Армейский мост

1.

Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат
№ RA.RU.21СТ39, выд. 27.05.2015), организация"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824
ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я
Красноармейская ул.,д. 4, ИЦ «ПКТИ - Строй-ТЕСТ», «Сейсмофонд»
при СПб ГАСУ ИНН: 2014000780 [email protected]
190005 , 2-я Краноармейская ул.д 4 СПб ГАСУ. 195251, СПб , ул
Политехническая , д 29 Политехнический Университет Всего : 575 стр
Испытания на соответствие требованиям (тех. регламент , ГОСТ, тех.
условия)1. ГОСТ 56728-2015 Ветровой район – VII, 2. ГОСТ Р ИСО 43552016 Снеговой район – VIII, 3. ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ
30546.3-98 (сейсмостойкость - 9 баллов). (812) 694-78-10, (921) 962-67-78
«УТВЕРЖДАЮ» протокол № 568 от 21 декабря 2022
Президент «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ
/Мажиев Х.Н. 21.12.2022
ПРОТОКОЛ № 568 от 21.12.2022 испытания узлов и фрагпментов пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6, 9, 12, 18, 24 и 30 метров c большими перемещениями,
однопутного, автомобильного , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью до10 тонн , с
ускоренным способом сборки, со встроенным бетонным настилом по американской технологии
при переправе через реку Суон в штате Монтана , длиной 205 футов, с пластическими шарнирами
( по американским чертежам ) , с системой стальных ферм, соединенных на болтовых и
соединений, между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из
пластинчатых балок с использованием расчет в 3D -модель (ANSIS) кончных элементов, блока НАТО (США)
скомбинацией нагрузок AASHTO Strength Fatigue 1 Sevice 11 https://www.youtube.com/watch?v=t3WxHO6i418

2.

На настоящий момент построена экспериментальная модель моста в штате Минесота , через реку
Суон. Американской стороной проведены всесторонние испытания, показавшие высокую
корреляцию с расчетными значениями (минимальный запас 4.91%). Мостовое сооружение не
имеет аналогов на территории Российской Федерации .
На конструкцию армейского моста получен патенты №№ 1143895, 1168755, 1174616, 168076,
2010136746. Доработан авторами , в том числе авторами способ бескрановой установки
надстройки опор при строительстве временного железнодорожного моста № 180193 со сборкой
на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях проф дтн А.М.Уздина для сборно-
разборного железнодорожного моста демпфирующего компенсатора гасителя
динамических колебаний и сдвиговых напряжений с учетом сдвиговой жесткости в
ПК SCAD ( согласно СП 16.1330.2011 SCAD п.7.1.1 сдвиговая с учетом действий
поперечных сил ) антисейсмическое фланцевое фрикционное соединение для
сборно-разборного быстрособираемого железнодорожного моста из стальных
конструкций покрытий производственных здании пролетами 18, 24 и 30 м с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
«Молодечно» (серия 1.460.3-14 ГПИ «Ленпроект-стальконструкция» ) для
системы несущих элементов и элементов проезжей части армейского сборноразборного пролетного надвижного строения железнодорожного моста, с
быстросъемными упругопластичными компенсаторами, со сдвиговой фрикционнодемпфирующей прочностью и предназначенные для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск.
В районах с сейсмичностью более 9 баллов, необходимо использование
демпфирующих компенсаторов с упругопластическими шарнирами на
фрикционно-подвижных соединениях, расположенных в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения многокаскадного демпфирования при
импульсных растягивающих и динамических нагрузках согласно изобретениям,
патенты: №№ 1143895, 1174616, 1168755 (автор: проф. д.т.н. ПГУПС
А.М.Уздин) , 2010136746 ,165076 , 2550777, с использованием сдвигового
демпфирующего гасителя сдвиговых напряжений , согласно заявки на
изобретение «КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА ПОСТОЯННОГО
ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ СИСТЕМЫ,
ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ типовых структурных серии 1.460.3Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 2

3.

14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция", стальные конструкции покрытий
производственных» № 2022111669 от 25.05.2022, «Сборно-разборный
железнодорожный мост» № 2022113052 от 27.05.2022, «Сборно-разборный
универсальный мост» № 2022113510 от 21.06.2022, «Антисейсмический сдвиговой
компенсатор для гашения колебаний пролетного строения моста» № 2022115073 от
02.06.2022 ФИПС : "Огнестойкого компенсатора -гасителя температурных
напряжений" заявка № 2022104632 от 21.02.2022 , вх 009751, "Фрикционнодемпфирующий компенсатор для трубопроводов" заявка № 2021134630 от
29.12.2021, "Термический компенсатор гаситель температурных колебаний" Заявка
№ 2022102937 от 07.02.2022 , вх. 006318, "Термический компенсатор гаситель
температурных колебаний СПб ГАСУ № 20222102937 от 07 фев. 2022, вх 006318,
«Огнестойкий компенсатор –гаситель температурных колебаний»,регистрационный 2022104623 от 21.02.2022, вх. 009751, "Фланцевое соединения
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами" № а 20210217
от 23 сентября 2021, Минск, "Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения" № а 20210051, "Компенсатор тов. Сталина для
трубопроводов" № а 20210354 от 22 февраля 2022 Минск , заявка № 2018105803
от 27.02.2018 "Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение
для трубопроводов" № а 20210354 от 22.02. 2022, Минск, "Антисейсмическое
фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов № 2018105803
от 15.02.2018 ФИПС, для обеспечения сейсмостойкости сборно-разборных
надвижных армейских быстровозводимых мостов в сейсмоопасных районах в
сейсмичностью более 9 баллов https://disk.yandex.ru/d/ctPqcuCLs1-9Sg
Ускоренный способ надвижки американского автомобильного
быстро-собираемого моста ( длиной 205 футов = 60 метров ) в
штате Монтана ( США ) ,для переправы через реку Суон в 2017
сконструированного со встроенном бетонным настилом в полевых
условиях с использованием упруго пластических стальных ферм,
скрепленных ботовыми соединениями между диагональными
натяжными элементами верхнего и нижнего пояса пролетного строения
моста, с экономией строительным материалов до 26 %
В статье приведен краткий обзор характеристик существующих временных
мостовых сооружений, история создания таких мостов и обоснована необходимость
проектирования универсальных быстровозводимых мостов построенных в штате Монтана через
реку Суон в США
Аннотация.
Предпосылкой для необходимости проектирования новой временной мостовой конструкции
послужили стихийные бедствия в ДНР, ЛНР во время специальной военной операции на Украине
в 20222012 г., где будут применены быстровозводимых сооружений, что могло бы значительно
увеличить шансы спасения человеческих жизней.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 3

4.

Разработанную, в том числе автором, новую конструкцию моста, можно монтировать со
скорость не менее 25 метров в сутки без применения тяжелой техники и кранов и доставлять в
любой пострадавший район воздушным транспортом.
Разрезные пролетные строения могут достигать в длину от 6 до 60 метров, при этом
габарит пролетного строения так же варьируется. Сечение моста подбирается оптимальным из
расчета нагрузка/количество металла.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 4

5.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 5

6.

Испытание узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения выполнялись в
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 6

7.

СПб ГАСУ из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью
10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм
соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей
прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов
проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми
жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD
и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими
организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–
гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате
Монтана в 2017 году.
Расчет, научная статья , рабочие чертежи Bayley bridge прилагаются , аналогичной переправы
через реку Суон, в штате Монтана (США) автомобильного моста для грузовых автомобилей ,
построенного блоком НАТО в 2017, длиной 205 футов ( 60 метров) ускоренным методом , в
полевых условиях . с экономией строительных материло на 30 процентов .
Расчет американскими инженерами выполнен в программ 3D -модель конечных элементов
Пользуясь случаем, редакция газеты "Армия Защитников Отечества " и от информационного
агентство "Русская Народная Дружина" поздравляем Вас Владимир Владимирович и весь
коллектив Администрации Президента с 143 годовщиной Дня рождения тов Сталина Желаем
всему коллективу активно защищать интересы трудового народа и нашей Родины и
Черноморских морпехов Республики Крым и Севастополь, которые ждут с большой надежной
быстро возводимый , быстро собираемый армейский , надвижной из стальных конструкций с
применение замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия
1.460ю3-14 НПИ "Ленпроектсталькострукция" для системы несущих элементов и элементов
проезжей части с упругопластичными компенсатора проф дтн ПГУП А.М.Уздина с
ипозованием изобретений №№ 165076 ("Опора сейсмостойкая"), 2010136746, 1143895, 1168755,
1174616, 2550777, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 8 баллов
(в районах с сейсмичностью более 8 баллов необходимо использование демпфирующих
соединения и опор на фрикционно-подвижных соединениях и для соединения
металлоконструкций (МК) и стальных трубопроводов с демпфирующими компенсаторами с
болтовыми соединениями, расположенными в длинных овальных отверстиях с целью обеспечения
многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 7

8.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 8

9.

Лабораторные испытания проходиив СПб ГАСУ фрагментов, узлов упругопалстического сдвигового компенсатора, для
армейского сбороно- разборного пролетного надвижного строения моста (надвижной пролет 6 метров, 9 метров, 12 метров ,
ширина проезжей части 3 метра , грузоподъемность однопутного моста 10-15 тонн, скорость проезда по мосту - 4 км/час ), с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинчато -балочных ферм, со встроенным бетонным
настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , по аналогу переправы через реку Суон , длиной 205 футов (60
метров) в штате Монтана (США), с экономией строительных материалов до 30 процентов, за счет предварительно
напряжения гнутосварных замкнутых профилей, верхнего и нижнего пояса ферм, по изобретения проф дтн ПГУПС
А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076, 1760020 с использованием 3D -модель конечных
элементов в ПK SCAD (оценка несущей способности узлов крепления сооружений, предназначенных для
сейсмоопасных районов Одесской области с сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск (в рай-онах с
сейсмичностью 8 баллов и выше для упргоплатической фермы сбороно- разбороного надвижного , однопутного ,
автомобильного армейского моста необходимо использование сейсмостойких телескопических опор, а для
соединения пролетных ферм на фланцевых фрикционно- подвижных сое-динений, работающих на сдвиг, с
использованием фрикци -болта, состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней пазом и с забитым в паз
шпильки медным обожженным клином, согласно рекомендациям ЦНИИП им. Мельникова, ОСТ 36-146-88, ОСТ
108.275.63-80,РТМ 24.038.12-72, ОСТ 37.001.050- 73, альбома 1-487-1997.00.00 и изобретениям №№ 1143895,
1174616,1168755, 2550777 " Сейсмостойкий мост" SU, 4,094,111 US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-seismicfriction-damping-device, в местах для упргоплатической фермы сбороно- разбороного надвижного , однопутного ,
автомобильного армейского моста устанавливать сейсмостойкие опорах согласно изобретения, патент № 165076
МПК E04H 9/02 "Опора сейсмостойкая", Бюл. № 28 от 10.10.2016).
Настоящий протокол касается испытаний на сейсмостойкость в механике деформируемых сред в ПК SCAD математических моделей
сооружений (с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия
1.460.314 ГПИ "Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинчато -балочных ферм, со
встроенным бетонным настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , по аналогу переправы через реку Суон ,
длиной 205 футов (60 метров) в штате Монтана (США), с экономией строительных материалов до 30 процентов, за счет
предварительно напряжения гнутосварных замкнутых профилей, верхнего и нижнего пояса ферм, по изобретения проф дтн
ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076, 1760020 с использованием 3D -модель
конечных элементов в ПK SCAD , предназначенных для сейсмоопасных районов Одеской области с сейсмичностью до 9 баллов,
серийный выпуск и фрикционно-подвижных соединений для упргоплатической фермы сбороно- разбороного надвижного ,
однопутного , автомобильного армейского моста, установленных на сейсмостойких опорах(в районах с сейсмичностью 8 баллов
и выше для упргоплатической фермы сбороно- разбороного надвижного , однопутного , автомобильного армейского
моста, необходимо использование сейсмостойких телескопических опор, а для соединения трубопроводов - фланцевых фрикционноподвижных соединений, работающих на сдвиг, с использованием фрикци -болта, состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней
пазом и с забитым в паз шпильки медным обожженным клином) согласно рекомендациям ЦНИИП им Мельникова, ОСТ 36-146-88, ОСТ
108.275.63-80,РТМ 24.038.12-72, ОСТ 37.001.050- 73, альбома 1-487-1997.00.00 и изобретениям №№ 1143895, 1174616,1168755 SU,
4,094,111 US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-seismic-friction-damping-device, в местах опоры моста на сейсмостойких опорах
согласно изобретения, патент № 165076 МПК E04H 9/02 "Опора сейсмостойкая", согласно заявки на изобретение № 2018105803/
20(008844) от 15.02.208 "Антисейсмическое фланцевое фрикционо -подвижное соединение для трубопро-водов". Узлы и фрагменты
(дугообразный зажим с анкерной шпилькой) прошли испытания на осевое статическое усилие сдвига в ИЦ "ПКТИ-СтройТЕСТ"
(приложение: протокол №1516-2 от 25.11.2013). Настоящий протокол не может быть полностью или частично воспроизведен без
письменного согласия ОО «Сейсмофонд», Адрес: ОО «Сейсмофонд» ИНН:2014000780, СПб ГАСУ 190005, 2-я Красноармейская ул. д. 4
т/ф (812) 694-78-10, (951) 644-16-48, (921) 962-67-78 [email protected] [email protected] [email protected]
[email protected]
ПРОТОКОЛ СОДЕРЖИТ:
1. Введение
2. Место проведения испытаний СПб ГАСУ 190005, 2 -я Красноармейская дом 4 812 694-78-10
3. Условия проведения испытания на скольжение и податливость
4. Цель и условия лабораторных испытаний фрикционно-подвижных соединений (ФПС), работающих на
растяжение. Методика испытаний. Результаты испытаний фрагментов фланцевых фрикционно-подвижных
соединений и демпфирующих узлов крепления при динамических нагрузках и математических моделей
объектов в ПК SCAD.
5. Испытательное оборудование и измерительные приборы
6. Характеристики механических ВВФ (внешние воздействующие факторы) при испытаниях на сейсмостойкость фрагментов демпфирующих податливых узлов крепления.
5
11
11
11
7. Результат испытаний. Испытание математических моделей в ПК SCAD сооружений предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск и фрикционно-подвижных
соединений для крепления упргоплатической фермы сбороно- разбороного надвижного , однопутного ,
автомобильного армейского моста установленных на сейсмо-стойких опорах(в районах с сейсмичностью 8
баллов и выше необходимо использование сейсмостойких телескопических опор, а для соединения
трубопроводов - фланцевых фрикционно- подвижных соединений, работающих на сдвиг, с использованием
54
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
29
33
Всего листов 556
Лист 9

10.

фрикци -болта, состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней пазом и с забитым в паз шпильки
медным обожжен-ным клином).
8. Заключение по испытанию на сейсмостойкость математических моделей в ПК SCAD сооружений (с
56
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314
ГПИ "Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинчато -балочных ферм, со
встроенным бетонным настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , по аналогу переправы через реку
Суон , длиной 205 футов (60 метров) в штате Монтана (США), с экономией строительных материалов до 30
процентов, за счет предварительно напряжения гнутосварных замкнутых профилей, верхнего и нижнего пояса
ферм, по изобретения проф дтн ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076,
1760020 с использованием 3D -модель конечных элементов в ПK SCAD , предназначенных для сейсмоопасных
районов с сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск и фрикционно-подвижных соединений для
упргоплатической фермы сбороно- разбороного надвижного , однопутного , автомобильного армейского
моста, установ-ленных на сейсмостойких опорах(в районах с сейсмичностью 8 баллов и выше для установки
блок-контей-неров и трубопроводов необходимо использование сейсмостойких телескопических опор, а для
соединения трубопроводов - фланцевых фрикционно- подвижных соединений, работающих на сдвиг, с
использованием фрикци -болта, состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней пазом и с забитым в
паз шпильки медным обожженным клином).
Заказчик
Редакция газеты "Земля РОССИИ" и ИА "Крестьнское информ агентство"
Изготовитель
Организация"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824
Основание для проведения
испытаний
Наименование продукции
Договор № 576 от 16.12. 2022 г., ОО "Сейсмофонд" ИНН 2014000780, СПб ГАСУ 190005, 2-я Красноарм
ул. д. 4
Фрагменты и узлы упругопалстического сдвигового компенсатора, для армейского сбороно- разбо
пролетного надвижного строения моста (надвижной пролет 6 метров, 9 метров, 12 метров , ширина
проезжей части 3 метра , грузоподъемность однопутного моста 10-15 тонн, скорость проезда по мост
км/час ), с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молод
( серия 1.460.314 ГПИ "Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинча
балочных ферм, со встроенным бетонным настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , п
аналогу переправы через реку Суон , длиной 205 футов (60 метров) в штате Монтана (США), с экон
строительных материалов до 30 процентов, за счет предварительно напряжения гнутосварных замк
профилей, верхнего и нижнего пояса ферм, по изобретения проф дтн ПГУПС А.М.Уздина №№ 11438
1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076, 1760020 с использованием 3D -модель конечных элем
ПK SCAD , предназначенные для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск
районах с сейсмичностью 8 баллов и выше для упргоплатической фермы сбороно- разбороного
надвижного , однопутного , автомобильного армейского моста необходимо использование сейсмо
телескопические опоры, а для соединения трубопроводов - фланцевых фрикционно- подвиж-ных соединен
работающих на сдвиг, с использованием фрикци -болта, состоящего из латун-ной шпильки с пропиленным
пазом и с забитым в паз шпильки медным обожженным кли-ном, согласно рекомендациям ЦНИИП им.
Мельникова, ОСТ 36-146-88, ОСТ 108.275.63-80,РТМ 24.038.12-72, ОСТ 37.001.050- 73, альбома 1-487-199
изобретениям №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2550777 " Сейсмостойкий мост" SU, 4,094,111 US, TW20140
Restraintanti-windandanti-seismic-friction-damping-device, в местах подключения трубопро-водов к контейне
пунктам трубопроводы должны быть уложены в виде "змейки" или "зиг-зага " на сейсмостойких опорах со
изобретения, патент № 165076 МПК E04H 9/02 "Опора сейс-мостойкая", Бюл. № 28 от 10.10.2016).
Акт приемки образцов
От 16.12.2022г. ОО "Сейсмофонд" не несет ответственности за отбор образцов фрагментов ФПС . ОГРН
1027810280255
[email protected] (921) 962-67-78, (812) 694-78-105
Дата проведения испытаний
Начало: 17.12.2022 г. Окончание: 01.11.2022 г.
Определяемые показатели
Геометрические размеры, ГОСТ 22853-86.2, ГОСТ 25957-83. Нагрузки на образец ФПС.
Методика испытаний
Испытания на соответствие требованиям нормативных документов ГОСТ 22853-86, ГОСТ 25957-83.
За единичные результаты испытаний одного образца принимаются значения испытательной нагрузки,
соответствующие:
- начала пластических деформаций фрикционно-подвижного соединения (ФПС);
- перемещение скобы по шпильке при постоянной нагрузке;
- срыв гайки; - смятие грани гайки М16- М22.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 10

11.

Описание образцов:
Фрагменты фрикционно-подвижных соединений для сооружений предназначенных для сейсмоопасных ра
сейсмич-ностью до 9 баллов, серийный выпуск и фрикционно-подвижных соединений для упргоплатичес
фермы сбороно- разбороного надвижного , однопутного , автомобильного армейского моста
и установленных на сейсмостойких опорах(в районах с сейсмичностью 8 баллов и выше для установки бло
упргоплатической фермы сбороно- разбороного надвижного , однопутного , автомобильного
армейского моста необходимо использование сейсмостойких телескопических опор, а для соединения
Испытательное
оборудование и средства
измерения
трубопроводов - фланцевых фрикционно- подвижных соединений, работающих на сдвиг, с использованием
фрикци -болта, состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней пазом и с забитым в паз шпильки ме
обожженным клином)
Испытательная машина ZD-10/90 (сертификат о калибровке № 13 -1371 от 28.08.2017) испы-тательного Це
«ПКТИ – СтройТЕСТ» 197341, СПб, Афонская ул., д.2, тел. +7(996) 798-26-54 +7(921) 962-67-78 Линейка
измерительная (ГОСТ 427-75). Штангенциркуль ШЦ-1-0,05 (ГОСТ 166-89). Индикатор часового типа ИЧ1
(ГОСТ 577-68).
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 11

12.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 12

13.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 13

14.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 14

15.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 15

16.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 16

17.

Испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей
части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным
настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм
соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами,
верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с
применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей
части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими
коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при
испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ
организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели
конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году с иползованием изобртений Красноярского ГАСУ 2228415 м лп .
УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ
ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ упргоплатической фермы
сбороно- разбороного надвижного , однопутного , автомобильного армейского моста БЛОК-ФЕРМЫ
ПОКРЫТИЯ 2228415 и др
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 17

18.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 228 415
(13)
C2
(51) МПК
E04C 3/17 (2000.01)
E04B 1/19 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина:Патент перешел в общественное достояние.
(21)(22) Заявка: 99123410/03, 04.11.1999
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
04.11.1999
(43) Дата публикации заявки: 10.09.2001 Бюл. № 25
(45) Опубликовано: 10.05.2004 Бюл. № 13
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЕНДЖИЕВСКИЙ Л.В. и др. Трехгранная бло
12-3Р // Информ. листок №49-97 / ЦНТИ - Красноярск, 1997. SU 1742435 A1, 23.06.1992. SU 1310488 A1
SU 1281651 A1, 07.01.1987. RU 2117117 C1, 10.08.1998. RU 2136822 C1, 10.09.1999. RU 2102566 C1, 20.01.
4389829 A, 28.06.1983. FR 2551789 A, 15.03.1985.
Адрес для переписки:
660041, г.Красноярск, пр. Свободный, 82, КрасГАСА
(54) УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ
ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ
ПОКРЫТИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Технический результат повышение прочности и жесткости за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖
за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения. Узловое сопряжение
представляет собой металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с
приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические
фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на
конце и закрепленный с помощью гаек. Между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина. 4 ил.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 18

19.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна преднапряженная панель покрытия, предназначенная для большепролетных зданий и
сооружений, а также для несущих элементов транспортных галерей, переходов и других
аналогичных объектов. Преднапряженная панель покрытия представляет собой тонкую
облегченную железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены
металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей,
состоящих из стержней решетки, нижнего пояса. Она снабжена дополнительно криволинейным
поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или стойками,
присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством.
Недостатком этой системы является неэффективность конструкции за счет большего веса и
расхода материалов в отличие от предлагаемой авторами [1].
Более близким по техническому решению к предлагаемому изобретению (прототипом) является
трехгранная деревометаллическая блок-ферма марки ТБФ 12-3Р. Верхний пояс П-образного
сечения выполнен из крупноразмерных плит, имеющих каркас из цельнодеревянных элементов и
прикрепленной к нему сверху шурупами обшивки из плоских асбестоцементных листов. Между
вспомогательными дощатыми ребрами, расположенными вдоль пролета, на обшивку укладывается
утеплитель из полистирольного пенопласта. Гидроизоляция устанавливается из трех слоев
рубероида по выравнивающему слою из стеклоткани. Верхний пояс объединен с нижним
пространственной решеткой регулярного типа, выполненной из деревянных раскосов квадратного
сечения. Крайние раскосы соединены с нижним поясом стальными стержневыми подвесками.
Нижний пояс из стальных стержней круглого сечения имеет по концам V-образное разветвление
для сопряжения с основными ребрами верхнего пояса [2].
Недостатком прототипа является неэкономичность конструкции за счет недостаточной несущей
способности, потери усилия предварительного напряжения в нижнем поясе за счет ползучести и
температурно-влажностных деформаций в древесине и температурных деформаций металла и, как
следствие, снижение жесткостных характеристик.
Целью изобретения является создание экономичной конструкции за счет повышения прочности и
жесткости, за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖ за деформациями
ползучести усилий предварительного напряжения.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 19

20.

Цель достигается тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, между гайками и металлическим элементом соединения раскосов
размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина.
В связи с тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, на металлический стержень между гайками и металлическим
элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними
винтовая пружина, появляется возможность создания экономичной конструкции за счет снижения
материалоемкости, создания ―следящих‖ за деформациями ползучести усилий предварительного
напряжения. При этом в основном ребре возникает момент с обратным знаком, что в свою очередь
ведет к повышению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение раскосов с нижним поясов пространственной решетчатой конструкции
представлено на чертежах.
Фигура 1, 2 - общий вид трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия,
Фигура 3, 4 - узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов 1 с нижним поясом 2 трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов 3, образованный трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя
фасонками 5, раскосы 1, присоединенные через металлические фасонки 5 к металлическому
элементу соединения раскосов 3, и металлический стержень 6, пропущенный через металлический
элемент соединения раскосов 3, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью
гаек 7. На металлический стержень между гайками 7 и металлическим элементом соединения
раскосов 3 размещены две шайбы 9, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина 8.
Сборка конструкции производится следующим образом: к металлическому элементу соединения
раскосов 3, образованному трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5,
присоединяются раскосы 1, затем через 3 пропускается металлический стержень 6, имеющий
резьбовую нарезку на конце. Далее стержень пропускается через шайбу 9, винтовую пружину 8,
шайбу 9 и закрепляется с помощью гаек 7.
В процессе эксплуатации пружина будет регулировать усилие предварительного напряжения,
сохраняя его несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и
температурные деформации металла.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом создает усилие
предварительного напряжения и сохраняет его в процессе эксплуатации, что в свою очередь
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 20

21.

позволяет создать экономичную конструкцию за счет повышения несущей способности и
жесткости пространственной решетчатой конструкции.
Источники информации
1. RU, авторское свидетельство 2117117, 1998.
2. Л.В.Енджиевский, О.В.Князев, И.С.Инжутов, С.В.Деордиев. Трехгранная блок-ферма ТБФ 12-3Р
// Информ. Листок №49-97/ ЦНТИ. - Красноярск, 1997.
Формула изобретения
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками,
раскосы, присоединенные через металлические фасонки к металлическому элементу соединения
раскосов, и металлический стержень, пропущенный через металлический элемент соединения
раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью гаек, отличающееся
тем, что на металлический стержень между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 21

22.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 22

23.

(21) Регистрационный номер заявки: 0099123410 Извещение опубликовано: 27.10.2006БИ:
30/2006
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЫ С НИСХОДЯЩИМИ РАСКОСАМИ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
2503783
RU
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
2 503 783
Всего листов 556
Лист 23

24.

ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(13)
C1
(51) МПК
E04C 3/11 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 26.12.2021)
Пошлина: учтена за 6 год с 26.06.2017 по 25.06.2018. Возможность восстановления: нет.
(21)(22) Заявка: 2012126474/03,
25.06.2012
(24) Дата начала отсчета срока действия
патента:
25.06.2012
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 25.06.2012
(45) Опубликовано: 10.01.2014 Бюл.
№1
(72) Автор(ы):
Хисамов Рафаиль Ибрагимович (RU),
Шакиров Руслан Анфрузович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
"Казанский государственный архитектурно-строительный
университет" (КГАСУ) (RU),
Закрытое акционерное общество "Казанский
Гипронииавиапром" (ЗАО "Казанский Гипронииавиапром")
(RU)
(56) Список документов, цитированных
в отчете о поиске: RU 103115 U1,
27.03.2011. RU 2354789 C1,
10.05.2009. AU 568956 B2,
14.01.1988.
Адрес для переписки:
420043, РТ, г.Казань, ул. Зеленая,
1, КГАСУ, Ф.И. Давлетбаевой
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЫ С НИСХОДЯЩИМИ РАСКОСАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления
фермы с нисходящими раскосами. Технический результат заключается в снижении
трудоемкости изготовления. Ферму выполняют из прямых коробчатых поясов с треугольной
или раскосной решеткой. Односрезные концы раскосов соединяют сваркой с поясами.
Сначала по проекту изготавливают полуфермы. Укладывают верхний пояс, содержащий
фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы. Опорный узел состоит из двух
фасонок, приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса.
Перпендикулярно фасонкам приваривают опорную плиту полуфермы. Затем укладывают
нижний пояс фермы с шириной, равной верхнему поясу, который содержит фланцевый
монтажный стык нижнего пояса полуфермы. После чего к поясам встык приваривают стержни
решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по
ширине поясам полуферм. Затем на узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки
нисходящего направления, выполняя их из двух параллельных неравнобоких уголков или
полос. Полосы преднапрягают, стягивая их в середине болтом. 4 ил.
Изобретение относится к строительству и касается способа изготовления решетчатых ферм из прокатных
профилей, выполняемых на сварке.
Известен способ изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых поясов и треугольной
решетки с сечением из коробчатых профилей, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов раскосов с
поясами в притык (см. Справочник проектировщика. Металлические конструкции, М. 1998, стр.175, 181. Рис.7.16,
7.17).
Недостатком способа является расцентровка в узле осей соединяемых раскосов с поясами, что требует
повышенного расхода металла на стержни ферм.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 24

25.

Прототипом изобретения является способ изготовления треугольной подстропилььной фермы с нисходящими
раскосами, выполняемой из прямого коробчатого пояса, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов
двух нисходящих раскосов с верхним поясом (см. Альбом типовой серии на фермы из гнутосварных профилей. Серия
1.460.3-23.98.1 - 27КМ, лист подстропильная ферма). Такой способ не может быть применен вцелом для изготовления
ферм с треугольной или раскосной решеткой, т.к. ширина сходящихся в узлах стержней решетки ферм и поясов
выполняется различной, что требует применения в узлах ферм фасонок и ведет к трудоемкости изготовления фермы.
Изобретение направлено на снижение трудоемкости изготовления фермы с обеспечением выполнения
центрирования осей сходящихся в узлах раскосов.
Результат достигается тем, что в способе изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых
коробчатых поясов с треугольной или раскосной решеткой, заключающийся в соединении сваркой односрезных
концов раскосов с поясами, согласно изобретению, сначала по проекту изготавливают полуфермы: укладывают
верхний пояс из коробчачатого профиля, содержащий фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы,
состоящий из двух фасонок, приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса и приваренную
перпендикулярно фасонкам опорную плиту полуфермы; затем укладывют нижний пояс фермы с шириной равной
верхнему поясу, который содержит фланцевый монтажный стык нижнего пояса полуфермы; после чего к поясам
встык приваривают стержни решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по
ширине поясам полуферм; затем на узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки нисходящего
направления, выполняя их из двух параллельных неравнобоких уголков или полос, при этом полосы преднапрягают
стягивая их в середине болтом.
На Фиг.1 изображена двускатнвя ферма с треугольной решеткой. На Фиг.2,3 и 4 - последовательности
изготовления фермы.
Ферма с треугольной или раскосной решеткой состоит из верхнего пояса 1 и нижнего пояса 2, вып олняемых из
коробчатых профилей равной ширины «b» (Фиг.1). Все восходящие раскосы фермы с треугольной или раскосой
решеткой выполняют из коробчатых профилей 3 с шириной профиля равного щирине поясов (при этом толщина
профилей принимается по расчету). Нисходящий приопорный раскос 4 выполняют из двух неравнобоких уголков или
полос (Фиг.1). Остальные раскосы 5 фермы нисходящего направления изготавливают из двух полос, которые
накладывают на узлы фермы и приваривают (Фиг.1). Ферму в заводских условиях собирают в следующей
последовательности. Сначала по проекту изготавливают полуфермы, для чего: укладывают верхний пояс 1 из
коробчатого профиля (Фиг.2), который содержет фланцевый монтажный стык 6, и опорный узел полуфермы (Фиг.2),
состоящий из двух фасонок 7, приваренных к поясу 1 в продолжении плоскости стенок верхнего пояса 1 и
приваренную перпендикулярно фасонкам 7 опорную плиту 8 полуфермы; затем укладывют нижний пояс 2 фермы с
шириной пояса 2 равного ширине верхнего пояса 1, который содержит фланцевый монтажны й стык 9 нижнего пояса 2
полуфермы; после чего к поясам 1 и 2 встык приваривают односрезные раскосы решетки восходящего направления 3,
выполняя их коробчатыми и равными по ширине поясам полуферм 1 и 2 (Фиг.3); затем на узлы полуфермы
накладывают внахлест раскосы 4 и 5 решетки нисходящего направления (Фиг.4), выполняя их из двух параллельных
неравнобоких уголков 4 или полос 5, при этом полосы 5 преднапрягают в середине стягивая их болтом 10.
Задаваемое полосам 5 преднапряжение позволяет исключить податливост ь в их работе, что полезно для работы
фермы по деформативности.
Способ позволяет все стержни фермы выполнить односрезными с обеспечением центрирования осей сходящихся в
узле раскосов, кроме того при изготовлении нисходящих раскосов нахлестом на узлы полуфе рм происходит усиление
стенок коробчатых профилей поясов и раскосов, что также является полезным для работы узлов фермы.
Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при проектировании и изготовлении ферм из
коробчатых и открытых профилей пролетами до 36 метров и более.
Формула изобретения
Способ изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых коробчатых поясов с треугольной
или раскосной решеткой, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов раскосов с поясами,
отличающийся тем, что сначала по проекту изготавливают полуфермы: укладывают верхний пояс из коробчатого
профиля, содержащий фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы, состоящий из двух фасонок,
приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса, и приваренную перпендикулярно фасонкам
опорную плиту полуфермы; затем укладывают нижний пояс фермы с шириной, равной верхнему поясу, который
содержит фланцевый монтажный стык нижнего пояса полуфермы; после чего к поясам встык приваривают стерж ни
решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по ширине поясам полуферм;
затем на узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки нисходящего направления, выполняя их из двух
параллельных неравнобоких уголков или полос, при этом полосы преднапрягают, стягивая их в середине болтом.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 25

26.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 26

27.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 27

28.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 28

29.

УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ
ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ
ПОКРЫТИЯ 2228415
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 228 415
(13)
C2
(51) МПК
E04C 3/17 (2000.01)
E04B 1/19 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина:Патент перешел в общественное достояние.
(21)(22) Заявка: 99123410/03, 04.11.1999
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
04.11.1999
(43) Дата публикации заявки: 10.09.2001 Бюл. № 25
(45) Опубликовано: 10.05.2004 Бюл. № 13
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЕНДЖИЕВСКИЙ Л.В. и др. Трехгранная бло
12-3Р // Информ. листок №49-97 / ЦНТИ - Красноярск, 1997. SU 1742435 A1, 23.06.1992. SU 1310488 A1
SU 1281651 A1, 07.01.1987. RU 2117117 C1, 10.08.1998. RU 2136822 C1, 10.09.1999. RU 2102566 C1, 20.01.
4389829 A, 28.06.1983. FR 2551789 A, 15.03.1985.
Адрес для переписки:
660041, г.Красноярск, пр. Свободный, 82, КрасГАСА
(54) УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ
ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ
ПОКРЫТИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Технический результат повышение прочности и жесткости за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖
за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения. Узловое сопряжение
представляет собой металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с
приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические
фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 29

30.

конце и закрепленный с помощью гаек. Между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина. 4 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна преднапряженная панель покрытия, предназначенная для большепролетных зданий и
сооружений, а также для несущих элементов транспортных галерей, переходов и других
аналогичных объектов. Преднапряженная панель покрытия представляет собой тонкую
облегченную железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены
металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей,
состоящих из стержней решетки, нижнего пояса. Она снабжена дополнительно криволинейным
поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или стойками,
присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством.
Недостатком этой системы является неэффективность конструкции за счет большего веса и
расхода материалов в отличие от предлагаемой авторами [1].
Более близким по техническому решению к предлагаемому изобретению (прототипом) является
трехгранная деревометаллическая блок-ферма марки ТБФ 12-3Р. Верхний пояс П-образного
сечения выполнен из крупноразмерных плит, имеющих каркас из цельнодеревянных элементов и
прикрепленной к нему сверху шурупами обшивки из плоских асбестоцементных листов. Между
вспомогательными дощатыми ребрами, расположенными вдоль пролета, на обшивку укладывается
утеплитель из полистирольного пенопласта. Гидроизоляция устанавливается из трех слоев
рубероида по выравнивающему слою из стеклоткани. Верхний пояс объединен с нижним
пространственной решеткой регулярного типа, выполненной из деревянных раскосов квадратного
сечения. Крайние раскосы соединены с нижним поясом стальными стержневыми подвесками.
Нижний пояс из стальных стержней круглого сечения имеет по концам V-образное разветвление
для сопряжения с основными ребрами верхнего пояса [2].
Недостатком прототипа является неэкономичность конструкции за счет недостаточной несущей
способности, потери усилия предварительного напряжения в нижнем поясе за счет ползучести и
температурно-влажностных деформаций в древесине и температурных деформаций металла и, как
следствие, снижение жесткостных характеристик.
Целью изобретения является создание экономичной конструкции за счет повышения прочности и
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 30

31.

жесткости, за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖ за деформациями
ползучести усилий предварительного напряжения.
Цель достигается тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, между гайками и металлическим элементом соединения раскосов
размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина.
В связи с тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, на металлический стержень между гайками и металлическим
элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними
винтовая пружина, появляется возможность создания экономичной конструкции за счет снижения
материалоемкости, создания ―следящих‖ за деформациями ползучести усилий предварительного
напряжения. При этом в основном ребре возникает момент с обратным знаком, что в свою очередь
ведет к повышению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение раскосов с нижним поясов пространственной решетчатой конструкции
представлено на чертежах.
Фигура 1, 2 - общий вид трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия,
Фигура 3, 4 - узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов 1 с нижним поясом 2 трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов 3, образованный трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя
фасонками 5, раскосы 1, присоединенные через металлические фасонки 5 к металлическому
элементу соединения раскосов 3, и металлический стержень 6, пропущенный через металлический
элемент соединения раскосов 3, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью
гаек 7. На металлический стержень между гайками 7 и металлическим элементом соединения
раскосов 3 размещены две шайбы 9, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина 8.
Сборка конструкции производится следующим образом: к металлическому элементу соединения
раскосов 3, образованному трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5,
присоединяются раскосы 1, затем через 3 пропускается металлический стержень 6, имеющий
резьбовую нарезку на конце. Далее стержень пропускается через шайбу 9, винтовую пружину 8,
шайбу 9 и закрепляется с помощью гаек 7.
В процессе эксплуатации пружина будет регулировать усилие предварительного напряжения,
сохраняя его несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и
температурные деформации металла.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 31

32.

Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом создает усилие
предварительного напряжения и сохраняет его в процессе эксплуатации, что в свою очередь
позволяет создать экономичную конструкцию за счет повышения несущей способности и
жесткости пространственной решетчатой конструкции.
Источники информации
1. RU, авторское свидетельство 2117117, 1998.
2. Л.В.Енджиевский, О.В.Князев, И.С.Инжутов, С.В.Деордиев. Трехгранная блок-ферма ТБФ 12-3Р
// Информ. Листок №49-97/ ЦНТИ. - Красноярск, 1997.
Формула изобретения
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками,
раскосы, присоединенные через металлические фасонки к металлическому элементу соединения
раскосов, и металлический стержень, пропущенный через металлический элемент соединения
раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью гаек, отличающееся
тем, что на металлический стержень между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 32

33.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 33

34.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 34

35.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 35

36.

(21) Регистрационный номер заявки: 0099123410 Извещение опубликовано: 27.10.2006БИ:
30/2006
УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ ВЕРХНЕГО И НИЖНЕГО ПОЯСОВ В
ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК ФЕРМЕ
(19)
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
RU 2247813
(11)
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ C1
СОБСТВЕННОСТИ,
(51) МПК
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ
E04C 3/00 (2000.01)
ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса:
02.07.2021)
Пошлина: учтена за 13 год с 26.08.2015 по 25.08.2016.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 36

37.

Возможность восстановления: нет.
(21)(22) Заявка: 2003126076/03, 25.08.2003
(
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
25.08.2003
(45) Опубликовано: 10.03.2005 Бюл. № 7
(
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU1638284 A1, 30.03.1991.
RU2228415 C2, 10.09.2001. RU2184819 C1, 10.07.2002.
Адрес для переписки:
660041, г.Красноярск, пр. Свободный, 82, НИС Красноярская
государственная архитектурно-строительная академия
(54) УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ ВЕРХНЕГО И НИЖНЕГО ПОЯСОВ В
ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК ФЕРМЕ 2247813
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для
покрытия отапливаемых промышленных и сельскохозяйственных зданий и
сооружений. Достигаемый технический результат изобретения - более полное
использование прочностных свойств конструкции за счет предварительного
напряжения и создания ―следящих‖ за деформациями ползучести усилий
предварительного напряжения в целях уменьшения потерь преднапряжения. Для
решения поставленной задачи узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в
пространственной предварительно напряженной блок-ферме, включающее
траверсу с ребрами жесткости, на которой закреплены посредством фиксаторов
гибкие арки верхнего пояса и нижний пояс-затяжка в виде тонкой полосы,
согласно изобретению снабжено средством для сохранения усилия
предварительного напряжения в виде рессор, связанных с нижним поясом,
установленным с возможностью перемещения, при этом на концах нижнего
пояса вварены металлические стержни, которые пропущены через отверстия,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 37

38.

выполненные в траверсе, и оперты при помощи упорных шайб и гаек на рессоры,
расположенные с наружной стороны траверсы, фиксаторы гибких арок
приварены к ребрам жесткости траверсы и расположены совместно с
установленными в них гибкими арками в прорезах, выполненных на концах
нижнего пояса-затяжки. 5 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для
покрытия отапливаемых промышленных и сельскохозяйственных зданий и
сооружений.
Известна пространственная предварительно напряженная металлическая
блок-ферма, содержащая верхний и нижний гибкие пояса, составной по
длине жесткий стержень, соединенный с концами фермы при помощи
траверс [Авт. свид. №421743, Е 04 С 3/04].
Недостатком известной фермы является низкая ее эффективность из -за
сложности создания предварительного напряжения путем распирания
домкратами отдельных частей жесткого стержня и установки в
образовавшийся зазор вставки.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является
узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в известной
пространственной предварительно напряженной ферме, принятой за
прототип [Авт. свид. №1638284, Е 04 С 3/00]. Известная ферма состоит
верхнего пояса, включающего ребристые плиты с утеплителем и кровлей,
уложенные на гибкие арки, нижнего пояса -затяжки в виде тонкой полосы,
установленных между ними вертикальных распорок, раскосов и
поперечных траверс, установленных по концам фермы, к которым
прикреплены верхний и нижний пояса, причем поперечные траверсы
снабжены наклонной полкой, к которой на высокопрочных ботах
прикреплены концы нижнего пояса и фиксаторы -карманы с гибкими
арками.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 38

39.

Недостатком прототипа являются потери усилия предварительного
напряжения в нижнем поясе, обусловленные деформациями ползучести и
температурно-влажностными деформациями в древесине ребер плит
верхнего пояса, температурными деформациями металла нижнего пояса, и,
как следствие, не в полной мере использование прочностных свойств
конструкции с жестким выполнением соединения верхнего и нижнего
поясов.
Задача изобретения - более полное использование прочностных свойств
конструкции за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖
за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения в
целях уменьшения потерь преднапряжения.
Для решения поставленной задачи узловое сопряжение верхнего и
нижнего поясов в пространственной предварительно напряженной блок ферме, включающее траверсу с ребрами жесткости, на которой закреплены
посредством фиксаторов гибкие арки верхнего пояса и нижний пояс затяжка в виде тонкой полосы, согласно изобретению снабжено средством
для сохранения усилия предварительного напряжения в виде рессор,
связанных с нижним поясом, установленным с возможностью
перемещения, при этом на концах нижнего пояса вварены металлические
стержни, которые пропущены через отверстия, выполненные в траверсе, и
оперты при помощи упорных шайб и гаек на рессоры, расположенные с
наружной стороны траверсы, фиксаторы гибких арок приварены к ребрам
жесткости траверсы и расположены совместно с установленными в них
гибкими арками в прорезах, выполненных на концах нижнего поясазатяжки.
На фиг.1 изображено узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в
пространственной предварительно напряженной блок -ферме; на фиг.2 - то
же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 - вид в объеме с
наружной стороны блок-фермы; на фиг.5 - вид в объеме с внутренней
стороны блок-фермы.
Узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной
предварительно напряженной блок-ферме включает траверсу 1 с ребрами
жесткости 2 и 3, расположенными с обеих сторон траверсы. К ребрам 2
приварены фиксаторы 4, в которых закреплены гибкие арки 5 верхнего
пояса посредством болтовых соединений 6. С наружной стороны траверсы
на ребра 3 приварены рессоры 7, взаимодействующие с нижним поясом 8,
выполненным в виде металлической полосы . При этом на конце нижнего
пояса 8 выполнены прорези 9 под гибкие арки, по контуру приварены
стержни 10, выступающие концы которых пропущены через отверстия 11 в
траверсе 1 и между рессорами 7. Стержни 10 оперты на рессоры 7 через
упорные шайбы 12, например, в виде швеллеров и гайки 13. С внутренней
стороны траверсы 1 нижний пояс 8 установлен с возможностью
перемещения на скошенных ребрах 14 и закреплен на приваренной к
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 39

40.

ребрам 14 пластине 15 посредством болтовых соединений 16,
расположенных в пазах 17, выполненных в нижнем поясе 8.
В процессе эксплуатации конструкции рессоры будут регулировать
усилие предварительного напряжения, сохраняя его, несмотря на ползучие
и температурно-влажностные деформации в древесине и температурные
деформации металла.
Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом
позволяет создавать и сохранять усилие предварительного напряжения в
процессе эксплуатации, тем самым сохраняя несущую способность и
жесткость конструкции.
Такое решение дает более полное использован ие прочностных свойств
конструкции, уменьшает потери преднапряжения, что приведет к
сохранению несущей способности и жесткости.
Формула изобретения
Узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной
предварительно напряженной блок-ферме, включающее траверсу с
ребрами жесткости, на которой закреплены посредством фиксаторов
гибкие арки верхнего пояса и нижний пояс -затяжка в виде тонкой полосы,
отличающееся тем, что оно снабжено средством для сохранения усилия
предварительного напряжения в виде рессор, связанных с нижним поясом,
установленным с возможностью перемещения, при этом на концах
нижнего пояса вварены металлические стержни, которые пропущены через
отверстия, выполненные в траверсе, и оперты при помощи упорных шайб и
гаек на рессоры, расположенные с другой стороны траверсы, фиксаторы
гибких арок приварены к ребрам жесткости траверсы и расположены
совместно с установленными в них гибкими арками в прорезах,
выполненных на концах нижнего пояса -затяжки.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 40

41.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 41

42.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 42

43.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЫ С НИСХОДЯЩИМИ
РАСКОСАМИ 2503783
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
2 503 783
(13)
C1
(51) МПК
E04C 3/11 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 26.12.2021)
Пошлина: учтена за 6 год с 26.06.2017 по 25.06.2018. Возможность восстановления: нет.
(21)(22) Заявка: 2012126474/03,
25.06.2012
(24) Дата начала отсчета срока действия
патента:
25.06.2012
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 25.06.2012
(72) Автор(ы):
Хисамов Рафаиль Ибрагимович (RU),
Шакиров Руслан Анфрузович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
"Казанский государственный архитектурно-строительный
университет" (КГАСУ) (RU),
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 43

44.

(45) Опубликовано: 10.01.2014 Бюл.
№1
(56) Список документов, цитированных
в отчете о поиске: RU 103115 U1,
27.03.2011. RU 2354789 C1,
10.05.2009. AU 568956 B2,
14.01.1988.
Закрытое акционерное общество "Казанский
Гипронииавиапром" (ЗАО "Казанский Гипронииавиапром")
(RU)
Адрес для переписки:
420043, РТ, г.Казань, ул. Зеленая,
1, КГАСУ, Ф.И. Давлетбаевой
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЫ С НИСХОДЯЩИМИ РАСКОСАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления
фермы с нисходящими раскосами. Технический результат заключается в снижении
трудоемкости изготовления. Ферму выполняют из прямых коробчатых поясов с треугольной
или раскосной решеткой. Односрезные концы раскосов соединяют сваркой с поясами.
Сначала по проекту изготавливают полуфермы. Укладывают верхний пояс, содержащий
фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы. Опорный узел состоит из двух
фасонок, приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса.
Перпендикулярно фасонкам приваривают опорную плиту полуфермы. Затем укладывают
нижний пояс фермы с шириной, равной верхнему поясу, который содержит фланцевый
монтажный стык нижнего пояса полуфермы. После чего к поясам встык приваривают стержни
решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по
ширине поясам полуферм. Затем на узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки
нисходящего направления, выполняя их из двух параллельных неравнобоких уголков или
полос. Полосы преднапрягают, стягивая их в середине болтом. 4 ил.
Изобретение относится к строительству и касается способа изготовления решетчатых ферм из прокатных
профилей, выполняемых на сварке.
Известен способ изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых поясов и треугольной
решетки с сечением из коробчатых профилей, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов раскосов с
поясами в притык (см. Справочник проектировщика. Металлические конструкции, М. 1998, стр.175, 181. Рис.7.16,
7.17).
Недостатком способа является расцентровка в узле осей соединяемых раскосов с поясами, что требует
повышенного расхода металла на стержни ферм.
Прототипом изобретения является способ изготовления треугольной подстропилььной фермы с нисходящими
раскосами, выполняемой из прямого коробчатого пояса, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов
двух нисходящих раскосов с верхним поясом (см. Альбом типовой серии на фермы из гнутосварных профилей. Серия
1.460.3-23.98.1 - 27КМ, лист подстропильная ферма). Такой способ не может быть применен вцелом для изготовления
ферм с треугольной или раскосной решеткой, т.к. ширина сходящихся в узлах стержней решетки ферм и поясов
выполняется различной, что требует применения в узлах ферм фасонок и ведет к трудоемкости изготовления фермы.
Изобретение направлено на снижение трудоемкости изготовления фермы с обеспечением выполнения
центрирования осей сходящихся в узлах раскосов.
Результат достигается тем, что в способе изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых
коробчатых поясов с треугольной или раскосной решеткой, заключающийся в соединении сваркой односрезных
концов раскосов с поясами, согласно изобретению, сначала по проекту изготавливают полуфермы: укладывают
верхний пояс из коробчачатого профиля, содержащий фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы,
состоящий из двух фасонок, приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса и приваренную
перпендикулярно фасонкам опорную плиту полуфермы; затем укладывют нижний пояс фермы с шириной равной
верхнему поясу, который содержит фланцевый монтажный стык нижнего пояса полуфермы; после чего к поясам
встык приваривают стержни решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по
ширине поясам полуферм; затем на узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки нисходящего
направления, выполняя их из двух параллельных неравнобоких уголков или полос, при этом полосы преднапрягают
стягивая их в середине болтом.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 44

45.

На Фиг.1 изображена двускатнвя ферма с треугольной решеткой. На Фиг.2,3 и 4 - последовательности
изготовления фермы.
Ферма с треугольной или раскосной решеткой состоит из верхнего пояса 1 и нижнего пояса 2, вып олняемых из
коробчатых профилей равной ширины «b» (Фиг.1). Все восходящие раскосы фермы с треугольной или раскосой
решеткой выполняют из коробчатых профилей 3 с шириной профиля равного щирине поясов (при этом толщина
профилей принимается по расчету). Нисходящий приопорный раскос 4 выполняют из двух неравнобоких уголков или
полос (Фиг.1). Остальные раскосы 5 фермы нисходящего направления изготавливают из двух полос, которые
накладывают на узлы фермы и приваривают (Фиг.1). Ферму в заводских условиях собирают в следующей
последовательности. Сначала по проекту изготавливают полуфермы, для чего: укладывают верхний пояс 1 из
коробчатого профиля (Фиг.2), который содержет фланцевый монтажный стык 6, и опорный узел полуфермы (Фиг.2),
состоящий из двух фасонок 7, приваренных к поясу 1 в продолжении плоскости стенок верхнего пояса 1 и
приваренную перпендикулярно фасонкам 7 опорную плиту 8 полуфермы; затем укладывют нижний пояс 2 фермы с
шириной пояса 2 равного ширине верхнего пояса 1, который содержит фланцевый монтажны й стык 9 нижнего пояса 2
полуфермы; после чего к поясам 1 и 2 встык приваривают односрезные раскосы решетки восходящего направления 3,
выполняя их коробчатыми и равными по ширине поясам полуферм 1 и 2 (Фиг.3); затем на узлы полуфермы
накладывают внахлест раскосы 4 и 5 решетки нисходящего направления (Фиг.4), выполняя их из двух параллельных
неравнобоких уголков 4 или полос 5, при этом полосы 5 преднапрягают в середине стягивая их болтом 10.
Задаваемое полосам 5 преднапряжение позволяет исключить податливост ь в их работе, что полезно для работы
фермы по деформативности.
Способ позволяет все стержни фермы выполнить односрезными с обеспечением центрирования осей сходящихся в
узле раскосов, кроме того при изготовлении нисходящих раскосов нахлестом на узлы полуфе рм происходит усиление
стенок коробчатых профилей поясов и раскосов, что также является полезным для работы узлов фермы.
Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при проектировании и изготовлении ферм из
коробчатых и открытых профилей пролетами до 36 метров и более.
Формула изобретения
Способ изготовления фермы с нисходящими раскосами, выполняемой из прямых коробчатых поясов с треугольной
или раскосной решеткой, заключающийся в соединении сваркой односрезных концов раскосов с поясами,
отличающийся тем, что сначала по проекту изготавливают полуфермы: укладывают верхний пояс из коробчатого
профиля, содержащий фланцевый монтажный стык пояса и опорный узел полуфермы, состоящий из двух фасонок,
приваренных к поясу в продолжении плоскости стенок верхнего пояса, и приваренную перпендикулярно фасонкам
опорную плиту полуфермы; затем укладывают нижний пояс фермы с шириной, равной верхнему поясу, который
содержит фланцевый монтажный стык нижнего пояса полуфермы; после чего к поясам встык приваривают стерж ни
решетки восходящего направления полуфермы, выполняя их коробчатыми и равными по ширине поясам полуферм;
затем на узлы полуфермы накладывают внахлест стержни решетки нисходящего направления, выполняя их из двух
параллельных неравнобоких уголков или полос, при этом полосы преднапрягают, стягивая их в середине болтом.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 45

46.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 46

47.

Цель достигается тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, между гайками и металлическим элементом соединения раскосов
размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина.
В связи с тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы дорожного покрытия , включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, на металлический стержень между гайками и металлическим
элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними
винтовая пружина, появляется возможность создания экономичной конструкции за счет снижения
материалоемкости, создания ―следящих‖ за деформациями ползучести усилий предварительного
напряжения. При этом в основном ребре возникает момент с обратным знаком, что в свою очередь
ведет к повышению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение раскосов с нижним поясов пространственной решетчатой конструкции
представлено на чертежах.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов , образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками
5, раскосы , присоединенные через металлические фасонки 5 к металлическому элементу
соединения раскосов , и металлический стержень , пропущенный через металлический элемент
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 47

48.

соединения раскосов , имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью гаек . На
металлический стержень между гайками и металлическим элементом соединения раскосов
размещены две шайбы , выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина .
Сборка конструкции производится следующим образом: к металлическому элементу соединения
раскосов , образованному трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками ,
присоединяются раскосы , затем через пропускается металлический стержень , имеющий
резьбовую нарезку на конце. Далее стержень пропускается через шайбу , винтовую пружину ,
шайбу и закрепляется с помощью гаек .
В процессе эксплуатации пружина будет регулировать усилие предварительного напряжения,
сохраняя его несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и
температурные деформации металла.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом создает усилие
предварительного напряжения и сохраняет его в процессе эксплуатации, что в свою очередь
позволяет создать экономичную конструкцию за счет повышения несущей способности и
жесткости пространственной решетчатой конструкции.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия проезжей части , включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, отличающееся тем, что на металлический стержень между гайками
и металлическим элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из
швеллера, и между ними винтовая пружина.
2. Л.В.Енджиевский, О.В.Князев, И.С.Инжутов, С.В.Деордиев. Трехгранная блок-ферма ТБФ 12-3Р
// Информ. Листок №49-97/ ЦНТИ. - Красноярск, 1997.
https://patentimages.storage.googleapis.com/bd/9a/cd/4f500c0445ccf4/RU2136822C1.pdf
УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ ПОКРЫТИЯ
ДМИТРИЕВ П.А.,
ИНЖУТОВ И.С.,
ЧЕРНЫШОВ С.А.,
ДЕОРДИЕВ С.В.,
ФИЛИППОВ А.П.
Тип: патент на изобретение
Номер патента: RU 2228415 C2 Патентное ведомство: РоссияГод публикации: 2004
Номер заявки: 99123410/03Дата регистрации: 04.11.1999Дата публикации: 10.05.2004
Патентообладатели: Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
МЕЖДУНАРОДНАЯ ПАТЕНТНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ:
E04C 3/17
Длинномерные несущие строительные элементы / балки; прогоны; фермы или подобные конструкции, например,
полуфабрикаты; сборные дверные и оконные перемычки; переплеты / балки; прогоны; фермы или подобные конструкции из
дерева, например армированные, с предварительно напряжѐнными элементами / с непараллельным верхним и нижним
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 48

49.

поясом, например стропильные фермы
E04B 1/19
Строительные конструкции общего назначения; сооружения, не обуславливаемые конструкцией стен, например перегородок,
полов, перекрытий или крыш / строительные конструкции, состоящие из длинномерных несущих элементов, например
колонн, балок, каркасов / трехмерные строительные конструкции
АННОТАЦИЯ:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых промышленных и
сельскохозяйственных зданий и сооружений. Технический результат - повышение прочности и жесткости за счет предварительного
напряжения и создания “следящих” за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения. Узловое сопряжение
представляет собой металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя
фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический
стержень, пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с
помощью гаек. Между гайками и металлическим элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а
между ними винтовая пружина. 4 ил.
https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37938622
SPb GASU NIOKR Provedenie patentno-issledovatelskix rabot primeneniyu bistrosobiraemix pereprav mostov 485 str
https://ppt-online.org/1281358
https://patentimages.storage.googleapis.com/bd/9a/cd/4f500c0445ccf4/RU2136822C1.pdf
УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ
ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ
ПОКРЫТИЯ https://findpatent.ru/patent/222/2228415.html
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Технический результат повышение прочности и жесткости за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖
за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения. Узловое сопряжение
представляет собой металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с
приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические
фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на
конце и закрепленный с помощью гаек. Между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина. 4 ил.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 49

50.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна преднапряженная панель покрытия, предназначенная для большепролетных зданий и
сооружений, а также для несущих элементов транспортных галерей, переходов и других
аналогичных объектов. Преднапряженная панель покрытия представляет собой тонкую
облегченную железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены
металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей,
состоящих из стержней решетки, нижнего пояса. Она снабжена дополнительно криволинейным
поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или стойками,
присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством.
Недостатком этой системы является неэффективность конструкции за счет большего веса и
расхода материалов в отличие от предлагаемой авторами [1].
Более близким по техническому решению к предлагаемому изобретению (прототипом) является
трехгранная деревометаллическая блок-ферма марки ТБФ 12-3Р. Верхний пояс П-образного
сечения выполнен из крупноразмерных плит, имеющих каркас из цельнодеревянных элементов и
прикрепленной к нему сверху шурупами обшивки из плоских асбестоцементных листов. Между
вспомогательными дощатыми ребрами, расположенными вдоль пролета, на обшивку укладывается
утеплитель из полистирольного пенопласта. Гидроизоляция устанавливается из трех слоев
рубероида по выравнивающему слою из стеклоткани. Верхний пояс объединен с нижним
пространственной решеткой регулярного типа, выполненной из деревянных раскосов квадратного
сечения. Крайние раскосы соединены с нижним поясом стальными стержневыми подвесками.
Нижний пояс из стальных стержней круглого сечения имеет по концам V-образное разветвление
для сопряжения с основными ребрами верхнего пояса [2].
Недостатком прототипа является неэкономичность конструкции за счет недостаточной несущей
способности, потери усилия предварительного напряжения в нижнем поясе за счет ползучести и
температурно-влажностных деформаций в древесине и температурных деформаций металла и, как
следствие, снижение жесткостных характеристик.
Целью изобретения является создание экономичной конструкции за счет повышения прочности и
жесткости, за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖ за деформациями
ползучести усилий предварительного напряжения.
Цель достигается тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, между гайками и металлическим элементом соединения раскосов
размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина.
В связи с тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 50

51.

металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, на металлический стержень между гайками и металлическим
элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними
винтовая пружина, появляется возможность создания экономичной конструкции за счет снижения
материалоемкости, создания ―следящих‖ за деформациями ползучести усилий предварительного
напряжения. При этом в основном ребре возникает момент с обратным знаком, что в свою очередь
ведет к повышению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение раскосов с нижним поясов пространственной решетчатой конструкции
представлено на чертежах.
Фигура 1, 2 - общий вид трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия,
Фигура 3, 4 - узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов 1 с нижним поясом 2 трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов 3, образованный трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя
фасонками 5, раскосы 1, присоединенные через металлические фасонки 5 к металлическому
элементу соединения раскосов 3, и металлический стержень 6, пропущенный через металлический
элемент соединения раскосов 3, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью
гаек 7. На металлический стержень между гайками 7 и металлическим элементом соединения
раскосов 3 размещены две шайбы 9, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина 8.
Сборка конструкции производится следующим образом: к металлическому элементу соединения
раскосов 3, образованному трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5,
присоединяются раскосы 1, затем через 3 пропускается металлический стержень 6, имеющий
резьбовую нарезку на конце. Далее стержень пропускается через шайбу 9, винтовую пружину 8,
шайбу 9 и закрепляется с помощью гаек 7.
В процессе эксплуатации пружина будет регулировать усилие предварительного напряжения,
сохраняя его несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и
температурные деформации металла.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом создает усилие
предварительного напряжения и сохраняет его в процессе эксплуатации, что в свою очередь
позволяет создать экономичную конструкцию за счет повышения несущей способности и
жесткости пространственной решетчатой конструкции.
Источники информации
1. RU, авторское свидетельство 2117117, 1998.
2. Л.В.Енджиевский, О.В.Князев, И.С.Инжутов, С.В.Деордиев. Трехгранная блок-ферма ТБФ 12-3Р
// Информ. Листок №49-97/ ЦНТИ. - Красноярск, 1997.
Формула изобретения
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 51

52.

Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками,
раскосы, присоединенные через металлические фасонки к металлическому элементу соединения
раскосов, и металлический стержень, пропущенный через металлический элемент соединения
раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью гаек, отличающееся
тем, что на металлический стержень между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина.
STU Spetsialnie texnisheskie usloviya montaja sborno-razbornix bisrosobiraemix odnoputnix avtomobilnix mostov pereprav 469 str
https://ppt-online.org/1283117
Спец военный Вестник газеты "Земля России" №37
https://ppt-online.org/1142605
NIOKR Provedenie patentno-issledovatelskix rabot primeneniyu
bistrosobiraemix pereprav mostov 517 str
https://studylib.ru/doc/6381752/niokr-provedenie-patentno-issledovatelskix-rabot-primenen...
https://patents.google.com/patent/RU2136822C1/ru
УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С НИЖНИМ
ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ
ПОКРЫТИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Технический результат повышение прочности и жесткости за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖
за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения. Узловое сопряжение
представляет собой металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с
приваренными сверху V-образно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические
фасонки к металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень,
пропущенный через металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на
конце и закрепленный с помощью гаек. Между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина. 4 ил.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 52

53.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий отапливаемых
промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна преднапряженная панель покрытия, предназначенная для большепролетных зданий и
сооружений, а также для несущих элементов транспортных галерей, переходов и других
аналогичных объектов. Преднапряженная панель покрытия представляет собой тонкую
облегченную железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены
металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей,
состоящих из стержней решетки, нижнего пояса. Она снабжена дополнительно криволинейным
поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или стойками,
присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством.
Недостатком этой системы является неэффективность конструкции за счет большего веса и
расхода материалов в отличие от предлагаемой авторами [1].
Более близким по техническому решению к предлагаемому изобретению (прототипом) является
трехгранная деревометаллическая блок-ферма марки ТБФ 12-3Р. Верхний пояс П-образного
сечения выполнен из крупноразмерных плит, имеющих каркас из цельнодеревянных элементов и
прикрепленной к нему сверху шурупами обшивки из плоских асбестоцементных листов. Между
вспомогательными дощатыми ребрами, расположенными вдоль пролета, на обшивку укладывается
утеплитель из полистирольного пенопласта. Гидроизоляция устанавливается из трех слоев
рубероида по выравнивающему слою из стеклоткани. Верхний пояс объединен с нижним
пространственной решеткой регулярного типа, выполненной из деревянных раскосов квадратного
сечения. Крайние раскосы соединены с нижним поясом стальными стержневыми подвесками.
Нижний пояс из стальных стержней круглого сечения имеет по концам V-образное разветвление
для сопряжения с основными ребрами верхнего пояса [2].
Недостатком прототипа является неэкономичность конструкции за счет недостаточной несущей
способности, потери усилия предварительного напряжения в нижнем поясе за счет ползучести и
температурно-влажностных деформаций в древесине и температурных деформаций металла и, как
следствие, снижение жесткостных характеристик.
Целью изобретения является создание экономичной конструкции за счет повышения прочности и
жесткости, за счет предварительного напряжения и создания ―следящих‖ за деформациями
ползучести усилий предварительного напряжения.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 53

54.

Цель достигается тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, между гайками и металлическим элементом соединения раскосов
размещены две шайбы, выполненные из швеллера, а между ними винтовая пружина.
В связи с тем, что в узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом
трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя
металлический элемент соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху Vобразно двумя фасонками, раскосы, присоединенные через металлические фасонки к
металлическому элементу соединения раскосов, и металлический стержень, пропущенный через
металлический элемент соединения раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и
закрепленный с помощью гаек, на металлический стержень между гайками и металлическим
элементом соединения раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними
винтовая пружина, появляется возможность создания экономичной конструкции за счет снижения
материалоемкости, создания ―следящих‖ за деформациями ползучести усилий предварительного
напряжения. При этом в основном ребре возникает момент с обратным знаком, что в свою очередь
ведет к повышению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение раскосов с нижним поясов пространственной решетчатой конструкции
представлено на чертежах.
Фигура 1, 2 - общий вид трехгранной предварительно напряженной блок-фермы покрытия,
Фигура 3, 4 - узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия.
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов 1 с нижним поясом 2 трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов 3, образованный трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя
фасонками 5, раскосы 1, присоединенные через металлические фасонки 5 к металлическому
элементу соединения раскосов 3, и металлический стержень 6, пропущенный через металлический
элемент соединения раскосов 3, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью
гаек 7. На металлический стержень между гайками 7 и металлическим элементом соединения
раскосов 3 размещены две шайбы 9, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина 8.
Сборка конструкции производится следующим образом: к металлическому элементу соединения
раскосов 3, образованному трубой 4 с приваренными сверху V-образно двумя фасонками 5,
присоединяются раскосы 1, затем через 3 пропускается металлический стержень 6, имеющий
резьбовую нарезку на конце. Далее стержень пропускается через шайбу 9, винтовую пружину 8,
шайбу 9 и закрепляется с помощью гаек 7.
В процессе эксплуатации пружина будет регулировать усилие предварительного напряжения,
сохраняя его несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и
температурные деформации металла.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом создает усилие
предварительного напряжения и сохраняет его в процессе эксплуатации, что в свою очередь
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 54

55.

позволяет создать экономичную конструкцию за счет повышения несущей способности и
жесткости пространственной решетчатой конструкции.
Источники информации
1. RU, авторское свидетельство 2117117, 1998.
2. Л.В.Енджиевский, О.В.Князев, И.С.Инжутов, С.В.Деордиев. Трехгранная блок-ферма ТБФ 12-3Р
// Информ. Листок №49-97/ ЦНТИ. - Красноярск, 1997.
Формула изобретения
Узловое сопряжение крайнего нижнего узла раскосов с нижним поясом трехгранной
предварительно напряженной блок-фермы покрытия, включающее в себя металлический элемент
соединения раскосов, образованный трубой с приваренными сверху V-образно двумя фасонками,
раскосы, присоединенные через металлические фасонки к металлическому элементу соединения
раскосов, и металлический стержень, пропущенный через металлический элемент соединения
раскосов, имеющий резьбовую нарезку на конце и закрепленный с помощью гаек, отличающееся
тем, что на металлический стержень между гайками и металлическим элементом соединения
раскосов размещены две шайбы, выполненные из швеллера, и между ними винтовая пружина.
СТРУКТУРНОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ ТРЕХГРАННОЙ
МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ
УДК 693.98
СТРУКТУРНОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ ТРЕХГРАННОЙ
МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННОЙ БЛОК-ФЕРМЫ
Леоненко А.В.
научный руководитель канд. техн. наук Деордиев С.В.
Сибирский федеральный университет
Древесина всегда была одним из наиболее распространѐнных материалов используемых для
строительства на территории нашей страны. Это обусловлено не только тем, что она всегда
была и остаѐтся самым доступным и сравнительно недорогим материалом, но и наличием
целого ряда других преимуществ по сравнению с другими традиционными материалами.
Древесина имеет высокие прочностные характеристики при достаточно небольшой плотности, а
значит и небольшом собственном весе, что в свою очередь исключает необходимость
сооружения массивных и дорогостоящих фундаментов. Кроме того к положительным свойствам
древесины как строительного материала относятся: низкая теплопроводность, способностью
противостоять климатическим воздействиям, воздухопроницаемость, экологическая чистота, а
также природной красота и декоративностью, что для современных строений играет
немаловажную роль.
Деревянные структуры обладают рядом преимуществ, правильное использование которых
позволяет повысить экономическую эффективность по сравнению с традиционными решениями. К
преимуществам относятся: пространственность работы системы; повышенная надѐжность от
внезапных разрушений; возможность перекрытия больших пролѐтов; удобство проектирования
подвесных потолков; максимальная унификация узлов и элементов; существенное снижение
транспортных затрат; возможность использования совершенных методов монтажа-сборки на земле
и подъѐма покрытия крупными блоками; архитектурная выразительность и возможность
применения для зданий различного назначения.
В качестве объекта исследования и компоновки структурного покрытия принята
металлодеревянная блок-ферма пролетом 18 метров (рис. 1). Конструкция блок-фермы
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 55

56.

представляет собой двускатную четырехпанельную пространственную ферму, верхний пояс
которой выполнен из однотипных клеефанерных плит, пространственная решетка регулярного
типа выполнена из деревянных поставленных V-образно взаимозаменяемых раскосов, верхний
пояс соединен по концам с нижним поясом раскосами через опорные узлы. Нижние узлы крайних
и средних раскосов соединены между собой металлическим элементом нижнего пояса, средний
элемент нижнего пояса выполнен из круглой стали, также в ферму введены крайние стальные
стержни нижнего пояса, имеющие по концам V-образное разветвление и напрямую соединяющие
опорные узлы со средним стальным элементом нижнего пояса [1]
Рис. 1. Блок ферма пролетом 18м
Структурное покрытие представляет собой совокупность одиночных блок-ферм связанных
между собой в узлах примыкания раскосов решетки к верхнему поясу и установки
дополнительных затяжек между узлами раскосов, что позволяет комбинировать структурные
покрытия различных пролетов.
С помощью программного комплекса SCAD v.11.5, реализующий конечно-элементное
моделирование были проведены расчеты различных вариантов структур пролетами 6, 9, 12, и 15
метров. Расчет структурной конструкции блок-фермы проводился на основное сочетание нагрузок,
состоящее из постоянных и кратковременных нагрузок. На основе полученных результатов расчета
составлена сводная таблица усилий и напряжений различных элементов структурного покрытия
(таблица 1).
Таблица 1 – Таблица усилий и напряжений
Пролет
Мах.сжимающие Мах.растягивающе
структур усилие раскоса, е усилие раскоса,
ы
кН (напряжение кН
МПа)
(напряжение МПа)
6
120,15 (7,68)
99,06 (6,34)
9
183,95 (11,16)
159,9 (10,23)
12
254,1 (15,56)
215,47 (12,73)
15
296,77 (18,99)
264,35 (13,79)
Мах.усилие в затяжке, Мах.перемещение, мм
кН (напряжение МПа)
244,58 (240,4)
280,36 (275,58)
331,54 (325,88)
398,92 (392,12)
46,03
57,44
73,34
98,26
Проведенный анализ структурных покрытия пролетами 6, 9, 12, 15 метров показывает, что
более оптимально конструкция работает при относительно небольших пролетах. Увеличение
пролета структуры приводит к увеличению напряжений и деформаций конструкции.
Использование структурных покрытий больших пролетов приводят к значительному повышению
собственного веса конструкции и нерациональному использованию материала. Наиболее
оптимальным вариантом структурного покрытия является пролет структуры 18 х 9 метров (рис 2.).
Предлагаемая конструкция представляет собой структуру образованную посредством
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 56

57.

соединения отдельных блок-ферм, размерами в плане 18х9м, в единый конструктивный элемент
покрытия шарнирно опертый по углам.
Рис. 2 Структурное покрытие размерами 18 х 9 метров
В настоящее время проводится работа по дальнейшему решению задачи применения
металлодеревянных структурных покрытий в условиях повышенной сейсмической опасности.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Инжутов И.С.; Деордиев С.В.; Дмитриев П.А.; Енджиевский З.Л.; Чернышов С.А Патент
на изобретение № 2136822 от 10.09.1999 г.
Испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей
части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным
настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм
соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами,
верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с
применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей
части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими
коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при
испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ
организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели
конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году и испозования опыта Китайских инженерорв из КНР, расчеты и испытание узлов
структутрной фермы кторый прилагаются ниже организаций "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 57

58.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 58

59.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 59

60.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 60

61.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 61

62.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 62

63.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 63

64.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 64

65.

Д
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 65

66.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 66

67.

Рис Показано: УЗЛОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ КРАЙНЕГО НИЖНЕГО УЗЛА РАСКОСОВ С
НИЖНИМ ПОЯСОМ ТРЕХГРАННОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ БЛОКФЕРМЫ ПОКРЫТИЯ фрагментов, узлов упругопалстического сдвигового компенсатора, для армейского сбороноразборного пролетного надвижного строения моста (надвижной пролет 6 метров, 9 метров, 12 метров , ширина проезжей
части 3 метра , грузоподъемность однопутного моста 10-15 тонн, скорость проезда по мосту - 4 км/час ), с применением
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 67

68.

замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинчато -балочных ферм, со встроенным бетонным
настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , по аналогу переправы через реку Суон , длиной 205 футов (60
метров) в штате Монтана (США), с экономией строительных материалов до 30 процентов, за счет предварительно
напряжения гнутосварных замкнутых профилей, верхнего и нижнего пояса ферм, по изобретения проф дтн ПГУПС
А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076, 1760020 с использованием 3D -модель конечных
элементов в ПK SCAD № 576 от 16.12.2022
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 68

69.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 69

70.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 70

71.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 71

72.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 72

73.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 73

74.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 74

75.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 75

76.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 76

77.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 77

78.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 78

79.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 79

80.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 80

81.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 81

82.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 82

83.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 83

84.

Основанием для лабортарных испатений узлов и фрагменто надвижного мосоа послужил
ПРЯМОЙ УПРУГОПЛАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО МОСТА С БОЛЬШИМИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯМИ НА
ПРЕДЕЛЬНОЕ РАВНОВЕСИЕ И ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТЬ , НА ПРИМЕРЕ БЫСТРО
СОБИРАЕМОГО АМЕРИКАНСКОГО МОСТА, ДЛЯ ПЕРЕПРАВЫ ЧЕРЕЗ РЕКУ СУОН
В ШТАТЕ МОНТАНА, СКОНСТРУИРОВАННОГО СО ВСТРОЕННЫМ БЕТОННЫМ
НАСТИЛОМ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ МОСТА, СКРЕПЛЕННЫХ БОЛТОВМИ СОЕДЕИНЯИМИ, С
ДИАГОНАЛЬНЫМИ НАТЯЖНЫМИ РАСКОСАМИ, ВЕРХНЕГО И НИЖНЕГО ПОЯСА и
испытание фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм
6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
УДК 69.059.22
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 84

85.

Уздин Александр Михайлович ПГУПС проф. дтн: [email protected]
Мажиев Хасан Нажоевич Президент организации «Сейсмофонд» при CПб ГАСУ ИНН:
2014000780 E-Mail: [email protected] т/ф (812) 694-78-10, ( 921) 962-67-78, Коваленко Елена
Ивановна - заместитель Президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
[email protected]
(996) 798-26-54. Коваленко Александр Ивановича - зам .Президент организации "Сейсмофонд"
при СПб ГАСУ. ОГРН: 1022000000824. t9516441648 @gmail.com тел ( 951) 644-16-48
Рис. 1. Пролетное строение из упруго пластинчатых балок, через реку Суон, штат Монтана, США
построенное в 2017 по изобретениям проф дтн Уздина А.М
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 85

86.

Рис. 1. Пролетное строение из упруго пластинчатых балок, через реку Суон, штат Монтана, США
построенное в 2017 по изобретениям проф дтн Уздина А.М
Ключевые слова: Сборно-разборные мосты, временные мосты, быстровозводимые мосты,
мостовые сооружения, мостовые конструкции, реконструкция мостов.
В данной работе описывается разработанный авторами прямой метод упругопла- стического
анализа стальных пространственных ферм в условиях больших перемещений, для ускоренного
монтажа временной надвижки длиной 60 метров шириной 3 метра упругопластинчетых
пространственных пролетных ферм быстро -собираемого моста с применением замкнутых
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих элементов и элементов проезжей части
пролетного надвижного строения моста с быстросъмеными упруго пластическими
компенсаторами ( заявка на изобретение: "Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L 23/02 от -7.06.2018 ФИПС
заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость с учетом больших
перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой втулки, тросовой
гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777,
165076, 1760020, 154506
За основу был принят инкрементальный метод геометрически нелинейного анализа
пространственных ферм, разработанный ранее одним из авторов, и выполнена его модификация,
позволяющая учесть текучесть и пластические деформации в стержнях ферм. Предложенный
метод реализован в виде программного приложения на платформе Java. При помощи этого
приложения выполнен ряд примеров, описанных в данной работе. Приведенные примеры
демонстрируют, что прямой расчет пространственных ферм на пластическое предельное
равновесие и приспособляемость при больших перемещениях может быть успешно реализован в
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 86

87.

программе. Алгоритмы охватывают широкий спектр упругопластического поведения фермы:
упругую работу, приспособляемость, прогрессирующие пластические деформации и разрушение
при формировании механизма. Программное приложение может быть использовано в качестве
тестовой платформы для исследования упругопластического поведения ферм и как инструмент
для решения прикладных задач.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: стальная ферма, большие перемещения, пластичность, для ускоренного
монтажа временной надвижки длиной 60 метров шириной 3 метра упругопластинчетых
пространственных пролетных ферм быстро -собираемого моста с применением замкнутых
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих элементов и элементов проезжей части
пролетного надвижного строения моста с быстросъмеными упруго пластическими
компенсаторами ( заявка на изобретение: "Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L 23/02 от -7.06.2018 ФИПС
заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость с учетом больших
перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой втулки, тросовой
гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616, 2010136746,
2550777, 165076, 1760020, 154506
1. Теоретические основы расчета на пластическое предельное равновесие и приспособляемость
Деформации и устойчивость стальных конструкций зависят от геометрической и физической
нелинейности их поведения. При больших перемещениях конструкции условия равновесия и
зависимости «перемещения-деформации» нелинейны. Если материал в отдельных частях
конструкции достигает предела текучести, то изменяются соотношения «напряжениядеформации», а также отношения жесткостей элементов конструкции, и в ней могут
образовываться механизмы. Данная статья посвящена анализу таких конструкций при помощи
компьютерных моделей и для ускоренного монтажа временной надвижки длиной 60 метров
шириной 3 метра упругопластинчетых пространственных пролетных ферм быстро собираемого моста с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция" для системы несущих
элементов и элементов проезжей части пролетного надвижного строения моста с
быстросъмеными упруго пластическими компенсаторами ( заявка на изобретение:
"Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение для трубопроводов " №
2018105803 F16L 23/02 от -7.06.2018 ФИПС заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо
-демпфирующей жесткостью, приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость
с учетом больших перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой
втулки, тросовой гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым
медным обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616, 2010136746,
2550777, 165076, 1760020, 154506
Теоретические основы расчета на предельную пластическую нагрузку и приспособляемость
изложены в сопутствующей статье [1]. Показано, что при малых перемещениях такие задачи
традиционно решаются при помощи методов оптимизации. При использовании методов
оптимизации, рассматривается последовательность статически возможных состояний
конструкции и определяется максимальный коэффициент нагружения, называемый
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 87

88.

коэффициентом надежности приспособляемости. Альтернативно, может быть рассмотрена
последовательность кинематически возможных перемещений конструкции и определен
минимальный коэффициент нагружения.
В прямом методе расчета, излагаемом в данной работе, удовлетворяются как статические, так
и кинематические условия, и оптимизация не требуется. Прямой метод требует расчета
последовательности конфигураций конструкции, так как при наступлении пластичности ее
жесткость изменяется. Если какой-то из стержней фермы достигает пластического состояния
или наоборот, если стержень восстанавливает упругое состояние при разгрузке, должно быть
выполнено переформирование и разложение матрицы жесткости системы. На начальных этапах
развития теории предельного пластического равновесия и приспособляемости мощности
компьютеров не соответствовали объему вычислений прямого метода. В связи с этим,
предпочтение отдавалось методам, основанным на теории оптимизации, для которых был
разработан ряд теорем.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 88

89.

Все теоремы оптимизации, рассмотренные в [1] основаны на линейной суперпозиции нагрузок при
формировании их сочетаний. Если поведение конструкции геометрически нелинейно, то
суперпозиция нагрузок неправомерна. В этом случае теоремы теряют справедливость, и
оптимизационный подход не может быть использован для анализа приспособляемости.
При современном уровне развития компьютеров преимущество непрямого оптимизационного
подхода становится спорным даже для задач с малыми перемещениями. В представленной
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 89

90.

работе поставлена задача оценить возможность использования прямого метода
упругопластического расчета для практических инженерных задач расчета стальных
пространственных ферм.
Инкрементальный метод геометрически нелинейного анализа пространственных ферм, который
использован в настоящем исследовании, был описан в ряде публикаций [2-7], и поэтому в данной
статье не представлен. Авторами статьи была выполнена модификация этого метода,
позволяющая учесть текучесть и пластические деформации в стержнях ферм.
2. Упругопластическое поведение стального стержня для ускоренного монтажа временной
надвижки длиной 60 метров шириной 3 метра упругопластинчетых пространственных
пролетных ферм быстро -собираемого моста с применением замкнутых гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих элементов и элементов проезжей части
пролетного надвижного строения моста с быстросъмеными упруго пластическими
компенсаторами ( заявка на изобретение: "Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L 23/02 от -7.06.2018 ФИПС
заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость с учетом больших
перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой втулки, тросовой
гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616, 2010136746,
2550777, 165076, 1760020, 154506
Ускоренный способ надвижки американского автомобильного быстро-собираемого моста (
длиной 205 футов = 60 метров ) в штате Монтана ( США ) ,для переправы через реку Суон в
2017 сконструированного со встроенном бетонным настилом в полевых условиях с
использованием упруго пластических стальных ферм, скрепленных ботовыми соединениями
между диагональными натяжными элементами верхнего и нижнего пояса пролетного строения
моста, с экономией строительным материалов до 26 %
Аннотация. В статье приведен краткий обзор характеристик существующих временных
мостовых сооружений, история создания таких мостов и обоснована необходимость
проектирования универсальных быстровозводимых мостов построенных в штате Монтана через
реку Суон в США
Стальные ферменные мосты являются эффективным и эстетичным вариантом для пересечения
автомобильных дорог. Их относительно небольшой вес по сравнению с пластинчато-балочными
системами делает их желательной альтернативой как с точки зрения экономии материалов, так и с
точки зрения конструктив-ности. Прототип сварной стальной фермы, сконструированной со
встроенным бетонным настилом, был предложен в качестве потенциальной альтернативы для
проектов ускоренного строительства мостов (ABC) в Монтане. Эта система состоит из сборноразборной сварной стальной фермы, увенчанной бетонным настилом, который может быть отлит
на заводе-изготовителе (для проектов ABC) или в полевых условиях после монтажа (для обычных
проектов). Чтобы исследовать возможные решения усталостных ограничений некоторых сварных
соединений элементов в этих фермах, были оценены болтовые соединения между диагональными
натяжными элементами и верхним и нижним поясами фермы. В этом исследовании для моста со
стальной фермой, скрепленной болтами /сваркой, были оценены как обычная система настила на
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 90

91.

месте, так и ускоренная система настила моста (отлитая за одно целое с фермой). Для более
точного расчета распределения нагрузок на полосу движения и грузовые автомобили по отдельным
фермам была использована 3D-модель конечных элементов. Элементы фермы и соединения для
обоих вариантов конструкции были спроектированы с использованием нагрузок из комбинаций
нагрузок AASHTO Strength I, Fatigue I и Service II. Было проведено сравнение между двумя
конфигурациями ферм и длиной 205 футов. пластинчатая балка, используемая в ранее
спроектированном мосту через реку Суон. Оценки материалов и изготовления показывают, что
стоимость традиционных и ускоренных методов строительства на 10% и 26% меньше,
соответственно, чем у пластинчатых балок, предназначенных для переправы через реку Суон.
Специальные технические условия надвижки пролетного строения из стержневых
пространственных структур с использованием рамных сбороно-разборных конструкций с
использованием замкнутых гнутосварных профилей прямоуголного сечения, типа "Молодечно"
(серия 1.460.3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструция"), МАРХИ ПСПК", "Кисловодск" ( RU 80471
"Комбинированная пространсвенная структура" ) на фрикционно -подвижных соедеиний для
обеспечения сейсмостойкого строительства железнодорожных мостов в Киевской Руси https://pptonline.org/1148335
Предпосылкой для необходимости проектирования новой временной мостовой конструкции
послужили стихийные бедствия в ДНР, ЛНР во время специальной военной операции на Украине
в 20222012 г., где будут применены быстровозводимых сооружений, что могло бы значительно
увеличить шансы спасения человеческих жизней.
Разработанную, в том числе автором, новую конструкцию моста, можно монтировать со скорость
не менее 25 метров в сутки без применения тяжелой техники и кранов и доставлять в любой
пострадавший район воздушным транспортом. Разрезные пролетные строения могут достигать в
длину от 3 до 60 метров, при этом габарит пролетного строения так же варьируется. Сечение моста
подбирается оптимальным из расчета нагрузка/количество металла.
Рис. 2. Пролетное строение из упруго пластинчатых балок, через реку Суон, штат Монтана, США
построенное в 2017 по изобретениям проф дтн Уздина А.М
На настоящий момент построена экспериментальная модель моста в штате Минесота , через реку
Суон. Американской стороной проведены всесторонние испытания, показавшие высокую
корреляцию с расчетными значениями (минимальный запас 4.91%). Мостовое сооружение не
имеет аналогов на территории Российской Федерации.
На конструкцию армейского моста получен патенты №№ 1143895, 1168755, 1174616, 168076,
2010136746.
Доработан авторами , в том числе авторами способ бескрановой установки надстройки опор при
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 91

92.

строительстве временного железнодорожного моста № 180193 со сборкой на фланцевых
фрикционно-подвижных соединениях проф дтн А.М.Уздина для сборно-разборного
железнодорожного моста демпфирующего компенсатора гасителя динамических колебаний и
сдвиговых напряжений с учетом сдвиговой жесткости в ПК SCAD ( согласно СП 16.1330.2011
SCAD п.7.1.1 сдвиговая с учетом действий поперечных сил ) антисейсмическое фланцевое
фрикционное соединение для сборно-разборного быстрособираемого железнодорожного моста
из стальных конструкций покрытий производственных здании пролетами 18, 24 и 30 м с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодечно»
(серия 1.460.3-14 ГПИ «Ленпроектстальконструкция» ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сборно-разборного пролетного надвижного строения
железнодорожного моста, с быстросъемными упругопластичными компенсаторами, со
сдвиговой фрикционно-демпфирующей прочностью и предназначенные для сейсмоопасных
районов с сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск. В районах с сейсмичностью более 9
баллов, необходимо использование демпфирующих компенсаторов с упругопластическими
шарнирами на фрикционно-подвижных соединениях, расположенных в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения многокаскадного демпфирования при импульсных
растягивающих и динамических нагрузках согласно изобретениям, патенты: №№ 1143895,
1174616, 1168755 (автор: проф. д.т.н. ПГУПС А.М.Уздин) , 2010136746 ,165076 , 2550777, с
использованием сдвигового демпфирующего гасителя сдвиговых напряжений , согласно заявки
на изобретение «КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА ПОСТОЯННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА
НЕРАЗРЕЗНОЙ СИСТЕМЫ, ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ типовых структурных
серии 1.460.3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция", стальные конструкции покрытий
производственных» № 2022111669 от 25.05.2022, «Сборно-разборный железнодорожный мост»
№ 2022113052 от 27.05.2022, «Сборно-разборный универсальный мост» № 2022113510 от
21.06.2022, «Антисейсмический сдвиговой компенсатор для гашения колебаний пролетного
строения моста» № 2022115073 от 02.06.2022 ФИПС : "Огнестойкого компенсатора -гасителя
температурных напряжений" заявка № 2022104632 от 21.02.2022 , вх 009751, "Фрикционнодемпфирующий компенсатор для трубопроводов" заявка № 2021134630 от 29.12.2021,
"Термический компенсатор гаситель температурных колебаний" Заявка № 2022102937 от
07.02.2022 , вх. 006318, "Термический компенсатор гаситель температурных колебаний СПб
ГАСУ № 20222102937 от 07 фев. 2022, вх 006318, «Огнестойкий компенсатор –гаситель
температурных колебаний»,-регистрационный 2022104623 от 21.02.2022, вх. 009751, "Фланцевое
соединения растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами" № а 20210217 от 23
сентября 2021, Минск, "Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого
трения" № а 20210051, "Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов" № а 20210354 от 22
февраля 2022 Минск , заявка № 2018105803 от 27.02.2018 "Антисейсмическое фланцевое
фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов" № а 20210354 от 22.02. 2022, Минск,
"Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов №
2018105803 от 15.02.2018 ФИПС, для обеспечения сейсмостойкости сборно-разборных
надвижных армейских быстровозводимых мостов в сейсмоопасных районах в сейсмичностью
более 9 баллов
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 92

93.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 93

94.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 94

95.

Рис. 3. Показано пролетное строение из упруго пластинчатых балок, через реку Суон, штат
Монтана, США и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей
части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным
настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм
соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами,
верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с
применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей
части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими
коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при
испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ
организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели
конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
В результате стихийных бедствий (наводнение, сход сели, землетрясение, техногенная
катастрофа), военных или других чрезвычайных ситуаций происходит разрушение мостов и
путепроводов. Разрыв транспортных артерий существенно осложняет оказание помощи
пострадавшим местам. Максимально быстрое возобновление автомобильного и железнодорожного
движения является одной из главных задач восстановления жизнеобеспечения отрезанных стихией
районов. Мостовой переход - это сложное инженерное сооружение, состоящее из отдельных
объектов (опор, пролетных строений, эстакад, подходных насыпей и т.д.), капитальный ремонт или
новое строительство которых может длится годы. Поэтому в экстренных случаях используют
временные быстровозводимые конструкции, монтаж которых занимает всего несколько суток, а
иногда и часов. Последовательно рассмотрим существующие варианты восстановления мостового
перехода.
В исключительных случаях, при возникновении чрезвычайной ситуации могут сооружать
примитивные мосты, например, срубив дерево и опрокинув его на другой берег. На рисунке 1.
показан такой способ переправы, мост через реку Суон США , штат Монтана.
Примитивные мосты - это и подвесные мосты, сооруженные из подручных материалов.
Сплетенные из лиан и других ползучих растений веревки натягивают через ущелье, горный поток
или овраг, пространство между ними застилают или досками.. Ненадежность конструкции, низкая
грузоподъѐмность все это практически исключает примитивные мосты для серьезного
использования при ликвидации последствий стихийных бедствий.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 95

96.

Самым распространенным и самым быстрым способом устройства мостового перехода на
сегодняшний день является наведение понтонной переправы. Для еѐ монтажа требуется доставить
понтоны к месту строительства и спустить на воду, после чего происходит их объединение.
Плавучие элементы несут нагрузку за счет герметично устроенного корпуса.
Также возникают проблемы в организации такой переправы на быстротоках и мелководье. Для
доставки и монтажа требуется мощная, как правило, венная техника.
Дешевой и быстровозводимой разновидностью понтонных мостов через водную преграду
являются понтонно-модульные платформы. На каждой платформе предусмотрены специальные
проушины, которые позволяют собирать конструкцию любого габарита и любой длины.
Существенный недостаток этих мостов - низкая грузоподъемность. Максимальная нагрузка на
пластиковый модуль не превышает 400 кгс/м2. Применение таких мостов оправдано для переправы
людей в экстренных ситуациях, а так же для устройства причалов или плавучих ферм.
В основном, существующие в Российской Федерации временные сборно-разборные мостовые
переходы разработаны еще во времена СССР и «морально» устарели. Их конструкции, как
правило, не универсальны, т.е. неизменны по длине и величине пропускаемой нагрузки.
Максимальная длина одного балочного разрезного пролетного строения составляет 33 метра.
Пролетное строение моста через реку Суон 60 метров в Монтане США . Это влечет
необходимость устройства промежуточных опор при перекрытии широких препятствий, что не
всегда возможно и занимает дополнительное время. У всех рассмотренных сборно-разборных
конструкций невозможна оптимизация сечений элементов в зависимости от массы пропускаемой
нагрузки. Единственным решением, которое смогло исключить этот недостаток, является
разрезное пролетное строение с двумя решетчатыми фермами (патент РФ №2010136746, 1143895,
1168755, 1174616, 2550777, 165076, ). В конструкции этого моста имеется два варианта
грузоподъемности: обычный и повышенный. Для монтажа практически всех без исключения
существующих решений временных сооружений необходимо применение тяжелой техники и
большого числа монтажников. Соответственно, даже при возможности быстрого монтажа самой
конструкции, доставка в район постройки необходимой техники займет много времени. Целью
данного исследования является обеспечение возобновление пешеходного, автодорожного или
железнодорожного движения в зоне стихийного бедствия в кратчайшие сроки за счет применения
при временном восстановлении мостовых сооружений универсальной, сборно-разборной
конструкции временного моста.
7. Заключение по испытанию узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 96

97.

Примеры, приведенные в данной статье, демонстрируют, что прямой расчет
пространственных ферм на пластическое предельное равновесие и приспособляемость при
больших перемещениях может быть успешно реализован в программе. Алгоритмы охватывают
широкий спектр упругопластического поведения фермы: упругую работу, приспособляемость,
прогрессирующие пластические деформации и разрушение при формировании механизма.
Полный набор результатов расчета включает переменные состояния узлов и стержней на всех
шагах нагружения всех шагов по времени во всех циклах для всех коэффициентов надежности и
является чрезвычайно объемным. Так как состояние стержня не изменяется на шаге нагружения,
на печать выводятся лишь каждое изменение состояния каждого стержня фермы. Эта
детальная информация позволяет выполнить тщательный анализ поведения конструкции.
Разработанное программное приложение позволяет определять последовательность, в
которой стержни достигают текучести, величину нагрузки, при которой это происходит,
накопление пластических деформаций в стержнях, остаточные напряжения в стержнях, а
также перемещения узлов при знакопеременной пластичности. Оно может быть использовано в
качестве тестовой платформы для исследования упругопластического поведения ферм и как
инструмент для решения многих прикладных задач.
Рис. 11. История перемещений узлов n5 и щ3 при коэффициенте X= 4,22656
Время, требуемое для расчета описанной выше двухпролетной фермы при 25 бисекциях и
максимальном количестве циклов для каждой бисекции равном 24, составляет 5 секунд для
стандартного портативного компьютера. Требуемое время зависит в основном от времени,
затрачиваемого на составление и решение систем уравнений. Ожидаемое время расчета
аналогичной фермы с 300 узлов - менее 1 часа. Для инженерной точности расчета время может
быть сокращено до 30 минут. Задачи большей размерности могут решаться на компьютерах
большей производительности, в том числе вычислительных кластерах.
Литература
1. Хейдари А., Галишникова В.В. Аналитический обзор теорем о предельной нагрузке и
приспособляемости в упругопластическом расчете стальных конструкций // Строительная
механика инженерных конструкций и сооружений.- 2014.- № 3. - С. 318.
2. Галишникова В.В. Вывод разрешающих уравнений задачи геометрически нелинейного
деформирования пространственных ферм на основе унифицированного подхода // Вестник
ВолгГАСУ, серия: Строительство и архитектура. - Волгоград, 2009.-Вып. 14(33). - С. 39-49.
3. Галишникова В.В. Постановка задачи геометрически нелинейного деформирования
пространственных ферм на основе метода конечных элементов // Вестник ВолгГА- СУ, серия:
Строительство и архитектура. - Волгорад, 2009. -Вып.14(33). - С. 50-58.
4. Галишникова В.В. Модификация метода постоянных дуг, основанная на использовании
матрицы секущей жесткости // Вестник МГСУ. - Москва, 2009. №2. - С. 63-69.
5. Галишникова В.В. Конечно-элементное моделирование геометрически нелинейного поведения
пространственных шарнирно-стержневых систем // Вестник гражданских инженеров
(СПбГАСУ). - СПб, 2007. -№ 2(11). - С. 101—106.
6. Галишникова В.В. Алгоритм геометрически нелинейного расчета пространственных
шарнирно-стержневых конструкций на устойчивость // МСНТ «Наука и технологии»: Труды
XXVII Российской школы. - М.: РАН, 2007. - С. 235—244.
7. Галишникова В.В. Обобщенная геометрически нелинейная теория и численный анализ
деформирования и устойчивости пространственных стержневых систем. Диссертация на
соискание ученой степени доктора технических наук. -М.: МГСУ, 2011.
Refeгences
1. Heidari, А, Galishnikova, VV. (2014). A Review of Limit Load and Shakedown Theorems for the
Elastic-Plastic Analysis of Steel Structures.Structural Mechanics of Engineering Constructions and
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 97

98.

Buildings, № 3, 3-18.
2. Galishnikova, VK(2009). Derivation of the governing equations for the problem of geometrically
nonlinear deformation of space trusses on the basis of unified approach. J. of Volgograd State University
for Architecture and Civil Engineering.Civil Eng. & Architecture, 14(33), 39-49 (in Russian).
3. Galishnikova, VV. (2009). Finite element formulation of the problem of geometrically nonlinear
deformations of space trusses. Journal of Volgograd State University for Architecture and Civil
Engineering.Civil Eng. & Architecture, 14(33), 50-58 (in Russian).
4. Galishnikova, VV. (2009). Modification of the constant arc length method based on the secant matrix
formulation. Journal of Moscow State University of Civil Engineering, №2, 63-69 (in Russian).
5. Galishnikova, VV. (2007). Finite element modeling of geometrically nonlinear behavior of space
trusses. Journal of Civil Engineers. Saint-Petersburg University if Architecture and Civil Engineering,
2(11), 101—106 (in Russian).
6. Galishnikova, VV. (2007). Algorithm for geometrically nonlinear stability analysis of space trussed
systems. Proceedings of the XXVII Russian School "Science and Technology". Moscow: Russian Academy
of Science, 235-244 (in Russian).
7. Galishnikova VV. (2011). Generalized geometrically nonlinear theory and numerical deformation
and stability analysis of space trusses.Dissertation submitted for the degree of Dr. of Tech. Science.
Moscow State University of Civil Engineering, 2011.
DIRECT ELASTIC-PLASTIC LIMIT LOAD AND SHAKEDOWN ANALYSIS OF STEEL SPACE TRUSSES
WITH LARGE DISPLACEMENTS
A. Heidari, V.V. Galishnikova
Peoples Friendship University of Russia, Moscow
A direct method for elastic-plastic limit load and shakedown analysis of steel space trusses with large
displacements is treated in this paper. The incremental method for the geometrically nonlinear analysis of
space trusses, developed by one of the authors was modified to account for yielding and plastic strains in
the bars of the truss. The new method has been implemented in computer software. The examples in this
paper show that the direct analysis of space trusses with large displacements can be implemented
successfully for both the limit and the shakedown analysis of space trusses on the Java platform. The
algorithms cover a wide range of elastic-plastic truss behavior: purely elastic behavior, shakedown,
ratcheting and collapse due to the formation of a mechanism. The sequence in which the bars yield, the
load levels at which this occurs, the accumulation of the plastic strains in the bars, the residual stresses in
the bars and the node displacements during ratcheting can all be evaluated. The computer application is
therefore suitable as a test platform for elastic-plastic truss behavior. It can be applied to many other
problems of elastic-plastic space truss analysis.
KEY WORDS: steel space trusses, large displacements, plasticity, limit analysis, shakedown.
Строительная механика инженерных конструкций и сооружений, 2014, № 3
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 98

99.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 99

100.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 100

101.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 101

102.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 102

103.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 103

104.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 104

105.

Лабораторных испытаний фрагментов, узлов упругопалстического сдвигового компенсатора, для армейского сбороноразборного пролетного надвижного строения моста (надвижной пролет 6 метров, 9 метров, 12 метров , ширина проезжей
части 3 метра , грузоподъемность однопутного моста 10-15 тонн, скорость проезда по мосту - 4 км/час ), с применением
замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинчато -балочных ферм, со встроенным бетонным
настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , по аналогу переправы через реку Суон , длиной 205 футов (60
метров) в штате Монтана (США), с экономией строительных материалов до 30 процентов, за счет предварительно
напряжения гнутосварных замкнутых профилей, верхнего и нижнего пояса ферм, по изобретения проф дтн ПГУПС
А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076, 1760020 с использованием 3D -модель конечных
элементов в ПK SCAD
Для обеспечения, высокой надежности испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения
из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 105

106.

( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году, необходимо использование изобретение "Огнестойкий компенсатора гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", осуществляется за счет увеличения
демпфирующей способности опоры при импульсных растягивающих нагрузках путем использования фрикционноподвижных соединений для скользящих опор( изобретение, патент № 165076 "Опора сейсмостойкая") и согласно
изобретениям патенты №№ 1143895, 1168755, 1174616, автор проф.д.т.н. ПГУПС А.М.Уздин, и использования для
строительных конструкций и трубопровода демпфирующие компенсаторы для системы противопожарной защиты
,демпфирующих компенсаторов (заявка № а 20210217 от 15.07.21 "Фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными тор-цами" Минск ).
Согланоо изобретениям, патенты №№ 165076 ("Опора сейсмостойкая"), 2010136746, 1143895, 1168755, 1174616,
2550777, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов (в районах с сейсмичностью
более 8 баллов необходимо использование демпфирующих опор на фрикционно-подвижных соединениях и для
соединения трубопроводов демпфирующими компенсаторами с болтовыми соединениями, расположенными в
длинных овальных отверстиях с целью обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках).
Испытания проводились на соответствие группам механической прочности на вибрационные ударные воздействия:
М5-М7, М38-М39 методом численного моделирования на взаимодействие опор скользящих и трубопровода с
геологической средой в ПК SСАD. Фрикционно-подвижные демпфирующие соединения выполнены в виде болтовых
соединений с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях согласно СП
14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах» п. 9.2), .на устойчивость при сейсмическом
воздействии до 9 балов по шкале MSK-64 включительно при уровне установки 70 метров над
нулевой отметкой для изобретений №№ 165076 ("Опора сейсмостойкая"), 2010136746, 1143895,
1168755, 1174616, 2550777, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более
8 баллов (в районах с сейсмичностью более 8 баллов необходимо использование демпфирующих
соединения и опор на фрикционно-подвижных соединениях и для соединения
металлоконструкций (МК) и стальных трубопроводов с демпфирующими компенсаторами с
болтовыми соединениями, расположенными в длинных овальных отверстиях с целью обеспечения
многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках).
Испытания проводились на соответствие группам механической прочности на вибрационные
ударные воздействия: М5-М7, М38-М39 методом численного моделирования на взаимодействие
опор скользящих и трубопровода с геологической средой в ПК SСАD. Фрикционно-подвижные
демпфирующие соединения выполнены в виде болтовых соединений с контролируемым
натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях согласно СП 14.13330.2014
«Строительство в сейсмических районах» п. 9.2).
Содержание вредных веществ в воздухе рабочих помещений не должно превышать
допустимых значений по ГОСТ 12.1.005-88;
При работе с Составом необходимо использовать индивидуальные средства защиты
органов дыхания по ГОСТ 12.4.034, защиты кожи рук по ГОСТ 12.4.068, защиты глаз по ГОСТ
Р 12.4.013, специальную одежду по ГОСТ 12.4.011 и ГОСТ 12.4.103.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 106

107.

1. Введение
1
2. Место проведения испытаний СПб ГАСУ 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул, д. 4 [email protected]
3.Испытательное оборудование и измерительные приборы. Условия проведения испытания на скольжение и податливость
4. Цель испытаний: оценка сейсмостойкости в ПК SCAD математических моделей и фрагментов антисейсмического
фрикционно- демпфирующего соединения с контролируемым натяжением строительных конструкций предназначенных
для сейсмоопас-ных районов с сейсмичностью более 9 баллов, серийный выпуск.
3
4
5
5.Применение численного метода моделирования при испытании в ПК SCAD с помощью фрикционных протяжных
демпфирующих компенсаторов (ФПДК), предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов.
Испытание фрагментов ФДПК.
5
6. Изобретения, используемые при испытаниях, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9
баллов с трубопрово-дами, с креплением трубопроводов к опоре скользящей с помощью фрикционных протяжных
демпфирующих компен-саторов (ФПДК).
7. Результаты и выводы по испытаниям математических моделей с помощью косых антисейсмических компенсаторов,
предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с трубопроводами.
8.Литература, использованная при испытаниях на сейсмостойкость математической модели при испытаниях в ПК SCAD и
при испытаниях узлов крепления опоры скользящей к трубопроводу, предназначенных для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью более 9 баллов.
22
59
60
1.Введение
При испытаниях в ПК SCAD математических моделей узлов и фрагментов компенсатора пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, с креплением трубопровода с помощью
фрикционных протяжных демпфи-рующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных
овальных отверстиях было использо-вано численное моделирование в ПК SCAD Office (метод аналитического решения задач
строительной механики с помощью физического, математического и компьютерного моделирования взаимодействия оборудования
и трубопроводов с геологической средой, метод оптимизации и идентификации динамических и статических задач теории
устойчивости, в том числе нелинейным методом расчета с целью определения возможности их использования в районах с
сейсмичностью более 9 баллов (в районах с сейсмичностью более 8 баллов необходимо использование для соединения
трубопровода косых компенсаторов с применением фрикционно-под-вижных болтовых соединений с длинными овальными
отверстиями согласно изобретениям №№ 1143895, 1174616,1168755, с использованием сейсмостойких маятниковых опор на
фрикционно- демпфирующих соединениях (для трубопроводов) согласно изобретения, патент № 165076 ( «Опора сейсмостойкая»),
согласно СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах» п. 9. Фрикционно- подвижные соединения, работающие на
сдвиг выполнены с использованием фрикци -болта, состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней пазом и с забитым в паз
шпильки медным обожженным клином, согласно рекомендациям ЦНИИП им Мельникова, ОСТ 36-146-88, ОСТ 108.275.63-80, РТМ
24.038.12-72, ОСТ 37.001. -050- 73,альбома 1-487-1997.00.00 и изобрет. №№ 4,094,111 US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 107

108.

seismic-friction-damping-device Мкл E04H 9/02, в местах подключения трубопроводов к сооружениям, изготавливаемых в
соответствии с техническими условиями и ГОСТ, трубопроводы должны быть уложены в виде "змейки" или "зиг-зага "согласно
ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8 , ГОСТ Р 55989-2014, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СНиП 3.05.05 (раздел 5)).
[email protected] (921) 962-67-78, (996) 798-26-54.
Узлы и фрагменты антисейсмического компенсатора для трубопровода (дугообразный зажим с анкерной шпилькой) прошли
испытания на осевое статическое усилие сдвига в ИЦ "ПКТИ-СтройТЕСТ" (протокол №1516-2 от 25.11.2019). Настоящий протокол
не может быть полностью или частично воспроизведен без письменного согласия «Сейсмофонд», [email protected] т/ф. (812)
694-78-10 (996) 798-26-54
Испытания на сейсмостойкость математических моделейпредназначен для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью, до 9 баллов, серийный выпуск. В районах с сейсмичностью более 9 баллов, необходимо
использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК
F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная", с креплением трубопроводов с помощью фрикционных протяжных демпфи-рующих компенсаторов
(ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях производились нелинейным методом
расчета в ПК SCAD согласно СП 16.13330. 2011 (СниП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012(02250), п.10.3.2-10.10.3,
ГОСТ Р 58868-2007, ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546. 3-98, СП 14.13330-2014, п.4.7, согласно инструкции «Элементы теории трения,
расчет и технология применения фрикционно-подвижных соединений», НИИ мостов, ПГУПС (д.т.н. Уздин А.М. и др.) проводились
в соответствии с ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.1330-2011, п. 4.6, ГОСТ Р 54257-2010, ГОСТ 17516. 1-90, МДС 531.2001, ОСТ 36-72-82, СТО 0051- 2006, СТО 0041-2004, СТП 006-97, СП «Здания сейсмостойкие и сейсмоизолированные», Правила
проектирования.2013, Москва. Д.т.н. Кабанов Е.Б. «Направления развития фрикционных соединений на высо-копрочных болтах»,
НПЦ мостов СПб, согласно мониторингу землетрясений и согласно шкалы землетрясений, с учетом требований НП-31-01, в части
категории сейсмостойкости II «Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций» и с учетом требований предъявляемых к
оборудованию (группа механического исполнения М39; I и II категории по НП 031-01; сейсмостойкость при воздействии МП3 7
баллов ПЗ 6 баллов при уровне установки на отметке до 10 (25) м включительно, с учетом спектров отклика здания АЭС, согласно
научного отчета: Синтез тестовых воздействий для анализа сейсмостойкости объектов атомной энергетики.
Материалы лабораторным испытаниям испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году и фрагментов, узлов упругопалстического
сдвигового компенсатора, для армейского сбороно- разборного пролетного надвижного строения моста (надвижной пролет
6 метров, 9 метров, 12 метров , ширина проезжей части 3 метра , грузоподъемность однопутного моста 10-15 тонн, скорость
проезда по мосту - 4 км/час ), с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
"Молодечно" ( серия 1.460.314 ГПИ "Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинчато балочных ферм, со встроенным бетонным настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , по аналогу переправы
через реку Суон , длиной 205 футов (60 метров) в штате Монтана (США), с экономией строительных материалов до 30
процентов, за счет предварительно напряжения гнутосварных замкнутых профилей, верхнего и нижнего пояса ферм, по
изобретения проф дтн ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076, 1760020 и
изобртений Красноярского ГАСУ №№ 228415, 2503783, 2247813, и Казанского ГАСУ с использованием 3D -модель
конечных элементов в ПK SCAD , хранятся в библиотеке СПб ГАСУ 190005, 2-я Красноармейская дом
4 [email protected]
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 108

109.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 109

110.

строение из упруго пластинчатых балок, через реку Суон, штат Монтана,
США узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных
ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
Рис. 6. Пролетное
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 110

111.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 111

112.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 112

113.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 113

114.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 114

115.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 115

116.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 116

117.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 117

118.

Рис. 3. Проверка при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ ,
состояния стержня в конце цикла итерации, для ускоренного
монтажа временной надвижки длиной 12 метров
шириной
3 метра упругопластинчетых
пространственных пролетных ферм быстро собираемого моста с применением замкнутых
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
"Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих
элементов и элементов проезжей части пролетного
надвижного строения моста с быстросъмеными упруго
пластическими компенсаторами ( заявка на изобретение:
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 118

119.

"Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L
23/02 от -7.06.2018 ФИПС заявитель СПб ГАСУ ) , со
сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и
приспособляемость с учетом больших перемещений за
счет использования медной обожженной гильзы,
бронзовой втулки, тросовой гильзы стального троса в
полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в
стальной шпильке стягивающего -контрольным
натяжением болта, расположенного в длинных овальных
отверстиях , согласно изобретениям проф ПГУПС
А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616,
2010136746, 2550777, 165076, 1760020, 154506 испытания узлов и
фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12,
18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
Bспытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных
ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 119

120.

проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году и Стержень, упругий в начале шага, остается упругим в
конце шага нагружения, если абсолютное значение напряжения в
нем меньше предела текучести. В противном случае стержень в
конце шага считается достигшим текучести. Коэффициент
снижения нагрузки вычисляется следующим образом:
Рассмотрим стержень, состояние которого на шаге было
принято пластическим состоянием. Для упругой и пластической
деформаций задаются пределы погрешностей Se и ѐр. Типичными
значениями пределов погрешностей можно
считать 5S = 10-10 и 5р = 10 6 . Стержень испытывает на шаге
пластическую
деформацию, если значение абсолютной величины инкремента
пластической деформации | sp| превосходит погрешность ѐр. В
противном случае стержень во время шага был упругим вопреки
допущению, принятому в начале шага, и в программе
устанавливаются соответствующие флажки.
Если проверка состояния стержней в конце первого цикла
итераций показывает, что ни один их стержней не изменил
состояния, то цикл считается завершенным. Если хотя бы один
из стержней перешел в упругое состояние, шаг нагружения
повторяется с использованием новых состояний стержней.
В противном случае хотя бы один из стержней перешел в
пластическое состояние, и вычисляется наименьший
коэффициент редуцирования rmm. Пробное состояние
масштабируется при помощи этого коэффициента, и цикл
завершается.
В начале второго и всех последующих циклов итераций на шаге
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 120

121.

нагруже- ния, состояние стержня принимается равным его
состоянию в конце предыдущего цикла. Вычисляется матрица
секущей жесткости для текущих инкрементов перемещений и
состояния стержней. Процедура продолжается так же, как и в
предыдущем цикле. Итерации на шаге нагружения завершаются,
когда норма погрешности пробного решения становится меньше
заданного предельного значения. Пошаговое нагружение
завершается, когда достигается предельная нагрузка или когда
выполняется заданное число шагов нагружения. Предельная
нагрузка считается достигнутой, когда максимальное заданное
число делений длины хорды в методе постоянных дуг не
приводит к формированию положительно определенной
матрицы секущей жесткости или к сходимости метода для
пробного состояния фермы на шаге нагружения.
4. При лабортарных испытаниях в СПб ГАСУ проводился расчет двухпролетной фермы на
предельную нагрузку Данный пример демонстрирует применение прямого метода расчета на
предельную пластическую нагрузку, описанного в разделе 3, к анализу двухпролетной фермы, для
ускоренного монтажа временной надвижки длиной 60 метров шириной 3 метра
упругопластинчетых пространственных пролетных ферм быстро -собираемого моста с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно! (
серия 1.460-3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция" для системы несущих элементов и
элементов проезжей части пролетного надвижного строения моста с быстросъмеными упруго
пластическими компенсаторами ( заявка на изобретение: "Антисейсмическое фланцевое
фрикционно -подвижное соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L 23/02 от 7.06.2018 ФИПС заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо -демпфирующей
жесткостью, приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость с учетом
больших перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой втулки,
тросовой гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616, 2010136746,
2550777, 165076, 1760020, 154506 и испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 121

122.

использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
Рис. 4. При лаборотрных испытаниях в СПб ГАСУ исползовался американский аналог моста
Bailie bridge его аксонометрическую проекцию двухпролетной фермы (диагонали на показаны)
для ускоренного монтажа временной надвижки длиной 60 метров шириной
3 метра
упругопластинчетых пространственных пролетных ферм быстро -собираемого моста с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно! (
серия 1.460-3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция" для системы несущих элементов и
элементов проезжей части пролетного надвижного строения моста с быстросъмеными упруго
пластическими компенсаторами ( заявка на изобретение: "Антисейсмическое фланцевое
фрикционно -подвижное соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L 23/02 от 7.06.2018 ФИПС заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо -демпфирующей
жесткостью, приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость с учетом
больших перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой втулки,
тросовой гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616, 2010136746,
2550777, 165076, 1760020, 154506
Узлы и фрагнетиы испытвались при испвтаниях в СПб ГАСУ конструкций фермы состоит из
четырех поясов, крестовой решетки и вертикальных связей-диафрагм, установленных в каждой
панели длиной 2 м. Площади сечения элементов поясов и диагональных элементов равны 0,0008
м2; площади сечения вертикальных и горизонтальных элементов связей - 0,0006м2. Опоры в
середине длины фермы представляют собой неподвижные шарниры (перемещения по трем
направлениям координационных осей равны нулю), крайние опоры - подвижные шарниры
(перемещения по направлениям осей х2и х3 равны нулю, перемещение вдоль оси x1 возможно). Все
стержни имеют пре5
2
8
2
дел текучести 2,4 10 кН/м и модуль упругости 2,1^10 кН/м . Схема нагружения состоит из двух
вертикальных сосредоточенных сил в 100 кН каждая, приложенных в средних узлах верхнего пояса
правого пролета фермы (см. рис. 4). Результаты расчета приведены на рис. 5 для грани фермы x2
= 0 с учетом симметрии задачи. Стержни, находящиеся на шаге нагружения в пластическом
состоянии, показаны на рисунке сплошной жирной линией. Стержни, достигающие предела
текучести на данном шаге, показаны жирным пунктиром. На рисунке показаны все изменения в
состояниях стержней и нагрузки, при которых они происходят. При уровне нагрузки 435,787 кН
наступает текучесть в поперечной связи между загруженными узлами, и формируется механизм
разрушения конструкции. Предельный коэффициент нагружения равен 4,542.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 122

123.

В протоколе отражены графики зависимости вертикальных перемещений от нагрузки для
трех свободных узлов нижнего пояса правого пролета фермы n11, n13 и n15 (см. рис. 5).
Поведение фермы остается почти линейным до уровня нагрузки около 370,0 кН, что составляет
81,5% от предельной. Время, затраченное на выполнение прямого пошагового расчета 36-узловой
фермы на предельную пластическую нагрузку, составляет долю секунды. для ускоренного
монтажа временной надвижки длиной 60 метров шириной 3 метра упругопластинчетых
пространственных пролетных ферм быстро -собираемого моста с применением замкнутых
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих элементов и элементов проезжей части
пролетного надвижного строения моста с быстросъмеными упруго пластическими
компенсаторами ( заявка на изобретение: "Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L 23/02 от -7.06.2018 ФИПС
заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость с учетом больших
перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой втулки, тросовой
гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777,
165076, 1760020, 154506, и испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 123

124.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 124

125.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 125

126.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 126

127.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 127

128.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 128

129.

строение из упруго пластинчатых балок, через реку Суон, штат Монтана,
США для испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
Рис. 6. Пролетное
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 129

130.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 130

131.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 131

132.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 132

133.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 133

134.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 134

135.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 135

136.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 136

137.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 137

138.

Рис. 3. При лабораторных испывтаниях в СПб ГАСУ
проводилассь визуальная проверка состояния стержня в конце
цикла испытаний для ускоренного монтажа временной
надвижки длиной 60 метров шириной 3 метра
упругопластинчетых пространственных пролетных
ферм быстро -собираемого моста с применением
замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 138

139.

сечения типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих
элементов и элементов проезжей части пролетного
надвижного строения моста с быстросъмеными упруго
пластическими компенсаторами ( заявка на изобретение:
"Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L
23/02 от -7.06.2018 ФИПС заявитель СПб ГАСУ ) , со
сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и
приспособляемость с учетом больших перемещений за
счет использования медной обожженной гильзы,
бронзовой втулки, тросовой гильзы стального троса в
полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в
стальной шпильке стягивающего -контрольным
натяжением болта, расположенного в длинных овальных
отверстиях , согласно изобретениям проф ПГУПС
А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616,
2010136746, 2550777, 165076, 1760020, 154506
Стержень, упругий в начале шага, остается упругим в конце
шага нагружения, если абсолютное значение напряжения в нем
меньше предела текучести. В противном случае стержень в
конце шага считается достигшим текучести. Коэффициент
снижения нагрузки вычисляется следующим образом при испытании
узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 ,
9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 139

140.

армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
Рассмотрим стержень, состояние которого на шаге было
принято пластическим состоянием. Для упругой и пластической
деформаций задаются пределы погрешностей Se и ѐр. Типичными
значениями пределов погрешностей можно
считать 5S = 10-10 и 5р = 10 6 . Стержень испытывает на шаге
пластическую
деформацию, если значение абсолютной величины инкремента
пластической деформации | sp| превосходит погрешность ѐр. В
противном случае стержень во время шага был упругим вопреки
допущению, принятому в начале шага, и в программе
устанавливаются соответствующие флажки.
Если проверка состояния стержней в конце первого цикла
итераций показывает, что ни один их стержней не изменил
состояния, то цикл считается завершенным. Если хотя бы один
из стержней перешел в упругое состояние, шаг нагружения
повторяется с использованием новых состояний стержней.
В противном случае хотя бы один из стержней перешел в
пластическое состояние, и вычисляется наименьший
коэффициент редуцирования rmm. Пробное состояние
масштабируется при помощи этого коэффициента, и цикл
завершается.
При лаборатрных
испытаниях фрагментов, узлов упругопалстического сдвигового компенсатора,
для армейского сбороно- разборного пролетного надвижного строения моста (надвижной пролет 6 метров, 9 метров, 12
метров , ширина проезжей части 3 метра , грузоподъемность однопутного моста 10-15 тонн, скорость проезда по мосту - 4
км/час ), с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.314
ГПИ "Ленпроектстальконструкция") для системы несущих элементов плаcтинчато -балочных ферм, со встроенным
бетонным настилам ( ускоренным методом в полевых условиях) , по аналогу переправы через реку Суон , длиной 205
футов (60 метров) в штате Монтана (США), с экономией строительных материалов до 30 процентов, за счет
предварительно напряжения гнутосварных замкнутых профилей, верхнего и нижнего пояса ферм, по изобретения проф дтн
ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777, 165076, 1760020 и изобртений Красноярского
ГАСУ №№ 228415, 2503783, 2247813, и Казанского ГАСУ с использованием 3D -модель конечных элементов в ПK SCAD
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 140

141.

Испытания проводились циклов итераций при шаговому
нагруже- ния, состояние стержня принимается равным его
состоянию в конце предыдущего цикла. Вычисляется матрица
секущей жесткости для текущих инкрементов перемещений и
состояния стержней. Процедура продолжается так же, как и в
предыдущем цикле. Итерации на шаге нагружения завершаются,
когда норма погрешности пробного решения становится меньше
заданного предельного значения. Пошаговое нагружение
завершается, когда достигается предельная нагрузка или когда
выполняется заданное число шагов нагружения. Предельная
нагрузка считается достигнутой, когда максимальное заданное
число делений длины хорды в методе постоянных дуг не
приводит к формированию положительно определенной
матрицы секущей жесткости или к сходимости метода для
пробного состояния фермы на шаге нагружения.
4.Испытание узлов и фрагментов двухпролетной фермы на
предельную нагрузку Данный пример демонстрирует применение
прямого метода расчета на предельную пластическую нагрузку,
описанного в разделе 3, к анализу двухпролетной фермы, для
ускоренного монтажа временной надвижки длиной 60
метров шириной
3 метра упругопластинчетых
пространственных пролетных ферм быстро собираемого моста с применением замкнутых
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа
"Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих
элементов и элементов проезжей части пролетного
надвижного строения моста с быстросъмеными упруго
пластическими компенсаторами ( заявка на изобретение:
"Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное
соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 141

142.

23/02 от -7.06.2018 ФИПС заявитель СПб ГАСУ ) , со
сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и
приспособляемость с учетом больших перемещений за
счет использования медной обожженной гильзы,
бронзовой втулки, тросовой гильзы стального троса в
полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в
стальной шпильке стягивающего -контрольным
натяжением болта, расположенного в длинных овальных
отверстиях , согласно изобретениям проф ПГУПС
А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616,
2010136746, 2550777, 165076, 1760020, 154506
Рис. 4. Ппоказаны узлы для исптвнеи монтажных узлов надвижки длиной 60 метров шириной
3 метра упругопластинчетых пространственных пролетных ферм быстро собираемого моста с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция" для системы несущих
элементов и элементов проезжей части пролетного надвижного строения моста с
быстросъмеными упруго пластическими компенсаторами ( заявка на изобретение:
"Антисейсмическое фланцевое фрикционно -подвижное соединение для трубопроводов " №
2018105803 F16L 23/02 от -7.06.2018 ФИПС заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо
-демпфирующей жесткостью, приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость
с учетом больших перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой
втулки, тросовой гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым
медным обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895Ю 1168755, 1174616, 2010136746,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 142

143.

2550777, 165076, 1760020, 154506 , узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Конструкция фермы состоит из четырех поясов, крестовой решетки и вертикальных связейдиафрагм, установленных в каждой панели длиной 2 м. Площади сечения элементов поясов и
диагональных элементов равны 0,0008 м2; площади сечения вертикальных и горизонтальных
элементов связей - 0,0006м2. Опоры в середине длины фермы представляют собой неподвижные
шарниры (перемещения по трем направлениям координационных осей равны нулю), крайние опоры
- подвижные шарниры (перемещения по направлениям осей х2и х3 равны нулю, перемещение вдоль
оси x1 возможно). Все стержни имеют пре5
2
8
2
дел текучести 2,4^10 кН/м и модуль упругости 2,1^10 кН/м . Схема нагружения состоит из двух
вертикальных сосредоточенных сил в 100 кН каждая, приложенных в средних узлах верхнего пояса
правого пролета фермы (см. рис. 4). Результаты расчета приведены на рис. 5 для грани фермы x2
= 0 с учетом симметрии задачи. Стержни, находящиеся на шаге нагружения в пластическом
состоянии, показаны на рисунке сплошной жирной линией. Стержни, достигающие предела
текучести на данном шаге, показаны жирным пунктиром. На рисунке показаны все изменения в
состояниях стержней и нагрузки, при которых они происходят. При уровне нагрузки 435,787 кН
наступает текучесть в поперечной связи между загруженными узлами, и формируется механизм
разрушения конструкции. Предельный коэффициент нагружения равен 4,542.
На рис. 6 показаны графики зависимости вертикальных перемещений от нагрузки для трех
свободных узлов нижнего пояса правого пролета фермы n11, n13 и n15 (см. рис. 5). Поведение
фермы остается почти линейным до уровня нагрузки около 370,0 кН, что составляет 81,5% от
предельной. Время, затраченное на выполнение прямого пошагового расчета 36-узловой фермы на
предельную пластическую нагрузку, составляет долю секунды. для ускоренного монтажа
временной надвижки длиной 60 метров шириной
3 метра упругопластинчетых
пространственных пролетных ферм быстро -собираемого моста с применением замкнутых
гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно! ( серия 1.460-3-14 ГПИ
"Ленпроектстальконструкция" для системы несущих элементов и элементов проезжей части
пролетного надвижного строения моста с быстросъмеными упруго пластическими
компенсаторами ( заявка на изобретение: "Антисейсмическое фланцевое фрикционно подвижное соединение для трубопроводов " № 2018105803 F16L 23/02 от -7.06.2018 ФИПС
заявитель СПб ГАСУ ) , со сдвиговой фрикционо -демпфирующей жесткостью,
приспособленных на предельную нагрузку и приспособляемость с учетом больших
перемещений за счет использования медной обожженной гильзы, бронзовой втулки, тросовой
гильзы стального троса в полимерной оплетке или фрикци-болта с забитым медным
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 143

144.

обожженным клином в прорезанный паз болгаркой в стальной шпильке стягивающего контрольным натяжением болта, расположенного в длинных овальных отверстиях , согласно
изобретениям проф ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 2010136746, 2550777,
165076, 1760020, 154506
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 144

145.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 145

146.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 146

147.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 147

148.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 148

149.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 149

150.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 150

151.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 151

152.

Рис.К протоколу лабораторных испытаний прилагаются чертежи, фигуры, описание изобретения, формула изобретения, реферат
к направленной заявке на полезную модель от 22 января 2022 изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная" и реальные испытания узлов и
фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12,
18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
Адрес отправления заявки на изобретение: Федеральная служба по интеллектуальной собственности, Бережковская наб., 30, корп.1,
Москва, Г-59, ГСП-3, 125993 Российская Федерация
2. Место проведения испытаний узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 152

153.

штате Монтана в 2017 году.
Испытания на сейсмостойкость математических моделей
испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
предназначен для сейсмоопасных районов с сейсмичностью, до 9 баллов, серийный выпуск. В районах с
сейсмичностью более 9 баллов, необходимо использование изобретение "Огнестойкий компенсатора гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", с креплением к строительным конструкциям с
помощью фрикционных протяжных демпфи-рующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в
длинных овальных отверстиях производились нелинейным методом расчета в ПК SCAD в соответствии с ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ
30546.3-98, СП 14.1330-2011, п. 4.6, ГОСТ Р 54257-2010, ГОСТ 17516. 1-90, МДС 53-1.2001, ОСТ 36-72-82, СТО 0051- 2006, СТО
0041-2004, СТП 006-97, СП «Здания сейсмо-стойкие и сейсмоизолированные», Правила проектирования.2013, Москва. Д.т.н.
Кабанов Е.Б. «Направления развития фрикционных соединений на высокопрочных болтах», НПЦ мостов СПб, согласно
мониторингу землетрясений и согласно шкалы землетрясений, с учетом требований НП-31-01, в части категории
сейсмостойкости II «Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций» и с учетом требований предъявляемых к
оборудованию (группа механического исполнения М39; I и II категории по НП 031-01; сейсмостойкость при воздействии МП3 7
баллов ПЗ 6 баллов при уровне установки на отметке до 10 (25) м включительно, с учетом спектров отклика здания АЭС.
Испытания фрагментов антисейсмического фрикционно- демпфирующего соединения трубопроводов, выполненного в виде
болтового соединения (латунная шпилька с пропиленным пазом, с забитым в паз шпильки медным обожженным энергопоглощающим клином, свинцовые шайбы), расположенного в длинных овальных отверстиях, с контролируемым натяжением для обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках, преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках, предназначенного для трубопроводов опоры скользящей для системы противопожарной защиты ,предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов производились в ИЦ «ПКТИ-СтройТЕСТ».
В качестве объекта исследования были выбраны фрагменты антисейсмического фрикционно- демпфирующего компен-сатора
трубопроводов, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов .
Испытания производились на вибростойкость (на осевое статическое усилие сдвига по линии нагрузки соединений) фрикционноподвижного соединения для трубопроводов с косым антисейсмическим компенсатором, предназначенных для сейсмоопасных
районов с сейсмичностью более 9 баллов). Дата проведения испытаний: 10 ноября 2021 г.
Основание для проведения испытаний договор № 568 от 03.01.2022 : Оценка сейсмостойкости в ПК SCAD испытания узлов
и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12,
18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 153

154.

упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
предназначен для сейсмоопасных районов с сейсмичностью, до 9 баллов, серийный выпуск. В районах с
сейсмичностью более 9 баллов, необходимо использование изобретение "Огнестойкий компенсатора гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная" и испытание на сейсмостойкость фрагментов
антисейсмического фрикционно- демпфирующего компенсатора для соединения трубопроводов, предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов по шкале MSK-64.
Испытание фрагментов фрикционного протяжного демпфирующего компенсатора с контролируемым натяжением на сдвиг и
скольжение проходили в испытательном Центре «ПКТИ–Строй-ТЕСТ» (протокол испытаний№ 1516-2 от 26.01.2021, № 1506-1 от
23.12.20). Аттестат аккредитации федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № ИЛ/ЛРИ-00804 (ООО
ФПГ «РОССТРО», ИЦ «ПКТИ-Строй-ТЕСТ»), выдано ОАО «НТЦ» Промышленная безопасность», 25.03.2018 г.и в СПбГАСУ,
аттестат аккредитации №RA.RU.21 CT39 от 27.05.2015.
Наименование продукции: Фрагменты антисейсмического фрикционно- демпфирующиего компенсатора
3. Испытательное оборудование и измерительные приборы. Условия проведения испытания узлов крепления испытания
узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 ,
9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
предназначен для сейсмоопасных районов с сейсмичностью, до 9 баллов, серийный выпуск. В районах с
сейсмичностью более 9 баллов, необходимо использование изобретение "Огнестойкий компенсатора гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная" на скольжение и податливость
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 154

155.

Перечень (приведен в таблице 1) испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
испытательного оборудования и измерительных приборов для проведения испытаний фрагментов фрикционно-подвижных
соединений для использования изобретения "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных
напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционноподвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при
импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС
А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора
сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", предназначенных для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью более 9 баллов с трубопроводами, с креплением трубопроводов с помощью фрикционных протяжных
демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях.
Таблица 1
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 155

156.

№
п/п
Испытания на перемещение демпфирующих
узлов с амортизирующими элементами
Тип прибора,
оснастки,
оборудование
Диапазон
измерения
1
Определение статических усилий для сдвига податливого анкера, установленного в изолирующей
трубе с амортизирующими податливыми элементами в виде тросового «или» дугообразного зажима
с анкерной шпилькой производилось в ИЦ «ПКТИСтрой-ТЕСТ» («Протокол испытания на осевое
статическое усилие сдвигу дугообразного зажима с
анкерной шпилькой»)
Рулетка,
штангенциркуль
+- (2- 5) см
Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвига дугообразного зажима
с анкерной шпилькой согласно патента на полезную модель № 102228 «Анкерная
крепь для горных выработок»
и № 44350 «Анкерная крепь».
2
Индикатор с манометром до 10 тонн, для измерения
перемещения податливого анкера по дугообразному
зажиму с анкерной шпилькой (тросовому зажиму).
Индикатор
измерений
перемещений с
ценой деления в
динах 2 мм
1%
См. Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвига дугообразного зажима
с анкерной шпилькой
3
Домкрат до 10 тонн для отрыва демпфирующего
крепления
Рулетка,
штангенциркуль
+- (2- 5) см
См. Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвигу дугообразного зажима
с анкерной шпилькой согласно патента на полезную
модель № 102228 «Анкерная
крепь для горных выработок»
и № 44350 «Анкерная крепь»
4
Лебедка рычажная (усилие 5 тонн) для определения смятия при выдергивании анкера со
свинцовым «тормозным» клином, забитым в
прорезанный паз в резьбовой части анкера М16
Теодолит
1%
См. Протокол испытания на
осевое статическое усилие
сдвигу дугообразного зажима
с анкерной шпилькой
5
Кувалда, вес 4 кг. (для определения перемещения
демпфирующего анкера с тормозным клином во
время испытания на монтажной строительной
площадке)
Нивелир
+/- 0,0 T/c2
Годен до 12.2025 г.
6
Лабораторный механический манометр для
измерения перемещения анкера М16 ГОСТ 24376.1
на податливость
Штатив с
манометром
0,01 мм – 1000
мм
Свид. №1 до 12.2023 г.
7
Аналогично вибростенду ES -180-590
использовалась испытательная машина ZD-10/90 на
сдвиг, скольжение и податливость согласно ГОСТ
53166-2008 «Землетрясения»
Усилия
выдергивания
шкала 100 кгс.
Заводской №
66/79
(сертификат о
калибровке №
143-1371 от
28.08.2013г.)
Годен до 12.2022 г.
8
Ключ динамометрический
Нивелир
+/- 0,0 T/c2
Годен до 12.2022 г.
9
Нивелир
Штатив с
манометром
0,01 мм. – 1000
мм.
Свид. № 1 до 12.2023 г.
10
Домкрат 5 т
Усилия
выдергивания
шкала 5 тонн
Заводской № 1
(сертификат №
14 от
18.09.2013г.)
Годен до 12.2022 г.
11
Лебедка 5 тонная
Для определения
сдвига или
скольжение анкера в
изолированной
трубе
5%
Годен до 12.2023 г.
12
Болгарка для простукивания пазов в анкерных
Болгарка дисковая
Паз пропила 2
Свидетельство № 3 до
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Примечание
Всего листов 556
Лист 156

157.

13
болтах для забивки стопорного свинцового клина
пила
Гайковерт ИП-3128 исползовался при испыта-ниях
на фрагментах, деталях сдвигоустойчи-вых
скользящих сейсмостойких и взрывостой-ких узлах
крепления.
При испытаниях на
демпфирован-ность
и сдвигоустойчивость, допускает настройку
величины крутя-щих
моментов от 80до
150 кгс
мм
Заводской № 1
№ 19 от 18.09.
2013г.)
01.12.2023 г.
Годен до 12.2023
Условия проведения испытания узлов крепления опоры скользящей для испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
на скольжение и податливость -согласно нормативным документам, действующим на 09.11 2021 г., действующим ГОСТ Р и
специальным техническим условиям (СТУ).
4. Цель испытаний на сейсмостойкость в ПК SCAD математических моделей использование изобретение
"Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 (
направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой
прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности
соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная" и фрагментов антисейсмического фрикционно- демпфирующего соединения с контролируемым
натяжением трубопровода, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, серийный
выпуск.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 157

158.

Цель испытаний: оценка сейсмостойкости в ПК SCAD узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения
из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
математических моделей использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных
напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционноподвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при
импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС
А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора
сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная"
использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК
F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная" для системы противопожарной защиты, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмич-ностью
более 9 баллов, серийный выпуск и возможность эксплуатации опоры скользящей с трубопроводом в районах с сейсмич-ностью
более 9 баллов.
Цель лабораторных испытаний фрагментов антисейсмического фрикционно- демпфирующего соединения с контролируемым
натяжением в строительных конструкциях с использованием изобретения "Огнестойкий компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 158

159.

фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", предназначенных для сейсмоопасных районов
с сейсмичностью более 9 баллов - определение возможности их использова-ния в районах с сейсмичностью более 9 баллов по
шкале MSK-64.
5.Применение численного метода моделирования при испытании в ПК SCAD и испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
использованием изобретения "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК
F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная", с креплением строительных конструкций , трубопроводов к опоре скользящей с помощью
фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК), предназначенных для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью более 9 баллов. Испытание фрагментов ФДПК.
Испытания производились нелинейным методом расчета в ПК SCAD согласно СП 16.13330. 2011 (СНиП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4,
ТКТ 45-5.04-274-2012(02250), п.10.3.2-10.10.3, ГОСТ Р 58868-2007, ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.13330-2014, п.4.7,
согласно инструкции «Элементы теории трения, расчет и технология применения фрикционно-подвижных соединений», НИИ
мостов, ПГУПС (д.т.н. Уздин А.М. и др.).
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА испытания СКАД испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения
из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 159

160.

инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году с опорой скользящей с трубопроводом для системы противопожарной защиты
использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК
F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная", с креплением трубопровода с помощью демпфирующих компенсаторов, предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов.
Геометрические характеристики схемы испытания математических моделей использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС
14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности ,
расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при
температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно
изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ
защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная"с креплением
трубопровода с помощью демпфирующих компенсаторов, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9
баллов в ПК SCAD.
Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Эпюры усилий
Вывод : Фасонки - накладки прошли проверку прочности по первой и второй группе предельных состояний.
испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных
ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 160

161.

на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году.
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА с использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных
напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционноподвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при
импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС
А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора
сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная"
Геометрические характеристики схемы
Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Эпюры усилий
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 161

162.

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Геометрические характеристики схемы (использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС
14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности ,
расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при
температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно
изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ
защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная")
Нагрузки приложенные на схему
Результата расчета
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 162

163.

Эпюры усилий
«N»
«Му»
«Qz»
«Qy»
Деформации
Коэффициент использования профилей испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 163

164.

однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
Для лабораторных испытаний узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году
были разработаны рабочие чертежи стадии КМ и КМД. Изготовление элементов конструкции и контрольная сборка производилась
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 164

165.

в организации «Сейсмофонд». Инструкция по креплению фланцев к трубам предусматривала такую последовательность
производства работ:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Cобрать фланцы, обеспечив плотное примыкание фланцев и упоров друг с другом. Стянуть проектными фрикци-болтами
с пропиленным пазом, куда при монтаже и сборке забивается медный обожженный клин;
Установить в одной плоскости {в плане и по высоте}.
Соединить фланцы трубопровода с помощью фланцевых вибростойких соединений
Выполнить именную маркировку с ФФПС.
После производилась окончательная установка и затяжка всех высокопрочных болтов.
Изобретения, используемые при испытаниях фланцевых фрикционно-подвижных соединений для трубопроводов по
ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СниП 3.05.05 (раздел 5).Трубопроводы
предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов соединены с помощью фрикци-анкерных,
протяжных соединений (ФПС) с контролируемым натяжением, выполненных в виде болтовых соединений (латунная
шпилька с пропиленным пазом, с забитым в паз шпильки медным обожженным энергопоглощающим клином, свинцовые
шайбы), расположенных в длинных овальных отверстиях.
7.
Для испытания на сейсмостойкость использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", использовались узлы крепления опоры к
трубопроводу в виде фланцевых фрикционно –демпфирующих соединений (ФПС) с контролируемым натяжением, расположенных
в длинных овальных отверстиях, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов.
№
п/п
1
Наименование проверок и испытаний
2
Проверка крепления скольжения и
податливости сдвигоустойчивого анкера
3
Величина усилия, кгс при котором
происходит, вырыв болтового
крепления из стального листа (Ст3)
4
5
6
7
8
9
Проверка крепления скольжения и
податливости сдвигоустойчивого анкера
Величина усилия, кгс при котором
происходит, вырыв болтового
крепления из стального листа (Ст3)
Величина усилия, кгс при котором
происходит, вырыв болтового
крепления из стального листа (Ст3)
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
нагрузку
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
нагрузку
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
нагрузку
Результаты статических испытаний
крепежных изделий на испытательную
нагрузку
Испытательное
оборудование
Создание осевого
усилия испытательной
машиной ZD -10/90 зав
№ 66/79 (сертификат о
калибровке № 13-1371
от 28.08.2018
При испытаниях
податливых
сдвигоустойчивых и
скользящих узлов
крепления
Величина контролируемого
параметра
Величина усилия 580 кгс при котором
происходит скольжение или
перемещение стального тросового
зажима по стальному анкеру
Величина усилия 1420 кгс при котором
происходит скольжение или
перемещение стального тросового
зажима по стальному анкеру
Величина усилий кгс 2420
Срыв резьбы на стальном листе
Величина усилий кгс 4000
Регистрация усилий
производилось по
шкале до 1000 кгс
сдвигоустойчивого
податливого крепления
подогревателя
топливного газа
Срыв резьбы на стальном листе
Величина усилий кгс 730
Срыв резьбы на стальном листе
Величина усилий 30 кгс
Смятие граней полимидальной гайки
М12на резьбе гайки М22
Величина усилий 40 кгс
Смятие граней полимодальной гайки
М12на резьбе гайки М22
Величина усилий 50 кгс
Смятие граней полимидальной гайки
М12на резьбе гайки М22
Величина усилий 150 кгс
Смятие граней полимидальной гайки
М12 на резьбе гайки М22
Результаты
испытаний
800 кгс
340 кгс
Характер
разрушения срыв
резьбы на
стальном листе
Характер
разрушения срыв
резьбы на
стальном листе
Характер
разрушения срыв
резьбы на
стальном листе
Срыв гайки М10
на резьбе гайки
Срыв гайки М12,
М22
Срыв гайки М14,
М22
Срыв гайки М16,
М22
Таблица комплектующих фрикционно-подвижного соединения (ФПС) испытания узлов и фрагментов компенсатора
для пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 165

166.

ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году , при использовании изобретения
"Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 (
направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой
прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности
соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная" с контролируемым натяжением (протяжное повышенной надежности), работающего на растяжение согласно
СП 4.13130.2009 п. 6.2.6, ТКТ 45-5.04-274-2012(02250), Минск, 2013, 10.3.2, 10.8 Стальные конструкции, Технический кодекс, СП
16.13330.2011 (СниП II -23-81*) Стальные конструкции, Москва, 2011г., п.п. 14.3, 14.4, 15, 15.2, в соответствии с изобретением №
TW201400676 Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device (МПК) E04B1/98; F16F15/10 (демпфирующая опора с
фланцевыми, фрикционно–подвижными соединениями), Тайвань, согласно изобретениям №№ 1143895,1174616,1168755, 2357146,
2371627, 2247278, 2403488, 2076985, SU United States Patent 4,094,111 [45] June 13, 1978, согласно изобретения «Опора
сейсмостойкая, патент № 165076 (авторы: Андреев Б.А, Коваленко А.И) (проходили испытания) при испытаниях узлов и
фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12,
18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в
2017 году учитывался опыт США
Поз.
1
2
3
4
5
6
Обозначение
Фрикци-шпилька ( латунный болт с контролируемым натяжением М12x30
Шайба гровер Г.12
Шайба медная обожженная – плоская С.12
Шайба свинцовая плоская С.12
Медная труба ( гильза, втулка) С.14-16
Медный обожженный забивной клин , который забивается в пропиленный паз
латунной или обожженной стальной шпильки (болта)
Кол
4
4
4
4
4
4
Наименование изделия
Шпилька
Нормативная документация
ГОСТ 9066-75
Применение
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Шпилька полнорезьбовая
Гайка
Шайба
DIN 976-1
ГОСТ 9064-75
ГОСТ 9065-75
Для крепления транспортировочных брусков
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 166

167.

Шайба
Болт
Заклѐпка вытяжная
Шпилька
ГОСТ 6402-70
ГОСТ 7798-70
Хомут
БОЛТЫ
АТК-25.000.000
№
1
Испытание в ПК SCAD спектральным
методом на основе синтезированных
акселерограмм на соответствие ГОСТ
17516.-90 п.5 (к сейсмическим воздействиям 9 баллов по шкале MSK-64) на
основе рекомендаций: ОСТ -34-10-75797, ОСТ 36-72-82, СТО 0041-2004, МДС
53-1.2001, РТМ 24. 038.12-72, альбома
серии 4.903, вып. 5 «Опоры трубопроводов подвижные» (скользящие, катковые, шариковые) ВСН 382-87, ОСТ
108.275.51-80, ГОСТ 25756-83
Наименование и тип
Диап
Класс
лабораторного
азон
точности
измерительного
измер или предел
оборудования
ений
допускаемо
контр й
олир
погрешност
уемы и
х
велич
ин
Испытание в ПК SCAD
узлов крепления спектральным методом на основе синтезированных
акселерограмм на соответствие ГОСТ 17516.-90
п.5 (к сейсмическим
воздействиям 9 баллов по
шкале MSK-64) на основе
рекомендаций: ОСТ -34-10757-97, ОСТ 36-72-82,
СТО 0041-2004, МДС 531.2001, РТМ 24. 038.12-72,
альбома серии 4.903, вып. 5
«Опоры трубопроводов
подвижные» (скользящие,
катковые, шариковые)
ВСН 382-87, ОСТ
108.275.51-80, ГОСТ
25756-83.
Наименование и тип лабораторного
измерительного оборудования
1
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Фрикционно-подвижное соединение по ГОСТ 12815-80
Установка доборного элемента
Закрепления металлосайдинга и дополнительного
оборудования
Фиксация кабельтрасс
Испытание в ПК SCAD спектральным методом на основе синтезиро-
Диап
азон
изме
рени
й
конт
роли
руем
ых
вели
чин
Испытание фрагментов демпфирующих
узлов крепления согласно «Руководства
по креплению технологического оборудования фунд. Болтами»,
ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, М., Стройиздат,
1979 г. И альбома «Анкерные болты», сер.
4.402-9, в.5.
Заводско
й№
Класс
точности
или предел
допускаемо
й
погрешност
и
Примечание
Согласно программному комплексу
«Интегрированная система анализа
конструкции SCADOffice» № 0896002 от
28.12.2013.
http://www.youtube.com/watch?v=pHelYxRUhttp://www.youtube.com/watch?v=siCT9
DhdhjAhttp://smotri.com/video/view/?id=v2275
5810d79
Испытание в ПК SKAD на основе синтезированных акселерограмм фрагментов
демпфирующего узла крепления выполненного в виде болтового соединения с амортизирующими элементами в виде тросового зажима со свинцовыми шайбами, расположенными
с двух сторон болтового крепления, изготовленного согласно «Ру-ководства по креплению
технологического оборудования фундаментными болтами», ЦНИИПРОМЗДАНИЙ,
ВНИИМОНТАЖСПЕЦСТРОЙ, М.,
Стройиздат, 1979, предназначенного для
работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью 8 баллов по шкале MSK-64.
Завод
ской
№
Примечание
В программе SCAD и программмах SCADOffice реализованы и
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 167

168.

ванных акселерограмм на соответствие ГОСТ 17516.-90 п.5 (к сейсмическим воздействиям 9 баллов по
шкале MSK-64) на основе рекомендаций: ОСТ -34-10-757-97, ОСТ 3672-82, СТО 0041-2004, МДС 531.2001, РТМ 24. 038.12-72, альбома
серии 4.903, вып. 5 «Опоры трубопроводов подвижные» (сколь-зящие,
катковые, шариковые) ВСН 382-87,
ОСТ 108.275.51-80, ГОСТ 25756-83.
№
Наименование и тип
лабораторного
измерительного
оборудования
1
Испытание в ПК SCAD
спектральным методом на
основе синтезированных
акселерограмм на соответствие ГОСТ 17516.-90 п.5 (к
сейсмическим воздействиям 9
баллов по шкале MSK-64) на
основе рекомендаций: ОСТ 34-10-757-97, ОСТ 36-72-82,
СТО 0041-2004, МДС 531.2001, РТМ 24. 038.12-72,
альбома серии 4.903, вып. 5
«Опоры трубопроводов
подвижные» (скользящие,
катковые, шариковые) ВСН
382-87, ОСТ 108.275.51-80,
ГОСТ 25756-83
сертифицированы положения следующих
нормативных документов:
1) СниП 2.01.07-85* – Нагрузки и
воздействия;
2) СниП II-23-81* – Стальные конструкции;
3) СниП 2.03.01-84* – Бетонные и
железобетонные конструкции;
4) СниП II-22-81 – Каменные и
армокаменные конструкции;
5) СниП II-7-81* Строительство в
сейсмических районах;
6) СниП 2.02.01-83* – Основания зданий и
сооружений;
7) СниП 2.02.03-85 – Свайные фундаменты;
8) СниП II-25-80 – Деревянные конструкции;
9) СниП 52-01-2003 – Бетонные и
железобетонные конструкции. Основные
положения.
9) СП 52-101-2003 – Бетонные и
железобетонные конструкции без
предварительного напряжения арматуры;
10) СП 53-101-96 – Общие правила
проектирования элементов стальных
конструкций и соединений;
11) СП 50-101-2004 – Проектирование и
устройство оснований и фундаментов зданий
и сооружений;
12) СП 50-102-2003 – Проектирование и
устройство свайных фундаментов
Диапазон
измерений
контролируемы
х величин
Класс
точнос
ти или
предел
допуск
аемой
погре
шност
и
Заводск
ой №
Примечание
1)
ДБН В.1.2-2:2006 – Нагрузки и
воздействия (Украина);
2) СП 31-114-2004 –
Строительство в сейсмических
районах (Россия);
3) СниП В1.2-1-98 –
Строительство в сейсмических
районах (Казахстан);
4) СниП РК 2.03-30-2006 –
Строительство в сейсмических
районах. Нормы
проектирования (Казахстан);
5) СНРА ІІ-2.02-94 –
Сейсмостойкое строительство.
Нормы проектирования
(Армения);
6) МГСН 4-19-2005 –
Временные нормы и правила
проектирования многофункциональных высотных зданий и
зданий-комплексов в городе
Москве.
НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СЕЙСМОСТОЙКИХ АТОМНЫХ
СТАНЦИЙ НП-031-01 УДК
621.039 Введены в действие с 1 января
2002 г. Утверждены постановлением
Госатомнадзора России от 19 октября
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 168

169.

2001 г. № 9
Результаты испытаний фрагментов демпфирующих узлов крепления испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году, котрые (работают на растяжение) и фрикционноподвижных соединений (ФПС), расположенных в длинных овальных отверстиях, работающих на растяжение, с контролируемым
натяжением согласно изобретениям № 1143895, 1174616, 1168755 для крепления опоры скользящей для системы противопожарной
защиты использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений "
МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная", предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с тру-бопроводами, с
креплением трубопроводов с помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов (Ф ПДК) с контролируемым
натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях
Проверка фрагментов демпфирующих узлов крепления работающих на сдвиг и выполненных в виде болтовых соединений (латунная шпилька с подпиленным пазом, установленная в изолирующей трубе, амортизирующие элементы в виде свинцовой шайбы и
медного клина)
№
п/п
1
2
Наименование проверок и
испытаний
№ пункта
по ПМ
Величина контролируемого
параметра
Результаты испытаний
Проверка скольжения ,
податливости
Проверка скольжения гайки
в ИЦ «ПКТИ-Строй-ТЕСТ»,
адрес: 197341, СПб,
Афонская ул.2 .
п.6
Величина усилий в кгс согласно
протокола ПКТИ –Строй-ТЕСТ
При величине усилий 800 кгс
происходит перемещение скобы
зажима по шпильке при испытании
Уточняется опытным путем
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Соответствует при монтаже
зданий для сейсмоопасных
районов 8 баллов (по шкале
MSK-64), необходимо
испытание на перемещение
Всего листов 556
Лист 169

170.

3
Проверка смятия свинцовой шайбы.
4
Проверка свинцовой
прокладки
Проверка фланцевого
соединения
5
6
Проверка фрагментов
фрикционно-подвижных
соединений
7
Проверка срыва резьбы на
шпильке согласно протокола № 1506-1 от 18.11.
2020
Проверка соединения латунной гайки и полиамидальной гайки
8
9
Проверка гайки М12 с
пазом
Смотри протокол ПКТИ –СтройТЕСТ от 18.11.2020
[email protected]
Соответствуют требованиям
узла крепления
Определяется при установке
зданий
соответствует
Функционирует при податливых
характеристиках и перемещениях
до 2-4 см
Фрикционно-подвижное соединение
(происходит многокаскадное демпфирование при импульсных растягивающих нагрузках)
Осевое статическое усилие отрыва в
кгс(Ст3) 1500-600 кгс ПКТИ –
Строй-ТЕСТ
соответствует
Маркировка, таблички, надписи
соответствуют требованиям КД
Величина усилия кгс (при котором
происходит перемещение гайки в
узле крепления)
После испытаний фрагменты демпфирующих узлов крепления и
фрикционно-подвижных соединений
для объектов проходят проверку на
соответствие Инструкции "Элементы теории трения, расчет и технология применения фрикционноподвижных соединений".
Происходит пере-мещение
гайки при 30-150 кгс,
уточняется при монтаже
Проверяются перемещения
домкратом или лебедкой
Регистрационные усилия
выдергивания производились по шкале до 4000 кгс
Соответствует после
испытания фрагментов
демпфирующих узлов
крепления, фланцевых
соединений и фрикционноподвижных сое-динений для
объ-ектов для сейсмоопасных районов 8 баллов
по шкале MSK-64.
Проверка фрагментов демпфирующих узлов крепления испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
И работающих на сдвиг и выполненных в виде болтовых соединений (латунная шпилька с подпиленным пазом, установленная в
изолирующей трубе, амортизирующие элементы в виде свинцовой шайбы и медного стопорного «тормозного» клина) для опоры
скользящей с трубопроводами для системы противопожарной защиты использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС
14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности ,
расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при
температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно
изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ
защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", предназначенных
для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, с креплением трубопроводов с помощью фрикционных протяжных
демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с конт-ролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях. При
осмотре не обнаружено механических повреждений и ослабления демпфирующего фрикци-анкерного крепления.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 170

171.

Проверка податливости
п.6
Необходимо обернуть свинцовым или
соответствует
латунной шпильки .
медным листом шпильку
2
Проверка подпиленной
Наблюдается перемещение шпильки
соответствует
латунной гайки
3
Проверка латунной шпильки с
Энергию поглощает стопорный (торсоответствует
пропиленным пазом для
мозной) клин на шпильке
стопорного клина
Проверка податливости (срыв сточенной резьбы на латунной шпильке) демпфирующих узлов крепления, фрикционно-подвижных
соединений работающих на сдвиг и выполненных в виде болтового соединения (латунная шпилька с подпиленным пазом,
установленная в изолирующей трубе, амортизирующие элементы в виде свинцовой шайбы и медного стопорного «тормозного»
клина) для крепления опоры скользящей для системы противопожарной защиты для узлов и фрагментов компенсатора
1
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
При осмотре не обнаружено механических повреждений и ослабления демпфирующего соединения трубопроводов для опоры
скользящей для системы противопожарной защиты использование изобретение "Огнестойкий компенсатора -
гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", предназначенных для сейсмо-опасных
районов с сейсмичностью более 9 баллов для опоры скользящей для системы противопожарной защиты
1
Проверка смятия свинцовой
п.6
Происходит смятие свинцовой шайбы
соответствует
Проверка смятия забитого в
Клин забивается в паз шпильки с
соответствует
паз латунной шпильки
помощью кувалды (4 кг)
шайбы
2
обожженного медного
стопорного клина
3
Проверка изолирующей
Латунная шпилька (расположена в
трубки в виде обертки
изолирующей трубе или обернута
шпильки медным листом
тонким слоем медного листа)переме-
соответствует
щается на 1 градус при ударе кувалдой
4
Проверка гайки со спилен-
Гайка с подпиленным пазом сдвигается
соответствует
Проверка свинцовой
Свинцовая рубашка, нанесенная на
соответствует
рубашки при обвертывании
шпилька демпфирует
ным пазом
5
шпильки
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 171

172.

6
7
Проверка свинцовой
Многослойная медно-свинцовая
прокладки
прокладка при ударе сминается
Проверка шпильки, у кото-
Согласно протокола ПКТИ от
рой две противоположные
18.11.2013 № 1506 -1 при нагрузке
стороны сточены 4.0, 3,5 и
1500- 610 кгс ( Ст3) отрыв шпильки
3.0 мм
происходит со срывом резьбы.
Проверка фланцевого
Происходит срыв резьбы и сдвиг на
соединения со стальной
0,5-0,9см
соответствует
соответствует
соответствует
шпилькой со сточенными
зубьями
8
9
Проверка компенсаторов Z –
Крепление комплектующих элементов
образных для трубопровода
не ослаблено. Крепеж не ослаблен.
Проверка компенсаторов
Необходимо дополнительные
«змейка» для трубопровода
испытания при укладке кабельтрасс (до
соответствует
соответствует
контролируемых неразрушающих
перемещений 2-6 см) .
Результаты испытания испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 172

173.

натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году и болтового соединения на сдвиг для опоры скользящей для системы противопожарной
защиты с использованием изобретения "Огнестойкий
компенсатора - гаситель температурных напряжений
" МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная"
серийный выпуск, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с трубопроводами и с
креплением трубопроводов с помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым
натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях. узлов и фрагментов компенсатора пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
№ п.п.
Наименование узла крепления
использование изобретение
"Огнестойкий компенсатора гаситель температурных напряжений
" МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 (
направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой
прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с
целью обеспечения надежности
соединения, при температурных
колебаний и при импульсных
растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям
проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№
1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий",
Величина усилия, кгс, при
Характеристики
котором происходит
скольжения,
скольжение или
податливости.
перемещение стального
зажима для троса по
стальному анкеру
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 173

174.

165076 "Опора сейсмостойкая",
2550777, 154506 "Панель
противовзрывная"
1
1.
2
3
Фрикционно-подвижное соединение (ФПС) с
болтовыми
зажимами
с
четырьмя
Было ранее
(50)
Стало
4
Перемещение шайбы с гайкой 2,5 см
по овальному отверстию при
постоянной нагрузке
шестигранными гайками Ml0, затянутыми с
помощью гаечного
усилия или
усилием
ключа
на половина
динамометрического ключа с
40
Н*м.
с
контактирующими
(
между
поверхностями
проложен стальной трос в пластмассой
оплетке диаметром 4 мм)
2.
Фрикционно –подвижное соединение
с
Было 90-150
четырьмя гайками с двух сторон затянуты
гаечным ключом на максимальную нагрузку
двумя
шестигранными
гайками
М10,
Перемещение шайбы с гайком 3,54.0 см по условному овальному
отверстию при постоянной
Стало
нагрузке
_______
затянутыми с помощью гаечного ключа или
динамометрического ключа с усилием 20
Н*м.
( между контактирующими поверхностями
проложен
стальной
трос
впластмассой
оплетке диаметром 4 мм)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 174

175.

Рис. Общий вид образцов и узлов при лабораторных испытаниях узлов и фрагментов компенсатора
пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между
диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
опоры скользящей для системы противопожарной защиты использование изобретение "Огнестойкий компенсатора гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", согласно изобретения № 165076 RU E 04H
9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения № 2010136746 от 20.01.201 «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с
использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии», заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от
10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , испытываемых на сдвиг с
болтами ( шпилькой) М 10 с тросом в оплетке и без оплетки со стальным тросом М 2 мм. Образец № 1 ГОСТ 22353- 77 с
платиной 260 мм Х 40 Х 3 мм Сталь 10 ХСНД
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 175

176.

Рис. Варианты конструктивного решения сейсмозащиты элементов скользящих опор для системы противопожарной защиты ОС25, ОС-32, ОС-50, ОС-65, ОС-80, ОС-100.
Рис.Испытанияфрагментов фрикционного протяжного демпфирующего компенсатора с контролируемым натяжением на сдвиг и
скольжение проходили в испытательном Центре «ПКТИ–Строй-ТЕСТ» (протокол испытаний№ 1516-2 от 22.12.2020). Аттестат
аккредитации федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № ИЛ/ЛРИ-00804 (ООО ФПГ «РОССТРО»,
ИЦ «ПКТИ-Строй-ТЕСТ»), выдано ОАО «НТЦ» Промышленная безопасность» , узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
Типовые альбомы, испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 176

177.

испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году. при испытаниях фрагментов антисейсмического компенсатора для опор скользящих для
системы противопожарной защиты использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных
колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф.
дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076
"Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная"
.
При испытаниях математических моделей опор скользящих для системы противопожарной защиты использование
изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д
27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом
сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности
соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная", предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, серийный выпуск с
трубопровода-ми с использованием для соединения трубопровода косых компенсаторов, работающих на сдвиг расчетным
способом определялась расчетная несущая способность узлов податливых креплений, стянутых одним болтом с предварительным
натяжением классов прочности 8.8 и 10.9,
, (3.6)
где ks— принимается по таблице 3.6;
n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приведенных в ссылочных стандартах группы 7
(см. 1.2.7), или в таблице 3.7.
(2) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным стандартам группы 4 (см. 1.2.4) с контролируемым
натяжением, в соответствии со ссылочными стандартами группы 7 (см. 1.2.7), усилие предварительного натяжения Fp,C в формуле
(3.6) следует принимать равным
(3.7)
Таблица — Значения ks
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 177

178.

Описание испытание антисейсмического компенсатора работающего на сдвиг 1-2 смс использованием овальных отверстий
ks
Болты, установленные в нормальные отверстия
1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные отверстия при передаче усилия перпендикулярно
0,85
продольной оси отверстия
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки перпендикулярно продольной оси отверстия
0,7
Болты, установленные в короткие овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно продольной оси отверстия
0,76
Болты, установленные в длинные овальных отверстиях при передаче нагрузки параллельно продольной оси отверстия
0,63
Таблица — Значения коэффициента трения m для болтов с предварительным натяжением
Класс поверхностей трения (см. ссылочные стандарты группы 7 (см. 1.2.7))
Коэффициент
трения m
A
0,5
B
0,4
C
0,3
D
0,2
Примечание 1 — Требования к испытаниям и контролю приведены в ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7).
Примечание 2 — Классификация поверхностей трения при любом другом способе обработки должна быть основана
на результатах испытаний образцов поверхностей по процедуре, изложенной в ссылочных стандартах группы 7 (см.
1.2.7). Примечание 3 — Определения классов поверхностей трения приведены в ссылочных стандартах группы 7 (см.
1.2.7). Примечание 4 — При наличии окрашенной поверхности с течением времени может произойти потеря
предварительного натяжения.
Моделирование систем сейсмоизоляции для строительных конструкций с использованием изобретения
"Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 (
направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой
прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности
соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная" для системы противопожарной защиты
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 178

179.

Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение», используемые для описания поведения систем сейсмоизоляции при
сейсмических воздействиях, представлены в таблице Б.1. узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения
из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60 метров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Т а б л и ц а Б.1 —– Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение», используемые для описания поведения систем
сейсмоизоляции для трубопроводов
Типы сейсмоизолирующих
элементов
Схемы сейсмоизолирующих элементов
Идеализированная зависимость
«нагрузка-перемещение» (F-D)
F
F
Струнные и маятниковые опоры
с низкой способностью
к диссипации энергии
D
D
F
F
F
с высокой способностью
к диссипации энергии
DD
D
F
F
F
D
D
С демпфирующими
способностями
D
F
F
F
F
F
D
D
D
D
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листовD556
F
Лист 179
F
F
D
D
D

180.

D
F
F
F
с плоскими
горизонтальными
поверхностями скольжения
Фрикционно-подвижные опоры
Маятниковые с
демпфирующими
способностями за счет
сухого трения скользящих
поверхностей
F
FF
F
F
D
DD
D
DD
D
D
Струнная опора с ограничителями перемещений за
счет демпфирующих упругих стальных пластин со
скольжением верха опоры
за счет фрикционно-подвижного соединения поверхностями скольжения
при R1=R2 и μ1≈μ2
Струнная опора с
трущимися поверхностями
согласно изобретения по
Уздина А.М № 2550777
«Сейсмостойкий мост»
Тарельчатая сейсмоизолирующая опора по изобретению. № 2285835 «Тарельчатый виброизолятор
кочетовых», Бюл № 29
20.10.2006 с демпфирующим сердечником по
изобретению № 165076
«Опора сейсмостойкая»
F
FF
F
D
DD
D
F
FF
F
DD
DD
F
FFFF
D
DDD
D
Т а б л и ц а Б.1 — Фрикци –демпферы (Фрикционно –демпфирующие энергопоглотители ), используемые для энергопоглощения
F
взрывной энергии, для обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках, преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках для опор скользящих сейсмоизолирующих для системы противопожарной защиты
использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК
D
F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная" Дата проведения испытаний в ПК SCAD : 21 декабря 2022 г. испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 180

181.

американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
пластичных ферм
Типы фрикционно-демпфирующих энергопоглощающих крестовидных, трубчатых,
Энергопоглотитель квадратный трубчатый
Косой компенсатор
энергопоглотитель ( для
трубопроводов) из
шести уголков
Идеализированная зависимость фрикционнодемпфирующей «нагрузки для перемещения»
(F-D)
F
F
D
F
D
F
D
D
с высокой способностью
к поглощению пиковых
ускорений
Винтообразный
,упругопластические
демпфирующий
компенсатор для
трубопроводов на
фланцевых, фрикционо
–подвижных
соединениях (ФФПС )
из шести уголков
Зиг-заго образный
компенсатор для
трубопроводов
повышенной
способности к
энергопоглощению
взрывной и
сейсмической энергии (
из 3-х уголков)
Энергопоглощающие демпфирующие
Схемы энергопоглощающих сдвиговых
фрикционно-демпфирующих энергопоглотителей
Демпфирующий
GTNKTJ,HFPYSQ
компенсатор ( из шести
уголков) на скользящих
опорах раскачивается
при смятии медного
обож-женного клина,
забитого в пропиленный
паз шпильки
F
F
F
D
D
F
D
F
F
D
D
F
D
F
D
F
D
F
F
F
F
D
D
D
F
F
D
D
F
D
D
F
F
D
F
F
D
F
D
F
F
D
D
D
F
D
F
D
D
F
F
F
D
F
Тросовая опора
демпфирующая
перемещающая по
линии нагрузки
(ограничитель
перемещений
одноразовый)
D
D
D
F
D
F
D
F
D
F
D
F
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
D
F
ВсегоD листов 556
Лист 181
D

182.

D
D
Тросовая трубпровдная
опора с упруго
пластичный шарнир –
ограничитель перемещений по линии нагрузки (многоразовая)
Демпфирующая опора
(с короткими овальными
отверстиями ) и
пластическим шарниром
– скольжения,
перемещения по
длинным овальным
отверстиям по линии
нагрузки
(многоразовый)
нагрузки
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
F
F
D
D
F
F
D
D
Всего листов 556
Лист 182

183.

Моменты затяжки для крепления трубопровода Опора скользящая для системы противопожарной защиты использование
изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д
27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом
сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности
соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная"с фланцевыми фрикционно-подвижными соединениями. испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 183

184.

использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
Таблица 1 - Моменты затяжки болтовых (винтовых), резьбовых соединений фланцевого соединенияс помощью фрикционных
протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым натяжением, для применения в районах с сейсмичностью 9 балловпо
шкале MSK-64,обеспечивающих многокаскадное демпфирование при импульсной динамической растягивающей нагрузке.
Диаметр резьбы, мм
Момент затяжки М, [H∙м] для резьбового или болтового соединения
с шлицевой головкой (винты)
с шестигранной головкой
М3
0,5±0,1
М3,5
0,8±0,2
М4
1,2±0,2
1,5±0,2
М5
2,0±0,4
7,5±1,0
М6
2,5±0,5
10,5±1,0*
М8
22,0±1,5*
М10
40,0±2,0
М12
70,0±3,5
М16
120,0±6,0
* В соединениях с шайбами тарельчатыми контактными DIN 6796 момент затяжки для М6 – (8,0±1,0) H∙м, для М8 –
(20,0±1,5) H∙м.
Примечание.
Моменты затяжки болтовых (винтовых), резьбовых соединений, клеммных зажимов необходимо выполнить согласно
технической документации завода-изготовителя комплектующих изделий.
Результаты определения параметров ФПС
параметры N
подвижки
k1106, кН-1 k2 106,кН-1
k ,
с/мм
S0,
мм
SПЛ
мм
q,
мм-1
f0
N0, кН
к
1
11
32
0.25
11
9
0.00001
0.34
105
260
2
8
15
0,24
8
7
0.00044
0.36
152
90
3
12
27
0.44
13.5
11.2
0.00012
0.39
125
230
4
7
14
0.42
14.6
12
0.00011
0.29
193
130
5
14
35
0.1
8
4.2
0.0006
0.3
370
310
6
7
6
8
11
20
0.2
0.2
12
19
9
16
0.00002
0.00001
0.3
0.3
120
106
100
130
8
15
0.3
9
2.5
0.00028
0.35
Результаты статистической обработки значений параметров ФПС
154
75
8
Значения параметров
Параметры
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 184

185.

соединения
математическое
ожидание
среднеквадратичное
отклонение
k1 106, КН-1
9.25
2.76
6
21.13
9.06
kv с/мм
0.269
0.115
S0, мм
11.89
3.78
Sпл , мм
8.86
4.32
q,мм-1
0.00019
0.00022
f0
0.329
0.036
Nо,кН
165.6
87.7
165.6
88.38
k2 10 , кН-
1
Результаты определения параметров ФПС
параметры N
подвижки
6
1
k110 , кН- k2 106,кН-1
k ,
с/мм
S0, мм
SПЛ
мм
q,
мм-1
f0
N0, кН
к
1
11
32
0.25
11
9
0.00001
0.34
105
260
2
8
15
0,24
8
7
0.00044
0.36
152
90
3
12
27
0.44
13.5
11.2
0.00012
0.39
125
230
4
7
14
0.42
14.6
12
0.00011
0.29
193
130
5
14
35
0.1
8
4.2
0.0006
0.3
370
310
6
7
6
8
11
20
0.2
0.2
12
19
9
16
0.00002
0.00001
0.3
0.3
120
106
100
130
8
8
15
0.3
9
2.5
0.00028
Таблица коэффициентов трения скольжения и качения.
0.35
154
75
к (мм)
f ск
Сталь по стали……0,15
Шарик из закаленной стали по стали……0,01
Сталь по бронзе…..0,11
Мягкая сталь по мягкой стали……………0,05
Железо по чугуну…0,19
Дерево по стали……………………………0,3-0,4
Сталь по льду……..0,027
Резиновая шина по грунтовой дороге……10
Регистрация усилия выдергивания производилась по шкале до 1000 кгс для испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы
несущих элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного
строения моста с упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со
сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и
использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет
американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для
пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов (
60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году.
6. Изобретения, используемые при испытаниях опоры скользящей для системы противопожарной защиты
использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 185

186.

F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных
соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью
обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и
динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616,
1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная", предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 бал-лов с
трубопроводами, с креплением трубопроводов к опоре скользящей с помощью фрикционных протяжных
демпфирующих компенсаторов (ФПДК).
Материалы научного сообщения, изобретения, специальные технические решения, альбомы, чертежи используемые при испытаниях
на сейсмостойкость в ПК SCAD , узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно"
( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью
с использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году и опоры скользящей для при использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС
14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности ,
расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при
температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно
изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ
защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", ,
предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, с креплением трубопроводов с помощью
фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных
овальных отверстиях (используются в США, Канаде, Японии, Китае (фирма STARSEIMIC).,,.
1.Изобретения, патенты №№ 1143895, 1168755, 1174616, автор- проф. д.т.н. ПГУП А.М.Уздин
2.Изобретения, патенты №№ 2382151, 2208096, 2629514 " УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ", КазГАСУ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
RU
(11)
165 076
(13)
U1
(51) МПК
E04H 9/02 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 26.09.2019)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 186

187.

(21)(22) Заявка: 2016102130/03, 22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
22.01.2016
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
КоваленкоАлександр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл. № 28
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я
Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
(57) Реферат:
Опора сейсмостойкая предназначена для защиты объектов от сейсмических воздействий за счет использования
фрикцион но податливых соединений. Опора состоит из корпуса в котором выполнено вертикальное отверстие
охватывающее цилиндрическую поверхность щтока. В корпусе, перпендикулярно вертикальной оси, выполнены отверстия
в которых установлен запирающий калиброванный болт. Вдоль оси корпуса выполнены два паза шириной <Z> и длиной
<I> которая превышает длину <Н> от торца корпуса до нижней точки паза, вып олненного в штоке. Ширина паза в штоке
соответствует диаметру калиброванного болта. Для сборки опоры шток сопрягают с отверстием корпуса при этом паз
штока совмещают с поперечными отверстиями корпуса и соединяют болтом, после чего одевают гайку и затягиваю т до
заданного усилия. Увеличение усилия затяжки приводит к уменьшению зазора<Z>корпуса, увеличению сил трения в
сопряжении корпус-шток и к увеличению усилия сдвига при внешнем воздействии. 4 ил.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты сооружений, объектов и оборудования от сейсмических
воздействий за счет использования фрикционно податливых соединений. Известны фрикционные соединения для защиты
объектов от динамических воздействий. Известно, например Болтовое соединение плоских деталей встык по Патенту RU
1174616, F15B 5/02 с пр. от 11.11.1983. Соединение содержит металлические листы, накладки и прокладки. В листах,
накладках и прокладках выполнены овальные отверстия через которые пропущены болты, объединяющие листы,
прокладки и накладки в пакет. При малых горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не
преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание листов или прокладок относительн о
накладок контакта листов с меньшей шероховатостью. Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края
овальных отверстий после чего соединения работают упруго. После того как все болты соединения дойдут до упора в края
овальных отверстий, соединение начинает работать упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет смятия
листов и среза болтов. Недостатками известного являются: ограничение демпфирования по направлению воздействия
только по горизонтали и вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению.
Известно также Устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических воздействий по Патенту
TW 201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, E04B 1/98, F16F 15/10.Устройство
содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый объект, нескольких сегментов (крыльев) и несколько внешних
пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Трение демпфирования создается между пластинами и наружными
поверхностями сегментов. Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы, проходят запирающие
элементы - болты, которые фиксируют сегменты и пластины друг относительно друга. Кроме того, запирающие элементы
проходят через блок поддержки, две пластины, через паз сегмента и фиксируют конструкцию в заданном положении.
Таким образом получаем конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но, при возникновении
сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжениях, смещает ся от своего начального положения,
при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и сложность расчетов из -за наличия большого
количества сопрягаемых трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества сопрягаемых трущихся
поверхностей до одного сопряжения отверстие корпуса - цилиндр штока, а также повышение точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора сейсмостойкая выполнена из двух частей: нижней корпуса, закрепленного на фундаменте и верхней - штока, установленного с возможностью перемещения вдоль общей оси
и с возможностью ограничения перемещения за счет деформации корпуса под действием запорного элемен та. 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 зад анному перемещению штока.
Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении шток-отверстие корпуса, а продольные пазы обеспечивают
возможность деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния возможного перемещения в состояние
«запирания» с возможностью перемещения только под сейсмической нагрузкой. Длина пазов корпуса превышает
расстояние от торца корпуса до нижней точки паза в штоке. Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами,
где на фиг. 1 изображен разрез А-А (фиг. 2); на фиг. 2 изображен поперечный разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3 изображен
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 187

188.

разрез В-В (фиг. 1); на фиг. 4 изображен выносной элемент 1 (фиг. 2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное отверстие диаметром «D», которое
охватывает цилиндрическую поверхность штока 2 например по подвижной посадке H7/f7. В стенке корпуса
перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия в которых установлен запирающий элемент - калиброванный болт 3.
Кроме того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два паза шириной «Z» и длиной «I». В теле штока вдоль оси
выполнен продольный глухой паз длиной «h» (допустмый ход штока) соответствующий по ширине диаметру
калиброванного болта, проходящего через этот паз. При этом длина пазов «I» всегда больше рас стояния от торца корпуса
до нижней точки паза «Н». В нижней части корпуса 1 выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в
верхней части штока 2 выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом. Сборка опоры заключается в том, что
шток 2 сопрягается с отверстием «D» корпуса по подвижной посадке. Паз штока совмещают с поперечными отверстиями
корпуса и соединяют калиброванным болтом 3, с шайбами 4, с предварительным усилием (вручную) навинчивают гайку 5,
скрепляя шток и корпус в положении при котором нижняя поверхность паза штока контактирует с поверхностью болта
(высота опоры максимальна). После этого гайку 5 затягивают тарировочным ключом до заданного усилия. Увеличение
усилия затяжки гайки (болта) приводит к деформации корпуса и уменьшен ию зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою
очередь приводит к увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса - цилиндр
штока. Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток зависит от величины усилия затяжки гайки (болта) и для
каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов, шероховатости поверхностей, направления нагрузок
и др.) определяется экспериментально. При воздействии сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении
корпус-шток, происходит сдвиг штока, в пределах длины паза выполненного в теле штока, без разрушения конструкции.
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел, закрепленный запорным элементом,
отличающаяся тем, что в корпусе выполнено центральное вертикальное отверстие, сопряженное с цилиндрической
поверхностью штока, при этом шток зафиксирован запорным элементом, выполненным в виде калиброванного болта,
проходящего через поперечные отверстия корпуса и через вертикаль ный паз, выполненный в теле штока и закрепленный
гайкой с заданным усилием, кроме того вкорпусе, параллельно центральной оси, выполнено два открытых паза, длина
которых, от торца корпуса, больше расстояния до нижней точки паза штока.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 188

189.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU 2010136746
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(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 "Теп
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(72) Автор(ы):
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2
Адрес для переписки:
Подгорный Олег Александрович (RU),
Акифьев Александр Анатольевич (RU)
Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО "Теплант"
Родионов Владимир Викторович (RU),
Гусев Михаил Владимирович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ
ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выполнение проема/проемов
рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывно го давления, возникающего во взрывоопасных
помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что в объеме каждого проема организуют зону,
представленную в виде одной или нескольких полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и
установленных на легкосбрасываемых фрикционных соединениях при избыточном давлении воздухом и землетрясении,
при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под
действием взрывного давления обеспечивают изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема
и соскальзывают с болтового соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на высокоподатливых с
высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с сухим трением с включением в работу
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 189

190.

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 конс трукции 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 чет ыре-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 «с эндвич»-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 опре деляются, 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, перегор одок) на возможные при аварийном взрыве и при
землетрясении более 9 баллов перемещение по методике разработанной испытательным центром ОО «Сейсмофонд» «Защита и безопасность городов».
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU(11)
2367917(13) C1
(51) МПК
G01L5/24 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 27.09.2013 - прекратил действие
Пошлина:
(21), (22) Заявка: 2008113689/28, 07.04.2008
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
07.04.2008
(45) Опубликовано: 20.09.2009
(72) Автор(ы):
Устинов Виталий Валентинович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ИНГЕРСОЛЛ-РЭНД СиАйЭ
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2296964 C1 10.04.2007. SU 1580188 A1
23.07.1990. RU 2066265 C1 10.09.1996. RU 2025270 C1
30.12.1994. SU 1752536 A1 07.08.1992. RU 2148805 C1
10.05.2000.
Адрес для переписки:
606100, Нижегородская обл., г. Павлово, ул.
Чапаева, 43, корп.3, ЗАО "Ингерсолл-Рэнд СиАйЭс"
(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И
ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 190

191.

2 148805 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 148 805
(13)
C1
(51) МПК
G01L 5/24 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 19.09.2011)
Пошлина:учтена за 3 год с 27.11.1999 по 26.11.2000
(71) Заявитель(и):
Рабер Лев Матвеевич (UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
(21)(22) Заявка: 97120444/28, 26.11.1997
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
26.11.1997
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(45) Опубликовано: 10.05.2000 Бюл. № 13
(72) Автор(ы):
Рабер Лев Матвеевич (UA),
Кондратов В.В.(RU),
Хусид Р.Г.(RU),
Миролюбов Ю.П.(RU)
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Чесноков
А.С., Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на
высокопрочных болтах. - М.: Стройиздат, 1974, с.73-77. SU 763707 A,
15.09.80. SU 993062 A, 30.01.83. EP 0170068 A'', 05.02.86.
(73) Патентообладатель(и):
Адрес для переписки:
190031, Санкт-Петербург, Фонтанка 113, НИИ мостов
Рабер Лев Матвеевич (UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий Павлович
(RU)
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАКРУЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВОГО
СОЕДИНЕНИЯ
2413098 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 191

192.

RU
(11)
2 413 098
(13)
C1
(51) МПК
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
F16B 31/02 (2006.01)
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
G01N 3/00 (2006.01)
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса:
Статус:
07.08.2017)
Пошлина:
учтена за 7 год с 20.11.2015 по 19.11.2016
(21)(22) Заявка: 2009142477/11, 19.11.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
19.11.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 19.11.2009
(72) Автор(ы):
Кунин Симон Соломонович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна (RU)
(45) Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6
(73) Патентообладатель(и):
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ
(56) Список документов, цитированных в отчете ПРОИЗВОДСТВЕННО-ИНЖИНИРИНГОВАЯ ФИРМА
"ПАРТНЁР" (RU)
о поиске: SU 1753341 A1, 07.08.1992. SU
1735631 A1, 23.05.1992. JP 2008151330 A,
03.07.2008. WO 2006028177 A1, 16.03.2006.
Адрес для переписки:
197374, Санкт-Петербург, ул. Беговая, 5,
корп.2, кв.229, М.И. Лифсону
(54) СПОСОБ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКОПРОЧНЫМИ БОЛТАМИ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 192

193.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 193

194.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 194

195.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 195

196.

Патент ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ № 165 076 МПК E04H
9/02 (2006.01) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл. № 28
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 196

197.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 197

198.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 198

199.

При испытаниях узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части
3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 199

200.

строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017
году использовались СТП.
СТП 006-97 Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов
Определение коэффициента трения между контактными поверхностями соединяемых элементов
Л. 1 Несущая способность соединений на высокопрочных болтах оценивается испытанием на сдвиг при сжатии дву хсрезны х одн
оболтовы х образцов.
Отбор образцов выполняется в соответствии с пунктом 8.12.
Л. 2 Образцы изготовляют из стали, применяемой в конструкции возводимого сооружения (рис. Л.1).
Рис. Л. 1 . Образец для испытания на сдвиг при сжатии:
1 - основной элемент; 2 - накладка; 3 - высокопрочный болт с шайбами и гайкой (в скобках размеры при исполь зовании болтов М27 )
Пластины 1 и 2 вырезают газорезкой с припуском 2 - 3 мм по контуру, а затем фрезеруют до проектных размеров в плане. Отверстия
образуются сверлением, заусенцы по кромкам и в отверстиях удаляю тся.
Пластины должны быть плоскими, не иметь грибовидности или выпуклости.
Л .3 Контактные поверхности пластин 1 и 2 обрабатываются по технологии, принятой в проекте сооружения.
Используются высокопрочные болты, подготовленные к установке и натяжению в монтажных соединениях конструкции. Натяжени е
болта осуществляется динамометрическими ключами, применяемыми на строительстве при сборке соединений на высокопрочных
болтах.
Пластины перед натяжением болта устанавливаются так, чтобы был гарантирован зазор «над болтом» в отверстии пластины 7 .
После натяжения болта опорные торцы пластин 1 и 2 должны быть параллельны, а торцы пластин 2 находиться на одном уровне.
Сведения о сборке образцов заносятся в протокол.
Образцы испытывают на сжатие на прессе развивающем усилие не менее 50 тс. Точность испытательной машины должна быть не
ниже ±2 % .
Образец нагружается до момента сдвига средней пластины 1 о т носительно пластин 2 и при этом фиксируется нагрузка Т,
характеризующая исчерпание несущей способности образца. Испытания рекомендуется проводить с записью диаграммы сжатия
образца. Для суждения о сдвиге необходимо нанести риски на пластинах 1 и 2 .
Результаты испытания заносятся в протокол, г де отмечается дата испытания, маркировка образца, нагрузка, соответствующая сдвигу
(прик ладывается диаграмма сжатия), и фамилии лиц, проводивших испытания.
Протокол со сведениями по отбору и испытанию образцов предъявляется при приемке соединений.
Л .4 Несущая способность образца Т, полученная при испытании и расчетное усилие Q bh , принятое в проекте сооружения, которое
может быть воспринято каждой п о верхностью трения соединяемых элеме нтов, стянутых одним высокопрочным болтом (одним болт
оконт акт ом), оценивается соотношением Qbh ≤ Т/ 2 в каждом из трех образцов.
В случае невыполнения указанного соотношения решение принимается комиссионно с участием заказчика, проектной и научноисследоват е льской организаций.
F 16 L 23/02 F 16 L 51/00
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Реферат
Техническое решение относится к области строительства магистральных трубопроводов и предназнечено для защиты шаровых
кранов и трубопровода от возможных вибрационных , сейсмических и взрывных воздействий Конструкция фрикци -болт
выполненный из латунной шпильки с забитмы медным обожженным клином позволяет обеспечить надежный и быстрый погашение
сейсмической нагрузки при землетрясении, вибрационных вождействий от железнодорожного и автомобильно транспорта и взрыве
.Конструкция фрикци -болт, состоит их латунной шпильки , с забитым в пропиленный паз медного клина, которая жестко
крепится на фланцевом фрикционно- подвижном соединении (ФФПС) . Кроме того между энергопоглощаюим клином вставляютмс
свинффцовые шайбы с двух сторо, а латунная шпилька вставлдяетт фв ФФПС с медным ободдженным кгильзоц или втулкой ( на
чертеже не показана) 1-4 ил.
Описание изобретения Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Патент Великобритании № 1260143, кл. F 2 G, фиг. 2, 1972.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 200

201.

Бергер И. А. и др. Расчет на прочность деталей машин. М., «Машиностроение», 1966, с. 491. (54) (57) 1.
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты шаровых кранов и трубопроводов от сейсмических воздействий за
счет использования фрикционное- податливых соединений. Известны фрикционные соединения для защиты объектов от
динамических воздействий. Известно, например, болтовое фланцевое соединение , патент RU №1425406, F16 L 23/02.
Соединение содержит металлические тарелки и прокладки. С увеличением нагрузки происходит взаимное демпфирование колец тарелок.
Взаимное смещение происходит до упора фланцевого фрикционно подвижного соедиения (ФФПС), при импульсных
растягивающих нагрузках при многокаскадном демпфировании, корые работают упруго.
Недостатками известного решения являются: ограничение демпфирования по направлению воздействия только по горизонтали и
вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно также устройство для
фрикционного демпфирования и антисейсмических воздействий, патент SU 1145204, F 16 L 23/02 Антивибрационное фланцевое
соединение трубопроводов
Устройство содержит базовое основание, нескольких сегментов -пружин и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены
продольные пазы. Сжатие пружин создает демпфирование
Таким образом получаем фрикционно -подвижное соединение на пружинах, которые выдерживает сейсмические нагрузки но, при
возникновении динамических, импульсных растягивающих нагрузок, взрывных, сейсмических нагрузок, превышающих расчетные
силы трения в сопряжениях, смещается от своего начального положения, при этом сохраняет трубопровод без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и дороговизна, из-за наличия большого количества
сопрягаемых трущихся поверхностей и надежность болтовых креплений с пружинами
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества сопрягаемых трущихся поверхностей до
одного или нескольких сопряжений в виде фрикци -болта , а также повышение точности расчета при использования фрикциболтовых демпфирующих податливых креплений для шаровых кранов и трубопровода.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что с помощью подвижного фрикци –болта с пропиленным пазом, в который
забит медный обожженный клин, с бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой шайбой , установленный с возможностью
перемещения вдоль оси и с ограничением перемещения за счет деформации трубопровода под действием запорного элемента в виде
стопорного фрикци-болта с пропиленным пазом в стальной шпильке и забитым в паз медным обожженным клином.
Фрикционно- подвижные соединения состоят из демпферов сухого трения с использованием латунной втулки или свинцовых шайб)
поглотителями сейсмической и взрывной энергии за счет сухого трения, которые обеспечивают смещение опорных частей
фрикционных соединений на расчетную величину при превышении горизонтальных сейсмических нагрузок от сейсмических
воздействий или величин, определяемых расчетом на основные сочетания расчетных нагрузок, сама опора при этом начет
раскачиваться за счет выхода обожженных медных клиньев, которые предварительно забиты в пропиленный паз стальной шпильки.
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью которого, поглощается взрывная, ветровая,
сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикци-болт снижает на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки при землетрясении и
при взрывной, ударной воздушной волне. Фрикци –болт повышает надежность работы оборудования, сохраняет каркас здания,
моста, ЛЭП, магистрального трубопровода, за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет использования протяжных фрикционных
соединений, работающих на растяжение на фрикци- болтах, установленных в длинные овальные отверстия с контролируемым
натяжением в протяжных соединениях согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП
16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединениям трубчатых элементов
Цель изобретения расширение области использования соединения в сейсмоопасных районах .
На чертеже показано предлагаемое соединение, общий вид.
Соединение состоит из фланцев 1 и 2,латунного фрикци -болтов 3, гаек 4, кольцевого уплотнителя 5.
При испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части
3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 201

202.

году испозовалось изобние инж Кваленко Александра Иванвича
[email protected]
Фланцы выполнены с помощью латунной шпильки с пропиленным пазом куж забивается медный обожженный клин и снабжен
энергопоглощением .
Антисейсмический виброизоляторы выполнены в виде латунного фрикци -болта с пропиленныым пазом , кужа забиваенься
стопорный обожженный медный, установленных на стержнях фрикци- болтов Медный обожженный клин может быть также
установлен с двух сторон крана шарового
Болты снабжены амортизирующими шайбами из свинца: расположенными в отверстиях фланцев.
Однако устройство в равной степени работоспособно, если антисейсмическим или виброизолирующим является медный
обожженный клин .
Гашение многокаскадного демпфирования или вибраций, действующих в продольном направлении, осуществляется смянанием с
энергопоглощением забитого медного обожженного клина
Виброизоляция в поперечном направлении обеспечивается свинцовыми шайбами , расположенными между цилиндрическими
выступами . При этом промежуток между выступами, должен быть больше амплитуды колебаний вибрирующего трубчатого элемента,
Для обеспечения более надежной виброизоляции и сейсмозащиты шарового кран с трубопроводом в поперечном направлении,
можно установить медный втулки или гильзы ( на чертеже не показаны), которые служат амортизирующие дополнительными
упругими элементы
Упругими элементами , одновременно повышают герметичность соединения, может служить стальной трос ( на чертеже не показан)
.
Устройство работает следующим образом.
В пропиленный паз латунно шпильки, плотно забивается медный обожженный клин , который является амортизирующим
элементом при многокаскадном демпфировании .
Латунная шпилька с пропиленным пазом , располагается во фланцевом соединени , выполненные из латунной шпильки с забиты с
одинаковым усилием медный обожженный клин , например латунная шпилька , по названием фрикци-болт . Одновременно с
уплотнением соединения оно выполняет роль упругого элемента, воспринимающего вибрационные и сейсмические нагрузки. Между
выступами устанавливаются также дополнительные упругие свинцовые шайбы , повышающие надежность виброизоляции и
герметичность соединения в условиях повышенных вибронагрузок и сейсмонагрузки и давлений рабочей среды.
Затем монтируются подбиваются медный обожженные клинья с одинаковым усилием , после чего производится стягивание
соединения гайками с контролируемым натяжением .
В процессе стягивания фланцы сдвигаются и сжимают медный обожженный клин на строго определенную величину,
обеспечивающую рабочее состояние медного обожженного клина . свинцовые шайбы применяются с одинаковой жесткостью с двух
сторон .
Материалы медного обожженного клина и медных обожженных втулок выбираются исходя из условия, чтобы их жесткость
соответствовала расчетной, обеспечивающей надежную сейсмомозащиту и виброизоляцию и герметичность фланцевого соединения
трубопровода и шаровых кранов.
Наличие дополнительных упругих свинцовых шайб ( на чертеже не показаны) повышает герметичность соединения и надежность
его работы в тяжелых условиях вибронагрузок при моногкаскадном демпфировании
Жесткость сейсмозащиты и виброизоляторов в виде латунного фрикци -болта определяется исходя из, частоты вынужденных
колебаний вибрирующего трубчатого элемента с учетом частоты собственных колебаний всего соединения по следующей формуле:
Виброизоляция и сейсмоизоляция обеспечивается при условии, если коэффициент динамичности фрикци -болта будет меньше
единицы.
Формула
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее крепежные элементы, подпружиненные и
энергопоглощающие со стороны одного из фланцев, амортизирующие в виде латунного фрикци -болта с пропиленным пазом и
забитым медным обожженным клином с медной обожженной втулкой или гильзой , охватывающие крепежные элементы и
установленные в отверстиях фланцев, и уплотнительный элемент, фрикци-болт , отличающееся тем, что, с целью расширения области
использования соединения, фланцы выполнены с помощью энергопоглощающего фрикци -болта , с забитимы с одинаковм усилеи м
медым обожженм коллином расположенными во фоанцемом фрикционно-подвижном соедиении (ФФПС) , уплотнительными
элемент выполнен в виде свинцовых тонких шайб , установленного между цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные
элементы подпружинены также на участке между фланцами, за счет протяжности соединения по линии нагрузки .
2. Соединение по и. 1, отличающееся тем, что между медным обожженным энергопоголощающим клином установлены тонкие
свинцовые или обожженные медные шайбы, а в латунную шпильку устанавливает медная обожженная гильза или втулка .
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 202

203.

Фиг 1
Фиг 2
Фиг 3
Фиг 4
Фиг.5
Фиг 6
Фиг 7
Фиг 8
Фиг 9
Приложение статьи , научные публикации котрые использовалисть при испытаниях узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 203

204.

7. Результаты и выводы по испытаниям математических моделей опоры скользящей для испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 204

205.

типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 годуи использовалист изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых
фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных
растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№
1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777,
154506 "Панель противовзрывная", и узлов крепления опоры скользящей к трубопроводу с помощью демпфирующих и
косых антисейсмических компенсаторов, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с
трубопроводами
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 205

206.

ВЫВОДЫ по испытанию математических моделей испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" (
серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году и исптание опоры скользящей и использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС
14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности ,
расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при
температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно
изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты
зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с трубопроводами , которые крепились с помощью фрикционных
протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях
и их программная реализация в SCAD Office.
Испытания математических моделей опор скользящих для испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 206

207.

компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году. с использованием изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых
фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных
растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№
1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777,
154506 "Панель противовзрывная", серийный выпуск, предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9
баллов с трубопроводами, с креплением трубопроводов с помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК)
согласно программной реализации в SCAD Office проводились по прогрессивному методу испытания зданий и сооружений как более
новому. Для практического применения фрикционно-подвижных соединений (ФПС) после введения количественной характеристики
сейсмостойкости надо дополнительно испытать узлы ФПС. Проведены испытания математических моделей в программе SCAD.
Процедура оценок эффекта и обработки полученных данных существенно улучшена и представляет собой стройный алгоритм,
обеспечивающий высокую воспроизводимость оценок.
Испытание математических моделей допускается со шкалой землетрясений Апликаева (определение интенсивности землетрясений по значительно расширенному кругу объектов при различной обеспеченности данными). Шкала также создает основу для
оценки и уменьшения возможного уровня воздействий будущих землетрясений заданной балльности.
При испытании моделей узлов и фрагментов опор скользящей и испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году. и других изобретенийЮ напрмер "Огнестойкий компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых
фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных
растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№
1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777,
154506 "Панель противовзрывная", которые предназначены для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с
трубопроводами с антисейсмическими косых компенсаторов ( изобретение № 887748 « Стыковое соединение растянутых
элементов») илии с помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением,
расположенных в длинных овальных отверстиях, оценено влияние продолжительности колебаний на сейсмическую интенсивность. За
полвека количество записей и перемещения грунта резко увеличилось, что позволило существенно повысить точность испытания
математических моделей в ПК SCAD согласно инструментальной шкалы и оценить величину стандартных отклонений. Корреляция
инструментальных данных о параметрах сейсмического движения грунта с использованием сейсмоизолирующих опор с
использованием ФПС должно уменьшить повреждаемость фрикционно–подвижных соединений (ФПС) в местах крепления
трубопровода , предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов (с учетом зарубежного опыта в КНР,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 207

208.

Новой Зеландии, Японии, Тайваня, США в части широкого использования сейсмоизоляции для трубопроводов и использования
ФФПС и демпфирующей сейсмоизоляции для трубопроводов).
Методика проведения испытаний фрагментов антисейсмического фрикционно- демпфирующего соединения и испытания
узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9,
12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра,
грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017
году.
соединенного с помощью фрикционных протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым
натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях, предназначенного для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более
9 баллов.
В соответствии с поставленной «Заказчиком» задачей: определения величины усилия, при котором будет происходить перемещение зажима по условному длинному овальному отверстию в зависимости от усилия затяжки гаек, испытаны два образца узла
крепления опор скользящих для системы противопожарной защиты использование изобретение "Огнестойкий
компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС
14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности ,
расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при
температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно
изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты
зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с трубопроводами с креплением трубопроводов с помощью фрикционных
протяжных демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных отверстиях
(описание в таблице).
Испытание статической нагрузкой проводилось путем жесткого закрепления фрикционно –подвижного соединения (ФПС) на станине
испытательной машины и приложения усилия к дугообразному зажиму в направлении оси шпильки, фрагмента узла протяжного
фрикционно-подвижного соединения на двух болтах М10 с 4 –мя гайками М10 и с 4-мя стальными шайбами(толщина 3 мм, диаметр
34 мм), установленных в длинных овальных отверстиях в соответствии с требованиям : СП 56.13330.2011 Производственные
здания. Актуализированная редакция СНиП 31-03-2001, ГОСТ 30546.1-98 , ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.13330-2011 п
.4.6. «Обеспечение демпфированности фрикционно-подвижного соединения (ФПС)», альбом серия 4.402-9 «Анкерные болты», вып. 5
«Ленгипронефтехим», ГОСТ 17516.1-90 п.5, СП 16.13330.2011. п.14.3, ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) , п.10.7, 10.8.
Испытания производились согласно требованиям СП 14.13330. 2014, п.4.7 (демпфирование), п.6.1.6, п.5.2 (моделей), СП 16.13330.
2011 (СНиПII-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-274-2012( 02250), п.10.3.2 -10.10.3, СТП 006-97 Устройство соединений на
высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов, согласно изобретениям №№ 1143895, 1174616,1168755 SU, 2371627,
2247278, 2357146, 2403488, 2076985 RU № 4,094,111 US, TW 201400676 Restraintanti-windandanti-seismicfrictiondampingdevice.
Испытания проводились на основе прогрессивной теории активной сейсмозащиты зданий согласно ГОСТ 6249-52 «Шкала для
определения силы землетрясения» в ИЦ «ПКТИ-СтройТЕСТ»,адрес: 197341, СПб, ул. Афонская, д.2, [email protected] (ранее
составлен акт испытаний на осевое статическое усилие сдвига дугообразного зажима анкерной шпильки № 1516-2 )
Проверка податливости (срыв сточенной резьбы на латунной шпильке) демпфирующих узлов крепления, фрикционно-подвижных
соединений работающих на сдвиг и выполненных в виде болтового соединения (латунная шпилька с подпиленным пазом,
установленная в изолирующей трубе, амортизирующие элементы в виде свинцовой шайбы и медного стопорного «тормозного»
клина), при осмотре не обнаружено механических повреждений и ослабления демпфирующего соединения для опоры скользящей для
системы противопожарной защиты использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель
температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых
фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных
отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных
растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№
1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 208

209.

154506 "Панель противовзрывная", со строительными конструкциями, трубопроводами, предназначенными для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов.
На основании проведенного испытания математических моделей опоры скользящей для системы противопожарной защиты
использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L
23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с
учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения
надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная" , предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, серийный выпуск, с
трубопроводами в ПК SCAD и лабораторных испытаний фрагментов узлов крепления опоры скользящей и трубопровода делается
вывод
Использование изобретения "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L
23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с
учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения
надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная", для системы противопожарной защиты, предназначенные для сейсмоопас-ных районов с сейсмичностью более
9 баллов, серийный выпуск, с трубопроводами, соединенными между собой с помощью демпфиру-ющих компенсаторов на фланцевых
фрикционно–подвижных соединениях (ФФПС), с контролируемым натяжением, расположен-ных в длинных овальных отверстиях для
обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках (преимуществен-но при импульсных растягивающих
нагрузках в узлах соединения), выполненных согласно изобретениям, патенты №№ 1143895, 1174616,1168755, № 165076 «Опора
сейсмостойкая», согласно рекомендациям ЦНИИП им. Мельникова, согласно альбома 1-487-1997.00.00 и изобрете-нию №№ 4,094,111
US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-seismic-friction-damping-device Мкл E04H 9/02 СООТВЕТСТВУЮТ ТРЕБОВАНИЯМ
НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ГОСТ 15150, ГОСТ 5264-80-У1- 8, ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98 (при
сейсмических воздействиях 9 баллов по шкале MSK-64 включительно ), ГОСТ 30631-99, ГОСТ Р 51371-99, ГОСТ 17516.1-90, МЭК
60068-3-3 (1991), ПМ 04-2014, РД 26.07.23-99 и РД 25818-87, СП 14.13330.2018, СП 73.13330 (п.п.4.5, 4.6, 4.7); СНиП 3.05.05 (раздел
5),ОСТ 36-146-88, ОСТ 108.275.63-80, РТМ 24.038.12-72, ОСТ 37.001. -050- 73
8.Литература, использованная при испытаниях на сейсмостойкость математической модели испытания узлов и
фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18,
24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью
10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году. при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя
напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной
260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017 году в ПК SCAD и использовании при
лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими
организациями в программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм
американскими инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через
реку Суон в штате Монтана в 2017 году, и использование изобретение "Огнестойкий компенсатора гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на
фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой прочности , расположенными в
длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения, при температурных колебаний
и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 209

210.

А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора
сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", для системы противопожарной защиты, при
испытаниях в ПК SCAD и при испытаниях узлов крепления опоры скользящей к трубопроводу, предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов
1. Гладштейн Л. И. Высокопрочные болты для строительных стальных конструкций с контролем натяжения по срезу торцевого элемента / Л. И.
Гладштейн, В. М. Бабушкин, Б. Ф. Какулия, Р. В. Гафу- ров // Тр. ЦНИИПСК им. Мельникова. Промышленное и гражданское строительство. - 2008. № 5. - С. 11-13.
2. Ростовых Г. Н. И все-таки они крутятся! / Г. Н. Ростовых // Крепеж, клеи, инструмент и...- 2014. - № 3. - С. 41-45.
3. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*.
4. СТП 006-97. Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов.
5. ТУ 1282-162-02494680-2007. Болты высокопрочные с гарантированным моментом затяжки резьбовых соединений для строительных стальных
конструкций / ЦНИИПСК им. Мельникова.
References
1. Gladshteyn L. I., Babushkin V. M., Kakuliya B. F. & Gafurov R. V. Trudy TsNIIPSK im. Melnikova. Pro- myshlennoye i grazhdanskoye stroitelstvo - Proc.
of the Melnikov Construction Metal Structures Institute. Industrial and Civil Construction, 2008, no. 5, pp. 11-13.
2. Rostovykh G. N. Krepezh, klei, instrument i... - Bolting, Glue, Tools and... 2014, no. 3, pp. 41-45.
3. Mosty i truby [Bridges and Pipes]. SP 35.13330. 2011. Updated version of SNiP 2.05.03-84*.
4. Ustroystvo soyedineniy na vysokoprochnykh boltakh v stalnykh konstruktsiyakh mostov [Setting up High-Strength Bolt Connections in Steel Constructions
of Bridges]. STP 006-97.
Строительные нормы и правила, глава СниП П-23-81. Нормы проектирования / Стальные конструкции. - М.: Стройиздат, 1982. - С. 40 - 41.
1. Стрелецкий Н.Н. Повышение эффективности монтажных соединений на высокопрочных болтах / Сб. тр. ЦНИИПСК, вып. 19. - М.:
Стройиздат, 1977. - С. 93-110.
2. Лукьяненко Е.П., Рабер Л.М. Совершенствование методов подготовки соприкасающихся поверхностей соединений на высокопрочных
болтах // Бущвництво Украши. - 2006. - № 7. - С. 36-37
3. АС. № 1707317 (СССР) Сдвигоустойчи- вое соединение / Вишневский И. И., Кострица Ю.С., Лукьяненко Е.П., Рабер Л.М. и др. - Заявл.
04.01.1990; опубл. 23.01.1992, Бюл. № 3.
4. Пат. 40190 А. Украша, МПК G01N19/02, F16B35/04. Пристрш для випрювання сил тертя спокою по дотичних поверхнях болтового зсувостшкого з 'езнання з одшею площиною тертя / Рабер Л.М.; заявник iпатентовласник Нацюнальна металургшна акадспя Украши. - № 2000105588;
заявл. 02.10.2000; опубл. 16.07.2001, Бюл. № 6.
5.
Пат. 2148805 РФ, МПК7G01 L5/24. Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения / Рабер Л.М., Кондратов В.В.,
Хусид Р.Г., Миролюбов Ю.П.; заявитель и патентообладатель Рабер Л.М., Кондратов В.В., Хусид Р.Г., Миролюбов Ю.П. - № 97120444/28; заявл.
26.11.1997; опубл. 10.05.2000, Бюл. № 13.
Рабер Л. М. Использование метода предельных состояний для оценки затяжки высокопрочных болтов // Металлург, и горноруд. пром-сть. - 2006. -№ 5.
- С. 96-98
Библиографический список
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
Х. Ягофаров, В.Я. Котов, 1979. Описание изобретения к авторскому свидетельству 887748
Х. Ягофаров, А. Будаев Стык растянутых элементов на косых фланцах. Промышленное строительство и инженерные сооружения,
1986, №2
К. Кузнецова, М. Радунцев «Проектирование и изготовление стыков на косых фланцах» Методические указания для студентов
всех форм обучения специальности «Промышленное и гражданское строительство» и слушателей Института дополнительного
профессионального образования, УрГУПС, 2010
А.С. Марутян «Стыковые болтовые соединения стержневых элементов с косыми фланцами и их расчет» Пятигорский
государственный технологический университет, 2011
А.З. Клячин Металлические решетчатые пространственные конструкции регулярной структуры
Н.Г. Горелов Пространственные блоки покрытия со стержнями из тонкостенных гнутых стержней
. "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
5. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка». Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 .
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность»
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для существующих зданий»
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
Список перечень типовых альбомов серий переданных заказчиком для лабораторных испытаний методом оптимизации и
идентификации в механике деформируемых сред и конструкций физическим и математическим моделирование в ПК
SCAD,предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов с трубопроводами из полиэтилена .djvu
ix.
Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-1 - Сборные
железобетон
x.
Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-2 - Сборные
железобетон
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 210

211.

xi.
xii.
xiii.
xiv.
xv.
xvi.
xvii.
xviii.
xix.
xx.
xxi.
xxii.
xxiii.
xxiv.
xxv.
xxvi.
xxvii.
xxviii.
xxix.
xxx.
xxxi.
xxxii.
xxxiii.
xxxiv.
xxxv.
xxxvi.
xxxvii.
xxxviii.
xxxix.
xl.
xli.
xlii.
xliii.
xliv.
xlv.
xlvi.
xlvii.
xlviii.
xlix.
l.
li.
lii.
Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск III - Стальные
конструкций
Персион А.А., Гарус К.А. - Монтаж трубопроводов. Справочник рабочего - 1987.djvu
Тудвасев В.А - Рекомендации сварщикам по ручной и дуговой сварке сосудов и трубопроводов, работающих под давлением.
Книга 1 - 1996.djvu
Хисматулин Е.Р. и др. - Сосуды и трубопроводы высокого давления. Справочник - 1990.djvu
А.К Дерцакян, М. Н. Шпотаковский, В.Г. Волков и др. - Справочник по проектированию магистральных трубопроводов 1977.djvu
Бродянский И.Х. - Разметка сварных фасонных частей трубопроводов, 2-е изд. - 1963.djvu
Быков Л.И. (ред.) - Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов (Сооружение трубопроводов) - 2006.djvu
Головлев С.Г. - Развертки элементов аппаратуры и трубопроводов - 1961 .djvu
Одельский_ Гидравлический расчѐт трубопроводов_1967.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu 3.501.3184.03 в.0 Трубы водопропускн 1,5-3 м гофр = Mn.djvu 3.501.3-184.03 в.1 Трубы водопропускн 1,5-3 м гофр = PH.djvu 3.501.3183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu 4.90310_л1_Тепловые сети. Детали трубопроводов.djvu
4.903-10_и4_Тепловые сети. Опоры трубопроводов неподвижные
4.903-10_м5_Тепловые сети. Опоры трубопроводов подвижные (скользящие, катковые, шариковые).djvu 4.903-10_м6_Тепловые
сети. Опоры трубопроводов подвесные (жесткие и пружинные ).djvu 4.903-10_^7_Тепловые сети. Компенсаторы трубопроводов
сальниковые.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu 3.501.3183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые dnl5230.djvu
4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu 3.501.3183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4.
Компенсаторы сальниковые.djvl 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu 4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu Серия
3.501.1-144 Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильных.djvu 3.501.3-183.01 в.0
Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы
водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu 3.501.3-183.01
в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu 5.903-13
Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu 3.501.3-183.01 в.0 Трубы
водопропускн кругл гофр = Mn.djvu 3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu Крепления трубопроводов к ЖБ
конструкциям dnl14009.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvl
Крепления трубопроводов к ЖБ конструкциям dnl14009.djvu
Типовые альбомы чертежи серии разработанные в СССР
Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск III - Стальные
конструкций vu
Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы в.0 Материалы для
проектирования^^
Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-1 - Сборные
железобето.djvu
Серия 3.015-192 Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы. Выпуск П-2 - Сборные
железобето.djvu
А.К. Дерцакян, М. Н. Шпотаковский, В.Г. Волков и др. - Справочник по проектированию магистральных трубопроводов 1977.djvu
Бродянский И.Х. - Разметка сварных фасонных частей трубопроводов, 2-е изд. - 1963. djvu
Быков Л.И. (ред.) - Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов (Сооружение трубопроводов) - 2006.djvu
Головлев С.Г. - Развертки элементов аппаратуры и трубопроводов - 1961.djvu Одельский_ Гидравлический расчѐт
трубопроводов_1967.djvu
Персион А.А., Гарус К.А. - Монтаж трубопроводов. Справочник рабочего - 1987.djvu
Тудвасев В.А - Рекомендации сварщикам по ручной и дуговой сварке сосудов и трубопроводов, работающих под давлением.
Книга 1 - 1996.djvu
Хисматулин Е.Р. и др. - Сосуды и трубопроводы высокого давления. Справочник - 1990.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 211

212.

5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . РЧ.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = РЧ.djvu
3.501.3-184.03 в.0 Трубы водопропускн 1,5-3 м гофр = Mn.djvu
3.501.3-184.03 в.1 Трубы водопропускн 1,5-3 м гофр = P4.djvu
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
4.903-10_v. 1_Тепловые сети. Детали трубопроводов^уи 4.903-10_у.4_Тепловые сети. Опоры трубопроводов неподвижные^уи
4.903-10_у.5_Тепловые сети. Опоры трубопроводов подвижные (скользящие, катковые, шариковые)^уи
4.903-10_у.6_Тепловые сети. Опоры трубопроводов подвесные (жесткие и пружинные ).djvu
4.903-10_^7_Тепловые сети. Компенсаторы трубопроводов сальниковые.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые dnl52 30.djvu
4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu
lxxi.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxii.
4.900-9 в.1 Трубопр-ды из пластм труб - Крепления . P4.djvu
lxxiii.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxiv.
Серия 3.501.1-144 Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильныхdjvu
lxxv.
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
lxxvi.
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
lxxvii.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые^уи
lxxviii.
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
lxxix.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxx.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxxi.
3.501.3-183.01 в.0 Трубы водопропускн кругл гофр = Mn.djvu
3.501.3-183.01 в.1 Трубы водопропускн кругл гофр = P4.djvu
lxxxii.
Крепления трубопроводов к ЖБ конструкциям dnl14009.djvu
lxxxiii.
5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы сальниковые.djvu
lxxxiv.
Чертежи подвижных компенсаторов 5.903-13 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4. Компенсаторы
сальниковые.djvu
ПРИЛОЖЕНИЕ. Типовые альбомы котрые использовались в лаборатории СПб ГАСУ для
liii.
liv.
lv.
lvi.
lvii.
lviii.
lix.
lx.
lxi.
lxii.
lxiii.
lxiv.
lxv.
lxvi.
lxvii.
lxviii.
lxix.
lxx.
магистральных трубопроводов которые использовались при лабораторных испытаниях в ПК SCAD
использование изобретение "Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L
23/00, А16Д 27/2 ( направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с
учетом сдвиговой прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения
надежности соединения, при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических
нагрузках), согласно изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755,
2010136746 "Способ защиты зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель
противовзрывная"
3.901.1-17 Виброизолирующие основания для консольных насосов различных типов. Выпуск 2
Плиты...._Документация .djvu
3.901.1-17 Виброизолирующие основания для консольных насосов различных типов. Выпуск
1..._Документация^^и
3.407-107_3 = Униф. норм.и спец. ж.б. опоры ВЛ35кВ - На виброванных стойках #A.djvu
3.001-1 вып.1 = Виброизолирующие устройства фундаментов.djvu
5.904-59 Виброизолирующие основания для вентиляторов ВР-12-26. Выпуск 1.djvu
3.904.9-27 Виброизолирующие основания под насосы ВКС и НЦС. Выпуск 2 Плиты. Рабочие
чертежи_Документация.djvu
3.904.9-27 Виброизолирующие основания под насосы ВКС и НЦС. Выпуск 1 Рабочие
чертежи_Документация^и
3.904-17 = Виброизол.основания и гибкие вставки типа 2 для насосов ВК и ВКС.djvu
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 212

213.

Пролетные строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году использовалось изобртение (прилагается)
Заявка на изобретение (от20.11.2021, отправлена в ФИПС) "Фрикционно-демпфирующий компенсатор для трубопроводов" (F16L23)
РЕФЕРАТ
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода с упругими демпферами сухого трения предназначена для сейсмозащиты , виброзащиты трубопроводов , 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. https://findpatent.ru/patent/241/2413820.html
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 213

214.

Приложение № 1: Прилагается заявка на изобретение " Фрикционно - демпфирующий
компенсатор для трубопроводов" F16 L 23/00 организации "Сейсмофонд" при СПб
ГАСУ ОГРН : 102000000824 ИНН : 2014000780 № 2021134630 от 2511.2021 ,
входящий № 073171 ФИПС, отдел № 17 направленная в Федеральный институт
промышленной собственности (ФИПС) , автор Президент организации "Сейсмофон"
Мажиев Х Н. ( В Минск, направлено изобретение с названием "Сталинский
компенсатор" Ю которое использовалось при испытании узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 214

215.

пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
См ссылки: https://disk.yandex.ru/i/Ym_3Aa8Ht14Lfg https://ppt-online.org/1026337
Предлагаемое изобретение c названием Сталинский компенсатор для трубопроводов
, а старое название Фрикционно- демпфирующий компенсатор для испытания узлов и
фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18,
24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью
10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году, аналог компенсатора Сальникова для системы
противопожарной защиты или техническое решение предназначено для защиты
магистральных трубопроводов, агрегатов, оборудования, зданий, мостов,
сооружений, линий электропередач, рекламных щитов от сейсмических
воздействий за счет использования фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода, с упругими демпферами сухого трения установленных на
пружинистую гофру с ломающимися демпфирующими ножками 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 Фланцевое соединение растянутых элементов
замкнутого профиля № 2413820, «Стыковое соединение растянутых элементов» №
887748 и 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
" направлено в г.Минск , Республика Беларусь" : https://disk.yandex.ru/i/Ym_3Aa8Ht14Lfg
https://ppt-online.org/1026337
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 215

216.

Прилагается для испытание узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" (
серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Приложение № 1 Фигуры, чертежи: Фрикционно демпфирующий компенсатор для
трубопроводов
Фиг 1 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг2 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг3 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг4 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 216

217.

Фиг5 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг6 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг7Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг 8 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг9 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг10 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг11 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг12Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 217

218.

Фиг 13 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Фиг14 Фрикционно демпфирующий компенсатор для трубопроводов
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 218

219.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 219

220.

Ознакомиться с изобретениями и заявками на изобретения, которые использовались при лабораторных испытаниях узлов и
фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18,
24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью
10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году для опоры скользящей для армейского моста , использование изобретение
"Огнестойкий компенсатора - гаситель температурных напряжений " МПК F16L 23/00, А16Д 27/2 (
направлено в ФИПС 14.02.2022) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях с учетом сдвиговой
прочности , расположенными в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения надежности соединения,
при температурных колебаний и при импульсных растягивающих и динамических нагрузках), согласно
изобретениям проф. дтн. ПГУПС А.М.Уздина: №№ 1143895, 1174616, 1168755, 2010136746 "Способ защиты
зданий", 165076 "Опора сейсмостойкая", 2550777, 154506 "Панель противовзрывная", предназначенные для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью более 9 баллов, серийный выпуск, с трубопроводами можно по ссылкам : «Сейсмостойкая
фрикционно –демпфирющая опора» https://yadi.sk/i/JZ0YxoW0_V6FCQ «Антисейсмическое фланцевое фрикционное соединение для
трубопроводов» https://yadi.sk/i/pXaZGW6GNm4YrA «Опора сейсмоизолирующая «гармошка» https://yadi.sk/i/JOuUB_oy2sPfog
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 220

221.

«Опора сейсмоизолирующая «маятниковая»
https://yadi.sk/i/dZRdudxwOald2w
https://yadi.sk/i/Ba6U0Txx-flcsg Виброизолирующая опора
См. ссылки лабораторный испытаний фрагментов ФПС https://www.youtube.com/watch?v=b5ZvDAGQGe0
https://www.youtube.com/watch?v=LnSupGw01zQ https://www.youtube.com/watch?v=trhtS2tWUZo
https://www.youtube.com/watch?v=YlCu9fU6A3M
https://www.youtube.com/watch?v=IScpIl8iI1Yhttps://www.youtube.com/watch?v=ktET4MHW-a8&t=637s
ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21 СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4,
«Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824, т/ф: (812) 694-78-10 , (996) 798-26-54,
[email protected] [email protected] [email protected]
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 221

222.

Эксперты, СПб ГАСУ, аттестат аккредитации СРО «НИПИ ЦЕНСТРОЙПРОЕКТ» № 0223.01-2010-2010000211-П-29 от
27.03.2012 http://www.npnardo.ru/news_36.htm и СРО «ИНЖГЕОТЕХ» № 060-2010-2014000780-И-12, выдано 28.04.2010
г. [email protected] эксперт, к.т.н. СПб ГАСУ аттестат аккредитации СРО «НИПИ[email protected]тел (921)
962-67-78 , ученый секретарь кафедры ТСМиМ ктн, доцент СПб ГАСУ [email protected] (
Аубакирова И У
ЦЕНСТРОЙПРОЕКТ» № 0223.01-2010-2010000211-П-29 от 27.03.2012 http://www.npnardo.ru/news_36.htm и СРО
«ИНЖГЕОТЕХ» № 060-2010-2014000780-И-12, выдано 28.04.2010 г. http://nasgage.ru/[email protected]
проф. д.т.н. СПб ГАСУ(996) 798-26-54, [email protected] дтн проф СПб ГАСУ кафедра технологии
строительных материалов и метрологии СПб ГАСУ (951) 644-16-48
Тихонов Ю.М.
Научные консультанты :
ФГБОУ СПб ГАСУ № RA.RU.21 СТ39 от 27.05.2015,
190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4, «Сейсмофонд»
ОГРН: 1022000000824, т/ф: (812) 694-78-10 , (921) 962-67-78 [email protected] Копия аттестата
испытательной лаборатории ПГУПС № SP01.01.406.045 от 27.05.2014, действ 27.05.2019
прилагается к
протоколу испытаний организацией СПб ГАСУ и организацией "Сейсмофонд" ИНН 2014000780
Научный консультант д.т.н. проф ПГУПС, кафедра «Механики и прочности материалов и конструкций»
[email protected] 9219626778@inbox,ru
Уздин А.М.
Научный консультант д.т.н. проф.ПГУПС (996) 798-26-54, (921) 962-677-78 [email protected]
[email protected]
Темнов В.Г.
Президент органа по сертификации продукции Испытательного Центра организации «Сейсмофон» при
СПб ГАСУ ОГРН 1022000000824 [email protected] [email protected] Мажиев
ХН
Почтовый адрес испытательной лаборатории организации «Сейсмофнд» при СПб ГАСУ: 190005, СПб, 2-я
Красноармейская ул. д 4 krestianinformburo8.narod.ru [email protected]
Руководитель ИЦ «ПКТИ-СтройТЕСТ» 197341, СПб, Афонская ул. д 2
(996) 798-26-54 Суворова Т.В
[email protected]
Подтверждение компетентности СПб ГАСУ Номер решения о прохождении процедуры
подтверждения компетентности8590-гу (А-5824) т/ф (812) 694-78-10
Подтверждение компетентности организации https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
https://disk.yandex.ru/d/YP4toCOL97NPJg
https://ppt-online.org/1002236
https://ppt-online.org/1001983
https://disk.yandex.ru/d/fwW1DQSXVrtXuA
тел (921) 962- 67-78, ( 996) 798 -26-54,
(951) 644-16-48
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 222

223.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 223

224.

Используемая литература при проектировании и испытаниt узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 224

225.

использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
1 СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09 Дата
опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых
заполнителях" 15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
9. Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05 05.2011
10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая
«гармошка». Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое
фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая
маятниковая» E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность»
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего
пояса для существующих зданий»,
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых
зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25
«Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости».
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра»
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные
миллиарды»,
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» .
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года».
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения
фундаментов без заглубления –
дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных
грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации
инженеров «Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли
через четыре года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения» .
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик
регистрации электромагнитных
волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия
сохранения вашей жизни!» и другие зарубежные научные издания и
журналах за 1994- 2004
гг. изданиях
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 225

226.

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 чертежи Огнестойкий компенсатор гаситель
температурных напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 226

227.

Фиг. 1 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 227

228.

Фиг. 2 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 228

229.

Фиг. 3 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 229

230.

Фиг. 4 Огнестойкий компенсатор - гаситель
температурных напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 230

231.

Фиг. 5 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 231

232.

Фиг. 6 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 232

233.

Фиг. 7 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 233

234.

Фиг. 8 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 234

235.

Фиг. 9 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 235

236.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 236

237.

Фиг. 10 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 237

238.

Фиг. 11 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 238

239.

Фиг. 13 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 239

240.

Фиг. 14 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 240

241.

Фиг. 15 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 241

242.

Фиг. 16 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 242

243.

Фиг. 17 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 243

244.

Фиг. 18 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 244

245.

Фиг. 19 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 245

246.

Фиг. 20 Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений" МПК F16L 27/2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 246

247.

РЕФЕРАТ Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений"
МПК F16L 27/2 ( F16 L 23/00 МПK )
Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений с упругими демпферами сухого трения предназначена для
термической и сейсмической виброзащиты строительных конструкций , трубопроводов , 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 фрикционноподатливых 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 строительных конструкций .
https://findpatent.ru/patent/241/2413820.html
Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений- фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами 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 фрикционноподвижными соединениями с закрепленными запорными элементами в виде протяжного соединения.
Кроме того в строительных конструкциях , трубопроводе со скошенными торцами , 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 фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, фрикциболта 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 фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами 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 фланцевом соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами, 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 составное стыковое соединение фланцевого стыка растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с
упругими демпферами сухого трения, выполнено со скошенными торцами в виде , стаканчато-трубного вида на фланцевых,
фрикционно – подвижных соединениях с фрикци-болтами .
Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений - фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами соединяется , на изготовлено из фрикци-болтах, 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).
Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений вместе с
упругой втулкой – гильзой - фрикци-болтом , использующая для Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных
напряжений, для фланцевого соединения растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами , 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, трубопроводы, которое устанавливается на спиральных сейсмоизолирующих опорах, с
упругими демпферами сухого трения, на фланцевых фрикционно- подвижных соединениях (ФФПС) по изобретению "Опора
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 247

248.

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"
В основе огнестойкого компенсатора - гасителя температурных напряжени
используются фланцевые соединения растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами ,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 фланцевых соединений растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами , 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 пожара, взрыва, вибрации при землетрясении, происходит перемещение (скольжение) фрагментов фланцевых
фрикционно-подвижных соединений ( ФФПС) фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами, с упругими демпферами сухого трения, скользящих и демпфирующих фрагментами спиральной , винтовой опоры
, по продольным длинным овальным отверстиям .
Происходит поглощение термической, тепловой энергии, за счет трения частей корпуса опоры при сейсмической, ветровой,
взрывной нагрузки, что позволяет перемещаться и раскачиваться спирально-демпфирующей и пружинистого фланцевого
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами на расчетное допустимое перемещение, до 1-2 см
( по расчету на сдвиг в SCAD Office , и фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами,
рассчитана на одно, два землетрясения или на одну взрывную нагрузку от ударной взрывной волны.
После длительных температурных напряжений, вибрационной, взрывной, сейсмической нагрузки, на фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения, необходимо
заменить, смятые троса ,вынуть из контактирующих поверхностей, вставить опять в новые втулки (гильзы) , забить в
паз латунной шпильки демпфирующего узла крепления, новые упругопластичный стопорные обожженные медный
многослойный клин (клинья), с помощью домкрата поднять и выровнять фланцевое соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами трубопровод и затянуть новые фланцевые фрикци- болтовые соединения, с
контрольным натяжением, на начальное положение конструкции с фрикционными соединениями, восстановить
протяжного соединения на фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами , для
дальнейшей эксплуатации после взрыва, аварии, землетрясения для надежной сейсмозащиты, виброизоляции от
многокаскадного демпфирования фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
трубопровода с упругими демпферами сухого трения и усилить основания под трубопровод, теплотрассу, агрегаты,
оборудования, задний и сооружений
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 248

249.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 249

250.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 250

251.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 251

252.

Описание изобретения Огнестойкий компенсатор гаситель
температурных напряжений МПК F16L 27/ 2, F16L 23/00
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты строительных конструкций от
термических и температурных колебаний при пожарных нагрузках , температурных напряжениях
, динамических , многокаскадных нагрузках на строительные конструкции , металлических ферм ,
магистральных трубопроводов, агрегатов, оборудования, зданий, мостов, сооружений, линий
электропередач, рекламных щитов от сейсмических воздействий за счет использования
фланцевого соединение растянутых элементов использование термического компенсатора
гасителя температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода строительных
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 252

253.

конструкция, со скошенными торцами, с упругими демпферами сухого трения установленных на
пружинистую гофру с ломающимися демпфирующими ножками 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 строительных конструкций, объектов от
динамических воздействий. Известно, например, болтовое соединение плоских деталей встык,
патент Фланцевое соединение растянутых элементов замкнутого профиля № 2413820,
«Стыковое соединение растянутых элементов» № 887748 и 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 огнестойкости строительства, магистральных
трубопроводов, и может быть использовано для фланцевых соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами для технологических , магистральных трубопроводов.
Система содержит фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с разной жесткостью, демпфирующий элемент с зазором 50 -100 мм(для
сдвига ) . Использование изобретения позволяет повысить огнестойкость
металлоконструкций, трубопроводов с косым стыком для сейсмозащиты и виброизоляции в
резонансном режиме фланцевые соединения в растянутых элементов и трубопровода со
скошенными торцами
Изобретение относится к огнестойкости строительных конструкций, трубопроводов,
строительству и машиностроению и может быть использовано для виброизоляции
магистральных трубопроводов, технологического оборудования, агрегатов трубопроводов и
со смещенным центром масс и др.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является фланцевое
соединение растянутых элементов замкнутого профиля № 2413820 , стыковое соединение
растянутых элементов № 887748 система по патенту РФ (прототип), содержащая и
описание работы фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность
огнестойкости из-за отсутствия демпфирования колебаний. Технический результат повышение эффективности термической и демпфирующей сейсмоизоляции в резонансном
режиме и упрощение конструкции и монтажа термического компенсатора гасителя
температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
Это достигается тем, что в демпфирующем фланцевом соединение растянутых элементов
строительных конструкций, трубопровода со скошенными торцами , содержащей по крайней
мер, за счет демпфирующего фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами трубопровод и сухого трения установлена с использованием фрикциболта 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
строительных конструкции, трубопровода , опоры , жестко соединенным с демпирующей на
фрикционно –подвижных болтовых соединениях для обеспечения демпфирования фланцевого
соединение растянутых элементов строительных конструкций , кровли, трубопровода со
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 253

254.

скошенными торцами для термического компенсатора гасителя температурных колебаний
строительных конструкций , трубопровода
На фиг. 1 представлена стальная ферма с огнестойким компенсатором гасителем
температурных напряжений с использованием фланцевых соединений в строительных
конструкциях, фермах, пролетных строений, растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения с пружинистыми демпферами
сухого трения в овальных отверстиях для монтажа, крепления термического компенсатора
гасителя температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
Фланцевое соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения, виброизолирующая система для
зданий и сооружений, содержит основание и овальные отверстия , для болтов и имеющих
одинаковую жесткость и связанных с строительными конструкциями и опорными элементами
верхней части пояса зданий или сооружения я с использованием термического компенсатора
гасителя температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
Система дополнительно содержит фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода
со скошенными торцами, к которая крепится фрикци-болтом 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, в виде
строительных конструкций, трубопровода 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»
Демпфирующий элемент фланцевого соединение растянутых элементов строительные
конструкции, трубопровода со скошенными торцами, с упругими демпферами сухого трения за
счет фрикционно-подвижных соединениях (ФПС)и термического компенсатора гасителя
температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
При термических нагрузках , колебаниях и колебаниях грунта сейсмоизолирующая и
виброизолирующее фланцевое соединение растянутых элементов строительных конструкций,
трубопровода со скошенными торцами, для демпфирующей сейсмоизоляции трубопровода (на
чертеже не показан) с упругими демпферами сухого трения , с упругими демпферами сухого
трения , элементы и 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
термической ударной нагрузки
Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений, с упругими демпферами
сухого трения, поглощает как термическую, так и сейсмическую энергию и так же работает
, как виброизолирующая система работает следующим образом.
При колебаниях температурных колебаний , используется для как виброизоляция объекта ,
фланцеве соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами на основе
фрикционо-подвижных болтовых соединениях , расположенные в длинных овальных
отверстиях воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое
воздействие на здание, сооружение, трубопровод, за счет зазора 50-100 мм между стыками на
болтовых креплениях
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 254

255.

Упругодемпфирующая фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций,
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения работает
следующим образом.
При колебаниях объекта фланцевое соединение растянутых элементов строительных
конструкций трубопровода со скошенными торцами 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.
При малых горизонтальных нагрузках фланцевого соединение растянутых элементов
строительных конструкций, трубопровода со скошенными торцами и силы трения между
листами пакета и болтами не преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное
проскальзывание листов фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций
трубопровода со скошенными торцами или прокладок относительно накладок контакта листов с
меньшей шероховатостью.
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 трения, а затем происходит разрушение
соединения за счет смятия листов и среза болтов, что нельзя допускать . Сдвиг по вертикали
допускается 1 - 2 см или более и пожарных нагрузках, термического компенсатора гасителя
температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
Недостатками известного решения аналога являются: не возможность использовать
фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами, 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 antiseismic 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 огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений, как
фланцевое соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами 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 в термическом компенсаторе, гасителе температурных
колебаний в строительных конструкций , трубопроводе
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 255

256.

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
фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами, а также повышение точности расчета при использования тросовой
втулки (гильзы) на фрикци- болтовых демпфирующих податливых креплений и прокладки между
контактирующими поверхностями упругую обмотку из 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 фланцевого соединение растянутых
элементов строительных конструкций ,трубопровода со скошенными торцами 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, фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами с упругими демпферами сухого трения, установленный с возможностью перемещения
вдоль оси и с ограничением перемещения за счет деформации и виброизолирующего фланцевого
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, 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 фланцевого соединение растянутых элементов строительных
конструкций, трубопровода со скошенными торцами выполнены овальные длинные отверстия, и
поперечные отверстия (перпендикулярные к центральной оси), в которые скрепляются фланцевыми
соединениями в растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с установлением
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 во фланцевом соединении растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами, параллельно центральной оси, выполнены восемь открытых длинных пазов, которые
обеспечивают корпусу возможность деформироваться за счет протяжных соединений с фрикциболтовыми демпфирующими, виброизолирующими креплениями в радиальном направлении
строительных конструкций.
В теле фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с
упругими демпферами сухого трения в конструкциях термического компенсатора гасителя
температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
Фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, 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 фрикциболта 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.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 256

257.

Сущность предлагаемой конструкции термического компенсатора гасителя температурных
колебаний строительных конструкций , трубопровода , поясняется чертежами, где на
фиг.1 изображено огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений, для
строительных конструкций испытанный в США американскими инженерами на Аляске, как
фланцевое соединение растянутых элементов строительных конструкций используемо и
испытанной в США, Канаде для строительных конструкций и трубопровода со скошенными
торцами, с упругими демпферами сухого трения на фрикционных соединениях с контрольным
натяжением для строительных конструкций ;
на фиг.2 изображены виды термического компенсатора американской фермы смонтированной на
болтах , гасителя температурных колебаний , с боку фланцевого соединение растянутых
элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения со
стопорным (тормозным) фрикци –болт с забитым в пропиленный паз стальной шпильки
обожженным медным стопорным клином;
На фиг 3 изображен вид с верху , фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами для строительных конструкций, стальных ферм на фланцевых креплениях
фиг. 4 изображен разрез фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения виброизолирующею,
сейсмоизлирующею опору;
фиг. 5 изображена вид с боку фланцевого соединение растянутых элементов строительных
конструкций трубопровода со скошенными торцами термического компенсатора гасителя
температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
фиг. 6 изображен демпфирующие фрикци –болты с тросовой гильзой (пружинистой втулкой)
термического компенсатора гасителя температурных колебаний строительных конструкций ,
трубопровода
фиг. 7 изображены Японские гасители динамических колебаний, вид медной или тросовой гильзу
для латунной шпильки –болта в тросовой обмотке два раза, с верху фланцевого соединение с
овальными отверстиями растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
фиг. 8 изображено фото само фланцевое косого соединение по замкнутому контуру
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
фиг. 9 изображен косое фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами
фиг. 10 изображено фланцевое Канадское соединение растянутых элементов трубопровода
фиг. 11 изображено изготовленное фланцевого соединение растянутых элементов косого
компенсатора для трубопровода со скошенными торцами с косым демпфирующим компенсатором
и с овальными отверстиями ( не показаны )
фиг. 12 изображено протяжное фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со
скошенными торцами термического компенсатора гасителя температурных колебаний
строительных конструкций , трубопровода
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"
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 257

258.

фиг. 14 изображено Украинское устройство для определения силы трения по подготовленным
поверхностям для болтового соединения по Украинскому 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 совершенствования технологии выполнения фрикционных соединений
на высокопрочных болтах" Национальная металлургический Академия Украины , журнал
Металлургическая и горная промышленность" 2010№ 4 стр 109-112
На фиг 15 изображен огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений,
используемые в США разные термические компенсаторы и графики на английском языке
.Изображен образец для испытания Канадского демпфера и американские (США) затяжные
болты для определение коэффициента трения в ПК SCAD 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»
Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений, как аналог огнестойкости
фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения, состоит из двух фланцев (нижний
целевой), (верхний составной), в которых выполнены вертикальные длинные овальные отверстия
диаметром «D», шириной «Z» и длиной . Нижний фланец охватывает верхний корпус
строительных конструкций, трубы (трубопровода) . При монтаже демпфирующего
компенсатора, 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 строительных конструкций и виброизолирующей, сейсмоизолирующей кинематической
опоры или строительных конструкций, перпендикулярно оси корпусов строительных конструкций
выполнено восемь или более длинных овальных отверстий строительных конструкций, 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).
Во фланцевом соединении растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами , с упругими демпферами сухого трения, трубно вида в виде скользящих
пластин , вдоль оси выполнен продольный глухой паз длиной «h» (допустимый ход болта –шпильки
) соответствующий по ширине диаметру калиброванного фрикци - болта, проходящего через
этот паз. В нижней части демпфирующего компенсатора, выполнен фланец для фланцевого
подвижного соединения с длинными овальными отверстиями для крепления на фундаменте, а в
верхней части корпуса выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом,
строительных конструкций ,сооружением, мостом
Сборка фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода
со скошенными торцами , заключается в том, что составной ( сборный) фланцевое соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, в виде основного компенсатора
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 258

259.

по подвижной посадке с фланцевыми фрикционно- подвижными соединениям (ФФПС). Паз
фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами, совмещают, скрепленных фрикци-болтом (высота опоры максимальна).
После этого гайку затягивают тарировочным ключом с контрольным натяжением до заданного
усилия в зависимости от массы строительных конструкций, трубопровода, агрегата. Увеличение
усилия затяжки гайки на фрикци-болтах приводит к деформации корпуса и уменьшению зазоров
от «Z» до «Z1» в демпфирующем компенсаторе , 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 фланцевого
соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со скошенными
торцами, зависит от величины усилия затяжки гайки (болта) с контролируемым натяжением и
для каждой конкретной конструкции и фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами (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 фланцевого соединение растянутых элементов строительных
конструкций, трубопровода со скошенными торцами демпфирующего компенсатора , сверху и
снизу закреплена на фланцевых фрикционо-подвижных соединениях (ФФПС). Во время
вибрационных нагрузок или взрыве за счет трения между верхним и нижним фланцевым
соединением растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, происходит
поглощение вибрационной, взрывной и сейсмической энергии. Фрикционно- подвижные соединения
состоят из скрученных пружинистых тросов- демпферов сухого трения и свинцовыми (возможен
вариант использования латунной втулки или свинцовых шайб) поглотителями вибрационной ,
термической, сейсмической, взрывной энергии за счет демпфирующих фланцевых соединений в
растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со скошенными торцами с
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 .
Податливые демпферы фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций,
трубопровода со скошенными торцами, представляют собой двойную фрикционную пару,
имеющую стабильный коэффициент трения для термического компенсатора гасителя
температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода .
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками, натягиваемыми динамометрическими
ключами или гайковертами на расчетное усилие. Количество болтов определяется с учетом
воздействия собственного веса строительных конструкций, трубопровода
Сама составное фланцевое соединение растянутых элементов строительных конструкций,
трубопровода со скошенными торцами с фланцевыми фрикционно - подвижными болтовыми
соединениями должна испытываться на сдвиг 1- 2 см всего, термического компенсатора
гасителя температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 259

260.

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 термического компенсатора
гасителя температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода
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 45-5.04-2742012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Фрикци-болт для строительных конструкций, стыкового демпфирующего косого соединения ,
фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, является
энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью которого, поглощается термическая,
вибрационная, взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикци-болт снижает
пожарную нагрузкуи сейсмическу. на 2-3 балла импульсные растягивающие нагрузки при
землетрясении и при взрывной, ударной воздушной волне. Фрикци –болт повышает надежность
работы строительных конструкций, трубопровода, за счет уменьшения пиковых ускорений, за
счет использования протяжных фрикционных соединений, работающих на растяжение на фрикциболтах, установленных в длинные овальные отверстия с контролируемым натяжением в
протяжных соединениях согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013,
СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2.
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 температурных напряжений, пожарной нагрузки, взрывной, сейсмической
энергии и исключается разрушение оборудования, ЛЭП, опор электропередач, мостов, также
исключается разрушение строительных конструкций ,теплотрасс горячего водоснабжения от
тяжелого автотранспорта и вибрации от ж/д.
В основе повышения огнестойкости строительных конструкций, виброзащиты с использованием
фланцевого соединение растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со
скошенными торцами, с упругими демпферами сухого трения на фрикционных соединениях, на
фрикци-болтах с тросовой втулкой, лежит принцип который, на научном языке называется
"рассеивание", "поглощение" сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Виброизолирующая , сейсмоизолирующая кинематическая строительных конструкций,
трубопровод, опора рассчитана на одну сейсмическую нагрузку (9 баллов), либо на одно
температурное напряжение или взрывную нагрузку. После пожарной нагрузки, температурных
напряжений, 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 строительные конструкции, кровлю, опору и затянуть болты на проектное
контролируемое протяжное натяжение.
При воздействии пожарной нагрузки, температурных напряжений , вибрационных, взрывных
нагрузок , сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении в фланцевом соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, с упругими демпферами сухого
трения, трубчатого вида , происходит сдвиг трущихся элементов типа, как шток,
строительных конструкций, стыков металлической фермы, корпуса опоры, в пределах длины
паза, без разрушения строительных конструкций, оборудования, здания, сооружения, моста.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 260

261.

О характеристиках пожарной нагрузки , температурных напряжений в строительных
конструкций виброизолирующего демпфирующего компенсатора - фланцевого соединение
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами, 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 температурных напряжений строительных конструкций на фланцевых фрикционноподвижных соединениях (ФФПС) и их реализация в ПК SCAD Office» (руководитель
испытательной лабораторией ОО "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ Мажиев Х Н, можно
ознакомиться на сайте: https://www.youtube.com/watch?v=B-YaYyw-B6s&t=779s
С решениями фланцевого соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными
торцами на фланцевых фрикционно-подвижных соединений (ФПС) строительных конструкций и
демпфирующих узлов крепления (ДУК), можно ознакомиться: 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/Broschueren_Tech
nischeInfo/MSO_Seismic-Brochure_A4_2017_Online.pdf
С лабораторными испытаниями термического компенсатора гасителя температурных
колебаний строительных конструкций , трубопровода и лабораторными испытаниями
демпфирующего косого компенсатора на основе фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами на основе фланцевых фрикционно –подвижных соединений
для виброизоирующей кинематической опоры в ПКТИ Строй Тест , ул Афонская дом 2 можно
ознакомиться по ссылке :
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 демпфирующих строительных конструкций, трубопровода, косого
компенсатора для трубопроводов на основе фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения, показаны
следующие существенные отличия:
1. Огнестойкий компенсатор гаситель температурных напряжений для строительных
конструкций , трубопровода при пожарной нагрузке косого фланцевое соединение растянутых
элементов строительных конструкций, трубопровода со скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения выдерживает термические нагрузки от перепада температуры
при транспортировке по трубопроводу газа, кислорода в больницах
2. Огнестойкий компенсатор гаситель температурных напряжений для строительных
конструкций , трубопровода и упругая податливость демпфирующего фланцевого соединение
растянутых элементов строительных конструкций , трубопровода со скошенными торцами
регулируется повышает огнестойкость строительных конструкций , трубопровода
4. В отличие от монтажа строительных конструкций без термических компенсаторов
гасителей температурных колебаний , огнестойкость каркаса здания увеличивается в разы, и
свойства которой ухудшаются со временем, из-за отсутствия виброзащиты ,а свойства
фланцевое косое демпфирующее соединение растянутых элементов строительных конструкций.
трубопровода со скошенными торцами, остаются неизменными во времени, а при
температурном напряжении, пожарная нагрузка возрастает и огнестойкость строительных
конструкций падают .
Огнестойкость достигнут за счет использования термического компенсатора гасителя
температурных колебаний строительных конструкций , трубопровода , что повышает
долговечность демпфирующей упругого фланцевого соединение растянутых элементов
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 261

262.

строительных конструкций, трубопровода со скошенными торцами , так как прокладки на
фланцах быстро изнашивающаяся и стареющая резина , пружинные сложны при расчет и
монтаже. Пожарная безопасность достигнут также из-за удобства обслуживания узла при
эксплуатации строительных конструкций , фланцевого косого компенсатора соединение
растянутых элементов строительных конструкций, трубопровода со скошенными торцами
Литература которая использовалась для составления заявки на изобретение: Огнестойкий
компенсатор гаситель температурных напряжений для строительных конструкций ,
трубопровода, металлических ферм, трубопроводовс использованием фланцевых соединений,
растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого
трения косого компенсатора
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.
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 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
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 262

263.

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 .
Формула изобретения огнестойкий компенсатор- гаситель
температурных напряжений" МПК F16L 27/2 для фланцевых
демпфирующих крепления, в том числе и косого и традиционного
фланцевого соединение, растянутых элементов строительных
конструкций и трубопровода со скошенными торцами с
упругими демпферами сухого трения
1. Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений, как и
фланцевое соединение, растянутых элементов строительных конструкций ,
трубопровода со скошенными торцами с упругими демпферами сухого
трения, демпфирующего косого компенсатора для строительных
конструкций и магистрального трубопровода , содержащая: фланцевое
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными и не
скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения на
фрикционно-подвижных болтовых соединениях, с одинаковой
жесткостью с демпфирующий элементов при многокаскадном
демпфировании, для термической защиты и сейсмоизоляции строительных
конструкций трубопровода и поглощение сейсмической энергии, в
горизонтальнойи вертикальной плоскости по лини нагрузки, при этом
упругие демпфирующие косые компенсаторы , выполнено в виде фланцевого
соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами
2. Огнестойкий компенсатор - гаситель температурных напряжений,
фланцевое соединение растянутых элементов трубопровода со скошенными и
не скошенными торцами с упругими демпферами сухого трения , повышенной
надежности с улучшенными демпфирующими свойствами, содержащая ,
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 к термическим и температурным колебаниям
при пожаре для строительных конструкций, за счет демпфирующее т
термической эффективности сухого трения при термических и динамических
колебаниях , за счет соединенныя, между собой с помощью фрикционно-
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 263

264.

подвижных соединений с контрольным натяжением фрикци-болтов с тросовой
пружинистой втулкой (гильзы) , расположенных в длинных овальных
отверстиях , с помощью фрикци-болтами с медным упругоплатичном,
пружинистым многослойным, склеенным клином или тросовым пружинистым
зажимом , расположенной в коротком овальном отверстии верха и низа косого
компенсатора для трубопроводов
3. Способ работы огнестойкого компенсатора - гасителя температурных
напряжений, с использованием фланцевого соединение растянутых элементов
трубопровода со скошенными и не скошенными торцами с упругими
демпферами сухого трения, для обеспечения несущей способности при
пожаре и высокой температуре строительных конструкций , трубопровода
на фрикционно -подвижного соединения с высокопрочными фрикциболтами с тросовой втулкой (гильзой), включающий, контактирующие
поверхности которых предварительно обработанные, соединенные на
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.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига при
огнестойком компенсаторе - гасителе температурных напряжений, к
проектному усилию натяжения высокопрочного фрикци-болта с втулкой и
тонкого стального троса в оплетке, диапазоне 0,54-0,60 корректировку
технологии монтажа, сам огнестойкий компенсатор, гаситель
температурных напряжений , с использованием сдвиговой для перемещения
компенсатора, как перемещающегося по линии нагрузки , как косой
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 264

265.

компенсатор или не косого демпфирующего огнестойкий компенсатор , 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
фланцевого перемещающихся, сдвиговых соединение растянутых элементов
строительных конструкции или трубопровода со скошенными торцами с
использованием цинконаполненной грунтовокой ЦВЭС , которая
используется при строительстве мостов https://vmpanticor.ru/publishing/265/2394/ http://docs.cntd.ru/document/1200093425.
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
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 265

266.

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
45
6.4
Приготовление и нанесение протекторной грунтовки ВЖС 83-02-87.
Требования к загрунтованной поверхности. Методы контроля
6.4.1
46
Основные требования по технике безопасности при работе с грунтовкой
ВЖС 83-02-87
6.4.2
Транспортировка и хранение элементов и деталей, законсервированных
грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.5
47
49
Подготовка и нанесение антифрикционного покрытия на опорные 49
поверхности шайб
6.6
Сборка ФПС
49
7
Список литературы
51
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 266

267.

1.
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 812-705-0065 E-mail: stanislav@stroycomplex-5. ru http://www. stroycomplex-5.
ru
У
РЕГЛАМЕНТ
МОНТАЖА АМОРТИЗАТОРОВ СТЕРЖНЕВЫХ ДЛЯ СЕЙСМОЗАЩИТЫ
МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
1. Подготовительные работы
1.1 Очистка верхних поверхностей бетона оголовка опоры и пролетного строения от загрязнений;
1.2. Контрольная съемка положения закладных деталей (фундаментных болтов) в
оголовке опоры и диафрагме железобетонного пролетного строения или отверстий в металле
металлического или сталежелезобетонного пролетного строения с составлением схемы
(шаблона).
1.3. Проверка соответствия положения отверстий для крепления амортизатора к опоре и
к пролетному строению в элементах амортизатора по шаблонам и, при необходимости,
райберовка или рассверловка новых отверстий.
1.4. Проверка высотных и горизонтальных параметров поступившего на монтаж аморти-
затора 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:
6. 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;
7. болты расположены внутри основания и оканчиваются резьбовыми втулками, верхние
торцы которых расположены заподлицо с бетонной поверхностью;
8. 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;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 267

268.

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 инъектируется 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.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 268

269.

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 про-
летные 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 конст-
рукциям 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 смон-
тирован.
2.4. Демонтаж транспортных креплений.
Заместитель генерального директора
Л.А. Ушакова
Согласовано:
Главный инженер проекта
ОАО «Трансмост»
Главный инженер проекта ОАО
«Трансмост»
И.В. Совершаев
И.А. Мурох
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 269

270.

Главный инженер проекта
В.Л. Бобровский
При испытаниях узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части
3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017
году, и использовался альбом "Шарнирные узлы" .
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 270

271.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 271

272.

Более подробно о внедрении в сейсмоопасных районах демпфирующих опор ЛИСИ , для системы
противопожарной защиты трубопроводов на Аляске, изобретенных в СССР №№ 1143895 US ,
1168755 US, 1174616 US дтн ЛИИЖТ А.М.Уздиным внедренных в Армении
Introduction to Pipe Supports Types of Pipe Supports Pipe Supports for Critical Piping Systems. This video
explains the basics of pipe supports, pipe support types, functions, requirements, and supporting
guidelines.Pipe Support Types of Pipe Supports Primary and Secondary pipe Supports Piping Mantra
https://ok.ru/video/3306247162582 https://www.youtube.com/watch?v=U4aUmrOeVbc
https://disk.yandex.ru/i/6fYbE0M9Z1_F8Q https://ok.ru/video/3306263022294
https://disk.yandex.ru/i/TttSRnFkHfIX9g Fire Sprinkler Installation - BCA- Singapore
https://ok.ru/video/3306312764118 https://disk.yandex.ru/i/PcwhOMxy4yD6cQ
Eaton-s TOLCO Seismic Bracing OSHPD Pre-approval(1)
https://ok.ru/video/editor/3306401696470
How to Install Cable Sway Bracing - 4-Way Brace https://ok.ru/video/3306431122134
SB 4 Seismic Bracing Value Proposition https://ok.ru/video/3306475031254
Seismic Cable Bracing Systems - Product Focus https://ok.ru/video/3306504981206
Understanding Pipe Supports Webinar https://ok.ru/video/3306548628182
https://www.youtube.com/watch?v=ygg1X5qI-0w
PIPING THERMAL EXPANSION PIPING FLEXIBILITY - ANCHOR LOCATION PIPING MANTRA
WITH EXAMPLES https://ok.ru/video/editor/3306596797142
How to select spring hanger - for piping engineers https://ok.ru/video/3306645424854
piping support typeisometric pipe drawing support symbolspipe fitter training in hindi
https://ok.ru/video/3306633235158 Организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН :
1022000000824 ИНН ; 2014000780 Президент организации Мажиев Х.Н [email protected]
[email protected] [email protected] (911) 175-84-65, (996) 798-26-54, (921)
962-67-78
Более подробно об использовании изобретений проф дтн ЛИИЖТа
А.М.Уздина за рубежом https://ppt-online.org/1045087 https://ppt-online.org/1045088
https://ppt-online.org/1045089 https://ppt-online.org/1014767
https://ppt-online.org/1045091 https://ppt-online.org/1045092
https://ppt-online.org/1045090
см. зарубежный опыт использования демпфирующего компенсатора для
трубопроводов : https://www.manualslib.com/manual/794138/Man-BAndwS80me-C7.html?page=131
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 272

273.

https://www.eaton.com/us/en-us/products/support-systems/fire-protectionsolutions/tolco-seismic-update.html
http://itpny.net/products-seismic-attachments.html https www eaton.com/us/enus/products/support-systems/fire-protection-solutions/tolco-seismic-update.html
https://www.eaton.com/us/en-us/products/support-systems/fire-protectionsolutions.html
https://www.eaton.com/us/en-us/products/support-systems/bl-transition.html
https://www.eaton.com/us/en-us/products/support-systems.html
https://www.eaton.com/us/en-us/products/support-systems/seismicbracing/seismic-bracing-and-fire-protection-resources.html
http://itpny.net/products.html
http://www.swillistonsales.com/manufacturers/eaton-b-line-series
http://itpny.net/products-seismic-attachments.html https://www.eaton.com/us/enus/products/support-systems/seismic-bracing/fig--3000.html
https://www.rilco.com/products/vibration-control-sway-braces
http itpny.net/products-seismic-attachments.html http www
swillistonsales.com/manufacturers/eaton-b-line-series
Испытание на сейсмостойкость в ПК SCAD демпфирующего
компенсатора для трубопроводов https://piter.tv/video_clip/19686/
https://disk.yandex.ru/d/m-e--HxD_oNWqw
https://ppt-online.org/1044577
При испытаниях узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части
3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017
году и использвались Рекомендации : .
РЕКОМЕНДАЦИИ
по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных
строительных конструкций
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 273

274.

УТВЕРЖДАЮ:
Главный инженер ЦНИИПроектстальконструкции им.Мельникова В.В.Ларионов 14 сентября
1988 г.
Директор ВНИПИ Промстальконструкция В.Г.Сергеев 13 сентября 1988 г.
Настоящие рекомендации составлены в дополнение к главам СНиП II-23-81*, СНиП III-18-75
и СНиП 3.03.01-87. С изданием настоящих рекомендаций отменяется "Руководство по
проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с
поясами из широкополочных двутавров" (ЦНИИПроектстальконструкция, 1982).
_______________
На территории Российской Федерации действует ГОСТ 23118-99. - Примечание изготовителя
базы данных.
Фланцевые соединения стальных строительных конструкций - наиболее эффективный вид
болтовых монтажных соединений, их применение в конструкциях одно- и многоэтажных зданий и
сооружений позволяет существенно повысить производительность труда и сократить сроки монтажа
конструкций.
В рекомендациях изложены требования к качеству материала фланцев и высокопрочных
болтов, основные положения по конструированию и расчету фланцевых соединений, особенности
технологии изготовления и монтажа конструкций с фланцевыми соединениями.
При составлении рекомендаций использованы результаты экспериментально-теоретических
исследований, выполненных во ВНИПИ Промстальконструкция, ЦНИИПроектстальконструкции им.
Мельникова, а также другие отечественные и зарубежные материалы по исследованиям фланцевых
соединений.
Рекомендации разработаны ВНИПИ Промстальконструкция (кандидаты техн. наук
В.В.Каленов, В.Б.Глауберман, инж. В.Д.Мартынчук, А.Г.Соскин; ЦНИИПроектстальконструкцией
им. Мельникова (канд. техн. наук И.В.Левитанский, доктор техн. наук И.Д.Грудев, канд. техн. наук
Л.И.Гладштейн, инж. О.И.Ганиза) и ВНИКТИСтальконструкцией (инж. Г.В.Тесленко).
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Настоящие рекомендации разработаны в развитие глав СНиП II-23-81*, СНиП III-18-75 в
части изготовления и СНиП 3.03.01-87 в части монтажа конструкций, а также в дополнение к ОСТ
36-72-82 "Конструкции строительные стальные. Монтажные соединения на высокопрочных болтах.
Типовой технологический процесс".
Рекомендации следует соблюдать при проектировании, изготовлении и монтажной сборке
фланцевых соединений (ФС) несущих стальных строительных конструкций производственных
зданий и сооружений, возводимых в районах с расчетной температурой минус 40 °С и выше.
Рекомендации не распространяются на ФС стальных строительных конструкций:
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 274

275.

эксплуатируемых в сильноагрессивной среде;
воспринимающих знакопеременные нагрузки, а также многократно действующие
подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов 10 и более при
коэффициенте асимметрии напряжений в соединяемых элементах
.
1.2. ФС элементов стальных конструкций, подверженных растяжению, изгибу или их
совместному действию, следует выполнять только с предварительно напряженными
высокопрочными болтами. Такие соединения могут воспринимать местные поперечные усилия за
счет сопротивления сил трения между контактирующими поверхностями фланцев от
предварительного натяжения болтов и наличия "рычажных усилий".
1.3. ФС элементов стальных конструкций, подверженных сжатию или совместному действию
сжатия с изгибом при однозначной эпюре сжимающих напряжений в соединяемых элементах (в
дальнейшем ФС сжатых элементов), следует выполнять на высокопрочных болтах без
предварительного их натяжения, затяжкой болтов стандартным ручным ключом. Такие соединения
могут воспринимать сдвигающие усилия за счет сопротивления сил трения между контактирующими
поверхностями фланцев, возникающих от действия усилий сжатия соединяемых элементов.
1.4. В рекомендациях приведены сортаменты ФС растянутых элементов открытого профиля широкополочные двутавры и тавры, парные уголки, замкнутого профиля - круглые трубы,
изгибаемых элементов из широкополочных двутавров, которые следует, как правило, применять при
проектировании, изготовлении и монтаже стальных строительных конструкций.
1.5. ФС следует изготавливать в заводских условиях, обеспечивающих требуемое качество, в
соответствии с требованиями, изложенными в разделе 6 настоящих рекомендаций, а также с учетом
положительного опыта освоенной технологии изготовления ФС Белгородским, Кулебакским,
Череповецким заводами металлоконструкций Минмонтажспецстроя СССР и Восточно-Сибирским
заводом металлоконструкций (г.Назарово) Минэнерго СССР.
1.6. Материалы рекомендаций составлены на основе экспериментально-теоретических
исследований,
выполненных
в
1981-1987
гг.
во
ВНИПИ
Промстальконструкция,
ЦНИИПроектстальконструкции им. Мельникова и ВНИИКТИСтальконструкции. В рекомендациях
отражен опыт внедрения ФС, выполненных в соответствии с "Руководством по проектированию,
изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из
широкополочных двутавров" (ЦНИИПроектстальконструкция, 1982).
2. МАТЕРИАЛЫ
2.1. Металлопрокат для элементов конструкций с ФС следует применять в соответствии с
требованиями главы СНиП II-23-81*, постановления Государственного строительного комитета
СССР от 21 ноября 1986 г. N 28 о сокращенном сортаменте металлопроката в строительных
стальных конструкциях и приказа Министерства монтажных и специальных строительных работ
СССР от 28 января 1987 г. N 34 "О мерах, связанных с утверждением сокращенного сортамента
металлопроката для применения в строительных стальных конструкциях".
Основные профили для элементов конструкций с ФС: сталь уголковая равнополочная по ГОСТ
8509-72, балки двутавровые по ГОСТ 8239-72* , балки с параллельными гранями полок по ГОСТ
26020-83, швеллер горячекатаный по ГОСТ 8240-72* , сталь листовая по ГОСТ 19903-74*, профили
гнутые замкнутые сварные, квадратные и прямоугольные по ТУ 36-2287-80, электросварные
прямошовные трубы по ГОСТ 10704-76 и горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732-78* (для
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 275

276.

сооружений объектов связи).
______________
На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97 и ГОСТ
10704-91, соответственно. - Примечание изготовителя базы данных.
2.2. Для фланцев элементов стальных конструкций, подверженных растяжению, изгибу или
их совместному действию, следует применять листовую сталь по ГОСТ 19903-74* марок 09Г2С-15
по ГОСТ 19282-73
и 14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 с гарантированными механическими
свойствами в направлении толщины проката.
______________
Редакция пункта 2.2 с учетом дополнений и изменений.
На территории Российской Федерации действует ГОСТ 19281-89., здесь и далее по тексту. Примечание изготовителя базы данных.
2.3. Фланцы могут быть выполнены из других марок низколегированных сталей,
предназначенных для строительных стальных конструкций по ГОСТ 19282-73, при этом сталь
должна удовлетворять следующим требованиям:
______________
Редакция пункта 2.3 с учетом дополнений и изменений.
категория качества стали - 12;
относительное сужение стали в направлении толщины проката
для одного из трех образцов
%.
%, минимальное
Проверку механических свойств стали в направлении толщины проката осуществляет завод
строительных стальных конструкций по методике, изложенной в приложении 8.
2.4. Фланцы сжатых элементов стальных конструкций следует изготавливать из листовой стали
по ГОСТ 19903-74*.
2.5. Качество стали для фланцев (внутренние расслои, грубые шлаковые включения и т.п.)
должно удовлетворять требованиям, указанным в табл.1.
______________
Редакция пункта 2.5 с учетом дополнений и изменений.
Таблица 1
Зона дефектоскопии
Характеристика дефектов
Площадь дефекта, см
минимального
учитываемого
Допустимая
частота
дефекта
Максимальная
допустимая
длина дефекта
Минимальное
допустимое
расстояние между
дефектами
максимального
допустимого
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 276

277.

см
Площадь листов фланцев
0,5
1,0
10 м
4
10
Прикромочная зона
0,5
1,0
3м
4
10
Примечания: 1. Дефекты, расстояния между краями которых меньше протяженности
минимального из них, оцениваются как один дефект.
2. По
усмотрению
завода
строительных
стальных
конструкций
разрешается
дефектоскопический контроль материала фланцев производить только после приварки их к
элементам конструкций.
Контроль качества стали методами ультразвуковой дефектоскопии осуществляет завод
строительных стальных конструкций.
2.6. Для ФС следует применять высокопрочные болты М20, М24 и М27 из стали 40Х "Селект"
климатического исполнения ХЛ с временным сопротивлением не менее 1100 МПа (110 кгс/мм ), а
также высокопрочные гайки и шайбы к ним по ГОСТ 22353-77* - ГОСТ 22356-77**.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52644-2006, здесь и далее по тексту;
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52643-2006, здесь и далее по
тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Допускается применение высокопрочных болтов, гаек и шайб к ним из стали других марок.
Геометрические и механические характеристики таких болтов должны отвечать требованиям ГОСТ
22353-77, ГОСТ 22356-77 - для болтов исполнения ХЛ; гаек и шайб - ГОСТ 22354-77* - ГОСТ 2235677. Применение таких болтов в ФС каждого конкретного объекта должно быть согласовано с
проектной организацией-автором.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52645-2006. - Примечание
изготовителя базы данных.
2.7. Для механизированной сварки ФС следует применять сплошную сварочную проволоку по
ГОСТ 2246-70 или порошковую проволоку ПП-АН8 по ТУ 14-4-1059-80.
2.8. Фасонки, ужесточающие фланцы (ребра жесткости), следует выполнять из стали тех же
марок, что и основные соединяемые профили.
3. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И УСИЛИЯ
3.1. Расчетные сопротивления стали соединяемых элементов, фланцев, сварных швов и
коэффициенты условий работы следует принимать в соответствии с указаниями главы СНиП II-2381*.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 277

278.

3.2. Расчетное усилие растяжения
болтов ФС следует принимать равным:
,
где
- расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;
- нормативное сопротивление стали болтов;
- площадь сечения болта нетто.
3.3. Расчетное усилие предварительного натяжения
болтов ФС следует принимать равным:
.
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
4.1. ФС в зависимости от характера внешних воздействий могут состоять из участков,
подверженных воздействию растяжения или сжатия. Растянутые участки фланцев передают внешние
усилия через предварительно натянутые пакеты "фланец-болт", сжатые - через плотное касание
фланцев.
4.2. Сварные швы фланца с присоединяемым профилем следует выполнять угловыми без
разделки кромок.
В обоснованных случаях может быть допущена сварка с разделкой кромок.
4.3. Для ФС элементов стальных конструкций следует применять высокопрочные болты
диаметром 24 мм (М24); использование болтов М20 и М27 следует допускать в тех случаях, когда
постановка болтов М24 невозможна или нерациональна.
4.4. При конструировании ФС, как правило, следует применять следующие сочетания диаметра
болтов и толщин фланцев:
Диаметр болта
Толщина фланца, мм
М20
20
М24
25
М27
30
Толщина фланцев проверяется расчетом в соответствии с указаниями раздела 5.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 278

279.

4.5. Болты растянутых участков фланцев разделяют на болты внутренних зон, ограниченных
стенками (полками профиля, ребрами жесткости) с двух и более сторон, и болты наружных зон,
ограниченных с одной стороны (рис.1); характер работы и расчет ФС в этих зонах различны.
Рис.1. Схемы фланцевых соединений растянутых элементов открытого профиля:
а - ФС элементов из широкополочных тавров; б - ФС элементов из парных уголков
4.6. Болты растянутых участков фланцев следует располагать по возможности равномерно по
контуру и как можно ближе к элементам присоединяемого профиля, при этом (см. рис.1):
,
,
,
где - наружный диаметр шайбы;
- номинальный диаметр резьбы болта;
- ширина фланца, приходящаяся на
-ый болт наружной зоны;
- катет углового шва.
Если по конструктивным особенностям ФС
, то в расчетах на прочность ФС
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 279

280.

(раздел 5) величину
принимают равной
.
4.7. При конструировании ФС элементов, подверженных воздействию центрального
растяжения, болты следует располагать безмоментно относительно центра тяжести присоединяемого
профиля с учетом неравномерности распределения внешних усилий между болтами наружной и
внутренней зон (раздел 5, табл.2).
Если такое расположение болтов невозможно, то несущую способность ФС определяют с
учетом действия местного изгибающего момента.
4.8. Конструктивная схема соединяемых элементов (полуфермы, рамные конструкции и др.)
должна обеспечивать возможность свободной установки и натяжения болтов, в том числе
выполнения контроля усилий натяжения болтов согласно п.7.13.
4.9. Если несущая способность сварных швов присоединения профиля к фланцу недостаточна
для передачи внешних силовых воздействий или необходимо повысить несущую способность
растянутых участков ФС без увеличения числа болтов или толщины фланцев, последние следует
усиливать ребрами жесткости (рис.1 и 2).
Рис.2. Схемы фланцевых соединений растянутых элементов замкнутого профиля:
а - ФС элементов из круглых труб; б - ФС элементов из гнутосварных профилей
Толщина ребер жесткости не должна превышать 1,2 толщины элементов основного профиля,
длина должна быть не менее 200 мм. Ребра жесткости следует располагать так, чтобы концентрация
напряжений в сечении основных профилей была минимальной.
Ребра жесткости могут быть использованы для крепления связей, путей подвесного транспорта
и т.п.
4.10. В поясах ферм, где к узлу ФС примыкают раскосы решетки фермы, несущая способность
ФС должна удовлетворять суммарному усилию в узле, а не усилию в смежной панели пояса.
4.11. Для обеспечения требуемой жесткости ФС, подверженных изгибу (рамные ФС), следует
строго соблюдать требования точности изготовления и монтажа ФС, изложенные в разделах 6 и 7
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 280

281.

настоящих рекомендаций.
При выполнении таких соединений следует, как правило, предусматривать следующие меры:
на растянутых участках ФС применять фланцы увеличенной толщины;
на сжатых участках устанавливать дополнительное количество болтов с предварительным их
натяжением в соответствии с указаниями п.1.2.
Если такие или подобные им меры по обеспечению требуемой жесткости ФС не
предусмотрены, расчетные рамные моменты следует снижать до 15%.
4.12. ФС элементов двутаврового сечения, подверженных воздействию центрального
растяжения, следует выполнять, кроме случаев, отмеченных в п.4.9, без ребер жесткости.
Рекомендуемый сортамент ФС этого типа (приложение 1) с фланцами толщиной 25-40 мм включает
в себя профили от 20Ш1 до 30Ш2 и от 20К1 до 30К2, расчетные продольные усилия 1593-3554 кН
(163-363 тс).
С целью унификации при расчете каждого ФС использованы максимальные расчетные
сопротивления стали данного типоразмера профиля.
4.13. ФС элементов парного уголкового сечения, подверженных воздействию центрального
растяжения, следует выполнять с фасонками для обеспечения необходимой несущей способности
сварных швов. Рекомендуемый сортамент ФС этого типа (приложение 2) с фланцами толщиной 2040 мм включает профили от 100х7 до 180х12, расчетные продольные усилия 957-2613 кН (98-266 тс).
При расчете каждого ФС использованы максимальные расчетные сопротивления стали данного
типоразмера профиля.
Для ФС элементов из парных уголков 180х11 и 180х12 применены высокопрочные болты М27.
4.14. ФС элементов таврового сечения, подверженных воздействию центрального растяжения,
следует выполнять, кроме случаев, отмеченных в п.4.9, без ребер жесткости. Рекомендуемый
сортамент ФС этого типа (приложение 3, табл.1 и 2) включает в себя профили от 10Шт1 до 20Шт3,
расчетные продольные усилия 800-2681 кН (81-273 тс).
При расчете каждого ФС использованы максимальные расчетные сопротивления стали тавров
данных типоразмеров.
Для ФС элементов из тавра 20Шт применены высокопрочные болты М27.
4.15. ФС элементов из круглых труб, подверженных воздействию центрального растяжения,
следует выполнять, как правило, со сплошными фланцами и ребрами жесткости в количестве не
менее 3 шт. Ширина ребер определяется разностью радиусов фланцев и труб, длина - не менее 1,5
диаметра трубы (см. рис.2).
Рекомендуемый сортамент ФС этого типа (приложение 4) включает в себя электросварные
прямошовные и горячедеформированные трубы размерами от 114х2,5 до 377х10, расчетные
продольные усилия 630-3532 кН (64-360 тс).
Материал труб - малоуглеродистая и низколегированная сталь с расчетными
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 281

282.

сопротивлениями
МПа, болты высокопрочные М20, М24 и М27.
Для ФС элементов из круглых труб, выполненных из малоуглеродистой стали, допустимо
применение сплошных фланцев без ребер жесткости при условии выполнения сварных швов
равнопрочными этим элементам и экспериментальной проверки натурных ФС данного типа.
4.16. ФС элементов из гнутосварных профилей прямоугольного или квадратного сечений,
подверженных воздействию центрального растяжения, следует выполнять со сплошными фланцами
и ребрами жесткости, расположенными, как правило, вдоль углов профиля (см. рис.2). Ширина ребер
определяется размерами фланца и профиля, длина - не менее 1,5 высоты меньшей стороны профиля.
Если между ребрами жесткости будет размещено более двух болтов или ребра жесткости будут
установлены не только вдоль углов профиля, то ФС элементов из гнутосварных профилей данного
типа могут быть применены только после экспериментальной проверки натурных соединений
данного типа.
4.17. ФС элементов из прокатных широкополочных или сварных двутавров, подверженных
воздействию изгиба, следует выполнять, как правило, со сплошными фланцами с постановкой ребра
жесткости на растянутом поясе в плоскости стенки двутавра. При необходимости увеличения
количества болтов и ширины фланцев соответствующее уширение поясов двутавров следует
осуществлять за счет приварки дополнительных фасонок (рис.3, а).
Рис.3. Схемы фланцевых соединений изгибаемых элементов из прокатных или сварных
двутавров
Рекомендуемый сортамент ФС этого типа (приложение 5) включает в себя профили от 26Б1 до
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 282

283.

100Б2 и от 23Ш1 до 70Ш2 с несущей способностью 127-2538 кН·м (13-259 тс·м). Несущая
способность ФС на изгиб для данного типа соединения и данного типоразмера двутавра определена
из условия прочности фланца, болтов и сварных швов соединения, воспринимающих данный
изгибающий момент.
Для этого типа соединений предусмотрено применение высокопрочных болтов М24 и М27.
4.18. ФС элементов из прокатных широкополочных или сварных двутавров, подверженных
воздействию изгиба, возможно выполнять со сплошными фланцами, высота которых не превышает
высоты двутавра (см. рис.3, б). Такие соединения следует применять, если расчетный момент в
рамных соединениях ниже несущей способности двутавров на изгиб.
При необходимости уменьшения количества болтов или увеличения жесткости растянутых
участков ФС допустимо применять составные фланцы, увеличивая их толщину на растянутом
участке до 36-40 мм (см. рис.3, в).
Если изгибающий момент в рамных соединениях превышает несущую способность двутавра на
изгиб, следует предусматривать устройство вутов (см. рис.3, г).
ФС указанных типов следует проектировать в соответствии с указаниями настоящих
рекомендаций.
4.19. Для ФС элементов, подверженных воздействию сжатия, когда непредусмотренные
проектом (КМ) эксцентриситеты передачи продольных усилий недопустимы, необходимо строго
выполнять требования по точности изготовления и монтажа ФС, изложенные в разделах 6 и 7
настоящих рекомендаций. В таких соединениях следует предусматривать также установку болтов с
суммарным предварительным натяжением, равным расчетному усилию сжатия в соединяемых
элементах.
4.20. ФС элементов, подверженных центральному растяжению, следует, как правило,
применять для передачи усилий (кН), не превышающих для элементов из:
парных уголков - 3000;
одиночных уголков - 1900;
широкополочных двутавров и круглых труб - 3500;
широкополочных тавров и прямоугольных труб - 2500.
ФС сварных или прокатных двутавров, подверженных изгибу или совместному действию
изгиба и растяжения, следует, как правило, применять, если суммарное растягивающее усилие,
воспринимаемое ФС от растянутой зоны присоединяемого элемента, не превышает 3000 кН.
5. РАСЧЕТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
5.1. ФС элементов стальных конструкций следует проверять расчетами на:
прочность болтов;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 283

284.

прочность фланцев на изгиб;
прочность соединений на сдвиг;
прочность сварных швов соединения фланца с элементом конструкции.
5.2. Методы расчета следует применять только для ФС, конструктивная форма которых
отвечает требованиям раздела 4.
5.3. Предельное состояние ФС определяют следующие yсловия:
усилие в наиболее нагруженном болте, определенное с учетом совместной работы болтов
соединения, не должно превышать расчетного усилия растяжения болта;
изгибные напряжения во фланце не должны превышать расчетных сопротивлений стали
фланца по пределу текучести.
5.4. Расчет прочности ФС элементов открытого профиля, подверженных центральному
растяжению.
Количество болтов внутренней зоны
определяет конструктивная форма соединения.
Количество болтов наружной зоны предварительно назначают из условия:
,
где
(1)
- внешняя нагрузка на соединение;
- предельное внешнее усилие на один болт внутренней зоны, равное 0,9
- предельное внешнее усилие на один болт наружной зоны, равное
;
;
- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение внешней нагрузки между
болтами внутренней и наружной зон, определяемый по табл.2.
Таблица 2
Диаметр болта
Толщина фланца, мм
Соотношение внешних усилий на один болт внутренней и
наружной зон
М20
16
2,5
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 284

285.

М24
М27
20
1,7
25
1,4
30
1,2
20
2,6
25
1,8
30
1,5
40
1,1
25
2,1
30
1,7
40
1,2
Прочность фланца и болтов, относящихся к внутренней зоне, следует считать
обеспеченной, если: болты расположены в соответствии с указаниями п.4.6, толщина
фланца составляет 20 мм и выше, а усилие на болт от действия внешней нагрузки не
превышает величины
.
5.5. При расчете на прочность болтов и фланца, относящихся к наружной зоне,
выделяют отдельные участки фланцев, которые рассматривают как Т-образные (см. рис.1)
шириной
.
Прочность ФС следует считать обеспеченной, если
,
где
- расчетное усилие растяжения, воспринимаемое ФС, определяемое по формулам
если
если
(2)
,
(3)
,
(4)
;
;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 285

286.

где
,
,
- расчетное усилие на болт, определяемое из условия прочности соединения по болтам;
- расчетное усилие на болт, определяемое из условия прочности фланца на изгиб.
,
(5)
где
- коэффициент, зависящий от безразмерного параметра жесткости болта
определяемый по табл.3 или по формуле:
,
;
(6)
;
(7)
,
где
,
(8)
,
- параметр, определяемый по табл.4 или из уравнения
,
(9)
- ширина фланца, приходящаяся на один болт наружной зоны
участка фланца;
-го Т-образного
где
- толщина фланца;
- расстояние от оси болта до края сварного шва
-го Т-образного участка фланца.
Таблица 3
0,02
0,04
0,06 0,08
0,1
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
8,0
10
15
0,907 0,836 0,79 0,767 0,744 0,67 0,602 0,561 0,53 0,509 0,467 0,438 0,41 0,396 0,367 0,34 0,325 0,296 0,27 0,232
6
3
2
5
4
3
Таблица 4
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 286

287.

Параметр
при
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,7
3,0
4,0
5,0
0,02
3,252
2,593
2,221
1,986
1,826
1,710
1,586
1,499
1,333
1,250
0,06
2,960
2,481
2,171
1,962
1,812
1,702
1,582
1,497
1,333
1,250
0,1
2,782
2,398
2,130
1,939
1,799
1,694
1,578
1,494
1,332
1,249
0,5
2,186
2,036
1,908
1,776
1,711
1,636
1,545
1,475
1,327
1,248
1,0
1,949
1,860
1,780
1,707
1,643
1,586
1,514
1,454
1,321
1,246
2,0
1,757
1,704
1,653
1,607
1,564
1,524
1,470
1,424
1,312
1,242
3,0
1,660
1,621
1,584
1,548
1,515
1,483
1,440
1,402
1,303
1,238
4,0
1,599
1,568
1,537
1,508
1,480
1,454
1,417
1,384
1,296
1,235
5,0
1,555
1,529
1,503
1,478
1,454
1,431
1,399
1,370
1,289
1,232
6,0
1,522
1,498
1,476
1,454
1,433
1,413
1,384
1,357
1,283
1,230
8,0
1,473
1,454
1,436
1,418
1,401
1,384
1,360
1,337
1,273
1,224
10
1,438
1,422
1,406
1,391
1,377
1,362
1,341
1,322
1,264
1,219
15
1,381
1,369
1,358
1,346
1,335
1,324
1,308
1,293
1,247
1,210
Примеры расчета и проектирования соединений элементов, подверженных растяжению,
приведены в приложении 6.
5.6. Расчет ФС элементов открытого профиля, подверженных изгибу и совместному действию
изгиба и растяжения.
Максимальные и минимальные значения нормальных напряжений в присоединяемом
профиле
от действия изгиба и продольных сил определяют в плоскости его соединения с
фланцем по формуле*:
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 287

288.

,
где
и
(10)
- изгибающий момент и продольное усилие, воспринимаемые ФС;
- момент сопротивления сечения присоединяемого профиля;
- площадь поперечного сечения присоединяемого профиля.
_______________
* При расчете
можно пренебречь.
с целью упрощения наличием ребер, ужесточающих фланец,
Усилия в поясах присоединяемого профиля
определяют по формуле
,
где
- площадь поперечного сечения пояса
или
(11)
(рис.4);
- площадь поперечного сечения участка стенки в зоне болтов растянутого
пояса;
;
;
- толщина стенки,
обозначения приведены на рис.4.
полок
и
высота
присоединяемого
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
профиля;
остальные
Всего листов 556
Лист 288

289.

Рис.4. Схема к расчету фланцевых соединений изгибаемых элементов из двутавров
Усилия в растянутой части стенки присоединяемого профиля определяют по формуле
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 289

290.

при
,
при
где
,
;
(12)
,
,
.
Прочность ФС считается обеспеченной, если:
при
,
(13)
;
при
,
(14)
,
где
- расчетное усилие, воспринимаемое болтами растянутого пояса
при наличии ребра жесткости (см. рис.4)
, равное:
;
(15)
при симметричном расположении болтов относительно пояса
;
(16)
;
(17)
при отсутствии ребра жесткости
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 290

291.

при отсутствии болтов ряда
;
(18)
- расчетное усилие, воспринимаемое болтами растянутой части стенки, равное:
;
(19)
- расчетное усилие, воспринимаемое болтами растянутого пояса
, равное:
при наличии ребра жесткости
;
(20)
;
(21)
при отсутствии ребра жесткости
при отсутствии болтов ряда
;
(22)
- расчетное усилие на болт наружной зоны
-го Т-образного участка фланца
растянутого пояса или стенки, определяемое по формулам (2)-(9) в соответствии с указаниями п.5.5;
- число болтов наружной зоны растянутого пояса
;
- число болтов наружной зоны растянутого пояса
;
- число рядов болтов растянутой части стенки;
;
;
;
;
;
- коэффициент, равный 0,8 для
случаях 1,0.
400 мм, 0,9 для
мм, в остальных
Пример расчета фланцевого соединения изгибаемых элементов приведен в приложении 7.
5.7. Расчет прочности ФС элементов замкнутого профиля, подверженных центральному
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 291

292.

растяжению.
Прочность соединения, конструктивная форма которого отвечает требованиям раздела 4,
следует считать обеспеченной, если
мм,
,
где
(23)
- количество болтов в соединении;
- коэффициент, значение которого следует принимать по табл.5.
Таблица 5
Диаметр болта, мм
Толщина фланца, мм
М20
0,85
М24
0,8
0,85
М27
0,8
0,85
5.8. Прочность ФС растянутых элементов открытого и замкнутого профилей на
действие местной поперечной силы
следует проверять по формуле
,
(24)
где - количество болтов наружной зоны для ФС элементов открытого профиля и количество
болтов для ФС элементов замкнутого профиля;
- контактные усилия, принимаемые равными 0,1
для ФС элементов замкнутого
профиля, а для элементов открытого профиля определяемые по формуле
;
(25)
- расчетное усилие на болт, определяемое по формуле (5) в соответствии с указаниями
п.5.5;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 292

293.

- коэффициент трения соединяемых поверхностей фланцев, принимаемый в соответствии с
указаниями п.11.13* главы СНиП II-23-81*.
При отсутствии местной поперечной силы в расчет вводится условное значение
.
5.9. Прочность ФС сжатых элементов открытого и замкнутого профилей, а также ФС
изгибаемых элементов открытого профиля на действие сдвигающих сил
следует проверять
по формуле
,
(26)
где
- усилие сжатия в ФС от действия внешней нагрузки, для ФС изгибаемых элементов
определяемое по формуле
,
(27)
где
- усилие растяжения или сжатия в присоединяемом элементе от действия внешней
нагрузки.
5.10. Расчет прочности сварных швов соединения фланца с элементом конструкции следует
выполнять в соответствии с требованиями главы СНиП II-23-81* с учетом глубины проплавления
корня шва на 2 мм по трем сечениям (рис.5):
Рис.5. Схемы расчетных сечений сварного соединения (сварка механизированная):
1 - сечение по металлу шва; 2 - сечение по металлу границы сплавления с профилем; 3 сечение по металлу границы сплавления с фланцем
по металлу шва (сечение 1)
;
(28)
по металлу границы сплавления с профилем (сечение 2)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 293

294.

;
(29)
по металлу границы сплавления с фланцем в направлении толщины проката (сечение 3)
,
где
(30)
- расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;
- коэффициенты:
=0,7;
принимается по табл.34* главы СНиП II-23-81*;
- коэффициенты условий работы шва;
- коэффициент условий работы сварного соединения,
=1,0;
- расчетные сопротивления угловых швов срезу (условному) по металлу шва и
металлу границы сплавления с профилем соответственно, принимаются по табл.3 главы СНиП II-2381*;
- расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины фланца, принимается
по табл.1* главы СНиП II-23-81*.
6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Материал и обработка деталей ФС
6.1. Качество проката, применяемого для изготовления фланцев в соответствии с требованиями
п.2.2, должно быть гарантировано сертификатом завода - поставщика проката.
Завод строительных стальных конструкций (в дальнейшем завод-изготовитель) обязан
маркировать каждый фланец с указанием марки стали, номера сертификата завода - поставщика
проката, номера плавки, номера приемного акта завода - изготовителя конструкций.
Маркировку следует выполнять металлическими клеймами на поверхности фланца в месте,
доступном для осмотра после монтажа конструкций. Глубина клеймения не должна превышать 0,5
мм. Место для клейма должно быть указано в чертежах КМ.
6.2. При входном контроле проката, применяемого для изготовления фланцев, следует
проверить соответствие данных сертификата требованиям, предъявляемым к качеству этого проката.
При отсутствии сертификата завод-изготовитель должен проводить испытания проката с целью
определения требуемых механических свойств и химического состава, определяющих качество
проката. При этом проверку механических свойств стали в направлении толщины проката следует
проводить по методике, приведенной в приложении 8. Контроль качества стали фланцев методами
ультразвуковой дефектоскопии следует выполнять в соответствии с указаниями п.2.4.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 294

295.

6.3. Заготовку фланцев следует выполнять машинной термической резкой.
6.4. Заготовку элементов, присоединяемых к фланцам, следует выполнять машинной
термической резкой или механическим способом (пилы, отрезные станки). При применении ручной
термической резки торцы элементов должны быть затем обработаны механическим способом
(например, фрезеровкой).
6.5. Отклонения размеров фланцев, отверстий под болты и элементов, соединяемых с фланцем,
должны удовлетворять требованиям, изложенным в табл.6.
Таблица 6
Контролируемый параметр
Предельное отклонение
1. Отклонения торца присоединяемого к
фланцу элемента
0,002
, где
- высота и ширина сечения элемента. Максимальный зазор между
фланцем и торцом присоединяемого элемента не должен превышать 2 мм
2. Шероховатость торцевой поверхности
элемента, присоединяемой к фланцу
320, допускаются отдельные "выхваты" глубиной не более 1 мм в количестве 1
шт. на длине 100 мм
3. Отклонение габаритных размеров фланца
±2,0 мм
4. Разность диагоналей фланца
±3,0 мм
5. Отклонение центров отверстий в пределах
группы
±1,5 мм
6. Отклонение диаметра отверстия
+0,5 мм
6.6. Отверстия во фланцах следует выполнять сверлением. Заусенцы после сверления должны
быть удалены.
Сборка и сварка ФС
6.7. Сборку элементов конструкций с фланцевыми соединениями следует производить только
в кондукторах.
6.8. В кондукторе фланец следует фиксировать и крепить к базовой поверхности не менее чем
двумя пробками и двумя сборочными болтами.
6.9. Базовые поверхности кондукторов должны быть фрезерованы. Отклонение тангенса угла
их наклона не должно превышать 0,0007 в каждой из двух плоскостей.
6.10. ФС следует сваривать только после проверки правильности их сборки. Сварные швы
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 295

296.

следует выполнять механизированным способом с применением материалов, указанных в п.2.7, и
проплавлением корня шва не менее 2 мм.
6.11. Технология сварки должна обеспечивать минимальные сварочные деформации фланцев.
6.12. После выполнения сварных швов ФС сварщик должен поставить свое клеймо, место
расположения которого должно быть указано в чертежах КМ.
6.13. После выполнения сварки внешние поверхности фланцев должны быть отфрезерованы.
Толщина фланцев после фрезеровки должна быть не менее указанной в чертежах КМД.
Запрещается осуществлять наклон соединяемых элементов за счет изменения толщины фланца
(клиновидности).
6.14. Точность изготовления отправочных
соответствовать требованиям, изложенным в табл.7.
элементов
конструкций
с
ФС
должна
Таблица 7
Контролируемый параметр
1. Тангенс угла отклонения фрезерованной поверхности фланцев
Предельное отклонение
Не более 0,0007
2. Зазор между внешней плоскостью фланца и ребром стальной
линейки
0,3 мм
3. Отклонение толщины фланца (при механической обработке
торцевых поверхностей)
±0,02
4. Смещение фланца от проектного положения относительно осей
сечения присоединяемого элемента
±1,5 мм
5. Отклонение длины элемента с ФС
0; -5,0 мм
6. Совпадение отверстий в соединяемых фланцах при контрольной
сборке
Калибр диаметром, равным номинальному диаметру болта,
должен пройти в 100% отверстий
Грунтование и окраска
6.15. При отсутствии специальных указаний в чертежах КМ фланцы должны быть
огрунтованы и окрашены теми же материалами и способами, что и конструкция в целом.
Контроль качества ФС
6.16. Контрольную сборку элементов конструкций с ФС следует проводить в объеме не менее
10% общего количества, но не менее 4 шт. взаимно соединяемых элементов.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 296

297.

Обязательной контрольной сборке подлежат первые и последние номера элементов в
соответствии с порядковым номером изготовления.
6.17. В процессе выполнения работ по сварке ФС следует контролировать:
квалификацию сварщиков в соответствии с правилами предприятия, изготавливающего
конструкции;
качество сварочных материалов в соответствии с действующими стандартами и паспортами
изделий;
качество подготовки и сборки деталей под сварку в соответствии с главой СНиП III-18-75,
раздел 1 и настоящими рекомендациями;
качество сварных швов в соответствии со СНиП III-18-75: в соединениях сжатых элементов по
поз.1.2 табл.3 раздела 1, в соединениях растянутых и изгибаемых элементов категории швов сварных
соединений 1 по поз.3 табл.41 и поз.1, 2, 3 табл.42 разд.9; а также в соответствии с ГОСТ 14771-76 и
требованиями пп.6.10 и 6.11 настоящих рекомендаций.
6.18. 100-процентному контролю следует подвергать параметры, указанные в пп.1, 2 табл.6 и
пп.1-6 табл.7 настоящих рекомендаций, а также наличие и правильность маркировки и клейма
сварщиков на фланце.
6.19. Фланцы после их приварки к соединяемым элементам следует подвергать 100процентному контролю ультразвуковой дефектоскопией. Результаты контроля должны
удовлетворять требованиям п.2.5 настоящих рекомендаций.
6.20. При отправке конструкций с ФС завод-изготовитель кроме документации,
предусмотренной п.1.22 главы СНиП 3.03.01-87, должен представить копию сертификата,
удостоверяющего качество стали фланцев, а также документы о контроле качества сварных
соединений. Если фланцы изготовлены из марок стали, отличных от указанных в п.2.2, заводизготовитель должен представить документы о качестве проката, применяемого для фланцев в
соответствии с указаниями пп.2.3 и 2.4 настоящих рекомендаций.
7. МОНТАЖНАЯ СБОРКА ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
7.1. Проекты производства работ (ППР) по монтажу конструкций должны содержать
технологические карты, предусматривающие выполнение ФС в конкретных условиях монтируемого
объекта в соответствии с указаниями "Рекомендаций по сборке фланцевых монтажных соединений
стальных
строительных
конструкций"
(ВНИПИ
Промстальконструкция,
ЦНИИПроектстальконструкция. - М.: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1986).
7.2. Подготовку и сборку ФС следует проводить под руководством лица (мастера, прораба),
назначенного приказом по монтажной организации ответственным за выполнение этого вида
соединений на объекте.
7.3. Технологический процесс выполнения ФС включает:
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 297

298.

подготовительные работы;
сборку соединений;
контроль натяжения высокопрочных болтов;
огрунтование и окраску соединений.
7.4. Высокопрочные болты, гайки и шайбы к ним должны быть подготовлены в соответствии с
п.4.25 главы СНиП 3.03.01-87, пп.3.1.2-3.1.8 ОСТ 36-72-82.
7.5. Подготовку контактных поверхностей фланцев следует осуществлять в соответствии с
указаниями чертежей КМ и КМД по ОСТ 36-72-82. При отсутствии таких указаний контактные
поверхности очищают стальными или механическими щетками от грязи, наплывов грунтовки и
краски, рыхлой ржавчины, снега и льда.
7.6. Применение временных болтов в качестве сборочных запрещается.
7.7. Под головки и гайки высокопрочных болтов необходимо ставить только по одной шайбе.
Выступающая за пределы гайки часть стержня болта должна иметь не менее одной нитки
резьбы.
7.8. Натяжение высокопрочных болтов ФС необходимо выполнять от наиболее жесткой зоны
(жестких зон) к его краям.
7.9. Натяжение высокопрочных болтов ФС следует осуществлять только по моменту
закручивания.
7.10. Натяжение высокопрочных болтов на заданное усилие следует производить
закручиванием гаек до величины момента закручивания
формуле
, который определяют по
,
(31)
где - коэффициент, принимаемый равным: 1,06 - при натяжении высокопрочных болтов; 1,0 при контроле усилия натяжения болтов;
- среднее значение коэффициента закручивания для каждой партии болтов по сертификату
или принимаемое равным 0,18 при отсутствии таких значений в сертификате;
- усилие натяжения болта, Н;
- номинальный диаметр резьбы болта, м.
Отклонение фактического момента закручивания от момента, определяемого по формуле (31),
не должно превышать 0; +10%.
7.11. После натяжения болтов гайки ничем дополнительно не закрепляются.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 298

299.

7.12. После выполнения ФС монтажник обязан поставить на соединение личное клеймо (набор
цифр) в месте, предусмотренном в чертежах конструкций КМ или КМД, и предъявить собранное
соединение ответственному лицу.
7.13. Качество выполнения ФС на высокопрочных болтах ответственное лицо проверяет путем
пооперационного контроля. Контролю подлежат: качество обработки (расконсервации) болтов;
качество подготовки контактных поверхностей фланцев; соответствие устанавливаемых болтов, гаек
и шайб требованиям ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77, а также требованиям, указанным в чертежах
КМ и КМД; наличие шайб под головками болтов и гайками; длина части болта, выступающей над
гайкой; наличие клейма монтажника, осуществляющего сборку соединения; выполнение требований
табл.8.
Таблица 8
Наименование отклонения
Допускаемое
отклонение, мм
Просвет между фланцами или фланцем и полкой колонны после преднапряжения высокопрочных болтов по
линии стенок и полок профиля
0,2
Просвет между фланцами или фланцем и полкой колонны после преднапряжения высокопрочных болтов по
краям фланцев:
для фланцев толщиной не более 25 мм
0,6
для фланцев толщиной более 32 мм
1,0
Примечание. Щуп толщиной 0,1 мм не должен проникать в зону радиусом 40 мм от оси болта
7.14. Контроль усилия натяжения следует осуществлять во всех установленных высокопрочных
болтах тарированными динамометрическими ключами. Контроль усилия натяжения следует
производить не ранее чем через 8 ч после выполнения натяжения всех болтов в соединении, при этом
усилия в болтах соединения должны соответствовать значениям, указанным в п.3.3 или табл.9.
Таблица 9
Усилие натяжения болтов (контролируемое), кН (тс)
М20
М24
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
М27
Всего листов 556
Лист 299

300.

167(17)
239(24,4)
312(31,8)
7.15. Отклонение фактического момента закручивания от расчетного не должно превышать 0;
+10%. Если при контроле обнаружатся болты, не отвечающие этому условию, то усилие натяжения
этих болтов должно быть доведено до требуемого значения.
7.16. Документация, предъявляемая при приемке готового объекта, кроме предусмотренной
п.1.22 главы СНиП 3.03.01-87, должна содержать сертификаты или документы завода-изготовителя,
удостоверяющие качество стали фланцев, болтов, гаек и шайб, документы завода-изготовителя о
контроле качества сварных соединений фланцев с присоединяемыми элементами, журнал контроля
за выполнением монтажных фланцевых соединений на высокопрочных болтах.
Приложение 1
СОРТАМЕНТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ
ШИРОКОПОЛОЧНЫХ ДВУТАВРОВ
N
Схема фланцевого соединения
Марка профиля
,
кН
(тс)
, мм
2
3
4
5
6
7
20Ш1
1593
(163)
25
8
6
20К1
1626
(166)
25
9
6
п
/
п
1
1
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
, мм
, мм
Всего листов 556
Лист 300

301.

20К2
1879
(192)
40
10
6
2
23Ш1
1608
(164)
25
9
6
3
23К1
2237
(228)
30
9
6
23K2
2274
(232)
30
10
6
26Ш1
1913
(195)
30
10
7
26Ш2
1937
(197)
30
11
6
4
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 301

302.

5
6
7
26К1
2815
(287)
30
10
6
26K2
2933
(299)
30
12
8
30К1
3306
(337)
30
12
8
30К2
4032
(411)
40
12
8
30Ш1
2197
(224)
30
10
7
30Ш2
2668
(272)
40
12
7
Примечания: 1. Типоразмеры и марки стали двутавров по ГОСТ 26020-83 соответствуют
сокращенному сортаменту металлопроката для применения в стальных строительных конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для фланцев по ГОСТ 19903-74* марки 14Г2АФ-15 по ТУ 14105-465-82 и 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73.
3. Болты М24 высокопрочные из стали 40Х "Селект" по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77.
Диаметр отверстий 27 мм. Усилие предварительного натяжения 239 кН (24,4 тс).
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 302

303.

4. Сварка механизированная. Сварочная проволока марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
5. Обозначения, принятые в таблице:
- расчетная продольная сила фланцевых соединений (
сечения двутавра;
пределу текучести);
, где
- площадь
- максимальное расчетное сопротивление стали двутавра растяжению по
- толщина фланцев;
- катеты угловых сварных швов стенки и полки двутавра соответственно.
Приложение 2
СОРТАМЕНТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ПАРНЫХ
РАВНОПОЛОЧНЫХ УГОЛКОВ
N
Схема фланцевого соединения
Сечение элемента, мм
мм
, кН (тс)
, мм
2
3
4
5
п
/
п
1
1
100
7
957
(97,6)
20
2
100
8
1224 (124,8)
25
110
8
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 303

304.

3
4
5
6
125
8
125
9
140
9
140
10
160
10
160
11
180
11
180
12
1579*
(161,0)
30
1928** (196,5)
40
2156 (219,8)
30
2613 (266,4)
30
_______________
* Марка сварочной проволоки - Св-10HMA; Св-10Г2 по ГОСТ 2246-70*.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 304

305.

** Марка сварочной проволоки - Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2ГМЮ по ГОСТ 2246-70*.
Примечания: 1. Типоразмеры и марки стали равнополочных уголков по ГОСТ 8509-72
соответствуют сокращенному сортаменту металлопроката для применения в стальных строительных
конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для фланцев по ГОСТ 19903-74* марки 14Г2АФ-15 по ТУ 14105-465-82 и 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73.
3. Марку стали фасонок назначают в соответствии с указаниями п.2.8 настоящих
рекомендаций. Длина фасонок определяется конструктивными особенностями соединений, но не
менее 200 мм.
4. Все болты (за исключением болтов по схеме 6) М24 высокопрочные из стали 40Х "Селект"
по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77. Диаметр отверстий 27. Усилие предварительного натяжения 239
кН (24,4 тс).
5. Болты по схеме 6 - М27 высокопрочные из стали 40Х "Селект" по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ
22356-77. Диаметр отверстий 30 мм. Усилие предварительного натяжения 312 кН (31,8 тс).
6. Сварка механизированная. Сварочная проволока марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
7. Обозначения, принятые в таблице:
- расчетная продольная сила фланцевых соединений (
, где
- площадь
сечения уголка с максимальными типоразмерами из указанных в графе 3 для каждого фланцевого
соединения;
текучести);
- максимальное расчетное сопротивление стали уголка растяжению по пределу
- толщина фланцев;
- катет угловых сварных швов.
Приложение 3
СОРТАМЕНТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ
ШИРОКОПОЛОЧНЫХ ТАВРОВ
Таблица 1
N п/п
Схема фланцевого соединения
Марка профиля
, кН (тс)
, мм
1
2
3
4
5
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 305

306.

1
10Шт1
800**
(81,5)
30
881**
(89,8)
25
1439* (146,7)
30
1919**
(195,6)
30
11,5Шт1
2
13Шт1
13Шт2 (см. п.6 примечаний)
3
15Шт1
15Шт2
15Шт3
4
17,5Шт1
17,5Шт2
17,5Шт3
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 306

307.

20Шт1
5
2537*
(258,6)
40
20Шт2
20Шт3
Таблица 2
N п/п
Схема фланцевого сечения
Марка профиля
, кН (тс)
, мм
1
2
3
4
5
10Шт1
958
(97,6)
20
1227*
(125,1)
25
1
11,5Шт1
2
13Шт1
13Шт2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 307

308.

3
15Шт1
1494**
(152,3)
25
1919**
(195,6)
30
2681**
(273,3)
40
15Шт2
4
17,5Шт1
17,5Шт2
17,5Шт3
5
20Шт1
20Шт2
20Шт3
_______________
* Марка сварочной проволоки - Св-10НМА; Св-10Г2 по ГОСТ 2246-70*.
** Марка сварочной проволоки - Св-10ХГ2СМА, Cв-08XH2ГMЮ по ГОСТ 2246-70*.
Примечания: 1. Типоразмеры и марки стали тавров по ГОСТ 26020-83 соответствуют
сокращенному сортаменту металлопроката для применения в стальных строительных конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для фланцев по ГОСТ 19903-74* марки 14Г2АФ-15 по ТУ 14105-465-82 и 09Г20-15 по ГОСТ 19282-73.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 308

309.

3. Марку стали фасонок назначают в соответствии с указаниями п.2.8 настоящих
рекомендаций. Длина фасонок определяется конструктивными особенностями соединений, но не
менее 200 мм.
4. Все болты, за исключением болтов по схеме 5 (табл.1 и табл.2), М24 высокопрочные из стали
40Х "Селект" по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77. Диаметр отверстий 27 мм. Усилие
предварительного натяжения 239 кН (24,4 тс).
5. Болты по схеме 5 (табл.1 и табл.2) М27 высокопрочные из стали 40Х "Селект" по ГОСТ
22353-77 - ГОСТ 22356-77. Диаметр отверстий 30 мм. Усилие предварительного натяжения 312 кН
(31,8 тс).
6. На схеме (табл.1) представлено фланцевое соединение тавров с расчетным сопротивлением
не выше 315 и 270 МПа для 13Шт1 и 13Шт2 соответственно.
7. Сварка механизированная. Сварочная проволока марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
8. Обозначения, принятые в таблицах:
- расчетная продольная сила фланцевых соединений (
, где
- площадь
сечения тавра с максимальными типоразмерами из указанных в графе 3 для каждой схемы
фланцевых соединений;
пределу текучести);
- максимальное расчетное сопротивление стали тавра растяжению по
- толщина фланцев;
- катеты угловых сварных швов стенки и полки тавра соответственно.
Приложение 4
COPTAМEHT ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ КРУГЛЫХ ТРУБ
N
п/п
Схема фланцевого соединения
1
2
Сечение трубы, мм
мм
, кН (тс)
, мм
, мм
,
, мм
мм
3
4
5
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
6
7
Всего листов 556
Лист 309
8

310.

1
114
2,5
121
245
175
5,0; 6,0*
255
185
127
3,0
4,0
255
185
140
3,5; 4,5
275
205
20
140
4,0
8,0*
(92,2)
903
25
310
220
24
159
3,5; 5,5
630
20
300
220
20
168
4,0
903
25
350
250
24
(138,2) 1356
25
350
250
24
400
300
400
300
430
330
168
2
3
5,0
6,0
8,0
219
6,0; 8,0*
219
10,0*
245
20
20
6,0*
168
219
(64,2)
630
10,0*
4,0
(184,3) 1808
25
6,0
8,0*
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 310
24

311.

4
5
219
7,0; 8,0
(230,4) 2260
25
400
300
245
10,0
12,0*
430
330
273
4,5.....**6,0
460
360
273
8,0; 10,0*
325
5,0; 5,5
535
425
377
5,0
560
460
273
7,0; 8,0
460
360
273
12,0*
460
360
377
9,0; 10,0
560
460
325
6,0
520
410
8,0
(276,5) 2712
8,0
(360)
3532
25
30
24
24
27
_______________
* Горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732-78*
** Брак оригинала. - Примечание изготовителя базы данных.
Примечания: 1. Типоразмеры и марки стали электросварных прямошовных труб по ГОСТ
10704-76 и горячедеформированных труб по ГОСТ 8732-78* соответствуют сокращенному
сортаменту металлопроката для применения в стальных строительных конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для фланцев по ГОСТ 19903-74* марки 14Г2АФ-15 по ТУ 14105-465-82 и 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73.
3. Марку стали ребер жесткости назначают в соответствии с указаниями п.2.8 настоящих
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 311

312.

рекомендаций. Толщина ребер принимается равной толщине стенки трубы с округлением в большую
сторону. Длина ребер определяется конструктивными особенностями соединения, но не менее 1,5
диаметра трубы для четных и 1,7 диаметра трубы для нечетных ребер.
4. Болты М20, М24 и М27 высокопрочные из стали 40Х "Селект" по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ
22356-77. Диаметр отверстий 23, 28 и 31 мм. Усилие предварительного натяжения 167, 239 и 312 кН
соответственно.
5. Сварка механизированная. Сварочная проволока марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
6. Обозначения, принятые в таблице:
- расчетная продольная сила фланцевых соединений (
, где
- площадь
сечения трубы с типоразмерами из указанных в графе 3 для каждого фланцевого соединения;
расчетное сопротивление стали трубы растяжению по пределу текучести);
-
- толщина фланцев;
- диаметр фланцев;
- диаметр болтовой риски;
- диаметр болтов.
Приложение 5
СОРТАМЕНТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 312

313.

Геометрические параметры соединений
Диаметр
болта
Параметры,
мм
Номер профиля ригеля
26Б1
30Б1
35Б1
35Б2
40Б1
М24
М27
45Б1
50Б1
55Б1
60Б1
45Б2
50Б2
55Б2
60Б2
70Б1
70Б2
80Б1
90Б1
100Б1
100Б2
23Ш1
26Ш1
26Ш2
30Ш1
35Ш1
40Ш1
50Ш1
30Ш2
35Ш2
40Ш2
60Ш1
70Ш1
70Ш2
90
90
100
100
90
90
100
100
60
60
60
60
60
60
60
60
40
45
45
50
40
45
45
50
100
100
110
110
100
100
110
110
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 313

314.

70
70
70
70
70
70
70
70
45
50
50
55
45
50
50
55
Примечание. Параметр
может быть изменен в зависимости от типа колонны при
выполнении условий, изложенных в разделе 4 (п.4) настоящих рекомендаций.
НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ (тс·м)
Тип
фла
н- ца
1
2
3
4
Диаметр
болт
а
Номер профиля ригеля
26
Б1
30Б1
35
Б1
35
Б2
40Б1
40Б2
45
Б1
45
Б2
50Б1
50Б2
55
Б1
55
Б2
60Б1 70Б1 80Б1
60Б2 70Б2
90
Б1
100Б
1
23Ш
1
26Ш
1
26Ш
2
30
1
30
2
М24
15,
5
18,5
22,
2
25,9
31,
7
35,6
41,
9
46,7
-
-
-
-
13,0
15,2
17
М27
-
-
-
36,3
40,
7
-
-
-
-
-
-
-
-
19,4
22
М24
-
-
-
28,8
35,
3
40,2
48,
1
53,5
63,9
74,4
-
-
-
-
-
М27
-
-
-
-
-
50,5
58,
6
-
-
-
-
-
-
-
-
М24
-
-
-
-
-
63,5
73,
8
81,9
97,4
112,
9
12
9,5
145,
4
-
-
31
М27
-
-
-
-
-
-
-
100,
7
119,
8
139,
0
-
-
-
-
-
М24
-
-
-
-
-
-
-
-
136,
159,
18
206,
-
-
-
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 314

315.

М27
-
-
-
-
-
-
-
-
7
4
3,7
8
-
-
22
2,0
258,
6
-
-
-
40
Ш
50
Ш
60
Ш
70Ш
СВАРНЫЕ ШВЫ
Номер
профиля
ригеля
26
Б
30Б
35Б
40Б
45
Б
50
Б
55
Б
60
Б
70
Б
8
0
Б
90
Б
100Б
23
Ш
26
Ш
30
Ш
35
Ш
8
8
8
8
8
10
12
12
*
14
*
1
4
*
14
*
14*
8
10
10
12
*
12*
10
10
10
10
14
14
16
16
*
16
*
1
6
*
16
*
20*
10
14
16
16
*
18*
_______________
* Марка сварочной проволоки Св-10 НМА, Св-10Г2 по ГОСТ 2246-70*.
Примечания: 1. Типоразмеры и марки стали двутавров по ГОСТ 26020-83 соответствуют
сокращенному сортаменту металлопроката для применения в стальных строительных конструкциях.
2. Сталь листовая горячекатаная для фланцев по ГОСТ 19903-74* марки 14Г2АФ-15 по ГОСТ
19282-73, 09Г2С-15 по ГОСТ 19282-73.
3. Болты высокопрочные М24 и М27 из стали 40Х ’’Селект" климатического исполнения
ХЛ с временным сопротивлением не менее 1100 МПа (110 кгс/мм ), а также гайки
высокопрочные и шайбы к ним по ГОСТ 22353-77 - ГОСТ 22356-77.
Усилие предварительного натяжения болтов: М24 - 239 кН; М27 - 312 кН.
4. Диаметр отверстий 28 и 31 мм под высокопрочные болты М24 и М27 соответственно.
5. Сварка механизированная. Сварочная проволока марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
Приложение 6
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 315

316.

ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ ФЛАНЦЕВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ РАСТЯЖЕНИЮ
1. Фланцевое соединение растянутых элементов из парных равнополочных уголков
Спроектировать и рассчитать ФС по следующим исходным данным:
профиль присоединяемых элементов - парные равнополочные уголки
по
ГОСТ 8509-72 из стали марки 09Г2С-6 по ГОСТ 19282-73 с расчетным сопротивлением стали
растяжению по пределу текучести
разрыву с
=360 МПа (3650 кгс/см ) и временным сопротивлением стали
=520 МПа (5300 кгс/см ), площадь сечения профиля
усилие растяжения, действующее на соединение,
материал фланца
-
сталь
марки
09Г2С-15
=2х22=44 см ;
=1557 кН (159 тс);
по
ГОСТ
сопротивлением растяжению по пределу текучести
19282-73
с
расчетным
=290 МПа (2950 кгс/см ) и
нормативным сопротивлением по пределу текучести
=305 МПа (3100 кгс/см ), расчетное
сопротивление стали фланца растяжению в направлении толщины проката (в соответствии с
указаниями главы СНиП II-23-81*)
МПа (1480 кгс/см ).
Толщина фланца =30 мм;
болты высокопрочные М24, расчетное усилие болта
усилие предварительного натяжения болтов
=266 кН (27,1 тс), расчетное
=239 кН (24,4 тс);
катеты сварных швов принять равными
=10 мм, сварка механизированная проволокой
марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* с обеспечением проплавления корня шва не менее 2 мм,
расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления
соответственно
);
=215 МПа (2200 кгс/см ),
МПа (2390 кгс/см
материал фасонки - сталь марки 09Г2С-12-2 по ТУ 14-1-3023-80, толщина фасонки
=14 мм.
Проверка прочности сварных швов
Определяем длину сварных швов (рис.1):
см, а также необходимые для расчета
параметры в соответствии с требованиями главы СНиП II-23-81*:
=0,7,
=1,0,
=1,0,
=1,0,
=1,0. Проверку прочности сварных швов в соответствии с указаниями п.5.10 выполняем
по трем сечениям:
по металлу шва по формуле (28):
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 316

317.

;
МПа (2200 кгс/см );
по металлу границы сплавления с профилем по формуле (29):
;
МПа (2390 кгс/см );
по металлу границы сплавления с фланцем в направлении толщины проката по формуле (30):
;
МПа (1480 кгс/см ).
Рис.1. Схема к примеру расчета фланцевого соединения парных равнополочных уголков 125х9
Таким образом, прочность сварных швов обеспечена.
Для предотвращения внецентренного приложения внешнего усилия на соединение
центр тяжести сварных швов должен совпадать с центром тяжести соединяемого профиля.
Поэтому необходимо выполнение условия:
=0, где
- статический момент сварных швов
относительно оси
, или
= , где
и
- статические моменты сварных швов выше и
ниже оси
соответственно.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 317

318.

Разница между
и
составляет
.
Конструирование и расчет прочности ФС
Конструктивная форма соединения принята, как показано на рис.1. В таком соединении
количество болтов внутренней зоны
=4. Количество болтов наружной зоны
предварительно
назначаем из условия (1) [см. раздел 5]:
,
где
- предельное внешнее усилие на болт внутренней зоны от действия внешней
нагрузки;
- предельное внешнее усилие на один болт наружной зоны, определяемое по табл.2
(раздел 5). По конструктивным особенностям соединения предварительно назначаем количество
болтов наружной зоны
=4.
Расстановку болтов производим в соответствии с указаниями п.4.6. В соответствии с
указаниями п.4.7 болты должны быть расположены безмоментно относительно оси
(см.
рис.1), поэтому
. С учетом, что
=1,5 имеем:
,
таким образом это условие выполнено.
Прочность ФС следует считать обеспеченной, если выполняется условие (2):
,
где
- расчетное усилие растяжения, воспринимаемое ФС и определяемое по формулам (3)
или (4). Для определения необходимо найти величину
- расчетное усилие на болт наружной
зоны -го участка фланца, представляемого условно как элементарное Т-образное ФС. Заметим, что
в силу конструктивных особенностей в этом соединении можно выделить два участка наружной
зоны I и II (на рис.1 эти участки заштрихованы). Поэтому для нахождения величины необходимо
определить значения
и
и выбрать наименьшее из них.
Определение
Расчетное усилие растяжения, воспринимаемое фланцем и болтом, относящимися к участку I
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 318

319.

наружной зоны, определяем из условия:
.
Значение
определяем по формуле (5)
, где
находим по формуле (6)
,a
- по формуле (7)
,
здесь
=24 мм - номинальный диаметр резьбы болта,
- ширина фланца, приходящаяся на один
болт участка I наружной зоны,
мм - усредненное расстояние между осью болта и
краями сварных швов полки уголка и фасонки.
Тогда:
кН (17,7 тс).
Значение
определяем по формуле (8)
,
для чего находим значения
и
:
,
а значение
Тогда:
определяем по табл.4 (
).
кН (28,4 тс).
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 319

320.

Поскольку
, принимаем
кН (17,7 тс).
Определение
находим так же, как и
, с той лишь разницей, что для участка II
Значение
мм, а
С учетом этого
тогда
кН (17,6 тс).
Определим усилие на болт из условия прочности фланца на изгиб:
значение
тогда:
определяем по табл.4 (
=1,5),
кН (20,7 тс).
Поскольку
, принимаем
кН.
Так как
, принимаем
.
Поскольку
,
расчетное
усилие
растяжения,
воспринимаемое ФС, определяем по формуле (3)
(162 тс).
Проверяем выполнение условия (2):
.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 320

321.

Условие (2) выполнено, таким образом, прочность ФС следует считать обеспеченной.
2. Фланцевое соединение растянутых элементов из круглых труб
Спроектировать и рассчитать ФС по следующим исходным данным:
профиль присоединяемых элементов - электросварная прямошовная труба 273х8 мм
по ГОСТ 10704-76 из стали марки 09Г2С по ТУ 14-3-500-76 с расчетным сопротивлением
стали растяжению по пределу текучести
сопротивлением стали разрыву
;
=250 МПа (2550 кгс/см ) и временным
=470 МПа (4800 кгс/см ), площадь сечения трубы
усилие растяжения, действующее на соединение,
материал фланца
-
сталь
марки
09Г2С-15
=66,62 см
=1666 кН (170 тс);
по
ГОСТ
сопротивлением растяжению по пределу текучести
19282-73
с
расчетным
=290 МПа (2950 кгс/см ) и
нормативным сопротивлением по пределу текучести
=305 МПа (3100 кгс/см ), расчетное
сопротивление стали фланца растяжению в направлении толщины проката (в соответствии с
указаниями главы СНиП II-23-81*)
Толщина фланца =25 мм;
МПа (1480 кгс/см ).
болты высокопрочные М24, расчетное усилие болта
усилие предварительного натяжения болтов
=266 кН (27,1 тс), расчетное
=239 кН (24,4 тс);
катеты сварных швов принять равными
=8 мм, сварка механизированная проволокой
марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* с обеспечением проплавления корня шва не менее 2 мм,
расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления
соответственно
=215 МПа (2200 кгс/см ),
МПа (2160 кгс/см );
материал ребер жесткости - сталь марки 09Г2С по ТУ 14-1-3023-80, толщина ребер
жесткости
=10 мм.
Расчет прочности и проектирование ФС
В соответствии с указаниями п.5.7 прочность ФС элементов замкнутого профиля считается
обеспеченной, если:
при
мм.
Из этого условия определим необходимое количество болтов
в соединении:
шт.
Количество болтов в соединении принимаем
=8 шт.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 321

322.

Конструирование ФС осуществляем в соответствии с указаниями раздела 4.
При принятом количестве болтов в соединении минимальное количество ребер
жесткости
=4. Длина нечетных ребер:
мм,
длина четных ребер:
мм, принимаем
где
=470 мм.
- диаметр трубы.
В соответствии с указаниями п.4.6 болты располагаем как можно ближе к элементам
присоединяемого профиля, при этом:
мм,*
_________________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
мм, с округлением принимаем =50 мм.
Определяем диаметр риски болтов:
мм, принимаем
=355 мм, а диаметр фланца:
мм.
Угол между радиальными осями ребра и болтов, расположенными у ребра:
, с округлением принимаем
=20°.
Проверка прочности сварных швов
Определяем длину сварных швов (рис.2):
мм, а также необходимые для
расчета параметры в соответствии с требованиями главы СНиП II-23-81*:
=1,0,
=1,0,
=0,7,
=1,0,
=1,0.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 322

323.

Рис.2. Схема к примеру расчета фланцевого соединения элементов из круглых труб 273х8
Проверку прочности сварных швов в соответствии с указаниями п.5.10 выполняем по трем
сечениям:
по металлу шва по формуле (28):
;
МПа (2200 кгс/см );
по металлу границы сплавления с профилем по формуле (29):
;
МПа (2160 кгс/см );
по металлу границы сплавления с фланцем в направлении толщины проката по формуле (30):
;
МПа (1480 кгс/см ).
Таким образом, прочность сварных швов обеспечена.
Приложение 7
ПРИМЕР РАСЧЕТА ФЛАНЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 323

324.

Провести проверочный расчет фланцевого соединения (см. рисунок).
Схема к примеру расчета фланцевого соединения широкополочного двутавра 160Б1,
подверженного
воздействию изгиба и растяжения
Данные, необходимые для расчета:
профиль присоединяемого элемента - 160Б1 по ГОСТ 26020-83 из стали марки 09Г2С,
площадь сечения профиля
=131 см , площадь сечения пояса
сопротивления профиля =2610 см ;
изгибающий момент и продольное усилие, действующие
соответственно
=686 кН·м (70 тс·м) и
=490,5 кH (50 тс);
=35,4 см , момент
на
соединение,
материал фланца - сталь марки 14Г2АФ-15 по ТУ 14-105-465-82 с расчетным
сопротивлением изгибу по пределу текучести
принята равной =25 мм;
=368 МПа (3750 кгс/см ), толщина фланца
болты высокопрочные М24, расчетное усилие растяжения болта
расчетное усилие предварительного натяжения болтов
катеты сварных швов по поясам профиля
=266 кН (27,1 тс),
=239 кН (24,4 тс);
=12 мм, по стенке
=8 мм.
Максимальное и минимальное значения нормальных напряжений в присоединяемом профиле
от действия изгиба и продольных усилий определяем по формуле (10) [см. раздел 5]:
;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 324

325.

.
Усилие в растянутом поясе присоединяемого элемента определяем по формуле (11):
,
где
- площадь сечения участка стенки в зоне болтов растянутого пояса (см. рис.4 и
рисунок в настоящем приложении);
;
=10 мм - толщина стенки профиля;
=70 мм - ширина фланца, приходящаяся на один болт, расположенный вдоль стенки
профиля;
=15,5 мм - толщина пояса профиля.
мм,
=80·10=800 мм, тогда
=(3540+800)·300=1302 кН (132,5 тс).
Усилие в растянутой части стенки определяем по формуле (12):
,
где
,
;
мм,
тогда
кН (30,5 тс).
Прочность ФС считаем обеспеченной, если при
условие (13):
и
выполняется
;
.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 325

326.

При принятом конструктивном решении ФС (наличие ребра жесткости растянутого
пояса и симметричное расположение болтов относительно пояса
, см.
рисунок) расчетное усилие растяжения, воспринимаемое болтом и фланцем, относящимися к
растянутому поясу,
определяем по формуле (16):
,
то же, к растянутой части стенки,
- по формуле (19):
.
Определение
Поскольку
мм, то
,
,
,
мм - расстояние от оси болтов ряда
до пояса профиля.
Расчетное усилие растяжения, воспринимаемое фланцем и болтом, относящимися к наружной
зоне пояса, определяем из условия:
.
Значение
определяем по формуле (5):
, где
находим по формуле (6):
,a
- по формуле (7):
,
здесь
=24 мм - номинальный диаметр резьбы болта,
=70 мм - ширина фланца, приходящаяся на один болт наружной зоны растянутого пояса
профиля;
=33 мм - расстояние от оси болтов ряда
профиля (
до края сварного шва растянутого пояса
мм).
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 326

327.

Тогда:
,
и
кН (15,7 тс).
Значение
определяем по формуле (8):
,
для чего находим значения
и
:
Н·см;
.
Значение
определяем по табл.4 (
=1,48).
Тогда:
кН (20,1 тс).
Поскольку
, принимаем
кН (15,7 тс) и
.
Определение
Расчетное усилие растяжения, воспринимаемое фланцем и болтом, относящимися к растянутой
части стенки профиля, определяем из условия:
.
Значения
и
определяем по формулам (5) и (8). Расчет всех параметров,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 327

328.

необходимых для определения
и
, выполняем так же, как и при определении
лишь разницей, что для болтов и фланца, относящихся к стенке профиля, параметр
мм). Тогда:
, с той
=37 мм (
;
,
кН (14,7 тс).
Определим усилие на болт из условия прочности фланца на изгиб:
Н·см;
;
значение
определяем по табл.4 (
=1,42);
кН (18,2 тс).
Поскольку
, то принимаем
кН (14,7 тс).
Находим значение
:
кН (31,8 тс).
Определив значения
кН (132,5 тс)
кН (30,5 тс)
и
, проверяем условие (13):
кН (138,4 тс);
кН (31,8 тс).
Условие (13) выполнено. Проверка прочности сварных швов выполнена в соответствии с п.5.10
настоящих рекомендаций. Прочность сварных швов обеспечена.
Таким образом, прочность фланцевого соединения обеспечена.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 328

329.

Приложение 8
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ ТОЛСТОЛИСТОВОГО
ПРОКАТА ДЛЯ ФЛАНЦЕВ
1. Общие положения
1.1. Настоящие указания распространяются на толстолистовой прокат строительных
сталей толщиной от 12 до 50 мм включительно, предназначенный для изготовления
фланцев соединений растянутых и изгибаемых элементов, и устанавливают методику
испытаний на статическое растяжение с целью определения следующих характеристик
механических свойств металлопроката в направлении толщины при температуре
°С:
предела текучести (физического или условного); временного сопротивления разрыву;
относительного удлинения после разрыва; относительного сужения после разрыва.
1.2. Определяемые в соответствии с настоящими методическими указаниями механические
свойства могут быть использованы для контроля качества проката для металлоконструкций; анализа
причин разрушения конструкций; сопоставления материалов при обосновании их выбора для
конструкций; расчета прочности несущих элементов с учетом их работы по толщине листов;
сравнения сталей в зависимости от химического состава, способа выплавки и раскисления, сварки,
вида термообработки, толщины и т.д.
1.3. При испытании на статическое растяжение принимаются следующие обозначения и
определения:
рабочая длина *, мм - часть образца с постоянной площадью поперечного сечения между его
головками или участками для захвата;
_______________
* Буквенные обозначения приняты по ГОСТ 1497-73**.
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ 1497-84. Здесь и далее. Примечание изготовителя базы данных.
начальная расчетная длина образца
на которой определяется удлинение;
, мм - участок рабочей длины образца до разрыва,
конечная расчетная длина образца после его разрыва
, мм;
начальный диаметр paбочей части цилиндрического образца до разрыва
минимальный диаметр цилиндрического образца после его разрыва
, мм;
, мм;
начальная площадь поперечного сечения рабочей части образца до разрыва
площадь поперечного сечения образца после его разрыва
осевая растягивающая нагрузка
,
, мм ;
, мм ;
- нагрузка, действующая на образец в данный
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 329

330.

момент испытания;
предел текучести (физический)
, МПа - наименьшее напряжение, при котором образец
деформируется без заметного увеличения нагрузки;
предел текучести условный
, МПа - напряжение, при котором остаточное удлинение
достигает 0,2% длины участка образца, удлинение которого принимается в расчет при определении
указанной характеристики;
временное сопротивление
, МПа - напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке
, предшествующей разрушению образца;
относительное удлинение после разрыва
- отношение приращения расчетной длины
образца (
) после разрыва к ее первоначальной длине ;
относительное сужение после разрыва
площади поперечного сечения после разрыва
образца
.
, % - отношение разности начальной площади и
к начальной площади поперечного сечения
2. Форма, размеры образцов и их изготовление
2.1. Для испытания на растяжение в направлении толщины проката применяют укороченные
цилиндрические образцы (см. рисунок, а) диаметром 5 мм, начальной расчетной длиной
мм по п.2.1 ГОСТ 1497-73. При этом металл, испытываемый в направлении
толщины, условно рассматривается как хрупкий. Рабочая длина образца в соответствии с п.2.3 ГОСТ
1497-73 составляет
мм.
Образцы для испытаний на растяжение в направлении толщины проката
2.2. Образец вырезают из испытываемого листа так, чтобы ось образца была перпендикулярна
к поверхности листа.
2.3. На торцах образцов, выполненных из металлопроката толщиной 30 мм, сохраняется
прокатная корка. При толщине испытываемого проката более 30 мм такая корка сохраняется на
одном торце образца.
2.4. Для испытания металлопроката толщиной 12-29 мм применяются сварные образцы. С этой
целью к листовой заготовке испытываемого металла приваривают в тавр две пластины из стали той
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 330

331.

же прочности, чтобы получить крестовое соединение со сплошным проваром. Цилиндрические
образцы вырезают из сварного соединения так, чтобы испытываемый металл попадал в рабочую
часть образца. При этом продольная ось образца должна совпадать с направлением толщины
испытываемого листа. Этапы изготовления сварных образцов указаны на рисунке, б.
2.5. Для испытания металлопроката толщиной 24-29 мм допускается применять несварные
образцы с укороченной рабочей длиной по сравнению с указанной в п.2.1 и на рисунке, а. При этом
высота головок образцов не изменяется.
2.6. Образцы рекомендуется обрабатывать на металлорежущих станках. Глубина резания при
последнем проходе не должна превышать 0,3 мм. Чистота обработки поверхности образцов и
точность изготовления должны соответствовать требованиям ГОСТ 1497-73.
2.7. При определении относительного удлинения нужно обходиться без нанесения кернов на
рабочей части образца; за начальную расчетную длину следует принимать общую длину образца
вместе с головками.
2.8. Начальную и конечную длину образца измеряют штангенциркулем с точностью до
0,1 мм, и полученные значения округляют в большую сторону. Диаметр рабочей части
образца до испытания измеряют микрометром в трех местах (посередине и с двух краев) с
точностью до 0,01 мм; в каждом сечении диаметр измеряют дважды (второе измерение
производят при повороте образца на 90°), и за начальный диаметр принимают среднее
значение из двух измерений; причем фиксируют все три значения начальных диаметров (в
середине и с двух краев рабочей части образца). После испытания определяют, вблизи
какого измеренного сечения произошел разрыв образца, и в дальнейшем при определении
относительного сужения после разрыва
диаметр этого сечения принимают за начальный
диаметр. Диаметр образцов после испытания следует измерять штангенциркулем с точностью до 0,1
мм.
2.9. Для испытания изготавливают по три образца от каждого листа, пробы отбирают из
средней трети листа (по ширине).
3. Испытание образцов
3.1. Для определения механических свойств в направлении толщины проката при статическом
растяжении используют универсальные испытательные машины с механическим, гидравлическим
или электрогидравлическим приводом с усилием не выше 100 кН (10 тс) при условии соответствия
их требованиям ГОСТ 1497-73 и ГОСТ 7855-74.
3.2. При проведении испытаний должны соблюдаться следующие основные условия:
надежное центрирование образца в захватах испытательной машины;
плавность нагружения;
скорость перемещения подвижного захвата при испытании до предела текучести - не более 0,1,
за пределом текучести - не более 0,4 длины расчетной части образца, выраженная в мм/мин.
3.3. Рекомендуется оснащать машины регистрирующей аппаратурой для записи диаграмм
"усилие-перемещение" в масштабе не менее 25:1.
3.4. Испытания на растяжение образцов для определения механических свойств в направлении
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 331

332.

толщины проката и подсчет результатов испытаний проводят в полном соответствии с § 3 и 4 ГОСТ
1497-73.
3.5. При разрушении сварных образцов вне основного металла испытываемого листа из-за
возможных дефектов соединения (поры непроваров, шлаковые включения, трещины и др.)
результаты их испытания не принимают во внимание и испытание повторяют на новых образцах.
3.6. Результаты испытаний каждого образца в виде значений
вносят в
журнал испытаний и фиксируют в протоколе, прикладываемом к сертификату на
металлоконструкции. Величины
и
нормируются и служат критериями при выборе и
назначении толстолистового проката для изготовления фланцев. Значения других характеристик
и
факультативны и используются для накопления данных.
В журнал испытаний вносят также данные из сертификата металлургического заводаизготовителя металлоизделий: марку стали, номер партии, номер плавки, номер листа, химический
состав и механические свойства при обычных испытаниях.
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
"РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАСЧЕТУ, ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ И МОНТАЖУ
ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ"
Содержание пункта 2.2 раздела ’’Материалы’’ заменяется на следующее.
2.2. Для фланцев элементов стальных конструкций, подверженных растяжению, изгибу или их
совместному действию, следует принять листовую сталь по ГОСТ 19903-74* с гарантированными
механическими свойствами в направлении толщины проката по ТУ 14-1-4431-88 классов 3-5 марок
09Г2С-15 и 14Г2АФ-15 (по ГОСТ 19282-73) или по ТУ 14-105-465-89 марки 14Г2АФ-15.
Допускается применение листовой стали электрошлакового переплава марки 16Г2АФШ по ТУ 14-11779-76 и 10 ГНБШ по ТУ 14-1-4603-89.
______________
Механические характеристики листовой стали марки 10ГНБШ толщиной 10-40 мм:
временное
сопротивление
=52-70 кгс/мм , предел текучести
=40 кгс/мм ,
относительное удлинение
%, относительное сужение в направлении толщины ударная вязкость при температуре - 60 °С KCV не менее 8,0 кгс/см .
%,
Содержание пункта 2.3 раздела ’’Материалы’’ заменяется на следующее.
2.3. Фланцы могут быть выполнены из листовой низколегированной стали марок С345, С375 по
ГОСТ 27772-88, при этом сталь должна удовлетворять следующим требованиям:
- категория качества стали (только для С345 и С375) - 3 или 4 в зависимости от требований к
материалу конструкции по СНиП II-23-81*;
- относительное сужение стали в направлении толщины проката
для одного из трех образцов
%.
%, минимальное
Проверку механических свойств стали в направлении толщины проката осуществляет завод
строительных стальных конструкций по методике, изложенной в приложении 8.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 332

333.

Содержание пункта 2.5 раздела "Материалы" заменяется на следующее.
2.5. Качество стали для фланцев по характеристикам сплошности в зонах шириной 80 мм
симметрично вдоль оси симметрии каждого из элементов профиля, присоединяемого к фланцу,
должно удовлетворять требованиям в таблице 1.
Контроль качества стали методами ультразвуковой дефектоскопии осуществляет завод
строительных конструкций. На рисунке в качестве примера показаны зоны контроля стали фланцев
для соединений элементов открытого и замкнутого профилей.
Таблица 1
Зона
дефектоскопии
Характеристика сплошности
Площадь несплошности, см
Контролируема
я зона фланцев
Минимальная
учитываемая
Максимальна
я
учитываемая
0,5
1,0
Допустимая
частота
несплошностей
Максимальная
допустимая
протяженность
несплошности
Минимальное
допустимое
расстояние
несплошностями*
10 м
4 см
10 см
_________________
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Оценку качества стали фланцев марки 10ГНБШ по характеристикам сплошности можно
осуществлять по дефектограммам, прилагаемым заводом-поставщиком стали к каждому листу. При
удовлетворении требований, указанных в таблице 1, ультразвуковую дефектоскопию завод
строительных конструкций не выполняет.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 333

334.

Электронный текст документа
подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:
/ Министерство монтажных и специальных
строительных работ СССР. М.: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1989
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 334

335.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 335

336.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 336

337.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 337

338.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 338

339.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 339

340.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 340

341.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 341

342.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 342

343.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 343

344.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 344

345.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 345

346.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 346

347.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 347

348.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 348

349.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 349

350.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 350

351.

https://disk.yandex.ru/d/jsuUAp-0Un_GkA https://ppt-online.org/941232
https://ru.scribd.com/document/515600203/Ispolzovaniy-Gasiteley-Dinamicheskix-Kolebaniy-Obrusheniem-Pyatogo-EtajaObespecheniya-Seismostoykosti-351-Str
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 351

352.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 352

353.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 353

354.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 354

355.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 355

356.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 356

357.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 357

358.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 358

359.

Более подробно об использовании фрикционно -подвижных болтовых
соединений для испытания узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из
упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный ,
ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со
встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой
стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" (
серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году, на фрикционно-подвижных соединениях сери ФПС-
2015- Сейсмофонд, с использованием изобретения Андреева Борис
Александровича № 165076 «Опора сейсмостойкая» и патента №
2010136746 «Способ защиты зданий и сооружений с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие
систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения
сейсмической энергии» и патент № 154506 «Панель противовзрывная»
для г Грозный оставшихся двух пятиэтажек у памятника Ленина
Более подробно о ФФПС и ЛСК смотрите внедренные изобртения
организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ Японо-Американской
фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD)
HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
https://www.damptech.com/for-buildings-cover https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
https://pdfs.semanticscholar.org/9e18/40d8ecd555c288babdf4f3272952788a7127.pdf
Фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) разработан и запроектирован
амортизирующий демпфер, который совмещает преимущества вращательного трения амортизируя
с вертикальной поддержкой эластомерного подшипника в виде вставной резины, которая не
долговечно и теряет свои свойства при контрастной температуре , а сам резина крошится.
Амортизирующий демпфер испытан фирмы RBFD Damptech , где резиновый сердечник, является
пластическим шарниром, трубчатого в вида
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 359

360.

https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
ВСН 144-76
-----------------------------Минтрансстрой, МПС
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ
БОЛТАХ В СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ
Дата введения 1977-01-01
РАЗРАБОТАНА Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС) - авторы
К.П.Большаков, В.А.Зубков - и Научно-исследовательским институтом мостов Ленинградского института инженеров
железнодорожного транспорта (НИИмостов ЛИИЖТ) - авторы В.Н.Савельев, Р.Г.Хусид - взамен действовавших ранее "Указаний по
применению высокопрочных болтов в стальных конструкциях мостов" (ВСН 144-68) в отношении норм проектирования (в отношении
норм и правил выполнения соединений на высокопрочных болтах ВСН 144-68 были ранее заменены ВСН 163-69 - ‖Инструкцией по
технологии устройства соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов‖) и п.7.24. ‖Указаний по
проектированию вспомогательных сооружений и устройств для строительства мостов‖ (ВСН 136-67).
При разработке ВСН 144-76 был учтен отечественный и зарубежный опыт в области исследования, проектирования, строительства
и эксплуатации пролетных строений с соединениями на высокопрочных болтах и использованы результаты последних научноисследовательских работ ЦНИИС и НИИмостов ЛИИЖТ по нормам вероятностного расчета фрикционных соединений (авторысоставители настоящей Инструкции), по клеефрикционным (М.Л.Лобков), фланцевым (В.Н.Савельев, А.А.Ровный) соединениям и
фрикционным соединениям с консервацией контактных поверхностей специальным грунтом (Б.П.Кругман, А.Н.Потапов) и др.
Инструкция разработана в развитие действующих нормативных документов по проектированию мостов. В Инструкции учтены
требования действующих государственных и отраслевых стандартов.
ВНЕСЕНА ЦНИИС Минтрансстроя и НИИмостов ЛИИЖТ МПС
УТВЕРЖДЕНА распоряжением Минтрансстроя и МПС от 8 октября 1976 года N А-1470/П-30621
ВЗАМЕН ВСН 144-68 и п.7.24 ВСН 136-67
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 360

361.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 361

362.

МИНИСТЕРСТВО РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СВОД ПРАВИЛ
СП 16.13330.2011
СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Актуализированная редакция
СНиП II-23-81* Москва 2011
СП 16.13330.2011
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 362

363.

14.3 Фрикционные соединения (на болтах с
контролируемым натяжением) СП 16.13330.2011
14.3.1 Фрикционные соединения, в которых усилия передаются через трение,
возникающее по соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов вследствие
натяжения высокопрочных болтов, следует применять:
в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375 Н/мм2 и
непосредственно воспринимающих подвижные, вибрационные и другие
динамические
нагрузки;
в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются повышенные
требования в отношении ограничения деформативности.
14.3.2 Во фрикционных соединениях следует применять болты, гайки и шайбы
согласно требованиям.
Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40.
14.3.3 Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью
трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по
формуле
Qbh
Rbh Abn
h
,
(1)
где Rbh
– расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта,
определяемое
согласно требованиям;
Аbп – площадь сечения болта по резьбе, принимаемая согласно таблице Г.9
приложения Г;
μ – коэффициент трения, принимаемый по таблице 42;
γh – коэффициент, принимаемый по таблице 42.
14.3.4 При действии на фрикционное соединение силы N, вызывающей сдвиг
соединяемых элементов и проходящей через центр тяжести соединения,
распределение
этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае
количество
болтов в соединении следует определять по формуле
n
N
,
Qbh k b c
где Qbh
(2)
– расчетное усилие, определяемое по формуле Ошибка! Источник ссылки не
найден.;
k
– количество плоскостей трения соединяемых элементов;
γс
– коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 1;
γb
– коэффициент условий работы фрикционного соединения,
зависящий от
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 363

364.

количества п болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия,
и принимаемый равным:
0,8 при п < 5;
0,9 при 5 ≤ п < 10;
1,0 при п ≥ 10.
14.3.5 При действии на фрикционное соединение момента или силы и момента,
вызывающих сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий между болтами
следует принимать согласно указаниям СП 16.13330.2011
Т а б л и ц а 42
Коэффициент γh при контроле натяжения
болтов по моменту закручивания при разности
номинальных
Способ обработки
Коэффици
диаметров отверстий и болтов
(очистки)
ент
δ, мм, при нагрузке
соединяемых
трения μ
поверхностей
динамической δ = 3 –
динамической δ = 1;
6;
статической δ = 1 – 4
статической δ = 5 – 6
1 Дробемѐтный
0,58
1,35
1,12
или
дробеструйный
двух
поверхностей без
консервации
2 Газопламенный 0,42
1,35
1,12
двух
3 поверхностей
Стальными без 0,35
1,35
1,17
консервации
щетками
4 двух
Без обработки
0,25
1,70
1,30
поверхностей
без
Примечани
е – При контроле натяжения болтов по углу поворота гайки
консервации
значения γh
следует умножать на 0,9.
2) Несущую способность по местной устойчивости сжатых пластин на участках
между крепежными деталями следует определять в соответствии с ТКП EN 1993-1-1,
принимая расчетную длину равной 0,6р-|. Расчет на местную устойчивость не
требуется, если отношение p-i/f меньше 9в. Расстояние до края элемента поперек
усилия не должно превышать значений для свободных свесов сжатых элементов
согласно ТКП EN 1993-1-1. Эти требования не распространяются на расстояния до
края элемента вдоль усилия.
Крепежные изделия фрикционно-подвижных соединений и демпфирующих узлов
крепления в виде болтовых соединений с изолирующими трубами и
амортизирующими элементами широк используются в США , Канаде на Алскинском
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 364

365.

нефтепроводе ( см Канадские изобретения ) для работы в сейсмоопасных
районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64), серийный выпуск,
закрепленных на основании фундамента с помощью фрикционно-подвижных
соединений (ФПС) и демпфирующих узлов крепления (ДУК), выполненных
согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250), п.10.3.2 и изобретениям №№
1143895,1174616, 1168755 SU, 4094111US, TW201400676
Наименование
Нормативная
Применение
изделия
документация
Шпилька
ГОСТ 9066-75
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Шпилька
DIN 976-1
Для крепления транспортировочных
полнорезьбовая
брусков
Гайка
ГОСТ 9064-75
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Шайба
ГОСТ 9065-75
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Шайба
ГОСТ 6402-70
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Болт
ГОСТ 7798-70
Фланцевое соединение по ГОСТ
12815-80
Заклѐпка
Установка доборного элемента
вытяжная
Саморезы
Закрепления
металоосайдинга/сэндвича и
дополнительного оборудования к
блок – боксу
Хомут
АТК-25.000.000
Фиксация трубопровода
БОЛТЫ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕГКО СБРАСЫВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ
ПОВЫШЕНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ СООРУЖЕНИЙ
Андреев Б.А., инж.
инж, Коваленко А.И.,инж.,. (ОО «Сейсмофонд»),
Долгая А.А., к.т.н. , (ОАО «Трансмост»)
Предложено использовать легкосбрасываемые конструкции для повышения
сейсмостойкости сооружений. В процессе резонансных колебаний предусматривается
возможность падения отдельных элементов сооружения, например панелей
перекрытия или части стеновых панелей. В результате собственные частоты
колебаний сооружения меняются и система отстраивается от резонанса. Приведен
пример такого решения для одноэтажного сельскохозяйственного здания.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 365

366.

Ключевые слова: легко-сбрасываемые конструкции, сейсмостойкость
Адаптивные системы сейсмозащиты являются эффективными для снижения сейсмических
нагрузок на здания и сооружения. В литературе большое внимание уделяется адаптивной
сейсмоизоляции [1,2]. Между тем, такие системы могут быть эффективными при любом изменении
жесткости в процессе сейсмических колебаний. Это связано с тем, что для сооружения опасны
резонансные колебания. Отстройка частоты колебаний системы от резонанса в любую сторону
должна снижать сейсмические нагрузки. Даже если после отстройки от одной частоты сооружение
попадет на другую резонансную частоту, что маловероятно, у системы будет мало времени на
раскачку до опасных значений смещений и ускорений. Сказанное иллюстрируется простым
примером проектирования коровника в высокосейсмичном районе на Камчатке. Для повышения
сейсмостойкости сооружения предложено использовать легкосбрасываемые плиты перекрытий,
применяемые во взрывоопасных производствах. При сбрасывании плиты масса системы
уменьшается, частота собственных колебаний увеличивается, а сейсмические нагрузки падают.
Устройство предлагаемой панели перекрытия показано на рис.1.
Панель состоит из опорной плиты 1, жестко соединенной с каркасом здания и имеющей проем
2. На опорной плите размещается сбрасываемая панель 4, прикрепленная к плите крепежными
элементами 3 (саморежущими шурупами), имеющими ослабленное резьбовое сечение. Панель
соединена с опорной плитой тросом 5. Ослабленное поперечное сечение резьбовой части образовано
лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы. Ослабленная резьбовая часть в
совокупности с обычным резьбовым отверстием в опорной плите, образует ослабленное резьбовое
соединение, разрушаемое при сильном землетрясении. Разрушение должно происходить при
вертикальных и горизонтальных сейсмических нагрузках. Панель целесообразно использовать для
устройства перекрытия и верхней части стен. После падения панель зависает на крепежном тросе 6.
На рис. 2 показаны фото ослабленных болтов и петли крепления сбрасываемой панели.
Для оценки работы здания с предлагаемыми панелями проведены расчеты сейсмических
колебаний сооружения. В качестве модели воздействия принят временной процесс, предложенный в
[3], детально описанный в [4] и регламентированный в Рекомендациях [5]. Расчет выполнен в
соответствии с общими принципами современного сейсмостойкого строительства на действие
относительно слабого с повторяемостью раз в 100 лет (проектное землетрясение, или ПЗ) и сильного
с повторяемостью раз в 500 лет (максимальное расчетное землетрясение или МРЗ) землетрясений
[6,7]. Большие повторяемости ПЗ и МРЗ связаны с малой ответственностью объекта.
Рис.1. Схема устройства сбрасываемой панели
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 366

367.

Рис.2. Внешний вид крепежной петли и ослабленных крепежных шурупов
Расчет пиковых ускорений МРЗ выполнен по методике [8]. В соответствии с [3-5] велосиграмма
V(t) включает три гармоники.
3
V A i e i t sin i t
(1)
i 1
Частота первой гармоники совпадает с собственной частотой сооружения при закрепленных
панелях. Частота второй гармоники настроена на частоту здания со сброшенными панелями.
Числовые значения параметров приведены в таблице 1. На рис.3 представлена сгенерированная
велосиграмма V(t), а на рис.4 – соответствующая ей акселерограмма W(t).
Таблица 1
Значения параметров сгенерированного воздействия
i
Ai
i
1
0.038
0.11
2
-0.106
0.21
3
0.02
0.1
Рис.3. Расчетная велосиграмма, построенная по Рекомендациям [5].
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 367

368.

Рис.4. Расчетная акселерограмма, построенная по Рекомендациям [5].
На рис. 4 приведена сейсмограмма в уровне крыши здания при жестком креплении панелей. На
рисунке ясно видно, что здание «выбирает» из воздействия опасную частоту и совершает опасные
резонансные колебания, достигая амплитуды 16.1 см. .
Рис.5. Сейсмограмма колебаний конструкции в уровне крыши при жестком закреплении
панелей (точкой отмечен момент для срыва шурупов)
Опасным для здания в целом является смещение 6.5 см, а разрушающим – 11 см. В связи с этим
крепление панелей сделано так, что при достижении опасных перемещений происходит сброс
панелей и изменение собственной частоты объекта. Смещения сброса с некоторым запасом приняты
равными 5 см. Точка сброса отмечена на рис.5 зеленым кружком. Она имеет место при t=1.31 с.
Рис.6. Сейсмограмма колебаний конструкции в уровне крыши при сбросе панелей при t=1.31 c
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 368

369.

Сейсмограмма в уровне крыши с учетом сброса панелей приведена на рис. 5. Как видно из
приведенных результатов расчета предлагаемое решение позволяет снизить смещения сооружение
более, чем в 1.5 раза с 16.1 см до 10.5 см.
Выполненные исследования показывают, что принципы адаптации можно использовать, как
понижая, так и повышая жесткость системы в процессе колебаний с целью ее отстройки от
резонанса.
Материалы хранятся
Литература
1.
Айзенберг Я.М., Нейман А.И., Абакаров А.Д., Деглина М.М., Чачуа Т.Л. Адаптивные
системы сейсмической защиты сооружения.- М.:-Наука.-1978.-246
2.
Айзенберг Я.М. Сооружения с выключающимися связями для сейсмических
районов.М.:Стройиздат.-1976.-229 с.
3.
Долгая А.А. Моделирование сейсмического воздействия коротким временным
процессом. // Э-И. ВНИИНТПИ. Сер. ―Сейсмостойкое строительство‖, Вып. 5-6., 1994, с.56-63
4.
Уздин А.М., Елизаров С.В., Белаш Т.А. Сейсмостойкие конструкции транспортных
зданий и сооружений. Учебное пособие. ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на
железнодорожном транспорте», 2012-500 с.
5.
Рекомендации по заданию сейсмических воздействий для расчета зданий разной
степени ответственности. - С.-Петербург - Петропавловск-Камчатский, КамЦентр, 1996, 12с.
6.
Уздин А.М. Задание сейсмического воздействия. Взгляд инженера-строителя.
Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2005, №1, с. 27-31
7.
Уздин А.М. Что скрывается за линейно-спектральной теорией сейсмостойкости.
Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2009, №2, с. 18-23
8.
Сахаров О.А. К вопросу задания сейсмического воздействия при многоуровневом
проектировании сейсмостойких конструкций Сейсмостойкое строительство. Безопасность
сооружений, № 4, 2004 г. С.7-9
9.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 369

370.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 370

371.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 371

372.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 372

373.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 373

374.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 374

375.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Выдержки из методики расчета фрикционноподвижных соединений контролируемых натяжением и
растяжные соединения описаны в СП 16. 13330.2011 . Стальные
конструкции (СНиП II-23-81*) п.14.3 Фрикционные соединения (на
болтах с контролируемым натяжением) и ТКП 45-05. 04-274-2012
(02250). Стальные конструкции (правила расчета). Минск. 2013
г.,п.10.3.2. Соединения, работающие на соединения.
СП 16.13330.2011
14.3 Фрикционные соединения (на болтах
с контролируемым натяжением)
14.3.1 Фрикционные соединения, в которых усилия
передаются через трение,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 375

376.

возникающее по соприкасающимся поверхностям
соединяемых элементов вследствие
натяжения высокопрочных болтов, следует применять:
в конструкциях из стали с пределом текучести свыше 375
Н/мм2 и
непосредственно воспринимающих подвижные,
вибрационные и другие динамические
нагрузки;
в многоболтовых соединениях, к которым предъявляются
повышенные
требования в отношении ограничения деформативности.
14.3.2 Во фрикционных соединениях следует применять
болты, гайки и шайбы
согласно требованиям 5.6.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 376

377.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 377

378.

Расчетную несущую способность фланцевого фрикционно -подвижного
соединения (ФФПС) или фланцевого демпфирующего узла крепления
(ФДУК) двух или четырех бандажных стальных колец на сдвиг
поверхностей трения, стянутых одним болтом с предварительным
натяжением классов прочности 8.8 и 10.9, следует определять по формуле
, (3.6)
где ks — принимается по таблице 3.6;
n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний
поверхностей, приведенных в ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7),
или в таблице 3.7.
(2) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным
стандартам группы 4 (см. 1.2.4) с контролируемым натяжением, в
соответствии со ссылочными стандартами группы 7
(см. 1.2.7), усилие предварительного натяжения Fp,C в формуле (3.6) следует
принимать равным
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 378

379.

(3.7)
Таблица 3.6 — Значения ks
Описание
Болты, установленные в нормальные отверстия
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие
овальные отверстия при передаче усилия перпендикулярно
продольной оси отверстия
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче
нагрузки перпендикулярно продольной оси отверстия
Болты, установленные в короткие овальные отверстия при передаче
нагрузки параллельно продольной оси отверстия
Болты, установленные в длинные овальных отверстиях при передаче
нагрузки параллельно продольной оси отверстия
ks
1,0
0,85
0,7
0,76
0,63
Таблица 3.7 — Значения коэффициента трения m для болтов с
предварительным натяжением
Класс поверхностей трения (см. ссылочные стандарты
Коэффициент
группы 7 (см. 1.2.7))
трения m
A
0,5
B
0,4
C
0,3
D
0,2
Примечание 1 — Требования к испытаниям и контролю
приведены в ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7).
Примечание 2 — Классификация поверхностей трения при
любом другом способе обработки должна быть основана на
результатах испытаний образцов поверхностей по
процедуре, изложенной в ссылочных стандартах группы 7
(см. 1.2.7). Примечание 3 — Определения классов
поверхностей трения приведены в ссылочных стандартах
группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 4 — При наличии
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 379

380.

окрашенной поверхности с течением времени может
произойти потеря предварительного натяжения.
Вместо упруго пластичного материала для внутренней трубы
виброизолирующих материал гофрированные бы или Виброфлекс а болт
обматываетсмя медной мягкой лентой
См изобретение 2357146 F16L 25/02 Электроизолирующее фланцевое
соединение Епишев А П , Клепцов И.П
Можно использовать в демпфирующем болтовом соединении
используется с бронзовой гильзой (
втулкой ) или с демпфирующей обмоткой из бронзовой и свинцовой
проволоки
В заключение необходимо сказать о соединении работающим на
растяжение при контролируемом натяжении может обеспечить не
разрушаемость сухого или сварного стыка при импульсных
растягивающих нагрузках и многокаскадном демпфировании
магистрального трубопровода
На практике советские и отечественные изобретения утекают за границу
за бесценок , внедряются за рубежом на аляскинском нефтепроводе в
США, патентуются в Канаде, США
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 380

381.

Узлы фрикционно -подвижных соединений работающих на растяжение по изобретению проф А.М.Уздина 1168755, 1174616, 1143895
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 381

382.

При компьютерном моделировании в ПК SCAD использовалось изобретение 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 , патент № 2010 136 746
(19)
RU
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(11)
2010 136 746
(13)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 382

383.

A
(51) МПК 2010 136 746
E04C 2/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства:Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество "Теплант"
Приоритет(ы):
(RU)
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(72) Автор(ы):
Подгорный Олег Александрович (RU),
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2 Акифьев Александр Анатольевич (RU),
Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Родионов Владимир Викторович (RU),
Адрес для переписки:
Гусев Михаил Владимирович (RU),
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО
Коваленко Александр Иванович (RU)
"Теплант"
(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 № 2010 136 746
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выполнение
проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления,
возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся
тем, что в объеме каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких
полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и установленных на
легкосбрасываемых фрикционных соединениях при избыточном давлении воздухом и
землетрясении, при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во всем объеме проема, а
в момент взрыва и землетрясения под действием взрывного давления обеспечивают изгибающий
момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема и соскальзывают с болтового
соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на
высокоподатливых с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с
сухим трением с включением в работу фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости,
состоящих из стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением и повышенной
подвижности, позволяющие перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в горизонтали в
районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12 см, по максимальному отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до
7 см (подъем пятки на уровне фундамента), не подвергая разрушению и обрушению конструкции
при аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 383

384.

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».
2 148805 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 148 805
(13)
C1
(51) МПК
G01L 5/24 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 19.09.2011)
Пошлина:учтена за 3 год с 27.11.1999 по 26.11.2000
(21)(22) Заявка: 97120444/28, 26.11.1997
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
26.11.1997
(71) Заявитель(и):
Рабер Лев Матвеевич
(UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 384

385.

(45) Опубликовано: 10.05.2000 Бюл. № 13
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Чесноков
А.С., Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на
высокопрочных болтах. - М.: Стройиздат, 1974, с.73-77. SU 763707 A,
(72) Автор(ы):
15.09.80. SU 993062 A, 30.01.83. EP 0170068 A'', 05.02.86.
Рабер Лев Матвеевич
Адрес для переписки:
(UA),
Кондратов В.В.(RU),
190031, Санкт-Петербург, Фонтанка 113, НИИ мостов
Хусид Р.Г.(RU),
Миролюбов Ю.П.(RU)
(73) Патентообладатель(и):
Рабер Лев Матвеевич
(UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАКРУЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВОГО
СОЕДИНЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области мостостроения и другим областям строительства и эксплуатации
металлоконструкций для определения параметров затяжки болтов. В эксплуатируемом соединении
производят затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения.
Предварительно ослабляют ее затягивание. Замеряют при затягивании значение момента
закручивания гайки в области упругих деформаций. Определяют приращение момента закручивания.
Приращение усилия натяжения болта определяют по рассчетной формуле. Коэффициент
закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента закручивания
гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр. Технический результат
заключается в возможности проведения испытаний в конкретных условиях эксплуатации соединений
для повышения точности результатов испытаний.
Изобретение относится к технике измерения коэффициента закручивания резьбового соединения,
преимущественно высокопрочных болтов, и может быть использовано в мостостроении и других
отраслях строительства и эксплуатации металлоконструкций для определения параметров затяжки
болтов.
При проверке величины натяжения N болтов, преимущественно высокопрочных, как на стадии
приемки выполненных работ (Инструкция по технологии устройства соединений на высокопрочных
болтах в стальных конструкциях мостов. ВСН 163-69. М. , 1970, с. 10-18. МПС СССР,
Минтрансстрой СССР), так и в период обследования конструкций (строительные нормы и правила
СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний. - М., Стройиздат, 1987, с. 25-
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 385

386.

27), используют динамометрические ключи. Этими ключами измеряют момент закручивания M з,
которым затянуты гайки.
Основой этой методики измерений является исходная формула (Вейнблат Б.М. Высокопрочные
болты в конструкциях мостов. М.,Транспорт, 1971, с. 60-64):
Mз = Ndk,
где d - номинальный диаметр болта;
k - коэффициент закручивания, зависящий от условий трения в резьбе и под опорой гайки.
Измеряя тем или иным способом прикладываемый к гайке момент закручивания, рассчитывают при
известном коэффициенте закручивания усилие натяжения болта N.
Очевидно, что при достаточной точности регистрации моментов точность данной методики зависит
от того, в какой мере действительные коэффициенты закручивания k соответствуют расчетным
величинам.
Методика обеспечивает необходимую точность проверки величины натяжения болтов, как правило,
лишь на стадии приемки выполненных работ, поскольку предусматриваемая технологией
постановки болтов стабилизация коэффициента k кратковременна.
Значения k для болтов, находящихся в эксплуатируемых конструкциях, может изменяться в широких
пределах, что вносит существенную неточность в результаты измерений. По данным Чеснокова А.С.
и Княжева А.Ф. ("Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах". М., Стройиздат, 1974,
табл. 17, с. 73) коэффициент закручивания зависит от качества смазки резьбы и может изменяться в
пределах 0,12-0,264. Таким образом измеренные усилия в болтах с помощью динамометрических
ключей могут отличаться от фактических значений более чем в 2 раза.
Известен более прогрессивный способ непосредственного измерения усилий в болтах, где величина
коэффициента k не оказывает влияния на результаты измерений. Способ реализован с помощью
устройства (А.св. N 1139984 (СССР). Устройство для контроля усилий затяжки резьбовых
соединений (Бокатов В.И., Вишневский И.И., Рабер Л.М., Голиков С.П. - Заявл. 08.12.83, N 3670879),
опыт применения которого выявил его надежную работу в случае сравнительно непродолжительного
(до пяти лет) срока эксплуатации конструкций. При более длительном сроке эксплуатации
срабатывание предусмотренных конструкцией устройства пружин происходит недостаточно четко,
поскольку с течением времени неподвижный контакт резьбовой пары приводит к увеличению
коэффициента трения покоя. Этот коэффициент иногда достигает таких величин, что величина
момента сил трения в резьбе превосходит величину крутящего момента, создаваемого
преднапряженными пружинами. Естественно в этих условиях пружины срабатывать не могут.
Существенно ограничивает применение устройства необходимость свободно выступающей над
гайкой резьбы болта не менее, чем на 20 мм. Наличие таких болтов в узлах и прикреплениях должно
специально предусматриваться.
В целом независимо от способа измерения усилий в болтах, в случае выявления недостаточного их
натяжения необходимо назначить величину момента закручивания для подтяжки болтов. Для
назначения этого момента необходимы знания фактического значения коэффициента закручивания
k.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению (прототип) является способ
измерения коэффициента закручивания болтов с учетом влияния времени, аналогичному влиянию
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 386

387.

качества изготовления болтов (Чесноков А. С. , Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на
высокопрочных болтах. - М., Стройиздат, 1974, с. 73, последний абзац).
Способ состоит в раскручивании гайки и извлечении болта из конструкции, определении
коэффициента ki в лабораторных условиях (см. тот же источник, с. 74-77) путем одновременного
обеспечения и контроля заданного усилия N и прикладываемого к гайке момента M.
Очевидно, что столь трудоемкий способ не может быть широко использован, поскольку для
статистической оценки необходимо произвести испытания нескольких десятков или даже сотен
болтов. Кроме того, при извлечении болта из конструкции резьбу гайки прогоняют по окрашенной
или загрязненной резьбе болта, а испытания в лабораторных условиях производят, как правило, не на
том участке резьбы, на котором болт быть сопряжен с гайкой в пакете. Все это ставит под сомнение
достоверность результата испытаний.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в эксплуатируемом соединении производят
затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения, произведя
предварительно для этого ослабление ее затягивания. Затягивание гайки на заданную величину угла
ее поворота в области упругих деформаций производят с замером значения момента закручивания
гайки и определяют приращение момента закручивания. При этом приращение усилия натяжения
болта определяют по формуле
ΔN = Ai/A22•ai/a22•α
i
/60o(170-0,96δ), кH, (1)
где A, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
o
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм.
Коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
Такой способ позволяет в отличие от прототипа проводить испытания болтов в эксплуатируемом
соединении и повысить точность определения величины коэффициента закручивания за счет
исключения необходимости прогона резьбы гайки по окрашенной или загрязненной резьбе болта.
Кроме того, в отличие от прототипа испытания проводят на том же участке резьбы, на котором болт
сопряжен с гайкой постоянно. Способ осуществляется следующим образом:
- с помощью динамометрического ключа измеряют момент закручивания гайки испытуемого болта Mз;
- производят ослабление затягивания гайки испытуемого болта до момента (0,1 . . . 0,2) Mз и
измеряют фактическую величину этого момента (исходное положение) - Mн;
- наносят, например, мелом, метки на двух точках гайки и соответственно на пакете. Угол между
метками соответствует заданному углу поворота гайки; как правило, этот угол составляет 60o.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 387

388.

- поворачивают гайку на заданный угол αo и измеряют величину момента закручивания гайки по
достижении этого угла - Mк.
- вычисляют приращение момента закручивания
ΔM = Mк-Mн, Hм;
- определяют соответствующее повороту гайки на угол αo приращение усилия натяжения болта ΔN
по эмпирической формуле (1);
- производят вычисление коэффициента закручивания k болта диаметром d:
k = ΔM/ΔNd.
Формула для определения ΔN получена в результате анализа специально проведенных
экспериментов, состоящих в исследовании влияния толщины пакета и уточнении влияния толщины
и количества деталей, составляющих пакет эксплуатируемого соединения, на стабильность
приращения усилия натяжения болтов при повороте гайки на угол 60o от исходного положения.
Поворот гайки на 60o соответствует середине области упругих деформаций болта (Вейнблат Б.М.
Высокопрочные болты в конструкциях мостов - М., Транспорт, 1974, с. 65-68). В пределах этой
области, равному приращению угла поворота гайки, соответствует равное приращение усилий
натяжения болта. Величина этого приращения в плотно стянутом болтами пакете, при постоянном
диаметре болта зависит от толщины этого пакета. Следовательно, поворот гайки на определенный
угол в области упругих деформаций идентичен созданию в болте заданного натяжения. Этот эффект
явился основой предложенного способа определения коэффициента закручивания.
Угол поворота гайки 60o технологически удобен, поскольку он соответствует перемещению гайки на
одну грань. Погрешность системы определения коэффициента закручивания, характеризуемая как
погрешностью выполнения отдельных операций, так и погрешностью регистрации требуемых
параметров, составляет около ± 8% (см. Акт испытаний).
Таким образом, предложенный способ определения коэффициента закручивания резьбовых
соединений дает возможность проводить испытания в конкретных условиях эксплуатации
соединений, что повышает точность полученных результатов испытаний.
Полученные с помощью предложенного способа значения коэффициента закручивания могут быть
использованы как при определении усилий натяжения болтов в период обследования конструкций,
так при назначении величины момента для подтяжки болтов, в которых по результатам обследования
выявлено недостаточное натяжение.
Эффект состоит в повышении эксплуатационной надежности конструкций различного назначения.
Формула изобретения
Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения, заключающийся в
измерении параметров затяжки соединения, по которым вычисляют коэффициент закручивания,
отличающийся тем, что в эксплуатируемом соединении производят затягивание гайки на заданную
величину угла ее поворота от исходного положения, произведя предварительно для этого ослабление
ее затягивания, с замером значения момента закручивания гайки в области упругих деформаций и
определяют приращение момента закручивания, при этом приращение усилия натяжения болта
определяют по формуле
где Ai, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 388

389.

ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм,
а коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения
момента закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
2413098 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 413 098
(13)
C1
(51) МПК
F16B 31/02 (2006.01)
G01N 3/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса:
Статус:
07.08.2017)
Пошлина:
учтена за 7 год с 20.11.2015 по 19.11.2016
(21)(22) Заявка: 2009142477/11, 19.11.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
19.11.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 19.11.2009
(72) Автор(ы):
Кунин Симон Соломонович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна (RU)
(73) Патентообладатель(и):
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ
(56) Список документов, цитированных в отчете ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ИНЖИНИРИНГОВАЯ
о поиске: SU 1753341 A1, 07.08.1992. SU
ФИРМА "ПАРТНЁР" (RU)
1735631 A1, 23.05.1992. JP 2008151330 A,
03.07.2008. WO 2006028177 A1, 16.03.2006.
(45) Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6
Адрес для переписки:
197374, Санкт-Петербург, ул. Беговая, 5,
корп.2, кв.229, М.И. Лифсону
(54) СПОСОБ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКОПРОЧНЫМИ БОЛТАМИ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 389

390.

(57) Реферат:
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с
высокопрочными болтами. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения
металлоконструкций с высокопрочными болтами включает приготовление образца-свидетеля,
содержащего элемент металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности
которых, предварительно обработанные по проектной технологии, соединяют высокопрочным
болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент
металлоконструкции устройство 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. В качестве показателя сравнения используют проектное значение
усилия натяжения высокопрочного болта. 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. В результате повышается надежность соединения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с
высокопрочными болтами, но может быть использовано для определения фактического напряженнодеформированного состояния болтовых соединений в различных конструкциях, в частности
стальных мостовых конструкциях, как находящихся в эксплуатации, так и при подготовке отдельных
узлов к монтажу.
Мостовые пролетные металлоконструкции соединяются с помощью сварки (неразъемные), а также с
помощью болтовых фрикционных соединений, в которых передача усилия обжатия соединяемых
элементов высокопрочными метизами осуществляется только силами трения по контактным
плоскостям усилием обжатия болтов до 22 т и выше.
Расчетное предельное состояние фрикционного соединения характеризуется наступлением общего
сдвига по среднему ряду болтов. Сдвигающее усилие, отнесенное к одному высокопрочному болту и
одной плоскости трения, определяют по формуле:
где k - обобщенный коэффициент однородности, включающий также
коэффициент работы мостов m1=0,9; m2 - коэффициент условий работы соединения; Рн нормативное усилие натяжения болта; fн - нормативный коэффициент трения.
В настоящее время основным нормативными показателями несущей способности фрикционных
соединений с высокопрочными болтами, которые отражаются в проектной документации, являются
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 390

391.

усилие натяжения болта и нормативный коэффициент трения, с учетом условий работы
фрикционного соединения. Нормативное усилие натяжения болтов назначается с учетом
механических характеристик материала и его определяют по формуле:
, где Р усилие натяжения болта (кН); М - крутящий момент, приложенный к гайке для натяжения болта на
заданное нормативное усилие, (Нм); d - диаметр болта (мм); k - коэффициент, который должен быть
в пределах 0,17-0,22 при коэффициенте трения (f≥0,55).
Как на стадии сборки соединений, так и в случае проведения ремонтных работ с разборкой ранее
выполненных соединений важными являются вопросы оценки коэффициентов трения по
соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов. Этот вопрос приобретает особую
актуальность в случае сочетания металлических поверхностей, находящихся в эксплуатации с
новыми элементами, а также для оценки возможности повторного использования высокопрочных
болтов. В качестве нормативного коэффициента трения принимается среднестатистическое значение,
определенное по возможно большему объему экспериментального материала раздельно для
различных методов подготовки контактных поверхностей.
Практикой выполнения монтажных работ установлено, что наиболее эффективно
сдвигоустойчивость контактных соединений выполняется при коэффициенте трения поверхностей
f≥0,55. Это значение можно принять в качестве основного критерия сдвигоустойчивости, и оно
соответствует исходному значению Ктр. для монтируемых стальных контактных поверхностей,
обработанных непосредственно перед сборкой абразивно-струйным методом с чистотой очистки до
степени Sa 2,5 и шероховатостью Rz≥40 мкм. Сдвигающие усилия определяют обычно по
показаниям испытательного пресса, а обжимающие - по суммарному усилию натяжения болтов.
Отклонение усилия натяжения и возможные их изменения при эксплуатации могут приводить к тем
или иным неточностям в определении коэффициентов трения.
Частично, указанная проблема сохранения требуемой шероховатости контактных поверхностей и
обеспечения требуемой величины f≥0,55 решена применением разработанного НПЦ Мостов
съемного покрытия «Контакт» (патент РФ №2344149 на изобретение «Антикоррозионное покрытие
и способ его нанесения», которое обеспечивает временную защиту от коррозии отдробеструенных в
условиях завода колотой стальной дробью контактных поверхностей мостовых пролетных
конструкций на период их транспортировки и хранения в течение 1-1,5 лет (до начала монтажных
работ на строительном объекте). Непосредственно перед монтажом покрытие «Контакт» подрезается
ножом и ручным способом легко снимается «чулком» с контактных поверхностей, после чего сборка
конструкций может производиться без проведения дополнительной абразивно-струйной очистки.
Однако в связи с тем, что в обычной практике проведение монтажно-транспортных операций с
пролетными строениями осуществляется с помощью захватов, фиксируемых в отверстиях
контактных поверхностей, временное защитное покрытие «Контакт» в районе установки захватов
повреждается. На строительном объекте приходится производить повторную абразивно-струйную
обработку присоединительных поверхностей, т.к. они после длительной эксплуатации на открытом
воздухе обильно покрыты продуктами ржавления. Выполнение дополнительной очистки
значительно увеличивает трудоемкость монтажных работ. Кроме того, в условиях открытой
атмосферы и удаленности строительных площадок мостов от промышленных центров требуемые
показатели очистки металла труднодостижимы, что, в конечном счете, вызывает снижение
фрикционных показателей, соответственно снижение усилий обжатия высокопрочных метизов, а
следовательно, приводят к снижению качества монтажных работ.
Эксплуатация мостовых конструкций, срок службы которых составляет 80-100 лет, подразумевает
постоянное воздействие на контактные соединения климатических факторов, соответствующих в
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 391

392.

пределах Российской Федерации умеренно-холодному климату (У1), а также циклических сдвиговых
нагрузок от транспорта, движущегося по мостам, поэтому со временем требуется замена узлов
металлоконструкции. Более того, в настоящее время обработка металлических поверхностей
металлоконструкций осуществляется в заводских условиях, и при поставке их указываются сведения
об условиях обработки поверхности, усилие натяжения высокопрочных болтов и т.п.
Однако момент поставки и монтаж металлоконструкции может разделять большой временной
период, поэтому возникает необходимость проверки фактической надежности работы фрикционного
соединения с высокопрочными болтами перед монтажом, для обеспечения надежности при их
эксплуатации, причем возможность проверки предусмотрена условиями поставки посредством
приложения тестовых пластин
Анализ тенденций развития и современного состояния проблемы в целом свидетельствует о
необходимости совершенствования диагностической и инструментальной базы, способствующей
повышению эффективности реновационных и ремонтных работ конструкций различного назначения.
Качество фрикционных соединений на высокопрочных болтах, в конечном итоге, характеризуется
отсутствием сдвигов соединяемых элементов при восприятии внешней нагрузки как на срез, так и
растяжение. Сопротивление сдвигу во фрикционных соединениях можно определять по формуле:
где
Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; Yb - коэффициент условий
работы соединения, зависящий от количества (n) болтов, необходимых для восприятия расчетного
усилия; Abn - площадь поперечного сечения болта; f - коэффициент трения по соприкасающимся
поверхностям соединенных элементов; Yh - коэффициент надежности, зависящий от способа
натяжения болтов, коэффициента трения f, разницы между диаметрами отверстий и болтов,
характера действующей нагрузки (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных болтах,
Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.8-10).
Известен способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения (патент РФ
№2148805, G01L 5/24, опубл. 10.05.2000 г.), заключающийся в отношении измеряемого момента
закручивания гайки к произведению определяемого усилия натяжения болта на его диаметр.
Измерения проводят без извлечения болта из конструкций, путем затягивания гайки на
контролируемую величину угла ее поворота от исходного положения с замером значения момента
закручивания в области упругих деформаций и определения приращения момента затяжки.
Приращение усилия натяжения болта определяют по формуле (4):
где
А, А22 - площади поперечного сечения, мм2; a, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта
диаметром 22 мм2; αi - угол поворота гайки от исходного положения; σ - толщина пакета деталей,
соединенных испытываемым болтом, мм.
Следует отметить, что измерение значения момента закручивания гайки производятся с
неизвестными коэффициентами трения контактных поверхностей и коэффициентом закручивания,
т.к. затягивание гайки на заданную величину поворота (α=60°) от исходного положения производят
после предварительного ее ослабления, поэтому он может отличаться от расчетного (нормативного),
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 392

393.

что не позволяет определить фактические значения усилий в болтах как при затяжке, так и при
эксплуатационных нагрузках. Невозможность точной оценки усилий приводит к необходимости
выбора болтов и их количества на основании так называемого расчета в запас.
В процессе патентного поиска выявлено много устройств, реализующих измерение усилия сдвига
(силы трения покоя), например (патенты РФ №2116614, 2155942 и др.). В них усилие в момент
сдвига фиксируется с помощью электрического сигнала или заранее оттарированной шкалы
динамометрического ключа, но точность измерения и область возможного применения их
ограничена, т.к. не позволяет реализовать как при сборочном монтаже металлоконструкций, так и в
процессе их эксплуатации с целью проведения восстановительного ремонта.
Известен способ определения деформации болтового соединения, который заключается в том, что
две пластины 1 и 2 устанавливают на накладке 3, скрепляют пластины 1 и 2 с накладкой 3 болтами 4
и 5, расположенными на одной оси, к пластинам 1 и 2 прикладывают усилие нагружения и
определяют величину смещения между ними. О деформации судят по отношению между величиной
смещения между пластинами 1 и 2 и приращением усилия нагружения, при этом величину смещения
определяют между пластинами 1 и 2 вдоль оси, на которой расположены болты 4 и 5 (Патент
№1753341, опубл. 07.08. 1992 г.). На практике этого может и не быть, если болты, например,
расположены несимметрично по отношению к направлению действия продольной силы N, в силу
чего часть контактных площадей будет напряжена интенсивнее других. Поэтому сдвиг в них может
произойти раньше, чем в менее напряженных. В итоге, это может привести к более раннему
разрушению всего соединения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ определения
несущей способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами (Рабер Л.М.
Соединения на высокопрочных болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.35-36).
Сущность способа заключается в определении усилия сдвига посредством образцов-свидетелей,
который заключается в том, что образцы изготавливают из стали, применяемых и собираемых
конструкциях. Контактные поверхности обрабатывают по технологии, принятой в проекте
конструкций. Образец состоит из основного элемента и двух накладок, скрепленных высокопрочным
болтом с шайбами и гайкой. Сдвигающие или растягивающие усилия испытательной машины
определяют по показаниям прибора. Затем определяют коэффициент трения, который сравнивают с
нормативным значением и в зависимости от величины отклонения осуществляют меры по
повышению надежности работы металлоконструкции, в основном, путем повышения коэффициента
трения.
К недостаткам способа относится то, что отклонение усилий натяжения и возможные их изменения в
процессе нагружения образцов могут приводить к тем или иным неточностям в определении
коэффициента трения, т.к. коэффициент трения может меняться и по другим причинам как
климатического, так и эксплуатационного характера. Кроме того, неизвестно при каком
коэффициенте «k» определялось расчетное усилие натяжения болтов, поэтому фактическое усилие
сдвига нельзя с достаточной точностью коррелировать с усилием натяжения. Следует отметить, что в
качестве сдвигающего устройства применяются специальные средства (пресса, испытательные
машины), которых на объекте монтажа или сборки металлоконструкции может не быть, поэтому
желательно применить более точное и надежное устройство для определения усилия сдвига.
Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка способа обеспечения
несущей способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, устраняющего
недостатки, присущие прототипу и позволяющие повысить надежность монтажа и эксплуатации
металлоконструкций с высокопрочными болтами.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 393

394.

Технический результат достигается за счет того, что в известный способ обеспечения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, включающий приготовление
образца-свидетеля, содержащего основной элемент металлоконструкции и накладку,
контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии,
соединяют их высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта,
устанавливают устройство 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, в зависимости от величины отклонения осуществляют
необходимые действия, внесены изменения, а именно:
- в качестве показателя сравнения используют расчетное усилие натяжения, высокопрочного болта,
полученное при заданном (проектном) значении величины k;
- в качестве устройства для определения усилия сдвига на образце-свидетеле используют устройство,
защищенное патентом РФ №88082 на полезную модель, обладающее рядом преимуществ и
обеспечивающее достоверность и точность измерения усилия сдвига.
В зависимости от отклонения отношения между усилием сдвига и усилием натяжения
высокопрочного болта от оптимального значения, для обеспечения надежности работы
фрикционного соединения металлоконструкции при монтаже ее изменяют натяжение болта и/или
проводят дополнительную обработку контактирующих поверхностей.
В качестве показателя сравнения выбрано усилие натяжения болта, т.к. в процессе проведенных
исследований установлено, что оптимальным отношением усилия сдвига к усилию натяжения болта
равно 0,56-0,60.
Учитывая то, что при проектировании предусмотрена возможность увеличения усилия закручивания
высокопрочных болтов на 10-20%, то это действие позволяет увеличить сопротивление сдвигу, если
отношение усилия сдвига к усилию натяжения болта отличается от оптимального в пределах 0,500,54. Если же это отношение меньше 0,5, то кроме увеличения усилия натяжения высокопрочного
болта необходимо проведение дополнительной обработки контактирующих поверхностей, т.к. при
значительном увеличении момента закручивания можно сорвать резьбу, поэтому увеличивают
коэффициент трения. Если же величина отношения усилия сдвига к усилию натяжения более 0,60,
это означает, что усилие натяжения превышает нормативную величину, и для надежности
металлоконструкции натяжение можно ослабить, чтобы не сорвать резьбу.
Использование вышеуказанного устройства для определения усилия сдвига обусловлено тем, что оно
является переносным и обладает рядом преимуществ перед известными устройствами. Оно содержит
неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
имеющего отверстие под нагрузочный болт, оснащенный силоизмерительным устройством, причем
неподвижная деталь выполнена из двух стоек, торцевые поверхности которых скреплены фигурной
планкой, каждая из стоек снабжена отверстиями под болтовое соединение для крепления к
металлоконструкции, а также отверстием для вала, на котором закреплен рычаг, с возможностью
соединения его с фигурной планкой, а между выступом рычага и сдвигаемой деталью
металлоконструкции установлен самоустанавливающийся сухарик, выполненный из закаленного
материала. В качестве силоизмерительного устройства используется динамометрический ключ с
предварительно оттарированной шкалой для фиксации момента затяжки.
Ниже приводится реализация предлагаемого способа обеспечения несущей способности
металлоконструкции на примере мостового пролета.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 394

395.

На чертеже приведена основная часть устройства и образец-свидетель.
Устройство состоит: из корпуса 1, рычага 2, насаженного на вал 3, динамометричесого ключа 4,
снабженного шкалой 5 и накидной головкой 6, болтовое соединение, состоящее из болта 7 и гайки 8,
плавающий сухарик 9, выполненный из закаленной стали, образец-свидетель состоит из
металлической накладки 10, пластины 11 обследуемой металлоконструкции, соединенные между
собой высокопрочным болтовым соединением 12, а также болтовое соединение 13, предназначенное
для крепление корпуса измерительного устройства к неподвижной металлической пластине 11.
Способ реализуется в следующей последовательности. Собирается образец-свидетель путем
соединения тестовой накладки 10 с пластиной металлоконструкции 11, если производится ремонт на
обследуемом объекте, причем контактирующая поверхность пластины обрабатывается
дробепескоструйным способом, чтобы обеспечить нормативный коэффициент трения f>0,55 или,
если же осуществляется заводская поставка перед монтажом, то берут две тестовых накладки,
контактирующие поверхности которых уже обработаны в заводских условиях. Соединение пластин
10, 11 осуществляют высокопрочным болтом и гайкой с применением шайб. Усилие натяжения
высокопрочного болта должна соответствовать проектной величине. Расчетный момент
закручивания определяют по формуле 2. Затем на неподвижную пластину 11 устанавливают
устройство для определения усилия сдвига путем закрепления корпуса 1, болтовым соединением 12
(болт, гайка, шайбы) таким образом, чтобы сухарик 9 соприкасался с накладкой 10 и рычагом 2,
размещенным на валу 3. Далее, динамометрический ключ 4, снабженный оттарированной шкалой 5,
посредством сменной головки 6 надевается на болт 7. Устройство готово к работе.
Вращением динамометрического ключа 4 осуществляют нагрузку на болт 7. Усилие натяжения болта
через рычаг 5 передается на сухарик 9, который воздействует на сдвигаемую деталь 10 (тестовая
пластина). Момент закручивания болта 7 фиксируется на шкале 5 динамометрического ключа 4. В
момент сдвига детали 10 фиксируют полученную величину. Это усилие и является усилием сдвига
(силой трения покоя). Сравнивают полученную величину момента сдвига (Мсд) с расчетной
величиной - моментом закручивания болта (Мр). В зависимости от величины Мсд/Мз производят
действия по обеспечению надежности монтажа конкретной металлоконструкции, а именно:
- при отношении Мсд/Мз=0,54-0,60, т.е. соответствует или близко к оптимальному значению,
корректировку в технологию монтажа не вносят;
- при отношении Мсд/Мз=0,50-0,53, то при монтаже металлоконструкции увеличивают усилие
натяжения высокопрочного болтов примерно на 10-15%;
- при отношении Мсд/Мз<0,50 необходимо кроме увеличения усилия натяжения высокопрочных
болтов при монтаже металлоконструкции дополнительно обработать контактирующие поверхности
поставленных заводом деталей металлоконструкции дробепескоструйным методом.
При отношении Мсд/Мз>0,60, целесообразно уменьшить усилие натяжения болта, т.к. возможно
преждевременная порча резьбы из-за перегрузки.
Все эти действия позволят повысить надежность эксплуатации смонтированной
металлоконструкции.
Преимуществом предложенного способа обеспечения несущей способности металлоконструкций
заключается в его универсальности, т.к. его можно использовать для любых болтовых соединений на
высокопрочных болтах независимо от сложности конструкции, диаметров крепежных болтов и
методов обработки соприкасающихся поверхностей, причем т.к. измерение усилия сдвига на
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 395

396.

обследуемой конструкции и образце производятся устройством при сопоставимых условиях, оценка
несущей способности является наиболее достоверной.
В настоящее время предлагаемый способ прошел испытания на нескольких строительных площадках
и выданы рекомендации к его применению в отрасли.
Формула изобретения
1. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с
высокопрочными болтами, включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент
металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности которых предварительно
обработаны по проектной технологии, соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном
значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент металлоконструкции устройство 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,
отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта, 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию
натяжения высокопрочного болта в диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа 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 металлоконструкции.
2472981 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 472 981
(13)
C1
(51) МПК
F16B 5/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса:
Статус:
07.03.2017)
Пошлина:
учтена за 5 год с 18.06.2015 по 17.06.2016
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 396

397.

(21)(22) Заявка: 2011125214/12, 17.06.2011
(72) Автор(ы):
Андрейченко Игорь
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
Леонардович (RU),
17.06.2011
Полатиди Людмила
Борисовна (RU),
Приоритет(ы):
Бурцева Ирина Валерьевна
(RU),
(22) Дата подачи заявки: 17.06.2011
Бугреева Светлана
Ильинична (RU),
(45) Опубликовано: 20.01.2013 Бюл. № 2
Красинский Леонид
Григорьевич (RU),
Миллер Олег Григорьевич
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU
176199 A1, 15.09.1992. SU 1751463 A1, 30.07.1992. RU 2263828 C1, (RU),
10.11.2005. WO 2004/099632 A1, 18.11.2004. DE 202004012044 U1, Шумягин Николай
Николаевич (RU)
19.05.2005.
Адрес для переписки:
614990, г.Пермь, ГСП, Комсомольский пр-кт, 93, ОАО
"Авиадвигатель", отдел защиты интеллектуальной
собственности
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное
общество "Авиадвигатель"
(RU)
(54) БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения и может быть
использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного
и наземного применения. Болтовое соединение вращающихся деталей, объединенных в пакет, с
расположенными по окружности отверстиями, внутри которых на высоту пакета деталей
установлены втулки с размещенными в их центральных отверстиях стяжными болтами. Каждое
отверстие выполнено овальной формы и вытянуто в окружном направлении, а втулка - с овальным
сечением, вытянутым в окружном направлении. При этом b/a=1,36-1,5; с>(2,5-3)×b, где а - размер
сечения втулки в радиальном направлении; b - размер сечения втулки в окружном направлении; с длина окружности между центральными отверстиями соседних втулок. Обеспечивается повышение
циклического ресурса и надежности болтового соединения вращающихся деталей при высоких
параметрах работы путем разгрузки зон концентрации напряжений в указанных деталях. 1 з.п. ф-лы,
3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения, может быть
использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного
и наземного применения.
Известно болтовое соединение, включающее цилиндрическую разгрузочную втулку с круглым
сечением, которую используют для центровки и разгрузки болта, снижения напряжений среза в
самом болте и исключения сдвиговых деформаций в соединяемых деталях (Атлас. Детали машин.
В.Н.Быков, С.П.Фадеев, Издательство «Высшая школа», 1969 г., с.83, рис.3.4). При вращении
деталей в районе отверстий под болты возникают напряжения. Наличие концентратора напряжения,
повышающего уровень действующих напряжений в 3-4 раза, является основным недостатком такой
конструкции, снижающим циклическую долговечность и ресурс деталей.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 397

398.

В авиадвигателестроении широко применяется соединение деталей с помощью стяжных болтов.
Отверстия под болты, являющиеся концентраторами напряжений, могут быть расположены в
полотне дисков и на выносных фланцах деталей. Выносные фланцы применяют для удаления
концентратора в виде отверстия из полотна диска.
Наличие концентратора напряжений - круглого отверстия под болт, которое повышает уровень
действующих напряжений в 3-4 раза и снижает ресурс деталей, является основным недостатком
такой конструкции.
Практически эта проблема решается путем выполнения выкружек типа «короны» во фланцах, что
обеспечивает достаточную разгрузку отверстий. Эффективность подобной доработки деталей
подтверждена испытаниями и широко используется, например, во фланцах под балансировочные
грузики лабиринтов диска 13-ой ступени ротора компрессора высокого давления (КВД) двигателей
ПС-90А, ПС-90А2 (А.А.Иноземцев, М.А.Нихамкин, В.Л.Сандрацкий. Основы конструирования
авиационных двигателей и энергетических установок, том 4,стр.109).
Наиболее близким к заявляемой конструкции соединения является узел соединения, включающий
пакет деталей, цилиндрическую втулку и болт с гайкой. В деталях выполнены круглые отверстия
(Патент РФ №2263828, F16B 5/02, 2005 г.).
Недостатком известного узла является круглая форма отверстий под втулку, вызывающая
повышенные напряжения в болте и в соединяемых деталях, снижающие циклический ресурс и
надежность болтового соединения при вращении деталей.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении циклического ресурса и
надежности болтового соединения вращающихся деталей при высоких параметрах работы путем
разгрузки зон концентрации напряжений в указанных деталях.
Сущность изобретения заключается в том, что в болтовом соединении вращающихся деталей,
объединенных в пакет, с расположенными по окружности отверстиями, внутри которых на высоту
пакета деталей установлены втулки с размещенными в их центральных отверстиях стяжными
болтами, согласно п.1 формулы изобретения, каждое отверстие выполнено овальной формы и
вытянуто в окружном направлении, а втулка - с овальным сечением, вытянутым в окружном
направлении, при этом
b/а=1,36-1,5; c>(2,5-3)×b,
где а - размер сечения втулки в радиальном направлении;
b - размер сечения втулки в окружном направлении;
с - длина окружности между центральными отверстиями соседних втулок.
Кроме того по п.2 формулы для обеспечения изолированности полостей ступеней компрессора и
сохранения необходимой площади контакта между деталями и болтом необходимо соблюдать
следующее соотношение:
(a-d)/2>1,4 мм,
где d - диаметр отверстия втулки под болт.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 398

399.

Конфигурация втулки и размеры отверстия под нее выбраны на оснований анализа геометрии дисков
и расчетов напряженно-деформированного состояния.
Было обнаружено, что выполнение отверстий овальной формы, вытянутых в окружном направлении,
и выполнение втулки с соответствующим овальным при соотношениях:
b/a=1,36-1,5; c>(2,5-3)×b,
позволяет эффективно разгружать зоны концентрации напряжений и повышать расчетные значения
циклического ресурса деталей, оцененного по условной кривой малоцикловой усталости для
дисковых сплавов (Технический отчет №12045, М., ЦИАМ, 1993. Развитие методики управления
ресурсами авиационного ГТД с целью повышения прочностной надежности, увеличения ресурсов и
сокращения затрат при ресурсных испытаниях (применительно к двигателю ПС-90А и его
модификациям)).
Втулки с овальным сечением выполняют в заявляемой конструкции следующие функции:
- обеспечивают фиксацию деталей относительно друг друга;
- сохраняют необходимую площадь контакта между фланцами и стандартным болтом круглой
формы;
- обеспечивают изолированность полостей секций (ступеней) компрессора.
Кроме того, применение втулок заявляемой конструкции упрощает процесс сборки деталей
компрессора, а при изготовлении втулок из легкого и прочного материала - позволяет снижать массу
фланцев дисков и всего ротора в целом.
Анализ результатов расчетов показывает, что заявляемое болтовое соединение имеет перспективу
использования в современных двигателях последнего поколения.
В случае если b/а<1,36, форма отверстия стремится к окружности, возрастает уровень окружных
напряжений в отверстиях соединяемых деталей, следовательно, снижается циклическая
долговечность.
В случае если b/а>1,5, отверстие больше вытянуто в окружном направлении, при этом уменьшается
площадь цилиндрического сечения сопрягаемых деталей, что повышает риск потери несущей
способности, возрастает уровень радиальных напряжений и снижается циклическая долговечность.
В случае если с≤2,5b, расстояние между центрами отверстий уменьшается, пропорционально
уменьшается и площадь цилиндрического сечения соединяемых деталей, что повышает риск потери
несущей способности.
Соотношение с>3b приводит к тому, что расстояние между центрами отверстий увеличено, линии
действий окружных напряжений при этом выравниваются, а эффект снижения концентраций
напряжений уменьшается.
Кроме того, по п.2 формулы изобретения, для сохранения необходимой площади контакта между
деталями и болтом, а также из технологических соображений необходимо соблюдать следующее
соотношение: (a-d)/2>1,4 мм. В противном случае возникают технологические сложности с
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 399

400.

изготовлением втулки, т.к. толщина стенки втулки слишком мала. Кроме того, в тонкой стенке
втулки возникают недопустимо высокие напряжения.
Таким образом, при высоких параметрах работы использование данной конструкции болтового
соединения дает возможность не только выравнивать напряжения по толщине пакета деталей и в
болтах, но и значительно снижать уровень действующих напряжений в соединяемых деталях,
повышая их ресурс.
На фиг.1 представлено сечение пакета соединяемых деталей с втулкой, имеющей овальное сечение,
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. На фиг.3 показано болтовое соединение в сборке деталей ротора КВД
в аксонометрии.
Болтовое соединение включает пакет вращающихся деталей газотурбинного двигателя (ГТД),
например, фланца 1 диска первой ступени (КВД), фланца 2 вала КВД и диска 3 второй ступени КВД.
В деталях 1, 2, 3 выполнены овальные отверстия 4, вытянутые в окружном направлении под втулку 5
с таким же овальным сечением и размерами а и b в радиальном и окружном направлениях,
соответственно. В отверстии 4 втулка 5 размещена на всю толщину пакета деталей 1, 2, 3. Во втулке
5 имеется круглое центральное отверстие 6 диаметром d под стандартный стяжной болт 7 круглого
сечения. Диаметр головки болта 7 и наружный диаметр гайки 8 перекрывают при сборке радиальный
размер а втулки 5 при соблюдении условия
(a-d)/2>1,4 мм.
Втулка 5 обеспечивает изолированность полостей ступеней компрессора, сохраняет необходимую
площадь контакта между фланцами и стяжным болтом 7.
Отверстия 6 расположены равномерно по всей длине окружности соединяемых деталей 1, 2, 3, при
этом длина окружности С между ними зависит от размера сечения b втулки 5 в окружном
направлении.
Болтовое соединение собирают следующим образом.
В овальное отверстие 4 пакета вращающихся деталей 1, 2, 3 вставляют втулку 5, в которой
размещают стандартный болт 7 и закрепляют гайкой 8. В процессе работы КВД концентрация
напряжений в зоне отверстий 4 в полотне и во фланцах 1, дисков будут минимальной, что позволяет
работать при высоких заданных параметрах двигателя, повышая циклический ресурс и надежность
болтового соединения.
Формула изобретения
1. Болтовое соединение вращающихся деталей, объединенных в пакет, с расположенными по
окружности отверстиями, внутри которых на высоту пакета деталей установлены втулки с
размещенными в их центральных отверстиях стяжными болтами, отличающееся тем, что каждое
отверстие выполнено овальной формы и вытянуто в окружном направлении, а втулка - с овальным
сечением, вытянутым в окружном направлении, при этом b/a=1,36-1,5; c>(2,5-3)·b,
где а - размер сечения втулки в радиальном направлении;
b - размер сечения втулки в окружном направлении;
с - длина окружности между центральными отверстиями соседних втулок.
2. Болтовое соединение вращающихся деталей по п.1, отличающееся тем, что (a-d)/2>1,4 мм, где d диаметр отверстия втулки под болт.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 400

401.

2249557 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 249 557
(13)
C2
(51) МПК
B66C 7/00 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус:не действует (последнее изменение статуса: 27.03.2008)
(21)(22) Заявка: 2003107392/11, 17.03.2003
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
17.03.2003
(72) Автор(ы):
Нежданов К.К. (RU),
Туманов В.А. (RU),
Нежданов А.К. (RU),
Кузьмишкин А.А. (RU)
(43) Дата публикации заявки: 10.09.2004 Бюл. № 25
(45) Опубликовано: 10.04.2005 Бюл. № 10
(73) Патентообладатель(и):
Туманов Антон
Вячеславович (RU)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 401

402.

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2192383
C1, 10.11.2002. SU 1735470 A1, 23.05.1992. ЕР 0194615 A1, 18.09.1986.
Адрес для переписки:
440047, г.Пенза 47, ул. Минская, 13, кв.56, А.В. Туманову
(54) УЗЕЛ УПРУГОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРЕХГЛАВОГО РЕЛЬСА С ПОДКРАНОВОЙ
БАЛКОЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к подкрановым конструкциям с интенсивным тяжелым режимом работы
кранов. Согласно изобретению узел снабжен размещенной под рельсом и опирающейся на верхний
пояс подкрановой балки демпфирующей подрельсовой прокладкой. Эта подкладка выполнена из
пружинной стали с продольными, имеющими плавные закругления гофрами и непрерывной по всей
длине рельса. Ширина упомянутой прокладки на 5-10% меньше ширины верхнего пояса
подкрановой балки. Сквозь подошву рельса снаружи верхнего пояса подкрановой балки и сквозь
поддерживающие верхний пояс упомянутой балки полки швеллеров пропущены болты, снабженные
тарельчатыми пружинными шайбами. Изобретение обеспечивает повышение долговечности
рельсовой конструкции. 1 ил.
Изобретение относится к транспортным конструкциям, преимущественно к подкрановым
конструкциям с интенсивным тяжелым режимом работы кранов (8К, 7К).
Известны технические решения, разработанные В.Ф.Сабуровым [1]. Под рельс укладывается
резинометаллическая прокладка, являющаяся податливым слоем, уменьшающим максимумы
локальных напряжений σу, приводящих к появлению усталостных трещин в подрельсовой зоне
подкрановой балки. Резинометаллическая прокладка значительно снижает локальные напряжения σ у
и, соответственно, повышает долговечность подкрановой балки.
Недостаток резинометаллической прокладки - ее долговечность ниже, чем долговечность кранового
рельса, и поэтому ее приходится менять чаще, чем рельс.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 402

403.

Для устранения этого недостатка должна быть разработана демпфирующая подрельсовая прокладка,
обладающая такой же податливостью, как резинометаллическая, но обладающая большей
долговечностью. Известен также трехглавый рельс, четко фиксирующийся на подкрановой балке [2].
За аналог примем патент России RU №2192383 С1 [3]. В этом аналоге применен трехглавый рельс.
Тормозная балка симметрична и помещена ниже боковых глав рельса для обеспечения свободного
прохода направляющих роликов крана. Симметрия тормозной балки исключает косой изгиб
подкрановой конструкции и позволяет достичь наибольшего снижения материалоемкости.
Технический результат изобретения - повышение долговечности подкрановых балок и рельсов и
удобство эксплуатации конструкции.
Технический результат реализован тем, что в узле упругого соединения трехглавого рельса с
подкрановой балкой и тормозной балкой между рельсом и подкрановой балкой размещена
демпфирующая подрельсовая прокладка.
Отличие в том, что узел снабжен размещенной под рельсом и опирающейся на верхний пояс
подкрановой балки демпфирующей подрельсовой прокладкой, выполненной из пружинной стали с
продольными, имеющими плавные закругления гофрами и непрерывной по всей длине рельса,
причем ширина упомянутой прокладки на 5...10% меньше ширины верхнего пояса подкрановой
балки.
При этом сквозь подошву рельса снаружи верхнего пояса подкрановой балки и сквозь
поддерживающие верхний пояс упомянутой балки полки швеллеров пропущены болты, снабженные
тарельчатыми пружинными шайбами.
На чертеже показан узел упругого соединения трехглавого рельса с подкрановой и симметричной
тормозной балкой. Тормозная балка находится ниже боковых глав рельсов на расстоянии,
обеспечивающем свободный проход направляющих роликов крана.
Узел содержит трехглавый крановый рельс 1 с центральной главой, по которой катятся основные
безребордные колеса 2 мостового крана и передают вертикальные силовые импульсы Р.
Направляющие ролики 3 крана фиксируют основные колеса 2 на трехглавом рельсе 1, катятся по
боковым главам рельса и передают на них горизонтальные силовые импульсы Т.
У направляющих роликов 3 имеются аварийные удерживающие гребни снизу.
Под рельсом 1 помещена демпфирующая подрельсовая прокладка 4 из пружинной стали, с
продольными гофрами (5...10 шт.) одинаковой высоты с плавными закруглениями.
Демпфирующая подрельсовая прокладка 4 опирается на верхний пояс 5 двутавровой прокатной
балки. Швеллеры 6 соединяют верхний пояс 5 с симметричной тормозной балкой 7. Тормозная балка
7 может быть и не симметричной. Швеллеры 6 и тормозная балка 7 также соединены друг с другом
посредством болтов 8, затянутых с гарантируемым натягом. Симметричные элементы тормозной
балки 7 также соединены друг с другом через стенку двутавровой прокатной подкрановой балки
посредством болтов 8 с гарантируемым натягом. Болты 9 проходят сквозь подошву трехглавого
рельса 1 и полку швеллера 6. Болты 9 снабжены пружинными тарельчатыми шайбами 10,
выполненными из пружинной стали. Кроме этого, в зазоре между боковой гранью верхнего пояса 5 и
гранью боковой главы рельса имеется шайба, передающая давление с боковой главы рельса на
верхний пояс 5, а между нижней гранью боковой главы рельса и швеллером 6 имеется зазор.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 403

404.

Работа упругого узла соединения трехглавого рельса с подкрановой балкой.
При действии вертикальных силовых импульсов Р от катящихся безребордных колес крана 2 рельс 1
упруго оседает под каждым из колес 2, сдавливая демпфирующую подрельсовую прокладку 4.
Высота каждого из гофров уменьшается, ширина ее увеличивается. В зоне контакта с поверхностью
подошвы рельса 2 и верхнего пояса 5 возникают распорные силы, гасящиеся за счет сил трения.
Напряжение в тарельчатых пружинах несколько ослабевает (на 10...15%). Локальное взаимодействие
между трехглавым рельсом 2 и верхним поясом 5 подкрановой балки распределяется на большую
длину и тем самым локальные суммарные напряжения Σσу значительно снижаются и этим
выносливость повышается. При уходе колеса крана демпфирующая подрельсовая прокладка 4
упруго возвращается в исходное положение.
При действии же горизонтального силового импульса Т от одного из направляющих роликов 3
горизонтальные усилия передаются за счет сил трения. Если же силы трения будут превышены, то в
работу вступает внутренняя поверхность боковой главы рельса через шайбу с продольной торцевой
кромкой верхнего пояса 5. Далее в работу на изгиб включается симметричная тормозная балка 7,
опирающаяся в горизонтальной плоскости на колонны каркаса цеха.
Сопоставление с аналогами показывает следующие существенные отличия:
1. Между подошвой трехглавого рельса и верхним поясом подкрановой балки по всей длине рельса
размещена демпфирующая подрельсовая прокладка с продольными гофрами (5...10 штук)
одинаковой высоты.
2. Упругая податливость демпфирующей подрельсовой прокладки регулируется прочностью
пружинной стали, толщиной листа, высотой продольных гофров, числом гофров.
3. Под болтами, соединяющими рельс с подкрановой балкой, применены упругие тарельчатые
шайбы, выполненные пружинными стальными.
4. В отличие от рези неметаллической прокладки, свойства которой ухудшаются со временем, из-за
старения резины, свойства демпфирующей подрельсовой прокладки остаются неизменными во
времени, а долговечность их такая же, как у рельса.
Экономический эффект достигнут из-за повышения долговечности демпфирующей подрельсовой
прокладки, так как в ней отсутствует быстро изнашивающаяся и стареющая резина. Экономический
эффект достигнут также из-за удобства обслуживания узла при эксплуатации.
Литература
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.
Формула изобретения
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 404

405.

Узел упругого соединения трехглавого рельса с подкрановой и тормозной балками, отличающийся
тем, что узел снабжен размещенной под рельсом и опирающейся на верхний пояс подкрановой балки
демпфирующей подрельсовой прокладкой, выполненной из пружинной стали с продольными,
имеющими плавные закругления гофрами и непрерывной по всей длине рельса, причем ширина
упомянутой прокладки на 5-10% меньше ширины верхнего пояса подкрановой балки, при этом
сквозь подошву рельса снаружи верхнего пояса подкрановой балки и сквозь поддерживающие
верхний пояс упомянутой балки полки швеллеров пропущены болты, снабженные тарельчатыми
пружинными шайбами.
Адреса американских и немецких фирм, организация
занимающихся проектированием, изготовлением монтажом
гасителей динамических колебаний для применения испытания узлов и фрагментов компенсатора
пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров ,
однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн ,
ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году, при импульсных растягивающих нагрузках с использованием
протяжных фрикционно-подвижных соединений с контролируемым натяжением из латунных
ослабленных болтов, в поперечном сечении резьбовой части с двух сторон с образованными
лысками, по всей длине резьбы латунного болта и их программная реализация расчета, в среде
вычислительного комплекса SCAD Office c использованием изобретений проф .дтн ПГУПС
А.М.Уздина № 154506 «Панель противовзрывная», № 165076 «Опора сейсмостойкая» , №
2010136746, 1143895, 1168755, 1174616
При испытании узлов и фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических
стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части
3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с
пластическими шарнирами ( компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов
на болтовых и соединений между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним
поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных
профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ "
Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части
армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с упругопластическими коменсатора
проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с использованием при испытаниях
упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ организацией
"Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в программе 3D - модели конечных
элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими инженерами, при
строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в штате Монтана в 2017
году, с применением фрикционно-подвижных, для сдвига болтовых соединений для
обеспечения сейсмостойкости конструкций здания: масса здания уменьшается, частота
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 405

406.

собственных колебаний увеличивается, а сейсмическая нагрузка падает
в США ,
Германии, Китае и др странах
JCM Industries, Inc. P. O. Box 1220 Nash, TX 75569-1220
www.jcmindustries.com
For information, contact: Pacific Flow Control Ltd. P.O. Box
31039 RPO Thunderbird Langley V1M 0A9 Call Toll Free: 1-800585-TAPS (8277) Phone: 604-888-6363
www.pacificflowcontrol.ca
INDUSTRIES S 'IMSERTS St Fabricated Tapping Sleeves
Carbon Steel - Stainless Steel 21919 20th Avenue SE • Suite
100 • Bothell, WA 98021 425.951.6200 • 1.800.426.9341 • Fax:
425.951.6201 www.romac.com
CORPORATE HEADQUARTERS 21919 20th Avenue SE
Bothell, WA 98021 [map] Toll Free: 800.426.9341 Local:
425.951.6200 Fax: 425.951.620 Website address:
www.romac.com
NON-METALLIC EXPANSION JOINT DIVISION FLUID
SEALING ASSOCIATION 994 Old Eagle School Road, Suite
1019, Wayne, PA 19087 Telephone: (610) 971-4850
Facsimile: (610) 971-4859
Fluid Sealing Association 994 Old Eagle School Road #1019
Wayne, PA 19087-1866 610.971.4850 (USA)
WILLBRANDT KG Schnackenburgallee 180 22525 Hamburg
Germany Phone +49 40 540093-0 Fax +49 40 540093-47
[email protected]
Subsidiary Hanover Reinhold-SchleeseStr. 22 30179 Hannover
Germany Tel +49 511 99046-0 Fax +49 511 99046-30
[email protected]
Subsidiary Berlin Breitenbachstra?e
7 – 9 13509 Berlin
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 406

407.

Germany Tel +49 30 435502-25 Fax +49 30 435502-20
[email protected] WILLBRANDT
Gummiteknik A/S
Finlandsgade 29 4690 Haslev Denmark www.willbrandt.dk
www.willbrandt.se
СТП 006 -97
СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ
БОЛТАХ В СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ»
МОСКВА 1998 Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским центром «Мосты» ОАО « ЦНИИС» (канд. техн. наук
А.С. П латонов, канд. техн. наук И.Б . Ройзм ан, инж . А.В. К ру чинки н, канд. техн. наук М.Л.
Лобков, инж . М .М. Мещеряков)
ВНЕСЕН Научно-техническим центром Корпорации «Трансстрой»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Корпорацией «Трансстрой» распоряжением от 09 октября
1997 г. № МО-233
3 СОГЛАСОВАН специализированными фирмами « Мостострой», «Транспроект» Корпорации
«Трансстрой», Главным управлением пути Министерства путей сообщения РФ
4 С введением настоящего стандарта утрачивает силу ВСН 163 -69 «Инструкция по технологии
устройства соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов»
Л. 1 Несущая способность соединений на высокопрочных болтах оценивается испытанием на сдвиг
при сжатии двух срезных одноболтовы х образцов.
Отбор образцов выполняется в соответствии с пунктом 8.12.
Л. 2 Образцы изготовляют из стали, применяемой в конструкции возводимого сооружения (рис. Л.1).
Рис. Л. 1 . Образец для испытания на сдвиг при сжатии (выполнен согласно изобретениям: №№ 1143895, 1168755,
1174616, № 2010136746 E04 C2/00 " СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРО-ВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И
СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕР-ГИИ" опубликовано 20.01.2013 , № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая»,
опубликовано 10.10.16, Бюл. № 28 , согласно заявки на изобретение № 20181229421/20 (47400) от 10.08.2018 "Опора
сейсмоизолирующая "гармошка", E04 Н 9 /02, заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
"Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопро-водов" F 16L 23/02 , заявки на
изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 "Опора сейсмоизолирующая маят-никовая" E04 H 9/02, заявки на
изобретение № 20190028 "Виброизолирующая опора E04 Н 9 /02 для лабораторного испытание на взрывостойкость и
взрывопожаростойкость сейсмостойкость фрагментов крепления на ФФПС).
:1 - основной элемент; 2 - накладка; 3 - высокопрочный болт с шайбами и гайкой (в скобках размеры
при использовании болтов М27 )
Пластины 1 и 2 вырезают газорезкой с припуском 2 - 3 мм по контуру, а затем фрезеруют до
проектных размеров в плане. Отверстия образуются сверлением, заусенцы по кромкам и в
отверстиях удаляются.
Пластины должны быть плоскими, не иметь грибовидности или выпуклости.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 407

408.

Л .3 Контактные поверхности пластин 1 и 2 обрабатываются по технологии, принятой в проекте
сооружения.
Используются высокопрочные болты, подготовленные к установке и натяжению в монтажных
соединениях конструкции. Натяжение болта осуществляется динамометрическими ключами,
применяемыми на строительстве при сборке соединений на высокопрочных болтах.
Пластины перед натяжением болта устанавливаются так, чтобы был гарантирован зазор «над
болтом» в отверстии пластины 7 .
После натяжения болта опорные торцы пластин 1 и 2 должны быть параллельны, а торцы
пластин 2 находиться на одном уровне.
Сведения о сборке образцов заносятся в протокол.
Образцы испытывают на сжатие на прессе развивающем усилие не менее 50 тс. Точность
испытательной машины должна быть не ниже ±2 % .
Образец нагружается до момента сдвига средней пластины 1 о т носительно пластин 2 и при этом
фиксируется нагрузка Т, характеризующая исчерпание несущей способности образца. Испытания
рекомендуется проводить с записью диаграммы сжатия образца. Для суждения о сдвиге необходимо
нанести риски на пластинах 1 и 2 .
Результаты испытания заносятся в протокол, где отмечается дата испытания, маркировка образца,
нагрузка, соответствующая сдвигу (прикладывается диаграмма сжатия), и фамилии лиц,
проводивших испытания.
Протокол со сведениями по отбору и испытанию образцов предъявляется при приемке соединений.
Л .4 Несущая способность образца Т, полученная при испытании и расчетное усилие Q bh , принятое
в проекте сооружения, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых
элеме нтов, стянутых одним высокопрочным болтом (одним болтоконтактом), оценивается
соотношением Qbh ≤ Т/ 2 в каждом из трех образцов.
В случае невыполнения указанного соотношения решение принимается комиссионно с участием
заказчика, проектной и научно-исследовательской организаций.
Приложение М (информационное) Библиография
[1 ] . Правила по охране труда при сооружении мостов. ЦНИИС, 1991 г.
[2 ] . Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Госгортехнадзор СССР, 1970 г.
[3 ] . Санитарные правила при работе с эпоксидными смолами. Госсанинспекция СССР, 1960 г.
[4 ] . Типовая инструкция по охране труда при хранении и перевозке горюч их, легко
воспламеняющихся и взрывоопасных грузов. Оргт рансст рой, 1978 г.
[ 5 ] . Правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ. П ПБ1 -93
Российской Федерации.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 408

409.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 409

410.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 410

411.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 411

412.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 412

413.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 413

414.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 414

415.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 415

416.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 416

417.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 417

418.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 418

419.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 419

420.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 420

421.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 421

422.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 422

423.

ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ165 076
(19)
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(11)
165 076
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
U1
СЛУЖБА
(51) МПК
ПО
E04H
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
9/02 (2006.01)
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее
Статус:
изменение статуса: 07.06.2017)
(21)(22) Заявка: 2016102130/03,
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 423

424.

22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока
действия патента:
22.01.2016
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл.
№ 28
Адрес для переписки:
197371, Санкт-Петербург,
Коваленко Александр Иванович
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
(57) Реферат:
165 076
Опора сейсмостойкая предназначена для защиты объектов от сейсмических
воздействий за счет использования фрикцион но податливых соединений. Опора
состоит из корпуса в котором выполнено вертикальное отверстие охватывающее
цилиндрическую поверхность щтока. В корпусе, перпендикулярно вертикальной
оси, выполнены отверстия в которых установлен запирающий калиброванный
болт. Вдоль оси корпуса выполнены два паза шириной <Z> и длиной <I> которая
превышает длину <Н> от торца корпуса до нижней точки паза, выполненного в
штоке. Ширина паза в штоке соответствует диаметру калиброванного болта. Для
сборки опоры шток сопрягают с отверстием корпуса при этом паз штока
совмещают с поперечными отверстиями корпуса и соединяют болтом, после чего
одевают гайку и затягивают до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки
приводит к уменьшению зазора<Z>корпуса, увеличению сил трения в сопряжении
корпус-шток и к увеличению усилия сдвига при внешнем воздействии. 4 ил.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты сооружений,
объектов и оборудования от сейсмических воздействий за счет использования
фрикционно податливых соединений. Известны фрикционные соединения для
защиты объектов от динамических воздействий. Известно, например Болтовое
соединение плоских деталей встык по Патенту RU 1174616, F15B 5/02 с пр. от
11.11.1983. Соединение содержит металлические листы, накладки и прокладки. В
листах, накладках и прокладках выполнены овальные отверстия через которые
пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и накладки в пакет. При малых
горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не
преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание
листов или прокладок относительно накладок контакта листов с меньшей
шероховатостью. Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края
овальных отверстий после чего соединения работают упруго. После того как все
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 424

425.

болты соединения дойдут до упора в края овальных отверстий, соединение начинает
работать упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет смятия листов
и среза болтов. Недостатками известного являются: ограничение демпфирования по
направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных отверстий; а
также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно также
Устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических
воздействий по Патенту TW 201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and antiseismic friction damping device, E04B 1/98, F16F 15/10. Устройство содержит базовое
основание, поддерживающее защищаемый объект, нескольких сегментов (крыльев)
и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Трение
демпфирования создается между пластинами и наружными поверхностями
сегментов. Перпендикулярно вертикальной поверхности сегментов, через пазы,
проходят запирающие элементы - болты, которые фиксируют сегменты и пластины
друг относительно друга. Кроме того, запирающие элементы проходят через блок
поддержки, две пластины, через паз сегмента и фиксируют конструкцию в заданном
положении. Таким образом получаем конструкцию опоры, которая выдерживает
ветровые нагрузки но, при возникновении сейсмических нагрузок, превышающих
расчетные силы трения в сопряжениях, смещается от своего начального положения,
при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
сложность расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся
поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение
количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного сопряжения отверстие
корпуса - цилиндр штока, а также повышение точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора сейсмостойкая
выполнена из двух частей: нижней - корпуса, закрепленного на фундаменте и
верхней - штока, установленного с возможностью перемещения вдоль общей оси и с
возможностью ограничения перемещения за счет деформации корпуса под
действием запорного элемента. В корпусе выполнено центральное отверстие,
сопрягаемое с цилиндрической поверхностью штока, и поперечные отверстия
(перпендикулярные к центральной оси) в которые устанавливают запирающий
элемент-болт. Кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнены два
открытых паза, которые обеспечивают корпусу возможность деформироваться в
радиальном направлении. В теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз
ширина которого соответствует диаметру запирающего элемента (болта), а длина
соответствует заданному перемещению штока. Запирающий элемент создает
нагрузку в сопряжении шток-отверстие корпуса, а продольные пазы обеспечивают
возможность деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния
возможного перемещения в состояние «запирания» с возможностью перемещения
только под сейсмической нагрузкой. Длина пазов корпуса превышает расстояние от
торца корпуса до нижней точки паза в штоке. Сущность предлагаемой конструкции
поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез А-А (фиг. 2); на фиг. 2
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 425

426.

изображен поперечный разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3 изображен разрез В-В (фиг. 1);
на фиг. 4 изображен выносной элемент 1 (фиг. 2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное
отверстие диаметром «D», которое охватывает цилиндрическую поверхность штока
2 например по подвижной посадке H7/f7. В стенке корпуса перпендикулярно его
оси, выполнено два отверстия в которых установлен запирающий элемент калиброванный болт 3. Кроме того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два
паза шириной «Z» и длиной «I». В теле штока вдоль оси выполнен продольный
глухой паз длиной «h» (допустмый ход штока) соответствующий по ширине
диаметру калиброванного болта, проходящего через этот паз. При этом длина пазов
«I» всегда больше расстояния от торца корпуса до нижней точки паза «Н». В нижней
части корпуса 1 выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в
верхней части штока 2 выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом.
Сборка опоры заключается в том, что шток 2 сопрягается с отверстием «D» корпуса
по подвижной посадке. Паз штока совмещают с поперечными отверстиями корпуса
и соединяют калиброванным болтом 3, с шайбами 4, с предварительным усилием
(вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя шток и корпус в положении при котором
нижняя поверхность паза штока контактирует с поверхностью болта (высота опоры
максимальна). После этого гайку 5 затягивают тарировочным ключом до заданного
усилия. Увеличение усилия затяжки гайки (болта) приводит к деформации корпуса и
уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь приводит к
увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие
корпуса - цилиндр штока. Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток
зависит от величины усилия затяжки гайки (болта) и для каждой конкретной
конструкции (компоновки, габаритов, материалов, шероховатости поверхностей,
направления нагрузок и др.) определяется экспериментально. При воздействии
сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении корпус-шток,
происходит сдвиг штока, в пределах длины паза выполненного в теле штока, без
разрушения конструкции.
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел,
закрепленный запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе выполнено
центральное вертикальное отверстие, сопряженное с цилиндрической поверхностью
штока, при этом шток зафиксирован запорным элементом, выполненным в виде
калиброванного болта, проходящего через поперечные отверстия корпуса и через
вертикальный паз, выполненный в теле штока и закрепленный гайкой с заданным
усилием, кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнено два
открытых паза, длина которых, от торца корпуса, больше расстояния до нижней
точки паза штока.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 426

427.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 427

428.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 428

429.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 429

430.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 430

431.

2 148805 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 148 805
(13)
C1
(51) МПК
G01L 5/24 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 19.09.2011)
Пошлина:учтена за 3 год с 27.11.1999 по 26.11.2000
(21)(22) Заявка: 97120444/28, 26.11.1997
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
26.11.1997
(71) Заявитель(и):
Рабер Лев Матвеевич
(UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 431

432.

(45) Опубликовано: 10.05.2000 Бюл. № 13
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Чесноков
А.С., Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на
высокопрочных болтах. - М.: Стройиздат, 1974, с.73-77. SU 763707 A,
(72) Автор(ы):
15.09.80. SU 993062 A, 30.01.83. EP 0170068 A'', 05.02.86.
Рабер Лев Матвеевич
Адрес для переписки:
(UA),
Кондратов В.В.(RU),
190031, Санкт-Петербург, Фонтанка 113, НИИ мостов
Хусид Р.Г.(RU),
Миролюбов Ю.П.(RU)
(73) Патентообладатель(и):
Рабер Лев Матвеевич
(UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАКРУЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВОГО
СОЕДИНЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области мостостроения и другим областям строительства и эксплуатации
металлоконструкций для определения параметров затяжки болтов. В эксплуатируемом соединении
производят затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения.
Предварительно ослабляют ее затягивание. Замеряют при затягивании значение момента
закручивания гайки в области упругих деформаций. Определяют приращение момента закручивания.
Приращение усилия натяжения болта определяют по рассчетной формуле. Коэффициент
закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента закручивания
гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр. Технический результат
заключается в возможности проведения испытаний в конкретных условиях эксплуатации соединений
для повышения точности результатов испытаний.
Изобретение относится к технике измерения коэффициента закручивания резьбового соединения,
преимущественно высокопрочных болтов, и может быть использовано в мостостроении и других
отраслях строительства и эксплуатации металлоконструкций для определения параметров затяжки
болтов.
При проверке величины натяжения N болтов, преимущественно высокопрочных, как на стадии
приемки выполненных работ (Инструкция по технологии устройства соединений на высокопрочных
болтах в стальных конструкциях мостов. ВСН 163-69. М. , 1970, с. 10-18. МПС СССР,
Минтрансстрой СССР), так и в период обследования конструкций (строительные нормы и правила
СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний. - М., Стройиздат, 1987, с. 25-
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 432

433.

27), используют динамометрические ключи. Этими ключами измеряют момент закручивания Mз,
которым затянуты гайки.
Основой этой методики измерений является исходная формула (Вейнблат Б.М. Высокопрочные
болты в конструкциях мостов. М.,Транспорт, 1971, с. 60-64):
Mз = Ndk,
где d - номинальный диаметр болта;
k - коэффициент закручивания, зависящий от условий трения в резьбе и под опорой гайки.
Измеряя тем или иным способом прикладываемый к гайке момент закручивания, рассчитывают при
известном коэффициенте закручивания усилие натяжения болта N.
Очевидно, что при достаточной точности регистрации моментов точность данной методики зависит
от того, в какой мере действительные коэффициенты закручивания k соответствуют расчетным
величинам.
Методика обеспечивает необходимую точность проверки величины натяжения болтов, как правило,
лишь на стадии приемки выполненных работ, поскольку предусматриваемая технологией
постановки болтов стабилизация коэффициента k кратковременна.
Значения k для болтов, находящихся в эксплуатируемых конструкциях, может изменяться в широких
пределах, что вносит существенную неточность в результаты измерений. По данным Чеснокова А.С.
и Княжева А.Ф. ("Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах". М., Стройиздат, 1974,
табл. 17, с. 73) коэффициент закручивания зависит от качества смазки резьбы и может изменяться в
пределах 0,12-0,264. Таким образом измеренные усилия в болтах с помощью динамометрических
ключей могут отличаться от фактических значений более чем в 2 раза.
Известен более прогрессивный способ непосредственного измерения усилий в болтах, где величина
коэффициента k не оказывает влияния на результаты измерений. Способ реализован с помощью
устройства (А.св. N 1139984 (СССР). Устройство для контроля усилий затяжки резьбовых
соединений (Бокатов В.И., Вишневский И.И., Рабер Л.М., Голиков С.П. - Заявл. 08.12.83, N 3670879),
опыт применения которого выявил его надежную работу в случае сравнительно непродолжительного
(до пяти лет) срока эксплуатации конструкций. При более длительном сроке эксплуатации
срабатывание предусмотренных конструкцией устройства пружин происходит недостаточно четко,
поскольку с течением времени неподвижный контакт резьбовой пары приводит к увеличению
коэффициента трения покоя. Этот коэффициент иногда достигает таких величин, что величина
момента сил трения в резьбе превосходит величину крутящего момента, создаваемого
преднапряженными пружинами. Естественно в этих условиях пружины срабатывать не могут.
Существенно ограничивает применение устройства необходимость свободно выступающей над
гайкой резьбы болта не менее, чем на 20 мм. Наличие таких болтов в узлах и прикреплениях должно
специально предусматриваться.
В целом независимо от способа измерения усилий в болтах, в случае выявления недостаточного их
натяжения необходимо назначить величину момента закручивания для подтяжки болтов. Для
назначения этого момента необходимы знания фактического значения коэффициента закручивания
k.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению (прототип) является способ
измерения коэффициента закручивания болтов с учетом влияния времени, аналогичному влиянию
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 433

434.

качества изготовления болтов (Чесноков А. С. , Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на
высокопрочных болтах. - М., Стройиздат, 1974, с. 73, последний абзац).
Способ состоит в раскручивании гайки и извлечении болта из конструкции, определении
коэффициента ki в лабораторных условиях (см. тот же источник, с. 74-77) путем одновременного
обеспечения и контроля заданного усилия N и прикладываемого к гайке момента M.
Очевидно, что столь трудоемкий способ не может быть широко использован, поскольку для
статистической оценки необходимо произвести испытания нескольких десятков или даже сотен
болтов. Кроме того, при извлечении болта из конструкции резьбу гайки прогоняют по окрашенной
или загрязненной резьбе болта, а испытания в лабораторных условиях производят, как правило, не на
том участке резьбы, на котором болт быть сопряжен с гайкой в пакете. Все это ставит под сомнение
достоверность результата испытаний.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в эксплуатируемом соединении производят
затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения, произведя
предварительно для этого ослабление ее затягивания. Затягивание гайки на заданную величину угла
ее поворота в области упругих деформаций производят с замером значения момента закручивания
гайки и определяют приращение момента закручивания. При этом приращение усилия натяжения
болта определяют по формуле
ΔN = Ai/A22•ai/a22•α
/60o(170-0,96δ), кH, (1)
где A, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
o
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм.
Коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
Такой способ позволяет в отличие от прототипа проводить испытания болтов в эксплуатируемом
соединении и повысить точность определения величины коэффициента закручивания за счет
исключения необходимости прогона резьбы гайки по окрашенной или загрязненной резьбе болта.
Кроме того, в отличие от прототипа испытания проводят на том же участке резьбы, на котором болт
сопряжен с гайкой постоянно. Способ осуществляется следующим образом:
- с помощью динамометрического ключа измеряют момент закручивания гайки испытуемого болта Mз;
- производят ослабление затягивания гайки испытуемого болта до момента (0,1 . . . 0,2) Mз и
измеряют фактическую величину этого момента (исходное положение) - Mн;
- наносят, например, мелом, метки на двух точках гайки и соответственно на пакете. Угол между
метками соответствует заданному углу поворота гайки; как правило, этот угол составляет 60 o.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 434

435.

- поворачивают гайку на заданный угол αo и измеряют величину момента закручивания гайки по
достижении этого угла - Mк.
- вычисляют приращение момента закручивания
ΔM = Mк-Mн, Hм;
- определяют соответствующее повороту гайки на угол αo приращение усилия натяжения болта ΔN
по эмпирической формуле (1);
- производят вычисление коэффициента закручивания k болта диаметром d:
k = ΔM/ΔNd.
Формула для определения ΔN получена в результате анализа специально проведенных
экспериментов, состоящих в исследовании влияния толщины пакета и уточнении влияния толщины
и количества деталей, составляющих пакет эксплуатируемого соединения, на стабильность
приращения усилия натяжения болтов при повороте гайки на угол 60o от исходного положения.
Поворот гайки на 60o соответствует середине области упругих деформаций болта (Вейнблат Б.М.
Высокопрочные болты в конструкциях мостов - М., Транспорт, 1974, с. 65-68). В пределах этой
области, равному приращению угла поворота гайки, соответствует равное приращение усилий
натяжения болта. Величина этого приращения в плотно стянутом болтами пакете, при постоянном
диаметре болта зависит от толщины этого пакета. Следовательно, поворот гайки на определенный
угол в области упругих деформаций идентичен созданию в болте заданного натяжения. Этот эффект
явился основой предложенного способа определения коэффициента закручивания.
Угол поворота гайки 60o технологически удобен, поскольку он соответствует перемещению гайки на
одну грань. Погрешность системы определения коэффициента закручивания, характеризуемая как
погрешностью выполнения отдельных операций, так и погрешностью регистрации требуемых
параметров, составляет около ± 8% (см. Акт испытаний).
Таким образом, предложенный способ определения коэффициента закручивания резьбовых
соединений дает возможность проводить испытания в конкретных условиях эксплуатации
соединений, что повышает точность полученных результатов испытаний.
Полученные с помощью предложенного способа значения коэффициента закручивания могут быть
использованы как при определении усилий натяжения болтов в период обследования конструкций,
так при назначении величины момента для подтяжки болтов, в которых по результатам обследования
выявлено недостаточное натяжение.
Эффект состоит в повышении эксплуатационной надежности конструкций различного назначения.
Формула изобретения
Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения, заключающийся в
измерении параметров затяжки соединения, по которым вычисляют коэффициент закручивания,
отличающийся тем, что в эксплуатируемом соединении производят затягивание гайки на заданную
величину угла ее поворота от исходного положения, произведя предварительно для этого ослабление
ее затягивания, с замером значения момента закручивания гайки в области упругих деформаций и
определяют приращение момента закручивания, при этом приращение усилия натяжения болта
определяют по формуле
где Ai, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 435

436.

ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм,
а коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения
момента закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
2413098 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 413 098
(13)
C1
(51) МПК
F16B 31/02 (2006.01)
G01N 3/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса:
Статус:
07.08.2017)
Пошлина:
учтена за 7 год с 20.11.2015 по 19.11.2016
(21)(22) Заявка: 2009142477/11, 19.11.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
19.11.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 19.11.2009
(72) Автор(ы):
Кунин Симон Соломонович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна (RU)
(73) Патентообладатель(и):
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ
(56) Список документов, цитированных в отчете ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ИНЖИНИРИНГОВАЯ
о поиске: SU 1753341 A1, 07.08.1992. SU
ФИРМА "ПАРТНЁР" (RU)
1735631 A1, 23.05.1992. JP 2008151330 A,
03.07.2008. WO 2006028177 A1, 16.03.2006.
(45) Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6
Адрес для переписки:
197374, Санкт-Петербург, ул. Беговая, 5,
корп.2, кв.229, М.И. Лифсону
(54) СПОСОБ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКОПРОЧНЫМИ БОЛТАМИ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 436

437.

(57) Реферат:
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с
высокопрочными болтами. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения
металлоконструкций с высокопрочными болтами включает приготовление образца-свидетеля,
содержащего элемент металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности
которых, предварительно обработанные по проектной технологии, соединяют высокопрочным
болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент
металлоконструкции устройство 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. В качестве показателя сравнения используют проектное значение
усилия натяжения высокопрочного болта. 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. В результате повышается надежность соединения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с
высокопрочными болтами, но может быть использовано для определения фактического напряженнодеформированного состояния болтовых соединений в различных конструкциях, в частности
стальных мостовых конструкциях, как находящихся в эксплуатации, так и при подготовке отдельных
узлов к монтажу.
Мостовые пролетные металлоконструкции соединяются с помощью сварки (неразъемные), а также с
помощью болтовых фрикционных соединений, в которых передача усилия обжатия соединяемых
элементов высокопрочными метизами осуществляется только силами трения по контактным
плоскостям усилием обжатия болтов до 22 т и выше.
Расчетное предельное состояние фрикционного соединения характеризуется наступлением общего
сдвига по среднему ряду болтов. Сдвигающее усилие, отнесенное к одному высокопрочному болту и
одной плоскости трения, определяют по формуле:
где k - обобщенный коэффициент однородности, включающий также
коэффициент работы мостов m1=0,9; m2 - коэффициент условий работы соединения; Рн нормативное усилие натяжения болта; fн - нормативный коэффициент трения.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 437

438.

В настоящее время основным нормативными показателями несущей способности фрикционных
соединений с высокопрочными болтами, которые отражаются в проектной документации, являются
усилие натяжения болта и нормативный коэффициент трения, с учетом условий работы
фрикционного соединения. Нормативное усилие натяжения болтов назначается с учетом
механических характеристик материала и его определяют по формуле:
, где Р усилие натяжения болта (кН); М - крутящий момент, приложенный к гайке для натяжения болта на
заданное нормативное усилие, (Нм); d - диаметр болта (мм); k - коэффициент, который должен быть
в пределах 0,17-0,22 при коэффициенте трения (f≥0,55).
Как на стадии сборки соединений, так и в случае проведения ремонтных работ с разборкой ранее
выполненных соединений важными являются вопросы оценки коэффициентов трения по
соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов. Этот вопрос приобретает особую
актуальность в случае сочетания металлических поверхностей, находящихся в эксплуатации с
новыми элементами, а также для оценки возможности повторного использования высокопрочных
болтов. В качестве нормативного коэффициента трения принимается среднестатистическое значение,
определенное по возможно большему объему экспериментального материала раздельно для
различных методов подготовки контактных поверхностей.
Практикой выполнения монтажных работ установлено, что наиболее эффективно
сдвигоустойчивость контактных соединений выполняется при коэффициенте трения поверхностей
f≥0,55. Это значение можно принять в качестве основного критерия сдвигоустойчивости, и оно
соответствует исходному значению Ктр. для монтируемых стальных контактных поверхностей,
обработанных непосредственно перед сборкой абразивно-струйным методом с чистотой очистки до
степени Sa 2,5 и шероховатостью Rz≥40 мкм. Сдвигающие усилия определяют обычно по
показаниям испытательного пресса, а обжимающие - по суммарному усилию натяжения болтов.
Отклонение усилия натяжения и возможные их изменения при эксплуатации могут приводить к тем
или иным неточностям в определении коэффициентов трения.
Частично, указанная проблема сохранения требуемой шероховатости контактных поверхностей и
обеспечения требуемой величины f≥0,55 решена применением разработанного НПЦ Мостов
съемного покрытия «Контакт» (патент РФ №2344149 на изобретение «Антикоррозионное покрытие
и способ его нанесения», которое обеспечивает временную защиту от коррозии отдробеструенных в
условиях завода колотой стальной дробью контактных поверхностей мостовых пролетных
конструкций на период их транспортировки и хранения в течение 1-1,5 лет (до начала монтажных
работ на строительном объекте). Непосредственно перед монтажом покрытие «Контакт» подрезается
ножом и ручным способом легко снимается «чулком» с контактных поверхностей, после чего сборка
конструкций может производиться без проведения дополнительной абразивно-струйной очистки.
Однако в связи с тем, что в обычной практике проведение монтажно-транспортных операций с
пролетными строениями осуществляется с помощью захватов, фиксируемых в отверстиях
контактных поверхностей, временное защитное покрытие «Контакт» в районе установки захватов
повреждается. На строительном объекте приходится производить повторную абразивно-струйную
обработку присоединительных поверхностей, т.к. они после длительной эксплуатации на открытом
воздухе обильно покрыты продуктами ржавления. Выполнение дополнительной очистки
значительно увеличивает трудоемкость монтажных работ. Кроме того, в условиях открытой
атмосферы и удаленности строительных площадок мостов от промышленных центров требуемые
показатели очистки металла труднодостижимы, что, в конечном счете, вызывает снижение
фрикционных показателей, соответственно снижение усилий обжатия высокопрочных метизов, а
следовательно, приводят к снижению качества монтажных работ.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 438

439.

Эксплуатация мостовых конструкций, срок службы которых составляет 80-100 лет, подразумевает
постоянное воздействие на контактные соединения климатических факторов, соответствующих в
пределах Российской Федерации умеренно-холодному климату (У1), а также циклических сдвиговых
нагрузок от транспорта, движущегося по мостам, поэтому со временем требуется замена узлов
металлоконструкции. Более того, в настоящее время обработка металлических поверхностей
металлоконструкций осуществляется в заводских условиях, и при поставке их указываются сведения
об условиях обработки поверхности, усилие натяжения высокопрочных болтов и т.п.
Однако момент поставки и монтаж металлоконструкции может разделять большой временной
период, поэтому возникает необходимость проверки фактической надежности работы фрикционного
соединения с высокопрочными болтами перед монтажом, для обеспечения надежности при их
эксплуатации, причем возможность проверки предусмотрена условиями поставки посредством
приложения тестовых пластин
Анализ тенденций развития и современного состояния проблемы в целом свидетельствует о
необходимости совершенствования диагностической и инструментальной базы, способствующей
повышению эффективности реновационных и ремонтных работ конструкций различного назначения.
Качество фрикционных соединений на высокопрочных болтах, в конечном итоге, характеризуется
отсутствием сдвигов соединяемых элементов при восприятии внешней нагрузки как на срез, так и
растяжение. Сопротивление сдвигу во фрикционных соединениях можно определять по формуле:
где
Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; Yb - коэффициент условий
работы соединения, зависящий от количества (n) болтов, необходимых для восприятия расчетного
усилия; Abn - площадь поперечного сечения болта; f - коэффициент трения по соприкасающимся
поверхностям соединенных элементов; Yh - коэффициент надежности, зависящий от способа
натяжения болтов, коэффициента трения f, разницы между диаметрами отверстий и болтов,
характера действующей нагрузки (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных болтах,
Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.8-10).
Известен способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения (патент РФ
№2148805, G01L 5/24, опубл. 10.05.2000 г.), заключающийся в отношении измеряемого момента
закручивания гайки к произведению определяемого усилия натяжения болта на его диаметр.
Измерения проводят без извлечения болта из конструкций, путем затягивания гайки на
контролируемую величину угла ее поворота от исходного положения с замером значения момента
закручивания в области упругих деформаций и определения приращения момента затяжки.
Приращение усилия натяжения болта определяют по формуле (4):
где
А, А22 - площади поперечного сечения, мм2; a, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта
диаметром 22 мм2; αi - угол поворота гайки от исходного положения; σ - толщина пакета деталей,
соединенных испытываемым болтом, мм.
Следует отметить, что измерение значения момента закручивания гайки производятся с
неизвестными коэффициентами трения контактных поверхностей и коэффициентом закручивания,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 439

440.

т.к. затягивание гайки на заданную величину поворота (α=60°) от исходного положения производят
после предварительного ее ослабления, поэтому он может отличаться от расчетного (нормативного),
что не позволяет определить фактические значения усилий в болтах как при затяжке, так и при
эксплуатационных нагрузках. Невозможность точной оценки усилий приводит к необходимости
выбора болтов и их количества на основании так называемого расчета в запас.
В процессе патентного поиска выявлено много устройств, реализующих измерение усилия сдвига
(силы трения покоя), например (патенты РФ №2116614, 2155942 и др.). В них усилие в момент
сдвига фиксируется с помощью электрического сигнала или заранее оттарированной шкалы
динамометрического ключа, но точность измерения и область возможного применения их
ограничена, т.к. не позволяет реализовать как при сборочном монтаже металлоконструкций, так и в
процессе их эксплуатации с целью проведения восстановительного ремонта.
Известен способ определения деформации болтового соединения, который заключается в том, что
две пластины 1 и 2 устанавливают на накладке 3, скрепляют пластины 1 и 2 с накладкой 3 болтами 4
и 5, расположенными на одной оси, к пластинам 1 и 2 прикладывают усилие нагружения и
определяют величину смещения между ними. О деформации судят по отношению между величиной
смещения между пластинами 1 и 2 и приращением усилия нагружения, при этом величину смещения
определяют между пластинами 1 и 2 вдоль оси, на которой расположены болты 4 и 5 (Патент
№1753341, опубл. 07.08. 1992 г.). На практике этого может и не быть, если болты, например,
расположены несимметрично по отношению к направлению действия продольной силы N, в силу
чего часть контактных площадей будет напряжена интенсивнее других. Поэтому сдвиг в них может
произойти раньше, чем в менее напряженных. В итоге, это может привести к более раннему
разрушению всего соединения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ определения
несущей способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами (Рабер Л.М.
Соединения на высокопрочных болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.35-36).
Сущность способа заключается в определении усилия сдвига посредством образцов-свидетелей,
который заключается в том, что образцы изготавливают из стали, применяемых и собираемых
конструкциях. Контактные поверхности обрабатывают по технологии, принятой в проекте
конструкций. Образец состоит из основного элемента и двух накладок, скрепленных высокопрочным
болтом с шайбами и гайкой. Сдвигающие или растягивающие усилия испытательной машины
определяют по показаниям прибора. Затем определяют коэффициент трения, который сравнивают с
нормативным значением и в зависимости от величины отклонения осуществляют меры по
повышению надежности работы металлоконструкции, в основном, путем повышения коэффициента
трения.
К недостаткам способа относится то, что отклонение усилий натяжения и возможные их изменения в
процессе нагружения образцов могут приводить к тем или иным неточностям в определении
коэффициента трения, т.к. коэффициент трения может меняться и по другим причинам как
климатического, так и эксплуатационного характера. Кроме того, неизвестно при каком
коэффициенте «k» определялось расчетное усилие натяжения болтов, поэтому фактическое усилие
сдвига нельзя с достаточной точностью коррелировать с усилием натяжения. Следует отметить, что в
качестве сдвигающего устройства применяются специальные средства (пресса, испытательные
машины), которых на объекте монтажа или сборки металлоконструкции может не быть, поэтому
желательно применить более точное и надежное устройство для определения усилия сдвига.
Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка способа обеспечения
несущей способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, устраняющего
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 440

441.

недостатки, присущие прототипу и позволяющие повысить надежность монтажа и эксплуатации
металлоконструкций с высокопрочными болтами.
Технический результат достигается за счет того, что в известный способ обеспечения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, включающий приготовление
образца-свидетеля, содержащего основной элемент металлоконструкции и накладку,
контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии,
соединяют их высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта,
устанавливают устройство 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, в зависимости от величины отклонения осуществляют
необходимые действия, внесены изменения, а именно:
- в качестве показателя сравнения используют расчетное усилие натяжения, высокопрочного болта,
полученное при заданном (проектном) значении величины k;
- в качестве устройства для определения усилия сдвига на образце-свидетеле используют устройство,
защищенное патентом РФ №88082 на полезную модель, обладающее рядом преимуществ и
обеспечивающее достоверность и точность измерения усилия сдвига.
В зависимости от отклонения отношения между усилием сдвига и усилием натяжения
высокопрочного болта от оптимального значения, для обеспечения надежности работы
фрикционного соединения металлоконструкции при монтаже ее изменяют натяжение болта и/или
проводят дополнительную обработку контактирующих поверхностей.
В качестве показателя сравнения выбрано усилие натяжения болта, т.к. в процессе проведенных
исследований установлено, что оптимальным отношением усилия сдвига к усилию натяжения болта
равно 0,56-0,60.
Учитывая то, что при проектировании предусмотрена возможность увеличения усилия закручивания
высокопрочных болтов на 10-20%, то это действие позволяет увеличить сопротивление сдвигу, если
отношение усилия сдвига к усилию натяжения болта отличается от оптимального в пределах 0,500,54. Если же это отношение меньше 0,5, то кроме увеличения усилия натяжения высокопрочного
болта необходимо проведение дополнительной обработки контактирующих поверхностей, т.к. при
значительном увеличении момента закручивания можно сорвать резьбу, поэтому увеличивают
коэффициент трения. Если же величина отношения усилия сдвига к усилию натяжения более 0,60,
это означает, что усилие натяжения превышает нормативную величину, и для надежности
металлоконструкции натяжение можно ослабить, чтобы не сорвать резьбу.
Использование вышеуказанного устройства для определения усилия сдвига обусловлено тем, что оно
является переносным и обладает рядом преимуществ перед известными устройствами. Оно содержит
неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
имеющего отверстие под нагрузочный болт, оснащенный силоизмерительным устройством, причем
неподвижная деталь выполнена из двух стоек, торцевые поверхности которых скреплены фигурной
планкой, каждая из стоек снабжена отверстиями под болтовое соединение для крепления к
металлоконструкции, а также отверстием для вала, на котором закреплен рычаг, с возможностью
соединения его с фигурной планкой, а между выступом рычага и сдвигаемой деталью
металлоконструкции установлен самоустанавливающийся сухарик, выполненный из закаленного
материала. В качестве силоизмерительного устройства используется динамометрический ключ с
предварительно оттарированной шкалой для фиксации момента затяжки.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 441

442.

Ниже приводится реализация предлагаемого способа обеспечения несущей способности
металлоконструкции на примере мостового пролета.
На чертеже приведена основная часть устройства и образец-свидетель.
Устройство состоит: из корпуса 1, рычага 2, насаженного на вал 3, динамометричесого ключа 4,
снабженного шкалой 5 и накидной головкой 6, болтовое соединение, состоящее из болта 7 и гайки 8,
плавающий сухарик 9, выполненный из закаленной стали, образец-свидетель состоит из
металлической накладки 10, пластины 11 обследуемой металлоконструкции, соединенные между
собой высокопрочным болтовым соединением 12, а также болтовое соединение 13, предназначенное
для крепление корпуса измерительного устройства к неподвижной металлической пластине 11.
Способ реализуется в следующей последовательности. Собирается образец-свидетель путем
соединения тестовой накладки 10 с пластиной металлоконструкции 11, если производится ремонт на
обследуемом объекте, причем контактирующая поверхность пластины обрабатывается
дробепескоструйным способом, чтобы обеспечить нормативный коэффициент трения f>0,55 или,
если же осуществляется заводская поставка перед монтажом, то берут две тестовых накладки,
контактирующие поверхности которых уже обработаны в заводских условиях. Соединение пластин
10, 11 осуществляют высокопрочным болтом и гайкой с применением шайб. Усилие натяжения
высокопрочного болта должна соответствовать проектной величине. Расчетный момент
закручивания определяют по формуле 2. Затем на неподвижную пластину 11 устанавливают
устройство для определения усилия сдвига путем закрепления корпуса 1, болтовым соединением 12
(болт, гайка, шайбы) таким образом, чтобы сухарик 9 соприкасался с накладкой 10 и рычагом 2,
размещенным на валу 3. Далее, динамометрический ключ 4, снабженный оттарированной шкалой 5,
посредством сменной головки 6 надевается на болт 7. Устройство готово к работе.
Вращением динамометрического ключа 4 осуществляют нагрузку на болт 7. Усилие натяжения болта
через рычаг 5 передается на сухарик 9, который воздействует на сдвигаемую деталь 10 (тестовая
пластина). Момент закручивания болта 7 фиксируется на шкале 5 динамометрического ключа 4. В
момент сдвига детали 10 фиксируют полученную величину. Это усилие и является усилием сдвига
(силой трения покоя). Сравнивают полученную величину момента сдвига (Мсд) с расчетной
величиной - моментом закручивания болта (Мр). В зависимости от величины Мсд/Мз производят
действия по обеспечению надежности монтажа конкретной металлоконструкции, а именно:
- при отношении Мсд/Мз=0,54-0,60, т.е. соответствует или близко к оптимальному значению,
корректировку в технологию монтажа не вносят;
- при отношении Мсд/Мз=0,50-0,53, то при монтаже металлоконструкции увеличивают усилие
натяжения высокопрочного болтов примерно на 10-15%;
- при отношении Мсд/Мз<0,50 необходимо кроме увеличения усилия натяжения высокопрочных
болтов при монтаже металлоконструкции дополнительно обработать контактирующие поверхности
поставленных заводом деталей металлоконструкции дробепескоструйным методом.
При отношении Мсд/Мз>0,60, целесообразно уменьшить усилие натяжения болта, т.к. возможно
преждевременная порча резьбы из-за перегрузки.
Все эти действия позволят повысить надежность эксплуатации смонтированной
металлоконструкции.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 442

443.

Преимуществом предложенного способа обеспечения несущей способности металлоконструкций
заключается в его универсальности, т.к. его можно использовать для любых болтовых соединений на
высокопрочных болтах независимо от сложности конструкции, диаметров крепежных болтов и
методов обработки соприкасающихся поверхностей, причем т.к. измерение усилия сдвига на
обследуемой конструкции и образце производятся устройством при сопоставимых условиях, оценка
несущей способности является наиболее достоверной.
В настоящее время предлагаемый способ прошел испытания на нескольких строительных площадках
и выданы рекомендации к его применению в отрасли.
Формула изобретения
1. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с
высокопрочными болтами, включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент
металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности которых предварительно
обработаны по проектной технологии, соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном
значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент металлоконструкции устройство 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,
отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
натяжения высокопрочного болта, 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию
натяжения высокопрочного болта в диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа 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 металлоконструкции.
СТП 006-97 Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных
конструкциях мостов
Определение коэффициента трения между контактными поверхностями
соединяемых элементов
Л. 1 Несущая способность соединений на высокопрочных болтах
оценивается испытанием на сдвиг при сжатии дву хсрезны х одн
оболтовы х образцов.
Отбор образцов выполняется в соответствии с пунктом 8.12.
Л. 2 Образцы изготовляют из стали, применяемой в конструкции
возводимого сооружения (рис. Л.1).
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 443

444.

Рис. Л. 1 . Образец для испытания на сдвиг при сжатии:
1 - основной элемент; 2 - накладка; 3 - высокопрочный болт с шайбами и
гайкой (в скобках размеры при исполь зовании болтов М27 )
Пластины 1 и 2 вырезают газорезкой с припуском 2 - 3 мм по контуру, а
затем фрезеруют до проектных размеров в плане. Отверстия образуются
сверлением, заусенцы по кромкам и в отверстиях удаляю тся.
Пластины должны быть плоскими, не иметь грибовидности или
выпуклости.
Л .3 Контактные поверхности пластин 1 и 2 обрабатываются по
технологии, принятой в проекте сооружения.
Используются высокопрочные болты, подготовленные к установке и
натяжению в монтажных соединениях конструкции. Натяжени е болта
осуществляется динамометрическими ключами, применяемыми на
строительстве при сборке соединений на высокопрочных болтах.
Пластины перед натяжением болта устанавливаются так, чтобы был
гарантирован зазор «над болтом» в отверстии пластины 7 .
После натяжения болта опорные торцы пластин 1 и 2 должны быть
параллельны, а торцы пластин 2 находиться на одном уровне.
Сведения о сборке образцов заносятся в протокол.
Образцы испытывают на сжатие на прессе развивающем усилие не менее
50 тс. Точность испытательной машины должна быть не ниже ±2 % .
Образец нагружается до момента сдвига средней пластины 1 о т
носительно пластин 2 и при этом фиксируется нагрузка Т,
характеризующая исчерпание несущей способности образца. Испытания
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 444

445.

рекомендуется проводить с записью диаграммы сжатия образца. Для
суждения о сдвиге необходимо нанести риски на пластинах 1 и 2 .
Результаты испытания заносятся в протокол, г де отмечается дата
испытания, маркировка образца, нагрузка, соответствующая сдвигу (прик
ладывается диаграмма сжатия), и фамилии лиц, проводивших испытания.
Протокол со сведениями по отбору и испытанию образцов предъявляется
при приемке соединений.
Л .4 Несущая способность образца Т, полученная при испытании и
расчетное усилие Q bh , принятое в проекте сооружения, которое может
быть воспринято каждой п о верхностью трения соединяемых элеме нтов,
стянутых одним высокопрочным болтом (одним болт оконт акт ом),
оценивается соотношением Qbh ≤ Т/ 2 в каждом из трех образцов.
В случае невыполнения указанного соотношения решение принимается
комиссионно с участием заказчика, проектной и научно-исследоват е
льской организаций.
F 16 L 23/02 F 16 L 51/00
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Реферат
Техническое решение относится к области строительства магистральных
трубопроводов и предназнечено для защиты шаровых кранов и
трубопровода от возможных вибрационных , сейсмических и взрывных
воздействий Конструкция фрикци -болт выполненный из латунной
шпильки с забитмы медным обожженным клином позволяет обеспечить
надежный и быстрый погашение сейсмической нагрузки при
землетрясении, вибрационных вождействий от железнодорожного и
автомобильно транспорта и взрыве .Конструкция фрикци -болт,
состоит их латунной шпильки , с забитым в пропиленный паз медного
клина, которая жестко крепится на фланцевом фрикционно- подвижном
соединении (ФФПС) . Кроме того между энергопоглощаюим клином
вставляютмс свинффцовые шайбы с двух сторо, а латунная шпилька
вставлдяетт фв ФФПС с медным ободдженным кгильзоц или втулкой (
на чертеже не показана) 1-4 ил.
Описание изобретения Антисейсмическое фланцевое соединение
трубопроводов
Патент Великобритании № 1260143, кл. F 2 G, фиг. 2, 1972.
Бергер И. А. и др. Расчет на прочность деталей машин. М.,
«Машиностроение», 1966, с. 491. (54) (57) 1.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 445

446.

Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты шаровых
кранов и трубопроводов от сейсмических воздействий за счет
использования фрикционное- податливых соединений. Известны
фрикционные соединения для защиты объектов от динамических
воздействий. Известно, например, болтовое фланцевое соединение ,
патент RU №1425406, F16 L 23/02.
Соединение содержит металлические тарелки и прокладки. С
увеличением нагрузки происходит взаимное демпфирование колец тарелок.
Взаимное смещение происходит до упора фланцевого фрикционно
подвижного соедиения (ФФПС), при импульсных растягивающих
нагрузках при многокаскадном демпфировании, корые работают упруго.
Недостатками известного решения являются: ограничение
демпфирования по направлению воздействия только по горизонтали и
вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при расчетах изза разброса по трению. Известно также устройство для фрикционного
демпфирования и антисейсмических воздействий, патент SU 1145204, F
16 L 23/02 Антивибрационное фланцевое соединение трубопроводов
Устройство содержит базовое основание, нескольких сегментов -пружин
и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы.
Сжатие пружин создает демпфирование
Таким образом получаем фрикционно -подвижное соединение на
пружинах, которые выдерживает сейсмические нагрузки но, при
возникновении динамических, импульсных растягивающих нагрузок,
взрывных, сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения
в сопряжениях, смещается от своего начального положения, при этом
сохраняет трубопровод без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции
и дороговизна, из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся
поверхностей и надежность болтовых креплений с пружинами
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции,
уменьшение количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного
или нескольких сопряжений в виде фрикци -болта , а также повышение
точности расчета при использования фрикци- болтовых демпфирующих
податливых креплений для шаровых кранов и трубопровода.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 446

447.

Сущность предлагаемого решения заключается в том, что с помощью
подвижного фрикци –болта с пропиленным пазом, в который забит
медный обожженный клин, с бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой
шайбой , установленный с возможностью перемещения вдоль оси и с
ограничением перемещения за счет деформации трубопровода под
действием запорного элемента в виде стопорного фрикци-болта с
пропиленным пазом в стальной шпильке и забитым в паз медным
обожженным клином.
Фрикционно- подвижные соединения состоят из демпферов сухого
трения с использованием латунной втулки или свинцовых шайб)
поглотителями сейсмической и взрывной энергии за счет сухого трения,
которые обеспечивают смещение опорных частей фрикционных
соединений на расчетную величину при превышении горизонтальных
сейсмических нагрузок от сейсмических воздействий или величин,
определяемых расчетом на основные сочетания расчетных нагрузок, сама
опора при этом начет раскачиваться за счет выхода обожженных
медных клиньев, которые предварительно забиты в пропиленный паз
стальной шпильки.
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с
помощью которого, поглощается взрывная, ветровая, сейсмическая,
вибрационная энергия. Фрикци-болт снижает на 2-3 балла импульсные
растягивающие нагрузки при землетрясении и при взрывной, ударной
воздушной волне. Фрикци –болт повышает надежность работы
оборудования, сохраняет каркас здания, моста, ЛЭП, магистрального
трубопровода, за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет
использования протяжных фрикционных соединений, работающих на
растяжение на фрикци- болтах, установленных в длинные овальные
отверстия с контролируемым натяжением в протяжных соединениях
согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013,
СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединениям
трубчатых элементов
Цель изобретения расширение области использования соединения в
сейсмоопасных районах .
На чертеже показано предлагаемое соединение, общий вид.
Соединение состоит из фланцев 1 и 2,латунного фрикци -болтов 3, гаек 4,
кольцевого уплотнителя 5.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 447

448.

Фланцы выполнены с помощью латунной шпильки с пропиленным пазом
куж забивается медный обожженный клин и снабжен
энергопоглощением .
Антисейсмический виброизоляторы выполнены в виде латунного фрикци
-болта с пропиленныым пазом , кужа забиваенься стопорный
обожженный медный, установленных на стержнях фрикци- болтов
Медный обожженный клин может быть также установлен с двух
сторон крана шарового
Болты снабжены амортизирующими шайбами из свинца:
расположенными в отверстиях фланцев.
Однако устройство в равной степени работоспособно, если
антисейсмическим или виброизолирующим является медный
обожженный клин .
Гашение многокаскадного демпфирования или вибраций, действующих в
продольном направлении, осуществляется смянанием с
энергопоглощением забитого медного обожженного клина
Виброизоляция в поперечном направлении обеспечивается свинцовыми
шайбами , расположенными между цилиндрическими выступами . При
этом промежуток между выступами, должен быть больше амплитуды
колебаний вибрирующего трубчатого элемента, Для обеспечения более
надежной виброизоляции и сейсмозащиты шарового кран с
трубопроводом в поперечном направлении, можно установить медный
втулки или гильзы ( на чертеже не показаны), которые служат
амортизирующие дополнительными упругими элементы
Упругими элементами , одновременно повышают герметичность
соединения, может служить стальной трос ( на чертеже не показан) .
Устройство работает следующим образом.
В пропиленный паз латунно шпильки, плотно забивается медный
обожженный клин , который является амортизирующим элементом при
многокаскадном демпфировании .
Латунная шпилька с пропиленным пазом , располагается во фланцевом
соединени , выполненные из латунной шпильки с забиты с одинаковым
усилием медный обожженный клин , например латунная шпилька , по
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 448

449.

названием фрикци-болт . Одновременно с уплотнением соединения оно
выполняет роль упругого элемента, воспринимающего вибрационные и
сейсмические нагрузки. Между выступами устанавливаются также
дополнительные упругие свинцовые шайбы , повышающие надежность
виброизоляции и герметичность соединения в условиях повышенных
вибронагрузок и сейсмонагрузки и давлений рабочей среды.
Затем монтируются подбиваются медный обожженные клинья с
одинаковым усилием , после чего производится стягивание соединения
гайками с контролируемым натяжением .
В процессе стягивания фланцы сдвигаются и сжимают медный
обожженный клин на строго определенную величину, обеспечивающую
рабочее состояние медного обожженного клина . свинцовые шайбы
применяются с одинаковой жесткостью с двух сторон .
Материалы медного обожженного клина и медных обожженных втулок
выбираются исходя из условия, чтобы их жесткость соответствовала
расчетной, обеспечивающей надежную сейсмомозащиту и виброизоляцию
и герметичность фланцевого соединения трубопровода и шаровых
кранов.
Наличие дополнительных упругих свинцовых шайб ( на чертеже не
показаны) повышает герметичность соединения и надежность его
работы в тяжелых условиях вибронагрузок при моногкаскадном
демпфировании
Жесткость сейсмозащиты и виброизоляторов в виде латунного фрикци болта определяется исходя из, частоты вынужденных колебаний
вибрирующего трубчатого элемента с учетом частоты собственных
колебаний всего соединения по следующей формуле:
Виброизоляция и сейсмоизоляция обеспечивается при условии, если
коэффициент динамичности фрикци -болта будет меньше единицы.
Формула
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Антисейсмическое ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ,
содержащее крепежные элементы, подпружиненные и
энергопоглощающие со стороны одного из фланцев, амортизирующие в
виде латунного фрикци -болта с пропиленным пазом и забитым медным
обожженным клином с медной обожженной втулкой или гильзой ,
охватывающие крепежные элементы и установленные в отверстиях
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 449

450.

фланцев, и уплотнительный элемент, фрикци-болт , отличающееся тем,
что, с целью расширения области использования соединения, фланцы
выполнены с помощью энергопоглощающего фрикци -болта , с забитимы
с одинаковм усилеи м медым обожженм коллином расположенными во
фоанцемом фрикционно-подвижном соедиении (ФФПС) ,
уплотнительными элемент выполнен в виде свинцовых тонких шайб ,
установленного между цилиндрическими выступами фланцев, а крепежные
элементы подпружинены также на участке между фланцами, за счет
протяжности соединения по линии нагрузки .
2. Соединение по и. 1, отличающееся тем, что между медным
обожженным энергопоголощающим клином установлены тонкие
свинцовые или обожженные медные шайбы, а в латунную шпильку
устанавливает медная обожженная гильза или втулка .
Фиг 1
Фиг 2
Фиг 3
Фиг 4
Фиг 5
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 450

451.

Фиг 6
Фиг 7
Фиг 8
Фиг 9
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 451

452.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 452

453.

Прилагаются фотографиии испытания в СПб ГАСУ узлов и фрагментов компенсатора пролетного
строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30 метров , однопутный,
автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10 тонн , ускоренным
способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами ( компенсаторами ) ,
системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений между диагональными
натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых пролетной стальной
фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа "Молодечно" (
серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих элементов и
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 453

454.

элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 454

455.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 455

456.

Рис На рисунке показан узел гасителе динамических колебаний для применения испытания узлов и
фрагментов компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18,
24 и 30 метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью
10 тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 456

457.

испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году. , при импульсных растягивающих нагрузках с использованием
протяжных фрикционно-подвижных соединений с контролируемым натяжением из латунных
ослабленных болтов, в поперечном сечении резьбовой части с двух сторон с образованными
лысками, по всей длине резьбы латунного болта и их программная реализация расчета, в среде
вычислительного комплекса SCAD Office c использованием изобретений проф .дтн ПГУПС
А.М.Уздина № 154506 «Панель противовзрывная», № 165076 «Опора сейсмостойкая» , №
2010136746, 1143895, 1168755, 1174616 При сбрасывании навесных легко сбрасываемых
панелей с применением фрикционно-подвижных болтовых соединений для обеспечения
сейсмостойкости конструкций здания: масса здания уменьшается, частота собственных
колебаний увеличивается, а сейсмическая нагрузка падает
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 457

458.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 458

459.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 459

460.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 460

461.

При компьютерном моделировании в ПК SCAD использовалось изобретение 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 , патент № 2010 136 746
(19)
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(11)
2010 136 746
(13)
A
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(51) МПК 2010 136 746
E04C 2/00 (2006.01)
(12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства:Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество "Теплант"
Приоритет(ы):
(RU)
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(72) Автор(ы):
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),
Гусев Михаил Владимирович (RU),
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО
Коваленко Александр Иванович (RU)
"Теплант"
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 461

462.

СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения № 2010 136 746
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выполнение
проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления,
возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся
тем, что в объеме каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких
полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и установленных на
легкосбрасываемых фрикционных соединениях при избыточном давлении воздухом и
землетрясении, при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во всем объеме проема, а
в момент взрыва и землетрясения под действием взрывного давления обеспечивают изгибающий
момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема и соскальзывают с болтового
соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на
высокоподатливых с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с
сухим трением с включением в работу фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости,
состоящих из стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением и повышенной
подвижности, позволяющие перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в горизонтали в
районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12 см, по максимальному отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до
7 см (подъем пятки на уровне фундамента), не подвергая разрушению и обрушению конструкции
при аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на сдвигоустойчивых
соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое
напряжение на все четыре-восемь гаек и способствует одновременному поглощению сейсмической и
взрывной энергии, не позволяя разрушиться основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес
здания и амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого податливого
соединения на шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как
самонесущие без стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система 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».
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 462

463.

2 148805 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 148 805
(13)
C1
(51) МПК
G01L 5/24 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 19.09.2011)
Пошлина:учтена за 3 год с 27.11.1999 по 26.11.2000
(21)(22) Заявка: 97120444/28, 26.11.1997
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
26.11.1997
(71) Заявитель(и):
Рабер Лев Матвеевич
(UA),
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(72) Автор(ы):
Рабер Лев Матвеевич
(UA),
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Чесноков
Кондратов В.В.(RU),
Хусид Р.Г.(RU),
А.С., Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на
высокопрочных болтах. - М.: Стройиздат, 1974, с.73-77. SU 763707 A, Миролюбов Ю.П.(RU)
15.09.80. SU 993062 A, 30.01.83. EP 0170068 A'', 05.02.86.
(73) Патентообладатель(и):
Адрес для переписки:
Рабер Лев Матвеевич
(UA),
190031, Санкт-Петербург, Фонтанка 113, НИИ мостов
Кондратов Валерий
Владимирович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна
(RU),
Миролюбов Юрий
Павлович (RU)
(45) Опубликовано: 10.05.2000 Бюл. № 13
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАКРУЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВОГО
СОЕДИНЕНИЯ
(57) Реферат:
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 463

464.

Изобретение относится к области мостостроения и другим областям строительства и эксплуатации
металлоконструкций для определения параметров затяжки болтов. В эксплуатируемом соединении
производят затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения.
Предварительно ослабляют ее затягивание. Замеряют при затягивании значение момента
закручивания гайки в области упругих деформаций. Определяют приращение момента закручивания.
Приращение усилия натяжения болта определяют по рассчетной формуле. Коэффициент
закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента закручивания
гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр. Технический результат
заключается в возможности проведения испытаний в конкретных условиях эксплуатации соединений
для повышения точности результатов испытаний.
Изобретение относится к технике измерения коэффициента закручивания резьбового соединения,
преимущественно высокопрочных болтов, и может быть использовано в мостостроении и других
отраслях строительства и эксплуатации металлоконструкций для определения параметров затяжки
болтов.
При проверке величины натяжения N болтов, преимущественно высокопрочных, как на стадии
приемки выполненных работ (Инструкция по технологии устройства соединений на высокопрочных
болтах в стальных конструкциях мостов. ВСН 163-69. М. , 1970, с. 10-18. МПС СССР,
Минтрансстрой СССР), так и в период обследования конструкций (строительные нормы и правила
СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний. - М., Стройиздат, 1987, с. 2527), используют динамометрические ключи. Этими ключами измеряют момент закручивания M з,
которым затянуты гайки.
Основой этой методики измерений является исходная формула (Вейнблат Б.М. Высокопрочные
болты в конструкциях мостов. М.,Транспорт, 1971, с. 60-64):
Mз = Ndk,
где d - номинальный диаметр болта;
k - коэффициент закручивания, зависящий от условий трения в резьбе и под опорой гайки.
Измеряя тем или иным способом прикладываемый к гайке момент закручивания, рассчитывают при
известном коэффициенте закручивания усилие натяжения болта N.
Очевидно, что при достаточной точности регистрации моментов точность данной методики зависит
от того, в какой мере действительные коэффициенты закручивания k соответствуют расчетным
величинам.
Методика обеспечивает необходимую точность проверки величины натяжения болтов, как правило,
лишь на стадии приемки выполненных работ, поскольку предусматриваемая технологией
постановки болтов стабилизация коэффициента k кратковременна.
Значения k для болтов, находящихся в эксплуатируемых конструкциях, может изменяться в широких
пределах, что вносит существенную неточность в результаты измерений. По данным Чеснокова А.С.
и Княжева А.Ф. ("Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах". М., Стройиздат, 1974,
табл. 17, с. 73) коэффициент закручивания зависит от качества смазки резьбы и может изменяться в
пределах 0,12-0,264. Таким образом измеренные усилия в болтах с помощью динамометрических
ключей могут отличаться от фактических значений более чем в 2 раза.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 464

465.

Известен более прогрессивный способ непосредственного измерения усилий в болтах, где величина
коэффициента k не оказывает влияния на результаты измерений. Способ реализован с помощью
устройства (А.св. N 1139984 (СССР). Устройство для контроля усилий затяжки резьбовых
соединений (Бокатов В.И., Вишневский И.И., Рабер Л.М., Голиков С.П. - Заявл. 08.12.83, N 3670879),
опыт применения которого выявил его надежную работу в случае сравнительно непродолжительного
(до пяти лет) срока эксплуатации конструкций. При более длительном сроке эксплуатации
срабатывание предусмотренных конструкцией устройства пружин происходит недостаточно четко,
поскольку с течением времени неподвижный контакт резьбовой пары приводит к увеличению
коэффициента трения покоя. Этот коэффициент иногда достигает таких величин, что величина
момента сил трения в резьбе превосходит величину крутящего момента, создаваемого
преднапряженными пружинами. Естественно в этих условиях пружины срабатывать не могут.
Существенно ограничивает применение устройства необходимость свободно выступающей над
гайкой резьбы болта не менее, чем на 20 мм. Наличие таких болтов в узлах и прикреплениях должно
специально предусматриваться.
В целом независимо от способа измерения усилий в болтах, в случае выявления недостаточного их
натяжения необходимо назначить величину момента закручивания для подтяжки болтов. Для
назначения этого момента необходимы знания фактического значения коэффициента закручивания
k.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению (прототип) является способ
измерения коэффициента закручивания болтов с учетом влияния времени, аналогичному влиянию
качества изготовления болтов (Чесноков А. С. , Княжев А.Ф. Сдвигоустойчивые соединения на
высокопрочных болтах. - М., Стройиздат, 1974, с. 73, последний абзац).
Способ состоит в раскручивании гайки и извлечении болта из конструкции, определении
коэффициента ki в лабораторных условиях (см. тот же источник, с. 74-77) путем одновременного
обеспечения и контроля заданного усилия N и прикладываемого к гайке момента M.
Очевидно, что столь трудоемкий способ не может быть широко использован, поскольку для
статистической оценки необходимо произвести испытания нескольких десятков или даже сотен
болтов. Кроме того, при извлечении болта из конструкции резьбу гайки прогоняют по окрашенной
или загрязненной резьбе болта, а испытания в лабораторных условиях производят, как правило, не на
том участке резьбы, на котором болт быть сопряжен с гайкой в пакете. Все это ставит под сомнение
достоверность результата испытаний.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в эксплуатируемом соединении производят
затягивание гайки на заданную величину угла ее поворота от исходного положения, произведя
предварительно для этого ослабление ее затягивания. Затягивание гайки на заданную величину угла
ее поворота в области упругих деформаций производят с замером значения момента закручивания
гайки и определяют приращение момента закручивания. При этом приращение усилия натяжения
болта определяют по формуле
ΔN = Ai/A22•ai/a22•α
i
/60o(170-0,96δ), кH, (1)
где A, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 465

466.

ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
o
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм.
Коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения момента
закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
Такой способ позволяет в отличие от прототипа проводить испытания болтов в эксплуатируемом
соединении и повысить точность определения величины коэффициента закручивания за счет
исключения необходимости прогона резьбы гайки по окрашенной или загрязненной резьбе болта.
Кроме того, в отличие от прототипа испытания проводят на том же участке резьбы, на котором болт
сопряжен с гайкой постоянно. Способ осуществляется следующим образом:
- с помощью динамометрического ключа измеряют момент закручивания гайки испытуемого болта Mз;
- производят ослабление затягивания гайки испытуемого болта до момента (0,1 . . . 0,2) Mз и
измеряют фактическую величину этого момента (исходное положение) - Mн;
- наносят, например, мелом, метки на двух точках гайки и соответственно на пакете. Угол между
метками соответствует заданному углу поворота гайки; как правило, этот угол составляет 60o.
- поворачивают гайку на заданный угол αo и измеряют величину момента закручивания гайки по
достижении этого угла - Mк.
- вычисляют приращение момента закручивания
ΔM = Mк-Mн, Hм;
- определяют соответствующее повороту гайки на угол αo приращение усилия натяжения болта ΔN
по эмпирической формуле (1);
- производят вычисление коэффициента закручивания k болта диаметром d:
k = ΔM/ΔNd.
Формула для определения ΔN получена в результате анализа специально проведенных
экспериментов, состоящих в исследовании влияния толщины пакета и уточнении влияния толщины
и количества деталей, составляющих пакет эксплуатируемого соединения, на стабильность
приращения усилия натяжения болтов при повороте гайки на угол 60o от исходного положения.
Поворот гайки на 60o соответствует середине области упругих деформаций болта (Вейнблат Б.М.
Высокопрочные болты в конструкциях мостов - М., Транспорт, 1974, с. 65-68). В пределах этой
области, равному приращению угла поворота гайки, соответствует равное приращение усилий
натяжения болта. Величина этого приращения в плотно стянутом болтами пакете, при постоянном
диаметре болта зависит от толщины этого пакета. Следовательно, поворот гайки на определенный
угол в области упругих деформаций идентичен созданию в болте заданного натяжения. Этот эффект
явился основой предложенного способа определения коэффициента закручивания.
Угол поворота гайки 60o технологически удобен, поскольку он соответствует перемещению гайки на
одну грань. Погрешность системы определения коэффициента закручивания, характеризуемая как
погрешностью выполнения отдельных операций, так и погрешностью регистрации требуемых
параметров, составляет около ± 8% (см. Акт испытаний).
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 466

467.

Таким образом, предложенный способ определения коэффициента закручивания резьбовых
соединений дает возможность проводить испытания в конкретных условиях эксплуатации
соединений, что повышает точность полученных результатов испытаний.
Полученные с помощью предложенного способа значения коэффициента закручивания могут быть
использованы как при определении усилий натяжения болтов в период обследования конструкций,
так при назначении величины момента для подтяжки болтов, в которых по результатам обследования
выявлено недостаточное натяжение.
Эффект состоит в повышении эксплуатационной надежности конструкций различного назначения.
Формула изобретения
Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения, заключающийся в
измерении параметров затяжки соединения, по которым вычисляют коэффициент закручивания,
отличающийся тем, что в эксплуатируемом соединении производят затягивание гайки на заданную
величину угла ее поворота от исходного положения, произведя предварительно для этого ослабление
ее затягивания, с замером значения момента закручивания гайки в области упругих деформаций и
определяют приращение момента закручивания, при этом приращение усилия натяжения болта
определяют по формуле
где Ai, A22 - площади поперечного сечения испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
ai, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта диаметром 22 мм;
α
i
- угол поворота гайки от исходного положения;
δ - толщина пакета деталей, соединенных испытываемым болтом, мм,
а коэффициент закручивания резьбового соединения определяют как отношение приращения
момента закручивания гайки к произведению приращения усилия натяжения болта на его диаметр.
2413098 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 413 098
(13)
C1
(51) МПК
F16B 31/02 (2006.01)
G01N 3/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса:
Пошлина:07.08.2017)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 467

468.

учтена за 7 год с 20.11.2015 по 19.11.2016
(21)(22) Заявка: 2009142477/11, 19.11.2009
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
19.11.2009
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 19.11.2009
(72) Автор(ы):
Кунин Симон Соломонович (RU),
Хусид Раиса Григорьевна (RU)
(45) Опубликовано: 27.02.2011 Бюл. № 6
(73) Патентообладатель(и):
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ
(56) Список документов, цитированных в отчете ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ИНЖИНИРИНГОВАЯ
о поиске: SU 1753341 A1, 07.08.1992. SU
ФИРМА "ПАРТНЁР" (RU)
1735631 A1, 23.05.1992. JP 2008151330 A,
03.07.2008. WO 2006028177 A1, 16.03.2006.
Адрес для переписки:
197374, Санкт-Петербург, ул. Беговая, 5,
корп.2, кв.229, М.И. Лифсону
(54) СПОСОБ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ВЫСОКОПРОЧНЫМИ БОЛТАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с
высокопрочными болтами. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения
металлоконструкций с высокопрочными болтами включает приготовление образца-свидетеля,
содержащего элемент металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности
которых, предварительно обработанные по проектной технологии, соединяют высокопрочным
болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент
металлоконструкции устройство 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. В качестве показателя сравнения используют проектное значение
усилия натяжения высокопрочного болта. 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
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 468

469.

закаленного материала. В результате повышается надежность соединения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к методам диагностики фрикционных соединений металлоконструкций с
высокопрочными болтами, но может быть использовано для определения фактического напряженнодеформированного состояния болтовых соединений в различных конструкциях, в частности
стальных мостовых конструкциях, как находящихся в эксплуатации, так и при подготовке отдельных
узлов к монтажу.
Мостовые пролетные металлоконструкции соединяются с помощью сварки (неразъемные), а также с
помощью болтовых фрикционных соединений, в которых передача усилия обжатия соединяемых
элементов высокопрочными метизами осуществляется только силами трения по контактным
плоскостям усилием обжатия болтов до 22 т и выше.
Расчетное предельное состояние фрикционного соединения характеризуется наступлением общего
сдвига по среднему ряду болтов. Сдвигающее усилие, отнесенное к одному высокопрочному болту и
одной плоскости трения, определяют по формуле:
где k - обобщенный коэффициент однородности, включающий также
коэффициент работы мостов m1=0,9; m2 - коэффициент условий работы соединения; Рн нормативное усилие натяжения болта; fн - нормативный коэффициент трения.
В настоящее время основным нормативными показателями несущей способности фрикционных
соединений с высокопрочными болтами, которые отражаются в проектной документации, являются
усилие натяжения болта и нормативный коэффициент трения, с учетом условий работы
фрикционного соединения. Нормативное усилие натяжения болтов назначается с учетом
механических характеристик материала и его определяют по формуле:
, где Р усилие натяжения болта (кН); М - крутящий момент, приложенный к гайке для натяжения болта на
заданное нормативное усилие, (Нм); d - диаметр болта (мм); k - коэффициент, который должен быть
в пределах 0,17-0,22 при коэффициенте трения (f≥0,55).
Как на стадии сборки соединений, так и в случае проведения ремонтных работ с разборкой ранее
выполненных соединений важными являются вопросы оценки коэффициентов трения по
соприкасающимся поверхностям соединяемых элементов. Этот вопрос приобретает особую
актуальность в случае сочетания металлических поверхностей, находящихся в эксплуатации с
новыми элементами, а также для оценки возможности повторного использования высокопрочных
болтов. В качестве нормативного коэффициента трения принимается среднестатистическое значение,
определенное по возможно большему объему экспериментального материала раздельно для
различных методов подготовки контактных поверхностей.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 469

470.

Практикой выполнения монтажных работ установлено, что наиболее эффективно
сдвигоустойчивость контактных соединений выполняется при коэффициенте трения поверхностей
f≥0,55. Это значение можно принять в качестве основного критерия сдвигоустойчивости, и оно
соответствует исходному значению Ктр. для монтируемых стальных контактных поверхностей,
обработанных непосредственно перед сборкой абразивно-струйным методом с чистотой очистки до
степени Sa 2,5 и шероховатостью Rz≥40 мкм. Сдвигающие усилия определяют обычно по
показаниям испытательного пресса, а обжимающие - по суммарному усилию натяжения болтов.
Отклонение усилия натяжения и возможные их изменения при эксплуатации могут приводить к тем
или иным неточностям в определении коэффициентов трения.
Частично, указанная проблема сохранения требуемой шероховатости контактных поверхностей и
обеспечения требуемой величины f≥0,55 решена применением разработанного НПЦ Мостов
съемного покрытия «Контакт» (патент РФ №2344149 на изобретение «Антикоррозионное покрытие
и способ его нанесения», которое обеспечивает временную защиту от коррозии отдробеструенных в
условиях завода колотой стальной дробью контактных поверхностей мостовых пролетных
конструкций на период их транспортировки и хранения в течение 1-1,5 лет (до начала монтажных
работ на строительном объекте). Непосредственно перед монтажом покрытие «Контакт» подрезается
ножом и ручным способом легко снимается «чулком» с контактных поверхностей, после чего сборка
конструкций может производиться без проведения дополнительной абразивно-струйной очистки.
Однако в связи с тем, что в обычной практике проведение монтажно-транспортных операций с
пролетными строениями осуществляется с помощью захватов, фиксируемых в отверстиях
контактных поверхностей, временное защитное покрытие «Контакт» в районе установки захватов
повреждается. На строительном объекте приходится производить повторную абразивно-струйную
обработку присоединительных поверхностей, т.к. они после длительной эксплуатации на открытом
воздухе обильно покрыты продуктами ржавления. Выполнение дополнительной очистки
значительно увеличивает трудоемкость монтажных работ. Кроме того, в условиях открытой
атмосферы и удаленности строительных площадок мостов от промышленных центров требуемые
показатели очистки металла труднодостижимы, что, в конечном счете, вызывает снижение
фрикционных показателей, соответственно снижение усилий обжатия высокопрочных метизов, а
следовательно, приводят к снижению качества монтажных работ.
Эксплуатация мостовых конструкций, срок службы которых составляет 80-100 лет, подразумевает
постоянное воздействие на контактные соединения климатических факторов, соответствующих в
пределах Российской Федерации умеренно-холодному климату (У1), а также циклических сдвиговых
нагрузок от транспорта, движущегося по мостам, поэтому со временем требуется замена узлов
металлоконструкции. Более того, в настоящее время обработка металлических поверхностей
металлоконструкций осуществляется в заводских условиях, и при поставке их указываются сведения
об условиях обработки поверхности, усилие натяжения высокопрочных болтов и т.п.
Однако момент поставки и монтаж металлоконструкции может разделять большой временной
период, поэтому возникает необходимость проверки фактической надежности работы фрикционного
соединения с высокопрочными болтами перед монтажом, для обеспечения надежности при их
эксплуатации, причем возможность проверки предусмотрена условиями поставки посредством
приложения тестовых пластин
Анализ тенденций развития и современного состояния проблемы в целом свидетельствует о
необходимости совершенствования диагностической и инструментальной базы, способствующей
повышению эффективности реновационных и ремонтных работ конструкций различного назначения.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 470

471.

Качество фрикционных соединений на высокопрочных болтах, в конечном итоге, характеризуется
отсутствием сдвигов соединяемых элементов при восприятии внешней нагрузки как на срез, так и
растяжение. Сопротивление сдвигу во фрикционных соединениях можно определять по формуле:
где
Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; Yb - коэффициент условий
работы соединения, зависящий от количества (n) болтов, необходимых для восприятия расчетного
усилия; Abn - площадь поперечного сечения болта; f - коэффициент трения по соприкасающимся
поверхностям соединенных элементов; Yh - коэффициент надежности, зависящий от способа
натяжения болтов, коэффициента трения f, разницы между диаметрами отверстий и болтов,
характера действующей нагрузки (Рабер Л.М. Соединения на высокопрочных болтах,
Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.8-10).
Известен способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения (патент РФ
№2148805, G01L 5/24, опубл. 10.05.2000 г.), заключающийся в отношении измеряемого момента
закручивания гайки к произведению определяемого усилия натяжения болта на его диаметр.
Измерения проводят без извлечения болта из конструкций, путем затягивания гайки на
контролируемую величину угла ее поворота от исходного положения с замером значения момента
закручивания в области упругих деформаций и определения приращения момента затяжки.
Приращение усилия натяжения болта определяют по формуле (4):
где
А, А22 - площади поперечного сечения, мм2; a, a22 - шаг резьбы испытываемого болта и болта
диаметром 22 мм2; αi - угол поворота гайки от исходного положения; σ - толщина пакета деталей,
соединенных испытываемым болтом, мм.
Следует отметить, что измерение значения момента закручивания гайки производятся с
неизвестными коэффициентами трения контактных поверхностей и коэффициентом закручивания,
т.к. затягивание гайки на заданную величину поворота (α=60°) от исходного положения производят
после предварительного ее ослабления, поэтому он может отличаться от расчетного (нормативного),
что не позволяет определить фактические значения усилий в болтах как при затяжке, так и при
эксплуатационных нагрузках. Невозможность точной оценки усилий приводит к необходимости
выбора болтов и их количества на основании так называемого расчета в запас.
В процессе патентного поиска выявлено много устройств, реализующих измерение усилия сдвига
(силы трения покоя), например (патенты РФ №2116614, 2155942 и др.). В них усилие в момент
сдвига фиксируется с помощью электрического сигнала или заранее оттарированной шкалы
динамометрического ключа, но точность измерения и область возможного применения их
ограничена, т.к. не позволяет реализовать как при сборочном монтаже металлоконструкций, так и в
процессе их эксплуатации с целью проведения восстановительного ремонта.
Известен способ определения деформации болтового соединения, который заключается в том, что
две пластины 1 и 2 устанавливают на накладке 3, скрепляют пластины 1 и 2 с накладкой 3 болтами 4
и 5, расположенными на одной оси, к пластинам 1 и 2 прикладывают усилие нагружения и
определяют величину смещения между ними. О деформации судят по отношению между величиной
смещения между пластинами 1 и 2 и приращением усилия нагружения, при этом величину смещения
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 471

472.

определяют между пластинами 1 и 2 вдоль оси, на которой расположены болты 4 и 5 (Патент
№1753341, опубл. 07.08. 1992 г.). На практике этого может и не быть, если болты, например,
расположены несимметрично по отношению к направлению действия продольной силы N, в силу
чего часть контактных площадей будет напряжена интенсивнее других. Поэтому сдвиг в них может
произойти раньше, чем в менее напряженных. В итоге, это может привести к более раннему
разрушению всего соединения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ определения
несущей способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами (Рабер Л.М.
Соединения на высокопрочных болтах, Днепропетровск: Системные технологии, 2008 г., с.35-36).
Сущность способа заключается в определении усилия сдвига посредством образцов-свидетелей,
который заключается в том, что образцы изготавливают из стали, применяемых и собираемых
конструкциях. Контактные поверхности обрабатывают по технологии, принятой в проекте
конструкций. Образец состоит из основного элемента и двух накладок, скрепленных высокопрочным
болтом с шайбами и гайкой. Сдвигающие или растягивающие усилия испытательной машины
определяют по показаниям прибора. Затем определяют коэффициент трения, который сравнивают с
нормативным значением и в зависимости от величины отклонения осуществляют меры по
повышению надежности работы металлоконструкции, в основном, путем повышения коэффициента
трения.
К недостаткам способа относится то, что отклонение усилий натяжения и возможные их изменения в
процессе нагружения образцов могут приводить к тем или иным неточностям в определении
коэффициента трения, т.к. коэффициент трения может меняться и по другим причинам как
климатического, так и эксплуатационного характера. Кроме того, неизвестно при каком
коэффициенте «k» определялось расчетное усилие натяжения болтов, поэтому фактическое усилие
сдвига нельзя с достаточной точностью коррелировать с усилием натяжения. Следует отметить, что в
качестве сдвигающего устройства применяются специальные средства (пресса, испытательные
машины), которых на объекте монтажа или сборки металлоконструкции может не быть, поэтому
желательно применить более точное и надежное устройство для определения усилия сдвига.
Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка способа обеспечения
несущей способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, устраняющего
недостатки, присущие прототипу и позволяющие повысить надежность монтажа и эксплуатации
металлоконструкций с высокопрочными болтами.
Технический результат достигается за счет того, что в известный способ обеспечения несущей
способности фрикционного соединения с высокопрочными болтами, включающий приготовление
образца-свидетеля, содержащего основной элемент металлоконструкции и накладку,
контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии,
соединяют их высокопрочным болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта,
устанавливают устройство 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, в зависимости от величины отклонения осуществляют
необходимые действия, внесены изменения, а именно:
- в качестве показателя сравнения используют расчетное усилие натяжения, высокопрочного болта,
полученное при заданном (проектном) значении величины k;
- в качестве устройства для определения усилия сдвига на образце-свидетеле используют устройство,
защищенное патентом РФ №88082 на полезную модель, обладающее рядом преимуществ и
обеспечивающее достоверность и точность измерения усилия сдвига.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 472

473.

В зависимости от отклонения отношения между усилием сдвига и усилием натяжения
высокопрочного болта от оптимального значения, для обеспечения надежности работы
фрикционного соединения металлоконструкции при монтаже ее изменяют натяжение болта и/или
проводят дополнительную обработку контактирующих поверхностей.
В качестве показателя сравнения выбрано усилие натяжения болта, т.к. в процессе проведенных
исследований установлено, что оптимальным отношением усилия сдвига к усилию натяжения болта
равно 0,56-0,60.
Учитывая то, что при проектировании предусмотрена возможность увеличения усилия закручивания
высокопрочных болтов на 10-20%, то это действие позволяет увеличить сопротивление сдвигу, если
отношение усилия сдвига к усилию натяжения болта отличается от оптимального в пределах 0,500,54. Если же это отношение меньше 0,5, то кроме увеличения усилия натяжения высокопрочного
болта необходимо проведение дополнительной обработки контактирующих поверхностей, т.к. при
значительном увеличении момента закручивания можно сорвать резьбу, поэтому увеличивают
коэффициент трения. Если же величина отношения усилия сдвига к усилию натяжения более 0,60,
это означает, что усилие натяжения превышает нормативную величину, и для надежности
металлоконструкции натяжение можно ослабить, чтобы не сорвать резьбу.
Использование вышеуказанного устройства для определения усилия сдвига обусловлено тем, что оно
является переносным и обладает рядом преимуществ перед известными устройствами. Оно содержит
неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и узел сдвига, выполненный в виде рычага,
имеющего отверстие под нагрузочный болт, оснащенный силоизмерительным устройством, причем
неподвижная деталь выполнена из двух стоек, торцевые поверхности которых скреплены фигурной
планкой, каждая из стоек снабжена отверстиями под болтовое соединение для крепления к
металлоконструкции, а также отверстием для вала, на котором закреплен рычаг, с возможностью
соединения его с фигурной планкой, а между выступом рычага и сдвигаемой деталью
металлоконструкции установлен самоустанавливающийся сухарик, выполненный из закаленного
материала. В качестве силоизмерительного устройства используется динамометрический ключ с
предварительно оттарированной шкалой для фиксации момента затяжки.
Ниже приводится реализация предлагаемого способа обеспечения несущей способности
металлоконструкции на примере мостового пролета.
На чертеже приведена основная часть устройства и образец-свидетель.
Устройство состоит: из корпуса 1, рычага 2, насаженного на вал 3, динамометричесого ключа 4,
снабженного шкалой 5 и накидной головкой 6, болтовое соединение, состоящее из болта 7 и гайки 8,
плавающий сухарик 9, выполненный из закаленной стали, образец-свидетель состоит из
металлической накладки 10, пластины 11 обследуемой металлоконструкции, соединенные между
собой высокопрочным болтовым соединением 12, а также болтовое соединение 13, предназначенное
для крепление корпуса измерительного устройства к неподвижной металлической пластине 11.
Способ реализуется в следующей последовательности. Собирается образец-свидетель путем
соединения тестовой накладки 10 с пластиной металлоконструкции 11, если производится ремонт на
обследуемом объекте, причем контактирующая поверхность пластины обрабатывается
дробепескоструйным способом, чтобы обеспечить нормативный коэффициент трения f>0,55 или,
если же осуществляется заводская поставка перед монтажом, то берут две тестовых накладки,
контактирующие поверхности которых уже обработаны в заводских условиях. Соединение пластин
10, 11 осуществляют высокопрочным болтом и гайкой с применением шайб. Усилие натяжения
высокопрочного болта должна соответствовать проектной величине. Расчетный момент
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 473

474.

закручивания определяют по формуле 2. Затем на неподвижную пластину 11 устанавливают
устройство для определения усилия сдвига путем закрепления корпуса 1, болтовым соединением 12
(болт, гайка, шайбы) таким образом, чтобы сухарик 9 соприкасался с накладкой 10 и рычагом 2,
размещенным на валу 3. Далее, динамометрический ключ 4, снабженный оттарированной шкалой 5,
посредством сменной головки 6 надевается на болт 7. Устройство готово к работе.
Вращением динамометрического ключа 4 осуществляют нагрузку на болт 7. Усилие натяжения болта
через рычаг 5 передается на сухарик 9, который воздействует на сдвигаемую деталь 10 (тестовая
пластина). Момент закручивания болта 7 фиксируется на шкале 5 динамометрического ключа 4. В
момент сдвига детали 10 фиксируют полученную величину. Это усилие и является усилием сдвига
(силой трения покоя). Сравнивают полученную величину момента сдвига (Мсд) с расчетной
величиной - моментом закручивания болта (Мр). В зависимости от величины Мсд/Мз производят
действия по обеспечению надежности монтажа конкретной металлоконструкции, а именно:
- при отношении Мсд/Мз=0,54-0,60, т.е. соответствует или близко к оптимальному значению,
корректировку в технологию монтажа не вносят;
- при отношении Мсд/Мз=0,50-0,53, то при монтаже металлоконструкции увеличивают усилие
натяжения высокопрочного болтов примерно на 10-15%;
- при отношении Мсд/Мз<0,50 необходимо кроме увеличения усилия натяжения высокопрочных
болтов при монтаже металлоконструкции дополнительно обработать контактирующие поверхности
поставленных заводом деталей металлоконструкции дробепескоструйным методом.
При отношении Мсд/Мз>0,60, целесообразно уменьшить усилие натяжения болта, т.к. возможно
преждевременная порча резьбы из-за перегрузки.
Все эти действия позволят повысить надежность эксплуатации смонтированной
металлоконструкции.
Преимуществом предложенного способа обеспечения несущей способности металлоконструкций
заключается в его универсальности, т.к. его можно использовать для любых болтовых соединений на
высокопрочных болтах независимо от сложности конструкции, диаметров крепежных болтов и
методов обработки соприкасающихся поверхностей, причем т.к. измерение усилия сдвига на
обследуемой конструкции и образце производятся устройством при сопоставимых условиях, оценка
несущей способности является наиболее достоверной.
В настоящее время предлагаемый способ прошел испытания на нескольких строительных площадках
и выданы рекомендации к его применению в отрасли.
Формула изобретения
1. Способ обеспечения несущей способности фрикционного соединения металлоконструкций с
высокопрочными болтами, включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент
металлоконструкции и тестовую накладку, контактирующие поверхности которых предварительно
обработаны по проектной технологии, соединяют высокопрочным болтом и гайкой при проектном
значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент металлоконструкции устройство 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,
отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют проектное значение усилия
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 474

475.

натяжения высокопрочного болта, 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию
натяжения высокопрочного болта в диапазоне 0,54-0,60 корректировку технологии монтажа 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 металлоконструкции.
2472981 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 472 981
(13)
C1
(51) МПК
F16B 5/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее изменение статуса:
Статус:
07.03.2017)
Пошлина:
учтена за 5 год с 18.06.2015 по 17.06.2016
(21)(22) Заявка: 2011125214/12, 17.06.2011
(72) Автор(ы):
Андрейченко Игорь
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
Леонардович (RU),
17.06.2011
Полатиди Людмила
Борисовна (RU),
Приоритет(ы):
Бурцева Ирина Валерьевна
(RU),
(22) Дата подачи заявки: 17.06.2011
Бугреева Светлана
Ильинична (RU),
(45) Опубликовано: 20.01.2013 Бюл. № 2
Красинский Леонид
Григорьевич (RU),
Миллер Олег Григорьевич
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU
176199 A1, 15.09.1992. SU 1751463 A1, 30.07.1992. RU 2263828 C1, (RU),
10.11.2005. WO 2004/099632 A1, 18.11.2004. DE 202004012044 U1, Шумягин Николай
Николаевич (RU)
19.05.2005.
Адрес для переписки:
614990, г.Пермь, ГСП, Комсомольский пр-кт, 93, ОАО
"Авиадвигатель", отдел защиты интеллектуальной
собственности
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное
общество "Авиадвигатель"
(RU)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 475

476.

(54) БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения и может быть
использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного
и наземного применения. Болтовое соединение вращающихся деталей, объединенных в пакет, с
расположенными по окружности отверстиями, внутри которых на высоту пакета деталей
установлены втулки с размещенными в их центральных отверстиях стяжными болтами. Каждое
отверстие выполнено овальной формы и вытянуто в окружном направлении, а втулка - с овальным
сечением, вытянутым в окружном направлении. При этом b/a=1,36-1,5; с>(2,5-3)×b, где а - размер
сечения втулки в радиальном направлении; b - размер сечения втулки в окружном направлении; с длина окружности между центральными отверстиями соседних втулок. Обеспечивается повышение
циклического ресурса и надежности болтового соединения вращающихся деталей при высоких
параметрах работы путем разгрузки зон концентрации напряжений в указанных деталях. 1 з.п. ф-лы,
3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения, может быть
использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного
и наземного применения.
Известно болтовое соединение, включающее цилиндрическую разгрузочную втулку с круглым
сечением, которую используют для центровки и разгрузки болта, снижения напряжений среза в
самом болте и исключения сдвиговых деформаций в соединяемых деталях (Атлас. Детали машин.
В.Н.Быков, С.П.Фадеев, Издательство «Высшая школа», 1969 г., с.83, рис.3.4). При вращении
деталей в районе отверстий под болты возникают напряжения. Наличие концентратора напряжения,
повышающего уровень действующих напряжений в 3-4 раза, является основным недостатком такой
конструкции, снижающим циклическую долговечность и ресурс деталей.
В авиадвигателестроении широко применяется соединение деталей с помощью стяжных болтов.
Отверстия под болты, являющиеся концентраторами напряжений, могут быть расположены в
полотне дисков и на выносных фланцах деталей. Выносные фланцы применяют для удаления
концентратора в виде отверстия из полотна диска.
Наличие концентратора напряжений - круглого отверстия под болт, которое повышает уровень
действующих напряжений в 3-4 раза и снижает ресурс деталей, является основным недостатком
такой конструкции.
Практически эта проблема решается путем выполнения выкружек типа «короны» во фланцах, что
обеспечивает достаточную разгрузку отверстий. Эффективность подобной доработки деталей
подтверждена испытаниями и широко используется, например, во фланцах под балансировочные
грузики лабиринтов диска 13-ой ступени ротора компрессора высокого давления (КВД) двигателей
ПС-90А, ПС-90А2 (А.А.Иноземцев, М.А.Нихамкин, В.Л.Сандрацкий. Основы конструирования
авиационных двигателей и энергетических установок, том 4,стр.109).
Наиболее близким к заявляемой конструкции соединения является узел соединения, включающий
пакет деталей, цилиндрическую втулку и болт с гайкой. В деталях выполнены круглые отверстия
(Патент РФ №2263828, F16B 5/02, 2005 г.).
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 476

477.

Недостатком известного узла является круглая форма отверстий под втулку, вызывающая
повышенные напряжения в болте и в соединяемых деталях, снижающие циклический ресурс и
надежность болтового соединения при вращении деталей.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении циклического ресурса и
надежности болтового соединения вращающихся деталей при высоких параметрах работы путем
разгрузки зон концентрации напряжений в указанных деталях.
Сущность изобретения заключается в том, что в болтовом соединении вращающихся деталей,
объединенных в пакет, с расположенными по окружности отверстиями, внутри которых на высоту
пакета деталей установлены втулки с размещенными в их центральных отверстиях стяжными
болтами, согласно п.1 формулы изобретения, каждое отверстие выполнено овальной формы и
вытянуто в окружном направлении, а втулка - с овальным сечением, вытянутым в окружном
направлении, при этом
b/а=1,36-1,5; c>(2,5-3)×b,
где а - размер сечения втулки в радиальном направлении;
b - размер сечения втулки в окружном направлении;
с - длина окружности между центральными отверстиями соседних втулок.
Кроме того по п.2 формулы для обеспечения изолированности полостей ступеней компрессора и
сохранения необходимой площади контакта между деталями и болтом необходимо соблюдать
следующее соотношение:
(a-d)/2>1,4 мм,
где d - диаметр отверстия втулки под болт.
Конфигурация втулки и размеры отверстия под нее выбраны на оснований анализа геометрии дисков
и расчетов напряженно-деформированного состояния.
Было обнаружено, что выполнение отверстий овальной формы, вытянутых в окружном направлении,
и выполнение втулки с соответствующим овальным при соотношениях:
b/a=1,36-1,5; c>(2,5-3)×b,
позволяет эффективно разгружать зоны концентрации напряжений и повышать расчетные значения
циклического ресурса деталей, оцененного по условной кривой малоцикловой усталости для
дисковых сплавов (Технический отчет №12045, М., ЦИАМ, 1993. Развитие методики управления
ресурсами авиационного ГТД с целью повышения прочностной надежности, увеличения ресурсов и
сокращения затрат при ресурсных испытаниях (применительно к двигателю ПС-90А и его
модификациям)).
Втулки с овальным сечением выполняют в заявляемой конструкции следующие функции:
- обеспечивают фиксацию деталей относительно друг друга;
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 477

478.

- сохраняют необходимую площадь контакта между фланцами и стандартным болтом круглой
формы;
- обеспечивают изолированность полостей секций (ступеней) компрессора.
Кроме того, применение втулок заявляемой конструкции упрощает процесс сборки деталей
компрессора, а при изготовлении втулок из легкого и прочного материала - позволяет снижать массу
фланцев дисков и всего ротора в целом.
Анализ результатов расчетов показывает, что заявляемое болтовое соединение имеет перспективу
использования в современных двигателях последнего поколения.
В случае если b/а<1,36, форма отверстия стремится к окружности, возрастает уровень окружных
напряжений в отверстиях соединяемых деталей, следовательно, снижается циклическая
долговечность.
В случае если b/а>1,5, отверстие больше вытянуто в окружном направлении, при этом уменьшается
площадь цилиндрического сечения сопрягаемых деталей, что повышает риск потери несущей
способности, возрастает уровень радиальных напряжений и снижается циклическая долговечность.
В случае если с≤2,5b, расстояние между центрами отверстий уменьшается, пропорционально
уменьшается и площадь цилиндрического сечения соединяемых деталей, что повышает риск потери
несущей способности.
Соотношение с>3b приводит к тому, что расстояние между центрами отверстий увеличено, линии
действий окружных напряжений при этом выравниваются, а эффект снижения концентраций
напряжений уменьшается.
Кроме того, по п.2 формулы изобретения, для сохранения необходимой площади контакта между
деталями и болтом, а также из технологических соображений необходимо соблюдать следующее
соотношение: (a-d)/2>1,4 мм. В противном случае возникают технологические сложности с
изготовлением втулки, т.к. толщина стенки втулки слишком мала. Кроме того, в тонкой стенке
втулки возникают недопустимо высокие напряжения.
Таким образом, при высоких параметрах работы использование данной конструкции болтового
соединения дает возможность не только выравнивать напряжения по толщине пакета деталей и в
болтах, но и значительно снижать уровень действующих напряжений в соединяемых деталях,
повышая их ресурс.
На фиг.1 представлено сечение пакета соединяемых деталей с втулкой, имеющей овальное сечение,
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. На фиг.3 показано болтовое соединение в сборке деталей ротора КВД
в аксонометрии.
Болтовое соединение включает пакет вращающихся деталей газотурбинного двигателя (ГТД),
например, фланца 1 диска первой ступени (КВД), фланца 2 вала КВД и диска 3 второй ступени КВД.
В деталях 1, 2, 3 выполнены овальные отверстия 4, вытянутые в окружном направлении под втулку 5
с таким же овальным сечением и размерами а и b в радиальном и окружном направлениях,
соответственно. В отверстии 4 втулка 5 размещена на всю толщину пакета деталей 1, 2, 3. Во втулке
5 имеется круглое центральное отверстие 6 диаметром d под стандартный стяжной болт 7 круглого
сечения. Диаметр головки болта 7 и наружный диаметр гайки 8 перекрывают при сборке радиальный
размер а втулки 5 при соблюдении условия
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 478

479.

(a-d)/2>1,4 мм.
Втулка 5 обеспечивает изолированность полостей ступеней компрессора, сохраняет необходимую
площадь контакта между фланцами и стяжным болтом 7.
Отверстия 6 расположены равномерно по всей длине окружности соединяемых деталей 1, 2, 3, при
этом длина окружности С между ними зависит от размера сечения b втулки 5 в окружном
направлении.
Болтовое соединение собирают следующим образом.
В овальное отверстие 4 пакета вращающихся деталей 1, 2, 3 вставляют втулку 5, в которой
размещают стандартный болт 7 и закрепляют гайкой 8. В процессе работы КВД концентрация
напряжений в зоне отверстий 4 в полотне и во фланцах 1, дисков будут минимальной, что позволяет
работать при высоких заданных параметрах двигателя, повышая циклический ресурс и надежность
болтового соединения.
Формула изобретения
1. Болтовое соединение вращающихся деталей, объединенных в пакет, с расположенными по
окружности отверстиями, внутри которых на высоту пакета деталей установлены втулки с
размещенными в их центральных отверстиях стяжными болтами, отличающееся тем, что каждое
отверстие выполнено овальной формы и вытянуто в окружном направлении, а втулка - с овальным
сечением, вытянутым в окружном направлении, при этом b/a=1,36-1,5; c>(2,5-3)·b,
где а - размер сечения втулки в радиальном направлении;
b - размер сечения втулки в окружном направлении;
с - длина окружности между центральными отверстиями соседних втулок.
2. Болтовое соединение вращающихся деталей по п.1, отличающееся тем, что (a-d)/2>1,4 мм, где d диаметр отверстия втулки под болт.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 479

480.

2249557 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 249 557
(13)
C2
(51) МПК
B66C 7/00 (2000.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус:не действует (последнее изменение статуса: 27.03.2008)
(21)(22) Заявка: 2003107392/11, 17.03.2003
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
17.03.2003
(72) Автор(ы):
Нежданов К.К. (RU),
Туманов В.А. (RU),
Нежданов А.К. (RU),
Кузьмишкин А.А. (RU)
(43) Дата публикации заявки: 10.09.2004 Бюл. № 25
(45) Опубликовано: 10.04.2005 Бюл. № 10
(73) Патентообладатель(и):
Туманов Антон
Вячеславович (RU)
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 480

481.

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2192383
C1, 10.11.2002. SU 1735470 A1, 23.05.1992. ЕР 0194615 A1, 18.09.1986.
Адрес для переписки:
440047, г.Пенза 47, ул. Минская, 13, кв.56, А.В. Туманову
(54) УЗЕЛ УПРУГОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРЕХГЛАВОГО РЕЛЬСА С ПОДКРАНОВОЙ
БАЛКОЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к подкрановым конструкциям с интенсивным тяжелым режимом работы
кранов. Согласно изобретению узел снабжен размещенной под рельсом и опирающейся на верхний
пояс подкрановой балки демпфирующей подрельсовой прокладкой. Эта подкладка выполнена из
пружинной стали с продольными, имеющими плавные закругления гофрами и непрерывной по всей
длине рельса. Ширина упомянутой прокладки на 5-10% меньше ширины верхнего пояса
подкрановой балки. Сквозь подошву рельса снаружи верхнего пояса подкрановой балки и сквозь
поддерживающие верхний пояс упомянутой балки полки швеллеров пропущены болты, снабженные
тарельчатыми пружинными шайбами. Изобретение обеспечивает повышение долговечности
рельсовой конструкции. 1 ил.
Изобретение относится к транспортным конструкциям, преимущественно к подкрановым
конструкциям с интенсивным тяжелым режимом работы кранов (8К, 7К).
Известны технические решения, разработанные В.Ф.Сабуровым [1]. Под рельс укладывается
резинометаллическая прокладка, являющаяся податливым слоем, уменьшающим максимумы
локальных напряжений σу, приводящих к появлению усталостных трещин в подрельсовой зоне
подкрановой балки. Резинометаллическая прокладка значительно снижает локальные напряжения σ у
и, соответственно, повышает долговечность подкрановой балки.
Недостаток резинометаллической прокладки - ее долговечность ниже, чем долговечность кранового
рельса, и поэтому ее приходится менять чаще, чем рельс.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 481

482.

Для устранения этого недостатка должна быть разработана демпфирующая подрельсовая прокладка,
обладающая такой же податливостью, как резинометаллическая, но обладающая большей
долговечностью. Известен также трехглавый рельс, четко фиксирующийся на подкрановой балке [2].
За аналог примем патент России RU №2192383 С1 [3]. В этом аналоге применен трехглавый рельс.
Тормозная балка симметрична и помещена ниже боковых глав рельса для обеспечения свободного
прохода направляющих роликов крана. Симметрия тормозной балки исключает косой изгиб
подкрановой конструкции и позволяет достичь наибольшего снижения материалоемкости.
Технический результат изобретения - повышение долговечности подкрановых балок и рельсов и
удобство эксплуатации конструкции.
Технический результат реализован тем, что в узле упругого соединения трехглавого рельса с
подкрановой балкой и тормозной балкой между рельсом и подкрановой балкой размещена
демпфирующая подрельсовая прокладка.
Отличие в том, что узел снабжен размещенной под рельсом и опирающейся на верхний пояс
подкрановой балки демпфирующей подрельсовой прокладкой, выполненной из пружинной стали с
продольными, имеющими плавные закругления гофрами и непрерывной по всей длине рельса,
причем ширина упомянутой прокладки на 5...10% меньше ширины верхнего пояса подкрановой
балки.
При этом сквозь подошву рельса снаружи верхнего пояса подкрановой балки и сквозь
поддерживающие верхний пояс упомянутой балки полки швеллеров пропущены болты, снабженные
тарельчатыми пружинными шайбами.
На чертеже показан узел упругого соединения трехглавого рельса с подкрановой и симметричной
тормозной балкой. Тормозная балка находится ниже боковых глав рельсов на расстоянии,
обеспечивающем свободный проход направляющих роликов крана.
Узел содержит трехглавый крановый рельс 1 с центральной главой, по которой катятся основные
безребордные колеса 2 мостового крана и передают вертикальные силовые импульсы Р.
Направляющие ролики 3 крана фиксируют основные колеса 2 на трехглавом рельсе 1, катятся по
боковым главам рельса и передают на них горизонтальные силовые импульсы Т.
У направляющих роликов 3 имеются аварийные удерживающие гребни снизу.
Под рельсом 1 помещена демпфирующая подрельсовая прокладка 4 из пружинной стали, с
продольными гофрами (5...10 шт.) одинаковой высоты с плавными закруглениями.
Демпфирующая подрельсовая прокладка 4 опирается на верхний пояс 5 двутавровой прокатной
балки. Швеллеры 6 соединяют верхний пояс 5 с симметричной тормозной балкой 7. Тормозная балка
7 может быть и не симметричной. Швеллеры 6 и тормозная балка 7 также соединены друг с другом
посредством болтов 8, затянутых с гарантируемым натягом. Симметричные элементы тормозной
балки 7 также соединены друг с другом через стенку двутавровой прокатной подкрановой балки
посредством болтов 8 с гарантируемым натягом. Болты 9 проходят сквозь подошву трехглавого
рельса 1 и полку швеллера 6. Болты 9 снабжены пружинными тарельчатыми шайбами 10,
выполненными из пружинной стали. Кроме этого, в зазоре между боковой гранью верхнего пояса 5 и
гранью боковой главы рельса имеется шайба, передающая давление с боковой главы рельса на
верхний пояс 5, а между нижней гранью боковой главы рельса и швеллером 6 имеется зазор.
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 482

483.

Работа упругого узла соединения трехглавого рельса с подкрановой балкой.
При действии вертикальных силовых импульсов Р от катящихся безребордных колес крана 2 рельс 1
упруго оседает под каждым из колес 2, сдавливая демпфирующую подрельсовую прокладку 4.
Высота каждого из гофров уменьшается, ширина ее увеличивается. В зоне контакта с поверхностью
подошвы рельса 2 и верхнего пояса 5 возникают распорные силы, гасящиеся за счет сил трения.
Напряжение в тарельчатых пружинах несколько ослабевает (на 10...15%). Локальное взаимодействие
между трехглавым рельсом 2 и верхним поясом 5 подкрановой балки распределяется на большую
длину и тем самым локальные суммарные напряжения Σσу значительно снижаются и этим
выносливость повышается. При уходе колеса крана демпфирующая подрельсовая прокладка 4
упруго возвращается в исходное положение.
При действии же горизонтального силового импульса Т от одного из направляющих роликов 3
горизонтальные усилия передаются за счет сил трения. Если же силы трения будут превышены, то в
работу вступает внутренняя поверхность боковой главы рельса через шайбу с продольной торцевой
кромкой верхнего пояса 5. Далее в работу на изгиб включается симметричная тормозная балка 7,
опирающаяся в горизонтальной плоскости на колонны каркаса цеха.
Сопоставление с аналогами показывает следующие существенные отличия:
1. Между подошвой трехглавого рельса и верхним поясом подкрановой балки по всей длине рельса
размещена демпфирующая подрельсовая прокладка с продольными гофрами (5...10 штук)
одинаковой высоты.
2. Упругая податливость демпфирующей подрельсовой прокладки регулируется прочностью
пружинной стали, толщиной листа, высотой продольных гофров, числом гофров.
3. Под болтами, соединяющими рельс с подкрановой балкой, применены упругие тарельчатые
шайбы, выполненные пружинными стальными.
4. В отличие от рези неметаллической прокладки, свойства которой ухудшаются со временем, из-за
старения резины, свойства демпфирующей подрельсовой прокладки остаются неизменными во
времени, а долговечность их такая же, как у рельса.
Экономический эффект достигнут из-за повышения долговечности демпфирующей подрельсовой
прокладки, так как в ней отсутствует быстро изнашивающаяся и стареющая резина. Экономический
эффект достигнут также из-за удобства обслуживания узла при эксплуатации.
Литература
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.
Формула изобретения
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 483

484.

Узел упругого соединения трехглавого рельса с подкрановой и тормозной балками, отличающийся
тем, что узел снабжен размещенной под рельсом и опирающейся на верхний пояс подкрановой балки
демпфирующей подрельсовой прокладкой, выполненной из пружинной стали с продольными,
имеющими плавные закругления гофрами и непрерывной по всей длине рельса, причем ширина
упомянутой прокладки на 5-10% меньше ширины верхнего пояса подкрановой балки, при этом
сквозь подошву рельса снаружи верхнего пояса подкрановой балки и сквозь поддерживающие
верхний пояс упомянутой балки полки швеллеров пропущены болты, снабженные тарельчатыми
пружинными шайбами.
Материалы лабораторных испытаний фрагментов , узлов . чертежей испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году, в программном комплексе SCAD Office, с демпфирующих
узлами крепления на фрикционно-подвижных болтовых соединениях, для
восприятия усилий -за счет трения, при термически растягивающих нагрузках , на
сдвиг трубопровода в программном комплексе SCAD Office, со скощенными торцами,
согласно изобретения №№ 2423820, 887743, демпфирующих компенсаторов на
фрикционно-подвижных болтовых соединениях, для восприятия усилий -за счет
трения, при землетрясением растягивающих нагрузках в ферме ,трубопроводах и
предназначенного для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск
(в районах с сейсмичностью 8 баллов и выше для трубопроводов необходимо использование
сейсмостойких телескопических опор, а для соединения трубопроводов - фланцевых
фрикционно- подвижных соединений, работающих на сдвиг, с использованием фрикци -болта,
состоящего из латунной шпильки с пропиленным в ней пазом и с забитым в паз шпильки
медным обожженным клином, согласно рекомендациям ЦНИИП им Мельникова, ОСТ 36-14688, ОСТ 108.275.63-80,РТМ 24.038.12-72, ОСТ 37.001.050- 73,альбома 1-487-1997.00.00 и изобрет.
№№ 1143895, 1174616,1168755 SU, 4,094,111 US, TW201400676 Restraintanti-windandanti-seismicfriction-damping-device и согласно изобретения «Опора сейсмостойкая» Мкл E04H 9/02, патент
№ 165076 RU, Бюл.28, от 10.10.2016, хранятся на кафедре теоретическая механика по адресу:
ПГУПС 190031, СПб, Московский пр 9 , кафедра теоретической механики проф дтн А.М.Уздин
(921) 962-67-78, (996) 798-26-54, (951) 644-16-48 [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 484

485.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 485

486.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 486

487.

Материалы хранятся на Кафедре металлических и деревянных конструкций 190005, СанктПетербург, 2-я , Красноармейская ул., д. 4, СПб ГАСУ у заведующий кафедрой металлических и
деревянных конструкций , дтн проф ЧЕРНЫХ Александр Григорьевич строительный факультет
Альбом Специальные технические условия (СТУ) по изготовлению и монтажу
энергопоглощающего демпфирующего компенсатора для испытания узлов и фрагментов
компенсатора пролетного строения из упругопластических стальных ферм 6 , 9, 12, 18, 24 и 30
метров , однопутный, автомобильный , ширина проезжей части 3 метра, грузоподъемностью 10
тонн , ускоренным способом, со встроенным бетонным настилом с пластическими шарнирами (
компенсаторами ) , системой стальных ферм соединенных элементов на болтовых и соединений
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых
пролетной стальной фермы- балки с применением гнутосварных профилей прямоугольного сечения
типа "Молодечно" ( серия 1.460.3-14 ГПИ " Ленпроектстальконструкция" ) для системы несущих
элементов и элементов проезжей части армейского сбрно- разборного пролетного строения моста с
упругопластическими коменсатора проф дтн ПГУПС А.М.Уздина с со сдвиговыми жесткостью с
использованием при испытаниях упругпластических ферм ПК SCAD и использовании при лабораторных
испытаниях в СПб ГАСУ организацией "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ выполненный расчет американскими организациями в
программе 3D - модели конечных элементов компенсатора–гасителя напряжений для пластичных ферм американскими
инженерами, при строительстве переправы , длиной 260 футов ( 60м етров ) через реку Суон в
штате Монтана в 2017 году для трубопроводов, демпфирующей сейсмоизолирующей опоры,
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 487

488.

демпфирующие соединения , альбом ШИФР 1.010.1-1-2с.94 , выпуск 0-2 , 0-3 можно заказать
по [email protected] [email protected] [email protected] (921) 962-67-78, (966) 79826-54 т/ф (812) 694-78-10 Карта Сбербанка № 2202 2007 8669 7605
Таже ждя МЧС РФ Более подробно об использовании Специальные технические условия по
применения огнестойкого компенсатора -гасителя температурных напряжений , для обеспечения
сдвиговой прочности и сейсмостойкости строительных конструкций в сейсмоопасных районах ,
сейсмичностью более 9 баллов . Серия ШИФР ТУ 20.30.12-001-35635096-2021 СПб ГАСУ , с
использованием изобретения Андреева Борис Александровича № 165076 «Опора сейсмостойкая» и
патента № 2010136746 «Способ защиты зданий и сооружений с использованием сдвигоустойчивых
и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения сейсмической энергии» и патент № 154506 «Панель
противовзрывная» для разработки и испытания на сейсмостойкость по применению
изобретения; "Огнестойкого компенсатора -гасителя температурных напряжений" ( отправлено в
ФИПС, Москва, от 14.02.2022 , для получения патента на применение огнестойкого
компенсатора -гасителя температурных напряжений , для обеспечения сейсмостойкости
строительных конструкций в сейсмоопасных районах , сейсмичностью более 9 баллов . Серия
ШИФР ТУ 20.30.12-001-35635096-2021 СПб ГАСУ
Более подробно о применения огнестойкого компенсатора -гасителя температурных напряжений
,смотрите внедренные изобретения организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ЯпоноАмериканской фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD)
HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
https://www.damptech.com/for-buildings-cover https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
https://pdfs.semanticscholar.org/9e18/40d8ecd555c288babdf4f3272952788a7127.pdf
Фирмой RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD) разработан и запроектирован
амортизирующий демпфер, который совмещает преимущества вращательного трения амортизируя
с вертикальной поддержкой эластомерного подшипника в виде вставной резины, которая не
долговечно и теряет свои свойства при контрастной температуре , а сам резина крошится.
Амортизирующий демпфер испытан фирмы RBFD Damptech , где резиновый сердечник, является
пластическим шарниром, трубчатого в вида Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA Seismic
Friction Damper - Small Model QuakeTek https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo Earthquake
Protection Damper https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s Ingeniería Sísmica Básica explicada con
marco didáctico QuakeTek QuakeTek https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s Friction damper for impact absorption DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
Материалы специальных технических условий (СТУ) по испытанию огнестойкого компенсатор - гасителя
температурных напряжений в ПК SCAD (ОКГТН -СПб ГАСУ) согласно заявки на изобретение от
14.02.2022 : "Огнестойкого компенсатора -гасителя температурных напряжений" , для обеспечения
сейсмостойкости строительных конструкций в сейсмоопасных районах , сейсмичностью более 9 баллов .
Серия ШИФР ТУ 20.30.12-001-35635096-2021 СПб ГАСУ: Cпециальные технические условия (СТУ),
альбомы , чертежи, лабораторные испытания : о применения огнестойкого компенсатора -гасителя
температурных напряжений , для обеспечения сдвиговой прочности !!! и сейсмостойкости строительных
конструкций в сейсмоопасных районах , сейсмичностью более 9 баллов . Серия ШИФР ТУ 20.30.12-00135635096-2021 СПб ГАСУ, новых огнестойких компенсаторов -гасителей температурных напряжений,
которые используются в США, Канаде фирмой STAR SEIMIC , на основе изобретений проф дтн ПГУП
А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора сейсмостойкая», 154505 «Панель
противовзрывная», № 2010136746 «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 488

489.

сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений , использующие систему демпфирования
фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» , хранятся на Кафедре
технологии строительных материалов и метрологии КТСМиМ 190005, Санкт-Петербург, 2-я ,
Красноармейская ул., д. 4, СПб ГАСУ, у проф. дтн Юрий Михайловича Тихонова в ауд 305 С. Тема
докторской диссертации дтн проф Тихонова Ю.М " Аэрированные легкие и тепло-огнезащитные бетоны и
растворы с применением вспученного вермикулита и перлита и изделия на их основе" [email protected]
[email protected] [email protected] (921) 962-67-78, ( 996) 535-47-29, (911) 175-84-65
https://disk.yandex.ru/d/_ssJ0XTztfc_kg https://ppt-online.org/1100738 https://ppt-online.org/1068549 https://pptonline.org/1064840
PGUPS Antonovskiy most opit USA Momtana
reka Suon uskorennogo varianta vosstanovleniya
mosta cherez Dnepr 478 str
https://ppt-online.org/1267573?ysclid=lbzk5d72kf455761516
Seismofond [email protected] opit bloka NATO USA
Antonovskiy most Texnologiya uskorennogo vosstanovleniya
mosta chreez reku Dnepr 457 str
https://ppt-online.org/1266985
Появилось видео
разрушенного
Антоновского моста через
Днепр
https://ria.ru/20221111/most-1830910643.html
Вероятно, он был подорван». Что
произошло с Антоновским
мостом
Российские военкоры сообщили о подрыве
Антоновского моста в Херсоне
https://www.gazeta.ru/army/2022/11/11/15766321.shtml
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 489

490.

USA chertezhi Bailey bridge [email protected] O predposilkax
cozdaniya novix konsruktiy vremennikh 410 str
https://ppt-online.org/1264806
Сборно-разборные быстро собираемые армейские
переправы многократного применения
https://ppt-online.org/1224871
STU Spets tex usloviya Opit Universiteta Montakha USA bistro
vozvodimikh zheleznodorozhnikh mostov Bloka NATO 405 str
https://ppt-online.org/1258617
USA+KNR Minisota Montana reka Suon Protokol ispitaniya
plasticheskix uprugix soedineniy zheleznodorozhnogo mosta
SCAD 466 str
https://ppt-online.org/1261643
[email protected] Opit Universiteta Montakha USA bistro vozvodimikh
zheleznodorozhnikh mostov Bloka NATO 589 str
https://studylib.ru/doc/6368836/s.tyktyk81%40mail.ru-opit-universiteta-montakha-usa-bistro-...
Прямой упругопластический расчет стальных ...
https://miit.ru/content/Диссертация.pdf?id_wm=722242
https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-predvaritelno-napryazhennyh-zhelezobetonnyh-ferm-metodomkonechnyh-elementov-s-uchetom-fizicheskoy-nelineynosti
https://elib.sfu-kras.ru/bitstream/handle/2311/147987/pz_buganov.pdf?sequence=1
Затяжка высокопрочных болтов во
фланцевых соединениях нижних поясов
ферм https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=143391
https://stroim-domik.ru/article/167-mostostroenie-metalliceskie-mosty/mosty-so-skvoznymi-fermami
Стыковое болтовое
соединение
растянутых поясов
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 490

491.

ферм на косых
фланцах
https://3dstroyproekt.ru/useful-inventions/stykovoe-soedinenie-poiasov-ferm
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 491

492.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 492

493.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 493

494.

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ
ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И
СООРУЖЕНИЙ
«К защите допускается»: Заведующий
кафедрой к.т.н., доцент
Галишникова В.В.
«__ »_____________2014 г.
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Прямой упругопластический расчет стальных
пространственных ферм на предельную нагрузку и
приспособляемость с учетом больших перемещений
(название)
Выполнил
Аспирант Хейдари Алиреза Ф.И.О.
(подпись)
Научный руководитель Галишникова Вера Владимировна Ф.И.О.
к.т.н., доцент (подпись)
(ученая степень, звание)
Москва, 2014
Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 494

495.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 495

496.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 496

497.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 497

498.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 498

499.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 499

500.

Испыт. SCAD 3D - модель конечных элемен компенсатора–гасителя напряж для пластичных ферм
Всего листов 556
Лист 500