Новые конструктивные решения антисейсмического демпфирующего компенсатора

1.

Новые конструктивные решения антисейсмического демпфирующего компенсатора -связей
(фрикционо -демпфирующего компенсатора: по изобретениям проф дтн ЛИИЖТа А.М.Уздина №
1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора сейсмостойкая», № 20101136746 «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», № 154506 «Панель противовзрывная» ) Кагановского исключат обрушение и
повреждения от мощных ураганов, шквальных ветров , разрушение крыш домов, линий ЛЭП , от
сильного урагана, который пронесся по Северному Кавказу
http://www.elektron2000.com/article/1404.html
Повреждены крыши домов, линии ЛЭП, повалены деревья и рекламные щиты.
Организацией «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ИНН 2014000780 [email protected] (999)535 47-29
карта Сбербанка 2202 2006 4085 5233 разработаны Специальные технические условия (СТУ) против
урагана по повышению устойчивости линий электропередач, вантовых мостов, укрепления
демпфирующими компенсаторам рекламных щитов, телевизионных мачт, вышек, опор, башенных
кранов с использованием антисейсмических связей Кагановского
http://www.elektron2000.com/article/1404.html
В мировой практике строительства идет поиск новых эффективных конструктивных решений
укрепления зданий и сооружений при землетрясениях. На проходившей в Киеве в сентябре 2010 года V1
международной научно-технической конференции по строительным конструкциям обсуждался доклад
представителя фирмы “STAR SEISMIC” о противодействии сейсмике в районах с повышенной
сейсмичностью путем применения антисейсмических демпфирующих стержней в виде связей, которые
устанавливаются наклонно между колоннами
Эта связь состоит из стального кожуха прямоугольного поперечного сечения, заполненного
бетоном. По продольной оси в бетоне имеется сквозное отверстие, в котором свободно расположен
сердечник в виде стальной полосы. По торцам связи расположены манжеты соединенные сваркой с
сердечником. Кожух может свободно перемещаться относительно торцевых манжет. Эти
манжеты обеспечивают шарнирное или сварное крепление к колоннам. От воздействия сейсмической
знакопеременной нагрузки в связях возникают переменные усилия сжатия и растяжения.
В процессе растяжения происходит упругая деформация стали сердечника ограниченная
напряжением до предела пропорциональности. При этом, например, для низколегированной стали
относительное удлинение равно 0,1%, для связи длиной 10 метров удлинение сердечника равно 10 мм.
При удлинении сердечника происходит демпфирование (поглощение энергии) за счет превращения
кинетической энергии в тепловую энергию.
При сжатии сердечник, изгибаясь, контактирует с бетоном. При этом продольную устойчивость
связи обеспечивает кожух. В таком конструктивном решении в связи происходит, ограниченное
пределом пропорциональности и соответственно с небольшим удлинением, малоэффективное
демпфирование за счет упругой деформации сердечника при повышенной материалоемкости и
сложности изготовления связи. Это конструктивное решение антисейсмических демпфирующих
связей нашло широкое применение в различных странах Америки, Европы и Азии.
В результате поиска новых конструктивных решений автором статьи разработано новое
конструктивное решение антисейсмической демпфирующей связи, в котором за счет применения
других элементов и их взаимодействия достигается более эффективное демпфирование путем сухого
трения элементов связи, а также снижение материалоемкости и повышение технологичности
изготовления.
1

2.

Антисейсмическая демпфирующая связь состоит из двух трубчатых ветвей прямоугольного
поперечного сечения расположенных параллельно с определенным зазором. Эти ветви шарнирно
соединены поперечными листовыми пластинами через шайбы, приваренные к ветвям связи. В каждой
шайбе имеется резьбовое отверстие для болта, а в листовой пластине два отверстия, через которые
проходят болты. Между шайбой и пластиной может быть установлена фрикционная прокладка.
Пластины устанавливаются в двух противоположных поверхностях связи. Такое податливое болтовое
соединение, в котором внешние усилия сжатия или растяжения воспринимаются вследствие
сопротивления сил трения, возникающие по контактным плоскостям соединяемых элементов от
предварительного натяжения болтов. Каждая ветвь одним противоположным концом крепится к
колоннам при помощи отдельно изготовленной вилки, состоящей из двух изогнутых фасонок,
соединенных поперечным и продольным ребрами жесткости. Эти вилки привариваются к скошенным
торцам ветвей связи. Торец противоположной части ветви заварен листовой заглушкой. Такое
конструктивное решение способствует плавному переходу силового потока от ветви к шарниру без
концентрации напряжения.
Демпфирование в связи происходит за счет сухого трения между листовыми пластинами и
шайбами через фрикционные прокладки, соединенные болтами, обеспечивающими упругую
податливость при повороте пластин. Зазор между ветвями связи определяется возможной величиной
амплитуды колебания объекта. Количество устанавливаемых листовых пластин определяется
необходимым уровнем демпфирования. Исходное рабочее положение пластин – под прямым углом к
продольной оси ветвей связи.
От знакопеременных усилий, воздействующих на связь, происходит взаимное продольное смещение
ее ветвей до продольного соприкосновения их граней. При этом пластины от силы сжатия в связи
поворачиваются в одну, а при растяжении в противоположную сторону. При сухом трении
соприкасающихся поверхностей шайб с листовыми пластинами происходит демпфирование, то есть
превращение кинетической энергии в тепловую энергию.
Натяжение между трущимися частями регулируется высокопрочными болтами. Продольная
устойчивость связи при сжатии обеспечивается совместной жесткостью двух трубчатых ветвей.
За счет большого количества мест соприкосновения трубчатых ветвей с поперечными пластинами и
необходимого количества связей, происходит значительное поглощение и рассеивание энергии. Причем
демпфирование происходит как при сжатии, так и при растяжении. При продольном соприкосновении
граней трубчатых ветвей от знакопеременных усилий, связи работают на передачу ослабленных
демпфированием усилий на фундаменты.
От высокого уровня поглощения и рассеивания кинетической энергии при демпфировании в
значительной степени снижается сейсмическая нагрузка и амплитуда колебания, что в свою очередь
снижает материалоемкость (металлоемкость) и общую стоимость зданий и сооружений,
обеспечивая их защиту при землетрясениях. Конструктивное решение связи позволяет настраивать
связь на необходимый уровень демпфирования путем установки необходимого количества листовых
пластин и количества связей на объекте.
Кроме того, за счет установки необходимого зазора между ветвями связей, можно настраивать
связь на необходимую амплитуду колебания. Антисейсмические демпфирующие связи устанавливаются
наклонно между колоннами и стойками металлических или железобетонных каркасов зданий или
сооружений, причем верхнее крепление связи может быть к средней части балки перекрытия.
Антисейсмические демпфирующие связи технологичны в изготовлении и монтаже.
Антисейсмические демпфирующие связи могут быть использованы:
1.
При строительстве зданий и сооружений в районах с повышенной сейсмичностью с
металлическим и железобетонным каркасом.
2.
В существующих и вновь проектируемых зданиях и сооружениях.
3.
В высотных зданиях и сооружениях от воздействия ветровых нагрузок.
2

3.

4.
Для крепления эксплуатируемого оборудования и агрегатов электростанций, в том
числе атомных, от сейсмических нагрузок и взрывов.
5.
Для крепления контейнеров при морских перевозках.
6.
Для крепления оборудования и агрегатов морских кораблей при продольной и
поперечной качке.
7.
Для крепления рекламных щитов от ветровой нагрузки.
Более подробно о фрикционно - демпфирующем компенсаторе Кагановского можно ознакомится по
ссылкам
Расчетные модели демпфирующей сейсмоизоляции и антисейсмических фрикционных демпфирующих
связей
(соединений) рамных узлов металлических конструкций на прогрессирующее (лавинообразное )
обрушение и их
программная реализация в SCAD Office
https://ppt-online.org/819846
https://ppt-online.org/810519
https://ppt-online.org/813115
https://ppt-online.org/812691
https://ppt-online.org/812829
https://ru.scribd.com/document/470293152/MIN-t3487810-Interzet-ru-Zaschita-Zdaniy-Ot-AvariynikhVozdeiatviy-Priogressiruyushikh-Obrucheniy-Pri-Chrezvichaynikh-Situatsiyakh-Obespechenie-Ustoyc
https://ru.scribd.com/document/478699630/%D0%A0aschet-Na-Progressiruyuchee-LavinojbraznoeObruchenie-Pri-Osobikh-Vozdeystviyakh-v-Nagornom-Karabakhe-Stepanokert-SCAD-Offic-214-Str
https://ru.scribd.com/document/483344408/SPBGASU-Design-Solutions-Providing-Damping-SeismicIsolation-and-Explosion-Safety-of-Railway-Bridges-Using-Anti-seismic-Damping-Kaganovsky-225-Str
https://ru.scribd.com/document/481237760/LISI-Opit-Viravnivaniya-Krena-Avariynikh-ZheleznodorozhnikhMostov-s-Ispolzovaniem-Antiseismicheskikh-Friktionno-Dempfirushikh-Opor-184-Str
https://ru.scribd.com/document/478466722/Raschenie-Modeli-Dempfiruyuchey-Seismoizolyatsii-iAntiseismicheskikh-Friktsionnikh-Dempfiruychikh-Svyazey-127
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SP
BGASU_ispitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vic
hslitelnom_komplekse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-sDempfiruyuchey-Seismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20de
mpfiruyuchey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey seism
oizolyatsiey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
3

4.

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
Ingenier?a S?smica B?sica explicada con marco did?ctico 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
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SP
BGASU_ispitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vic
hslitelnom_komplekse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-sDempfiruyuchey-Seismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20de
mpfiruyuchey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey
seismoizolyatsiey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
4

5.

https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingenier?a S?smica B?sica explicada con marco did?ctico 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
На Северокавказский регион обрушилась непогода Шквалистый ветер, дождь и град бушевали над
Чечней, Кабардино-Балкарией, Ингушетией и Северной Осетией. Крыши домов летали как осенние
листья, были повреждены линии электропередач. Упавшими деревьями повреждено множество
автомобилей, десятки домов остались без электричества.
Так, в Чечне сильнейший ветер, град и ливни привели к серьезным разрушениям. Травмы получили не
менее 11 человек, один из них в тяжелом состоянии. Повреждены крыши домов, линии ЛЭП. Повалены
деревья и рекламные щиты.
“Я поручил всем экстренным службам, не дожидаясь улучшения погодных условий, немедленно
приступить к ликвидации разрушительных последствий”, – сообщил глава республики Рамзан Кадыров.
https://poisknews.ru/stihija/moshhnyj-uragan-pronessya-po-severnomu-kavkazu/
В Кабардино-Балкарии повреждено здание районной больницы, в Ингушетии деревья были вырваны с
корнем, а линии электропередач падали на проезжую часть.
“Шквалистый ветер и сильный дождь привели к сбою систем жизнеобеспечения, почти вся республика
осталась без света и воды, с домов сорваны крыши, деревья повалены ветром. Сейчас ответственные
службы ведут активную работу по ликвидации последствий непогоды”, – сказано на странице
Instagram главы Ингушетии Махмуда-Али Калиматова.
В двух районах Северной Осетии, где было нарушено электро- и газоснабжение введенрежим ЧС.
Ущерб нанесен зданиям нескольких детских садов, зданиям РОВД и медицинского центра. Из-за разгула
стихии подтоплены частные дома.
В Ингушетии большинство населенных пунктов остались без света и воды. В результате бушевавших
в республике грозы и дождя с градом подтоплены автодороги. Ветер был таким сильным, что
отрывал целые куски от крыш домов, вырывал с корнем деревья и рвал электрические провода.
Президент организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН 1032000000824 Мажиев Хасан Нажоевич
[email protected] тел (921) 962-67-78 тел (996) 798-26-54 карта Сбербанка 2202 2006 4085 5233
http://www.elektron2000.com/article/1404.html
5