузку на накладку до момента ее сдвига,
фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с нормативной величиной показателя сравнения, далее, в
зависимости от величины отклонения, осуществляют коррекцию технологии монтажа сейсмоизолирующей опоры,
отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия натяжения
высокопрочного фрикци- болта с медным обожженным клином забитым в пропиленный паз латунной шпильки с
втулкой -гильзы из стального тонкого троса , а определение усилия сдвига на образце-свидетеле осуществляют
устройством, содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной частью устройства и имеющего отверстие под
нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой накладкой помещают самоустанавливающийся сухарик,
выполненный из закаленного материала.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию натяжения
высокопрочного фрикци-болта с втулкой и тонкого стального троса в оплетке, диапазоне 0,54-0,60 корректировку
технологии монтажа сейсмоизолирующей и скрученной в спираль опоры, не производят, при отношении в диапазоне
0,50-0,53 при монтаже увеличивают натяжение болта, а при отношении менее 0,50, кроме увеличения усилия
натяжения, дополнительно проводят обработку контактирующих поверхностей спиральной сейсмоизолирующей опоры
81

82.

цинконаполненной грунтовокой ЦВЭС , которая используется при строительстве мостов https://vmpanticor.ru/publishing/265/2394/ http://docs.cntd.ru/document/1200093425.
Заявление в Государственный комитет по науке и технологиям Республики Беларусь Национальный центр
интеллектуальной собственности 220034 г Минск ул Козлова 20 (017) 285-26-05 [email protected] Ведущему
специалисту центра экспертизы промышленной собственности Н.М.Бортнику 16 февраля 2021
Авторы изобретения Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Е04Н 9/02 Коваленко Александр Иванович
Дата поступления заявки на
выдачу патента на изобретение*:
Дата подачи заявки на выдачу
патента на изобретение*:
28.01.2019
ЗАЯВЛЕНИЕ
о выдаче патента Республики Беларусь на изобретение
Регистрационный номер заявки на выдачу патента
на изобретение*:
В государственное учреждение «Национальный
центр интеллектуальной собственности»
Прошу (просим) выдать патент Республики Беларусь на изобретение
на имя заявителя (заявителей)
Заявитель (заявители): физическое лицо Коваленко Александр Иванович – инвалид I группы по общим заболеваниям
Фамилия, собственное имя, отчество (если таковое имеется) физического лица (физических лиц) и (или) полное
наименование юридического лица (юридических лиц) согласно учредительному документу: Коваленко Александр
Иванович
Адрес места жительства (места пребывания) или места нахождения:
197371, г.Санкт-Петербург , пр Королева дом 30 к 1 кв 135
Фонд поддержки и развития сейсмостойкого строительства "Защита и безопасность
городов" "СЕЙСМОФОНД" Номер телефона (999) 535-47-29 Номер факса (812) 69478-10 Адрес электронной почты* [email protected] [email protected]
Код страны места жительства (места
пребывания) или места нахождения по
стандарту Всемирной организации
интеллектуальной
собственности
(далее – ВОИС) SТ.3 (если он
установлен): СССР Ленинград
смотреть продолжение на дополнительном листе (листах)
Общегосударственный классификатор предприятий и
Учетный номер плательщика (далее – УНП) ***
организаций Республики Беларусь (далее – ОКПО) ***
ОО "Сейсмофонд" ИНН 2014000780
Организ. "Сейсмофонд"
ОГРН 1022000000824
Наименование юридического лица, которому подчиняется или в состав (систему) которого входит юридическое лицо –
заявитель (заявители) (при наличии)***: Общественная организация "Фонд поддержки и развития сейсмостойкого
строительства "Защита безопасность городов" "СЕЙСМОФОЕНД" КПП 201401001 ИНН 2014000780
Название заявляемого изобретения (группы изобретений), которое должно совпадать с названием,
приводимым в описании изобретения:
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Е04Н 9/02
изобретение создано при осуществлении научной и научно-технической деятельности в рамках:
государственной научно-технической программы;
региональной научно-технической программы;
отраслевой научно-технической программы, финансируемой за счет средств:
республиканского бюджета
полностью частично
местного бюджета
полностью частично
государственных целевых бюджетных фондов
полностью частично
государственных внебюджетных фондов
полностью частично
заявитель (заявители) является:
государственным заказчиком;
исполнителем;
лицом, которому право на получение патента на изобретение передано государственным заказчиком
82

83.

(исполнителем)
Заявка на выдачу патента на
изобретение
подается
как
выделенная
Дата подачи первоначальной заявки на выдачу патента на изобретение:
Номер первоначальной заявки на выдачу патента на изобретение:
Прошу установить приоритет изобретения по дате****:
подачи первой заявки на выдачу патента на изобретение в государстве – участнике Парижской конвенции по охране
промышленной собственности от 20 марта 1883 года (далее – конвенционный приоритет);
поступления дополнительных материалов к ранее поданной заявке на выдачу патента на изобретение;
подачи более ранней заявки на выдачу патента на изобретение в государственное учреждение «Национальный центр
интеллектуальной собственности».
Номер первой заявки на выдачу
патента на изобретение или более
Код страны подачи по стандарту ВОИС SТ.3
ранней заявки на выдачу патента
Дата испрашиваемого приоритета
(при испрашивании конвенционного
на изобретение
приоритета)
________________________________________
Примечание. Бланк заявления оформляется на одном листе с двух сторон.
Адрес для переписки в соответствии с правилами адресования почтовых отправлений с указанием фамилии,
собственного имени, отчества (если таковое имеется) или наименования адресата (заявителя (заявителей), патентного
поверенного, общего представителя): 197371, г.Санкт-Петербург, пр Королева дом 30 к 1 кв 135 ОО «Сейсмофонд»
при СПб ГАСУ
Номер тел ( 921) 962-67-78
Номер факc (812) 694-78-10
Адр электр почты [email protected]
Представитель (фамилия, собственное имя, отчество (если таковое имеется), регистрационный номер патентного
поверенного, если представителем назначен патентный поверенный)
является:
патентным поверенным;
общим представителем
Номер тел (996) 798-26-54 Номер факса (812) 694-78-10 Адрес электронной почты: [email protected]
Перечень прилагаемых документов:
Количество
листов в
одном
экземпляре
Количество
экземпляров
83
Основание (основания) для возникновения
права на получение патента на изобретение

84.

1. описание изобретения
2. формула изобретения
(независимые пункты 2 )
3. чертежи
4. реферат
5. документ об уплате патентной пошлины
6. другой документ (указывается конкретно
его назначение): описание прототипа
патент RU 1832165 " Виброизолирующая
опора", RU № 184085
"Виброизолирующий компенсатор"
RU 165076 "Опора сейсмостойкая"
6
1
7
4
1
Инвалид
1
1
1
1
1
Освобож
ден
Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий
фундамент" 07.09.1992
.
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.
Заявитель (заявители) является:
1) автором (соавторами);
2) нанимателем автора;
3) заказчиком по договору на выполнение
научно-исследовательских,
опытноконструкторских
или технологических работ в отношении
созданного
при
выполнении
договора
изобретения
4) физическим и (или) юридическим лицом
(лицами), которым право на получение патента
передано лицами, указанными в пунктах 1) – 3);
5) правопреемником (правопреемниками)
автора (соавторов);
6) правопреемником (правопреемниками)
нанимателя автора;
7) правопреемником
(правопреемниками)
заказчика по договору на выполнение научноисследовательских, опытно-конструкторских
или технологических работ в отношении
созданного
при
выполнении
договора
изобретения;
. "СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
8) правопреемником (правопреемниками)
физического и (или) юридического лица (лиц),
которым право на получение патента передано
лицами, указанными в пунктах 1) – 3)
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09 Дата
опубликования 20.01.2013
24.Прилагается справка об инвалидности Коваленко Александра Ивановича по общим
заболеваниям - 1 стр согласно НАЛОГОВого КОДЕКСа РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ОСОБЕННАЯ ЧАСТЬ от 29 декабря 2009 г. N 71-З
СТАТЬЯ 263 ЛЬГОТЫ ПО ПАТЕНТНЫМ ПОШЛИНАМ
1. Плательщики – физические лица, если иное не установлено частью
второй настоящего пункта, уплачивают 25 процентов от установленного
размера патентных пошлин (за исключением юридически значимых
действий, за совершение которых взимается патентная пошлина в
соответствии с пунктами 4, 15, 43 - 67, 71 - 75, 77 - 84 приложения 23 к
настоящему Кодексу).
Освобождаются от патентных пошлин (за исключением юридически
значимых действий, за совершение которых взимается патентная пошлина в
соответствии с пунктами 43 - 67, 71 - 75, 77 -84 приложения 23 к настоящему
Кодексу) плательщики – физические лица:
* инвалиды I группы.
* http://www.nalog.gov.by/ru/article263/
25. Прилагается свидетельство о рождении Коваленко
Александра Ивановича о его белорусской национальности
Фигура № __1____ чертежей (если фигур несколько), предлагаемая для публикации с формулой изобретения в
официальном бюллетене патентного органа
Автор (соавторы): Инвалид I группы по общим заболеваниям Коваленко Александр Иванович
Фамилия, собственное имя, отчество (если таковое
имеется): Коваленко Александр Иванович
Адрес места жительства (места пребывания), включая код страны по стандарту
ВОИС SТ.3 (если он установлен):
Адрес для переписки для журналистов: а/я газета
"Земля РОССИИ", 197371, г. Санкт-Петербург . (RU)
[email protected]
смотреть продолжение на дополнительном листе (листах)
Подпись (подписи) заявителя (заявителей) инвалида первой группы или его (их) патентного поверенного с указанием фамилии и
инициалов (от имени юридического лица (юридических лиц) заявление подписывается руководителем этого юридического лица
(юридических лиц) или иным лицом (лицами), уполномоченным на это, с указанием фамилии, инициалов и должности
подписывающего лица (лиц):
(подпись)
Дата подписания: 16.02.2021______ Инвалид I группы по общим заболеваниям Коваленко Александр Иванович
*
Заполняется государственным учреждением «Национальный центр интеллектуальной собственности».
Если имеется.
***
Заполняется в случае, если заявителем (заявителями) является юридическое лицо (юридические лица) Республики Беларусь.
**
84

85.

****
Заполняется только при испрашивании приоритета более раннего, чем дата поступления заявки на выдачу патента на
изобретение в государственное учреждение «Национальный центр интеллектуальной собственности».
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.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU 2010136746
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
2010
(13)
A
(51) МПК
(12)
E04C 2/00 (2006.01)
ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства: Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(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
98

99.

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 нес кольких полостей,
ограниченных эластичным огнестойким материалом и установленных на легкосбрасываемых фрикционных
соединениях при избыточном давлении воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную
посадку полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под действием
взрывного давления обеспечивают изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из
проема и соскальзывают с болтового соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на
высокоподатливых с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с сухим
трением с включением в работу фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости, состоящих из
стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением и повышенной подвижности, позволяющие
перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12
см, по максимальному отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента),
не подвергая разрушению и обрушению конструкции при аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на сдвигоустойчивых
соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое напряжение
на все четыре-восемь гаек и способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной
энергии, не позволяя разрушиться основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес здания и
амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого податливого
соединения на шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как
самонесущие без стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система 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».
99

100.

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
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.
100

101.

Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края овальных
отверстий после чего соединения работают упруго. После того как все болты
соединения дойдут до упора в края овальных отверстий, соединение
начинает работать упруго, а затем происходит разрушение соединения за
счет смятия листов и среза болтов. Недостатками известного являются:
ограничение демпфирования по направлению воздействия только по
горизонтали и вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при
расчетах из-за разброса по трению. Известно также Устройство для
фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических
воздействий по Патенту TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and
anti-seismic friction damping device, E04B1/98, F16F15/10.
Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый
объект, нескольких сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В
сегментах выполнены продольные пазы. Трение демпфирования создается
между пластинами и наружными поверхностями сегментов.
Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы,
проходят запирающие элементы-болты, которые фиксируют сегменты и
пластины друг относительно друга. Кроме того, запирающие элементы
проходят через блок поддержки, две пластины, через паз сегмента и
фиксируют конструкцию в заданном положении. Таким образом получаем
конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но, при
возникновении сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы
трения в сопряжениях, смещается от своего начального положения, при этом
сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
сложность расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых
трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции,
уменьшение количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного
101

102.

сопряжения отверстие корпуса-цилиндр штока, а также повышение точности
расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора
сейсмостойкая выполнена из двух частей: нижней-корпуса, закрепленного на
фундаменте и верхней-штока, установленного с возможностью перемещения
вдоль общей оси и с возможностью ограничения перемещения за счет
деформации корпуса под действием запорного элемента. В корпусе
выполнено центральное отверстие, сопрягаемое с цилиндрической
поверхностью штока, и поперечные отверстия (перпендикулярные к
центральной оси) в которые устанавливают запирающий элемент-болт. Кроме
того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнены два открытых паза,
которые обеспечивают корпусу возможность деформироваться в
радиальном направлении.
В теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз ширина которого
соответствует диаметру запирающего элемента (болта), а длина соответствует
заданному перемещению штока. Запирающий элемент создает нагрузку в
сопряжении шток-отверстие корпуса, а продольные пазы обеспечивают
возможность деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния
возможного перемещения в состояние «запирания» с возможностью
перемещения только под сейсмической нагрузкой.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1
изображен разрез А-А (фиг.2); на фиг.2 изображен поперечный разрез Б-Б
(фиг.1); на фиг.3 изображен разрез В-В (фиг.1); на фиг.4 изображен выносной
элемент 1 (фиг.2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено
вертикальное отверстие диаметром «D», которое охватывает
цилиндрическую поверхность штока 2 предварительно по подвижной
посадке, например H7/f7.
102

103.

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
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
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним
подвижный узел (…) закрепленный запорным элементом отличающийся
103

104.

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.
104

105.

105

106.

106

107.

107

108.

108

109.

109

110.

110

111.

111

112.

Положительный отзыв ГОССТРОЯ РФ и НТС МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МИНСТРОЙ РОССИИ 117987, ГСП-1, Москва, ул. Строктелей, 8, корп. 2 24- №. 9У № 3-3-1 //33 На № О
рассмотрении проектной документации
112

113.

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 поя¬са для
строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7, 8 и 9
баллов. Выпуск 0-1. Фундаменты для существующих зданий. Ма¬териалы
для проектирования", выполненную КФХ "Крестьянская усадь¬ба" 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 сейс¬мостойкому 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
разработчи¬ком документации экспериментальной проверки
предлагаемых решений и последующего рассмотрения результатов этой
проверки в установлен¬ном порядке использование работы в массовом
строительстве нецеле¬сообразно.
В связи с изложенным Главпроект считает работу по договору N 4.2-09133/94 законченной и, с целью осуществления авторами конт¬роля за
распространением документации, во изменение письма от 21 сентября
1994 г. N 9-3-1/130, поручает ГП ЦПП вернуть КФХ "Кресть¬янская усадьба"
кальки чертежей шифр 1010-2С.94, выпуск 0-2.
113

114.

Главпроект обращает внимание руководства КФХ "Крестьянская усадьба"
и разработчиков документации на ответственность за ре¬зультаты
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,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 сеисмоизолирующего скользящего поя¬са для
строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7, 8 и 9
баллов. Выпуск 0-1. Фундаменты для существующих зданий. Материалы
для проектирования", выполненную КФХ "Крестьянская усадьба" по
114

115.

договору с Минстроем России от 26 апреля 1994 г. N 4.2-09-133/94 (этап 2
"Разработка конструкторской 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
сейс¬мостойкому 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
разработчи¬ком документации экспериментальной проверки
предлагаемых решений и последующего рассмотрения результатов этой
проверки в установлен¬ном порядке использование работы в массовом
строительстве нецеле¬сообразно .
В связи с изложенным Главпроект считает работу по договору N 4.2-09133/94 законченной и, с целью осуществления авторами конт¬роля за
распространением документации, во изменение письма от 21 сентября
1994 г. N 9-3-1/130, поручает ГП ЦПП вернуть КФХ "Кресть¬янская усадьба"
кальки чертежей шифр 1010-2с.94, выпуск 0-2.
Главпроект обращает внимание руководства КФХ "Крестьянская усадьба"
и разработчиков документации на ответственность за ре¬зультаты
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.
115

116.

Зам.начальника Главпроекта Барсуков 930 54 87
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. , 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
116

117.

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
117

118.

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 предложения сейсмоустойчивости
инженерных систем жизнеобеспечения ( водоснабжения, теплоснабжения,
канализации и газораспределения) .
Зам. председателя Секции научно-исследовательских и проектноизыскательских работ, стандартизации и технического нормировав ' Ю. Г.
Вострокнутов В. С. Сенина
Ученый секретарь Секции научно-исследовательских и проектноизыскательских 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
118

119.

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 4.2-09133/94 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.
119

120.

Приложение: экспертное заключение КамЦентра на 6 л. Зам.начальника
Главпроекта Барсуков 930 54 87 .А.Сергеев
А.Сергеев
Приложение к проекту и пояснительной записке СТУ положительное решение НТС Минстроя
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. , 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 предложения сейсмоустойчивости инженерных систем жизнеобеспечения ( водоснабжения,
теплоснабжения, канализации и газораспределения) .
120

121.

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 10102с.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. СтроктелеЙ, 8, корп. 2
24- №. 9У
На№
№ 3-3-1 //33
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 поя¬са для
строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Выпуск 0-1. Фундаменты для
существующих зданий. Ма¬териалы для проектирования", выполненную КФХ "Крестьянская усадь¬ба" по
договору с Минстроем России от 26 апреля 1994 г. N 4.2-09-133/94 (этап 2 "Разработка конструкторской
121

122.

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
сейс¬мостойкому 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 разработчи¬ком документации экспериментальной проверки предлагаемых решений и
последующего рассмотрения результатов этой проверки в установлен¬ном порядке использование работы в
массовом строительстве нецеле¬сообразно.
В связи с изложенным Главпроект считает работу по договору N 4.2-09-133/94 законченной и, с целью
осуществления авторами конт¬роля за распространением документации, во изменение письма от 21 сентября
1994 г. N 9-3-1/130, поручает ГП ЦПП вернуть КФХ "Кресть¬янская усадьба" кальки чертежей шифр 1010-2С.94,
выпуск 0-2.
Главпроект обращает внимание руководства КФХ "Крестьянская усадьба" и разработчиков документации на
ответственность за ре¬зультаты 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,
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 сеисмоизолирующего скользящего поя¬са для
строительства малоэтажных зданий в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Выпуск 0-1. Фундаменты для
существующих зданий. Ма¬териалы для проектирования", выполненную КФЯ "Крестьянская усадь¬ба" по
122

123.

договору с Минстроем России от 26 апреля 1994 г. N 4.2-09-133/94 (этап 2 "Разработка конструкторской
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
сейс¬мостойкому 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 разработчи¬ком документации экспериментальной проверки предлагаемых решений и
последующего рассмотрения результатов этой проверки в установлен¬ном порядке использование работы в
массовом строительстве нецеле¬сообразно .
В связи с изложенным Главпроект считает работу по договору N 4.2-09-133/94 законченной и, с целью
осуществления авторами конт¬роля за распространением документации, во изменение письма от 21 сентября
1994 г. N 9-3-1/130, поручает ГП ЦПП вернуть КФХ "Кресть¬янская усадьба" кальки чертежей шифр 1010-2с.94,
выпуск 0-2.
Главпроект обращает внимание руководства КФХ "Крестьянская усадьба" и разработчиков документации на
ответственность за ре¬зультаты 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 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.
Кучеренко от ЦНИИпромзданий
Присутствовали: от Минстроя России от ЦНИСК им.
острокнутоз 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. , 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"
123

124.

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
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
Москва ул. Строителей 3 корп. 2 П. М ■ 7 У № 3-3-1
117937 ГСП 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 10102с.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
124

125.

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
А.Сергеев
Заявление в Государственный комитет по науке и технологиям Республики Беларусь Национальный центр
интеллектуальной собственности 220034 г Минск ул Козлова 20 (017) 285-26-05 [email protected] Ведущему
специалисту центра экспертизы промышленной собственности Н.М.Бортнику 16 февраля 2021
Авторы изобретения Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Е04Н 9/02 Коваленко Александр Иванович
Дата поступления заявки на
выдачу патента на изобретение*:
Дата подачи заявки на выдачу
патента на изобретение*:
28.01.2019
ЗАЯВЛЕНИЕ
о выдаче патента Республики Беларусь на изобретение
Регистрационный номер заявки на выдачу патента
на изобретение*:
В государственное учреждение «Национальный
центр интеллектуальной собственности»
Прошу (просим) выдать патент Республики Беларусь на изобретение
на имя заявителя (заявителей)
Заявитель (заявители): физическое лицо Коваленко Александр Иванович – инвалид I группы по общим заболеваниям
Фамилия, собственное имя, отчество (если таковое имеется) физического лица (физических лиц) и (или) полное
наименование юридического лица (юридических лиц) согласно учредительному документу: Коваленко Александр
Иванович
Адрес места жительства (места пребывания) или места нахождения:
197371, г.Санкт-Петербург , пр Королева дом 30 к 1 кв 135
Фонд поддержки и развития сейсмостойкого строительства "Защита и безопасность
городов" "СЕЙСМОФОНД" Номер телефона (999) 535-47-29 Номер факса (812) 69478-10 Адрес электронной почты* [email protected] [email protected]
Код страны места жительства (места
пребывания) или места нахождения по
стандарту Всемирной организации
интеллектуальной
собственности
(далее – ВОИС) SТ.3 (если он
установлен): СССР Ленинград
смотреть продолжение на дополнительном листе (листах)
Общегосударственный классификатор предприятий и
организаций Республики Беларусь (далее – ОКПО) ***
Организ. "Сейсмофонд"
ОГРН 1022000000824
Учетный номер плательщика (далее – УНП) ***
ОО "Сейсмофонд" ИНН 2014000780
125

126.

Наименование юридического лица, которому подчиняется или в состав (систему) которого входит юридическое лицо –
заявитель (заявители) (при наличии)***: Общественная организация "Фонд поддержки и развития сейсмостойкого
строительства "Защита безопасность городов" "СЕЙСМОФОЕНД" КПП 201401001 ИНН 2014000780
Название заявляемого изобретения (группы изобретений), которое должно совпадать с названием,
приводимым в описании изобретения:
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Е04Н 9/02
изобретение создано при осуществлении научной и научно-технической деятельности в рамках:
государственной научно-технической программы;
региональной научно-технической программы;
отраслевой научно-технической программы, финансируемой за счет средств:
республиканского бюджета
полностью частично
местного бюджета
полностью частично
государственных целевых бюджетных фондов
полностью частично
государственных внебюджетных фондов
полностью частично
заявитель (заявители) является:
государственным заказчиком;
исполнителем;
лицом, которому право на получение патента на изобретение передано государственным заказчиком
(исполнителем)
Заявка на выдачу патента на Дата подачи первоначальной заявки на выдачу патента на изобретение:
изобретение
подается
как
выделенная
Номер первоначальной заявки на выдачу патента на изобретение:
Прошу установить приоритет изобретения по дате****:
подачи первой заявки на выдачу патента на изобретение в государстве – участнике Парижской конвенции по охране
промышленной собственности от 20 марта 1883 года (далее – конвенционный приоритет);
поступления дополнительных материалов к ранее поданной заявке на выдачу патента на изобретение;
подачи более ранней заявки на выдачу патента на изобретение в государственное учреждение «Национальный центр
интеллектуальной собственности».
Номер первой заявки на выдачу
патента на изобретение или более
Код страны подачи по стандарту ВОИС SТ.3
ранней заявки на выдачу патента
Дата испрашиваемого приоритета
(при испрашивании конвенционного
на изобретение
приоритета)
________________________________________
Примечание. Бланк заявления оформляется на одном листе с двух сторон.
Адрес для переписки в соответствии с правилами адресования почтовых отправлений с указанием фамилии,
собственного имени, отчества (если таковое имеется) или наименования адресата (заявителя (заявителей), патентного
поверенного, общего представителя): 197371, г.Санкт-Петербург, пр Королева дом 30 к 1 кв 135 ОО «Сейсмофонд»
при СПб ГАСУ
Номер тел ( 921) 962-67-78
Номер факc (812) 694-78-10
Адр электр почты [email protected]
Представитель (фамилия, собственное имя, отчество (если таковое имеется), регистрационный номер патентного
поверенного, если представителем назначен патентный поверенный)
является:
патентным поверенным;
общим представителем
Номер тел (996) 798-26-54 Номер факса (812) 694-78-10 Адрес электронной почты: [email protected]
Перечень прилагаемых документов:
Количество
листов в
одном
экземпляре
Количество
экземпляров
126
Основание (основания) для возникновения
права на получение патента на изобретение

127.

1. описание изобретения
2. формула изобретения
(независимые пункты 2 )
3. чертежи
4. реферат
5. документ об уплате патентной пошлины
6. другой документ (указывается конкретно
его назначение): описание прототипа
патент RU 1832165 " Виброизолирующая
опора", RU № 184085
"Виброизолирующий компенсатор"
RU 165076 "Опора сейсмостойкая"
6
1
7
4
1
Инвалид
1
1
1
1
1
Освобож
ден
Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий
фундамент" 07.09.1992
.
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.
Заявитель (заявители) является:
1) автором (соавторами);
2) нанимателем автора;
3) заказчиком по договору на выполнение
научно-исследовательских,
опытноконструкторских
или технологических работ в отношении
созданного
при
выполнении
договора
изобретения
4) физическим и (или) юридическим лицом
(лицами), которым право на получение патента
передано лицами, указанными в пунктах 1) – 3);
5) правопреемником (правопреемниками)
автора (соавторов);
6) правопреемником (правопреемниками)
нанимателя автора;
7) правопреемником
(правопреемниками)
заказчика по договору на выполнение научноисследовательских, опытно-конструкторских
или технологических работ в отношении
созданного
при
выполнении
договора
изобретения;
. "СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
8) правопреемником (правопреемниками)
физического и (или) юридического лица (лиц),
которым право на получение патента передано
лицами, указанными в пунктах 1) – 3)
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09 Дата
опубликования 20.01.2013
24.Прилагается справка об инвалидности Коваленко Александра Ивановича по общим
заболеваниям - 1 стр согласно НАЛОГОВого КОДЕКСа РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ОСОБЕННАЯ ЧАСТЬ от 29 декабря 2009 г. N 71-З
СТАТЬЯ 263 ЛЬГОТЫ ПО ПАТЕНТНЫМ ПОШЛИНАМ
1. Плательщики – физические лица, если иное не установлено частью
второй настоящего пункта, уплачивают 25 процентов от установленного
размера патентных пошлин (за исключением юридически значимых
действий, за совершение которых взимается патентная пошлина в
соответствии с пунктами 4, 15, 43 - 67, 71 - 75, 77 - 84 приложения 23 к
настоящему Кодексу).
Освобождаются от патентных пошлин (за исключением юридически
значимых действий, за совершение которых взимается патентная пошлина в
соответствии с пунктами 43 - 67, 71 - 75, 77 -84 приложения 23 к настоящему
Кодексу) плательщики – физические лица:
* инвалиды I группы.
* http://www.nalog.gov.by/ru/article263/
25. Прилагается свидетельство о рождении Коваленко
Александра Ивановича о его белорусской национальности
Фигура № __1____ чертежей (если фигур несколько), предлагаемая для публикации с формулой изобретения в
официальном бюллетене патентного органа
Автор (соавторы): Инвалид I группы по общим заболеваниям Коваленко Александр Иванович
Фамилия, собственное имя, отчество (если таковое
имеется): Коваленко Александр Иванович
Адрес места жительства (места пребывания), включая код страны по стандарту
ВОИС SТ.3 (если он установлен):
Адрес для переписки для журналистов: а/я газета
"Земля РОССИИ", 197371, г. Санкт-Петербург . (RU)
[email protected]
смотреть продолжение на дополнительном листе (листах)
Подпись (подписи) заявителя (заявителей) инвалида первой группы или его (их) патентного поверенного с указанием фамилии и
инициалов (от имени юридического лица (юридических лиц) заявление подписывается руководителем этого юридического лица
(юридических лиц) или иным лицом (лицами), уполномоченным на это, с указанием фамилии, инициалов и должности
подписывающего лица (лиц):
(подпись)
Дата подписания: 16.02.2021______ Инвалид I группы по общим заболеваниям Коваленко Александр Иванович
*
Заполняется государственным учреждением «Национальный центр интеллектуальной собственности».
Если имеется.
***
Заполняется в случае, если заявителем (заявителями) является юридическое лицо (юридические лица) Республики Беларусь.
**
127

128.

****
Заполняется только при испрашивании приоритета более раннего, чем дата поступления заявки на выдачу патента на
изобретение в государственное учреждение «Национальный центр интеллектуальной собственности».
128

129.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ,
РАСЧЕТ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
УЗДИН А.М., ЕЛИСЕЕВ О.Н., , НИКИТИН А.А., ПАВЛОВ В.Е., СИМКИН А.Ю.,
КУЗНЕЦОВА И.О.
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ,
РАСЧЕТ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
129

130.

СОДЕРЖАНИЕ
1
Введение
3
2
Элементы теории трения и износа
6
3
Методика расчета одноболтовых ФПС
18
3.1
Исходные посылки для разработки методики расчета ФПС
18
3.2
Общее уравнение для определения несущей способности ФПС.
20
3.3
Решение общего уравнения для стыковых ФПС
21
3.4
Решение общего уравнения для нахлесточных ФПС
22
4
Анализ экспериментальных исследований работы ФПС
26
5
Оценка
параметров
диаграммы
деформирования
многоболтовых
фрикционно-подвижных соединений (ФПС)
31
5.1
Общие положения методики расчета многоболтовых ФПС
31
5.2
Построение уравнений деформирования стыковых многоболтовых ФПС
32
5.3
Построение уравнений деформирования нахлесточных многоболтовых 38
ФПС
6
Рекомендации по технологии изготовления ФПС и сооружений с такими
соединениями
6.1
42
Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий контактных поверхностей
стальных деталей ФПС и опорных поверхностей шайб
42
6.2
Конструктивные требования к соединениям
43
6.3
Подготовка
контактных
поверхностей
элементов
и
методы
контроля
6.4
45
Приготовление и нанесение протекторной грунтовки ВЖС 83-0287. Требования к загрунтованной поверхности. Методы контроля
6.4.1
Основные требования по технике безопасности при работе с
грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.4.2
Транспортировка
и
47
хранение
элементов
законсервированных грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.5
46
и
деталей,
49
Подготовка и нанесение антифрикционного покрытия на опорные 49
поверхности шайб
6.6
7
Сборка ФПС
49
Список литературы
51
130

131.

1. ВВЕДЕНИЕ
Современный подход к проектированию сооружений, подверженных экстремальным, в частности,
сейсмическим нагрузкам исходит из целенаправленного проектирования предельных состояний
конструкций. В литературе [1, 2, 11, 18] такой подход получил название проектирования сооружений с
заданными параметрами предельных состояний. Возможны различные технические реализации
отмеченного подхода. Во всех случаях в конструкции создаются узлы, в которых от экстремальных
нагрузок могут возникать неупругие смещения элементов. Вследствие этих смещений нормальная
эксплуатация
сооружения,
как
правило,
нарушается,
однако
исключается
его
обрушение.
Эксплуатационные качества сооружения должны легко восстанавливаться после экстремальных
воздействий. Для обеспечения указанного принципа проектирования и были предложены фрикционноподвижные болтовые соединения.
Под фрикционно-подвижными соединениями (ФПС) понимаются соединения металлоконструкций
высокопрочными болтами, отличающиеся тем, что отверстия под болты в соединяемых деталях
выполнены овальными вдоль направления действия экстремальных нагрузок. При экстремальных
нагрузках происходит взаимная сдвижка соединяемых деталей на величину до 3-4 диаметров
используемых высокопрочных болтов. Работа таких соединений имеет целый ряд особенностей и
существенно влияет на поведение конструкции в целом. При этом во многих случаях оказывается
возможным снизить затраты на усиление сооружения, подверженного сейсмическим и другим
интенсивным нагрузкам.
ФПС были предложены в НИИ мостов ЛИИЖТа в 1980 г. для реализации принципа
проектирования мостовых конструкций с заданными параметрами предельных состояний. В 1985-86 г.г.
эти соединения были защищены авторскими свидетельствами [16-19]. Простейшее стыковое и
нахлесточное соединения приведены на рис.1.1. Как видно из рисунка, от обычных соединений на
высокопрочных болтах предложенные в упомянутых работах отличаются тем, что болты пропущены
через овальные отверстия. По замыслу авторов при экстремальных нагрузках должна происходить
взаимная подвижка соединяемых деталей вдоль овала, и за счет этого уменьшаться пиковое значение
усилий, передаваемое соединением. Соединение с овальными отверстиями применялись в строительных
конструкциях и ранее, например, можно указать предложения [8, 10 и др]. Однако в упомянутых
работах овальные отверстия устраивались с целью упрощения монтажных работ. Для реализации
принципа проектирования конструкций с заданными параметрами предельных состояний необходимо
фиксировать предельную силу трения (несущую способность) соединения.
131

132.

При использовании обычных болтов их натяжение N не превосходит 80-100 кН, а разброс
натяжения N=20-50 кН, что не позволяет прогнозировать несущую способность такого соединения по
трению. При использовании же высокопрочных болтов при том же N натяжение N= 200 - 400 кН, что
Рис.1.1. Принципиальная схема фрикционно-подвижного
соединения
а) встык , б) внахлестку
1- соединяемые листы; 2 – высокопрочные болты;
3- шайба;4 – овальные отверстия; 5 – накладки.
в принципе может позволить задание и регулирование несущей способности соединения. Именно эту
цель преследовали предложения [3,14-17].
Однако проектирование и расчет таких соединений вызвал серьезные трудности. Первые испытания
ФПС показали, что рассматриваемый класс соединений не обеспечивает в общем случае стабильной
работы конструкции. В процессе подвижки возможна заклинка соединения, оплавление контактных
поверхностей соединяемых деталей и т.п. В ряде случаев имели место обрывы головки болта.
Отмеченные
исследования
позволили
выявить
132
способы
обработки
соединяемых
листов,

133.

обеспечивающих стабильную работу ФПС. В частности, установлена недопустимость использования
для ФПС пескоструйной обработки листов пакета, рекомендованы использование обжига листов,
нанесение на них специальных мастик или напыление мягких металлов. Эти исследования показали, что
расчету и проектированию сооружений должны предшествовать детальные исследования самих
соединений. Однако, до настоящего времени в литературе нет еще систематического изложения общей
теории ФПС даже для одноболтового соединения, отсутствует теория работы многоболтовых ФПС.
Сложившаяся ситуация сдерживает внедрение прогрессивных соединений в практику строительства.
В силу изложенного можно заключить, что ФПС весьма перспективны для использования в
сейсмостойком строительстве, однако, для этого необходимо детально изложить, а в отдельных случаях
и развить теорию работы таких соединений, методику инженерного расчета самих ФПС и сооружений с
такими соединениями. Целью, предлагаемого пособия является систематическое изложение теории
работы ФПС и практических методов их расчета. В пособии приводится также и технология монтажа
ФПС.
2.ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА
Развитие науки и техники в последние десятилетия показало, что надежные
и долговечные машины, оборудование и приборы могут быть созданы только при
удачном решении теоретических и прикладных задач сухого и вязкого трения,
смазки и износа, т.е. задач трибологии и триботехники.
Трибология – наука о трении и процессах, сопровождающих трение (трибос –
трение, логос – наука). Трибология охватывает экспериментально-теоретические
результаты исследований физических (механических, электрических, магнитных,
тепловых), химических, биологических и других явлений, связанных с трением.
Триботехника – это система знаний о практическом применении трибологии
при проектировании, изготовлении и эксплуатации трибологических систем.
С трением связан износ соприкасающихся тел – разрушение поверхностных
слоев деталей подвижных соединений, в т.ч. при резьбовых соединениях.
Качество соединения определяется внешним трением в витках резьбы и в торце
гайки и головки болта (винта) с соприкасающейся деталью или шайбой. Основная
133

134.

характеристика крепежного резьбового соединения – усилие затяжки болта
(гайки), - зависит от значения и стабильности моментов сил трения сцепления,
возникающих при завинчивании. Момент сил сопротивления затяжке содержит
две составляющих: одна обусловлена молекулярным воздействием в зоне
фактического касания тел, вторая – деформированием тончайших поверхностей
слоев контактирующими микронеровностями взаимодействующих деталей.
Расчет этих составляющих осуществляется по формулам, содержащим ряд
коэффициентов, установленных в результате экспериментальных исследований.
Сведения об этих формулах содержатся в Справочниках «Трение, изнашивание и
смазка» [22](в двух томах) и «Полимеры в узлах трения машин и приборах» [13],
изданных в 1978-1980 г.г. издательством «Машиностроение». Эти Справочники не
потеряли своей актуальности и научной обоснованности и в настоящее время.
Полезный для практического использования материал содержится также в
монографии Геккера Ф.Р. [5].
Сухое трение. Законы сухого трения
1. Основные понятия: сухое и вязкое трение; внешнее и внутреннее трение,
пограничное трение; виды сухого трения.
Трение – физическое явление, возникающее при относительном движении
соприкасающихся
газообразных,
жидких
и
твердых
тел
и
вызывающее
сопротивление движению тел или переходу из состояния покоя в движение
относительно конкретной системы отсчета.
Существует два вида трения: сухое и вязкое.
Сухое трение возникает при соприкосновении твердых тел.
Вязкое трение возникает при движении в жидкой или газообразной среде, а
также при наличии смазки в области механического контакта твердых тел.
При учете трения (сухого или вязкого) различают внешнее трение и
внутренне трение.
134

135.

Внешнее трение возникает при относительном перемещении двух тел,
находящихся в соприкосновении, при этом сила сопротивления движению
зависит от взаимодействия внешних поверхностей тел и не зависит от состояния
внутренних
частей
каждого
тела.
При
внешнем
трении
переход
части
механической энергии во внутреннюю энергию тел происходит только вдоль
поверхности раздела взаимодействующих тел.
Внутреннее трение возникает при относительном перемещении частиц
одного и того же тела (твердого, жидкого или газообразного). Например,
внутреннее
трение
возникает
при
изгибе
металлической
пластины
или
проволоки, при движении жидкости в трубе (слой жидкости, соприкасающийся со
стенкой трубы, неподвижен, другие слои движутся с разными скоростями и между
ними возникает трение). При внутреннем трении часть механической энергии
переходит во внутреннюю энергию тела.
Внешнее трение в чистом виде возникает только в случае соприкосновения
твердых тел без смазочной прослойки между ними (идеальный случай). Если
толщина смазки 0,1 мм и более, механизм трения не отличается от механизма
внутреннего трения в жидкости. Если толщина смазки менее 0,1 мм, то трение
называют пограничным (или граничным). В этом случае учет трения ведется либо
с позиций сухого трения, либо с точки зрения вязкого трения (это зависит от
требуемой точности результата).
В истории развития понятий о трении первоначально было получено
представление о внешнем трении. Понятие о внутреннем трении введено в науку
в 1867 г. английским физиком, механиком и математиком Уильямом Томсоном
(лордом Кельвиным).1)
1)
[Томсон (1824-1907) в 10-летнем возрасте был принят в университет в Глазго, после обучения в котором
перешел в Кембриджский университет и закончил его в 21 год; в 22 года он стал профессором математики. В
1896 г. Томсон был избран почетным членом Петербургской академии наук, а в 1851 г. (в 27 лет) он стал членом
Лондонского королевского общества и 5 лет был его президентом].
135

136.

Законы сухого трения
Сухое трение впервые наиболее полно изучал Леонардо да Винчи (14521519). В 1519 г. он сформулировал закон трения: сила трения, возникающая при
контакте тела с поверхностью другого тела, пропорциональна нагрузке (силе
прижатия
тел),
при
этом
коэффициент
пропорциональности
–
величина
постоянная и равна 0,25:
F 0 ,25 N .
Через 180 лет модель Леонарда да Винчи была переоткрыта французским
механиком и физиком Гийомом Амонтоном2), который ввел в науку понятие
коэффициента трения как французской константы и предложил формулу силы
трения скольжения:
F f N.
Кроме того, Амонтон (он изучал равномерное движение тела по наклонной
плоскости) впервые предложил формулу:
f tg
,
где f – коэффициент трения; - угол наклона плоскости к горизонту;
В 1750 г. Леонард Эйлер (1707-1783), придерживаясь закона трения
Леонарда да Винчи – Амонтона:
F f N,
впервые получил формулу для случая прямолинейного равноускоренного
движения тела по наклонной плоскости:
f tg
2)
2S
,
g t 2 cos 2
Г.Амонтон (1663-1705) – член Французской академии наук с 1699 г.
136

137.

где t – промежуток времени движения тела по плоскости на участке длиной
S;
g – ускорение свободно падающего тела.
Окончательную формулировку законов сухого трения дал в 1781 г. Шарль
Кулон3)
Эти законы используются до сих пор, хотя и были дополнены результатами
работ ученых XIX и XX веков, которые более полно раскрыли понятия силы
трения покоя (силы сцепления) и силы трения скольжения, а также понятия о
трении качения и трении верчения.
Многие десятилетия XX века ученые пытались модернизировать законы
Кулона,
учитывая
все
новые
и
новые
результаты
физико-химических
исследований явления трения. Из этих исследований наиболее важными
являются исследования природы трения.
Кратко о природе сухого трения можно сказать следующее. Поверхность
любого
твердого
тела
обладает
микронеровностями,
шероховатостью
[шероховатость поверхности оценивается «классом шероховатости» (14 классов)
– характеристикой качества обработки поверхности: среднеарифметическим
отклонением
профиля
микронеровностей
от
средней
линии
и
высотой
неровностей].
Сопротивление сдвигу вершин микронеровностей в зоне контакта тел –
источник трения. К этому добавляются силы молекулярного сцепления между
частицами,
принадлежащими
разным
телам,
вызывающим
прилипание
поверхностей (адгезию) тел.
Работа внешней силы, приложенной к телу, преодолевающей молекулярное
сцепление и деформирующей микронеровности, определяет механическую
энергию тела, которая затрачивается частично на деформацию (или даже
3) Ш.Кулон (1736-1806) – французский инженер, физик и механик, член Французской академии наук
137

138.

разрушение)
микронеровностей,
частично
на
нагревание
трущихся
тел
(превращается в тепловую энергию), частично на звуковые эффекты – скрип,
шум, потрескивание и т.п. (превращается в акустическую энергию).
В последние годы обнаружено влияние трения на электрическое и
электромагнитное поля молекул и атомов соприкасающихся тел.
Для решения большинства задач классической механики, в которых надо
учесть сухое трение, достаточно использовать те законы сухого трения, которые
открыты Кулоном.
В современной формулировке законы сухого трения (законы Кулона) даются
в следующем виде:
В случае изотропного трения сила трения скольжения тела А по поверхности
тела В всегда направлена в сторону, противоположную скорости тела А
относительно тела В, а сила сцепления (трения покоя) направлена в сторону,
противоположную возможной скорости (рис.2.1, а и б).
Примечание. В случае анизотропного трения линия действия силы трения
скольжения не совпадает с линией действия вектора скорости. (Изотропным
называется сухое трение, характеризующееся одинаковым сопротивлением
движению тела по поверхности другого тела в любом направлении, в противном
случае сухое трение считается анизотропным).
Сила трения скольжения пропорциональна силе давления на опорную
поверхность (или нормальной реакции этой поверхности), при этом коэффициент
трения скольжения принимается постоянным и определяется опытным путем для
каждой пары соприкасающихся тел. Коэффициент трения скольжения зависит от
рода материала и его физических свойств, а также от степени обработки
поверхностей соприкасающихся тел:
FСК fСК N
(рис. 2.1 в).
138

139.

Y
Y
Fск
tg =fск
N
N
V
Fск
X
G
X
G
N
Fсц
а)
в)
б)
Рис.2.1
Сила сцепления (сила трения покоя) пропорциональна силе давления на
опорную поверхность (или нормальной реакции этой поверхности) и не может
быть
больше
максимального
значения,
определяемого
произведением
коэффициента сцепления на силу давления (или на нормальную реакцию
опорной поверхности):
FСЦ f СЦ N .
Коэффициент сцепления (трения покоя), определяемый опытным путем в
момент перехода тела из состояния покоя в движение, всегда больше
коэффициента трения скольжения для одной и той же пары соприкасающихся
тел:
f СЦ f СК .
Отсюда следует, что:
max
FСЦ
FСК ,
поэтому график изменения силы трения скольжения от времени движения
тела, к которому приложена эта сила, имеет вид (рис.2.2).
При переходе тела из состояния покоя в движение сила трения скольжения
max до F
за очень короткий промежуток времени изменяется от FСЦ
СК (рис.2.2).
Этим промежутком времени часто пренебрегают.
139

140.

В последние десятилетия экспериментально показано, что коэффициент
трения скольжения зависит от скорости (законы Кулона установлены при
равномерном движении тел в диапазоне невысоких скоростей – до 10 м/с).
fсц
max
Fсц
Fск
fск
V
t
V0
Рис. 2.2
Vкр
Рис. 2. 3
Эту зависимость качественно можно проиллюстрировать графиком f СК ( v )
(рис.2.3).
v0
- значение скорости, соответствующее тому моменту времени, когда
сила FСК достигнет своего нормального значения FСК fСК N ,
v КР
-
критическое
значение
скорости,
после
которого
происходит
незначительный рост (на 5-7 %) коэффициента трения скольжения.
Впервые этот эффект установил в 1902 г. немецкий ученый Штрибек (этот
эффект впоследствии был подтвержден исследованиями других ученых).
Российский ученый Б.В.Дерягин, доказывая, что законы Кулона, в основном,
справедливы, на основе адгезионной теории трения предложил новую формулу
для определения силы трения скольжения (модернизировав предложенную
Кулоном формулу):
FСК fСК N S p0 .
[У Кулона: FСК fСК N А , где величина А не раскрыта].
140

141.

В
формуле
Дерягина:
S – истинная площадь соприкосновения тел
(контактная площадь), р0 - удельная (на единицу площади) сила прилипания или
сцепления, которое надо преодолеть для отрыва одной поверхности от другой.
Дерягин также показал, что коэффициент трения скольжения зависит от
нагрузки N (при соизмеримости сил N
и
S p0
) -
fСК ( N ) , причем при
увеличении N он уменьшается (бугорки микронеровностей деформируются и
сглаживаются, поверхности тел становятся менее шероховатыми). Однако, эта
зависимость учитывается только в очень тонких экспериментах при решении
задач особого рода.
Во многих случаях S p0 N , поэтому в задачах классической механики, в
которых следует учесть силу сухого трения, пользуются, в основном, законом
Кулона,
а
значения
коэффициента
трения
скольжения
и
коэффициента
сцепления определяют по таблице из справочников физики (эта таблица
содержит
значения
коэффициентов,
установленных
еще
в
1830-х
годах
французским ученым А.Мореном (для наиболее распространенных материалов) и
дополненных более поздними экспериментальными данными. [Артур Морен
(1795-1880) – французский математик и механик, член Парижской академии наук,
автор курса прикладной механики в 3-х частях (1850 г.)].
В случае анизотропного сухого трения линия действия силы трения
скольжения составляет с прямой, по которой направлена скорость материальной
точки угол:
arctg
Fn
,
Fτ
где Fn и Fτ - проекции силы трения скольжения FCK на главную нормаль и
касательную к траектории материальной точки, при этом модуль вектора FCK
141

142.

определяется формулой: FCK Fn2 Fτ2 . (Значения Fn и Fτ определяются по
методике Минкина-Доронина).
Трение качения
При качении одного тела по другому участки поверхности одного тела
кратковременно соприкасаются с различными участками поверхности другого
тела, в результате такого контакта тел возникает сопротивление качению.
В конце XIX и в первой половине XX века в разных странах мира были
проведены эксперименты по определению сопротивления качению колеса вагона
или локомотива по рельсу, а также сопротивления качению роликов или шариков
в подшипниках.
В результате экспериментального изучения этого явления установлено, что
сопротивление качению (на примере колеса и рельса) является следствием трех
факторов:
1) вдавливание колеса в рельс вызывает деформацию наружного слоя
соприкасающихся тел (деформация требует затрат энергии);
2)
зацепление
бугорков
неровностей
и
молекулярное
сцепление
(являющиеся в то же время причиной возникновения качения колеса по рельсу);
3) трение скольжения при неравномерном движении колеса (при ускоренном
или замедленном движении).
(Чистое качение без скольжения – идеализированная модель движения).
Суммарное влияние всех трех факторов учитывается общим коэффициентом
трения качения.
Изучая трение качения, как это впервые сделал Кулон, гипотезу абсолютно
твердого тела надо отбросить и рассматривать деформацию соприкасающихся
тел в области контактной площадки.
142

143.

Так как равнодействующая N реакций опорной поверхности в точках зоны
контакта смещена в сторону скорости центра колеса, непрерывно набегающего
на впереди лежащее микропрепятствие (распределение реакций в точках
контакта несимметричное – рис.2.4), то возникающая при этом пара сил N и G (
G - сила тяжести) оказывает сопротивление качению (возникновение качения
Vc
C
N
G
Fск
K
N
K
Рис. 2.4
обязано силе сцепления FСЦ , которая образует вторую составляющую полной
реакции опорной поверхности).
Момент пары сил
N , G
называется моментом сопротивления качению.
Плечо пары сил «к» называется коэффициентом
трения качения. Он имеет размерность длины.
Момент
Fсопр
Vс
C
сопротивления
качению
определяется формулой:
MC N k ,
где N - реакция поверхности рельса, равная
вертикальной нагрузке на колесо с учетом его
Fсц
N
веса.
143
Рис. 2.5

144.

Колесо, катящееся по рельсу, испытывает сопротивление движению, которое
можно отразить силой сопротивления Fсопр , приложенной к центру колеса
(рис.2.5), при этом: Fсопр R N k , где R – радиус колеса,
откуда
Fсопр N
k
N h,
R
где h – коэффициент сопротивления, безразмерная величина.
Эту формулу предложил Кулон. Так как множитель h
k
R
во много раз
меньше коэффициента трения скольжения для тех же соприкасающихся тел, то
сила Fсопр на один-два порядка меньше силы трения скольжения. (Это было
известно еще в древности).
Впервые в технике машин это использовал Леонардо да Винчи. Он изобрел
роликовый и шариковый подшипники.
Если на рисунке дается картина сил с обозначением силы Fсопр , то силу N
показывают без смещения в сторону скорости (колесо и рельс рассматриваются
условно как абсолютно твердые тела).
Повышение
угловой
скорости
качения
вызывает
рост
сопротивления
качению. Для колеса железнодорожного экипажа и рельса рост сопротивления
качению заметен после скорости колесной пары 100 км/час и происходит по
параболическому закону. Это объясняется деформациями колес и гистерезисными
потерями, что влияет на коэффициент трения качения.
Трение верчения
Fск
Fск
r
О
Трение верчения возникает при вращении тела,
опирающегося на некоторую поверхность. В этом
случае следует рассматривать зону контакта тел, в
Fск
144
Рис. 2.6.

145.

точках которой возникают силы трения скольжения FСК (если контакт происходит
в одной точке, то трение верчения отсутствует – идеальный случай) (рис.2.6).
А
–
зона
контакта
вращающегося
тела,
ось
вращения
которого
перпендикулярна к плоскости этой зоны. Силы трения скольжения, если их
привести к центру круга (при изотропном трении), приводятся к паре сил
сопротивления верчению, момент которой:
М сопр N f ск r ,
где r – средний радиус точек контакта тел;
f ск
- коэффициент трения скольжения (принятый одинаковым для всех
точек и во всех направлениях);
N – реакция опорной поверхности, равная силе давления на эту поверхность.
Трение верчения наблюдается при вращении оси гироскопа (волчка) или оси
стрелки компаса острием и опорной плоскостью. Момент сопротивления
верчению стремятся уменьшить, используя для острия и опоры агат, рубин, алмаз
и другие хорошо отполированные очень прочные материалы, для которых
коэффициент трения скольжения менее 0,05, при этом радиус круга опорной
площадки достигает долей мм. (В наручных часах, например, М сопр менее
мм).
Таблица коэффициентов трения скольжения и качения.
к (мм)
f ск
Сталь по стали……0,15
Шарик из закаленной стали по стали……0,01
Сталь по бронзе…..0,11
Мягкая сталь по мягкой стали……………0,05
Железо по чугуну…0,19
Дерево по стали……………………………0,3-0,4
Сталь по льду……..0,027
Резиновая шина по грунтовой дороге……10
145
5 10 5

146.

Процессы износа контактных поверхностей при трении
Молекулярное сцепление приводит к образованию связей между трущимися
парами. При сдвиге они разрушаются. Из-за шероховатости поверхностей трения
контактирование пар происходит площадками. На площадках с небольшим
давлением имеет место упругая, а с большим давлением - пластическая
деформация. Фактическая площадь соприкасания пар представляется суммой
малых площадок. Размеры площадок контакта достигают 30-50 мкм. При
повышении нагрузки они растут и объединяются. В процессе разрушения
контактных площадок выделяется тепло, и могут происходить химические
реакции.
Различают три группы износа: механический - в форме абразивного износа,
молекулярно-механический - в форме пластической деформации или хрупкого
разрушения
и
коррозийно-механический
-
в
форме
коррозийного
и
окислительного износа. Активным фактором износа служит газовая среда,
порождающая окислительный износ. Образование окисной пленки предохраняет
пары трения от прямого контакта и схватывания.
Важным фактором является температурный режим пары трения. Теплота
обусловливает физико-химические процессы в слое трения, переводящие
связующие в жидкие фракции, действующие как смазка. Металлокерамические
материалы на железной основе способствуют повышению коэффициента трения
и износостойкости.
Важна быстрая приработка трущихся пар. Это приводит к быстрому
локальному износу и увеличению контурной площади соприкосновения тел. При
медленной приработке локальные температуры приводят к нежелательным
местным изменениям фрикционного материала. Попадание пыли, песка и других
инородных частиц из окружающей среды приводит к абразивному разрушению не
только контактируемого слоя, но и более глубоких слоев. Чрезмерное давление,
146

147.

превышающее порог схватывания, приводит к разрушению окисной пленки,
местным
вырывам
материала
с
последующим,
абразивным
разрушением
поверхности трения.
Под нагруженностью фрикционной пары понимается совокупность условий
эксплуатации:
давление
поверхностей
трения,
скорость
относительного
скольжения пар, длительность одного цикла нагружения, среднечасовое число
нагружений, температура контактного слоя трения.
Главные
требования,
предъявляемые
к
трущимся
парам,
включают
стабильность коэффициента трения, высокую износостойкость пары трения,
малые модуль упругости и твердость материала, низкий коэффициент теплового
расширения, стабильность физико-химического состава и свойств поверхностного
слоя,
хорошая
прирабатываемость
фрикционного
материала,
достаточная
механическая прочность, антикоррозийность, несхватываемость, теплостойкость
и другие фрикционные свойства.
Основные
факторы
нестабильности
трения
-
нарушение
технологии
изготовления фрикционных элементов; отклонения размеров отдельных деталей,
даже в пределах установленных допусков; несовершенство конструктивного
исполнения с большой чувствительностью к изменению коэффициента трения.
Абразивный
износ
фрикционных
пар
подчиняется
следующим
закономерностям. Износ пропорционален пути трения s,
=ks s,
(2.1)
а интенсивность износа— скорости трения
k s v
(2.2)
Износ не зависит от скорости трения, а интенсивность износа на единицу
пути трения пропорциональна удельной нагрузке р,
kp p
s
(2.3)
147

148.

Мера
интенсивности
износа
рv
не
должна
превосходить
нормы,
определенной на практике (pv<С).
Энергетическая концепция износа состоит в следующем.
Для имеющихся закономерностей износа его величина представляется
интегральной функцией времени или пути трения
t
s
k p pvdt k p pds .
0
(2.4)
0
В условиях кулонова трения, и в случае kр = const, износ пропорционален
работе сил трения W
k w W
kp
f
s
W ; W Fds .
(2.5)
0
Здесь сила трения F=f N = f p ; где
f – коэффициент трения, N – сила
нормального давления; - контурная площадь касания пар.
Работа сил трения W переходит в тепловую энергию трущихся пар E и
окружающей среды Q
W=Q+ E.
Работа сил кулонова трения при гармонических колебаниях s == а sin t за
период колебаний Т == 2л/ определяется силой трения F и амплитудой
колебаний а
W= 4F а.
(2.6)
3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОДНОБОЛТОВЫХ ФПС
148

149.

3.1. Исходные посылки для разработки методики расчета
ФПС
Исходными посылками для разработки методики расчета ФПС
являются
экспериментальные
нахлесточных
соединений
[13],
исследования
позволяющие
одноболтовых
вскрыть
основные
особенности работы ФПС.
Для выявления этих особенностей в НИИ мостов в 1990-1991 гг.
были выполнены экспериментальные исследования деформирования
нахлесточных соединений такого типа. Анализ полученных диаграмм
деформирования позволил выделить для них 3 характерных стадии
работы, показанных на рис. 3.1.
На первой стадии нагрузка Т не превышает несущей способности
соединения
[Т], рассчитанной как для обычного соединения на
фрикционных высокопрочных болтах.
На второй стадии Т > [Т] и происходит преодоление сил трения по
контактным
плоскостям
соединяемых
элементов
сохраняющих
шайбах
При
болтов
неподвижность
высокопрочных
этом
за
в
при
счет
них
болтов.
деформации
растет
сила
натяжения, и как следствие растут
силы трения по всем плоскостям
контактов.
Рис.3.1. Характерная диаграмма деформирования
ФПС
На
третьей
1 – упругая работа ФПС;
срыв
2 – стадия проскальзывания листов ФПС при
заклиненных шайбах, характеризующаяся ростом 149
натяжения болта вследствие его изгибной деформации;
3 – стадия скольжения шайбы болта,
характеризующаяся интенсивным износом контактных
поверхностей.
стадии
происходит
с места одной из шайб и

150.

дальнейшее взаимное смещение соединяемых элементов. В процессе
подвижки наблюдается интенсивный износ во всех контактных парах,
сопровождающийся падением натяжения болтов и, как следствие,
снижение несущей способности соединения.
В процессе испытаний наблюдались следующие случаи выхода из
строя ФПС:
• значительные взаимные перемещения соединяемых деталей, в
результате которых болт упирается в край овального отверстия и в
конечном итоге срезается;
• отрыв головки болта вследствие малоцикловой усталости;
• значительные пластические деформации болта, приводящие к его
необратимому удлинению и исключению из работы при “обратном
ходе" элементов соединения;
• значительный износ контактных поверхностей, приводящий к
ослаблению болта и падению несущей способности ФПС.
Отмеченные
результаты
экспериментальных
исследований
представляют двоякий интерес для описания работы ФПС. С одной
стороны для расчета усилий и перемещений в элементах сооружений с
ФПС важно задать диаграмму деформирования соединения. С другой
стороны
необходимо
определить
возможность
перехода
ФПС
в
предельное состояние.
Для описания диаграммы деформирования наиболее существенным
представляется
факт
интенсивного
износа
трущихся
элементов
соединения, приводящий к падению сил натяжения болта и несущей
способности соединения. Этот эффект должен определять работу как
стыковых, так и нахлесточных ФПС. Для нахлесточных ФПС важным
150

151.

является
и
дополнительный
рост
сил
натяжения
вследствие
деформации болта.
Для оценки возможности перехода соединения в предельное
состояние необходимы следующие проверки:
а) по предельному износу контактных поверхностей;
б) по прочности болта и соединяемых листов на смятие в случае
исчерпания зазора ФПС u0;
в) по несущей способности конструкции в случае удара в момент
закрытия зазора ФПС;
г) по прочности тела болта на разрыв в момент подвижки.
Если учесть известные результаты [11,20,21,26], показывающие,
что закрытие зазора приводит к недопустимому росту ускорений в
конструкции,
то
проверки
(б)
и
(в)
заменяются
проверкой,
ограничивающей перемещения ФПС и величиной фактического зазора
в соединении u0.
Решение вопроса об износе контактных поверхностей ФПС и
подвижке в соединении должно базироваться на задании диаграммы
деформирования
соединения,
представляющей
зависимость
его
несущей способности Т от подвижки в соединении s. Поэтому получение
зависимости Т(s) является основным для разработки методов расчета
ФПС и сооружений с такими соединениями. Отмеченные особенности
учитываются далее при изложении теории работы ФПС.
3.2. Общее уравнение для определения несущей
способности ФПС
Для построения общего уравнения деформирования ФПС обратимся
к
более
сложному
случаю
151
нахлесточного
соединения,

152.

характеризующегося трехстадийной диаграммой деформирования. В
случае стыкового соединения второй участок на диаграмме Т(s) будет
отсутствовать.
Первая стадия работы ФПС не отличается от работы обычных
фрикционных соединений. На второй и третьей стадиях работы несущая
способность соединения поменяется вследствие изменения натяжения
болта. В свою очередь натяжение болта определяется его деформацией
(на второй стадии деформирования нахлесточных соединений) и
износом трущихся поверхностей листов пакета при их взаимном
смещении.
При
этом
для
теоретического
описания
диаграммы
деформирования воспользуемся классической теорией износа [5, 14,
23], согласно которой скорость износа V пропорциональна силе
нормального давления (натяжения болта) N:
(3.1)
V K N,
где К— коэффициент износа.
В свою очередь силу натяжения болта N можно представить в виде:
(3.2)
N N0 a N1 N2
здесь
a
EF
l
N0 -
начальное -натяжение болта, а - жесткость болта;
, где l - длина болта, ЕF - его погонная жесткость,
N1 k f ( s ) -
увеличение
натяжения
болта
вследствие
его
деформации;
N2 ( s ) - падение натяжения болта вследствие его пластических
деформаций;
s - величина подвижки в соединении, - износ в соединении.
Для стыковых соединений обе добавки N1 N 2 0 .
152

153.

Если пренебречь изменением скорости подвижки, то скорость V
можно представить в виде:
V
d d ds
V ср ,
dt
ds dt
(3.3)
где V ср — средняя скорость подвижки.
После подстановки (3.2) в (3.1) с учетом (3.3) получим уравнение:
k a k N0 к f ( s ) ( s ) ,
(3.4)
где k K / Vср .
Решение уравнения (3.4) можно представить в виде:
k N0 a
1
1 e
kas
k e ka( s z ) k f ( z ) ( z ) dz ,
s
0
или
k N0 a
1
e
kas
s
k k f ( z ) ( z ) e kazdz N0 a 1 .
0
(3.5)
3.3. Решение общего уравнения для стыковых ФПС
Для стыковых соединений общий интеграл (3.5) существенно
упрощается, так как в этом случае N 1 N 2 0 , и обращаются в 0
функции
f(z)
использование
и
( z ) ,
входящие
интеграла.
(3.5)
в
(3.5).
позволяет
С
учетом
получить
сказанного
следующую
формулу для определения величины износа :
1 e kas k N0 a 1
(3.6)
Падение натяжения N при этом составит:
153

154.

N 1 e kas k N0 ,
(3.7)
а несущая способность соединений
определяется по формуле:
T T0 f N T0 f 1 e kas k N 0 a 1
T0 1 1 e kas k a 1 .
(3.8)
Как
Рис.3.2.Падение несущей способности ФПС в
зависимости от величины подвижки для болта 24
мм при коэффициенте износа k=5 10-8Н-1 для
различной толщины листов пакета l
- l=20 мм; - l=30 мм; - l=40 мм; - l=50 мм;
- l=60 мм; - l=70 мм; - l=40 мм
видно
из
полученной
формулы относительная несущая
способность соединения КТ =Т/Т0
определяется
всего
параметрами
-
двумя
коэффициентом
износа k и жесткостью болта на растяжение а. Эти параметры могут
быть заданы с достаточной точностью и необходимые для этого данные
имеются в справочной литературе.
На рис. 3.2 приведены зависимости КТ(s) для болта диаметром 24 мм
и коэффициента износа
k~5×10-8 H-1 при различных значениях
толщины пакета l, определяющей жесткость болта а. При этом для
наглядности несущая способность соединения Т отнесена к своему
начальному значению T0, т.е. графические зависимости представлены в
безразмерной форме. Как видно из рисунка, с ростом толщины пакета
падает
влияние
несущую
износа
способность
листов
на
соединений.
В
целом падение несущей способности
соединений весьма существенно и при
реальных
2 3см
Рис.3.3. Падение несущей способности ФПС в
зависимости от величины подвижки для болта
24 мм при коэффициенте износа k=3 10-8Н-1 для
различной толщины листов пакета l
- l=20 мм; - l=30 мм; - l=40 мм;
- l=50 мм; - l=60 мм; - l=70 мм; - l=80 мм
составляет
соединений
154
величинах
подвижки
s
для
стыковых
80-94%.
Весьма

155.

существенно на характер падений несущей способности соединения
сказывается коэффициент износа k. На рис.3.3 приведены зависимости
несущей способности соединения от величины подвижки s при k~3×108
H-1.
Исследования показывают, что при k > 2 10-7 Н-1 падение несущей
способности соединения превосходит 50%. Такое падение натяжения
должно
приводить
к
существенному
росту
взаимных
смещений
соединяемых деталей и это обстоятельство должно учитываться в
инженерных расчетах. Вместе с тем рассматриваемый эффект будет
приводить к снижению нагрузки, передаваемой соединением. Это
позволяет при использовании ФПС в качестве сейсмоизолирующего
элемента конструкции рассчитывать усилия в ней, моделируя ФПС
демпфером сухого трения.
3.4. Решение общего уравнения для нахлесточных ФПС
Для нахлесточных ФПС общее решение (3.5) определяется видом
функций f(s) и >(s).Функция f(s) зависит от удлинения болта
вследствие искривления его оси. Если принять для искривленной оси
аппроксимацию в виде:
u( x ) s sin
x
2l
(3.9)
,
где x — расстояние от середины болта до рассматриваемой точки
(рис. 3.3), то длина искривленной оси стержня составит:
1
L
2
1
1
2
1
2
2
du
1 dx
dx
1
s 2 2
1
2
2
cos
8l 2 1
2
x
2l
1 s
2
4l
2
dx 1
cos
2l
1
dx
2 2
1 s cos x dx
8l 2
2l
1
2
2
s 2 2
.
8l
155

156.

Удлинение болта при этом определится по формуле:
l L l
s 2 2
.
8l
(3.10)
Учитывая, что приближенность представления (3.9) компенсируется
коэффициентом
k,
который
может
быть
определен
из
экспериментальных данных, получим следующее представление для
f(s):
2
f(s) s
l
.
Для дальнейшего необходимо учесть, что деформирование тела
болта будет иметь место лишь до момента срыва его головки, т.е. при s
< s0. Для записи этого факта воспользуемся единичной функцией
Хевисайда :
f(s)
s2
( s s0 ).
l
(3.11)
Перейдем теперь к заданию функции (s). При этом необходимо
учесть следующие ее свойства:
1. пластика проявляется лишь при превышении подвижкой s
некоторой величины Sпл, т.е. при Sпл<s<S0.
2. предельное натяжение стержня не превосходит усилия Nт, при
котором напряжения в стержне достигнут предела текучести, т.е.:
lim ( N0 кf ( s ) ( s )) 0 .
(3.12)
s
Указанным условиям удовлетворяет функция (s) следующего вида:
( s ) N пл ( NТ N пл ) ( 1 e q( s S пл ) ) 1 ( s s0 ) ( s S пл).
(3.13)
Подстановка выражений (3.11, 3.12) в интеграл (3.5) приводит к
следующим зависимостям износа листов пакета от перемещения s:
при s<Sпл
156

157.

s
N0
k
2
2
( 1 e k1as ) s 2
s
1 e k1as
2
a
al
k1a
k1a
,
(3.14)
при Sпл< s<S0
( s ) I ( Sпл ) k1(
),
NT
N N пл
1 ek1a( S пл s ) T
k1a
k1 a
(3.15)
e ( S пл s ) ek1a( S пл s )
при s<S0
( s ) II ( S0 )
N ( S0 )
( 1 e k 2 a( s S0 ) ).
a
Несущая
способность
(3.16)
соединения
определяется
при
этом
выражением:
(3.17)
T T0 fv a .
Здесь fv— коэффициент трения, зависящий в общем случае от
скорости подвижки v. Ниже мы используем наиболее распространенную
зависимость коэффициента трения от скорости, записываемую в виде:
f
f0
,
1 kvV
(3.18)
где kv — постоянный коэффициент.
Предложенная
зависимость
содержит
9
неопределенных
параметров:
k1, k2, kv, S0, Sпл, q, f0, N0, и k0. Эти параметры должны определяться
из данных эксперимента.
В отличие от стыковых соединений в формуле (3.17) введено два
коэффициента износа - на втором участке диаграммы деформирования
износ определяется трением между листами пакета и характеризуется
коэффициентом износа k1, на третьем участке износ определяется
трением между шайбой болта и наружным листом пакета; для его
описания введен коэффициент износа k2.
157

158.

На
рис.
3.4
приведен
пример
теоретической
диаграммы
деформирования при реальных значениях параметров k1 = 0.00001; k2
=0.000016; kv = 0.15; S0 = 10 мм; Sпл = 4 мм; f0 = 0.3; N0 = 300 кН. Как
видно
из
рисунка,
теоретическая
диаграмма
деформирования
соответствует описанным выше экспериментальным диаграммам.
Рис. 3.4
Теоретическая диаграмма деформирования ФПС
158

159.

26
4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ФПС
Для анализа работы ФПС и сооружений с такими соединениями необходимы
фактические
данные
о
параметрах
исследуемых
соединений.
Экспериментальные
исследования работы ФПС достаточно трудоемки, однако в 1980-85 гг. такие исследования
были начаты в НИИ мостов А.Ю.Симкиным [3,11]. В частности, были получены записи Т(s)
для нескольких одноболтовых и четырехболтовых соединений.
Для анализа поведения ФПС были испытаны соединения с болтами диаметром 22, 24,
27 и 48 мм. Принятые размеры образцов обусловлены тем, что диаметры 22, 24 и 27 мм
являются наиболее распространенными. Однако при этом в соединении необходимо
размещение слишком большого количества болтов, и соединение становится громоздким.
Для уменьшения числа болтов необходимо увеличение их диаметра. Поэтому было
рассмотрено ФПС с болтами наибольшего диаметра 48 мм. Общий вид образцов показан на
рис. 4.1.
Рис. 4.1 Общий вид образцов ПС с болтами 48 мм
Пластины ФПС были выполнены из толстолистовой стали марки 10ХСНД.
Высокопрочные болты были изготовлены тензометрическими из стали 40Х "селект" в
соответствии с требованиями [6]. Контактные поверхности пластин были обработаны
протекторной цинкосодержащей грунтовкой ВЖС-41 после дробеструйной очистки. Болты
были предварительно протарированы с помощью электронного пульта АИ-1 и при сборке
159
соединений натягивались по этому же пульту в соответствии с тарировочными
зависимостями ручным ключом на заданное усилие натяжения N0.
4.

160.

АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ФПС
Для анализа работы ФПС и сооружений с такими соединениями
необходимы
фактические
данные
о
параметрах
исследуемых
соединений. Экспериментальные исследования работы ФПС достаточно
трудоемки, однако в 1980-85 гг. такие исследования были начаты в
НИИ мостов А.Ю.Симкиным [3,11]. В частности, были получены записи
Т(s) для нескольких одноболтовых и четырехболтовых соединений.
Для анализа поведения ФПС были испытаны соединения с болтами
диаметром
22,
24,
27
и
48
мм.
Принятые
размеры
образцов
обусловлены тем, что диаметры 22, 24 и 27 мм являются наиболее
распространенными.
Однако при
этом
в
соединении
Рис. 4.1 Общий вид образцов
размещение слишком большого количества болтов,
ПС с болтами 48 мм
необходимо
и соединение
становится громоздким. Для уменьшения числа болтов необходимо
160

161.

увеличение их диаметра. Поэтому было рассмотрено ФПС с болтами
наибольшего диаметра 48 мм. Общий вид образцов показан на рис. 4.1.
Пластины ФПС были выполнены из толстолистовой стали марки
10ХСНД. Высокопрочные болты были изготовлены тензометрическими
из стали 40Х "селект" в соответствии с требованиями [6]. Контактные
поверхности
пластин
были
обработаны
протекторной
цинкосодержащей грунтовкой ВЖС-41 после дробеструйной очистки.
Болты были предварительно протарированы с помощью электронного
пульта АИ-1 и при сборке соединений натягивались по этому же пульту
в соответствии с тарировочными зависимостями ручным ключом на
заданное усилие натяжения N0.
Испытания проводились на пульсаторах в НИИ мостов и на
универсальном динамическом стенде УДС-100 экспериментальной базы
ЛВВИСКУ. В испытаниях на стенде импульсная нагрузка на ФПС
обеспечивалась путем удара движущейся массы М через резиновую
прокладку в рабочую тележку, связанную с ФПС жесткой тягой. Масса и
скорость тележки, а также жесткость прокладки подбирались таким
образом, чтобы при неподвижной рабочей тележке получился импульс
силы с участком, на котором сила сохраняет постоянное значение,
длительностью около 150 мс. Амплитудное значение импульса силы
подбиралось из условия некоторого превышения несущей способности
ФПС. Каждый образец доводился до реализации полного смещения по
овальному отверстию.
Во
время
испытаний
на
стенде
и
пресс-пульсаторах
контролировались следующие параметры:
• величина динамической продольной силы в пакете ФПС;
• взаимное смещение пластин ФПС;
161

162.

• абсолютные скорости сдвига пластин ФПС;
• ускорение движения пластин ФПС и ударные массы (для
испытаний на стенде).
После
каждого
нагружения
проводился
замер
напряжения
высокопрочного болта.
Из полученных в результате замеров данных наибольший интерес
представляют для нас зависимости продольной силы, передаваемой на
соединение (несущей способности ФПС), от величины подвижки S. Эти
зависимости
могут
быть
получены
теоретически
по
формулам,
приведенным выше в разделе 3. На рисунках 4.2 - 4.3 приведено
графическое
Рис. 4.2, 4.3 Экспериментальные диаграммы деформирования ФПС для болтов
22 мм и 24 мм.
представление
полученных
диаграмм
деформирования
ФПС.
Из
рисунков видно, что характер зависимостей Т(s) соответствует в целом
принятым
гипотезам
и
результатам
теоретических
построений
предыдущего раздела. В частности, четко проявляются три участка
деформирования
соединения,
соединения:
после
до
проскальзывания
проскальзывания
листов
пакета
элементов
и
после
проскальзывания шайбы относительно наружного листа пакета. Вместе
162

163.

с
тем,
необходимо
отметить
существенный
разброс
полученных
диаграмм. Это связано, по-видимому, с тем, что в проведенных
испытаниях принят наиболее простой приемлемый способ обработки
листов
пакета.
полученные
Несмотря
диаграммы
на
наличие
оказались
существенного
пригодными
для
разброса,
дальнейшей
обработки.
В
результате
предварительной
обработки
экспериментальных
данных построены диаграммы деформирования нахлесточных ФПС. В
соответствии с ранее изложенными теоретическими разработками эти
диаграммы должны описываться уравнениями вида (3.14). В указанные
уравнения входят 9 параметров:
N0— начальное натяжение; f0 — коэффициент трения покоя;
k0
—
коэффициент,
определяющий
влияние
скорости
на
коэффициент трения скольжения;
k1— коэффициент износа по контакту трущихся листов пакета;
k2— коэффициент износа по контакту листа и шайбы;
Sпл — предельное смещение, при котором возникают пластические
деформации в теле болта;
S0— предельное смещение, при котором возникает срыв шайбы
болта относительно листа пакета;
к — коэффициент, характеризующий увеличение натяжения болта
вследствие геометрической нелинейности его работы;
q — коэффициент, характеризующий уменьшение натяжения болта
вследствие его пластической работы.
Обработка экспериментальных данных заключалась в определении
этих 9 параметров. При этом параметры варьировались на сетке их
возможных значений. Для каждой девятки значений параметров по
163

164.

методу наименьших квадратов вычислялась величина невязки между
расчетной и экспериментальной диаграммами деформирования, причем
невязка
суммировалась
по
точкам
цифровки
экспериментальной
диаграммы.
Для поиска искомых значений параметров для болтов диаметром 24
мм последние варьировались в следующих пределах:
k1, k2— от 0.000001 до 0.00001 с шагом 0.000001 Н; kv— от 0 до 1 с
шагом 0.1 с/мм;
S0 — от величины Sпл до 25 с шагом 1 мм; Sпл — от 1 до 10 с шагом 1
мм;
q— от 0.1 до 1 с шагом 0.1 мм~1; f0— от 0.1 до 0.5 с шагом 0.05;
N0— от 30 до 60 с шагом 5 кН; к — от 0.1 до 1 с шагом 0.1;
На
рис. 4.4
и
4.5
привед
ены
характе
рные
Рис.4.4
деформирования
соответствующие
диагра
Рис. 4.5
ФПС,
им
ммы
полученные
теоретические
экспериментально
диаграммы.
и
Сопоставление
расчетных и натурных данных указывают на то, что подбором
параметров ФПС удается добиться хорошего совпадения натурных и
расчетных диаграмм деформирования ФПС. Расхождение диаграмм на
конечном их участке обусловлено резким падением скорости подвижки
164

165.

перед остановкой, не учитываемым в рамках предложенной теории
расчета ФПС. Для болтов диаметром 24 мм было обработано 8
экспериментальных
определения
диаграмм
параметров
деформирования.
соединения
для
каждой
Результаты
из
подвижек
приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Результаты определения параметров ФПС
параметры k1106, k2
k ,
S0, SПЛ
q,
f0 N0, к
1
6
-1
N подвижки кН10 , с/мм мм мм мм
кН
1
кН1
11
32
0.25 11
9 0.0000 0.34 105 260
2
8
15
0,24 8
7 0.0004
0.36 152 90
1
3
12
27
0.44 13.5 11.2 0.0001
0.39 125 230
4
4
7
14
0.42 14.6 12 0.0001
0.29 193 130
2
5
14
35
0.1
8 4.2 0.0006
0.3 370 310
1
6
6
11
0.2 12
9 0.0000 0.3 120 100
7
8
20
0.2 19 16 0.0000
0.3 106 130
2
8
8
15
0.3
9 2.5 0.0002
0.35
154 75
1
8
Приведенные в таблице 4.1 результаты вычислений параметров
соединения
были
статистически
обработаны
и
получены
математические ожидания и среднеквадратичные отклонения для
каждого из параметров. Их значения приведены в таблице 4.2. Как
видно из приведенной таблицы, значения параметров характеризуются
значительным
разбросом.
Этот
факт
затрудняет
применение
одноболтовых ФПС с рассмотренной обработкой поверхности (обжиг
листов
пакета).
Вместе
с
тем,
переход
от
одноболтовых
к
многоболтовым соединениям должен снижать разброс в параметрах
диаграммы деформирования.
Таблица. 4.2.
Результаты статистической обработки значений параметров ФПС
165

166.

Значения параметров
Параметры
математическо среднеквадратичн
соединени
е
ое
6я
1
ожидание
отклонение
k1 10 , КН9.25
2.76
6
1
k2 10 , кН21.13
9.06
kv с/мм
0.269
0.115
S0, мм
11.89
3.78
Sпл , мм
8.86
4.32
-1
q, мм
0.00019
0.00022
f0
0.329
0.036
Nо,кН
165.6
87.7
165.6
88.38
5. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ДИАГРАММЫ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ МНОГОБОЛТОВЫХ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ФПС)
5.1. Общие положения методики расчета
многоболтовых ФПС
Имеющиеся теоретические и экспериментальные исследования
одноболтовых ФПС позволяют перейти к анализу многоболтовых
соединений. Для упрощения задачи примем широко используемое в
исследованиях фрикционных болтовых соединений предположение о
том, что болты в соединении работают независимо. В этом случае
математическое ожидание несущей способности T и дисперсию DT (или
среднеквадратическое отклонение T ) можно записать в виде:
T( s )
T ( s , 1 , 2 ,... k ) p1( 1 ) p2 ( 2 )...pk ( k )d 1d 2 ...d k
166
(5.1)

167.

DT
(T T )
2
p1 p2 ... pk d 1d 2 ...d k
... T 2 p1 p2 ... pk d 1d 2 ...d k
(5.2)
T
2
T DT
(5.3)
В приведенных формулах:
T ( s , 1 , 2 ,... k ) - найденная выше зависимость несущей способности T
от подвижки s и параметров соединения i; в нашем случае в качестве
параметров выступают коэффициент износа k, смещение при срыве
соединения S0 и др.
pi(ai) — функция плотности распределения i-го параметра; по
имеющимся данным нам известны лишь среднее значение i
и их
стандарт (дисперсия).
Для дальнейших исследований приняты два возможных закона
распределения параметров ФПС: равномерное в некотором возможном
диапазоне изменения параметров min i max и нормальное. Если
учесть,
что
в
предыдущих
исследованиях
математических ожиданий i и стандарта
i ,
получены
то соответствующие
функции плотности распределения записываются в виде:
а) для равномерного распределения
pi
1
при 3 3
2 i 3
(5.4)
и pi = 0 в остальных случаях;
б) для нормального распределения
pi
1
i 2
2
i ai
e
2 i 2
(5.5)
.
167
величины

168.

Результаты расчетного определения зависимостей T(s) и (s) при
двух законах распределения сопоставляются между собой, а также с
данными натурных испытаний двух, четырех, и восьми болтовых ФПС.
5.2. Построение уравнений деформирования стыковых
многоболтовых ФПС
Для
вычисления
несущей
способности
соединения
сначала
рассматривается более простое соединение встык. Такое соединение
характеризуется
всего
двумя
параметрами
-
начальной
несущей
способностью Т0 и коэффициентом износа k. При этом несущая
способность одноболтового соединения описывается уравнением:
T=Toe-kas .
(5.6)
В случае равномерного распределения математическое ожидание
несущей способности соединения из п болтов составит:
k T 3
dk
dT
kas
T
e
2
3
2
3
k
T
3
k T 3
T0 T 3
T n
T0 T
nT0 e kas
sh( sa k 3 )
sa k
(5.7)
.
При нормальном законе распределения математическое ожидание
несущей способности соединения из п болтов определится следующим
образом:
T n
Te
kas
1
T 2
e
( T T ) 2
2 T 2
1
k 2
( k k )2
e
2 k 2
dkdT
( k k )2
( T T ) 2
2
2
1
1
2 k
2 T
kas
n
Te
dT
e
e
dk .
T 2
k 2
168

169.

Если
учесть,
что
математическим
для
любой
ожиданием
случайной
функцией
x
величины
распределения
x
с
р(х}
выполняется соотношение:
x
x p( x ) dx ,
то первая скобка. в описанном выражении для вычисления несущей
способности
соединения
Т
равна
математическому
ожиданию
начальной несущей способности Т0. При этом:
T nT0
kas
1
k 2
( k k )2
2 k 2
e
dk .
Выделяя в показателе степени полученного выражения полный
квадрат, получим:
T nT0
nT0
1
k 2
1
k 2
k k as k2 2 as k as k2
2
dk
2
as 2
k k as k2
k
as k
2
2 k2
e
e
dk .
Подынтегральный
множителя
2 k2
e
1
k 2
член
в
полученном
выражении
с
учетом
представляет не что иное, как функцию плотности
нормального распределения с математическим ожиданием k as k2 и
среднеквадратичным отклонением k . По этой причине интеграл в
полученном выражении тождественно равен 1
и выражение для
несущей способности соединения принимает окончательный вид:
T nT0 e
ask
a 2 s 2 k2
2
.
(5.8)
169

170.

Соответствующие принятым законам распределения дисперсии
составляют:
для равномерного закона распределения
2
2
D nT0 e 2 ask 1 T F ( 2 x ) F ( x )2 ,
2
T0
где F ( x )
(5.9)
shx
; x sa k 3
x
для нормального закона распределения
2
2
2 1
D n T0 T2 1 ( A1 ) e A1 T0 e A 1 ( A ) ,
2
(5.10)
где A1 2 as( k2 as k ).
Представляет
интерес
сопоставить
полученные
зависимости
с
аналогичными зависимостями, выведенными выше для одноболтовых
соединений.
Рассмотрим,
прежде
всего,
характер
изменения
несущей
способности ФПС по мере увеличения подвижки s и коэффициента
износа
k
для
случая
использования
равномерного
закона
распределения в соответствии с формулой (5.4). Для этого введем по
аналогии с (5.4) безразмерные характеристики изменения несущей
способности:
относительное падение несущей способности
sh( x )
kas
T
x
1
e
nT0
коэффициент
(5.11)
.
перехода
от
одноболтового
к
многоболтовому
соединению
1
T
nT0 e
kas
sh( x )
.
x
(5.12)
170

171.

Наконец
для
относительной
величины
среднеквадратичного
отклонения с с использованием формулы (5.9) нетрудно получить
1
nT0 e kas
2
1
T2 sh2 x shx
1
.
2 2 x
n
x
T
0
(5.13)
Аналогичные зависимости получаются и для случая нормального
распределения:
2
1 A
e 1 ( A ) ,
2
(5.14)
2 2
k s
1 2 kas
2 e
1 ( A )
2
2
T2
1
1
2
n
T0
,
(5.15)
2
1 ( A ) e A1 1 e A 1 ( A ) ,
1
2
(5.16)
где
2s2
A k 2 s ka ,
2
A1 2 As ( k2 sa k ) ,
( A )
2
A
2
z
e dz .
0
На рис. 5.1 - 5.2 приведены зависимости i и i от величины
подвижки s. Кривые построены при тех же значениях переменных, что
использовались нами ранее при построении зависимости T/T0 для
одноболтового соединения. Как видно из рисунков, зависимости i ( k , s )
аналогичны зависимостям, полученным для одноболтовых соединений,
но характеризуются большей плавностью, что должно благоприятно
сказываться на работе соединения и конструкции в целом.
Особый интерес представляет с нашей точки зрения зависимость коэффициента перехода
i ( k , a , s ) . По
своему смыслу математическое ожидание несущей способности многоболтового соединения T получается из
несущей способности одноболтового соединения Т1 умножением на , т.е.:
T T1
(5.17)
171

172.

Согласно (5.12) lim x 1 . В частности,
1 при неограниченном увеличении математического
ожидания коэффициента износа k или смещения s. Более того, при выполнении условия
k k 3
(5.18)
будет иметь место неограниченный рост несущей способности ФПС с увеличением подвижки s, что
противоречит смыслу задачи.
Полученный результат ограничивает возможность применения равномерного распределения условием
(5.18).
Что касается нормального распределения, то возможность его применения определяется пределом:
lim 2
s
1
lim e ( kas A ) 1 ( A ) .
2 s
Для анализа этого предела учтем известное в теории вероятности соотношение:
1
lim 1 x lim
e
x
x
2
x2
2
1
.
x
172

173.

1=
а)
2=Т/nT0
S, мм
Подвижка S, мм
Рис.5.1. Графики зависимости расчетного снижения несущей способности ФПС от величины подвижки в
соединении при различной толщине пакета листов l
173

174.

а) при использовании равномерного закона распределения параметров ФПС
б) при использовании нормального закона распределения параметров ФПС
● - l=20мм; ▼ - l=30мм; □ - l=40мм; - l=50мм; - l=60мм; ○ - l=70мм; - l=80мм;
174

175.

1
а)
S, мм
Коэффициент перехода 2
б)
Подвижка S, мм
175

176.

Рис.5.2. Графики зависимости коэффициента перехода от одноболтового к многоболтовому ФПС от
величины подвижки в соединении при различной толщине пакета листов l
а) при использовании равномерного закона распределения параметров ФПС
б) при использовании нормального закона распределения параметров ФПС
● - l=20мм; - l=30мм; □ - l=40мм; - l=50мм; - l=60мм; ○ - l=70мм; - l=80мм
С учетом сказанного получим:
1
1
lim 2 lim e kas A
e
s
s 2
2
A2
2
1
0.
A
(5.19)
Предел (5.19) указывает на возможность применения нормального закона распределения при любых
соотношениях k и k.
Результаты обработки экспериментальных исследований, выполненные ранее, показывают, что разброс
значений несущей способности ФПС для случая обработки поверхностей соединяемых листов путем нанесения
грунтовки ВЖС достаточно велик и достигает 50%. Однако даже в этом случае применение ФПС вполне
приемлемо, если перейти от одноболтовых к многоболтовым соединениям. Как следует из полученных формул
(5.13, 5.16), для среднеквадратичного отклонения 1 последнее убывает пропорционально корню из числа
болтов. На рисунке 5.3 приведена зависимость относительной величины среднеквадратичного отклонения 1 от
безразмерного параметра х для безразмерной подвижки 2-х, 4-х, 9-ти и 16-ти болтового соединений. Значения T
и T0 приняты в соответствии с данными выполненных экспериментальных исследований. Как видно из графика,
уже для 9-ти болтового соединения разброс значений несущей способности Т не превосходит 25%, что следует
считать вполне приемлемым.
176

177.

Рис.5.3. Зависимость относительного разброса несущей
способности ФПС от величины подвижки при различном
числе болтов n
5.3. Построение уравнений деформирования
нахлесточных многоболтовых соединений
Распространение использованного выше подхода на расчет нахлесточных соединений достаточно
громоздко из-за большого количества случайных параметров, определяющих работу соединения. Однако с
практической точки зрения представляется важным учесть лишь максимальную силу трения Тmax, смещение при
срыве соединения S0 и коэффициент износа k. При этом диаграмма деформирования соединения между точками
(0,Т0) и (S0, Tmax) аппроксимируется линейной зависимостью. Для учета излома графика T(S) в точке S0 введена
функция :
1 при 0 S S 0
0 при S S 0
S , S 0
(5.20)
При этом диаграмма нагружения ФПС описывается уравнением:
T ( S ) T1( S , S0 ,T0 ,Tmax ) ( S , S0 ) T2 ( S ,Tmax ,k , S0 ) 1 ( S , S0 ) ,
177
(5.21)

178.

где T1( S ) T0 ( Tmax T0 )
S
,
S0
T2 ( S ) Tmax e ka( S S0 ) .
Математическое ожидание несущей способности нахлесточного соединения из n болтов определяется
следующим интегралом:
T n
T
( S ) p( k ) p( S0 ) p( Tmax ) dk dS0 dT0 dTmax n I 1 I 2
(5.22)
k S0 T0 Tmax
Обратимся сначала к вычислению первого интеграла. После подстановки в (5.22) представления для Т1
согласно (5.20) интеграл I1 может быть представлен в виде суммы трех интегралов:
s
T0 ( Tmax T0 ) s , S 0 p( S 0 ) p( T0 ) p( Tmax )
S0
S0 T0 Tmax
dS 0 dT0 dTmax I 1,1 I 1,2 I 1,3
I1
где
I1,1
T0 p( T0 ) ( s ,S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax )dTmax dS0 dT0
S0 T0 Tmax
T0 p( T0 )dT0 s , S0 p( S0 )dS0 Tmax p( Tmax )dTmax
T0
S0
Tmax
Если учесть, что для любой случайной величины x выполняются соотношения:
xp( x )dx x ,
p( x )dx 1
и
то получим
I 1,1 T ( s , S0 )p( S0 ) dS0 .
S0
Аналогично
178
(5.23)

179.

I1,2
Tmax
S0 T0 Tmax
T max
( s , S0 )
S0
S0
I1,3
T0
S0 T0 Tmax
T0
( s , S0 )
S0
S0
s
( s , S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax ) dS0 dT0 dTmax
S0
p( S0 ) dS0 .
s
( s , S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax ) dS0 dT0 dTmax
S0
p( S0 ) dS0 .
Если ввести функции
1 ( s ) ( s , S 0 ) p( S 0 ) dS0
(5.24)
и
1( s )
( s , S0 )
S0
p( S 0 ) dS0 ,
(5.25)
то интеграл I1 можно представить в виде:
I 1 T 1( s ) ( T max T 0 )s 2 ( s ).
(5.26)
Если учесть, что на первом участке s < S0, то с учетом (5.20) формулы (5.24) и (5.25) упростятся и примут вид:
1( s ) p( S0 )dS0
(5.27)
s
2( s )
s
p( S0 )
dS0 .
S0
(5.28)
Для нормального распределения p(S0) функция
функция записывается в виде:
179
1 1 erf ( s ) , а

180.

( S0 S 0 )2
2
s
e
2 s2
(5.29)
dS0 .
S0
Для равномерного распределения функции 1 и 2 могут быть
представлены аналитически:
1 при s S 0 s 3
1 S0 s 3 s при S 0 s 3 s S 0 s 3
0 при s S 0 s 3 .
(5.30)
S0 s 3
1
ln
при s S 0 s 3
2 s 3 S 0 s 3
S0 s 3
1
2
ln
при S 0 s 3 s S 0 s 3
s
2 s 3
0 при s S 0 s 3
(5.31)
Аналитическое представление для интеграла (5.23) весьма сложно.
Для
большинства
видов
распределений
его
целесообразно
табулировать; для равномерного распределения интегралы I1 и I2
представляются в замкнутой форме:
S0 s 3
S
ln
при S S 0 s 3
T 0 ( T max T 0 )
2 s 3 S 0 s 3
S0 s 3
S0 s 3
1
( T max T 0 )S ln
I1
T 0 S 0 s 3 S ln
(5.32)
s
s
2 s 3
при S 0 s 3 S S 0 s 3
0 при S S 0 3
s
0 при S S 0 s 3
I2 T m
F( S ) F( s 3 )
2 s 3
при
(5.33)
S S0 s 3,
причем F ( x ) Ei ax( k k 3 ) Ei ax( k k 3 ) . В формулах (5.32, 5.33) Ei интегральная показательная функция.
180

181.

Полученные
экспериментальных
формулы
подтверждены
исследований
многоболтовых
результатами
соединений
и
рекомендуются к использованию при проектировании сейсмостойких
конструкций с ФПС.
181

182.

42
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФПС И СООРУЖЕНИЙ С
ТАКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Технология изготовления ФПС включает выбор материала элементов соединения,
подготовку контактных поверхностей, транспортировку и хранение деталей, сборку
соединений. Эти вопросы освещены ниже.
6.1. Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий
контактных поверхностей стальных деталей ФПС
и опорных поверхностей шайб
Для ФПС следует применять высокопрочные болты по ГОСТ 553-77, гайки по ГОСТ
22354-74, шайбы по ГОСТ 22355-75 с обработкой опорной поверхности по указаниям
раздела 6.4 настоящего пособия. Основные размеры в мм болтов, гаек и шайб и расчетные
площади поперечных сечений в мм2 приведены в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Номиналь
Расчетная
Высота
Высота
ный
площадь
головки
гайки
12
15
диаметр по сечения
телу по резьбе
по
болта
16
201
157
Размер
Диаметр
Размеры шайб
Толщина
Диаметр
под ключ опис.окр.
внутр.
нар.
гайки
27
29,9
4
18
37
18
255
192
13
16
30
33,3
4
20
39
20
314
245
14
18
32
35,0
4
22
44
22
380
303
15
19
36
39,6
6
24
50
24
453
352
17
22
41
45,2
6
26
56
27
573
459
19
24
46
50,9
6
30
66
30
707
560
19
24
46
50,9
6
30
66
36
1018
816
23
29
55
60,8
6
39
78
42
1386
1120
26
34
65
72,1
8
45
90
48
1810
1472
30
38
75
83,4
8
52
100
Полная длина болтов в случае использования шайб по ГОС 22355-75 назначается в
соответствии с данными табл.6.2.
182
6.

183.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФПС И
СООРУЖЕНИЙ С ТАКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Технология
элементов
изготовления
соединения,
ФПС
включает
подготовку
выбор
контактных
материала
поверхностей,
транспортировку и хранение деталей, сборку соединений. Эти вопросы
освещены ниже.
6.1.
Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий
контактных поверхностей стальных деталей ФПС и
опорных поверхностей шайб
Для ФПС следует применять высокопрочные болты по ГОСТ 553-77,
гайки по ГОСТ 22354-74, шайбы по ГОСТ 22355-75 с обработкой опорной
поверхности по указаниям раздела 6.4 настоящего пособия. Основные
размеры в мм болтов, гаек и шайб и расчетные площади поперечных
сечений в мм2 приведены в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Номина Расчетная
льный
диаметр
болта
Высота Высот Разме Диамет
площадь головк
сечения
и
а
р под
р
Размеры шайб
Диаметр
внут нар.
на
Толщи
гайки ключ опис.ок
по
р.
р. гайки
по телу по
16
201 резьбе
157
12
15
27
29,9
4
18
37
18
255 192
13
16
30
33,3
4
20
39
20
314 245
14
18
32
35,0
4
22
44
22
380 303
15
19
36
39,6
6
24
50
183

184.

24
453 352
17
22
41
45,2
6
26
56
27
573 459
19
24
46
50,9
6
30
66
30
707 560
19
24
46
50,9
6
30
66
36
1018 816
23
29
55
60,8
6
39
78
42
1386 1120
26
34
65
72,1
8
45
90
48
1810 1472
30
38
75
83,4
8
52
100
Полная длина болтов в случае использования шайб по ГОС 22355-75
назначается в соответствии с данными табл.6.2.
Таблица 6.2.
Номинальна Длина резьбы 10 при номинальном диаметре
16 18 20 22 24 27 30 36 42 48
я
длина резьбы d
40
*
45
38 *
стержня
50
38 42 *
55
38 42 46 *
60
38 42 46 50 *
65
38 42 46 50 54
70
38 42 46 50 54 60
75
38 42 46 50 54 60 66
80
38 42 46 50 54 60 66
85
38 42 46 50 54 60 66
90
38 42 46 50 54 60 66 78
95
38 42 46 50 54 60 66 78
100
38 42 46 50 54 60 66 78
105
38 42 46 50 54 60 66 78 90
110
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
115
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
120
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
125
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
130
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
140
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
150
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
160,
170,
190,
200, 44 48 52 56 60 66 72 84 96 108
180
240,260,280,
220
Примечание:
знаком * отмечены болты с резьбой по всей длине стержня.
300
184

185.

Для консервации контактных поверхностей стальных деталей
следует применять фрикционный грунт ВЖС 83-02-87 по ТУ. Для
нанесения на опорные поверхности шайб методом плазменного
напыления антифрикционного покрытия следует применять в
качестве материала подложки интерметаллид ПН851015 по ТУ-141-3282-81, для несущей структуры - оловянистую бронзу БРОФ10-8
по ГОСТ, для рабочего тела - припой ПОС-60 по ГОСТ.
Примечание:
Приведенные
данные
действительны
при
сроке
хранения несобранных конструкций до 1 года.
6.2. Конструктивные требования к соединениям
В
конструкциях
соединений
должна
быть
обеспечена
возможность свободной постановки болтов, закручивания гаек и
плотного стягивания пакета болтами во всех местах их постановки
с применением динамометрических ключей и гайковертов.
Номинальные диаметры круглых и ширина овальных отверстий
в элементах для пропуска высокопрочных болтов принимаются по
табл.6.3.
Таблица 6.3.
Группа
Номинальный диаметр болта в мм.
16 18 20 22 24 27 30 36 42 48
соединений
Определяющи 17 19 21 23 25 28 32 37 44 50
х геометрию
Не
20
23
25
28
30
33
36
40
45
52
определяющи
Длины овальных
х геометрию
отверстий
в
элементах
для
пропуска
высокопрочных болтов назначают по результатам вычисления
максимальных абсолютных смещений соединяемых деталей для
каждого ФПС по результатам предварительных расчетов при
185

186.

обеспечении
несоприкосновения
болтов
о
края
овальных
отверстий, и назначают на 5 мм больше для каждого возможного
направления смещения.
ФПС следует проектировать возможно более компактными.
Овальные отверстия одной детали пакета ФПС могут быть не
сонаправлены.
Размещение болтов в овальных отверстиях при сборке ФПС
устанавливают с учетом назначения ФПС и направления смещений
соединяемых элементов.
При необходимости в пределах одного овального отверстия
может быть размещено более одного болта.
Все
контактные
поверхности
деталей
ФПС,
являющиеся
внутренними для ФПС, должны быть обработаны грунтовкой ВЖС
83-02-87 после дробеструйной (пескоструйной) очистки.
Не допускается осуществлять подготовку тех поверхностей
деталей ФПС, которые являются внешними поверхностями ФПС.
Диаметр болтов ФПС следует принимать не менее 0,4 от
толщины соединяемых пакета соединяемых деталей.
Во всех случаях несущая способность основных элементов
конструкции, включающей ФПС, должна быть не менее чем на
25%
больше
несущей
способности
ФПС
на
фрикционно-
неподвижной стадии работы ФПС.
Минимально
допустимое
расстояние
от
отверстия до края детали должно составлять:
- вдоль направления смещения >= 50 мм.
- поперек направления смещения >= 100 мм.
186
края
овального

187.

В
соединениях
поверхностями
прокатных
полок
или
профилей
при
с
непараллельными
наличии
непараллельности
наружных плоскостей ФПС должны применяться клиновидные
шайбы, предотвращающие перекос гаек и деформацию резьбы.
Конструкции ФПС и конструкции, обеспечивающие соединение
ФПС с основными элементами сооружения, должны допускать
возможность
ведения
последовательного
не
нарушающего
связности сооружения ремонта ФПС.
6.3. Подготовка контактных поверхностей элементов и
методы контроля.
Рабочие контактные поверхности элементов и деталей ФПС
должны быть подготовлены посредством либо пескоструйной
очистки
в
соответствии
с
указаниями
ВСН
163-76,
либо
дробеструйной очистки в соответствии с указаниями.
Перед обработкой с контактных поверхностей должны быть
удалены заусенцы, а также другие дефекты, препятствующие
плотному прилеганию элементов и деталей ФПС.
Очистка должна производиться в очистных камерах или под
навесом, или на открытой площадке при отсутствии атмосферных
осадков.
Шероховатость
поверхности
очищенного
металла
должна
находиться в пределах 25-50 мкм.
На очищенной поверхности не должно быть пятен масел, воды
и других загрязнений.
187

188.

Очищенные контактные поверхности должны соответствовать
первой степени удаления окислов и обезжиривания по ГОСТ 902274.
Оценка шероховатости контактных поверхностей производится
визуально сравнением с эталоном или другими апробированными
способами оценки шероховатости.
Контроль степени очистки может осуществляться внешним
осмотром поверхности при помощи лупы с увеличением не менее
6-ти
кратного.
Окалина,
ржавчина
и
другие
загрязнения
на
очищенной поверхности при этом не должны быть обнаружены.
Контроль степени обезжиривания осуществляется следующим
образом: на очищенную поверхность наносят 2-3 капли бензина и
выдерживают не менее 15 секунд. К этому участку поверхности
прижимают кусок чистой фильтровальной бумаги и держат до
полного впитывания бензина. На другой кусок фильтровальной
бумаги наносят 2-3 капли бензина. Оба куска выдерживают до
полного испарения бензина. При дневном освещении сравнивают
внешний
вид
обоих
кусков
фильтровальной
бумаги.
Оценку
степени обезжиривания определяют по наличию или отсутствию
масляного пятна на фильтровальной бумаге.
Длительность
перерыва
между
пескоструйной
очисткой
поверхности и ее консервацией не должна превышать 3 часов.
Загрязнения, обнаруженные на очищенных поверхностях, перед
нанесением консервирующей грунтовки ВЖС 83-02-87 должны
быть удалены жидким калиевым стеклом или повторной очисткой.
Результаты проверки качества очистки заносят в журнал.
188

189.

6.4. Приготовление и нанесение протекторной
грунтовки ВЖС 83-02-87. Требования к загрунтованной
поверхности. Методы контроля
Протекторная грунтовка ВЖС 83-02-87 представляет собой
двуупаковочный
лакокрасочный
материал,
состоящий
из
алюмоцинкового сплава в виде пигментной пасты, взятой в
количестве 66,7% по весу, и связующего в виде жидкого калиевого
стекла плотностью 1,25, взятого в количестве 33,3% по весу.
Каждая
партия
документации
на
материалов
должна
соответствие
ТУ.
быть
проверена
Применять
по
материалы,
поступившие без документации завода-изготовителя, запрещается.
Перед смешиванием составляющих протекторную грунтовку
ингредиентов
следует
довести
жидкое
калиевое
стекло
до
необходимой плотности 1,25 добавлением воды.
Для приготовления грунтовки ВЖС 83-02-87 пигментная часть и
связующее тщательно перемешиваются и доводятся до рабочей
вязкости 17-19 сек. при 18-20°С добавлением воды.
Рабочая вязкость грунтовки определяется вискозиметром ВЗ-4
(ГОСТ 9070-59) по методике ГОСТ 17537-72.
Перед
и
во
время
нанесения
следует
перемешивать
приготовленную грунтовку до полного поднятия осадка.
Грунтовка
ВЖС
83-02-87
сохраняет
малярные
свойства
(жизнеспособность) в течение 48 часов.
Грунтовка
помещении.
ВЖС
При
83-02-87
отсутствии
наносится
под
атмосферных
навесом
осадков
грунтовки можно производить на открытых площадках.
189
или
в
нанесение

190.

Температура воздуха при произведении работ по нанесению
грунтовки ВЖС 83-02-87 должна быть не ниже +5°С.
Грунтовка
ВЖС
83-02-87
может
наноситься
методами
пневматического распыления, окраски кистью, окраски терками.
Предпочтение следует отдавать пневматическому распылению.
Грунтовка ВЖС 83-02-87 наносится за два раза по взаимно
перпендикулярным направлениям с промежуточной сушкой между
слоями не менее 2 часов при температуре +18-20°С.
Наносить грунтовку следует равномерным сплошным слоем,
добиваясь окончательной толщины нанесенного покрытия 90-110
мкм. Время нанесения покрытия при естественной сушке при
температуре воздуха 18-20 С составляет 24 часа с момента
нанесения последнего слоя.
Сушка загрунтованных элементов и деталей во избежание
попадания
атмосферных
осадков
и
других
загрязнений
на
невысохшую поверхность должна проводится под навесом.
Потеки, пузыри, морщины, сорность, не прокрашенные места и
другие дефекты не допускаются. Высохшая грунтовка должна
иметь серый матовый цвет, хорошее сцепление (адгезию) с
металлом и не должна давать отлипа.
Контроль
толщины
покрытия
осуществляется
магнитным
толщиномером ИТП-1.
Адгезия определяется методом решетки в соответствии с ГОСТ
15140-69 на контрольных образцах, окрашенных по принятой
технологии одновременно с элементами и деталями конструкций.
190

191.

Результаты проверки качества защитного покрытия заносятся в
Журнал контроля качества подготовки контактных поверхностей
ФПС.
6.4.1 Основные требования по технике безопасности
при работе
с грунтовкой ВЖС 83-02-87
Для обеспечения условий труда необходимо соблюдать:
"Санитарные правила при окрасочных работах с применением
ручных распылителей" (Министерство здравоохранения СССР, №
991-72)
"Инструкцию
оборудования
по
санитарному
производственных
содержанию
предприятий"
помещений
и
(Министерство
здравоохранения СССР, 1967 г.).
При
пневматическом
увеличения
методе
туманообразования
распыления,
во
и
лакокрасочного
расхода
избежание
материала, должен строго соблюдаться режим окраски. Окраску
следует производить в респираторе и защитных очках. Во время
окрашивания
в
располагаться
таким
материала
имела
закрытых
помещениях
образом,
направление
чтобы
струя
маляр
должен
лакокрасочного
преимущественно
в
сторону
воздухозаборного отверстия вытяжного зонта. При работе на
открытых площадках маляр должен расположить окрашиваемые
изделия так, чтобы ветер не относил распыляемый материал в его
сторону и в сторону работающих вблизи людей.
191

192.

Воздушная магистраль и окрасочная аппаратура должны быть
оборудованы
редукторами
давления
и
манометрами.
Перед
началом работы маляр должен проверить герметичность шлангов,
исправность
окрасочной
надежность
аппаратуры
присоединения
и
инструмента,
воздушных
а
также
шлангов
к
краскораспределителю и воздушной сети. Краскораспределители,
кисти и терки в конце рабочей смены необходимо тщательно
очищать и промывать от остатков грунтовки.
На каждом бидоне, банке и другой таре с пигментной частью и
связующим должна быть наклейка или бирка с точным названием
и обозначением этих материалов. Тара должна быть исправной с
плотно закрывающейся крышкой.
При приготовлении и нанесении грунтовки ВЖС 83-02-87 нужно
соблюдать
осторожность
и
не
допускать
ее
попадания
на
слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.
Рабочие
и
ИТР,
работающие
на
участке
консервации,
допускаются к работе только после ознакомления с настоящими
рекомендациями, проведения инструктажа и проверки знаний по
технике
безопасности.
На
участке
консервации
и
в
краскозаготовительном помещении не разрешается работать без
спецодежды.
Категорически запрещается прием пищи во время работы. При
попадании составных частей грунтовки или самой грунтовки на
слизистые оболочки глаз или дыхательных путей необходимо
обильно промыть загрязненные места.
192

193.

6.4.2 Транспортировка и хранение элементов и
деталей, законсервированных грунтовкой
ВЖС 83-02-87
Укладывать, хранить и транспортировать законсервированные
элементы и детали нужно так, чтобы исключить возможность
механического повреждения и загрязнения законсервированных
поверхностей.
Собирать можно только те элементы и детали, у которых
защитное покрытие контактных поверхностей полностью высохло.
Высохшее
защитное
должно иметь
покрытие
загрязнений,
контактных
поверхностей
не
масляных пятен и механических
повреждений.
При
наличии
поверхности
загрязнений
должны
и
быть
масляных
обезжирены.
пятен
контактные
Обезжиривание
контактных поверхностей, законсервированных ВЖС 83-02-87,
можно производить водным раствором жидкого калиевого стекла с
последующей
промывкой
водой
и
просушиванием.
Места
механических повреждений после обезжиривания должны быть
подконсервированы.
6.5. Подготовка и нанесение антифрикционного
покрытия на опорные поверхности шайб
Производится очистка только одной опорной поверхности шайб
в дробеструйной камере каленой дробью крупностью не более 0,1
мм. На отдробеструенную поверхность шайб методом плазменного
напыления наносится подложка из интерметаллида ПН851015
193

194.

толщиной . …..м. На подложку из интерметаллида ПН851015
методом
плазменного
напыления
наносится
несущий
слой
оловянистой бронзы БРОФ10-8. На несущий слой оловянистой
бронзы БРОФ10-8 наносится способом лужения припой ПОС-60 до
полного покрытия несущего слоя бронзы.
6.6. Сборка ФПС
Сборка
ФПС
проводится
с
использованием
шайб
с
фрикционным покрытием одной из поверхностей, при постановке
болтов следует располагать шайбы обработанными поверхностями
внутрь ФПС.
Запрещается очищать внешние поверхности внешних деталей
ФПС.
Рекомендуется
использование
неочищенных
внешних
поверхностей внешних деталей ФПС.
Каждый болт должен иметь две шайбы (одну под головкой,
другую под гайкой). Болты и гайки должны быть очищены от
консервирующей смазки, грязи и ржавчины, например, промыты
керосином и высушены.
Резьба болтов должна быть прогнана путем провертывания
гайки от руки на всю длину резьбы. Перед навинчиванием гайки ее
резьба должна быть покрыта легким слоем консистентной смазки.
Рекомендуется следующий порядок сборки:
совмещают отверстия в деталях и фиксируют их взаимное
положение;
устанавливают
гайковертами
на
болты
90%
от
и
осуществляют
проектного
их
усилия.
натяжение
При
сборке
многоболтового ФПС установку болтов рекомендуется начать с
194

195.

болта находящегося в центре тяжести поля установки болтов, и
продолжать установку от центра к границам поля установки
болтов;
после
проверки
плотности
стягивания
ФПС
производят
герметизацию ФПС;
болты
затягиваются
до
нормативных
динамометрическим ключом.
195
усилий
натяжения

196.

196

197.

197

198.

198

199.

199

200.

200

201.

201

202.

202

203.

203

204.

Общество с ограниченной ответственностью «С К С Т Р О Й К
О М П Л Е К С - 5» СПб, ул. Бабушкина, д. 36 тел./факс 812-70500-65 E-mail: stanislav@stroycomplex-5. ru http://www.
stroycomplex-5. ru
РЕГЛАМЕНТ
МОНТАЖА АМОРТИЗАТОРОВ СТЕРЖНЕВЫХ ДЛЯ СЕЙСМОЗАЩИТЫ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
1. Подготовительные работы
У
1.1 Очистка верхних поверхностей бетона оголовка опоры и пролетного строения от загрязнений;
1.2. Контрольная съемка положения закладных деталей (фундаментных болтов) в оголовке опоры и диафрагме
железобетонного пролетного строения или отверстий в металле металлического или сталежелезобетонного пролетного строения с
составлением схемы (шаблона).
1.3. Проверка соответствия положения отверстий для крепления амортизатора к опоре и к пролетному строению в
элементах амортизатора по шаблонам и, при необходимости, райберовка или рассверловка новых отверстий.
1.4. Проверка высотных и горизонтальных параметров поступившего на монтаж амортизатора и пространства для его
установки на опоре (под диафрагмой). При необходимости, срубка выступающих частей бетона или устройство подливки на оголовке
опоры.
1.5. Устройство подмостей в уровне площадки, на которую устанавливается амортизатор.
2. Установка и закрепление амортизатора
2.1. Установка амортизаторов с нижним расположением ФПС (под железобетонные пролетные строения).
2.1.1. Расположение фундаментных болтов для крепления на опоре может быть двух видов:
1) болты расположены внутри основания и при полностью смонтированном амортизаторе не видны, т.к. закрыты
корпусом упора, при этом концы фундаментных болтов выступают над поверхностью площадки, на которой монтируется
амортизатор;
2) болты расположены внутри основания и оканчиваются резьбовыми втулками, верхние торцы которых расположены
заподлицо с бетонной поверхностью;
3) болты расположены у края основания, которое совмещено с корпусом упора, и после монтажа амортизатора доступ к
болтам возможен, при этом концы фундаментных болтов выступают над поверхностью площадки;
204

205.

4) болты расположены у края основания и оканчиваются резьбовыми втулками, как и во втором случае
2.1.2. Последовательность операций по монтажу амортизатора в первом случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Разборка соединения основания с корпусом упора, собранного на время транспортировки.
в) Подъем основания амортизатора на подмости в уровне, превышающем уровень площадки, на которой монтируется
амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
г) Надвижка основания в проектное положение до совпадения отверстий для крепления амортизатора с фундаментными
болтами, опускание основания на площадку, затяжка фундаментных болтов, при необходимости срезка выступающих над гайками
концов фундаментных болтов.
д) Подъем сборочной единицы, включающей остальные части амортизатора, на подмости в уровне установленного
основания.
е) Снятие транспортных креплений.
ж) Надвижка упомянутой сборочной единицы на основание до совпадения отверстий под штифты и резьбовые отверстия под
болты в основании с соответствующими отверстиями в упоре, забивка штифтов в отверстия, затяжка и законтривание болтов.
з) Завинчивание болтов крепления верхней плиты стержневой пружины в резьбовые отверстия втулок анкерных болтов на
диафрагме пролетного строения. Если зазор между верхней плитой и нижней плоскостью диафрагмы менее 5мм, производится затяжка
болтов. Если зазор более 5 мм, устанавливается опалубка по контуру верхней плиты, бетонируется или инъектирует- ся зазор, после
набора прочности бетоном или раствором производится затяжка болтов.
и) Восстановление антикоррозийного покрытия.
2.1.3. Операции по монтажу амортизатора во втором случае отличаются от операций первого случая только тем, что
основание амортизатора поднимается на подмости в уровне площадки, на которой монтируется амортизатор и надвигается до
совпадения резьбовых отверстий во втулках фундаментных болтов с отверстиями под болты в основании.
2.1.4. Последовательность операций по монтажу амортизатора в третьем случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Подъем амортизатора на подмости в уровень, превышающий уровень площадки, на которой монтируется амортизатор, на
высоту выступающего конца фундаментного болта.
205

206.

в) Снятие транспортных креплений.
г) Надвижка амортизатора в проектное положение до совпадения отверстий для его крепления с фундаментными болтами,
опускание амортизатора на площадку, затяжка фундаментных болтов.
Далее выполняются операции, указанные в подпунктах 2.1.2.д...2.1.2.и.
2.1.5. Операции по монтажу амортизаторов в четвертом случае отличаются от операций для третьего случая только тем, что
амортизатор поднимается на подмости в уровень площадки, на которой он монтируется и надвигается до совпадения отверстий в
амортизаторе с резьбовыми отверстиями во втулках.
2.2. Установка амортизаторов с верхним расположением ФПС (под металлические пролетные строения)
2.2.1. Последовательность и содержание операций по установке на опоры амортизаторов как с верхним, так и с нижним
расположением ФПС одинаковы.
2.2.2. К металлическому пролетному строению амортизатор прикрепляется посредством горизонтального упора. После
прикрепления амортизатора к опоре выполняются следующие операции:
1) замеряются зазоры между поверхностями примыкания горизонтального упора к конструкциям металлического
пролетного строения;
2) в отверстия вставляются высокопрочные болты и на них нанизываются гайки;
3) при наличии зазоров более 2 мм в местах расположения болтов вставляются вильчатые прокладки (вилкообразные
шайбы) требуемой толщины;
4) высокопрочные болты затягиваются до проектного усилия.
2.3. Подъемка амортизатора на подмости в уровне площадки, на которой он будет смонтирован.
2.4. Демонтаж транспортных креплений.
Заместитель генерального директора
Л.А. Ушакова
Согласовано:
Главный инженер проекта
ОАО «Трансмост»
И.В. Совершаев
Главный инженер проекта ОАО «Трансмост»
И.А. Мурох
206

207.

Главный инженер проекта
В.Л. Бобровский
Новое конструктивное решение антисейсмической
демпфирующей связи Кагановского
Редактор представляет:
Автор прислал статью, опубликованную в Киевском специальном издании меньше года назад.
По двум причинам решил поставить ее и на наш сайт:
1. Остроумное (на мой взгляд) решение в области строительных конструкций может
стимулировать появление нестандартных мыслей и в других областях знаний.
2. В нашей сейсмической зоне распространение информации об антисейсмических
конструктивных решениях может (не исключено!) дать и практический результат.
Электрон Добрускин,
редактор
В мировой практике строительства идет поиск новых эффективных конструктивных решений
укрепления зданий и сооружений при землетрясениях. На проходившей в Киеве в сентябре 2010
года V1 международной научно-технической конференции по строительным конструкциям обсуждался
доклад представителя фирмы “STAR SEISMIC” о противодействии сейсмике в районах с повышенной
сейсмичностью путем применения антисейсмических демпфирующих стержней в виде связей, которые
устанавливаются наклонно между колоннами [1].
207

208.

Рис 1
Эта связь состоит из стального кожуха прямоугольного поперечного сечения, заполненного
бетоном (рис.1). По продольной оси в бетоне имеется сквозное отверстие, в котором свободно
расположен сердечник в виде стальной полосы. По торцам связи расположены манжеты соединенные
сваркой с сердечником. Кожух может свободно перемещаться относительно торцевых манжет. Эти
манжеты обеспечивают шарнирное или сварное крепление к колоннам. От воздействия сейсмической
знакопеременной нагрузки в связях возникают переменные усилия сжатия и растяжения.
В процессе растяжения происходит упругая деформация стали сердечника ограниченная
напряжением до предела пропорциональности. При этом, например, для низколегированной стали
относительное удлинение равно 0,1%, для связи длиной 10 метров удлинение сердечника равно 10 мм.
При удлинении сердечника происходит демпфирование (поглощение энергии) за счет превращения
кинетической энергии в тепловую энергию.
При сжатии сердечник, изгибаясь, контактирует с бетоном. При этом продольную устойчивость
связи обеспечивает кожух. В таком конструктивном решении в связи происходит, ограниченное
пределом пропорциональности и соответственно с небольшим удлинением, малоэффективное
демпфирование за счет упругой деформации сердечника при повышенной материалоемкости и
сложности изготовления связи. Это конструктивное решение антисейсмических демпфирующих связей
нашло широкое применение в различных странах Америки, Европы и Азии (рис.2 – 5).
208

209.

Рис 2
Рис 3
Рис 4
209

210.

Рис. 5
В результате поиска новых конструктивных решений автором статьи разработано новое
конструктивное решение антисейсмической демпфирующей связи, в котором за счет применения
других элементов и их взаимодействия достигается более эффективное демпфирование путем сухого
трения элементов связи, а также снижение материалоемкости и повышение технологичности
изготовления (рис.6 - 8).
Рис 6
210

211.

Рис 7
211

212.

Рис 8
Антисейсмическая демпфирующая связь состоит из двух трубчатых ветвей прямоугольного
поперечного сечения расположенных параллельно с определенным зазором. Эти ветви шарнирно
соединены поперечными листовыми пластинами через шайбы, приваренные к ветвям связи. В каждой
шайбе имеется резьбовое отверстие для болта, а в листовой пластине два отверстия, через которые
проходят болты. Между шайбой и пластиной может быть установлена фрикционная прокладка.
Пластины устанавливаются в двух противоположных поверхностях связи. Такое податливое болтовое
соединение, в котором внешние усилия сжатия или растяжения воспринимаются вследствие
сопротивления сил трения, возникающие по контактным плоскостям соединяемых элементов от
предварительного натяжения болтов. Каждая ветвь одним противоположным концом крепится к
колоннам при помощи отдельно изготовленной вилки, состоящей из двух изогнутых фасонок,
соединенных поперечным и продольным ребрами жесткости. Эти вилки привариваются к скошенным
торцам ветвей связи. Торец противоположной части ветви заварен листовой заглушкой. Такое
конструктивное решение способствует плавному переходу силового потока от ветви к шарниру без
концентрации напряжения.
Демпфирование в связи происходит за счет сухого трения между листовыми пластинами и
шайбами через фрикционные прокладки, соединенные болтами, обеспечивающими упругую
податливость при повороте пластин. Зазор между ветвями связи определяется возможной величиной
амплитуды колебания объекта. Количество устанавливаемых листовых пластин определяется
необходимым уровнем демпфирования. Исходное рабочее положение пластин – под прямым углом к
продольной оси ветвей связи.
От знакопеременных усилий, воздействующих на связь, происходит взаимное продольное
смещение ее ветвей до продольного соприкосновения их граней. При этом пластины от силы сжатия в
связи поворачиваются в одну, а при растяжении в противоположную сторону. При сухом трении
соприкасающихся поверхностей шайб с листовыми пластинами происходит демпфирование, то есть
превращение кинетической энергии в тепловую энергию.
Натяжение между трущимися частями регулируется высокопрочными болтами. Продольная
устойчивость связи при сжатии обеспечивается совместной жесткостью двух трубчатых ветвей. За счет
большого количества мест соприкосновения трубчатых ветвей с поперечными пластинами и
необходимого количества связей, происходит значительное поглощение и рассеивание энергии.
Причем демпфирование происходит как при сжатии, так и при растяжении. При продольном
соприкосновении граней трубчатых ветвей от знакопеременных усилий, связи работают на передачу
ослабленных демпфированием усилий на фундаменты.
От высокого уровня поглощения и рассеивания кинетической энергии при демпфировании в
значительной степени снижается сейсмическая нагрузка и амплитуда колебания, что в свою очередь
снижает материалоемкость (металлоемкость) и общую стоимость зданий и сооружений, обеспечивая
их защиту при землетрясениях. Конструктивное решение связи позволяет настраивать связь на
необходимый уровень демпфирования путем установки необходимого количества листовых пластин и
количества связей на объекте.
212

213.

Кроме того, за счет установки необходимого зазора между ветвями связей, можно настраивать
связь на необходимую амплитуду колебания. Антисейсмические демпфирующие связи
устанавливаются наклонно между колоннами и стойками металлических или железобетонных каркасов
зданий или сооружений, причем верхнее крепление связи может быть к средней части балки
перекрытия (рис.9 - 11). Антисейсмические демпфирующие связи технологичны в изготовлении и
монтаже.
Рис 9
213

214.

Рис 10
214

215.

Рис 11
Антисейсмические демпфирующие связи могут быть использованы:
1.
При строительстве зданий и сооружений в районах с повышенной сейсмичностью с
металлическим и железобетонным каркасом.
2.
В существующих и вновь проектируемых зданиях и сооружениях.
3.
В высотных зданиях и сооружениях от воздействия ветровых нагрузок.
4.
Для крепления эксплуатируемого оборудования и агрегатов электростанций, в том числе
атомных, от сейсмических нагрузок и взрывов.
5.
Для крепления контейнеров при морских перевозках.
6.
Для крепления оборудования и агрегатов морских кораблей при продольной и
поперечной качке.
7.
Для крепления рекламных щитов от ветровой нагрузки.
Источник информации
[1] http: //www.starseismic.eu , краткое описание.
215

216.

Передано автором 22 сентября 2013 г.
для обсуждения на семинаре.
Статья была опубликована в журнале
"Промышленное строительство и инженерные
сооружения", Киев, №1, 2013, с.45 - 47.
Ученые, изобретатели редакции газеты «Земля РОССИИ» будут
благодарны Председателю Законодательного Собрания СПб Макарову
Вячеслав Серафимовичу, Министру строительства и жилищнокоммунального хозяйства Российской Федерации Файзуллину Ирек
Энваровичу, Председателю ГД РФ Володину Вячеслав Викторовичу,
Председателю СФ РФ Валентине Ивановне Матвиенко, за любую небольшую
помощь для издания брошюры: «Применение антисейсмических
демпфирующих связей СПб ГАСУ на фрикционно подвижных болтовых соединений, для рамных узлов
с использованием антисейсмических демпфирующей
связей, в виде спиралевидной раскосов, с упругими
демпферами сухого трения: согласно изобретения
«Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами
сухого трения»( Национальный Центр интеллектуальной
собственности, Государственный комитет по науке и технологиям
Республики Беларусь № а 30210051 от 05.03.2021 [email protected] )
скопированные с изобретений проф. дтн ПГУП Уздина А М №№
1143895, 1168755, 1174616, 165076, 2010136746 и внедренные
американской фирмой STAR SEISMIC в США(Стар Сейсмик) ,
Канаде (Квакетека) Японии, Китае, Новой Зеландии, Тайване, Италии,
Румынии с использованием о опыта горцев Сереного Кавказа ,
используемые народами Северного Кавказа при строительстве
216

217.

сторожевых башен, минаретов » тиражом 1000 шт : р.с . Организация
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ: ИНН 20140000780 ОГРН 1022000000824
карта Сбер банка 2202 2007 8669 7605 СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ БАНК ПАО
СБЕРБАНК г.СПб, БИК Сч получателя № 40817810555031236845 по
аналогу брошюры Черепинского Ю.В «Сейсмоизоляция зданий
.Строительство на кинематических фундаментов» Москва 2009
http://krestiyaninformagency1.narod.ru
http://kitab.ttnda.az/upload-files/books/10/1415/seysmoizolyaciya_zdaniy.pdf
Редактор газеты «Земля РОССИИ" Кадашов Петр Павлович Брянская
обл., Новозыбковский р-н, с. Малый Вышков
https://pamyat-naroda.su/awards/anniversaries/1522841656 https://pptonline.org/877060
https://ru.scribd.com/document/497852064/VOV-Yubileynaya-Nagrada-PetraPavlovich-Iz-Sela-Stariy-Vichkov-Novozibkovskiy-Rayon-Bryanskoy-Oblasti-8-Str
https://disk.yandex.ru/i/8SpyORMtAXqH2A
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected]
(931) 280-11-94, (999) 535-47-29, (921) 962-67-78, (996) 535-47-29
Руководитель и основатель Квакетека расположенного в Монреале, Канаде Джоаквим
Фразао https://www.quaketek.com/products-services/
217

218.

Friction damper for impact absorption
https://www.youtube.com/watch?v=kLaDjudU0zg
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco
didáctico QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa-SaRBY&feature=youtu.be&fbclid=IwAR38bf6R_q1Pu2TVrudkGJvyPTh4dr4xpd1jFtB4CJK2HgfwmKYOsYtiV2Q
218

219.

219

220.

Авторы японской и американской фрикционо- демпфирующих системы поглощения сейсмической энергии
DAMPERS CAPACITIES AND DIMENSIONS ученые США и Японии Peter Spoer, CEO Dr.
Imad Mualla, CTO
https://www.damptech.com
Peter Spoer, CEO Dr.
GET IN TOUCH WITH US!
Imad Mualla, CTO
220

221.

Изобретатель СССР Андреев Борис Александрович, автор конструктивного
решения с применением косых компенсаторов, на фрикционно -подвижных болтовых соединений
для промышленных трубопроводов, предназначены для обеспечения сейсмостойкости оборудования
https://disk.yandex.ru/d/Qoedgn2B0vUmrg https://ppt-online.org/881920
, предназначенными для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, с креплением косого
компенсатора к трубопроводам с помощью фланцевых фрикционно-подвижных болтовых демпфирующих
компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях по
изобретению проф. дтн ПГУП А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076, 2010136746, 887748
использования фрикционно -демпфирующих
опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии ударной
нагрузки , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для обеспечения
надежности технологических трубопроводов , преимущественно при
растягивающих и динамических нагрузках и улучшения демпфирующих свойств
технологических трубопроводов , согласно изобретениям проф ПГУПС дтн проф
Уздина А М №№ 1168755, 1174616, 1143895 и внедренные в США
«Стыковое соединение растянутых элементов» и
Автор отечественной фрикционо- кинематической,
демпфирующей сейсмоизоляции и системы поглощения и
рассеивания сейсмической и взрывной энергии по обеспечению
сейсмостойкости, сейсмоустойчивости с применением косых
компенсаторов, на фрикционно -подвижных болтовых соединений для
промышленных трубопроводов, предназначены для обеспечения
сейсмостойкости оборудования, предназначенными для сейсмоопасных
районов с сейсмичностью более 9 баллов, с креплением косого компенсатора
к трубопроводам с помощью фланцевых фрикционно-подвижных болтовых
демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением,
расположенных в длинных овальных отверстиях по изобретению проф. дтн
ПГУП А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076, 2010136746,
887748 «Стыковое соединение растянутых элементов» проф дтн ПГУПC
Уздин А М
221

222.

Shinkiсhi Suzuki -Президент фирмы Kawakin Япония , внедрил в Японии
фрикционо- кинематические, демпфирующие системы
сейсмоизоляции и конструктивные решения по применении шарнирной,
виброгасящей сейсмоизоляции, типа «гармошка» с системой
поглощения и рассеивания сейсмической энергии проф дтн ПГУПC
Уздин А М в Японии, США , Тайване и Европе
ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул., д.
4, ИЦ «ПКТИ - Строй-ТЕСТ», «Сейсмофонд» ИНН: 2014000780 [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
Материалы научного сообщения, изобретения, специальные технические
условия, альбомы , чертежи, лабораторные испытания : Для
применения фрикционно -подвижных связей на
болтовых антисейсмических соединений, для рамных
узлов металлических конструкций с использованием
демпфирующих связей в виде спиралевидной
222

223.

энергопоглощающих раскосов, с упругими
демпферами сухого трения, согласно изобретения
«Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами
сухого трения», внедренные в Японии, США, Канаде, Китае, Новой
Зеландии, Тайване Фирмой
STAR SEISMIC
на основе
демпфирующей сейсмоизоляции с использованием изобретения номер
165076 «Опора сейсмостойкая» с применением фрикционно –подвижных
болтовых соединений для обеспечение сейсмостойкости зданий и
сооружений , предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью
до 9 баллов, 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]
[email protected] [email protected]
[email protected]
(921) 962-67-78, (996) 798-26-54, (999) 535-47-29 , (931) 280-11-94
Президент организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ Х.Н.Мажиев ИНН
201400780 ОРГН 1022000000824
Подтверждение компетентности организации «Сейсмофонд» при СПб
ГАСУ https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
223

224.

224