Сейсмоизоляция. Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке

1.

Газета «Земля РОССИИ» №17
Карта СБЕР : 2202 2006 4085 5233 Счет получателя:
40817810455030402987
[email protected]
[email protected]
[email protected]
От 23.05.2021 (921) 962-67-78
197371, СПб, а/я газета «Земля РОССИИ»
[email protected] 301 стр
Руководитель и основатель Квакетека расположенного в Монреале, Джоаквим Фразао
https://www.quaketek.com/products-services/ внедривший ФФПС в Канаде и США
Внедрившие в США и Японии изобретение проф дтн ПГУПС А.М Уздина ФФПС, руководители
компании DAMPERS CAPACITIES AND DIMENSIONS Рeter Spoer, CEO Dr, Imad Mualla USA
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 1

2.

Выравнивающий пояса на фланцевых фрикционно- подвижных
болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными
элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения
№ 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных
фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 2

3.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 3

4.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 4

5.

Рис. Выравнивающий пояса на фланцевых фрикционно- подвижных
болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными
элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 5

6.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 6

7.

Рис График для выравнивания крена с помощью выравнивающего пояса
на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 7

8.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 8

9.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 9

10.

Рис Патента где имется описание по выравниванию здания, с
помощью выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно- подвижных
болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными
элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 10

11.

Рис Конструктивное решение выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 11

12.

Рис Способ выравнивания здания с помощью выравнивающего пояса на
фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Способ выравнивания крена плитного основания здания методом
опусканием с использованием фрикционно- податливых болтовых
соединений с применением телескопических опор с
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 12

13.

зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» с применение выравнивающего пояса на
фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными
овальными отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте, разработаны
организацией «Сейсмофонд» при ПГУПС
Опыт выравнивания крена с применением выравнивающего пояса на
фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными
овальными отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
с использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих
опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по
линии выправления крена моста , согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» и их программная реализация в SCAD
Office, в том числе нелинейным методом расчета, методом
оптимизации и идентификации динамических и статических
задач теории устойчивости внедрен в Канаде, США. Японии
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 13

14.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 14

15.

Автор отечественных конструктивных по выравнивания с
помощью выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов решений по
выравниванию крена аварийных зданий и железнодорожных
мостов с использованием антисейсмических фрикционнодемпфирующих опор с зафиксированными запорными элементов в
штоке, по линии выправления крена моста , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и
антисейсмических решений на фрикционо- демпфирующих связей
(устройствах) и автор демпфирующей сейсмоизоляции и системы
поглощения и рассеивания сейсмической и взрывной энергии и
внедренной Американской фирмой STAR SEISMIC и Канадской
фирмой QuakeTek проф является дтн проф ПГУПC Уздин
Александр Михайлович https://www.quaketek.com/products-services/
https://en.ppt-online.org/819846
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 15

16.

Рис Узлы конструкций по выравниванию с помощью выравнивающего
пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях
(ФФПБС) с зафиксированными запорными элементами в штоке опоры,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Если жилой дом при окончании строительно-монтажных работ
получил среднее отклонение верха здания от вертикали порядка 38
см. это уде , максимальный крен здания составил 0,0051 и
оказался равным предельно допустимому . Если крен нарастает,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 16

17.

по гиперболической зависимости, то есть конструктивное
решение применять выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях с длинными овальными отверстиями,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций
для плитно-свайных фундаментов, на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Опасность заключалась в том, что крен здания происходил в
сторону дворовой части и высота, кренящегося дома, превышала
расстояние до существующих зданий. Требовались экстренные
мероприятия по стабилизации крена здания и восстановления его
в вертикальное положение и поэтому надо использовать
выравнивающий пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными элементами в
штоке опоры, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 17

18.

Рис Применение выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях с длинными овальными отверстиями,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций
на плитно-свайном фундаменте, можно для зданий, выполненных в
монолитном железобетоне с несущими поперечными стенами,
отдельными колоннами и монолитными перекрытиями.
Применение выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях с длинными овальными отверстиями,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций
на плитно-свайном фундаменте, на фланцевых фрикционно- подвижных
болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными
элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 18

19.

стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Рис
Рис План устанвоки выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно-
подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Рис
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 19

20.

Рис План установки опор для установки выравнивающего пояса на
фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 20

21.

Рис Узлы крпления опор по устройству выравниванию пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 21

22.

в
Рис Установка опор для выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 22

23.

Рис Установка опор для выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 23

24.

Рис Узлы, фрагменты выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 24

25.

Применение выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях с длинными овальными отверстиями,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций
на плитно-свайном фундаменте можно для фундаментов выполненых
из набивных свай, изготавливаемых по технологии «Fundex» и
монолитных ленточных (в отдельных местах плитных)
железобетонных ростверков, на фланцевых фрикционно- подвижных
болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными
элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Для оценки причин неравномерных осадок здания и его крена
необходимо выполнить, расчеты осадок здания по методу
послойного суммирования согласно СНиП , также по программе
«ГРУНТ» и произведен расчет усилий в сваях и их перемещений в
программе SCAD r11.1.
И по методике, послойного суммирования максимальная осадка
центра здания, которые могут, составить например 14,82 см,
мощность сжимаемого слоя - 18,5 м. По расчету в программе
«Грунт» максимальная осадка здания оказалась равной 20,9 см,
при средней осадке - 17,0 см. По продольной стене, расположенной
в направлении крена здания, осадка основания составила 12,5 см, а
по продольной стене в направлении противоположной крену
здания - 10,8 см. для установки выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Можно использовать , расчет по программе SCAD r11.1 показал,
что сваи продольной стены, расположенной в направлении крена
здания, в районе стыка двух блоков здания перегружены.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 25

26.

На основании расчетов можно сделать выводы, что основными
причинами крена здания являются неравномерное напластование
грунтов основания и ошибки проектирования (неравномерная
загруженность свай) и необходимо использовать или применять
выравнивающий пояс, на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
соединениях с длинными овальными отверстиями, для выправления крена
здания и стабилизация неравномерных деформаций на плитно-свайном
фундаментов для выравнивающий пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Также возможной причиной крена здания является трудность
погружения свай, изготавливаемых по технологии «Fundex», до
проектной отметки. При статическом зондировании грунта из
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 26

27.

денадцати точек зондирования только в четырех точках удалось
пройти супесь песчанистую, твердую (ИГЭ 12).
Необходимо рассмотреть следующие варианты по стабилизации
крена здания: 1 - применение выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными овальными
отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
2- установка металлических распорных рам со стороны крена
здания, опирающихся на свайные фундаменты, расположенные вне
здания; 3 - приложение временной нагрузки к перекрытиям со
стороны здания, противоположной крену здания; 4 - исключение
из работы свай продольной стены, противоположной крену
здания, и устройство новых, дополнительных свай в ростверке
продольной стены здания, расположенной в направлении крена.
Первые 3 варианта позволяют стабилизировать крен здания.
Четвертый вариант позволяет не только стабилизировать крен
здания, но и восстановить здание в вертикальное положение.
Четвертый вариант и был принят к исполнению по применение
выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
соединениях с длинными овальными отверстиями, для выправления крена
здания и стабилизация неравномерных деформаций на плитно-свайном
фундаменте
В программе SCAD r11.1 были рассмотрены четыре варианта
исключения из работы свай и применение выравнивающего пояса на
фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными
овальными отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
Наибольшее влияние на выправление крена здания оказало
выключение из работы свай после применение выравнивающего пояса
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 27

28.

на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными
овальными отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
В настоящей статье приводятся результаты применения
выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
соединениях с длинными овальными отверстиями, для выправления крена
здания и стабилизация неравномерных деформаций на плитно-свайном
фундаменте, для любого здания, которая в силу разных причин
получила отклонения от вертикали уже в ходе ее возведения.
Основная задача проведенного анализа - оценка основных
конструктивных элементов секции, включая колонны, стены,
перекрытия, а также конструкции плитно-свайного фундамента,
и на этой основе попытаться восстановить картину деформаций,
оценить возможные факторы риска, сделать прогноз деформаций
на ближайший и отдаленный периоды, и, наконец, - предложить
способы инженерного вмешательства для стабилизации
деформаций и применение выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными овальными
отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
Для применение выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях с длинными овальными отверстиями,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций
на плитно-свайном фундаменте, необходимо определить
Характеристика грунтов в основании
Для применение выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях с длинными овальными отверстиями,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций
на плитно-свайном фундаменте, необходимо знать характеристики
плитно-свайного фундамента
Выводы рекомендации предложения по выравниванию крена плитного
основания на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 28

29.

(ФФПБС) с зафиксированными запорными элементами в штоке опоры,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов, методом опускания с использованием
фрикционно- податливых болтовых соединений с применением спиральных опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления крена
здания , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для выравнивания
крена плитного основания здания методом опускания с использованием
фрикционно- податливых болтовых соединений с применением телескопических
опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена здания, согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
На основании изложенного выше, можно сделать следующие выводы о
возможности выравнивания здания с использованием выравнивающего
пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях
(ФФПБС) с зафиксированными запорными элементами в штоке опоры,
для выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов.
1. Проблема выравнивания крена плитного основания здания
методом опускания
с использованием фрикционно- податливых болтовых
соединений с применением телескопических опор с зафиксированными запорными
элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая», является задачей первостепенной важности
с использованием для выравнивания здания на фрикционо-демпфируюхик
опор на фрикционно-подвижных соединениях (ФПС) .
2. Необходимо пересмотреть действующие нормативные документы с
учетом опыта выравнивания крена плитного основания зданий
методом опускания,
с использованием фрикционно- податливых болтовых
соединений с применением телескопических опор с зафиксированными запорными
элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и анализа катастрофических разрушений
зданий частных компаний , которые не внедряют ( кроме партнеров из
США, Канады, Японии) изобретения № 165076 "Опора сейсмостойкая" и
возобновление патентных отделов и передачей зданий в по
государственный контроль
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 29

30.

3. На правительственном уровне необходимо разработать систему
стимулирования научных исследований в области поиска новых
конструктивных форм и систем по выравниванию крена плитного
основания зданий методом опускания
с использованием фрикционноподатливых болтовых соединений с применением телескопических опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления крена
здания, согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для защиты здания
от разрушения с использованием опыта использования изобретения №
2010136746 " СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ
ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ
ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ
ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ"
4. Необходимо развивать методы теоретических и экспериментальных
исследований, включая построение расчетных моделей воздействия и
объектов исследований на основе математического моделирования
взаимодействие здания с креном , с геологической средой , в том числе
нелинейнысм методом расчет оснований и фундаментов в ПК SCAD,
ANSYS .
5. На правительственном уровне необходимо разработать систему
повышения уровня образования в университетах для подготовки научных
кадров в области выравнивания крена плитного основания здания
методом опускания с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена здания , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
для выравнивания крена плитного основания здания методом
опускания
с использованием фрикционно- податливых болтовых соединений с
применением телескопических опор с зафиксированными запорными элементов в
штоке, по линии выправления крена здания , согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» и с изучением зарубежного опыта Японо-Американско
фирмы RUBBER BEARING FRICTION DAMPER (RBFD)
https://www.damptech.com, которая широко использует изобретения проф
дтн А.М.Уздина №№ 1143895, 1143895, 1168755 выданные в СССР и
внедряются за рубежом в Японии, США, Европе, в РФ не внедряются.
По инициативе организации "Сейсмофонд" при ПГУПС выпущены
специальные технические условия предполагаемых мероприятия по
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 30

31.

выравниванию крена плитного основания здания , методом опускания с
использованием фрикционно- податливых болтовых соединений с применением
спиральных опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания, согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
для выравнивания крена плитного основания здания методом опускания с
использованием фрикционно- податливых болтовых соединений с применением
телескопических опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания, согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
Разработка специальных технических условий (СТУ ) по выравниванию
зданий с использованием выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментоввыполнена на основании работ проф. дтн ПГУПС
А.М.Уздина, проф. дтн В.К.Темнов ,СПб ГАСУ и изобретений ОО
"Сейсмофонд" при ПГУПС с использованием научной работы:
О.В.Мкртычева, А.А.Бунова ФГБОУ ВПО "МГСУ" "Оценка
сейсмостойкости зданий с сейсмоизоляцией в виде резинометаллических
опор" и Мазура Василий Никитовича https://versia.ru/uzhasnyj-razvalmostostroeniya-kak-zakonomernost-vrednogo-upravleniya-i-nekompetentnosti
Источник: https://versia.ru/uzhasnyj-razval-mostostroeniya-kak-zakonomernostvrednogo-upravleniya-i-nekompetentnosti
В социальных сетях опубликован доклад ОО "Сейсмофонд" при ПГУПС
под названием; Теория сейсмостойкости находится в глубоком кризисе,
не относится к экологической безопасности с описанием
выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными элементами в
штоке опоры, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
http://www.myshared.ru/slide/971578/
Более подробно о выравнивании железнодорожных мостов с
использованием выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 31

32.

стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов смотри
публикацию о в газете "Наша версия" № 37 от 25 сентября 2017 под
названием "Закономерный мостопад и ужасный развал мостостроения,
как закономерность вредного управления и некомпетентности,
менеджеров корпораций Мазура Василий Никитовича
https://versia.ru/uzhasnyj-razval-mostostroeniya-kak-zakonomernost-vrednogoupravleniya-i-nekompetentnosti
Предложения 1 Необходимо срочно провести работы по укреплению (усилению)
просевших свайных опор ( просевших с креном зданий ) и обследовать остальные жилые
здания по организации выравнивания крена плитного основания зданий, методом
опускания с использованием фрикционно- податливых болтовых соединений с
применением телескопических опор с зафиксированными запорными элементов в
штоке, по линии выправления крена здания , согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» для выравнивания крена плитного основания здания методом
опускания с использованием фрикционно- податливых болтовых соединений с
применением телескопических опор с зафиксированными запорными элементов в
штоке, по линии выправления крена здания, согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая», для исключения обрушения , разрушения численным и аналитическим
методом с помощью математических моделей, рядом с просевшими опорами и их
программная реализация в SCAD
3. Признать , что техническое состояние зданий с креном не осуществляется их
выравниванием методом опускания , с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для выравнивания крена плитного
основания здания методом опускания с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания, согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая», просевших , неудовлетворительное и
требуется вмешательство Совета Федерации, Депутатов ГД , Правительство РФ
4. Аналогичные фрикционно-подвижные соединения на фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания, согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для выравнивания крена плитного
основания зданий методом опускания с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и могут быть использованы при
ликвидации просадки и выравнивания крена зданий, закрепленных на основании с помощью
протяжных фрикционно-подвижных соединений (ФПС), расположенных в овальных
отверстиях на болтах с контролируемым натяжением, с зазором между торцами стыкующих
элементов не менее 50 мм, обеспечивающих многокаскадное демпфирование при импульсной
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 32

33.

динамической растягивающей нагрузке (предназначены для работы в сейсмоопасных районах
с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64, прошли испытания на вибропрочность и
устойчивость ).
5. Узлы фрикционно-подвижных соединений (проходили испытания на осевое статическое
усилие сдвига 20.02.2017 г. в ИЦ «ПКТИ-СтройТЕСТ») расположенные в овальных отверстиях
на болтах с контролируемым натяжением, с зазором между торцами стыкующих элементов не
менее 50 мм, обеспечивающих многокаскадное демпфирование при импульсной динамической
растягивающей нагрузке (предназначены для работы в сейсмоопасных районах с
сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64, прошли испытания на вибропрочность,
устойчивость к воздействию от удара падающего самолета и воздушной ударной волны)
согласно СТП 006-97
6. Экспертиза проведена организацией "Сейсмофонд" ИНН 2014000780 ОГРН 1022000000824
и прошли испытание численным и аналитическим методом с помощью математических
моделей и опор на фрикционно- подвижных соединений( ФПС )и их программная реализация
в SCAD
7.Считать данный научный доклад, сообщение как , открытое письмо депутатом Совета
Федерации РФ, Зак Собрания СПб, ГД , Минстроя, МЧС, для принятия мер депутатского
реагирования о преступной халатности частных компаний ии отсутствие технического
надзора, как закономерность вредного управления и некомпетентность частных компаний с
ограниченной ответственностью, назначенных незаконно ( без конкурса) , единственным
исполнителем работ по проектированию , строительству и эксплуатации должно осуществляет
федеральное казенное учреждение "Управление федеральных агентства" экспертную группу с
участием представителей Минстроя России, и иных заинтересованных органов и организаций
в целях экологического сопровождения проекта
Предисловие
7. Частные компании нарушают и не выполнены требования 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),
внесенные Научно-техническим центром Корпорации «Трансстрой», ПРИНЯТые И
ВВЕДЕнные В ДЕЙСТВИЕ Корпорацией «Трансстрой» распоряжением от 09 октября 1997 г.
№ МО-233
СОГЛАСОВАНо с общественными организациями
Председатель оргкомит. Нач. ВМИИ ВУНЦ ВМФ "Военноморск. академия" д.т.н., чл-корр. РАН, Проф. Евгений ЯКУШЕНКО
СоПредседатель Генеральный директор ФГУП НИТИ им.А.П. Александрова. ,академик МАНЭБ Вячеслав ВАСИЛЕНКО
СоПредседатель Председ СЗО Ядерного общества России Проф. Нац. мин.-сырьев. университета Владимир ЛЕБЕДЕВ
СоПредседатель Заслуженный деятель науки РФ, Проф. СПБГПУ, доктор, ветеран ВМФ Анатолий БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ
СоПредседатель Зам. Гендирект–Нач. отдел. по перспек. разв. эксперимент. базы ЦНИИ им.Крылова Юрий СКОРИКОВ
СоПредседатель Заслуженный изобретатель РФ, Генеральный директор ТЕХНО-АС Прибор
Сергей СЕРГЕЕВ
СоПредседатель Изобретатель, Академик инж. академии .А.М. Прохорова, PhD Oxford, Профессор Виктор ШАРКОВ
СоПредседатель Заслуженный изобретатель РФ, Генеральный директор СКИБР-СТКС
Владимир ХАЙЧЕНКО
СоПредседатель Засл. деятель науки, д.в.н., проф. Морского корпуса Петра Великого СПб ВМИ Анатолий ЛАВРЕНТЬЕВ
Организатор саммита и координатор программы, Изобретатель
Н.И.БАКУМЦЕВ
С введением настоящего стандарта утрачивает силу ВСН 163-69 «Инструкция по технологии
устройства соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов»
8. Принять к исполнению научную публикацию по выравниванию крена плитного
основания зданий, методом опускания с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 33

34.

запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для выравнивания крена плитного
основания здания методом опускания с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» .
Прилагаются рекомендации и таблицы комплектующих фрикционно-подвижного
соединения (ФПС) 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
изобретению «Опора сейсмостойкая, патент № 165076 (авторы: Андреев Б.А, Коваленко А.И)
(проходили испытания).
4 10. Информация по замечания по экспертизе и выравниванию крена плитного
основания здания методом опускания с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для выравнивания крена плитного
основания здания методом опускания с использованием фрикционно- податливых
болтовых соединений с применением телескопических опор с зафиксированными
запорными элементов в штоке, по линии выправления крена здания , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» использовать рекомендации при
выполнении выравнивания здания с использованием выравнивающего пояса на
фрикционно-подвижных соединений и демпфирующих узлов крепления на осевое статическое
усилие для выравнивания крена и установка здания на выравнивающих опорах на ФПС и
выполненных испытание в ПКТИ-СтройТЕСТ", адрес: 197341, СПб, Афонская, д. 2, т.
Согласно протокола испытаний на осевое статическое усилие сдвига дугообразного зажима с
анкерной шпильки № 1516-2 от 25.11.2013) проводились испытания математических моделей
вышек пожарных и трубопровода в ПК SCAD и сделано научное сообщение на ХXVI
Международной конференции «Математическое и компьютерное моделирование в механике
деформируемых сред и конструкций» (28.09-30.09.2015, СПб ГАСУ) по теме «Испытание
математических моделей на фрикционно-подвижных соединениях (ФПС) и их программная
реализация в ПКSCAD» (инж.Е.И.Андреева ), ссылка:vk.com/ooseismofond
vk.com/ooseismofondrus youtube.com/watch?v=MwaYDUaFNOk
/www.youtube.com/watch?v=TKBbeFiFhHw /www.youtube.com/watch?v=GemYe2Pt2UU
11. С рабочими чертежами , может ознакомится с испытанием узлов и фрагментов
фрикционно –подвижных соединений для просевших опор выравнивающего пояса , можно
ознакомиться по ссылке http://dwg.ru/lib/view/1609, СП 14.13330.2014, СНиП II-7-81Строительство в сейсмических районах http://dwg.ru/dnl/view/13770 (Изменение N 1 к СП
14.13330.2014 СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах, утв. приказом
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 34

35.

Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 23 ноября 2015 г. N
844/пр.).
12.Здания просели видимо из -за вибрации машин, слабых грунтов , завышенной этажности и
не использование антивиброционного фрикционно-подвижного соединения (ФПС)- фрикциболт (латунная шпилька с пропиленным в нижней ее части пазом, в который забит медный
обожженный клин, две свинцовые шайбы или тросовый стопорный зажим со свинцовой
шайбой ) для крепления выравнивающего пояса ( см изобретение «Антивибрационное
фланцевое соединение трубопроводов» , а.с. № 1145204 F16 L 23/02, «Фланцевое соединение»,
а.с.№1425406 F 16 L 23/02 )
выравнивающего пояса
на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Заключение. Выводы и рекомендации по использованию
1. Применение болтов с контролируемым натяжением срезом торцевого элемента для
выравнивания крена плитного основания здания методом опускания с
использованием фрикционно- податливых болтовых соединений с применением
телескопических опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
для выравнивания крена плитного основания здания методом опускания с
использованием фрикционно- податливых болтовых соединений с применением
телескопических опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
и ликвидации осадки здания на основании и с помощью протяжных фрикционно-подвижных
соединений (ФПС), расположенных в овальных отверстиях на болтах с контролируемым
натяжением, с зазором между стыкующих элементов не менее 50 мм, обеспечивающих
многокаскадное демпфирование при импульсной динамической растягивающей нагрузке
(предназначены для работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK64), выполненных согласно СП 16.13330.2011 ( СНиП II-23-81*), п.14,3 -15.2.4, ТКТ 45-5.04-2742012( 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, ),
согласно изобретениям №№ 4094111US, TW201400676 значительно увеличит производительность
работ по сборке фрикционных соединений.
2. Устойчивая связь между прочностью стали на срез и на растяжение Rs = 0,58Ry позволяет
сделать вывод о надѐжности такого способа натяжения высокопрочных болтов для
выравнивающих опор .Такая технология натяжения болтов может исключить трудоѐмкую и
непроизводительную операцию тарировки динамометрических ключей, необходимость в
которой вообще исчезает.
3. Конструкция ключей для установки болтов с контролем натяжения по срезу торцевого
элемента не создаѐт внешнего крутящего момента в процессе натяжения. В результате ключи
не требуют упоров и имеют небольшие размеры.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 35

36.

4. Механизм ключей обеспечивает плавное закручивание вращением болта до момента среза
концевого элемента, соответствующего достижению проектного усилия натяжения болта. При
этом сборку фрикционных соединений можно производить с одной стороны конструкции.
5. Головку болта можно делать не шестигранной, а округлой, что упростит форму штампов для
ее формирования в процессе изготовления болтов и устранит различие во внешнем виде
болтового и заклепочного соединения.
6. Применение болтов новой конструкции значительно снизит трудоѐмкость операции
устройства фрикционных соединений, сделает еѐ технологичной и высокопроизводительной.
7. Фрикционные или сдвигоустойчивые соединения — это соединения, в которых внешние
усилия воспринимаются вследствие сопротивления сил трения, возникающих по контактным
плоскостям соединяемых элементов от предварительного натяжения болтов. Натяжение болта
должно быть максимально большим, что достигается упрочнением стали, из которой они
изготовляются, путем термической обработки.
8.Применение высокопрочных болтов в фрикционных соединениях существенно снизило
трудоемкость монтажных соединений. Замена сварных монтажных соединений
промышленных зданий, мостов, кранов и других решетчатых конструкций болтовыми
соединениями повышает надежность конструкций и обеспечивает снижение трудоемкости
монтажных соединений втрое.
9. Применение , сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах наиболее
трудоемки по сравнению с другими типами болтовых соединений, а также сами
высокопрочные болты имеют значительно более высокую стоимость, чем обычные болты. Эти
два фактора накладывают ограничения на область применения фрикционных соединений.
10. Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах рекомендуется применять в
условиях, при которых наиболее полно реализуются их положительные свойства — высокая
надежность при восприятии различного рода вибрационных, циклических, знакопеременных
нагрузок. Поэтому, в настоящее время, проблема повышения эффективности использования
несущей способности высокопрочных болтов, поиска новых конструктивных и
технологических решений выполнения фрикционных соединений является очень актуальной
в сейсмоопасных районах.
2. С рабочими чертежами по креплению оборудования с помощью ФПС можно ознакомиться
на сайте: k-a-ivanovich.narod.ru
3.Испытательная лаборатория организация "Сейсмофонд " при ПГУПС ИНН 2914000780
ОГРН 1022000000824 получило патент № 165076 на изобретение "Опора сейсмостойкая"
Мкл. Е04H 9/02 ( авторы : Андреев Б.А., Коваленко А.И).
выравниванию крена
плитного основания здания методом опускания с использованием фрикционноподатливых болтовых соединений с применением телескопических опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления крена
здания , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для выравнивания
крена плитного основания здания методом опускания с использованием
14. За счет использования friction-bolt и фрикци-анкеровки для
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 36

37.

фрикционно- податливых болтовых соединений с применением телескопических
опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена здания , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая», повышается
надежность конструкции (достигается путем обеспечения выравнивания с отклонением здания
при крене и нагрузках на здание ,сооружение, оборудование, которые устанавливаются на
маятниковых выравнивающих опорах, на фрикционно- подвижных соединениях (ФПС)),
согласно изобретения "Опора сейсмостойкая" патент №165076.
Председатель оргкомитета Зам. директора по науке НПО ЦКТИ им.И.И. Ползунова, проф., д.т.н.,
Александр СУДАКОВ
СоПредседатель Презид. Арктической акад. наук, акад. РАЕН, чл.-корр. Петербург. инжен. академии Валерий
МИТЬКО
СоПредседатель Председ СЗО Ядерного общества России Проф. Нац. мин.-сырьев. университета Владимир
ЛЕБЕДЕВ
СоПредседатель Заслуженный изобретатель Рф, Ветеран военного судостроения
Юрий ВЕСЕЛОВ
СоПредседатель – Академик РАЕН, Ректор Универ института инновац. технологий, проф., д.э.н., PhD Раисса
КАШУБИНА
СоПредседатель Заслуженный изобретатель РФ, Ветеран атомн. машиностр. ЦНИИКМ "Прометей" Виктор
ЦУКАНОВ
СоПредседатель Засл. изобретатель, проф. Нач. НИЛ Воен. академии связи им.С.М. Будѐнного
Владимир
ЧЕРНОЛЕС
СоПредседатель Изобретатель электролечения, PhD, Академ. Петровской академии наук, доктор Вольдемар
РАГЕЛЬ
Организатор саммита и координатор программы, Изобретатель
Н.И.БАКУМЦЕВ
Всероссийское общество изобретателей и рационализаторов Ядерное общество России
Российская академия естественных наук (РАЕН) Академия инженерных наук им. А.М.Прохорова
Российская Академия Космонавтики им. К.Э.Циолковского
Научно-исследовательский технологический институт (НИТИ) им. А.П.Александрова" ГК Росатом
Интеллектуальный Международный Фонд "Перестройка Естествознания"
Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Универсальный институт инновационных технологий ( УИИТ )
НТЦентр "Социально-Техническая Компьютерная система» "СТКС & СКИБР"
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
Северо-Западное и Волгодонское отделения Ядерного общества России
Военный учебно-научный центр ВМФ «Военно-морская академия»
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 37

38.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 38

39.

Следует отметить, что недавно появившаяся концепция
комбинированного свайно-плитного фундамента (КСПФ) вызвала
широкие дискуссии: по ней возникло множество вопросов:
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 39

40.

относительно доли плиты и свай в восприятии нагрузок,
распределения нагрузок между рядовыми, крайними и угловыми
сваями и др. для использования выравнивающий пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
соединениях с длинными овальными отверстиями, для выправления крена
здания и стабилизация неравномерных деформаций на плитно-свайном
фундаменте
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 40

41.

Также необходимо отметить, что нормативов, которые
регламентировали бы производство работ по сооружению КСПФКПСФ, пока не разработано для применения выравнивающего пояса на
фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными
овальными отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
Особого внимания, как будет показано далее, заслуживает
выполнение работ по сооружению их в зимний период при наличии
пучинистых грунтов из за которого происхоят осадки и
требуется использовать выравнивающий пояса на фланцевых
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 41

42.

фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Анализ деформаций и выравнивающий пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
В ходе анализа удалось произвести измерения различными
способами - по фотографиям , по отклонениям верха от
вертикали , по измерениям осадок по 45 маркам ) и по измерениям
наклонов перекрытий на разных уровнях ), причем последние были
наиболее информативными для устройство выравнивающего пояса
на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными
овальными отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
Процесс условного «выпрямления» отдельных блоков секции до
вертикали схематически показан и применения выравнивающего
пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях с
длинными овальными отверстиями, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций на плитно-свайном
фундаменте, надо контролировать геодезически
Работы по сооружению е выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными овальными
отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте и
, устройству выравнивающего пояса , устройство армокаркасов
и, наконец, - бетонирование выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях с длинными овальными
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 42

43.

отверстиями, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций на плитно-свайном фундаменте
Ни на одном из этих этапов невозможно защитить грунты от
промерзания. Важно, что при этом и сами сваи оказываются
частично вмороженными в грунт. В результате грунт под
плитой, будучи промороженным и распученным, после
оттаивания отделился от плиты, под ней образовалась полость и
плита перестала выполнять поддерживающие функции.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 43

44.

Оценка допустимых отклонений для использования
выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 44

45.

соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными элементами в
штоке опоры, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Анализ устойчивости многих высотных и отклонившихся от
вертикали строений примерно такой же высоты, как
рассматриваемая секция, свидетельствует о том, что опасными
становятся отклонения свыше 1.5-2 м. Например, Пизанская
башня отклонена на 5 м (она немного выпрямлена ), Невьянская
башня - на 2.1 м . В технической литературе описаны случаи
безопасной (но, конечно, - тревожной и дискомфортной для
людей) эксплуатации многих высоких домов, получивших
отклонения от вертикали до 2.1-2.6 м (например, около 100
высоких домов в г. Сантос, Бразилия [8]).
По мнению авторов, в рассматриваемом случае безопасным
можно признать отклонение секции до 20-25 см. Тем более, что
отклонение верха секции на сегодня (около 20 см) визуально не
замечается. Дискомфорт для людей мог составить уклон более 0.2
%, т. е. 2 мм на 1 м длины полов (СНиП «Изоляционные и
отделочные покрытия»). Однако полы были выполнены после
получения наклона, а дополнительные наклоны уже не превысят
нормируемых значений вплоть до достижения стабильного
состояния секции.
Также может представить интерес следующее: судя по
измерениям наклона перекрытий наклон нижнего блока секции (02-й этажи) составил i = 0.0031, т. е. меньше, чем 0.005, но
больше, чем 0.002; наклон же верхнего блока (14-20-й этажи)
составил i = 0.0017 - меньше, чем по указанным выше
нормативам.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 45

46.

Следует отметить, что в процессе работ предполагалось
инженерное вмешательство - в случае возможного
неконтролируемого и опасного развития наклона. На случай, если
бы деформации продолжились до недопустимого уровня,
планировалось реализовать так называемое «отложенное
решение» - произвести инъекционное упрочнение грунтов
(нагнетанием под плиту цементно-песчаных растворов), для
осуществления которого был разработан соответствующий
проект. Однако планируемого инженерного вмешательства не
потребовалось, и «отложенное решение» оказалось
нереализованным и остается использовать выравнивающий пояса
на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 46

47.

Выводы по использованию выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
1. Главной причиной отклонения многоэтажных зданий, секции
дома от вертикали было выполнение работ по сооружению
плитно-свайного фундамента в зимний период, в результате
чего железобетонная плита была сооружена на распученном
до 3.5-6.0 см грунте, который после оттаивания опустился и
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 47

48.

отделился от плиты, а под плитой образовалась переменная по
толщине воздушная полость, что не позволило плите
воспринимать нагрузки: нагрузки от секции стали предаваться
на сваи, которые были рассчитаны на восприятие примерно
половины фактических нагрузок.
2. После образования наклона секции осадки края плиты
достигли такой величины, что существовавшая полость
постепенно закрылась и плита включилась в работу,
постепенно разгружая сваи. Как следствие происходила
постепенная стабилизация наклона и почти полное
прекращение его дальнейшего развития.
3. Образовавшийся наклон, превышающий наиболее жесткие
нормативные требования, в рассматриваемой ситуации не
является опасным для устойчивости и для жителей секции,
поскольку наклоны полов, которые могли бы создать дискомфорт,
были выполнены после образования большей части наклона секции.
4. При сооружении КСПФ (как и КПСФ) необходимо исключить
возможность промораживания пучинистых грунтов - подобные
работы можно вести только в теплые периоды года либо
обеспечить утепление сооружаемого фундамента (например,
сооружением теплого шатра) и потом использовать
выравнивающий пояса на фланцевых фрикционно- подвижных болтовых
соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными элементами в
штоке опоры, для выправления крена здания и стабилизация
неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076 «Опора
сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 48

49.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 49

50.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 50

51.

ТКП 45-5.04-274-2012 "Стальные конструкции. Правила расчета"
https://dwg.ru/dnl/13468
Для выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно- подвижных
болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными запорными
элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов необходимо
использовать болты установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 51

52.

отверстия при передаче усилия перпендикулярно продольной оси отверстия ТЕХНИЧЕСКИЙ
КОДЕКС ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) установившейся практики СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Правила расчета СТАЛЬНЫЯ КАНСТРУКЦЫ1 Правшы разлiку
Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь Минск 2013
УДК 624.014.2.04(083.74) МКС 91.080.10
КП 06
Ключевые слова: стальные конструкции, болтовые соединения, сварные соединения, узлы,
прочность, устойчивость, выносливость, сдвиг, примеры расчета
выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов
Предисловие для использование
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в
об¬ласти технического нормирования и стандартизации установлены Законом Республики Беларусь
«О техническом нормировании и стандартизации».
1
РАЗРАБОТАН научно-проектно-производственным республиканским унитарным
предприятием «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм»), техническим комитетом по стандартизации
в области архи¬тектуры и строительства «Металлические и деревянные конструкции» (ТКС 09).
Авторский коллектив: руководитель темы, разделы 1-6 — канд. техн. наук Жабинский А. Н.; пункт
6.4.1 — Рябов А. В.; пункт 6.4.3 — Кеда А. Н.; разделы 7 и 8 — канд. техн. наук Мартынов Ю. С.;
подразделы 7.3 и 8.4 — Лагун Ю. И., Надольский В. В.; раздел 9 — канд. техн. наук Драган В. И., д-р
техн. наук Давыдов Е. Ю.; раздел 10 — канд. техн. наук Шурин А. Б., д-р техн. наук Давыдов Е. Ю.;
раздел 11 — канд. техн. наук Мартынов Ю. С.; подразделы 11.2,11.3 и 11.4 — канд. техн. наук
Зинкевич И. В.; раздел 12 — канд. техн. наук Мухин А. В.; раздел 13 — канд. техн. наук Драган В.
И.; раздел 14, при¬ложение А — Лагун Ю. И.; подраздел 14.6 — Новиков В. Е.
ВНЕСЕН главным управлением архитектурной, научной и инновационной политики Министерст¬ва
архитектуры и строительства Республики Беларусь
2
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства архитектуры и
строительства Республики Беларусь от 12 декабря 2012 г. № 395
В Национальном комплексе технических нормативных правовых актов в области архитектуры и
строительства настоящий технический кодекс установившейся практики входит в блок 5.04
«Метал¬лические конструкции и изделия»
3
ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ https://tnpa.by/#!/DocumentCard/293603/391430
© Минстройархитектуры, 2013
Настоящий технический кодекс установившейся практики не может быть воспроизведен,
тиражи¬рован и распространен в качестве официального издания без разрешения Министерства
архитектуры и строительства Республики Беларусь
Издан на русском языке
Содержание
1
Область применения
1
2
Нормативные ссылки
1
3
Термины и определения 3
4
Обозначения 3
5
Общие положения 4
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 52

53.

5.1
Классификация поперечных сечений
4
5.2
Материалы 4
5.3
Основные положения по расчету 4
5.4
Эффективное поперечное сечение 5
6
Изгибаемые элементы
7
6.1
Расчет на прочность 7
6.2
Учет поперечной силы в расчетах поперечных сечений на прочность
при действии изгибающего момента
10
6.3
Расчет на устойчивость
10
6.4
Примеры расчета 12
7
Центрально-сжатые и центрально-растянутые элементы
25
7.1
Расчет на прочность 25
7.2
Расчет на устойчивость
26
7.3
Примеры расчета 26
8
Сжато-изгибаемые (внецентренно-сжатые) элементы
постоянного поперечного сечения по длине
30
8.1
Расчет на прочность поперечного сечения элементов,
подверженных действию осевой силы и изгибающих моментов
30
8.2
Учет поперечной силы в расчетах поперечных сечений
на прочность сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов 31
8.3
Расчет на устойчивость элементов, подверженных действию осевой силы
и изгибающих моментов 32
8.4
Примеры расчета 33
9
Сварные соединения. Основные положения расчета и конструирования
56
9.1
Геометрические параметры сварных швов
56
9.2
Расчет несущей способности угловых сварных швов по упрощенному методу
9.3
Расчет угловых сварных швов по направленному методу
62
9.4
Расчет несущей способности стыковых сварных швов 63
9.5
Расчет несущей способности пробочных сварных швов
63
9.6
Требования по проектированию сварных соединений 64
9.7
Примеры расчета 66
10
Болтовые соединения
72
10.1 Болты, гайки и шайбы
72
10.2 Фундаментные болты
72
10.3 Категории болтовых соединений 73
10.4 Расположение отверстий для болтов
74
10.5 Расчетная несущая способность одиночных крепежных деталей
76
10.6 Группа крепежных деталей 79
10.7 Протяженные соединения 79
10.8 Фрикционные соединения на болтах классов прочности 8.8 и 10.9 80
10.9 Учет отверстий для крепежных деталей 81
10.10 Примеры расчета 82
11
Расчет узлов сопряжения 88
11.1 Общие положения 88
11.2 Проверка несущей способности узла сопряжения ригеля
с колонной на болтах с опорным фланцем
89
11.3 Стык ригеля на фланцевых соединениях 90
11.4 Проверки несущей способности баз колонн
90
11.5 Примеры расчета 92
12
Расчет и конструирование узлов стальных конструкций из прямоугольных труб
12.1 Общие положения 101
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
60
101
Всего листов 301
Лист 53

54.

12.2 Область применения
102
12.3 Условия применения
102
12.4 Расчет 102
12.5 Сварные узлы сопряжения стержней решетки с поясами из прямоугольных труб 104
12.6 Примеры расчета 105
13
Основные положения по расчету элементов на выносливость 119
13.1 Общие положения 119
13.2 Упрощенная методика расчета на усталостную прочность элементов 122
13.3 Расчет на выносливость элементов конструкций
на основании линейной гипотезы накопления повреждений 122
13.4 Пример расчета усталостной прочности сварной подкрановой балки 123
14
Расчет стальных холодноформованных тонкостенных конструкций 127
14.1 Основные положения
127
14.2 Материалы 127
14.3 Эффективное поперечное сечение 128
14.4 Проверочные расчеты элементов 128
14.5 Проверочные расчеты соединений
132
14.6 Пример расчета. Определение несущей способности
тонкостенного поперечного С-образного сечения при изгибе 133
Приложение А (справочное)
А.1 Определение геометрических параметров
для двутавровых моносимметричных сечений [1]
143
А.2 Определение критической сжимающей силы [2] 144
А.З Определение критического изгибающего момента [1], [2] 145
А.4 Определение расчетной длины колонн [5] 154
Библиография
158
Протяженные соединения
10.8 Фрикционные соединения на болтах классов прочности 8.8 и 10.9 10.8.1 Расчетная несущая
способность на сдвиг поверхностей трения
10.8.1.1 Расчетную несущую способность на сдвиг поверхностей трения, стянутых одним болтом
класса прочности 8.8 или 10.9 с предварительным натяжением, следует определять по формуле
(10.5) Ум 3
где ks —принимают по таблице 10.9;
п — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
(х — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приве- денных в
ТКП EN 1993-1-8 (1.2.7), или по таблице 10.10.
Таблица 10.9 — Значения ks
Описание соединения
ks
Болты, установленные в стандартные отверстия 1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные отверстия при
передаче усилия перпендикулярно продольной оси отверстия 0,85
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки перпендику¬лярно
продольной оси отверстия 0,7
Болты, установленные в короткие овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно
продольной оси отверстия 0,76
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно
продольной оси отверстия 0,63
Установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки перпендикулярно продольной
оси отверстия , по линии нагрузки при многокаскадном демпфировании косого компенсатора ,
должны затянуты с контрольным натяжением
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 54

55.

Расчетную несущую способность на сдвиг поверхностей трения, стянутых одним болтом с
предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9, следует определять по формуле
, (3.6)
где ks — принимается по таблице 3.6;
n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приведенных в
ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7), или в таблице 3.7.
(2) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным стандартам группы 4 (см.
1.2.4) с контролируемым натяжением, в соответствии со ссылочными стандартами группы 7
(см. 1.2.7), усилие предварительного натяжения Fp,C в формуле (3.6) следует принимать равным
(3.7)
Таблица 3.6 — Значения ks
Описание
ks
Болты, установленные в нормальные отверстия
1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные отверстия при
передаче усилия перпендикулярно продольной оси отверстия
0,85
Болты, установленные в длинные овальные отверстия при передаче нагрузки перпендикулярно
продольной оси отверстия
0,7
Болты, установленные в короткие овальные отверстия при передаче нагрузки параллельно
продольной оси отверстия
0,76
Болты, установленные в длинные овальных отверстиях при передаче нагрузки параллельно
продольной оси отверстия
0,63
Таблица 3.7 — Значения коэффициента трения m для болтов с предварительным натяжением
Класс поверхностей трения (см. ссылочные стандарты группы 7 (см. 1.2.7))
Коэффициент
трения m
A
0,5
B
0,4
C
0,3
D
0,2
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 55

56.

Примечание 1 — Требования к испытаниям и контролю приведены в ссылочных
стандартах группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 2 — Классификация поверхностей
трения при любом другом способе обработки должна быть основана на результатах
испытаний образцов поверхностей по процедуре, изложенной в ссылочных
стандартах группы 7 (см. 1.2.7). Примечание 3 — Определения классов
поверхностей трения приведены в ссылочных стандартах группы 7 (см. 1.2.7).
Примечание 4 — При наличии окрашенной поверхности с течением времени может
произойти потеря предварительного натяжения.
5 6 Сборка и закрепление монтажных соединений конструкций на
высокопрочных болтах с контролируемым натяжением для
использования выравнивающего пояса на фланцевых фрикционноподвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов
МЕТОДИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ В
СТРОИТЕЛЬСТВЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОНТАЖУ
СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
(к СНиП 3.03.01-87)
МДС 53-1.2001(к СНиП 3.03.01-87)
При
применении для выравнивающего пояса на фланцевых фрикционно-
подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов типа
маятниковых опор ( по изобретению УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КазГАСУ №
2382151 поворачивающее шарнирное соединение колонны с ригелем )
демпфирующих ограничителей перемещений ( по изобретению изобретение №
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
и
Всего листов 301
Лист 56

57.

165076 «Опора сейсмостойкая» на фланцевых фрикционо-подвижных болтовых
соединениях, для обеспечения при численном моделирование на сдвиг
в
программном комплексе SCAD Offise выравнивания здания на
фрикционно-подвижных болтовых соединениях для
выравнивания крена , и исключения формирование
прогрессирующего обрушения здания и обеспечение
надежности здания на фрикционно-подвижных болтовых
соединениях для обеспечения взрвостойкости трубопроводов ,
предназначенных для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов использовались рекомендации по расчету
проектированию изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций:
http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293833/4293833817.pdf https://dwg.ru/dnl/1679
Таблица № 1. Идеализированные зависимости «нагрузка-перемещение», используемые для описания поведения систем
сейсмоизоляции.
Телескопические на ФПС проф Уздина А М
Типы выравнивающий
элементов
Схемы выравнивания здания, предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов
Идеализированная зависимость
«нагрузка-перемещение» (F-D)
Трубчатая
телескопическая
опора с высокой
способностью к
диссипации энергии
F
FF
D
D
D
FF
С высокой
способностью к
диссипации энергии
F
F
DD
D
D
FF
Трубчатая телескопическая опора с
медным обожженным стопорным
сминаемым клином
F
D
D
F
D
F
F
F
D
D
D
Телескопические на
фрикционноподвижны
соединениях опоры
маятниковые на
ФПС проф. дтн
А.М.Уздин
С плоскими
горизонтальными
поверхностями
скольжения и
медным клином
(крепления для
раскачивания) на
качение
FF
D
F
D
F
F
FF
D
D
D
D
F
D
F
D
D
F
D
F
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
ВсегоFлистов 301
D
ЛистF57
D
F
D
D

58.

D
DD
D
Одномаятниковые
со сферическими
поверхностями
скольжения (трение)
F
FF
F
D
DD
D
Маятниковая
крестовидная
опора, в которой
имеется
упругопластический
шарнир по линии
нагрузки при R1=R2
и μ1≈μ2
Маятниковая опра с
крестовиной
(трущимися
поверхностями )
скольжения при
R1=R2 и μ1≠μ2
F
FF
F
D
D
D
D
F
F
F
F
D
D
D
D
F
F
F
Маятниковые
крестовидные
опоры с медным
обожженным
стопорным клином
F
D
D
D
D
F
D
выравнивающего пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
При испытаниях математических моделей для
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 58

59.

выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов ( по изобретению изобретение № 165076 «Опора
сейсмостойкая» на фланцевых фрикционо-подвижных болтовых соединениях, для
обеспечения вибростойкости, темостойкости трубопроводов предназначенных для
сейсмоопасных районов с сейсмичностью до 9 баллов на сдвиг расчетным способом определялась расчетная несущая способность
узлов податливых креплений, стянутых одним болтом с предварительным натяжением классов прочности 8.8 и 10.9,
, (3.6)
где ks — принимается по таблице 3.6;
n — количество поверхностей трения соединяемых элементов;
m — коэффициент трения, принимаемый по результатам испытаний поверхностей, приведенных в ссылочных стандартах группы 7
(см. 1.2.7), или в таблице 3.7.
(2) Для болтов классов прочности 8.8 и 10.9, соответствующих ссылочным стандартам группы 4 (см. 1.2.4) с контролируемым
натяжением, в соответствии со ссылочными стандартами группы 7 (см. 1.2.7), усилие предварительного натяжения Fp,C в формуле (3.6)
следует принимать равным
(3.7)
Таблица — Значения ks
Описание
ks
Болты, установленные в нормальные отверстия
1,0
Болты, установленные в отверстия с большим зазором или в короткие овальные отверстия при передаче усилия перпендикулярно
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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 59

60.

1. Результаты численного моделирования выравнивающий пояса на
фланцевых фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов с выравнивающим поясом на основе модели
сухого трения.
2. Математическая модель и результаты свободных и
вынужденных колебаний системы «платформа - модель » от
действия мгновенного импульса и вибрационной нагрузки.
3. Результаты моделирования динамической задачи с
выравнивающейся нагрузкой или демпфирующих опор при их
линейной и нелинейной работе.
4. Разработанные численные алгоритмы по расчѐту
многоэтажных каркасных зданий с учѐтом и без учѐта
сейсмоизоляции при различных воздействиях.
5. Решение задач по расчѐту выравнивающих опор методом
сосредоточенных деформаций.
Область исследования соответствует - Строительная
механика, в частности:
- пункту «Общие принципы расчѐта сооружений и их
элементов»;
- пункту «Численные методы расчѐта сооружений и их
элементов».
ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ165 076
(19)
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(11)
165 076
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
СЛУЖБА
U1
(51) МПК
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 60

61.

ПО
E04H
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ 9/02 (2006.01)
СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
прекратил действие, но может быть восстановлен (последнее
Статус:
изменение статуса: 07.06.2017)
(21)(22) Заявка: 2016102130/03,
22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока
действия патента:
22.01.2016
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл.
№ 28
Адрес для переписки:
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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 61

62.

листах, накладках и прокладках выполнены овальные отверстия через которые
пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и накладки в пакет. При малых
горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не
преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание
листов или прокладок относительно накладок контакта листов с меньшей
шероховатостью. Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края
овальных отверстий после чего соединения работают упруго. После того как все
болты соединения дойдут до упора в края овальных отверстий, соединение начинает
работать упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет смятия листов
и среза болтов. Недостатками известного являются: ограничение демпфирования по
направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных отверстий; а
также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно также
Устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических
воздействий по Патенту TW 201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and 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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 62

63.

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
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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 63

64.

усилием, кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнено два
открытых паза, длина которых, от торца корпуса, больше расстояния до нижней
точки паза штока.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 64

65.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 65

66.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 66

67.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 67

68.

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),
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 68

69.

(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-
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 69

70.

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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 70

71.

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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 71

72.

- 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 60 o 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;
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 72

73.

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.
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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 73

74.

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 научно-исследоват е
льской организаций.
F 16 L 23/02 F 16 L 51/00
Антисейсмическое фланцевое соединение трубопроводов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 74

75.

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.
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-
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 75

76.

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 фрикци- болтовых 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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 76

77.

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.
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 .
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 77

78.

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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 78

79.

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 .
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 79

80.

Фиг 1
Фиг 2
Фиг 3
Фиг 4
Фиг 5
Фиг 6
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 80

81.

Фиг 7
Фиг 8
Фиг 9
Список научной литературы прилагается :
1. Алпатов В.Ю., Соловьев А.В., Холопов И.С. К вопросу расчета фланцевых
соединений на прочность при знакопеременной эпюре напряжений //
Промышленное и гражданское строительство. — № 2. — 2009, с. 26-30.
2. 2.
Бирюлев В.В., Катюшин В.В. Проектирование фланцевых соединений с
учетом развития пластических деформаций // Труды международного
коллоквиума "Болтовые и специальные монтажные соединения в стальных
строительных конструкциях". — Том 2. - М.: ВНИПИ Промсталь- конструкция. —
1989, с. 32-36.
3. 3.
Каленов В.В., Глауберман В.Б. Исследования Т-образных фланцевых
соединений на моделях из оптически активного материала // Известия вузов.
Строительство и архитектура. — 1985,-№9, с. 14-17.
4. 4.
Катюшин В.В. Здания с каркасами из стальных рам переменного
сечения. — М.: Стройиздат, 2005. — 450 с.
5. 5.
Карпиловский B.C., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В.,
Перельмутер М.А SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD. — М.:
Издательство АСВ, 2008. - 592 с.
6. 6.
Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу
фланцевых соединений стальных строительных конструкций // СО Стальмонтаж,
ВНИПИ Промсталь- конструкция, ЦНИИПСК им. Мельникова. - М., 1988. - 83 с.
7. 7.
Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных
фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных
двутавров. - М.: ЦНИИПСК им. Мельникова, 1981.
8. 8.
СНиП П-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования //
Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990, 96 с.
9. 9.
СП 53-102-2004. Общие правила проектирования стальных конструкций
// ЦНИИСК им. Кучеренко, ЗАО ЦНИИПСК им. Мельникова, ОАО Ин-т
"Энергосеть".
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 81

82.

10. 10.
Cerfontaine Е, Jaspart J. P. Analytical study of the interaction between
bending and axial force in bolted joints // Eurosteel Coimbra, 2002. - pp. 997- 1006.
11. 11.
EN 1993-1-8. Eurocode 3. Design of Steel Structures. Part 1.8: Design of
joints. CEN, 2005.
12. 12.
Jaspart J. P. General report: session on connections // Journal of
Constructional Steel Research, 2000. — \fol. 55. - pp. 69-89.
13. 13.
PisarekZ., KozlowskiA. End-plate steel joint with four bolts in the row //
Proceeding of the International
14. Conference "Progress in Steel, Composite and Aluminium Struc-tures"// Gizejowski,
Kozlowski, Sleczka & Ziolko (eds.) / Taylor & Francis Group, London, 2006. - pp. 257826.
15. 14.
Sokol Z., Wald F., Delabre V., Muzeau J. P., Svarc M. Design of end plate
joints subject to moment and normal force // Eurosteel Coimbra, 2002. - pp. 12191228.
16. 15.
Sumner E. A., Murray Т. M. Behaviour and design of multi-row extended endplate moment connections // Proceedings of International Conference Advances in
Structures (ASCCA'03). - Sydney, 2003.
17. 16.
Undermann D., Schmidt B. Moment Resistance of Bolted Beam to Column
Connections with Four Bolts in each Row // Proceedings of IV European Conference
on Steel and Composite Structures "Eurosteel 2005". — Maastricht, 2005.
18. 17.
Urbonas K, Daniunas A. Behaviour of steel beam-to-beam connections under
bending and axial force // Proceedings of 8th International Conference "Modern
Building Materials, Structures and Techniques" (Lithuania, Vilnius, May 19-21, 2004) pp. 650-653.
19. Анатолий Перельмутер, д.т.н., главный научный сотрудник ООО НПФ
"СКАДСОФТ" Эдуард Криксунов, к.т.н., директор ООО НПФ "СКАДСОФТ"
Виталина Юрченко, к.т.н., ведущий научный сотрудник ООО НПФ "СКАДСОФТ"
Тел.: (499) 267-4076 E-mail: [email protected] scad @scadsoft.com
Список лабораторной и научной литературы
1. Байда С.Е. Мега-катастрофы, как стратегическое и тактическое оружие войн нового поколения, возможность их
прогнозирования и предупреждения. Технологии гражданской безопасности, Том 7,2010, № 1—2, с. 191—198.
2. Байда С.Е. Исследования авиационных происшествий и катастроф, как следствие совместного влияния ге- лиогеофизических
факторов. Сборник трудов по материалам научных исследований адъюнктов, аспирантов и соискателей Академии. Выпуск 8.
Закрытого пользования. Новогорск: АГЗ МЧС России, 2004, с. 181—190.
3. Байда С.Е., Мищенко В.Ф. Взаимосвязь изменения солнечной активности и социальной нестабильности в мире. Безопасность
жизнедеятельности. № 12. 2004, с. 46 — 50.
4. Байда С.Е. Исследование частотно-временных и пространственно-волновых закономерностей возникновения землетрясений,
аварий электроснабжения и авиакатастроф. 53-я НПК МФТИ секция «Высокие технологии в обеспечении безопасности
жизнедеятельности» в трудах 53-й научной конференции МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных
наук». Часть III. Аэрофизика и космические исследования. Том 2. М.: МФТИ, 2010, с. 28 — 30.
5. Землетрясения и микросейсмичность в задачах современной геодинамики восточно-европейской платформы. Книга 2.
Микросейсмичность. Российская академия наук, Геофизическая служба, Карельский научный центр, институт геологии. Под
редакцией Н.В. Шаврова, А.А. Маловичко, Ю.К.Щукина. Петрозаводск, 2007.
6. Байда С.Е. Математический подход анализу рисков возникновения фатальных случаев у переживших природные бедствия и
техногенные катастрофы людей. Проблемы анализа риска. Том 6, 2009, № 2, с. 14 — 24.
7. Bayda S. Interrelations of Changes of Space and He- lio-Geophysical Factors and the Number of Victims after Catastrophic
Earthquakes. Proceedings of the International Disaster and Risk Conference (IDRC Davos 2008), August 25-29 2008. Extended
Abstracts / Edited by Walter J. Ammann Myriam Poll Emily Hдkkinen Graaldine Hoffer, Global Risk Forum GRF Davos, Switzerland,
2008, P. 92 — 94.
8. Арнольд В.И. Теория катастроф. 3-е изд., доп. М.: «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1990.128 с.
9. С.Е. Байда. Задача прогнозирования катастрофы сложной системы, как проявления совокупности эффектов и
закономерностей изменения внешних и внутренних условий и процессов. Безопасность критичных инфраструктур и
территорий: Сборник трудов I — II-й Всероссийской конференции и XI — XII Школ молодых ученых 2007 — 2008.
Екатеринбург: УрО РАН, 2009, с. 14 — 29.
10.
Кузнецов В.В. Физика земли. Учебник-монография. Глава 20. Атмосферное электричество.
http://www.vvkuz.ru/books/ch_20.pdf
11.
Попов И.М. «Сетецентрическая война»: Готова ли к ней Россия? http://www.milresource.ru/index.html
12. Байда С.Е. Прогностические задачи обеспечения гуманитарных операций. Современные аспекты гуманитарных операций при
чрезвычайных ситуациях и в вооруженных конфликтах. Материалы XIV-й Международной научно-практической
конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. 20 мая 2009 г., г. Москва, Россия,
МЧС России. М: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2009, с. 97—102.
13. Байда С.Е. «Проблема 2012»: оценка реальных угроз. Проблемы анализа риска, Том 8, 2011, № 1, с. 74 — 91.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 82

83.

14. Никола Тесла и его работы с переменными токами и их приложение в радиотелеграфию. Телефонная связь и передача
мощности: растянутое интервью. Перевод выполнен Рауфом Курбановым. ISBN: 1-893817-01-6, Патент 1,119,732 США, 1
декабря 1914 года, с. 55.
http://www.tfcbooks.com:80/mall/more/321tps.htm
15. Прищепенко А.Б. Огонь. Об оружии и боеприпасах. М.: «МОРККНИГА», 2009,195 с.
16.
По материалам: http://ru.wikipedia.org/wiki/
17.
По материалам: http://lenta.ru/news/2011/11/16/mop
18. Сергей Плужников. Сергей Соколов. Украли бомбу. Расследование. Совершенно секретно № 8/113 от 08/1998.
19.
По материалам: http://www.epochtimes.ru/content/view/9912/5/
20.
По материалам: http://yh.by.ru/index.html#pzn/tek- ton/tekt-weapon.htm
21.
По материалам: http://wikimapia.org
22. Jerry E. Smith. The ultimate weapon of the conspiracy / Jerry E. Smith. Published by Adventures Unlimited Press One Adventure Place,
- Kempton, Illinois, USA, 2002. P. 24 — 27.
23.
По материалам: http://neutrino.mk.ua/roboti/proekt-chaarp-2
24.
По материалам: Grazyna Fosar, Franz Bludorf http://www.fosar-bludorf.com/archiv/ schum_eng.htm Transition to the age of
frequencies
25.
По материалам: http://gifakt.ru/archives/nauka/haarp— oruzhie-sudnogo-dnya/
26.
По материалам: http://niqnaq.wordpress.com /2010/09/23/haa.. .ica-tajikistan/
27.
По материалам: http://www.ifz.ru/
28.
По материалам: http://www.abovetopsecret.com/forum/ thread206138/pg1
29.
По материалам: http://rp.iszf.irk.ru/prengl/Radarwenglish.htm
30. Bayda S. New principles of the short-term forecast of time and place of occurrence of mega-catastrophes. Edited by Walter J. Amman,
Jordahna Haig, Christine Huovien, Martina Stocker Proceedings of the International Disaster Reduction Conference, Davos,
Switzerland august 27 September 1. Extended abstracts: - Swiss Federal Research Institute WSL, Birmensdorf and Davos, Switzerland,
2006. P. 62 — 65.
31. Байда С.Е. О некоторых подходах в прогнозировании времени и места катастроф. V-я Научно-практическая конференция
«Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций». 15 — 16 ноября 2005 г. Доклады и выступления. М.: ООО «Рекламноиздательская фирма «МТП-инвест», 2006, с. 295 — 305.
32. Байда С.Е. Предупреждение о времени и месте возникновения крупных землетрясений и мониторинг локальных
геофизических параметров. III научно-практическая конференция «Совершенствование гражданской обороны в Российской
Федерации», 10 октября 2006 г., Москва, 2006, с. 5.
32. Байда С.Е. Глобализация современных мега-катаст- роф, особенности и тенденции. Материалы II-го Международного научного
конгресса «Глобалисти- ка-2011: пути к стратегической стабильности и проблема глобального управления», Москва, 18 — 22
мая 2011 г. / Под общей ред. И.И. Абылгазиева, И.В. Ильина. В 2-х томах. Т. 2. М.: МАКС-Пресс, 2011, с. 139 — 140.
33. Байда С.Е. Научно-методическое обеспечение ситуационных центров, необходимое для решения аналитических задач,
связанных с предупреждением и прогнозированием возникновения кризисных процессов и ЧС. Тезисы докладов XVI-й
Международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций на тему: «Технологии обеспечения комплексной безопасности, защиты населения и территорий от чрезвычайных
ситуаций — проблемы, перспективы, инновации», Москва, 17 — 19 мая 2011 г. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России, 2011, с.
38 — 39.
34. Байда С.Е. Закономерности взаимодействия и влияния космических и гелиогеофизических факторов на возникновение мегакатастроф и их использование для прогнозирования угроз и предупреждения бедствий. Технология гражданской
безопасности. Материалы заседания научно-координационного совета ФЦ НВТ, Том 6, 2009, № 3—4, с. 107 — 123.
35. Рвачев В.Л. Теория R-функций и некоторые еж приложения. Киев, «Наукова Думка», 1982, с. 5 — 12.
36. Bayda S. Globalization of modern mega disasters, their prevention and loss reduction. Proceedings of the Second International
Conference on Integrated Disaster Risk Management. Reframing Disasters and Reflecting on Risk Governance Deficits. University of
Southern California Los Angeles, California, July 14 — 16, 2011, P. 55.
косого компенсатора
к трубопроводам с помощью фланцевых фрикционно-подвижных болтовых демпфирующих
компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных
отверстиях по изобретению проф. дтн ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616,
165076, 2010136746, 887748 «Стыковое соединение растянутых элементов»
С научными
разработками инженеров организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ по использованию
1. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
2. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для существующих зданий»,
А.И.Коваленко
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». А.И.Коваленко
6. Российская газета от 03.06.95 «Аргументы против катастроф найдены», А.И.Коваленко
7. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
8. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные миллиарды»,
9. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко
10. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года». А.И.Коваленко
11. «Грозненский рабочий» № 2 июнь 1995 «Грозному предрекают разрушительное землетрясение», А.И.Коваленко
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 83

84.

12. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения фундаментов без заглубления – дом на
грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
13. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации инженеров «Сейсмофонд» – Фонда
«Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
14. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли через четыре года планету «Земля
глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения» А.И.Коваленко, Е.И.Коваленко.
15. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик регистрации электромагнитных волн,
предупреждающий о землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!» и другие зарубежные научные издания и журналах за
1994- 2004 гг. А.И.Коваленко и др. изданиях за рубежом
С брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г. Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3
тел.118-8691.
Литература по испытанию выравнивающий пояса на фланцевых
фрикционно- подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с
зафиксированными запорными элементами в штоке опоры, для
выправления крена здания и стабилизация неравномерных деформаций,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для плитносвайных фундаментов, закрепленного с помощью фланцевых фрикционно-подвижных
болтовых демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением,
расположенных в длинных овальных отверстиях по изобретению проф. дтн ПГУПС А.М.Уздина
№№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076, 2010136746, 887748 «Стыковое соединение растянутых
элементов» и рассчитанного в программе SCAD
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению
и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций. М. ,
ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1989, с. 53.
Грудев И. Д. Прочность фланцевых соединений
элементов открытого профиля. Болтовые и специальные монтажные
соединения в стальных строительных конструкциях. Международный
коллоквиум. – 1989. – Труды. Т.2 – С. 7-13.
Фланцевые соединения. Расчет и проектирование. Бугов
А. У. – Л. Машиностроение, 1975. – с. 191.
Соскин А. Г. Особенности поведения и расчет болтов
фланцевых соединений. Болтовые и специальные монтажные соединения в
стальных строительных конструкциях. Международный коллоквиум. – 1989. –
Труды. Т.2 – С. 24-31.
Каленов В. В, Соскин А. Г., Евдокимов В. В. Исследования
и расчет усталостной прочности фланцевых соединений растянутых
элементов конструкций. Болтовые и специальные монтажные соединения в
стальных строительных конструкциях. Международный коллоквиум. – 1989. –
Труды. Т.2 – С. 41-17.
Проектирование металлических конструкций: Спец.курс.
Учебное пособие для вузов/ В. В. Бирюлев, И. И. Кошин, И. И. Крылов, А. В.
Сильвестров. – Л.: Стройиздат, 1990 – 432 с.
Список лабораторной литературы , которая использовалась при лабораторных испытаниях в СПб ГАСУ
крепления косого компенсатора к трубопроводам с помощью фланцевых фрикционноподвижных болтовых демпфирующих компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 84

85.

расположенных в длинных овальных отверстиях по изобретению проф. дтн ПГУПС А.М.Уздина
№№ 1143895, 1168755, 1174616, 165076, 2010136746, 887748 «Стыковое соединение растянутых
элементов»
:
1. Фалевич Б.Н,, Штритер К.Д. Проектирование каменных и крупнопанельных конструкций. -М.: Высшая школа,
1983. -192 с.
2. Неймарк Л.И., Котловой А.Т. Основные направления совершенствования конструктивных решений
сейсмостойких крупносборных зданий для северной зоны страны// Сб.: Конструкции сейсмостойких зданий
для Севера. -Л.: ЛенЗНИИЭП, 1979. 7-15.
3. Неймарк Л.И., Иоффе В.М. Стена многоэтажного сейсмостойкого здания/ А.с. Хо 1167289 СССР. МКИ
ЕО4Н9/02// Открытия. Изобретения. Промышленные образцы и товарные знаки. 1985, № 26, с.40.
4. Неймарк Л.И., Нудьга И.Б. и др. Многоэтажное сейсмостойкое крупнопанельное здание/ А.с. № 1189976
СССР. МКИ ЕО4Н9/02// Открытия. Изобретения. Промышленные образцы и товарные знаки. 1985, № 41, с.ЗЗ.
5. Сндько И.Н, Основные направления совершенствования конструктивных систем полносборных жилых
зданий в северной зоне// Конструктивные системы полносборных домов для Севера: сб. научн. трудов. - Л.,
ЛенЗНИИЭП, 1984. - 3-12.
6. Александров А.В., Шапошников Н.Н. н др. Расчетная модель многоэтажного здания на основе метода
конечных элементов н некоторые результаты ее применения// Труды III Международного симпозиума. Публ.
№ 43, -М.: ЦНИИЭПжилнща, 1976. 51-58.
7. Бидный Г.Р., Клованич Ф., Имас В.Г., Осадченко К.Д. Исследования нелинейного деформирования стен
бескаркасных жилых зданий методом конечных элементов// Работа конструкций жилых зданий из
крупноразмерных элементов. -М.: ЦНИИЭПжилнща, 1986. 68-75.
8. Ngo D., Scordelis А. Finite Element Analysis of R.C. Beams // ASI Journal, V Proceedings, 1967, vol.64, -pp.152163.
9. Phillips D.V., Zienkiewicz O.C. Finite Element Nonlinear Analysis of Con- Crete Structures // The Institution of Civil
Engineers, 1976, vol.61, pp.59-88.
10. Mondkar D.P., Poweel G.H. Finite Element Analysis of Nonlinear Static and Dynamic Personse // International
Journal Numerical Methods in Engineering, 1977, vol.1 l,pp.499-520.
11. Owen D.R.J. "Finite Element Analysis of Reinforced and Prestressed Concrete Structures Including Thermal
Loading" // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 1983, vol.41, pp.323-366.
12. S.Stafford В., Girgis A. Simple analogous Frames for Schema Wall Analysis // Journal of Structural Engineering
ASCE, vol.110, №10, pp.2587-2595.
13. Айзенберг Я.М. Гайыров Б.К. Адаптация крупнопанельных здания с и «сухими» стыками к сейсмическим
воздействиям// Строительная механика и расчет сооружений. 1989, № 6. 36-39.
14. Рекомендации по применению программы «ПАРАД-ЕС» для расчета бескаркасных зданий на
горизонтальные нагрузки. - М.: ЦНРШЭПжилнща, 1979.-38 с.
15. Горачек Е., Лишак В.И. и др. Прочность и жесткость стыковых соединений панельных конструкций. -М. :
Строниздат, 1980. -192 с.
16. Дроздов П.Ф. Конструирование и расчет несущих систем зданий и их ^ элементов. - М.: Стройиздат, 1977. 224 с.
17. Махвиладзс Л.С. Сейсмостойкое крупнопанельное домостроение. -М.: Стройиздат, 1987.-221 с.
18. Ципенюк И.Ф., Гамбург Ю.А., Горбенко В.М. Экспериментальные исследования стыковых соедипе1П1Й
сейсмостойких крупнопанельных зданий// Конструкции жилых и общественных зданий в Средней Азии.
Ташкент: ТашЗНИИЭП, 1981. 44-59.
19. Натре К.Н. Ein Bausystem fur Studenten - Wohnungen// Bundes Baublatt. 1975, №5,8.331-333.
20. Гельфанд Л.И. Эффективные конструкции стыков крупнопанельных сейсмостойких многоэтажных зданий//
Сейсмостойкое строительство, вып.8. -М.: ВНИИНТПИ, 1991. 15-20.
21. Гельфанд Л.И., Вашаломидзе Т.Д. Горизонтальные стыки сейсмостойких панельных зданий// Жилищное
строительство. 1986, №5. 22-24.
22. Неймарк Л.И., Котловой А.Т. и др. Стыковое соединение панелей и плит перекрытий// А.с. № 876898 СССР.
МКИ Е04В1/38// Открытия. Изобретения. Промышленные образцы и товарные знаки. 1981, № 40, с. 126.
23. Сухарева Н.А. Прочность платформенных стыков несущих панелей с сухими прокладками// Анализ причин
аварий строительных конструкций. -М.: Госстройиздат, 1968, вып.4. 56-69.
24. Егорова Э.Б. Горизонтальные сухие стыки крупнопанельных зданий в районах Севера// Сб.:
Конструктивные системы полносборных домов для Севера. -Л. : ЛенЗНИИЭП, 1984. 34-40.
25. Рекомендации по расчету и конструированию монолитных и панельных стен жнлых зданий для
сейсмических районов. - М.: ЦНИИЭПжилища, 1985.-101 с.
26. Ашкинадзе Г.Н., Симон Ю.А. Вибрационные испытания девятнэтажного крупнопанельного жилого дома в
Киш1Н1еве// Сб.: Работа конструкций жилых зданий из крупноразмерных элементов. - М.: Стройиздат, 1974.
73-80.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 85

86.

27. Дабринян С, Мхитарян Л.А. Исследование колебаний жилых зданий с помощыо взрывов// Сейсмостойкое
строительство, вып.1, серЛ4. -М.: ВНИИИС, 1981.СЛ4-17.
28. Дарчиашвили В.Ж. Идентификация расчетной модели крупнопанельного дома с монолитным ядром
жесткости на основе натурных вибрационных испыта1П1Й// Автореф. днсс. ... канд.тсхп. наук. -М.: 1988. -23 с.
29. Курзанов A.M., Складпев Н.Н., Пшеннчко Л.П., Коротков В.М. Натурные исследования фрагмента
крупнопанельного здания на сборных сейсмон-золирующих фундаментах// Строительная механика и расчет
сооружений. 1989,Л'Ь6.С.56-58.
30. Экспериментально-теоретические исследования сейсмостойкости крупнопанельных домов серии 105//
Отчет о научно-исследовательской работе. -Л.: ЛенЗНИИЭП, 1991. -44 с. 'ч31. Морщихин И.И., Колесов Л.Л.,
Титов Л.П. Моделирование несущих систем панельных зданий с адаптированной сейсмозащитой//
Моделирование, расчет и оптимизация с помощью ЭВМ конструктивных систем зданий и сооружений:
Сб.тр./ЛенЗНИИЭП. -Л.: 1986. 44-51.
32. Яшнннн Ю.Г. Приближенный метод расчета сейсмостойких крупнопанельных зданий с «сухими» стыками. Дисс. ... канд. техн. паук / СПбЗНИПИ.-СПб: 1994.- 222 с.
33. Уздин A.M., Сандович Т.А., Апь-Насер Мохамед Самих Амин. Основы теории сейсмостойкости и
сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. -СПб.: Изд-во ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева, 1993.-176 с.
34. Айзенберг Я.М. Сейсмическая опасность в России и задачи строительной науки. -Экспресс-информация
«Стр-во и архитектура», серия «Сейсмостойкое строительство», вып.1. -М.: ВНИИНТПИ, 1995. - 4-8.
35. Лужин О.В. Анализ моделей затухания колебаний зда1П1Й, применяемых для расчета конструкций па
сейсмические воздействия. -Экспресс-информация «Стр-во и архитектура», серия «Сейсмостойкое
строительство», вып.1. -М.: ВНИИНТПИ, 1996. -С.29-34.
36. Долгая А.А. Оптимизация демпфирования сейсмоизолирующих фундаментов// Сейсмостойкое стр-во,
1998, № 2. -С. 12-16.
37. Беспаев А.А. Сейсмодннамика стержневых конструкций. -Экспресс- информация «Стр-во и архитектура»,
серия «Сейслюстойкое строительство», ВЫП.5. -М.: ВНИИНТПИ, 1996. -С.48-54.
38. Килимник Л.Ш. Методы целенаправленного проектирования в сейсмическом строительстве. -М.: Наука,
1985.
39. Айзенберг Я.М. Сейсмонзоляцня зданий в России и СНГ// Сейсмостойкое стр-во, 1998, № 1.-С.23-26.
40. Черепинский Ю.Д. Расчетно-экспериментальное обоснование сейсмоизолирующих конструктивных
систем// Сейсмостойкое стр-во, 1998, № 5. -С.38-43.
41. Айзенберг ЯМ., Дроздюк В.Н., Смирнов В.И., Черепинский Ю.Д. Программа экспериментальных
исследований на Камчатке и практические приложения сейсмопзоляцпи в России и СНГ// Сейсмостойкое стрво, 1999, №l.-C.45-49.
42. Айзенберг Я.М., Бычков СИ. Эффективные системы сейсмоизоляцни: исследования, проектирование,
строительство// Сейсмостойкое стр-во. Безопасность сооружений, 2002, № 1. -С.31-37.
43. Айзенберг ЯМ. О концептуальных правилах повышения сейсмостойкости и живучести сооружений//
Сейсмостойкое стр-во. Безопасность сооружений, 2003, N2 3. -С.6-8.
44. Симидзу Кэнсэцу К.К. Заявка 49-43029 Япония. Сейсмостойкое здание. -Заявл. 12.07.67 № 42-44444;
Опубл. 19.11.74, № 5-1076. МКИ E04h9/02; E04bl/36, НКИ 89/1/С1; 86/4/Ф6 УДК 624.159; 699.841 (088.8).
45. Шишканов Г.Ф. А.с. 156110 СССР Фундамент для зданий. -Заявл. 22.06.62. № 783654/29-14; Опубл. в Б.И.,
1963, №14 НКИ 84 с, 27/48.
46. Аубакиров А.Т., Ержанов СЕ. Анализ поведения систем на свайных фундаментах при воздействии
реальных акселерограмм// Исследования сейсмостойкости сооружений и конструкций: Алма-Ата, 1976. Труды
Казахского ПромстройНИИпроекта, вып. 8(18). - 64-72.
47. Ильичев В.А., Монголов Ю.В., Шаевич В.М. Свайные фундаменты в сейсмических районах. -М.:
Стройнздат, 1983.
48. Исследование работы конструкций зданий на упругих опорах при воздействии типа сейсмических
(Великобритания, США).// Науч. техн. реф. сб. ЦИНИС Сер. 14. Сейсмостойкое строительство, 1978, вып.9.
17-20.
49. Skinner R.I., Robinson W.H., McVerry G.H. An Introduction to seismic isolation. DSIR Physical Sciences,
Wellington New Zealand. JOIiN \VILEY&SONS. 1993. -354 p.
50. Smith D. Rubber mounts insulate whole reactor from 0.6g earthquakes //Nucl. Eng. Int., 1977, vol.22, № 262,
p.45-47.
51. Кочегаров Б.И. A.c. 289167 СССР. Свайный фундамент. -Заявл. 02.12.68. №1288148/29-14. Опубл. в Б.И.,
1971, №1, МКИ y02d 27/34 УДК 624.159.14(088.8).
52. Зеленьков Ф.Д. Предохранение зданий и сооружений от разрушения с помощью амортизатора. -М.: Наука,
1979. -52 с.
53. Корчннскнй И.Л. и др. А.с. 477227 СССР. Подвесное здание/ ЦНИ- ИПСК и ЦНИИЭП; -Заявл. 29.07.71.
№1691920/29-33. Опубл. 15.07.76 в Б.И., 1975, №26, МКИ У02Ь9/02 УДК 699.841.1 (088.8).
54. Назнн В.В. А.с. 344094 СССР. Фундамент сейсмостойкого здания. - Заявл. 08.05.70, N1437104/29-14;
Опубл. в Б.И., 1972, N21 МКИ E04h9/02, Е02(19/02 УД К 699.841 (088.8).
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 86

87.

55. Соболев Г.Н., Чернышев Ю.Г. А.с. 573535 CCCPJ Фундамент сейсмостойкого здания. -Заявл.29.08.74 (21),
2057288/33; Опубл. 25.09.77 в Б.И., 1977, N35 МКИ E02d27/34, E04h9/02 УДК 624.159.14 (088.8).
56. Нейбург Э.В. A.C.607890 СССР.. Фундамент сейсмостойкого зда1Н1я. -Заяв. 20.12.76. - Опубл. 25.05.78.
MKPLE02d 27/34.
57. Яременко В. Г., Василенко Е.М. Использование гравитационной системы сейсмоизоляции на качающихся
стойках в сложных грунтовых условиях. //Науч.-техн. реф. сб. ЦИНИС: Сер. 14. Сейсмостойкое строительство,
1980, вып. 3,с.4-7.
58. Черепинский Ю.Д., Жунусов Т.Ж., Горвиц И.Г. Активная сейсмоза- щита зданий и сооружений. Алма-Ата. КазНИИНТИ, 1985.
59. Назин В.В. Многоэтажное сейсмостойкое здание: А.с. N577287. Опубл. 25.10.77 в Б.И., 1977, N39 МКИ
Е04Н 9/02 УД К 699.841: 624.159.14 (088.8).
60. Renault J., Richie M., Pavot B. Premiere application des appius antiseis- miques a friction,la centrale nuclcaire de
Kolberg.//Annales de I'inst'tut techique du batiment et des travaux publics. 1979. N371. 74 p.
61. Поляков СВ., Килимннк Л.Ш., Черкашин А.В. Современные методы сейсмозащиты зданий. -М.: Стройиздат,
1989. -320 с.
62. Чуднецов В.П., Солдатова Л.А. Фундамент сейсмостойкого здания. А.С. N746045 /Фрунз. политехи, ин-т.
Заявл.13.12.77 (21)255044/29-33; Опубл. 7.07.80, N80, МКИ E02d 27/34 УДК 624.159.14 (088.8).
63. ХучбарОБ З.Г. Сейсмоизоляция автодорожных мостов. -Фрунзе: Кир- гизИНТИ, 1986.-60С.
64. Чуднецов В. П. Сейсмостойкие конструкции опорных частей в мостах Науч. техн. реф. сб. ЦИНИС. Сер.
Сейсмостойкое строительство. 1980, №8.-С. 1-4.
65. Современное состояние теории сейсмостойкости и сейсмостойкие сооружения. (По материалам IV
международной конференции по сейсмостойкому строительству) /Под ред. Полякова СВ. -М.: Стройиздат,
1973. -280 с.
66. Голубков В.Н., Моргулнс Н.Л., Никитин В.Ф. Фундаменты из пирамидальных свай с промежуточной
подушкой. //Основания, фундаменты и механика грунтов, 1977, N5, с.26-28.
67. Чернышев Ю.Г. А.с. 1011844А СССР. Сейсмостойкое здание. Заяв. 29.12.81. Опубл. 15.04.83 МКИ E02d
27/34. УДК 624.159.14 (088.8).
68. Адаптивные системы сейслп1ческой защиты сооружений / Я.М.Айзенберг, А.И.Нейман, А.Д.Абакаров,
М.М.Деглнна, Т.Л.Чачуа. -М.: Наука, 1978,-248 с.
69. Ненмарк Л.И., Нудьга И.Б., Айзенберг ЯМ. А.с. 767331 СССР. Многоэтажное сенсмостонкое здание /
ЛЕНЗНИЭП; -Заяв. 19.07.78 (21) 2646630/29-33; Опубл. 30.09.80 в Б.И., 1980, N36. МКИ E04h9/02 УДК 690.841
(088.8). .f
70. Robinson W., Greenbank L. An extrusion energy absorber suitable for the protection of structures during an
earthquake. //Int. Journal Earthquake Eng. and Struct. Dyn., 1976, vol.4, N3, p.251-259.
71. Патент. 3938625 США. Vibration damping device, especially for pro- V tecting pipelines from earthquakes /
Interatom, Internationale Atomreaktorbau Gm ЬН.-Заяв. 14.03.74, N451, 187, Опубл. 17.02.76, МКИ F16f 9/30.
72. Фудзнта коге К.К. Заявка. 52-7852 (Япония). Устройство для снятия вибрации, возникающей в здании. Заяв. 23.1.73 N48 -9209; опубл. 4.03..1977 N5-197. МКИ Е04В 1/36, НКИ 86 (4) А6 УДК 624.15 (088.8).
73. Сапдович Т.А., Савинов О.А. и др. Сейсмостойкий фундамент. А.с СССР Л'о011789/ЛИИЖТ, ВШШГ. Заяв.
31.07.81. 3322925/29-33; опубл. 15.04.83 в Б.И., N14 МКИ E02d 27/34 УДК 624.159.14 (088.8).
74. Михайлов Г.М., Жуков В.В. Использование упруго-фрикционных систем в сейсмостойком строительстве:
(Обзор)/ Сост. Г.М.Мнхайлов, В.В.Жуков. -М.: ЦНТИ по гражданскому строительству п архитектуре, 1975. -42
с.
75. Корчинский И.Л., Бородин Л.А., Остриков Г.М. Конструктивные мероприятия, обеспечивающие повышение
сохранности каркасов зданпй во время землетрясения. // Строительство и архитектура Узбекистана, 1977,
№3.
76. Новиков В.Л., Остриков Г.М. Экспериментальные исследования свя- зевых панелей стальных
сейсмостойких каркасов, оснащенных кольцевыми энергопоглотителями. //Науч.-техн. реф. сб. ЦИНИС. Сер.
14. Сейсмостойкое строительство, 1979, вып.П, с. 11-15.
77. Никитин А.А., Уздин A.M. Применение динамических гасителей колебаний для сенсмозащнты мостов.
//Экспресс-информация ВНИИИС. Сер. 14. Сейсмостойкое строительство, 1986. Вып.9. с.20-24.
78. Елизаров СВ., Луговая Е.В. Фундамент сейсмостойкого здания. Патент на полезную модель Х» 46517,
заявка 2005103717/22 от 11.02.2005. Опубл. 10.07.2005 Бюл. Л'Ь 19.
79. ГОСТ 13770-86. Пружины винтовые цилиндрические обжатия и рас- тяжения II и III классов из стали
круглого поперечного сечения. - М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1989. - 96 с.
80. Биргер И.А., Мавлютов P.P. Сопротивление материалов: Учебник. - М.: изд-во МАИ, 1994. -512 с.
81. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. - М.: Строй- нздат, 1996.-416 с.
82. Карпенко Н.И. Теория деформирования железобетона с трещинами. - М.: Стройиздат. 1976. - 208 с.
83. Карпенко Н.И. К построению общей ортотропной модели деформирования бетона// Строительная
механика и расчет сооружений, 1987, №2. — 31-36.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 87

88.

84. Здоренко B.C. Развитие численных методов исследования прочности н устойчивости конструкщ1Й: Дис.. .
д-ра техн. наук/ КИСИ. Киев, 1977. -302 с.
85. Балан ТА. Модель деформирования бетона при кратковременном на- гружении// Строительная механика и
расчет сооружений, 1986, №4. -С.32-36.
86. Robins P.I., Kong F.K. Modified finite element method applied to RG deep beans// Civil engineering and public
works review. - 1973. - N11. - Pp. 1061-1072.
87. Cedolin Т., Mulas M.G. Una legge contitutiva secante ed esplicita per il caisestruzzo in statipiani di tensions// Studi
E Ricerche. - 1981. - Vol.3. -Pp. 75-105.
88. Ильюшин A.A. Пластичность. - М.-Л.: Гостехиздат, 1948. - 327c.
89. Гениев Г.А., Киссюк В.Н. К вопросу обобщения теории проч1Юсти бетона// Бетон и железобетон. 1965,
Л'Ь2. -С. 15-17.
90. Гениев Г.А. Вариант деформационной теории пластичности бетона// Бетон и железобетон. 1969, №2. 2124.
91. Гениев Г.Л., Киссюк В.Н., Тюпип Г.А. Теория пластичности бетона н железобетона. - М.: Стройнздат, 1974. 316 с.
92. Гениев Г.А., Киссюк В.Н., Левин Н.И., Никонова Г.А. Прочность легких и ячеистых бетонов при сложных
напряженных состояниях. - М.: Стройнздат, 1978. - 166 с.
93. Козачевский А.И. Модификация деформационной теории пла- V стичности бетона и плоское напряженное
состоя1П1е железобетона с трещи-нами//Строительная механика и расчет сооружений, 1983, №4. - 12-16.
94. Кричевский А.П. Прочность н деформации тяжелого бетона в условиях плоского напряженного состояния с
учетом температурных воздействий// Известия вузов. Серия «Строительство и архитектура», 1985, № 1. 6-11.
95. Круглов В.М, Нелинейные соотношения и критерии прочности бетона в трехосном напряженном
состоянии// Строительная механика и расчет сооружений, 1987, № 1. 40-48.
96. Яшин А.В. Критерии прочности и деформирования при простом на- гружении для различных видов
напряженного состояния// Расчет и конструирование железобето1П1ых конструкций: сб. научных трудов./ Под
ред. А.А. Гвоздева. -М.: Стройнздат, 1977. 48-57.
97. Palaniswamy R., Saah S.F. Fracture and stress-strain relationship of concrete under triaxial compression// Journal
of the structural division Proceeding of •: the ASCE. -1974, vol. 100. - No. ST5, May. - Pp. 901-916.
98. Gerstle K.H. et al. Strength of concrete under multiaxial stress states/ In- tern, symp. on concrete structures.
Mexico City, Oct, 1976. - Detroit ACIPubl., 1978.-Pp. 103-131.
99. Лейтес E.C. Вариант теории пластического течения бетона/ Строительная механика и расчет сооруже1тн. 1978. - № 3. - с, 34 37.
100. Лсхницкий Г. Теория упругости анизотропного тела. Изд. 2-е. - М.: Наука, 1977.-416 с.
101. Ватутин А., Нирепбург Р.К. Приближенная зависимость между уп- pyniNHi константами горных пород и
параметры анизотропии// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, т.7,1972, № 1. 711.
102. Васильев В.В. Механика конструкций нз композиционных материалов, - М.: Машиностроение, 1988. - 272
с.
103. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. - М.: Машиностроение, 1990. - 375 с.
104. Елизаров СВ. Механика деформирования и разрушения слоистых композитов и некоторые новые области
их применения. - СПб.: ПГУПС, 2000.-242 с.
105. Мурашев В.И, Трещнноустойчнвость, жесткость и прочность железобетона (основы сопротивления
железобетона). -М.: Машстройиздат, 1950. — 268 с.
106. Банков В.Н., Сигалов Э.Е, Железобетонные конструкции. Общин курс. -Изд. 2-е, переработанное и
дополненное. - М.: Строниздат, 1977. — 783 с.
107. Егорова Э.Б, Горизонтальные стыки на сухих прокладках для крупнопанельных зданий// Исследования
прочности и деформативпости крупнопанельных и каменных конструкций: сб. статей -М.: ЦНИИСК, 1988. 7784.
108. Егорова Э.Б., Суворов Ю.Н. Исследование сдвиговых характеристик сухих стыков на крупномасштабных
моделях// Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций: сб. статей. -Л:
ЛенЗНИИ-ЭП, 1987.С.58-62.
109. Егорова Э.Б. Горизонтальные сухие стыки крупнопанельных зданий в районах Севера// Конструктивные
системы полносборных домов для Севера: сб. статей. - Л.: ЛенЗНИИЭП, 1984. 34-40.
110. Будовский Ф.Ю., Егорова Э.Б., Суворов Ю.Н. Исследование работы комбинированных горизонтальных
стыков крупнопанельных зданий// Конструктивные системы полносборных домов для Севера: сб. статен. -Л.:
ЛенЗНИИЭП, 1984. 41-50.
111. Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3: Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85).- Л.:
Стройиздат, 1989. - 303 с.
112. Залнгер Р. Железобетон, его расчет и проектирование. - Пер. с немецкого. - Изд. 5-с.- М.: ГНТИ, 1931. 671 с.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 88

89.

113. Свешников Л.Л, Прикладные методы теории случайных функций. Изд. 2-е, перераб. и дополп. - М . :
Наука, 1968.
114. Болотин В.В. Статистическая теория сейсмостойкости сооруже- ний//Изв. АН СССР, ОТН. MexainiKa и
машиностроение, 1959, № 4 . — С 123-129.
115. Болотин В.В. Применение статистических методов для оценки прочности конструкций при сейсмических
воздействиях. — Инженерный сборник, т. 27. - М.: Изд-во АН СССР, 1960. - С 55-65.
116. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. — М.: Госстройиздат, 1961. - 202 с.
117. Болотин В.В, Статистические методы в строительной механике. — М.: Госстройиздат, 1965.-279 с.
118. Болотин В.В. Статистическое моделирование в расчетах на сейсмостойкость. — Строительная механика
и расчет сооружений. 1981, № 1. — С 60-64.
119. Болотин В.В., Радин В.П., Трифонов О.В., Чирков В.П. Влияние спектрального состава сейсмического
воздействия на динамическую реакцию конструкций. — Известия РАН, Механика твердого тела. 1999, № 3. —
С 150-158.
120. Айзенберг Я.М. Сооружения с выключающимися связями дл сейсмических районов. — М.: Стройиздат,
1976. — 229 с.
121. Барштейн М.Ф. Приложение вероятностных методов к расчету сооружений на сейсмические воздействия.
— Строительная механика и расчет сооружений, 1960, № 2. - С 6-14. (J
122. Алпфсланов H.A. Влияние грунтовых условий на расчетные пара- С»* метры сейсмических
воздействий./Бюлл. по инженерной сейсмологии, 1970, Л'Ь7.-С.47-51.
123. Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике.-М.: Советское радио, 1971.-328 с.
124. Киселев В.А. Строительная механика: Специальный курс (динамика и устойчивость конструкций). Изд. 2е, испр. и доп. -М. : Стройиздат, 1969. — 430 с. ( 167
ЛИТЕРАТУРЫ по выравнивающий пояса на фланцевых фрикционно-
подвижных болтовых соединениях (ФФПБС) с зафиксированными
запорными элементами в штоке опоры, для выправления крена здания и
стабилизация неравномерных деформаций, согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая» для плитно-свайных фундаментов закрепленные
к выравнивающему поясу с помощью фланцевых фрикционно-подвижных болтовых демпфирующих
компенсаторов (ФПДК) с контролируемым натяжением, расположенных в длинных овальных
отверстиях по изобретению проф. дтн ПГУПС А.М.Уздина №№ 1143895, 1168755, 1174616,
165076, 2010136746, 887748 «Стыковое соединение растянутых элементов»
1. MSK-64. Шкала сейсмической интенсивности MSK. 1964.
2. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 30546.1-98 «Общие требования к машинам,
приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных
конструкций в части сейсмостойкости».
3. СНиП
2.03.01-84*.
«Бетонные
и
железобетонные
конструкции.
Нормы
проектирования».
4. Я.М. Айзенберг, Р.Т. Акбиев, В.И. Смирнов, М.Ж. Чубаков. «Динамические
испытания и сейсмостойкость навесных фасадных систем». Ж. «Сейсмостойкое
строительство. Безопасность сооружений» №1, 2008г. стр. 13-15.
5. Назаров А.Г., С.С. Дарбинян. Шкала для определения интенсивности сильных
землетрясений на количественной основе. // В. кн.: Сейсмическая шкала и методы
измерения
сейсмической
интенсивности.
Академия
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
наук
СССР.
Всего листов 301
Лист 89

90.

Междуведомственный совет по сейсмологии и сейсмостойкому строительству
(МСССС) при президиуме АН СССР. М.: Наука, 1975.
6. Методические
рекомендации
по
инженерному
анализу
последствий
землетрясений. ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко ГОССТРОЯ СССР. – М., 1980, 62 с.
7. Отчет по результатам натурных испытаний фрагментов навесных вентилируемых
фасадов «ДИАТ». ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко-М., 2007.
8. Поляков С.В., «Сейсмостойкие конструкции зданий», Изд. «Высшая школа», М.,
1969г., 335 с.
9. Корчинский И.Л. и др., «Сейсмостойкое строительство зданий», Изд. «Высшая
школа», М., 1971г., 319 с.
Карапетян Б.К. «Колебание сооружений, возведенных в Армении», Изд. «Айостан»,
Ереван, 1967
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 СиАйЭс
(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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 90

91.

ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крутящего момента затяжки
резьбовых соединений. Способ заключается в приложении к затянутому резьбовому соединению крутящего момента, перевода
резьбового соединения из состояния покоя в состояние движения, повороте на заданный угол, не превышающий 2-4°, и
измерении крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения. При этом производится дополнительный
поворот на такой же угол с измерением крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения, а крутящий
момент затяжки определяют как разность удвоенного значения крутящего момента при первоначальном повороте на заданный
угол и значения крутящего момента при дополнительном повороте на заданный угол. Устройство содержит датчик момента,
подключенный ко входу усилителя, выходом соединенного со входом аналого-цифрового преобразователя, первый и второй
регистр памяти, счетчик импульсов, дешифратор, блок вычислений, цифровой индикатор и элемент ИЛИ. Технический результат
заключается в повышении точности контроля крутящего момента затяжки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил
.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крутящего момента затяжки
резьбовых соединений.
Известен способ измерения крутящего момента затяжки резьбовых соединений заключающийся в приложении к затянутому
резьбовому соединению крутящего момента, перевод резьбового соединения из состояния покоя в состояние движения, поворот
на заданный угол, не превышающий 2+4°, и измерение крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения
(см. а.с
1500881, опубл. 15.08.89 г.).
Однако использование этого способа не позволяет точно определять крутящий момент затяжки, так как измеряется крутящий
момент, соответствующий повороту резьбового соединения на дополнительный угол, поэтому возникает погрешность в
измерении крутящего момента затяжки.
Технический результат изобретения повышение точности контроля крутящего момента затяжки.
Поставленный технический результат достигается тем, что согласно способу измерения крутящего момента затяжки,
заключающемуся в приложении к затянутому резьбовому соединению крутящего момента, переводе резьбового соединения из
состояния покоя в состояние движения, повороте на заданный угол, не превышающий 2÷4°, и измерении крутящего момента при
достижении углом поворота заданного значения, производится дополнительный поворот на такой же угол с измерением
крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения, а крутящий момент затяжки определяют как разность
удвоенного значения крутящего момента при первоначальном повороте на заданный угол и значения крутящего момента при
дополнительном повороте на заданный угол.
Известен динамометрический ключ, содержащий датчик момента, подключенный ко входу усилителя, выходом соединенного со
входом аналого-цифрового преобразователя, и первый регистр памяти (см. патент RU
2296964 от 10.04.2007 г.).
Недостатком указанного ключа является недостаточно высокая точность измерения крутящего момента затяжки резьбовых
соединений.
Технический результат изобретения - повышение точности измерения крутящего момента затяжки резьбовых соединений.
Поставленный технический результат достигается тем, что динамометрический ключ, содержащий датчик момента,
подключенный ко входу усилителя, выходом соединенного со входом аналого-цифрового преобразователя, и первый регистр
памяти снабжен датчиком угла поворота, вторым регистром памяти, счетчиком импульсов, дешифратором, блоком вычислений,
цифровым индикатором и элементом ИЛИ, выходом подключенным ко входу первого индикатора, выход датчика угла подключен
к счетному входу счетчика импульсов, выходами соединенного со входами дешифратора, информационные выходы аналогоцифрового преобразователя соединены с соответствующими информационными входами первого и второго регистров памяти,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 91

92.

информационными выходами подключенных к соответствующим информационным входам блока вычислений,
информационными выходами подключенного ко входам цифрового индикатора, первый выход дешифратора подключен ко входу
«Запись» первого регистра памяти, второй выход дешифратора подключен ко входу «Запись» второго регистра памяти, нулевой и
первый выходы дешифратора подключены ко входам элемента ИЛИ, второй выход дешифратора подключен ко входу
«Вычисление» блока вычислений и входу второго элемента индикации, а установочные входы регистров памяти и счетчика
импульсов через кнопку управления подключены к шине «Напряжение логической единицы».
На фиг.1 приведен график зависимости крутящего момента от угла поворота гайки при затяжке резьбового соединения.
На фиг.3 приведена блок схема динамометрического ключа.
На фиг.2 - общий вид динамометрического ключа.
Динамометрический ключ содержит датчик 1 момента, датчик 2 угла поворота, датчик 1 момента через усилитель 3 подключен ко
входу аналого-цифрового преобразователя 4, первый и второй регистры 5 и 6 памяти, счетчик 7 импульсов, дешифратор 8, блок 9
вычислений, цифровой индикатор 10 и элемент 11 ИЛИ, выходом подключенный ко входу первого индикатора 12, выход датчика 2
угла поворота подключен к счетному входу счетчика 7 импульсов, выходами соединенного со входами дешифратора 8,
информационные выходы аналого-цифрового преобразователя 4 соединены с соответствующими информационными входами
первого и второго регистров 5 и 6 памяти, информационными выходами подключенных к соответствующим информационным
входам блока 9 вычислений, информационными выходами подключенного ко входам цифрового индикатора 10, первый выход
дешифратора 8 подключен ко входу «Запись» первого регистра 5 памяти, второй выход дешифратора 8 подключен ко входу
«Запись» второго регистра 6 памяти, нулевой и первый выходы дешифратора 8 подключены ко входам элемента 11 ИЛИ, второй
выход дешифратора 8 подключен ко входу «Вычисление» блока 9 вычислений и входу второго элемента 13 индикации, а
установочные входы регистров 5 и 6 памяти и счетчика 7 импульсов через кнопку управления 14 подключены к шине 15
«Напряжение логической единицы».
Способ измерения крутящего момента затяжки осуществляется следующим образом. На резьбовое соединение надевают
ключевую головку динамометрического ключа (не указана) и производят поворот резьбового соединения. При достижении углом
поворота установленного значения 2÷4° производится измерение крутящего момента. Затем производят дополнительный поворот
на тот же угол, при достижении углом установленного значения производят повторное измерение крутящего момента.
Так как затяжка резьбовых соединений осуществляется в пределах упругих деформаций, то зависимость момента на ключе от
угла поворота имеет линейную зависимость, поэтому зная значения момента в двух точках, можно рассчитать значение
крутящего момента затяжки как разность удвоенного значения крутящего момента при первоначальном повороте на заданный
угол и значения крутящего момента при дополнительном повороте на заданный угол.
Динамометрический ключ работает следующим образом.
Ключевой головкой (не указана) ключ устанавливают на резьбовое соединение (не указано) и нажимают кнопку 14 управления.
При этом осуществляется сброс содержимого регистров 5 и 6 памяти и установка счетчика 7 в нулевое состояние.
Это приводит к появлению напряжения логической единицы на нулевом выходе дешифратора 8, на выходе элемента 11 ИЛИ
также появляется напряжение логической единицы, которое поступает на вход первого элемента 12 индикации.
Элемент 12 индикации загорается, чем осуществляется индикация о начале измерения.
Затем к резьбовому соединению прикладывают крутящий момент и переводят резьбовое соединение из состояния покоя в
состояние движения и осуществляют его поворот.
При этом на выходе датчика 1 момента появляется напряжение, величина которого пропорциональна величине приложенного
крутящего момента. Это напряжение через усилитель 3 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 4, который
осуществляет преобразование напряжения, пропорционального моменту, в цифровой код. Цифровой код с выходов аналогоцифрового преобразователя 4 поступает на входы регистров 5 и 6 памяти.
Когда при повороте резьбового соединения угол поворота достигнет установленного значения в пределах 2÷4°, на выходе
датчика 2 угла появится импульс, который поступает на счетный вход счетчика 7 импульсов.
При этом на нулевом выходе дешифратора 8 напряжение логической единицы пропадает и оно появляется на первом выходе
дешифратора 8.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 92

93.

Передним фронтом этого импульса осуществляется запись в память кода на его входах, соответствующего величине крутящего
момента при первоначальном угле поворота.
При дальнейшем повороте резьбового соединения на выходе датчика 2 угла вновь появится импульс, когда резьбовое
соединение повернется на такой же угол, что при первоначальном повороте. При этом счетчик 7 импульсов установится в
следующее состояние, на втором выходе дешифратора появится напряжение логической единицы, которым осуществляется
запись в память второго регистра 6 памяти кода, соответствующего крутящему моменту при повороте резьбового соединения на
дополнительный угол.
Цифровой код с выходов регистров 5 и 6 памяти поступает на входы блока 9 вычислений.
При появлении на втором выходе дешифратора 8 напряжения логической единицы блок 9 осуществляет вычисление, при
котором на его выходе появляется код, соответствующий значению разности удвоенного значения крутящего момента при
первоначальном повороте на заданный угол и значения крутящего момента при дополнительном повороте на заданный угол. Код
с выходов блока 9 вычислений поступает на входы цифрового индикатора, которым осуществляется индикация вычисленной
величины крутящего момента.
Так как напряжение логической единицы отсутствует на первом выходе дешифратора 8, то индикатор 12 гаснет, чем
осуществляется индикация о том, что измерение крутящего момента закончено.
При появлении напряжения на втором выходе дешифратора 8 загорается индикатор 13, который сигнализирует о том, что можно
считывать результат измерения.
Измерение крутящего момента затяжки закончено и ключ снимают с проверенного резьбового соединения.
Введение в динамометрический ключ, содержащий датчик момента, подключенный ко входу усилителя, выходом соединенного со
входом аналого-цифрового преобразователя, и первый регистр памяти, датчика угла поворота, второго регистра памяти, счетчика
импульсов, дешифратора, блока вычислений, цифрового индикатора и элемента ИЛИ, выходом подключенного ко входу первого
индикатора, при этом выход датчика угла поворота подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходами соединенного со
входами дешифратора, информационные выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими
информационными входами первого и второго регистров памяти, информационными выходами подключенных к
соответствующим информационным входам блока вычислений, информационными выходами подключенного ко входам
цифрового индикатора, первый выход дешифратора подключен ко входу «Запись» первого регистра памяти, второй выход
дешифратора подключен ко входу «Запись» второго регистра памяти, нулевой и первый выходы дешифратора подключены ко
входам элемента ИЛИ, второй выход дешифратора подключен ко входу «Вычисление» блока вычислений и входу второго
элемента индикации, а установочные входы регистров памяти и счетчика импульсов через кнопку управления подключены к шине
«Напряжение логической единицы», позволило повысить точность измерения крутящего момента затяжки резьбовых соединений,
так как величину момента затяжки вычисляют по результатам измерения крутящего момента в двух точках, отстоящих друг от
друга на один и тот же угол поворота, составляющий величину 2÷4°.
Формула изобретения
1. Способ измерения крутящего момента затяжки резьбовых соединений, заключающийся в
приложении к затянутому резьбовому соединению крутящего момента, переводе резьбового соединения
из состояния покоя в состояние движения, повороте на заданный угол, не превышающий 2÷4°, и
измерении крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения, отличающийся тем,
что производят дополнительный поворот на такой же угол с измерением крутящего момента при
достижении углом поворота заданного значения, а крутящий момент затяжки определяют как разность
удвоенного значения крутящего момента при первоначальном повороте на заданный угол и значения
крутящего момента при дополнительном повороте на заданный угол.
2. Динамометрический ключ, содержащий датчик момента, подключенный ко входу усилителя,
выходом соединенного со входом аналого-цифрового преобразователя, и первый регистр памяти,
отличающийся тем, что динамометрический ключ снабжен датчиком угла поворота, вторым регистром
памяти, счетчиком импульсов, дешифратором, блоком вычислений, цифровым индикатором и элементом
«ИЛИ», выходом подключенным ко входу первого индикатора, выход датчика угла подключен к счетному
входу счетчика импульсов, выходами соединенного со входами дешифратора, информационные выходы
аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими информационными входами
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 93

94.

первого и второго регистров памяти, информационными выходами подключенных к соответствующим
информационным входам блока вычислений, информационными выходами подключенного ко входам
цифрового индикатора, первый выход дешифратора подключен ко входу «Запись» первого регистра
памяти, второй выход дешифратора подключен ко входу «Запись» второго регистра памяти, нулевой и
первый выходы дешифратора подключены ко входам элемента «ИЛИ», второй выход дишифратора
подключен ко входу «Вычисление» блока вычислений и входу второго элемента индикации, а
установочные входы регистров памяти и счетчика импульсов через кнопку управления подключены к
шине «Напряжение логической единицы».
РИСУНКИ
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 94

95.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 95

96.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 96

97.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 97

98.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 98

99.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 99

100.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 100

101.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 101

102.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 102

103.

Рис 4 Сейсмостойкая фрикционно- демпфирующая опора
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 103

104.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 104

105.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 105

106.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 106

107.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 107

108.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 108

109.

Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device
Ссылка на эту страницу
Изобретатель(и):
Заявитель(и):
Индекс(ы) по
классификации:
Номер заявки:
TW201400676 (A) - Restraint anti-wind and antiseismic friction damping device
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
- международной
E04B1/98;
(МПК):
F16F15/10
- cooperative:
TW20120121816 20120618
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 109

110.

Номера приоритетных
TW20120121816 20120618
документов:
TW201400676 (A) ― 2014-01-01
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 110

111.

Библиографические данные: TW201400676 (A) ―
2014-01-01
|
В список выбранных документов
|
EP Register
|
Сообщить об ошибке
|
Печать
Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device
Ссылка на эту страницу
Изобретатель(и):
Заявитель(и):
Индекс(ы) по классификации:
Номер заявки:
Номера приоритетных
документов:
TW201400676 (A) - Restraint anti-wind and anti-seismic friction
damping device
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
CHANGCHIEN JIA-SHANG [TW] +
- международной (МПК): E04B1/98; F16F15/10
- cooperative:
TW20120121816 20120618
TW20120121816 20120618
Реферат документа TW201400676 (A)
Перевести этот текст Tooltip
The present invention relates to a restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, which comprises
main axial base, supporting cushion block, a plurality of frictional damping segments, and a plurality of outer
covering plates. The main axial base is radially protruded with plural wings from the axial center thereof to the
external. Those wings are provided with a longitudinal trench, respectively. The supporting cushion block is
arranged between every two wings. The friction damping segments are fitted between the wing and the
supporting cushion block. The outer covering plates are arranged in an orientation perpendicular to the protruding
direction of the wing at the outmost of the overall device. Besides, a locking element passes through and securely
lock the two outer covering plates relative to each other; in the meantime, m the locking element may pass
through one supporting cushion block, one friction damping segment, the longitudinal trench of one wing, the
other friction damping segment and the other supporting cushion block in sequence. The main axial base and
those outer covering plates can be fixed to two adjacent constructions at one end thereof, respectively. As a
result, as wind force or force of vibration is exerted on the two constructions to allow the main axial base and the
outer covering plates to relatively displace, plural sliding friction interfaces may be generated by the friction
damping segments fitted on both sides of each wing so as to substantially increase the designed capacity of the
damping device.
06
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 111

112.

76 (A)
Перевести этот текст Tooltip
The present invention relates to a restraint anti-wind and anti-seismic friction
damping device, which comprises main axial base, supporting cushion block, a
plurality of frictional damping segments, and a plurality of outer covering plates.
The main axial base is radially protruded with plural wings from the axial center
thereof to the external. Those wings are provided with a longitudinal trench,
respectively. The supporting cushion block is arranged between every two wings.
The friction damping segments are fitted between the wing and the supporting
cushion block. The outer covering plates are arranged in an orientation
perpendicular to the protruding direction of the wing at the outmost of the
overall device. Besides, a locking element passes through and securely lock the
two outer covering plates relative to each other; in the meantime, m the locking
element may pass through one supporting cushion block, one friction damping
segment, the longitudinal trench of one wing, the other friction damping segment
and the other supporting cushion block in sequence. The main axial base and
those outer covering plates can be fixed to two adjacent constructions at one end
thereof, respectively. As a result, as wind force or force of vibration is exerted on
the two constructions to allow the main axial base and the outer covering plates
to relatively displace, plural sliding friction interfaces may be generated by the
friction damping segments fitted on both sides of each wing so as to substantially
increase the designed capacity of the damping device.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 112

113.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 113

114.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 114

115.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 115

116.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 116

117.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 117

118.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 118

119.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 119

120.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 120

121.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 121

122.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 122

123.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 123

124.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 124

125.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 125

126.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 126

127.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 127

128.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 128

129.

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
(11)
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
2010 136 746
(13)
A
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 129

130.

(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),
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
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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 130

131.

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),
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 131

132.

(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-
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 132

133.

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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 133

134.

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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 134

135.

- 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 60 o 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;
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 135

136.

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
о поиске: SU 1753341 A1, 07.08.1992. SU
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ИНЖИНИРИНГОВАЯ
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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 136

137.

(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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 137

138.

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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 138

139.

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,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 139

140.

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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 140

141.

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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 141

142.

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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 142

143.

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.
2472981 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 472 981
(13)
C1
(51) МПК
F16B 5/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 143

144.

(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)
(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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 144

145.

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.).
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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 145

146.

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;
- 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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 146

147.

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
(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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 147

148.

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.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 148

149.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 149

150.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 150

151.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 151

152.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 152

153.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 153

154.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 154

155.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 155

156.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 156

157.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 157

158.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 158

159.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 159

160.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 160

161.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 161

162.

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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 162

163.

СОДЕРЖАНИЕ
1
Введение
3
2
Элементы теории трения и износа
6
3
Методика расчета одноболтовых ФПС
18
3.1
Исходные посылки для разработки методики расчета ФПС
18
3.2
Общее уравнение для определения несущей способности ФПС.
20
3.3
Решение общего уравнения для стыковых ФПС
21
3.4
Решение общего уравнения для нахлесточных ФПС
22
4
Анализ экспериментальных исследований работы ФПС
26
5
Оценка
параметров
диаграммы
деформирования
многоболтовых
фрикционно-подвижных соединений (ФПС)
31
5.1
Общие положения методики расчета многоболтовых ФПС
31
5.2
Построение уравнений деформирования стыковых многоболтовых ФПС
32
5.3
Построение уравнений деформирования нахлесточных многоболтовых 38
ФПС
6
Рекомендации по технологии изготовления ФПС и сооружений с такими
соединениями
6.1
42
Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий контактных поверхностей
стальных деталей ФПС и опорных поверхностей шайб
42
6.2
Конструктивные требования к соединениям
43
6.3
Подготовка
контактных
поверхностей
элементов
и
методы
контроля
6.4
45
Приготовление и нанесение протекторной грунтовки ВЖС 83-0287. Требования к загрунтованной поверхности. Методы контроля
6.4.1
Основные требования по технике безопасности при работе с
грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.4.2
Транспортировка
и
47
хранение
элементов
и
деталей,
законсервированных грунтовкой ВЖС 83-02-87
6.5
46
49
Подготовка и нанесение антифрикционного покрытия на опорные 49
поверхности шайб
6.6
7
Сборка ФПС
49
Список литературы
51
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 163

164.

1. ВВЕДЕНИЕ
Современный подход к проектированию сооружений, подверженных экстремальным, в
частности, сейсмическим нагрузкам исходит из целенаправленного проектирования предельных
состояний конструкций. В литературе [1, 2, 11, 18] такой подход получил название проектирования
сооружений с заданными параметрами предельных состояний. Возможны различные технические
реализации отмеченного подхода. Во всех случаях в конструкции создаются узлы, в которых от
экстремальных нагрузок могут возникать неупругие смещения элементов. Вследствие этих
смещений нормальная эксплуатация сооружения, как правило, нарушается, однако исключается его
обрушение. Эксплуатационные качества сооружения должны легко восстанавливаться после
экстремальных воздействий. Для обеспечения указанного принципа проектирования и были
предложены фрикционно-подвижные болтовые соединения.
Под
фрикционно-подвижными
соединениями
(ФПС)
понимаются
соединения
металлоконструкций высокопрочными болтами, отличающиеся тем, что отверстия под болты в
соединяемых деталях выполнены овальными вдоль направления действия экстремальных нагрузок.
При экстремальных нагрузках происходит взаимная сдвижка соединяемых деталей на величину до 34 диаметров используемых высокопрочных болтов. Работа таких соединений имеет целый ряд
особенностей и существенно влияет на поведение конструкции в целом. При этом во многих случаях
оказывается возможным снизить затраты на усиление сооружения, подверженного сейсмическим и
другим интенсивным нагрузкам.
ФПС были предложены в НИИ мостов ЛИИЖТа в 1980 г. для реализации принципа
проектирования мостовых конструкций с заданными параметрами предельных состояний. В 1985-86
г.г. эти соединения были защищены авторскими свидетельствами [16-19]. Простейшее стыковое и
нахлесточное соединения приведены на рис.1.1. Как видно из рисунка, от обычных соединений на
высокопрочных болтах предложенные в упомянутых работах отличаются тем, что болты пропущены
через овальные отверстия. По замыслу авторов при экстремальных нагрузках должна происходить
взаимная подвижка соединяемых деталей вдоль овала, и за счет этого уменьшаться пиковое значение
усилий, передаваемое соединением. Соединение с овальными отверстиями применялись в
строительных конструкциях и ранее, например, можно указать предложения [8, 10 и др]. Однако в
упомянутых работах овальные отверстия устраивались с целью упрощения монтажных работ. Для
реализации принципа проектирования конструкций с заданными параметрами предельных состояний
необходимо фиксировать предельную силу трения (несущую способность) соединения.
При использовании обычных болтов их натяжение N не превосходит 80-100 кН, а разброс
натяжения N=20-50 кН, что не позволяет прогнозировать несущую способность такого соединения
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 164

165.

по трению. При использовании же высокопрочных болтов при том же N натяжение N= 200 - 400
Рис.1.1. Принципиальная схема фрикционно-подвижного
соединения
а) встык , б) внахлестку
1- соединяемые листы; 2 – высокопрочные болты;
3- шайба;4 – овальные отверстия; 5 – накладки.
кН, что в принципе может позволить задание и регулирование несущей способности соединения.
Именно эту цель преследовали предложения [3,14-17].
Однако проектирование и расчет таких соединений вызвал серьезные трудности. Первые испытания
ФПС показали, что рассматриваемый класс соединений не обеспечивает в общем случае стабильной
работы конструкции. В процессе подвижки возможна заклинка соединения, оплавление контактных
поверхностей соединяемых деталей и т.п. В ряде случаев имели место обрывы головки болта.
Отмеченные
исследования
позволили
выявить
способы
обработки
соединяемых
листов,
обеспечивающих стабильную работу ФПС. В частности, установлена недопустимость использования
для ФПС пескоструйной обработки листов пакета, рекомендованы использование обжига листов,
нанесение на них специальных мастик или напыление мягких металлов. Эти исследования показали,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 165

166.

что расчету и проектированию сооружений должны предшествовать детальные исследования самих
соединений. Однако, до настоящего времени в литературе нет еще систематического изложения
общей теории ФПС даже для одноболтового соединения, отсутствует теория работы многоболтовых
ФПС. Сложившаяся ситуация сдерживает внедрение прогрессивных соединений в практику
строительства.
В силу изложенного можно заключить, что ФПС весьма перспективны для использования в
сейсмостойком строительстве, однако, для этого необходимо детально изложить, а в отдельных
случаях и развить теорию работы таких соединений, методику инженерного расчета самих ФПС и
сооружений с такими соединениями. Целью, предлагаемого пособия является систематическое
изложение теории работы ФПС и практических методов их расчета. В пособии приводится также и
технология монтажа ФПС.
2.ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА
Развитие науки и техники в последние десятилетия показало, что
надежные и долговечные машины, оборудование и приборы могут быть
созданы только при удачном решении теоретических и прикладных задач
сухого и вязкого трения, смазки и износа, т.е. задач трибологии и
триботехники.
Трибология – наука о трении и процессах, сопровождающих трение
(трибос – трение, логос – наука). Трибология охватывает экспериментальнотеоретические
результаты
исследований
физических
(механических,
электрических, магнитных, тепловых), химических, биологических и других
явлений, связанных с трением.
Триботехника
трибологии
при
–
это
система
знаний
проектировании,
о
практическом
изготовлении
и
применении
эксплуатации
трибологических систем.
С
трением
связан
износ
соприкасающихся
тел
–
разрушение
поверхностных слоев деталей подвижных соединений, в т.ч. при резьбовых
соединениях. Качество соединения определяется внешним трением в витках
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 166

167.

резьбы и в торце гайки и головки болта (винта) с соприкасающейся деталью
или шайбой. Основная характеристика крепежного резьбового соединения –
усилие затяжки болта (гайки), - зависит от значения и стабильности моментов
сил
трения
сцепления,
возникающих
при
завинчивании.
Момент
сил
сопротивления затяжке содержит две составляющих: одна обусловлена
молекулярным воздействием в зоне фактического касания тел, вторая –
деформированием
тончайших
поверхностей
слоев
контактирующими
микронеровностями взаимодействующих деталей.
Расчет этих составляющих осуществляется по формулам, содержащим ряд
коэффициентов,
установленных
в
результате
экспериментальных
исследований. Сведения об этих формулах содержатся в Справочниках
«Трение, изнашивание и смазка» [22](в двух томах) и «Полимеры в узлах
трения машин и приборах» [13], изданных в 1978-1980 г.г. издательством
«Машиностроение». Эти Справочники не потеряли своей актуальности и
научной обоснованности и в настоящее время. Полезный для практического
использования материал содержится также в монографии Геккера Ф.Р. [5].
Сухое трение. Законы сухого трения
1. Основные понятия: сухое и вязкое трение; внешнее и внутреннее
трение, пограничное трение; виды сухого трения.
Трение – физическое явление, возникающее при относительном движении
соприкасающихся газообразных, жидких и твердых тел и вызывающее
сопротивление движению тел или переходу из состояния покоя в движение
относительно конкретной системы отсчета.
Существует два вида трения: сухое и вязкое.
Сухое трение возникает при соприкосновении твердых тел.
Вязкое трение возникает при движении в жидкой или газообразной среде,
а также при наличии смазки в области механического контакта твердых тел.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 167

168.

При учете трения (сухого или вязкого) различают внешнее трение и
внутренне трение.
Внешнее трение возникает при относительном перемещении двух тел,
находящихся в соприкосновении, при этом сила сопротивления движению
зависит от взаимодействия внешних поверхностей тел и не зависит от
состояния внутренних частей каждого тела. При внешнем трении переход
части механической энергии во внутреннюю энергию тел происходит только
вдоль поверхности раздела взаимодействующих тел.
Внутреннее трение возникает при относительном перемещении частиц
одного и того же тела (твердого, жидкого или газообразного). Например,
внутреннее трение возникает при изгибе металлической пластины или
проволоки, при движении жидкости в трубе (слой жидкости, соприкасающийся
со стенкой трубы, неподвижен, другие слои движутся с разными скоростями и
между ними возникает трение). При внутреннем трении часть механической
энергии переходит во внутреннюю энергию тела.
Внешнее
трение
соприкосновения
в
твердых
чистом
тел
без
виде
возникает
смазочной
только
прослойки
в
между
случае
ними
(идеальный случай). Если толщина смазки 0,1 мм и более, механизм трения не
отличается от механизма внутреннего трения в жидкости. Если толщина
смазки менее 0,1 мм, то трение называют пограничным (или граничным). В
этом случае учет трения ведется либо с позиций сухого трения, либо с точки
зрения вязкого трения (это зависит от требуемой точности результата).
В истории развития понятий о трении первоначально было получено
представление о внешнем трении. Понятие о внутреннем трении введено в
науку в 1867 г. английским физиком, механиком и математиком Уильямом
Томсоном (лордом Кельвиным).1)
1)
[Томсон (1824-1907) в 10-летнем возрасте был принят в университет в Глазго, после обучения
в котором перешел в Кембриджский университет и закончил его в 21 год; в 22 года он стал
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 168

169.

Законы сухого трения
Сухое трение впервые наиболее полно изучал Леонардо да Винчи (14521519). В 1519 г. он сформулировал закон трения: сила трения, возникающая
при контакте тела с поверхностью другого тела, пропорциональна нагрузке
(силе прижатия тел), при этом коэффициент пропорциональности – величина
постоянная и равна 0,25:
F
0 ,25 N .
Через 180 лет модель Леонарда да Винчи была переоткрыта французским
механиком и физиком Гийомом Амонтоном2), который ввел в науку понятие
коэффициента трения как французской константы и предложил формулу силы
трения скольжения:
F
f N.
Кроме того, Амонтон (он изучал равномерное движение тела по наклонной
плоскости) впервые предложил формулу:
f
tg
,
где f – коэффициент трения;
- угол наклона плоскости к горизонту;
В 1750 г. Леонард Эйлер (1707-1783), придерживаясь закона трения
Леонарда да Винчи – Амонтона:
F
f N,
впервые получил формулу для случая прямолинейного равноускоренного
движения тела по наклонной плоскости:
профессором математики. В 1896 г. Томсон был избран почетным членом Петербургской академии
наук, а в 1851 г. (в 27 лет) он стал членом Лондонского королевского общества и 5 лет был его
президентом].
2)
Г.Амонтон (1663-1705) – член Французской академии наук с 1699 г.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 169

170.

f
2S
tg
,
2
g t cos 2
где t – промежуток времени движения тела по плоскости на участке
длиной S;
g – ускорение свободно падающего тела.
Окончательную формулировку законов сухого трения дал в 1781 г. Шарль
Кулон3)
Эти законы используются до сих пор, хотя и были дополнены результатами
работ ученых XIX и XX веков, которые более полно раскрыли понятия силы
трения покоя (силы сцепления) и силы трения скольжения, а также понятия о
трении качения и трении верчения.
Многие десятилетия XX века ученые пытались модернизировать законы
Кулона,
учитывая
все
новые
и
новые
результаты
физико-химических
исследований явления трения. Из этих исследований наиболее важными
являются исследования природы трения.
Кратко о природе сухого трения можно сказать следующее. Поверхность
любого
твердого
тела
обладает
[шероховатость
поверхности
классов)
характеристикой
–
микронеровностями,
оценивается
«классом
качества
шероховатостью
шероховатости»
обработки
(14
поверхности:
среднеарифметическим отклонением профиля микронеровностей от средней
линии и высотой неровностей].
Сопротивление сдвигу вершин микронеровностей в зоне контакта тел –
источник трения. К этому добавляются силы молекулярного сцепления между
частицами,
принадлежащими
разным
телам,
вызывающим
прилипание
поверхностей (адгезию) тел.
Работа
внешней
силы,
приложенной
к
телу,
преодолевающей
молекулярное сцепление и деформирующей микронеровности, определяет
3) Ш.Кулон (1736-1806) – французский инженер, физик и механик, член Французской академии наук
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 170

171.

механическую энергию тела, которая затрачивается частично на деформацию
(или даже разрушение) микронеровностей, частично на нагревание трущихся
тел (превращается в тепловую энергию), частично на звуковые эффекты –
скрип, шум, потрескивание и т.п. (превращается в акустическую энергию).
В последние годы обнаружено влияние трения на электрическое и
электромагнитное поля молекул и атомов соприкасающихся тел.
Для решения большинства задач классической механики, в которых надо
учесть сухое трение, достаточно использовать те законы сухого трения,
которые открыты Кулоном.
В современной формулировке законы сухого трения (законы Кулона)
даются в следующем виде:
В случае изотропного трения сила трения скольжения тела А по
поверхности тела В всегда направлена в сторону, противоположную скорости
тела А относительно тела В, а сила сцепления (трения покоя) направлена в
сторону, противоположную возможной скорости (рис.2.1, а и б).
Примечание. В случае анизотропного трения линия действия силы трения
скольжения не совпадает с линией действия вектора скорости. (Изотропным
называется сухое трение, характеризующееся одинаковым сопротивлением
движению тела по поверхности другого тела в любом направлении, в
противном случае сухое трение считается анизотропным).
Сила трения скольжения пропорциональна силе давления на опорную
поверхность
(или
нормальной
реакции
этой
поверхности),
при
этом
коэффициент трения скольжения принимается постоянным и определяется
опытным путем для каждой пары соприкасающихся тел. Коэффициент трения
скольжения зависит от рода материала и его физических свойств, а также от
степени обработки поверхностей соприкасающихся тел:
FСК
f СК N
(рис. 2.1 в).
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 171

172.

Y
Y
Fск
tg =fск
N
N
V
Fск
X
G
N
X
G
Fсц
а)
в)
б)
Рис.2.1
Сила сцепления (сила трения покоя) пропорциональна силе давления на
опорную поверхность (или нормальной реакции этой поверхности) и не может
быть
больше
максимального
значения,
определяемого
произведением
коэффициента сцепления на силу давления (или на нормальную реакцию
опорной поверхности):
FСЦ
fСЦ N .
Коэффициент сцепления (трения покоя), определяемый опытным путем в
момент перехода тела из состояния покоя в движение, всегда больше
коэффициента трения скольжения для одной и той же пары соприкасающихся
тел:
f СЦ
f СК .
Отсюда следует, что:
max
FСЦ
FСК
,
поэтому график изменения силы трения скольжения от времени движения
тела, к которому приложена эта сила, имеет вид (рис.2.2).
При переходе тела из состояния покоя в движение сила трения
скольжения за очень короткий промежуток времени
FСК (рис.2.2). Этим промежутком времени
max до
изменяется от FСЦ
часто пренебрегают.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 172

173.

В последние десятилетия экспериментально показано, что коэффициент
трения скольжения зависит от скорости (законы Кулона установлены при
равномерном движении тел в диапазоне невысоких скоростей – до 10 м/с).
fсц
max
Fсц
Fск
fск
V
t
V0
Рис. 2.2
Vкр
Рис. 2. 3
(v)
Эту зависимость качественно можно проиллюстрировать графиком f СК
(рис.2.3).
v0
- значение скорости, соответствующее тому моменту времени, когда
сила FСК достигнет своего нормального значения FСК
vКР
f СК N ,
- критическое значение скорости, после которого происходит
незначительный рост (на 5-7 %) коэффициента трения скольжения.
Впервые этот эффект установил в 1902 г. немецкий ученый Штрибек (этот
эффект впоследствии был подтвержден исследованиями других ученых).
Российский ученый Б.В.Дерягин, доказывая, что законы Кулона, в
основном, справедливы, на основе адгезионной теории трения предложил
новую формулу для определения силы трения скольжения (модернизировав
предложенную Кулоном формулу):
FСК
fСК
N
S p0 .
[У Кулона: FСК
fСК N
А , где величина А не раскрыта].
В формуле Дерягина: S – истинная площадь соприкосновения тел
(контактная площадь), р0 - удельная (на единицу площади) сила прилипания
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 173

174.

или сцепления, которое надо преодолеть для отрыва одной поверхности от
другой.
Дерягин также показал, что коэффициент трения скольжения зависит от
( N ) , причем при
нагрузки N (при соизмеримости сил N и S p0 ) - fСК
увеличении N он уменьшается (бугорки микронеровностей деформируются и
сглаживаются, поверхности тел становятся менее шероховатыми). Однако, эта
зависимость учитывается только в очень тонких экспериментах при решении
задач особого рода.
Во многих случаях S p0
N , поэтому в задачах классической механики, в
которых следует учесть силу сухого трения, пользуются, в основном, законом
Кулона, а значения коэффициента трения скольжения и коэффициента
сцепления определяют по таблице из справочников физики (эта таблица
содержит значения коэффициентов, установленных еще в 1830-х годах
французским ученым А.Мореном (для наиболее распространенных материалов)
и дополненных более поздними экспериментальными данными. [Артур Морен
(1795-1880) – французский математик и механик, член Парижской академии
наук, автор курса прикладной механики в 3-х частях (1850 г.)].
В случае анизотропного сухого трения линия действия силы трения
скольжения
составляет
с
прямой,
по
которой
направлена
скорость
материальной точки угол:
F
arctg n ,
Fτ
где Fn и Fτ - проекции силы трения скольжения FCK на главную нормаль и
касательную к траектории материальной точки, при этом модуль вектора
FCK определяется формулой: FCK
Fn2 Fτ2 . (Значения Fn и Fτ определяются по
методике Минкина-Доронина).
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 174

175.

Трение качения
При качении одного тела по другому участки поверхности одного тела
кратковременно соприкасаются с различными участками поверхности другого
тела, в результате такого контакта тел возникает сопротивление качению.
В конце XIX и в первой половине XX века в разных странах мира были
проведены эксперименты по определению сопротивления качению колеса
вагона или локомотива по рельсу, а также сопротивления качению роликов
или шариков в подшипниках.
В результате экспериментального изучения этого явления установлено,
что сопротивление качению (на примере колеса и рельса) является следствием
трех факторов:
1) вдавливание колеса в рельс вызывает деформацию наружного слоя
соприкасающихся тел (деформация требует затрат энергии);
2)
зацепление
бугорков
неровностей
и
молекулярное
сцепление
(являющиеся в то же время причиной возникновения качения колеса по
рельсу);
3)
трение
скольжения
при
неравномерном
движении
колеса (при
ускоренном или замедленном движении).
(Чистое качение без скольжения – идеализированная модель движения).
Суммарное
влияние
всех
трех
факторов
учитывается
общим
коэффициентом трения качения.
Изучая трение качения, как это впервые сделал Кулон, гипотезу
абсолютно твердого тела надо отбросить и рассматривать деформацию
соприкасающихся тел в области контактной площадки.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 175

176.

Так как равнодействующая N реакций опорной поверхности в точках зоны
контакта смещена в сторону скорости центра колеса, непрерывно набегающего
на впереди лежащее микропрепятствие (распределение реакций в точках
контакта несимметричное – рис.2.4), то возникающая при этом пара сил N и G
( G - сила тяжести) оказывает сопротивление качению (возникновение качения
Vc
C
N
G
Fск
K
N
K
Рис. 2.4
обязано силе сцепления FСЦ , которая образует вторую составляющую полной
реакции опорной поверхности).
Момент пары сил
N, G
называется моментом сопротивления качению.
Плечо
пары
сил
«к»
называется
коэффициентом трения качения. Он имеет
размерность длины.
Fсопр
Vс
C
Момент
сопротивления
качению
определяется формулой:
MC
N k,
Fсц
N
Рис. 2.5
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 176

177.

где N - реакция поверхности рельса, равная вертикальной нагрузке на
колесо с учетом его веса.
Колесо, катящееся по рельсу, испытывает сопротивление движению,
которое можно отразить силой сопротивления Fсопр , приложенной к центру
колеса (рис.2.5), при этом: Fсопр R N k , где R – радиус колеса,
откуда
Fсопр
N
k
R
N h,
где h – коэффициент сопротивления, безразмерная величина.
Эту формулу предложил Кулон. Так как множитель h
k
во много раз
R
меньше коэффициента трения скольжения для тех же соприкасающихся тел, то
сила Fсопр на один-два порядка меньше силы трения скольжения. (Это было
известно еще в древности).
Впервые в технике машин это использовал Леонардо да Винчи. Он изобрел
роликовый и шариковый подшипники.
Если на рисунке дается картина сил с обозначением силы Fсопр , то силу N
показывают
без
смещения
в
сторону
скорости
(колесо
и
рельс
рассматриваются условно как абсолютно твердые тела).
Повышение угловой скорости качения вызывает рост сопротивления
качению. Для колеса железнодорожного экипажа и рельса рост сопротивления
качению заметен после скорости колесной пары 100 км/час и происходит по
параболическому
закону.
Это
объясняется
деформациями
колес
гистерезисными потерями, что влияет на коэффициент трения качения.
Трение верчения
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 177
и

178.

Трение верчения возникает при вращении тела,
опирающегося на некоторую поверхность. В этом
случае следует рассматривать зону контакта тел, в
Fск
Fск
r
О
точках которой возникают силы трения скольжения
FСК (если контакт происходит в одной точке, то
трение верчения отсутствует – идеальный случай)
Fск
(рис.2.6).
Рис. 2.6.
А – зона контакта вращающегося тела, ось
вращения которого перпендикулярна к плоскости
этой зоны. Силы трения скольжения, если их привести к центру круга (при
изотропном трении), приводятся к паре сил сопротивления верчению, момент
которой:
М сопр N f ск r ,
где r – средний радиус точек контакта тел;
f ск
- коэффициент трения скольжения (принятый одинаковым для всех
точек и во всех направлениях);
N – реакция опорной поверхности, равная силе давления на эту
поверхность.
Трение верчения наблюдается при вращении оси гироскопа (волчка) или
оси стрелки компаса острием и опорной плоскостью. Момент сопротивления
верчению стремятся уменьшить, используя для острия и опоры агат, рубин,
алмаз и другие хорошо отполированные очень прочные материалы, для
которых коэффициент трения скольжения менее 0,05, при этом радиус круга
опорной площадки достигает долей мм. (В наручных часах, например, М сопр
менее 5 10
5
мм).
Таблица коэффициентов трения скольжения и качения.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 178

179.

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
Процессы износа контактных поверхностей при трении
Молекулярное
сцепление
приводит
к
образованию
связей
между
трущимися парами. При сдвиге они разрушаются. Из-за шероховатости
поверхностей трения контактирование пар происходит площадками. На
площадках с небольшим давлением имеет место упругая, а с большим
давлением - пластическая деформация. Фактическая площадь соприкасания
пар представляется суммой малых площадок. Размеры площадок контакта
достигают 30-50 мкм. При повышении нагрузки они растут и объединяются. В
процессе разрушения контактных площадок выделяется тепло, и могут
происходить химические реакции.
Различают три группы износа: механический - в форме абразивного
износа, молекулярно-механический - в форме пластической деформации или
хрупкого разрушения и коррозийно-механический - в форме коррозийного и
окислительного износа. Активным фактором износа служит газовая среда,
порождающая
окислительный
износ.
Образование
окисной
пленки
предохраняет пары трения от прямого контакта и схватывания.
Важным фактором является температурный режим пары трения. Теплота
обусловливает физико-химические процессы в слое трения, переводящие
связующие в жидкие фракции, действующие как смазка. Металлокерамические
материалы на железной основе способствуют повышению коэффициента
трения и износостойкости.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 179

180.

Важна быстрая приработка трущихся пар. Это приводит к быстрому
локальному износу и увеличению контурной площади соприкосновения тел.
При
медленной
приработке
локальные
температуры
приводят
к
нежелательным местным изменениям фрикционного материала. Попадание
пыли, песка и других инородных частиц из окружающей среды приводит к
абразивному разрушению не только контактируемого слоя, но и более
глубоких слоев. Чрезмерное давление, превышающее порог схватывания,
приводит к разрушению окисной пленки, местным вырывам материала с
последующим, абразивным разрушением поверхности трения.
Под нагруженностью фрикционной пары понимается совокупность условий
эксплуатации:
давление
поверхностей
трения,
скорость
относительного
скольжения пар, длительность одного цикла нагружения, среднечасовое число
нагружений, температура контактного слоя трения.
Главные требования, предъявляемые к трущимся парам, включают
стабильность коэффициента трения, высокую износостойкость пары трения,
малые модуль упругости и твердость материала, низкий коэффициент
теплового расширения, стабильность физико-химического состава и свойств
поверхностного слоя, хорошая прирабатываемость фрикционного материала,
достаточная механическая прочность, антикоррозийность, несхватываемость,
теплостойкость и другие фрикционные свойства.
Основные факторы нестабильности трения - нарушение технологии
изготовления
деталей,
фрикционных
даже
в
элементов; отклонения
пределах
установленных
размеров отдельных
допусков;
несовершенство
конструктивного исполнения с большой чувствительностью к изменению
коэффициента трения.
Абразивный
износ
закономерностям. Износ
фрикционных
пар
подчиняется
следующим
пропорционален пути трения s,
=ks s,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
(2.1)
Всего листов 301
Лист 180

181.

а интенсивность износа— скорости трения
kv
s
(2.2)
Износ не зависит от скорости трения, а интенсивность износа на единицу
пути трения пропорциональна удельной нагрузке р,
s
(2.3)
kp p
Мера
интенсивности
износа
рv
не
должна
превосходить
нормы,
определенной на практике (pv<С).
Энергетическая концепция износа состоит в следующем.
Для имеющихся закономерностей износа его величина представляется
интегральной функцией времени или пути трения
t
s
k p pds .
k p pvdt
0
(2.4)
0
В условиях кулонова трения, и в случае kр = const, износ пропорционален
работе сил трения W
kw W
kp
f
s
Fds .
W; W
0
Здесь сила трения F=f N = f p
нормального давления;
(2.5)
; где f – коэффициент трения, N – сила
- контурная площадь касания пар.
Работа сил трения W переходит в тепловую энергию трущихся пар
E и
окружающей среды Q
W=Q+ E.
Работа сил кулонова трения при гармонических колебаниях s == а sin t за
период колебаний Т == 2л/
определяется силой трения F и амплитудой
колебаний а
W= 4F а.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
(2.6)
Всего листов 301
Лист 181

182.

3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОДНОБОЛТОВЫХ ФПС
3.1. Исходные посылки для разработки методики
расчета ФПС
Исходными посылками для разработки методики расчета ФПС
являются
экспериментальные
исследования
одноболтовых
нахлесточных соединений [13], позволяющие вскрыть основные
особенности работы ФПС.
Для выявления этих особенностей в НИИ мостов в 1990-1991 гг.
были выполнены экспериментальные исследования деформирования
нахлесточных соединений такого типа. Анализ полученных диаграмм
деформирования позволил выделить для них 3 характерных стадии
работы, показанных на рис. 3.1.
На первой стадии нагрузка Т не превышает несущей способности
соединения [Т], рассчитанной как для обычного соединения на
фрикционных высокопрочных болтах.
На второй стадии Т > [Т] и происходит преодоление сил трения по
контактным плоскостям соединяемых элементов при сохраняющих
неподвижность шайбах высокопрочных болтов. При этом за счет
деформации болтов в них растет сила натяжения, и как следствие
растут силы трения по всем плоскостям контактов.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 182

183.

На третьей стадии происходит
срыв с места одной из шайб и
дальнейшее взаимное смещение
соединяемых
элементов.
процессе
В
подвижки
наблюдается интенсивный износ
во
всех
контактных
сопровождающийся
Рис.3.1. Характерная диаграмма деформирования
ФПС
1 – упругая работа ФПС;
2 – стадия проскальзывания листов ФПС при
заклиненных шайбах, характеризующаяся ростом
натяжения болта вследствие его изгибной деформации;
3 – стадия скольжения шайбы болта,
характеризующаяся интенсивным износом контактных
поверхностей.
парах,
падением
натяжения
болтов
и,
следствие,
снижение
как
несущей
способности соединения.
В
процессе
испытаний
наблюдались следующие случаи
выхода из строя ФПС:
• значительные взаимные перемещения соединяемых деталей, в
результате которых болт упирается в край овального отверстия и в
конечном итоге срезается;
• отрыв головки болта вследствие малоцикловой усталости;
• значительные пластические деформации болта, приводящие к
его
необратимому
удлинению
и
исключению
из
работы
при
“обратном ходе" элементов соединения;
• значительный износ контактных поверхностей, приводящий к
ослаблению болта и падению несущей способности ФПС.
Отмеченные
результаты
экспериментальных
исследований
представляют двоякий интерес для описания работы ФПС. С одной
стороны для расчета усилий и перемещений в элементах сооружений
с ФПС важно задать диаграмму деформирования соединения. С
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 183

184.

другой стороны необходимо определить возможность перехода ФПС в
предельное состояние.
Для
описания
диаграммы
деформирования
наиболее
существенным представляется факт интенсивного износа трущихся
элементов соединения, приводящий к падению сил натяжения болта
и несущей способности соединения. Этот эффект должен определять
работу как стыковых, так и нахлесточных ФПС. Для нахлесточных
ФПС важным является и дополнительный рост сил натяжения
вследствие деформации болта.
Для оценки возможности перехода соединения в предельное
состояние необходимы следующие проверки:
а) по предельному износу контактных поверхностей;
б) по прочности болта и соединяемых листов на смятие в случае
исчерпания зазора ФПС u0;
в) по несущей способности конструкции в случае удара в момент
закрытия зазора ФПС;
г) по прочности тела болта на разрыв в момент подвижки.
Если учесть известные результаты [11,20,21,26], показывающие,
что закрытие зазора приводит к недопустимому росту ускорений в
конструкции,
то
проверки
(б)
и
(в)
заменяются
проверкой,
ограничивающей перемещения ФПС и величиной фактического
зазора в соединении u0.
Решение вопроса об износе контактных поверхностей ФПС и
подвижке в соединении должно базироваться на задании диаграммы
деформирования
соединения,
представляющей
зависимость
его
несущей способности Т от подвижки в соединении s. Поэтому
получение зависимости Т(s) является основным для разработки
методов
расчета
ФПС
и
сооружений
с
такими
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
соединениями.
Всего листов 301
Лист 184

185.

Отмеченные особенности учитываются далее при изложении теории
работы ФПС.
3.2. Общее уравнение для определения несущей
способности ФПС
Для
построения
общего
уравнения
деформирования
ФПС
обратимся к более сложному случаю нахлесточного соединения,
характеризующегося трехстадийной диаграммой деформирования. В
случае стыкового соединения второй участок на диаграмме Т(s) будет
отсутствовать.
Первая стадия работы ФПС не отличается от работы обычных
фрикционных соединений. На второй и третьей стадиях работы
несущая способность соединения поменяется вследствие изменения
натяжения болта. В свою очередь натяжение болта определяется его
деформацией (на второй стадии деформирования нахлесточных
соединений) и износом трущихся поверхностей листов пакета при их
взаимном
смещении.
При
этом
для
теоретического
описания
диаграммы деформирования воспользуемся классической теорией
износа
[5,
14,
23],
согласно
которой
скорость
износа
V
пропорциональна силе нормального давления (натяжения болта) N:
V
(3.1)
K N,
где К— коэффициент износа.
В свою очередь силу натяжения болта N можно представить в
виде:
N
N0
здесь
a
N0 -
N1
N2
(3.2)
начальное -натяжение болта, а - жесткость болта;
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 185

186.

EF
l
a
N1
, где l - длина болта, ЕF - его погонная жесткость,
f(s)-
k
увеличение
натяжения
болта
вследствие
его
деформации;
( s ) - падение натяжения болта вследствие его пластических
N2
деформаций;
s - величина подвижки в соединении,
- износ в соединении.
Для стыковых соединений обе добавки N1
N2
0.
Если пренебречь изменением скорости подвижки, то скорость V
можно представить в виде:
V
d
dt
d ds
ds dt
V ср ,
(3.3)
где V ср — средняя скорость подвижки.
После подстановки (3.2) в (3.1) с учетом (3.3) получим уравнение:
k a
k
N0
к
f(s)
(3.4)
(s) ,
где k K / Vср .
Решение уравнения (3.4) можно представить в виде:
s
k N0 a
1
1 e
kas
e ka( s z ) k
k
f(z)
( z ) dz ,
0
или
s
k
N0 a
1
e
kas
k
k
f(z)
(z)
ekazdz
N0 a 1 .
(3.5)
0
3.3. Решение общего уравнения для стыковых ФПС
Для стыковых соединений общий интеграл (3.5) существенно
упрощается, так как в этом случае N1
функции
f(z)
и
( z ),
N2
0 , и обращаются в 0
входящие в (3.5). С учетом сказанного
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 186

187.

использование интеграла. (3.5) позволяет получить следующую
формулу для определения величины износа
1 e kas
:
(3.6)
k N0 a 1
Падение натяжения
N при этом составит:
1 e kas
N
а
(3.7)
k N0 ,
несущая
соединений
способность
определяется
по
формуле:
T
T0 f
T0
1
N
T0
1 e kas
f
1 e kas
k
k
a 1
N0
a 1 .
(3.8)
Рис.3.2.Падение несущей способности ФПС в
зависимости от величины подвижки для болта 24
мм при коэффициенте износа k=5 10-8Н-1 для
различной толщины листов пакета l
- l=20 мм;
- l=30 мм; - l=40 мм; - l=50 мм;
- l=60 мм; - l=70 мм; - l=40 мм
Как
видно
из
полученной
формулы относительная несущая
способность соединения КТ =Т/Т0
определяется
всего
двумя
параметрами - коэффициентом износа k и жесткостью болта на
растяжение а. Эти параметры могут быть заданы с достаточной
точностью и необходимые для этого данные имеются в справочной
литературе.
На рис. 3.2 приведены зависимости КТ(s) для болта диаметром 24
мм и коэффициента износа k~5×10-8 H-1 при различных значениях
толщины пакета l, определяющей жесткость болта а. При этом для
наглядности
соединения
начальному
несущая
Т
способность
отнесена
значению
графические
к
T0,
своему
т.е.
зависимости
представлены в безразмерной форме.
Рис.3.3. Падение несущей способности ФПС в
Выравнивающий
пояс,подвижки
с зафиксированными
запорными элементами в штоке
зависимости
от величины
для болта
-8 -1
24 мм при коэффициенте износа k=3 10 Н для
различной толщины листов пакета l
- l=20 мм; - l=30 мм; - l=40 мм;
- l=50 мм; - l=60 мм; - l=70 мм; - l=80 мм
Всего листов 301
Лист 187

188.

Как видно из рисунка, с ростом толщины пакета падает влияние
износа листов на несущую способность соединений. В целом падение
несущей
способности
соединений
реальных величинах подвижки s
весьма
существенно
и
при
2 3см составляет для стыковых
соединений 80-94%. Весьма существенно на характер падений
несущей способности соединения сказывается коэффициент износа k.
На рис.3.3 приведены зависимости несущей способности соединения
от величины подвижки s при k~3×10-8 H-1.
Исследования показывают, что при k > 2 10-7 Н-1 падение несущей
способности соединения превосходит 50%. Такое падение натяжения
должно приводить к существенному росту взаимных смещений
соединяемых деталей и это обстоятельство должно учитываться в
инженерных расчетах. Вместе с тем рассматриваемый эффект будет
приводить к снижению нагрузки, передаваемой соединением. Это
позволяет при использовании ФПС в качестве сейсмоизолирующего
элемента конструкции рассчитывать усилия в ней, моделируя ФПС
демпфером сухого трения.
3.4. Решение общего уравнения для нахлесточных ФПС
Для нахлесточных ФПС общее решение (3.5) определяется видом
функций f(s) и
>(s).Функция f(s) зависит от удлинения болта
вследствие искривления его оси. Если принять для искривленной оси
аппроксимацию в виде:
u( x )
s sin
x
,
2l
(3.9)
где x — расстояние от середины болта до рассматриваемой точки
(рис. 3.3), то длина искривленной оси стержня составит:
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 188

189.

1
2
L
du
dx
1
1
1
2
cos 2
8l 2
1
2
dx
1
2
1 s
1
2
s2 2
1
1
2
4l
cos
2
x
dx 1
2l
2l
2
dx
1
1
s2 2
8l 2
cos
x
dx
2l
2
s2 2
.
8l
2
Удлинение болта при этом определится по формуле:
s2 2
.
8l
l L l
(3.10)
Учитывая,
что
приближенность
представления
(3.9)
компенсируется коэффициентом k, который может быть определен из
экспериментальных данных, получим следующее представление для
f(s):
f(s)
s2
l
.
Для дальнейшего необходимо учесть, что деформирование тела
болта будет иметь место лишь до момента срыва его головки, т.е. при
s < s0. Для записи этого факта воспользуемся единичной функцией
Хевисайда :
f(s)
s2
( s s0 ).
l
Перейдем теперь к заданию функции
(3.11)
(s). При этом необходимо
учесть следующие ее свойства:
1. пластика проявляется лишь при превышении подвижкой s
некоторой величины Sпл, т.е. при Sпл<s<S0.
2. предельное натяжение стержня не превосходит усилия Nт, при
котором напряжения в стержне достигнут предела текучести,
т.е.:
lim ( N0
кf ( s )
( s )) 0 .
(3.12)
s
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 189

190.

Указанным условиям удовлетворяет функция
(s) следующего
вида:
(s)
N пл ) ( 1 e q( s Sпл ) )
N пл ( NТ
1
( s s0 )
(3.13)
( s S пл).
Подстановка выражений (3.11, 3.12) в интеграл (3.5) приводит к
следующим зависимостям износа листов пакета
от перемещения s:
при s<Sпл
N0
( 1 e k1as )
a
s
k 2
s
al
2
s
k1a
2
k1a
2
(3.14)
1 e k1as ,
при Sпл< s<S0
I
(s)
N
( Sпл ) k1( T 1 ek1a( S пл s )
k1a
NT N пл
k1 a
(3.15)
e ( S пл s ) e k1a( S пл s ) ),
при s<S0
II ( S )
0
(s)
Несущая
N ( S0 )
( 1 e k 2 a( s S0 ) ).
a
способность
(3.16)
соединения
определяется
при
этом
выражением:
T
T0
fv a
(3.17)
.
Здесь fv— коэффициент трения, зависящий в общем случае от
скорости
подвижки
v.
Ниже
мы
используем
наиболее
распространенную зависимость коэффициента трения от скорости,
записываемую в виде:
f
f0
,
1 kvV
(3.18)
где kv — постоянный коэффициент.
Предложенная
зависимость
содержит
9
неопределенных
параметров:
k1, k2, kv, S0, Sпл, q, f0, N0, и k0. Эти параметры должны
определяться из данных эксперимента.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 190

191.

В отличие от стыковых соединений в формуле (3.17) введено два
коэффициента
износа
-
на
втором
участке
диаграммы
деформирования износ определяется трением между листами пакета
и характеризуется коэффициентом износа k1, на третьем участке
износ определяется трением между шайбой болта и наружным
листом пакета; для его описания введен коэффициент износа k2.
На
рис.
3.4
приведен
пример
теоретической
диаграммы
деформирования при реальных значениях параметров k1 = 0.00001;
k2 =0.000016; kv = 0.15; S0 = 10 мм; Sпл = 4 мм; f0 = 0.3; N0 = 300 кН.
Как видно из рисунка, теоретическая диаграмма деформирования
соответствует описанным выше экспериментальным диаграммам.
Рис. 3.4
Теоретическая диаграмма деформирования ФПС
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 191

192.

26
4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ФПС
Для анализа работы ФПС и сооружений с такими соединениями необходимы
фактические
данные
о
параметрах
исследуемых
соединений.
Экспериментальные
исследования работы ФПС достаточно трудоемки, однако в 1980-85 гг. такие исследования
были начаты в НИИ мостов А.Ю.Симкиным [3,11]. В частности, были получены записи Т(s)
для нескольких одноболтовых и четырехболтовых соединений.
Для анализа поведения ФПС были испытаны соединения с болтами диаметром 22, 24,
27 и 48 мм. Принятые размеры образцов обусловлены тем, что диаметры 22, 24 и 27 мм
являются наиболее распространенными. Однако при этом в соединении необходимо
размещение слишком большого количества болтов, и соединение становится громоздким.
Для уменьшения числа болтов необходимо увеличение их диаметра. Поэтому было
рассмотрено ФПС с болтами наибольшего диаметра 48 мм. Общий вид образцов показан на
рис. 4.1.
Рис. 4.1 Общий вид образцов ПС с болтами
48 мм
Пластины ФПС были выполнены из толстолистовой стали марки 10ХСНД.
Высокопрочные болты были изготовлены тензометрическими из стали 40Х "селект" в
соответствии с требованиями [6]. Контактные поверхности пластин были обработаны
протекторной цинкосодержащей грунтовкой ВЖС-41 после дробеструйной очистки. Болты
были предварительно протарированы с помощью электронного пульта АИ-1 и при сборке
соединений натягивались по этому же пульту в соответствии с тарировочными
зависимостями ручным ключом на заданное усилие натяжения N0.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
4.
Лист 192

193.

АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ФПС
Для анализа работы ФПС и сооружений с такими соединениями
необходимы
соединений.
фактические
данные
Экспериментальные
о
параметрах
исследования
исследуемых
работы
ФПС
достаточно трудоемки, однако в 1980-85 гг. такие исследования были
начаты в НИИ мостов А.Ю.Симкиным [3,11]. В частности, были
получены
записи
Т(s)
для
нескольких
одноболтовых
и
четырехболтовых соединений.
Для анализа поведения ФПС были испытаны соединения с
болтами диаметром 22, 24, 27 и 48 мм. Принятые размеры образцов
обусловлены тем, что диаметры 22, 24 и 27 мм являются наиболее
Рис. 4.1 Общий вид образцов ПС с болтами 48
ммпри этом в соединении необходимо
распространенными. Однако
размещение слишком большого количества болтов, и соединение
становится громоздким. Для уменьшения числа болтов необходимо
увеличение их диаметра. Поэтому было рассмотрено ФПС с болтами
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 193

194.

наибольшего диаметра 48 мм. Общий вид образцов показан на рис.
4.1.
Пластины ФПС были выполнены из толстолистовой стали марки
10ХСНД.
Высокопрочные
тензометрическими
требованиями
из
[6].
стали
болты
40Х
Контактные
были
"селект"
в
поверхности
изготовлены
соответствии
пластин
с
были
обработаны протекторной цинкосодержащей грунтовкой ВЖС-41
после
дробеструйной
очистки.
Болты
были
предварительно
протарированы с помощью электронного пульта АИ-1 и при сборке
соединений натягивались по этому же пульту в соответствии с
тарировочными зависимостями ручным ключом на заданное усилие
натяжения N0.
Испытания проводились на пульсаторах в НИИ мостов и на
универсальном динамическом стенде УДС-100 экспериментальной
базы ЛВВИСКУ. В испытаниях на стенде импульсная нагрузка на ФПС
обеспечивалась путем удара движущейся массы М через резиновую
прокладку в рабочую тележку, связанную с ФПС жесткой тягой.
Масса и скорость тележки, а также жесткость прокладки подбирались
таким образом, чтобы при неподвижной рабочей тележке получился
импульс силы с участком, на котором сила сохраняет постоянное
значение, длительностью около 150 мс. Амплитудное значение
импульса силы подбиралось из условия некоторого превышения
несущей способности ФПС. Каждый образец доводился до реализации
полного смещения по овальному отверстию.
Во
время
испытаний
на
стенде
и
пресс-пульсаторах
контролировались следующие параметры:
• величина динамической продольной силы в пакете ФПС;
• взаимное смещение пластин ФПС;
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 194

195.

• абсолютные скорости сдвига пластин ФПС;
• ускорение движения пластин ФПС и ударные массы (для
испытаний на стенде).
После
каждого
нагружения
проводился
замер
напряжения
высокопрочного болта.
Из полученных в результате замеров данных наибольший интерес
представляют для нас зависимости продольной силы, передаваемой
на соединение (несущей способности ФПС), от величины подвижки S.
Эти зависимости могут быть получены теоретически по формулам,
приведенным выше в разделе 3. На рисунках 4.2 - 4.3 приведено
графическое
Рис. 4.2, 4.3 Экспериментальные диаграммы деформирования
ФПС для болтов 22 мм и 24 мм.
представление полученных диаграмм деформирования ФПС. Из
рисунков видно, что характер зависимостей Т(s) соответствует в
целом принятым гипотезам и результатам теоретических построений
предыдущего раздела. В частности, четко проявляются три участка
деформирования
соединения,
соединения:
после
до
проскальзывания
проскальзывания
листов
пакета
элементов
и
после
проскальзывания шайбы относительно наружного листа пакета.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 195

196.

Вместе
с
тем,
необходимо
отметить
существенный
разброс
полученных диаграмм. Это связано, по-видимому, с тем, что в
проведенных испытаниях принят наиболее простой приемлемый
способ обработки листов пакета. Несмотря на наличие существенного
разброса,
полученные
диаграммы
оказались
пригодными
для
дальнейшей обработки.
В результате предварительной обработки экспериментальных
данных построены диаграммы деформирования нахлесточных ФПС. В
соответствии с ранее изложенными теоретическими разработками
эти диаграммы должны описываться уравнениями вида (3.14). В
указанные уравнения входят 9 параметров:
N0— начальное натяжение; f0 — коэффициент трения покоя;
k0
—
коэффициент,
определяющий
влияние
скорости
на
коэффициент трения скольжения;
k1— коэффициент износа по контакту трущихся листов пакета;
k2— коэффициент износа по контакту листа и шайбы;
Sпл
—
предельное
смещение,
при
котором
возникают
пластические деформации в теле болта;
S0— предельное смещение, при котором возникает срыв шайбы
болта относительно листа пакета;
к — коэффициент, характеризующий увеличение натяжения
болта вследствие геометрической нелинейности его работы;
q — коэффициент, характеризующий уменьшение натяжения
болта вследствие его пластической работы.
Обработка
экспериментальных
данных
заключалась
в
определении этих 9 параметров. При этом параметры варьировались
на сетке их возможных значений. Для каждой девятки значений
параметров по методу наименьших квадратов вычислялась величина
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 196

197.

невязки
между
деформирования,
расчетной
причем
и
экспериментальной
невязка
диаграммами
суммировалась
по
точкам
цифровки экспериментальной диаграммы.
Для поиска искомых значений параметров для болтов диаметром
24 мм последние варьировались в следующих пределах:
k1, k2— от 0.000001 до 0.00001 с шагом 0.000001 Н; kv— от 0 до 1 с
шагом 0.1 с/мм;
S0 — от величины Sпл до 25 с шагом 1 мм; Sпл — от 1 до 10 с шагом
1 мм;
q— от 0.1 до 1 с шагом 0.1 мм~1; f0— от 0.1 до 0.5 с шагом 0.05;
N0— от 30 до 60 с шагом 5 кН; к — от 0.1 до 1 с шагом 0.1;
Н
а рис.
4.4 и
4.5
приве
дены
харак
терн
Рис. 4.5
Рис.4.4
ые
диаграммы деформирования ФПС, полученные экспериментально и
соответствующие
им
теоретические
диаграммы.
Сопоставление
расчетных и натурных данных указывают на то, что подбором
параметров ФПС удается добиться хорошего совпадения натурных и
расчетных диаграмм деформирования ФПС. Расхождение диаграмм
на конечном их участке обусловлено резким падением скорости
подвижки
перед
остановкой,
не
учитываемым
в
рамках
предложенной теории расчета ФПС. Для болтов диаметром 24 мм
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 197

198.

было обработано 8 экспериментальных диаграмм деформирования.
Результаты определения параметров соединения для каждой из
подвижек приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Результаты определения параметров ФПС
параметры k1106, k2
k,
S0, SПЛ
q,
f0 N0, к
1
6
-1
N подвижки кН10 , с/мм мм мм мм
кН
1
кН1
11
32
0.25 11
9 0.0000 0.34 105 260
2
8
15
0,24 8
7 0.0004
0.36 152 90
1
3
12
27
0.44 13.5 11.2 0.0001
0.39 125 230
4
4
7
14
0.42 14.6 12 0.0001
0.29 193 130
2
5
14
35
0.1
8 4.2 0.0006
0.3 370 310
1
6
6
11
0.2 12
9 0.0000 0.3 120 100
7
8
20
0.2 19 16 0.0000
0.3 106 130
2
8
8
15
0.3
9 2.5 0.0002
0.35
154 75
1
8
Приведенные в таблице 4.1 результаты вычислений параметров
соединения
были
статистически
обработаны
и
получены
математические ожидания и среднеквадратичные отклонения для
каждого из параметров. Их значения приведены в таблице 4.2. Как
видно
из
приведенной
таблицы,
значения
параметров
характеризуются значительным разбросом. Этот факт затрудняет
применение
одноболтовых
ФПС
с
поверхности (обжиг листов пакета).
одноболтовых
к
многоболтовым
рассмотренной
обработкой
Вместе с тем, переход от
соединениям
должен
снижать
разброс в параметрах диаграммы деформирования.
Таблица. 4.2.
Результаты статистической обработки значений параметров ФПС
Значения параметров
Параметры
математическо среднеквадратичн
соединени
е
ое
я
ожидание
отклонение
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 198

199.

k1 106, КН-1
k2 106, кН-1
kv с/мм
S0, мм
Sпл , мм
q, мм-1
f0
Nо,кН
9.25
21.13
0.269
11.89
8.86
0.00019
0.329
165.6
165.6
2.76
9.06
0.115
3.78
4.32
0.00022
0.036
87.7
88.38
5. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ДИАГРАММЫ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ МНОГОБОЛТОВЫХ
ФРИКЦИОННО-ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ФПС)
5.1. Общие положения методики расчета
многоболтовых ФПС
Имеющиеся теоретические и экспериментальные исследования
одноболтовых ФПС позволяют перейти к анализу многоболтовых
соединений. Для упрощения задачи примем широко используемое в
исследованиях фрикционных болтовых соединений предположение о
том, что болты в соединении работают независимо. В этом случае
математическое ожидание несущей способности T и дисперсию DT
(или среднеквадратическое отклонение
T( s )
T
) можно записать в виде:
T ( s , 1 , 2 ,... k ) p1( 1 ) p2 ( 2 )...pk ( k )d 1d 2 ...d k
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
(5.1)
Всего листов 301
Лист 199

200.

T )2 p1 p2 ...pk d 1d 2 ...d k
(T
DT
(5.2)
... T 2 p1 p2 ...pk d 1d 2 ...d k
T
T
2
(5.3)
DT
В приведенных формулах:
T ( s , 1 , 2 ,... k ) - найденная выше зависимость несущей способности
T от подвижки s и параметров соединения
качестве параметров
i;
в нашем случае в
выступают коэффициент износа k, смещение
при срыве соединения S0 и др.
pi(ai) — функция плотности распределения i-го параметра; по
имеющимся данным нам известны лишь среднее значение
и их
i
стандарт (дисперсия).
Для дальнейших исследований приняты два возможных закона
распределения
возможном
параметров
диапазоне
ФПС:
равномерное
в
параметров
min
изменения
некотором
i
max
и
нормальное. Если учесть, что в предыдущих исследованиях получены
величины
математических
ожиданий
i
и
стандарта
i,
то
соответствующие функции плотности распределения записываются в
виде:
а) для равномерного распределения
pi
1
при
2 i 3
3
3
(5.4)
и pi = 0 в остальных случаях;
б) для нормального распределения
pi
1
i 2
e
i ai
2 i2
2
.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
(5.5)
Всего листов 301
Лист 200

201.

Результаты расчетного определения зависимостей T(s) и
(s) при
двух законах распределения сопоставляются между собой, а также с
данными натурных испытаний двух, четырех, и восьми болтовых
ФПС.
5.2. Построение уравнений деформирования стыковых
многоболтовых ФПС
Для
вычисления
несущей
способности
соединения
сначала
рассматривается более простое соединение встык. Такое соединение
характеризуется всего двумя параметрами - начальной несущей
способностью Т0 и коэффициентом износа k. При этом несущая
способность одноболтового соединения описывается уравнением:
T=Toe-kas .
(5.6)
В случае равномерного распределения математическое ожидание
несущей способности соединения из п болтов составит:
T0
T
T
3
n
k
T
3
T
3
e kas
T
T0
T
3
k
dk
dT
2 k 3
2 T 3
(5.7)
sh( sa k 3 )
nT0 e kas
.
sa k
При
нормальном
законе
распределения
математическое
ожидание несущей способности соединения из п болтов определится
следующим образом:
( k k )2
( T T )2
T
1
T e kas
n
T
2
e
2 T2
1
k
2
e
2 k2
( k k )2
( T T )2
1
n
T
2
Te
2 T2
dkdT
1
dT
k
2
e kase
2 k2
dk .
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 201

202.

Если
учесть,
что
математическим
для
любой
ожиданием
случайной
функцией
x
величины
распределения
с
x
р(х}
выполняется соотношение:
x
x p( x ) dx ,
то первая скобка. в описанном выражении для вычисления
несущей
способности
Т
соединения
равна
математическому
ожиданию начальной несущей способности Т0. При этом:
T
kas
1
nT0
2 k2
e
2
k
( k k )2
dk .
Выделяя в показателе степени полученного выражения полный
квадрат, получим:
T
1
nT0
e
k 2
as k2
as k
1
nT0
k
2
k k as k2
2 k2
2
e
e
2
as k
as k2
2
dk
k k as k2
2 k2
2
dk .
Подынтегральный член в полученном выражении с учетом
1
множителя
k
2
представляет не что иное, как функцию плотности
нормального распределения с математическим ожиданием k as
среднеквадратичным отклонением
k
2
k
. По этой причине интеграл в
полученном выражении тождественно равен 1
и выражение для
несущей способности соединения принимает окончательный вид:
ask
T
nT0 e
a 2 s 2 k2
2
и
.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
(5.8)
Всего листов 301
Лист 202

203.

Соответствующие принятым законам распределения дисперсии
составляют:
для равномерного закона распределения
D
2
nT0 e 2 ask
1
2
T
2
T0
где F ( x ) shx ; x sa
x
F( 2 x )
k
(5.9)
F ( x )2 ,
3
для нормального закона распределения
D n T0
где A1
2
2
T
( A1 ) e A1
1
T0
2
1 A
e 1
2
2
( A)
(5.10)
,
2as( k2 as k ).
Представляет интерес сопоставить полученные зависимости с
аналогичными
зависимостями,
выведенными
выше
для
одноболтовых соединений.
Рассмотрим,
прежде
всего,
характер
изменения
несущей
способности ФПС по мере увеличения подвижки s и коэффициента
износа
k
для
случая
использования
равномерного
закона
распределения в соответствии с формулой (5.4). Для этого введем по
аналогии с (5.4) безразмерные характеристики изменения несущей
способности:
относительное падение несущей способности
1
kas
T
nT0
e
sh( x )
x .
(5.11)
коэффициент перехода от одноболтового к многоболтовому
соединению
T
1
nT0 e
kas
sh( x )
.
x
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
(5.12)
Всего листов 301
Лист 203

204.

Наконец
отклонения
1
для
с
относительной
величины
среднеквадратичного
с использованием формулы (5.9) нетрудно получить
1
kas n
nT0 e
1
2
T
2
T0
sh 2 x
2x
shx
x
2
(5.13)
.
Аналогичные зависимости получаются и для случая нормального
распределения:
2
1 A
e 1
2
2
1
e
2
2
1
n
( A) ,
2 2
k s kas
2
1
1
2
T
2
T0
1
(5.14)
( A) ,
( A1 ) e A1
(5.15)
1 A
e 1
2
2
( A)
(5.16)
,
где
A
2 2
ks
2
2 s ka ,
A1
2 As( k2 sa
k ),
( A)
2
A
2
e z dz .
0
На рис. 5.1 - 5.2 приведены зависимости
i
и
i от
величины
подвижки s. Кривые построены при тех же значениях переменных,
что использовались нами ранее при построении зависимости T/T0 для
одноболтового соединения. Как видно из рисунков, зависимости
i
( k , s ) аналогичны
зависимостям,
полученным
для
одноболтовых
соединений, но характеризуются большей плавностью, что должно
благоприятно сказываться на работе соединения и конструкции в
целом.
Особый интерес представляет с нашей точки зрения зависимость коэффициента перехода
i
( k , a , s ) . По своему смыслу математическое ожидание несущей способности многоболтового
соединения T получается из несущей способности одноболтового соединения Т1 умножением на ,
т.е.:
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 204

205.

T
(5.17)
T1
Согласно (5.12) lim x
. В частности,
1
1
при неограниченном увеличении
математического ожидания коэффициента износа k или смещения s. Более того, при выполнении
условия
k
3
(5.18)
будет иметь место неограниченный рост несущей способности ФПС с увеличением подвижки s,
k
что противоречит смыслу задачи.
Полученный результат ограничивает возможность применения равномерного распределения
условием (5.18).
Что касается нормального распределения, то возможность его применения определяется
пределом:
lim
s
2
1
lim e( kas
2s
A)
1
( A) .
Для анализа этого предела учтем известное в теории вероятности соотношение:
lim 1
x
x
1
lim
e
x
2
x2
2
1
.
x
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 205

206.

1=
а)
2=Т/nT0
S, мм
Подвижка S, мм
Рис.5.1. Графики зависимости расчетного снижения несущей способности ФПС от величины
подвижки в соединении при различной толщине пакета листов l
а) при использовании равномерного закона распределения параметров ФПС
б) при использовании нормального закона распределения параметров ФПС
● - l=20мм; ▼ - l=30мм; □ - l=40мм; - l=50мм; - l=60мм; ○ - l=70мм; - l=80мм;
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 206

207.

1
а)
S, мм
Коэффициент перехода
2
б)
Подвижка S, мм
Рис.5.2. Графики зависимости коэффициента перехода от одноболтового к многоболтовому ФПС
от величины подвижки в соединении при различной толщине пакета листов l
а) при использовании равномерного закона распределения параметров ФПС
б) при использовании нормального закона распределения параметров ФПС
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 207

208.

● - l=20мм; - l=30мм; □ - l=40мм; - l=50мм; - l=60мм; ○ - l=70мм;
С учетом сказанного получим:
lim
s
2
1
lim e kas
s
2
A
1
e
2
A2
2
1
A
- l=80мм
0.
(5.19)
Предел (5.19) указывает на возможность применения нормального закона распределения при
любых соотношениях k и k.
Результаты обработки экспериментальных исследований, выполненные ранее, показывают, что
разброс значений несущей способности ФПС для случая обработки поверхностей соединяемых
листов путем нанесения грунтовки ВЖС достаточно велик и достигает 50%. Однако даже в этом
случае применение ФПС вполне приемлемо, если перейти от одноболтовых к многоболтовым
соединениям. Как следует из полученных формул (5.13, 5.16), для среднеквадратичного отклонения
1
последнее убывает пропорционально корню из числа болтов.
На рисунке 5.3 приведена
зависимость относительной величины среднеквадратичного отклонения
1
от безразмерного
параметра х для безразмерной подвижки 2-х, 4-х, 9-ти и 16-ти болтового соединений. Значения
T
и
T0 приняты в соответствии с данными выполненных экспериментальных исследований. Как видно из
графика, уже для 9-ти болтового соединения разброс значений несущей способности Т не
превосходит 25%, что следует считать вполне приемлемым.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 208

209.

Рис.5.3. Зависимость относительного разброса несущей
способности ФПС от величины подвижки при различном
числе болтов n
5.3. Построение уравнений деформирования
нахлесточных многоболтовых соединений
Распространение использованного выше подхода на расчет нахлесточных соединений
достаточно громоздко из-за большого количества случайных параметров, определяющих работу
соединения. Однако с практической точки зрения представляется важным учесть лишь
максимальную силу трения Тmax, смещение при срыве соединения S0 и коэффициент износа k. При
этом диаграмма деформирования соединения между точками (0,Т0) и (S0, Tmax) аппроксимируется
линейной зависимостью. Для учета излома графика T(S) в точке S0 введена функция
S , S0
1 при 0
S
0 при S
S0
:
S0
(5.20)
При этом диаграмма нагружения ФПС описывается уравнением:
T ( S ) T1( S , S0 ,T0 ,Tmax ) ( S , S0 ) T2 ( S ,Tmax ,k ,S0 ) 1
где T1( S ) T0
( Tmax
T0 )
S
,
S0
( S , S0 ) ,
(5.21)
T2 ( S ) Tmax e ka( S S0 ) .
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 209

210.

Математическое ожидание несущей способности нахлесточного соединения из n болтов
определяется следующим интегралом:
T
n
T ( S ) p( k ) p( S0 ) p( Tmax ) dk dS0 dT0 dTmax
n I1
I2
(5.22)
k S0 T0 Tmax
Обратимся сначала к вычислению первого интеграла. После подстановки в (5.22)
представления для Т1 согласно (5.20) интеграл I1 может быть представлен в виде суммы трех
интегралов:
I1
T0
( Tm ax T0 )
S0 T0 Tmax
dS 0 dT0 dTm ax
I 1,1
I 1,2
s
S0
s , S 0 p( S 0 ) p( T0 ) p( Tm ax )
I 1,3
(5.23)
где
I1,1
T0 p( T0 ) ( s , S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax )dTmax dS0 dT0
S0 T0 Tmax
T0 p( T0 )dT0
T0
s , S0 p( S0 )dS0
S0
Tmax p( Tmax )dTmax
Tmax
Если учесть, что для любой случайной величины x выполняются соотношения:
xp( x )dx
p( x )dx
x,
и
1
то получим
I 1,1 T
( s ,S0 )p( S0 ) dS0 .
S0
Аналогично
I1,2
Tmax
S0 T0 Tmax
T max
S0
( s , S0 )
p( S0 ) dS0 .
S0
I1,3
T0
S0 T0 Tmax
T0
S0
s
( s , S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax ) dS0 dT0 dTmax
S0
s
( s , S0 )p( S0 ) p( T0 ) p( Tmax ) dS0 dT0 dTmax
S0
( s , S0 )
p( S0 ) dS0 .
S0
Если ввести функции
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 210

211.

1( s )
( s , S0 ) p( S0 ) dS0
(5.24)
и
( s , S0 )
p( S0 ) dS0 ,
S0
1( s )
(5.25)
то интеграл I1 можно представить в виде:
I1 T 1( s ) ( T max
(5.26)
T 0 )s 2 ( s ).
Если учесть, что на первом участке s < S0, то с учетом (5.20) формулы (5.24) и (5.25) упростятся
и примут вид:
1( s )
p( S0 )dS0
(5.27)
s
2( s )
s
p( S0 )
dS0 .
S0
(5.28)
Для нормального распределения p(S0) функция
функция
1
1 erf ( s ) , а
записывается в виде:
( S0 S 0 ) 2
2 s2
e
2
s
(5.29)
dS0 .
S0
Для равномерного распределения функции
1
и
2
могут быть
представлены аналитически:
1 при s
1
S0
S0
s при S 0
s 3
0 при s
1
2 s 3
1
2
ln
ln
s 3
S0
s 3
S0
s 3
2 s 3
0 при s
s 3
s
S0
S0
(5.30)
s 3
s 3.
S0
S0
s 3 s
при s
при S 0
S0
s 3
s 3 s
S0
s 3
(5.31)
s 3
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 211

212.

Аналитическое
представление
для
интеграла
(5.23)
весьма
сложно. Для большинства видов распределений его целесообразно
табулировать; для равномерного распределения интегралы I1 и I2
представляются в замкнутой форме:
T0
I1
( T max
1
2 s 3
T0 )
T 0 S0
S
2 s 3
s
3
при
0 при
S
0 при S
I2
Tm
2 s 3
S0
S0
s
ln
S0
s
3
S0
s
3
S ln
S0
S0
s
при
3
s
3
s
S
S
S0
( T max
S0
s
T 0 )S ln
3
S0
s
s
причем F ( x ) Ei ax( k
(5.32)
3
s
3
s 3
F( S ) F( s 3 )
3
при S
k
3)
S0
(5.33)
s 3,
Ei ax( k
k
3 ) . В формулах (5.32, 5.33)
Ei - интегральная показательная функция.
Полученные
экспериментальных
формулы
исследований
подтверждены
многоболтовых
результатами
соединений
и
рекомендуются к использованию при проектировании сейсмостойких
конструкций с ФПС.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 212

213.

42
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФПС И СООРУЖЕНИЙ С
ТАКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Технология изготовления ФПС включает выбор материала элементов соединения,
подготовку контактных поверхностей, транспортировку и хранение деталей, сборку
соединений. Эти вопросы освещены ниже.
6.1. Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий
контактных поверхностей стальных деталей ФПС
и опорных поверхностей шайб
Для ФПС следует применять высокопрочные болты по ГОСТ 553-77, гайки по ГОСТ
22354-74, шайбы по ГОСТ 22355-75 с обработкой опорной поверхности по указаниям
раздела 6.4 настоящего пособия. Основные размеры в мм болтов, гаек и шайб и расчетные
площади поперечных сечений в мм2 приведены в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Номиналь
Расчетная
Высота
Высота
ный
площадь
головки
гайки
12
15
диаметр по сечения
телу по резьбе
по
болта
16
201
157
Размер
Диаметр
Размеры шайб
Толщина
Диаметр
под ключ опис.окр.
внутр.
нар.
гайки
27
29,9
4
18
37
18
255
192
13
16
30
33,3
4
20
39
20
314
245
14
18
32
35,0
4
22
44
22
380
303
15
19
36
39,6
6
24
50
24
453
352
17
22
41
45,2
6
26
56
27
573
459
19
24
46
50,9
6
30
66
30
707
560
19
24
46
50,9
6
30
66
36
1018
816
23
29
55
60,8
6
39
78
42
1386
1120
26
34
65
72,1
8
45
90
48
1810
1472
30
38
75
83,4
8
52
100
Полная длина болтов в случае использования шайб по ГОС 22355-75 назначается в
соответствии с данными табл.6.2.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
6.
Всего листов 301
Лист 213

214.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФПС И
СООРУЖЕНИЙ С ТАКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Технология
элементов
изготовления
соединения,
транспортировку
и
ФПС
включает
подготовку
хранение
выбор
контактных
деталей,
сборку
материала
поверхностей,
соединений.
Эти
вопросы освещены ниже.
6.1.
Материалы болтов, гаек, шайб и покрытий
контактных поверхностей стальных деталей ФПС и
опорных поверхностей шайб
Для ФПС следует применять высокопрочные болты по ГОСТ 55377, гайки по ГОСТ 22354-74, шайбы по ГОСТ 22355-75 с обработкой
опорной поверхности по указаниям раздела 6.4 настоящего пособия.
Основные размеры в мм болтов, гаек и шайб и расчетные площади
поперечных сечений в мм2 приведены в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Номина Расчетная
льный
диаметр
болта
Высота Высот Разме Диамет
площадь головк
сечения
и
а
р под
р
Размеры шайб
Диаметр
внут нар.
на
Толщи
гайки ключ опис.ок
по
р.
р. гайки
по телу по
16
201 резьбе
157
12
15
27
29,9
4
18
37
18
255 192
13
16
30
33,3
4
20
39
20
314 245
14
18
32
35,0
4
22
44
22
380 303
15
19
36
39,6
6
24
50
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 214

215.

24
453 352
17
22
41
45,2
6
26
56
27
573 459
19
24
46
50,9
6
30
66
30
707 560
19
24
46
50,9
6
30
66
36
1018 816
23
29
55
60,8
6
39
78
42
1386 1120
26
34
65
72,1
8
45
90
48
1810 1472
30
38
75
83,4
8
52
100
Полная длина болтов в случае использования шайб по ГОС 2235575 назначается в соответствии с данными табл.6.2.
Таблица 6.2.
Номинальна Длина резьбы 10 при номинальном диаметре
16 18 20 22 24 27 30 36 42 48
я
длина резьбы d
40
*
45
38 *
стержня
50
38 42 *
55
38 42 46 *
60
38 42 46 50 *
65
38 42 46 50 54
70
38 42 46 50 54 60
75
38 42 46 50 54 60 66
80
38 42 46 50 54 60 66
85
38 42 46 50 54 60 66
90
38 42 46 50 54 60 66 78
95
38 42 46 50 54 60 66 78
100
38 42 46 50 54 60 66 78
105
38 42 46 50 54 60 66 78 90
110
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
115
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
120
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
125
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
130
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
140
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
150
38 42 46 50 54 60 66 78 90 102
160,
170,
190,
200, 44 48 52 56 60 66 72 84 96 108
180
240,260,280,
220
Примечание:
знаком * отмечены болты с резьбой по всей длине стержня.
300
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 215

216.

Для консервации контактных поверхностей стальных деталей
следует применять фрикционный грунт ВЖС 83-02-87 по ТУ. Для
нанесения на опорные поверхности шайб методом плазменного
напыления антифрикционного покрытия следует применять в
качестве материала подложки интерметаллид ПН851015 по ТУ14-1-3282-81, для несущей структуры - оловянистую бронзу
БРОФ10-8 по ГОСТ, для рабочего тела - припой ПОС-60 по ГОСТ.
Примечание: Приведенные данные действительны при сроке
хранения несобранных конструкций до 1 года.
6.2. Конструктивные требования к соединениям
В
конструкциях
соединений
должна
быть
обеспечена
возможность свободной постановки болтов, закручивания гаек и
плотного
стягивания
постановки
с
пакета
болтами
применением
во
всех
местах
динамометрических
их
ключей
и
гайковертов.
Номинальные
диаметры
круглых
и
ширина
овальных
отверстий в элементах для пропуска высокопрочных болтов
принимаются по табл.6.3.
Таблица 6.3.
Номинальный диаметр болта в мм.
16 18 20 22 24 27 30 36 42 48
соединений
Определяющи 17 19 21 23 25 28 32 37 44 50
Группа
х геометрию
Не
20
23
25
28
30
33
36
40
45
52
определяющи
Длины овальных
х геометрию
отверстий
в
элементах
для
пропуска
высокопрочных болтов назначают по результатам вычисления
максимальных абсолютных смещений соединяемых деталей для
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 216

217.

каждого ФПС по результатам предварительных расчетов при
обеспечении
несоприкосновения
болтов
о
края
овальных
отверстий, и назначают на 5 мм больше для каждого возможного
направления смещения.
ФПС следует проектировать возможно более компактными.
Овальные отверстия одной детали пакета ФПС могут быть не
сонаправлены.
Размещение болтов в овальных отверстиях при сборке ФПС
устанавливают
с
учетом
назначения
ФПС
и
направления
смещений соединяемых элементов.
При необходимости в пределах одного овального отверстия
может быть размещено более одного болта.
Все
контактные
поверхности
деталей
ФПС,
являющиеся
внутренними для ФПС, должны быть обработаны грунтовкой
ВЖС 83-02-87 после дробеструйной (пескоструйной) очистки.
Не допускается осуществлять подготовку тех поверхностей
деталей ФПС, которые являются внешними поверхностями ФПС.
Диаметр болтов ФПС следует принимать не менее 0,4 от
толщины соединяемых пакета соединяемых деталей.
Во всех случаях несущая способность основных элементов
конструкции, включающей ФПС, должна быть не менее чем на
25%
больше
несущей
способности
ФПС
на
фрикционно-
неподвижной стадии работы ФПС.
Минимально
допустимое
расстояние
от
края
овального
отверстия до края детали должно составлять:
- вдоль направления смещения >= 50 мм.
- поперек направления смещения >= 100 мм.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 217

218.

В соединениях прокатных профилей с непараллельными
поверхностями
полок
или
при
наличии
непараллельности
наружных плоскостей ФПС должны применяться клиновидные
шайбы, предотвращающие перекос гаек и деформацию резьбы.
Конструкции
ФПС
и
конструкции,
обеспечивающие
соединение ФПС с основными элементами сооружения, должны
допускать
возможность
ведения
последовательного
не
нарушающего связности сооружения ремонта ФПС.
6.3. Подготовка контактных поверхностей элементов
и методы контроля.
Рабочие контактные поверхности элементов и деталей ФПС
должны быть подготовлены посредством либо пескоструйной
очистки
в
соответствии
с
указаниями
ВСН
163-76,
либо
дробеструйной очистки в соответствии с указаниями.
Перед обработкой с контактных поверхностей должны быть
удалены заусенцы, а также другие дефекты, препятствующие
плотному прилеганию элементов и деталей ФПС.
Очистка должна производиться в очистных камерах или под
навесом,
или
на
открытой
площадке
при
отсутствии
атмосферных осадков.
Шероховатость поверхности очищенного металла должна
находиться в пределах 25-50 мкм.
На очищенной поверхности не должно быть пятен масел,
воды и других загрязнений.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 218

219.

Очищенные
контактные
соответствовать
первой
поверхности
степени
должны
удаления
окислов
и
обезжиривания по ГОСТ 9022-74.
Оценка
шероховатости
контактных
поверхностей
производится визуально сравнением с эталоном или другими
апробированными способами оценки шероховатости.
Контроль степени очистки может осуществляться внешним
осмотром поверхности при помощи лупы с увеличением не менее
6-ти кратного. Окалина, ржавчина и другие загрязнения на
очищенной поверхности при этом не должны быть обнаружены.
Контроль
степени
обезжиривания
осуществляется
следующим образом: на очищенную поверхность наносят 2-3
капли бензина и выдерживают не менее 15 секунд. К этому
участку поверхности прижимают кусок чистой фильтровальной
бумаги и держат до полного впитывания бензина. На другой
кусок фильтровальной бумаги наносят 2-3 капли бензина. Оба
куска выдерживают до полного испарения бензина. При дневном
освещении
сравнивают
фильтровальной
внешний
бумаги.
Оценку
вид
обоих
степени
кусков
обезжиривания
определяют по наличию или отсутствию масляного пятна на
фильтровальной бумаге.
Длительность
перерыва
между
пескоструйной
очисткой
поверхности и ее консервацией не должна превышать 3 часов.
Загрязнения, обнаруженные на очищенных поверхностях, перед
нанесением консервирующей грунтовки ВЖС 83-02-87 должны
быть
удалены
жидким
калиевым
стеклом
или
повторной
очисткой. Результаты проверки качества очистки заносят в
журнал.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 219

220.

6.4. Приготовление и нанесение протекторной
грунтовки ВЖС 83-02-87. Требования к
загрунтованной поверхности. Методы контроля
Протекторная грунтовка ВЖС 83-02-87 представляет собой
двуупаковочный
лакокрасочный
материал,
состоящий
из
алюмоцинкового сплава в виде пигментной пасты, взятой в
количестве 66,7% по весу, и связующего в виде жидкого
калиевого стекла плотностью 1,25, взятого в количестве 33,3%
по весу.
Каждая
партия
документации
поступившие
материалов
на
соответствие
без
должна
ТУ.
быть
проверена
Применять
документации
по
материалы,
завода-изготовителя,
запрещается.
Перед смешиванием составляющих протекторную грунтовку
ингредиентов
следует
довести
жидкое
калиевое
стекло
до
необходимой плотности 1,25 добавлением воды.
Для приготовления грунтовки ВЖС 83-02-87 пигментная
часть и связующее тщательно перемешиваются и доводятся до
рабочей вязкости 17-19 сек. при 18-20°С добавлением воды.
Рабочая вязкость грунтовки определяется вискозиметром ВЗ4 (ГОСТ 9070-59) по методике ГОСТ 17537-72.
Перед
и
во
время
нанесения
следует
перемешивать
приготовленную грунтовку до полного поднятия осадка.
Грунтовка
ВЖС
83-02-87
сохраняет
малярные
свойства
(жизнеспособность) в течение 48 часов.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 220

221.

Грунтовка ВЖС 83-02-87 наносится под навесом или в
помещении. При отсутствии атмосферных осадков нанесение
грунтовки можно производить на открытых площадках.
Температура воздуха при произведении работ по нанесению
грунтовки ВЖС 83-02-87 должна быть не ниже +5°С.
Грунтовка
ВЖС
83-02-87
может
наноситься
методами
пневматического распыления, окраски кистью, окраски терками.
Предпочтение следует отдавать пневматическому распылению.
Грунтовка ВЖС 83-02-87 наносится за два раза по взаимно
перпендикулярным
направлениям
с
промежуточной
сушкой
между слоями не менее 2 часов при температуре +18-20°С.
Наносить грунтовку следует равномерным сплошным слоем,
добиваясь окончательной толщины нанесенного покрытия 90110 мкм. Время нанесения покрытия при естественной сушке при
температуре воздуха 18-20
С составляет 24 часа с момента
нанесения последнего слоя.
Сушка загрунтованных элементов и деталей во избежание
попадания
атмосферных
осадков
и
других
загрязнений
на
невысохшую поверхность должна проводится под навесом.
Потеки, пузыри, морщины, сорность, не прокрашенные места
и другие дефекты не допускаются. Высохшая грунтовка должна
иметь серый матовый цвет, хорошее сцепление (адгезию) с
металлом и не должна давать отлипа.
Контроль
толщины
покрытия
осуществляется
магнитным
толщиномером ИТП-1.
Адгезия определяется методом решетки в соответствии с
ГОСТ
15140-69
на
контрольных
образцах,
окрашенных
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
по
Всего листов 301
Лист 221

222.

принятой технологии одновременно с элементами и деталями
конструкций.
Результаты
проверки
качества
защитного
покрытия
заносятся в Журнал контроля качества подготовки контактных
поверхностей ФПС.
6.4.1 Основные требования по технике безопасности
при работе
с грунтовкой ВЖС 83-02-87
Для обеспечения условий труда необходимо соблюдать:
"Санитарные
применением
правила
ручных
при
окрасочных
распылителей"
работах
с
(Министерство
здравоохранения СССР, № 991-72)
"Инструкцию по санитарному содержанию помещений и
оборудования производственных предприятий" (Министерство
здравоохранения СССР, 1967 г.).
При
пневматическом
увеличения
методе
туманообразования
распыления,
и
во
расхода
избежание
лакокрасочного
материала, должен строго соблюдаться режим окраски. Окраску
следует производить в респираторе и защитных очках. Во время
окрашивания
в
располагаться
таким
материала
имела
закрытых
образом,
направление
помещениях
чтобы
маляр
струя
должен
лакокрасочного
преимущественно
в
сторону
воздухозаборного отверстия вытяжного зонта. При работе на
открытых площадках маляр должен расположить окрашиваемые
изделия так, чтобы ветер не относил распыляемый материал в
его сторону и в сторону работающих вблизи людей.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 222

223.

Воздушная магистраль и окрасочная аппаратура должны
быть оборудованы редукторами давления и манометрами. Перед
началом
работы
маляр
должен
проверить
герметичность
шлангов, исправность окрасочной аппаратуры и инструмента, а
также
надежность
присоединения
краскораспределителю
воздушных
и
шлангов
воздушной
к
сети.
Краскораспределители, кисти и терки в конце рабочей смены
необходимо
тщательно
очищать
и
промывать
от
остатков
грунтовки.
На каждом бидоне, банке и другой таре с пигментной частью
и связующим должна быть наклейка или бирка с точным
названием и обозначением этих материалов. Тара должна быть
исправной с плотно закрывающейся крышкой.
При приготовлении и нанесении грунтовки ВЖС 83-02-87
нужно соблюдать осторожность и не допускать ее попадания на
слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.
Рабочие
и
ИТР,
работающие
на
участке
консервации,
допускаются к работе только после ознакомления с настоящими
рекомендациями, проведения инструктажа и проверки знаний по
технике
безопасности.
На
участке
консервации
и
в
краскозаготовительном помещении не разрешается работать без
спецодежды.
Категорически запрещается прием пищи во время работы.
При попадании составных частей грунтовки или самой грунтовки
на слизистые оболочки глаз или дыхательных путей необходимо
обильно промыть загрязненные места.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 223

224.

6.4.2 Транспортировка и хранение элементов и
деталей, законсервированных грунтовкой
ВЖС 83-02-87
Укладывать,
законсервированные
исключить
хранить
элементы
возможность
и
и
транспортировать
детали
нужно
механического
так, чтобы
повреждения
и
загрязнения законсервированных поверхностей.
Собирать можно только те элементы и детали, у которых
защитное
покрытие
высохло.
контактных
Высохшее
защитное
поверхностей
полностью
покрытие
контактных
поверхностей не должно иметь загрязнений, масляных пятен и
механических повреждений.
При наличии загрязнений и масляных пятен контактные
поверхности
должны
быть
обезжирены.
Обезжиривание
контактных поверхностей, законсервированных ВЖС 83-02-87,
можно
производить
водным
раствором
жидкого
калиевого
стекла с последующей промывкой водой и просушиванием.
Места механических повреждений после обезжиривания должны
быть подконсервированы.
6.5. Подготовка и нанесение антифрикционного
покрытия на опорные поверхности шайб
Производится очистка только одной опорной поверхности
шайб в дробеструйной камере каленой дробью крупностью не
более 0,1 мм. На отдробеструенную поверхность шайб методом
плазменного напыления наносится подложка из интерметаллида
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 224

225.

ПН851015 толщиной . …..м. На подложку из интерметаллида
ПН851015 методом плазменного напыления наносится несущий
слой
оловянистой
бронзы
БРОФ10-8.
На
несущий
слой
оловянистой бронзы БРОФ10-8 наносится способом лужения
припой ПОС-60 до полного покрытия несущего слоя бронзы.
6.6. Сборка ФПС
Сборка
ФПС
фрикционным
проводится
покрытием
с
использованием
одной
из
шайб
поверхностей,
с
при
постановке болтов следует располагать шайбы обработанными
поверхностями внутрь ФПС.
Запрещается
деталей
ФПС.
очищать
внешние
Рекомендуется
поверхности
использование
внешних
неочищенных
внешних поверхностей внешних деталей ФПС.
Каждый болт должен иметь две шайбы (одну под головкой,
другую под гайкой). Болты и гайки должны быть очищены от
консервирующей смазки, грязи и ржавчины, например, промыты
керосином и высушены.
Резьба болтов должна быть прогнана путем провертывания
гайки от руки на всю длину резьбы. Перед навинчиванием гайки
ее резьба должна быть покрыта легким слоем консистентной
смазки.
Рекомендуется следующий порядок сборки:
совмещают отверстия в деталях и фиксируют их взаимное
положение;
устанавливают
гайковертами
на
болты
90%
от
и
осуществляют
проектного
их
усилия.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
натяжение
При
сборке
Всего листов 301
Лист 225

226.

многоболтового ФПС установку болтов рекомендуется начать с
болта находящегося в центре тяжести поля установки болтов, и
продолжать установку от центра к границам поля установки
болтов;
после
проверки
плотности
стягивания
ФПС
производят
герметизацию ФПС;
болты затягиваются до нормативных усилий натяжения
динамометрическим ключом.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 226

227.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 227

228.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 228

229.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 229

230.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 230

231.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 231

232.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 232

233.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 233

234.

.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 234

235.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 235

236.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 236

237.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 237

238.

Литература
1. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. - М., 2001.
2. СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных
фундаментов. - М., 2004.
3. Метелюк Н.С., Грузинцев В.В., Куценко А.В. Исследования по
выявлению резерва несущей способности свайных кустов //
Основания, фундаменты и механика грунтов, 1977, № 6.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 238

239.

4. Лушников В.В.и др. Плитно-свайный фундамент стадийного
нагружения / В.В Лушников, Ю.Р. Оржеховский, М.В. Сметании,
А.С. Ярдяков. - СПб, 2005.
5. Катценбах Р., Шмит А., Рамм X. Основные принципы
проектирования и мониторинга высотных зданий Франкфуртана-Майне // Реконструкция городов и геотехническое
строительство. - СПб, 2005, №9.
6. Burland J.B., Jamiolkowski М., Vidggiani С. «The stabilisaftion
of the Leaning Tower of Pisa» // Soils and Foundation Vol. 43, No 5,
pp. 63-80. Japanese Geotechical Socitty. - October 2003).
7. Ю.К. Зарецкий и др. Прогноз устойчивости Невьянской
башни / Ю.К. Зарецкий, В.К. Капустин, В.В. Лушников, Б.И.
Суханов //Основания, фундаменты и механика грунтов, 1981, № 6.
8. Comalves H.H.S. Discussing city of Santos' building foundation
"What to do about 100 tilted tall buildings ?". Сб. тр. международной
конференции по геотехнике. - СПб, 2005.
Лушников В. В., Сметанин М.В.
Р Е Ф Е Р А Т изобретения на полезную модель Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения, номер регистрации заявки на изобретение № а20210051 от 02 марта 2021
[email protected] Минск , Козлова 20, 220034 факс (017) 272-98-34, т (017) 272-46-96
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения предназначена для
сейсмозащиты оборудования, сооружений, объектов, зданий от сейсмических, взрывных, вибрационных,
неравномерных воздействий за счет использования спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения и упругой гофры, многослойной втулки (гильзы) из упругого троса в
полимерной из без полимерной оплетке и протяжных фланцевых фрикционно- податливых соединений
отличающаяся тем, что с целью повышения сеймоизолирующих свойств спиральной демпфирующей
опоры или корпус опоры выполнен сборным с трубчатым сечением в виде раздвижного демпфирующего
«стакан» и состоит из нижней целевой части и сборной верхней части подвижной в вертикальном
направлении с демпфирующим эффектом, соединенные между собой с помощью фрикционно-подвижных
соединений и контактирующими поверхностями с контрольным натяжением фрикци-болтов с упругой
тросовой втулкой (гильзой) , расположенных в длинных овальных отверстиях, при этом пластины-лапы
верхнего и нижнего корпуса расположены на упругой перекрестной гофры (демпфирующих ножках) и
крепятся фрикци-болтами с многослойным из склеенных пружинистых медных пластин клином,
расположенной в коротком овальном отверстии верха и низа корпуса опоры.
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения , содержащая
трубообразный спиралевидный корпус-опору в виде перевернутого «стакан» заполненного тощим
фиробетоно и сопряженный с ним подвижный узел из контактирующих поверхностях между которыми
проложен демпфирующий трос в пластмассой оплетке с фланцевыми фрикционно-подвижными
соединениями с закрепленными запорными элементами в виде протяжного соединения.
Кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнено восемь симметричных или более открытых
пазов с длинными овальными отверстиями, расстояние от торца корпуса, больше расстояния до нижней
точки паза опоры.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 239

240.

Увеличение усилия затяжки фрикци-болта приводит к уменьшению зазора <Z> корпуса, увеличению сил
трения в сопряжении составных частей корпуса спиралевидной опоры и к увеличению усилия сдвига при
внешнем воздействии.
Податливые демпферы спиральной сейсмоизолирующей опора с упругими демпферами сухого трения,
представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую стабильный коэффициент трения по свинцовому
листу в нижней и верхней части виброизолирующих, сейсмоизолирующих поясов, вставкой со свинцовой
шайбой и латунной гильзой для создания протяжного соединяя.
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками в спиральной сейсмоизолирующей опоре с
упругими демпферами сухого трения, с вбитыми в паз шпилек обожженными медными клиньями,
натягиваемыми динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие. Количество болтов
определяется с учетом воздействия собственного веса ( массы) оборудования, сооружения, здания, моста и
расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п. 14.4,
Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Сама составная спиралевидная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения,
выполнена спиралевидной в виде перевернутого «стакана» с заполненная тощим фибробетоном, трубчатая
либо стаканчато-трубного вида на фланцевых, фрикционно – подвижных соединениях с фрикци-болтами
установленная на перекрестную виброизолирующею упругою гофру ( демпфирующие ножки) на свинцовых
листах .
Фрикци-болт с тросовой втулкой (гильзой) - это вибропоглотитель пиковых ускорений (ВПУ) с помощью
которого поглощается вибрационная, взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергия. Фрикциболт 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 45-5.04-2742012 (02250) п. 10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2).
Упругая втулка (гильза) фрикци-болта состоящая из стального троса в пластмассовой оплетке или без
пластмассовой оплетки, пружинит за счет трения между тросами, поглощает при этом вибрационные,
взрывной, сейсмической нагрузки , что исключает разрушения сейсмоизолирующего основания , опор под
агрегатов, мостов , разрушении теплотрасс горячего водоснабжения от тяжелого автотранспорта и
вибрации от ж/д . Надежность friction-bolt на виброизолирующих опорах достигается путем обеспечения
многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках, преимущественно при импульсных
растягивающих нагрузках на здание, сооружение, оборудование,труопровоы, которое устанавливается на
спиральных сейсмоизолирующих опорах, с упругими демпферами сухого трения, на фланцевых
фрикционно- подвижных соединениях (ФФПС) по изобретению "Опора сейсмостойкая" № 165076 E 04 9/02
, опубликовано: 10.10.2016 № 28 от 22.01.2016 ФИПС (Роспатент) Авт. Андреев. Б.А. Коваленко А.И, RU
2413098 F 16 B 31/02 "Способ для обеспечения несущей способности металлоконструкций с
высокопрочными болтами"
В основе спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения, на
фрикционных фланцевых соединениях, на фрикци-болтах (поглотители энергии) лежит принцип который
называется "рассеивание", "поглощение" вибрационной, сейсмической, взрывной, энергии.
Использования фланцевых фрикционно - подвижных соединений (ФФПС) для спиральной
сейсмоизолирующей опоры, с упругими демпферами сухого трения, на фрикционно –болтовых и
протяжных соединениях с демпфирующими узлами крепления (ДУК с тросовым зажимом-фрикци-болтом
), имеет пару структурных элементов, соединяющих эти структурные элементы со скольжением, разной
шероховатостью поверхностей в виде демпфирующих тросов или упругой гофры ( обладающие
значительными фрикционными характеристиками, с многокаскадным рассеиванием сейсмической,
взрывной, вибрационной энергии. Совместное скольжение включает зажимные средства на основе friktionbolt ( аналог американского Hollo Bolt ), заставляющие указанные поверхности, проскальзывать, при
применении силы.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении, происходит перемещение (скольжение) фрагментов
фланцевых фрикционно-подвижных соединений ( ФФПС), спиральной сейсмоизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения, скользящих и демпфирующих фрагментами спиральной , винтовой
опоры , по продольным длинным овальным отверстиям виброиолирующей и сейсмоизолирующей опоры.
Происходит поглощение энергии, за счет трения частей корпуса опоры при сейсмической, ветровой,
взрывной нагрузки, что позволяет перемещаться и раскачиваться спирально-демпфирующей и
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 240

241.

пружинистой опоры с оборудованием на расчетное допустимое перемещение, до 3-5 см ( по расчету на сдвиг
в SCAD Office , и спиралевидная сейсмоизолирующая опора, рассчитана на одно, два землетрясения или на
одну взрывную нагрузку от ударной взрывной волны.
После длительной вибрационной, взрывной, сейсмической нагрузки, на спиралевидную
сейсмоизолирующею опору с упругими демпферами сухого трения, необходимо заменить сломанные
упругие гофрированные ножки, смятые троса или гофру вынуть из контактирующих поверхностей,
обмотать скользящий двигающий шток –спиралевидный перевернутый «стакан» вставить опять в новый
трубчатый стакан , забить в паз латунной шпильки демпфирующего узла крепления, новые
упругопластичный стопорные обожженные медный многослойный клин (клинья), с помощью домкрата
поднять и выровнять виброизолирующею опору под вентиляционным агрегатом, оборудования, сооружения,
здание, теплотрассу, трубопровод и затянуть новые фланцевые фрикци- болтовые соедиения, с
контрольным натяжением, на начальное положение конструкции с фрикционными соединениями,
восстановить протяжного соединения на сейсмоизолирующей демпфирующей опоре, для дальнейшей
эксплуатации после взрыва, аварии, землетрясения для дальнейшей эксплуатации для надежной
сейсмозащиты, виброизоляции от многокаскадного демпфирования агрегатов , сооружения, трубопровода
новой восстановленной спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения и
усилить основания под трубопровод, теплотрассу, агрегаты, оборудования, задний и сооружений
Описание заявки на изобретение на полезную модель Спиральная
сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения Е04Н 9/02
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты агрегатов,
оборудования, зданий, мостов, сооружений, магистральных трубопроводов, линий
электропередач, рекламных щитов от сейсмических воздействий за счет
использования спиральной сейсмоизолирующей, виброизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения установленных на пружинистую гофру с
ломающимися демпфирующими ножками при при многокаскадном демпфировании и
динамических нагрузках на протяжных фрикционное- податливых соединений проф.
ПГУПС дтн Уздина А М "Болтовое соединение" №№ 1143895 , 1168755 , 1174616
"Болтовое соединение плоских деталей".
Известны фрикционные соединения для защиты объектов от динамических
воздействий. Известно, например, болтовое соединение плоских деталей встык,
патент RU №1174616, F15B5/02 с пр. от 11.11.1983, RU 2249557 D 66C 7/00 " Узел
упругого соединения трехглавного рельса с подкрановой балкой ", RU № 2148 805 G
01 L 5/24 "Способ определения коэффициента закручивания резьбового соединения
"
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано
для виброизоляции зданий, сооружений, технологического оборудования и
трубопроводов. Система содержит спиралевидную сейсмоизолирующею опору
с упругими демпферами сухого трения в виде спиральной сейсмоизолирующей
опоры с разной жесткостью, демпфирующий элемент стального листа свитого
по спирали. Использование изобретения позволяет повысить эффективность
сейсмозащиты и виброизоляции в резонансном режиме.
Изобретение относится к строительству и машиностроению и может быть
использовано для виброизоляции технологического оборудования, агрегатов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 241

242.

трубопроводов и со смещенным центром масс, например станки токарной
группы, ткацкие станки, платформы вентиляционных агрегатов и др.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является
виброизолирующая система по патенту РФ №2649484, F16F 7/00 (прототип),
содержащая, четыре виброизолятора с маятниковым подвесом, имеющих разную
жесткость и связанных с опорными элементами оборудования.
Недостатком известного устройства является недостаточная
эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности демпфирующей
сейсмоизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа
сейсмоизолирующей опоры.
Это достигается тем, что в демпфирующая сейсмозащита для зданий и
сооружений , содержащей по крайней мер, за счет демпфирующей спиральной
опоры , имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами
оборудования, дополнительно содержится платформа, на которой крепится
виброизолируемое зданий, сооружение, трубопровод и которая опирается на
спиральную сейсмоизолирующую опору с упругими демпферами сухого трения и
демпфирующий элемент в виде на фрикционно –подвижных болтовых соединений
для обеспечения сейсмостойкости , расположенные по спирали стальных листов в
вертикальной и горизонтальной плоскости, при этом спиралевидная
сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения установлена с
использованием фрикци-болта с забитым обожженным медным
упругопластичным клином, конце демпфирующий элемент, а демпфирующий
элемент выполнен в виде медного клина забитым в паз латунной шпильки с
медной втулкой, при этом нижняя часть штока соединена с основанием
спиральной опоры , жестко соединенным с демпирующей спиральной стальной
лентой на фрикционно –подвижных болтовых соединениях для обеспечения
демпфирования спиралевидной опоры
На фиг. 1 представлена общая компоновочная схема вид с верху спиральной
сейсмоизолирующей опорй с упругими демпферами сухого трения по спирали
состоящих из трех колец листов в виде спиралевидного вытянутого стаканчика
с пружинистыми демпферами сухого трения и пружинистыми
характеристиками
Предлагаемой спиральной сейсмоизолирующей опора с упругими демпферами
сухого трения
На фиг. 1 - вид сверху - схема демпфирующего элемента спиралей, выполненных
в три витка , вытянутых спиралей на фрикционно- подвижных болтовых
соединениях, с длинными овальными отверстиями в виде упругих колец в виде
упругодемпфирующей , демпферов с сухим трением
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 242

243.

Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения,
виброизолирующая система для зданий и сооружений, содержит основание 3 и 2 –
овальные отверстия , для болтов по спирали и имеющих одинаковую жесткость
и связанных с опорными элементами верхней части пояса зданий или сооружения
я.
Система дополнительно содержит опорную пластину 3, которая крепится
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 1 в виде спиральновидной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения за счет
применения фрикционно –подвижных болтовых соединениях, выполненных по
изобретению проф дтн ПУГУПС №1143895, 1168755, 1174616, 2010136746
«Способ защиты зданий», 165076 «Опора сейсмостойкая» В спиралевидную
трубчатую опору , после сжатия расчетной нагрузкой , внутрь заливается тощий
по расчету фибробетон по нагрузкой , сжатой спиральной сейсмоизолирующей
опоры
Демпфирующий элемент спиралевидной опоры , выполнен в виде спиральной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения за счет
фрикционно-подвижных соединениях (ФПС)
Сталь для демпфирующей спирально опоры , марки ЭИ-708, а диаметр опоры
е находится в оптимальном интервале величин 20 см- 40 смм.
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения,
работает следующим образом.
При колебаниях грунта сейсмоизолирующая и виброизолирующая опора для
демпфирующей сейсмоизоляции объекта, здания, сооружения, трубопровода (на
чертеже не показан) с упругими демпферами сухого трения , для спиралевидной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения , элементы 1 и
4 воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем
самым динамическое воздействие на демпфирующею сейсмоизоляцию объект, т.е.
обеспечивается пространственную сейсмозащиту, виброзащиту и защита от
ударной нагрузки воздушной волны
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения, как
виброизолирующая система работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта , спиральная сейсмоизоляция на
основе фрикционо-подвижных болтовых соединениях , расположенные в длинных
овальных отверстиях воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем
самым динамическое воздействие на здание, сооружение, трубопровод.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 243

244.

Горизонтальные нагрузки воспринимаются спиральными сейсмоизоляторами 1,
и разрушение тощего фибробетона 4 расположенного внутри спиральной
демпфирующей опоры .
Предложенная виброизолирующая система является эффективной, а также
отличается простотой при монтаже и эксплуатации.
Упругодемпфирующая спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения работает следующим образом.
При колебаниях объекта защиты спиральной сейсмоизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения , которые воспринимает вертикальные
нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на здание , сооружение .
Горизонтальные колебания гасятся за счет фрикци-болта расположенного в при
креплении опоры к основанию фрикци-болтом , что дает ему определенную
степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости.
Соединение содержит металлические листы свитые в три слоя петлей снятые
фрикционо –подвижными болтовыми соединениями для обеспечения
сейсмостойкости. В стальных листах , в виде вытянутого по спирали и
спиралевидной формы в три витка , в которых выполнены длинные овальные
отверстия, через которые пропущены болты . При малых горизонтальных
нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не преодолеваются. С
увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание листов или прокладок
относительно накладок контакта листов с меньшей шероховатостью.
Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края длинных овальных
отверстий для скольжения при многокаскадном демпфировании и после разрушения
при импульсных растягивающих нагрузках или при многокаскадном демпфировании
, уже не работают упруго. После того как все болты соединения дойдут до упора
края, в длинных овальных отверстий, соединение начинает работать упруго за счет
разрушения фибробетона, а затем происходит разрушение соединения за счет
смятия листов и среза болтов, что нельзя допускать . Сдвиг по вертикали
допускается 2 - 4 см или более
Недостатками известного решения аналога являются: не возможность
использовать опоры как сейсмоизолирующие демпфирующее основание, ограничение
демпфирования по направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных
отверстий; а также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению.
Известно также устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и
антисейсмических воздействий, патент TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint antiwind and anti-seismic friction damping device, E04B1/98, F16F15/10, патент США
Structural stel bulding frame having resilient connectors № 4094111 E 04 B 1/98, RU №
2148805 G 01 L 5/24 "Способ определения коэффициента закручивания резьбового
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 244

245.

соединения" , RU № 2413820 "Фланцевое соединение растянутых элементов
замкнутого профиля", Украина № 40190 А "Устройство для измерения сил трения
по поверхностям болтового соединения" , Украина патент № 2148805 РФ "Способ
определения коэффициента закручивания резьбового соединения"
Таким образом получаем спиралевидная сейсмоизолирующая опора с упругими
демпферами сухого трения и виброизолирующею конструкцию кинематической или
маятниковой опоры, которая выдерживает вибрационные и сейсмические нагрузки
но, при возникновении динамических, импульсных растягивающих нагрузок,
взрывных, сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в
сопряжениях, смещается от своего начального положения
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
сложность расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся
поверхностей и надежность болтовых креплений
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение
количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного или нескольких
сопряжений отверстий корпуса- крестообразной, трубной, квадратной опоры,
типа спиралевидного штока – многоразового сейсмостойкого трубчатого
вытянутого стакана , а также повышение точности расчета при использования
демпфирующей гофры, тросовой втулки (гильзы) на фрикци- болтовых
демпфирующих податливых креплений и прокладки между контактирующими
поверхностями упругую обмотку из тонкого троса ( диаметр 2 мм ) в
пластмассовой оплетке или без оплетки, скрученного в два или три слоя
пружинистого троса.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что спиралевидная
сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения, выполнена из
разных частей: нижней - корпус, закрепленный на фундаменте с помощью
подвижного фрикци –болта с пропиленным пазом, в который забит медный
обожженный клин, с бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой шайбой и верхней шток сборный в виде Спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими
демпферами сухого трения, установленный с возможностью перемещения вдоль оси
и с ограничением перемещения за счет деформации и виброизолирующего
спиралевидного вытянутого «стакана» по спирали «корпуса под действием
запорного элемента в виде стопорного фрикци-болта с тросовой виброизолирующей
втулкой (гильзой) с пропиленным пазом в стальной шпильке и забитым в паз медным
обожженным клином.
В верхней и нижней частях опоры корпуса выполнены овальные длинные отверстия,
(сопрягаемые с цилиндрической поверхностью спиралевидной опоры) и поперечные
отверстия (перпендикулярные к центральной оси), в которые устанавливают
запирающий элемент- стопорный фрикци-болт с контролируемым натяжением, с
медным клином, забитым в пропиленный паз стальной шпильки и с бронзовой или
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 245

246.

латунной втулкой ( гильзой), с тонкой свинцовой шайбой. Кроме того в квадратных
трубчатых или крестовидных корпусах, параллельно центральной оси, выполнены
восемь открытых длинных пазов, которые обеспечивают корпусу возможность
деформироваться за счет протяжных соединений с фрикци- болтовыми
демпфирующими, виброизолирующими креплениями в радиальном направлении.
В теле спиральной сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого
трения
Спиралевидной опоры, вдоль центральной оси, выполнен длинный паз ширина
которого соответствует диаметру запирающего элемента (фрикци- болта), а
длина соответствует заданному перемещению трубчатой, квадратной или
крестообразной опоры. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении опоры корпуса, с продольными протяжными пазами с контролируемым натяжением
фрикци-болта с медным клином обмотанным тросовой виброизолирующей втулкой
(пружинистой гильзой) , забитым в пропиленный паз стальной шпильки и
обеспечивает возможность деформации корпуса и «переход» сопряжения из
состояния возможного перемещения в состояние «запирания» с возможностью
перемещения только под вибрационные, сейсмической нагрузкой, взрывные от
воздушной волны.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на
фиг.1 изображена спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами
сухого трения на фрикционных соединениях с контрольным натяжением ;
на фиг.2 изображен вид с боку спиралевидной сейсмоизолирующая опора с
упругими демпферами сухого трения со стопорным (тормозным) фрикци –болт с
забитым в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным
клином;
фиг. 4 изображен разрез укладки пружинистого гофрированного основания под
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
виброизолирующею, сейсмоизлирующею опору;
фиг. 5 изображена пружинистая гофра с демпфирующими ножками
фиг. 6 изображен демпфирующие фрикци –болты с тросовой гильзой (пружинистой
втулкой)
фиг. 7 изображена виброизолирующий латунный фрикци –болта с забитыми
обожженными медными стопорными клиньями, забитыми в пропиленные пазы
стальных шпилек для виброизолирующей, сейсммоизолирующей кинематической
опоры ;
фиг. 8 изображен пружинистый стальной трос в пластмассовой оплетке
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 246

247.

фиг. 9 изображен упругоплатичный многослойный склеенный медный забивной клин
в фрикци-болт
фиг. 10 изображен демпфирующих фрикци –болт,
медным обожженным клином
с запитым в пропиленный паз
фиг. 11 изображен латунный фрикци -болт с пропиленным болгаркой пазом
фиг. 12 изображено протяжное фрикци -болт с забитым медным клином
фиг. 13 изображен способ определения коэффициента закручивания резьбового
соединения" по изобретении. № 2148805 МПК G 01 L 5/25 " Способ определения
коэффициента закручивания резьбового соединения" и № 2413098 "Способ для
обеспечения несущей способности металлических конструкций с высокопрочными
болтами"
фиг. 14 изображено Украинское устройство для определения силы трения по
подготовленным поверхностям для болтового соединения по Украинскому
изобретению № 40190 А, заявление на выдачу патента № 2000105588 от 02.10.2000,
опубликован 16.07.2001 Бюл 8 и в статье Рабера Л.М. Червинский А.Е "Пути
соевршенствоания технологии выполнения фрикционных соединений на
высокопрочных болтах" Национальная металлургический Академия Украины ,
журнал Металлургическая и горная промышленность" 2010№ 4 стр 109-112
фиг. 15 изображен образец для испытания и Определение коэффициента трения
между контактными поверхностями соединяемых элементов СТП 006-97
Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов,
СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЙ НА
ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ В СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ
КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ» МОСКВА 1998, РАЗРАБОТАНого Научноисследовательским центром «Мосты» ОАО «ЦНИИС» (канд. техн. наук А.С.
Платонов,канд. техн. наук И.Б. Ройзман, инж. А.В. Кручинкин, канд. техн. наук М.Л.
Лобков, инж. М.М. Мещеряков) для испытаний на вибростойкость,
сейсмостойкость образца, фрагмента, узлов крепления протяжных фрикционно
подвижных соединений (ФПС) по изобретениям проф ПГУПС А .М Уздина №№
1143895, 1168755, 1174616, 165076 «Опора сейсмостойкая»
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
установленная на пружинистой гофре с демпфирующими ножками, состоит из двух
корпусов (нижний целевой), (верхний составной), в которых выполнены
вертикальные длинные овальные отверстия диаметром «D», шириной «Z» и длиной .
Нижний корпус опоры охватывает верхний корпус опоры (трубная, квадратная,
крестовидная). При монтаже опоры верхняя часть корпуса опоры поднимается до
верхнего предела, фиксируется фрикци-болтами с контрольным натяжением, со
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 247

248.

стальной шпилькой болта, с пропиленным в ней пазом и предварительно забитым в
шпильке обожженным медным клином. и тросовой пружинистой втулкой (гильзой)
В стенке корпусов виброизолирующей, сейсмоизолирующей кинематической опоры
перпендикулярно оси корпусов опоры выполнено восемь или более длинных овальных
отверстий, в которых установлен запирающий элемент-калиброванный фрикци –
болт с тросовой демпирующей втулкой, пружинистой гильзой, с забитым в паз
стальной шпильки болта стопорным ( пружинистым ) обожженным медным
многослойным упругопластичнм клином, с демпфирующей свинцовой шайбой и
латунной втулкой (гильзой).
В теле спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами
сухого трения, трубчатого –стаканного вида в виде штоков , вдоль оси выполнен
продольный глухой паз длиной «h» (допустимый ход штока) соответствующий по
ширине диаметру калиброванного фрикци - болта, проходящего через этот паз. В
нижней части опоры, корпуса, выполнен фланец для фланцевого подвижного
соединения с длинными овальными отверстиями для крепления на фундаменте, а в
верхней части корпуса выполнен фланец для сопряжения с защищаемым
объектом, сооружением, мостом
Сборка спиралевидной опоры заключается в том, что составной ( сборный)
трубчатой в виде стакана, основного корпуса по подвижной посадке с фланцевыми
фрикционно- подвижными соединениям (ФФПС). Паз спиралевидной опоры,
совмещают с поперечными отверстиями трубчатой спиралевидной опоры в
трущихся спиралевидных стенок опоры , скрепленных фрикци-болтом (высота
опоры максимальна). После этого гайку затягивают тарировочным ключом с
контрольным натяжением до заданного усилия в зависимости от массы здания,
сооружения, оборудования, агрегатов, моста, здания. Увеличение усилия затяжки
гайки на фрикци-болтах приводит к деформации корпуса и уменьшению зазоров от
«Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь приводит к увеличению допустимого
усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие в крестообразной,
трубчатой, квадратной опоре корпуса.
Величина усилия трения в сопряжении внутреннего и наружного корпусов для
спиралевидной трубчатой опоры зависит от величины усилия затяжки гайки
(болта) с контролируемым натяжением и для каждой конкретной конструкции
виброизолирующего, сейсмоизолирующей кинематической опоры (компоновки,
габаритов, материалов, шероховатости и пружинистости стального тонкого
троса уложенного между контактирующими поверхностями деталей
поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально или
расчетным машинным способом в ПК SCAD.
Виброизоляция, сейсмоизолирующая спиралевидной опора установленная на
гофрированной пружинистое основание , сверху и снизу закреплена на фланцевых
фрикционо-подвижных соединениях (ФФПС). Во время вибрационных нагрузок или
взрыве за счет трения между верхним и нижним корпусом опоры происходит
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 248

249.

поглощение вибрационной, взрывной и сейсмической энергии. Фрикционноподвижные соединения состоят из скрученных пружинистых тросов- демпферов
сухого трения с энергопоглощающей гофрой и свинцовыми (возможен вариант
использования латунной втулки или свинцовых шайб) поглотителями вибрационной ,
сейсмической и взрывной энергии за счет демпфирующих гофрированных ножек,
тросовой втулки из скрученного тонкого стального троса, пружинистых
многослойных медных клиньев и сухого трения, которые обеспечивают смещение
опорных частей фрикционных соединений на расчетную величину при превышении
горизонтальных вибрационных, взрывных, сейсмических нагрузок от вибрационных
воздействий или величин, определяемых расчетом на основные сочетания расчетных
нагрузок, сама кинематическая опора при этом начет раскачиваться, за счет
выхода обожженных медных клиньев, которые предварительно забиты в
пропиленный паз стальной шпильки при креплении опоры к нижнему и верхнему
виброизолирующему поясу .
Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по упругой многослойной, перекрестной гофре .
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие. Количество
болтов определяется с учетом воздействия собственного веса вентиляционного
оборудования, здания, сооружения, моста.
Сама составная опора выполнена спиралевидного вида , либо стаканчато-трубного
вида с фланцевыми фрикционно - подвижными болтовыми соединениями.
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками с обожженными
медными клиньями забитыми в пропиленный паз стальной шпильки, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие с
контрольным натяжением.
Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного веса
(массы) оборудования, сооружения, здания, моста, Расчетные усилия
рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п.
14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции»
Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью
которого, поглощается вибрационная, взрывная, ветровая, сейсмическая,
вибрационная энергия. Фрикци-болт снижает на 2-3 балла импульсные
растягивающие нагрузки при землетрясении и при взрывной, ударной воздушной
волне. Фрикци –болт повышает надежность работы оборудования, сохраняет
вентиляционные агрегаты для для Белорусской АЭС, каркас здания, моста, ЛЭП,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 249

250.

магистрального трубопровода, за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет
использования протяжных фрикционных соединений, работающих на растяжение на
фрикци- болтах, установленных в длинные овальные отверстия с контролируемым
натяжением в протяжных соединениях согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п.
10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2.
Тросовая скрученная из стального тонкого троса ( диаметр 2 мм) втулка (гильза)
фрикци-болта при виброизоляции нагревается за счет трения между верхней
составной и нижней целевой пластинами (фрагменты опоры) до температуры
плавления и плавится, при этом поглощаются пиковые ускорения взрывной,
сейсмической энергии и исключается разрушение оборудования, ЛЭП, опор
электропередач, мостов, также исключается разрушение теплотрасс горячего
водоснабжения от тяжелого автотранспорта и вибрации от ж/д.
В основе виброзащиты с использованием спиралевидной сейсмоизолирующей
опоры 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 опора рассчитана на одну
сейсмическую нагрузку (9 баллов), либо на одну взрывную нагрузку. После взрывной
или сейсмической нагрузки необходимо заменить смятые или сломанные
гофрированное виброиозирующее основание, в паз шпильки фрикци-болта,
демпфирующего узла забить новые демпфирующий и пружинистый медные клинья, с
помощью домкрата поднять, выровнять опору и затянуть болты на проектное
контролируемое протяжное натяжение.
При воздействии вибрационных, взрывных нагрузок , сейсмических нагрузок
превышающих силы трения в сопряжении в Спиральной сейсмоизолирующей
опоры с упругими демпферами сухого трения, трубчатого вида , происходит сдвиг
трущихся элементов типа шток, корпуса опоры, в пределах длины спиралевидных
паза выполненного в составных частях нижней и верхней трубчатой опоры, без
разрушения оборудования, здания, сооружения, моста.
О характеристиках виброизолирующей, сейсмоизлирующей кинематической
опоры (без раскрывания новизны технического решения) сообщалось на научной
XXVI Международной конференции «Математическое и компьютерное
моделирование в механике деформируемых сред и конструкций», 28.09 -30-09.2015,
СПб ГАСУ: «Испытание математических моделей установленных на
сейсмоизолирующих фланцевых фрикционно-подвижных соединениях (ФФПС) и их
реализация в ПК SCAD Office» (руководитель испытательной лабораторией ОО
"Сейсмофонд" можно ознакомиться на сайте: https://www.youtube.com/watch?v=BYaYyw-B6s&t=779s
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 250

251.

С решениями фланцевых фрикционно-подвижных соединений (ФПС) и демпфирующих
узлов крепления (ДУК) (без раскрывания новизны технического решения) можно
ознакомиться: dwg.ru, rutracker.org. www1.fips.ru. dissercat.comhttp://doc2all.ru, см.
изобретения №№ 1143895, 1174616,1168755 SU, № 4,094,111 US Structural steel
building frame having resilient connectors, TW201400676 Restraint anti-wind and antiseismic friction damping device (Тайвань).
https://www.maurer.eu/fileadmin/mediapool/01_products/Erdbebenschutzvorrichtungen/Bro
schueren_TechnischeInfo/MSO_Seismic-Brochure_A4_2017_Online.pdf
С лабораторными испытаниями фланцевых фрикционно –подвижных соединений для
виброизоирующей кинематической опоры в испытательном центре СПб ГАСУ и
ОО «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ , адрес: 1900005, СПб, 2-я Красноармейская ул.д
4 (без раскрывания новизны технического решения) можно ознакомиться по ссылке :
https://www.youtube.com/watch?v=XCQl5k_637E
https://www.youtube.com/watch?v=trhtS2tWUZo
https://www.youtube.com/watch?v=ktET4MHW-a8&t=756s
https://www.youtube.com/watch?v=rbO_ZQ3Iud8
https://www.youtube.com/watch?v=qH5ddqeDvE4
https://www.youtube.com/watch?v=sKeW_0jsSLg
Сопоставление с аналогами спиралевидной сейсмоизолирующей опоры с
упругими демпферами сухого трения, показаны следующие существенные
отличия:
1. Между подошвой спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими
демпферами сухого трения, нижним и верхним сейсмоизолирующим поясом по
всему периметру виброизолирующего основания под агрегатами и периметру
размещения демпфирующих прокладок с продольными гофрами (5...10 штук)
одинаковой высоты.
2. Упругая податливость демпфирующей гофрированной прокладки регулируется
прочностью пружинной стали, толщиной листа, высотой продольных гофров,
числом гофров.
3. Под фрикци- болтами, соединяющими окружности спиральной
сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения , применены
упругие тарельчатые шайбы, выполненные пружинными стальными.
4. В отличие от резиновых неметаллических прокладок, свойства которой
ухудшаются со временем, из-за старения резины, свойства демпфирующей
прокладки остаются неизменными во времени, а долговечность их такая же, как у
агрегатов , оборудования.
Экономический эффект достигнут из-за повышения долговечности
демпфирующей упругой гофрированной прокладки с виброизолирующей
кинематической опоры , так как в ней отсутствует быстро изнашивающаяся и
стареющая резина , пружинные сложны при расчет и монтаже. Экономический
эффект достигнут также из-за удобства обслуживания узла при эксплуатации.
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 251

252.

Литература которая использовалась для составления заявки на изобртение:
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
1. Сабуров В.Ф. Закономерности усталостных повреждений и разработка
методов расчетной оценки долговечности подкрановых путей производственных
зданий. Автореферат диссертации докт. техн. наук. - ЮУрГУ, Челябинск, 2002. 40 с.
2. Подкрановые конструкции. Патент 2067075. Россия МКИ В 66 С 7/00,
18.10.93. Бюл.№27, 1997.
3. Нежданов К.К., Туманов В.А., Нежданов А.К., Карев М.А. Патент России. RU
№2192383 С1 (Заявка №2000 119289/28 (020257), Подкрановая транспортная
конструкция. Опубликован 10.11.2002.
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. 2425 «Сейсмоизоляция малоэтажных зданий»,
5. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». .
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 252

253.

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 другие зарубежные
научные издания и
журналах за 1994- 2004 гг. изданиях С брошюрой «Как
построить сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого
строительства горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г.
Грозный –1996. в ГПБ им Ленина г. Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3 .
Фигуры к заявке на изобретение полезная модель Спиральная сейсмоизолирующая опора
с упругими демпферами сухого трения
Фиг 1 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 253

254.

Фиг 2 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 3 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 4 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 5 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 254

255.

Фиг 6 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 7 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 8 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 9 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 255

256.

Фиг 10 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 11 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 12 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 13 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 256

257.

Фиг 14 Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Фиг 15
Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения
Формула изобретения спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения
1. Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения, де мпфирующая
сейсмоизоляция для зданий , сооружений, трубопроводов , содержащая спиралевидную сейсмоизолирующую
опору – перевернутый раздвинутый «стакан» с упругими демпферами сухого трения на фрикционно подвижных болтовых соединениях, с одинаковой жесткостью с демпфирующий элементов при
многокаскадном демпфировании, для сейсмоизоляции и поглощение сейсмической энергии, в горизонтальнойи
вертикальной плоскости по лини нагрузки, при этом основание спиральной трубчатой опоры и упругих
элементов, выполнено в виде упругодемпфирующих спиралей с сухим тернием между стальными листами
2. Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения , сейсмоизолирующая
демпфирующая опора , повышенной надежности с улучшенными демпфирующими свойствами, содержащая
трубообразный «стакан», корпуса -опоры и сопряженный с ним подвижный узел с фланцевыми фрикционноподвижными соединениями и упругой втулкой (гильзой), закрепленные запорными элементами в виде протяжного
соединения контактирующих поверхности детали и накладок выполнены из пружинистого троса между
контактирующими поверхностями, с разных сторон, отличающийся тем, что с целью повышения надежности
демпфирующее сейсмоизоляции, корпус спиралевидной опоры, выполнен трубчатого сечения и состоит из нижней
целевой части установленной на гофрированном демпфирующем основании, и сборной верхней части подвижной в
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 257

258.

вертикальном направлении с демпфирующим эффектом с сухим трением, соединенные между собой с помощью
фрикционно-подвижных соединений с контрольным натяжением фрикци-болтов с тросовой пружинистой втулкой
(гильзы) , расположенных в длинных овальных отверстиях , при этом пластины-лапы верхнего или нижнего корпуса
расположены на гофрированном демпфирующем основании , виброизолирующая кинематическая опора , которые
крепятся к нижнему и верхнему сейсмоизолирующему поясу с помощью фрикци-болтами с медным упругоплатичном,
пружинистым многослойным, склеенным клином или тросовым пружинистым зажимом , расположенной в коротком
овальном отверстии верха и низа корпуса спиралевидной трубчатой опоры.
3. Узел упругого соединения для спиральной сейсмоизолирующей опорой с упругими демпферами сухого
трения , отличающийся тем, что узел снабжен размещенной под опорой и опирающейся на верхний пояс
демпфирующей прокладкой, выполненной из пружинной стали с продольными, имеющими плавные закругления
гофрами и непрерывной по всей длине периметра сейсмоизолирующего основания , причем ширина упомянутой
демпфирующей гофры (прокладки) на 5-10% меньше ширины верхнего пояса , при этом сквозь подошву снаружи
верхнего пояса и сквозь поддерживающие верхний пояс упомянутой опоры пропущены болты, снабженные
тарельчатыми пружинными шайбами или с забитым медным обожженным клином в пропиленный паз латунной
шпильки.
4. Способ спиральной сейсмоизолирующей опоры с упругими демпферами сухого трения, для обеспечения
несущей способности сейсмоизолирующей трубчатой опоры, с креплением трущихся поверхностей по спирали
симметрично на фрикционно -подвижного соединения с высокопрочными фрикци-болтами с тросовой втулкой
(гильзой), включающий приготовление образца-свидетеля, содержащего элемент виброизолирующей опоры и
тестовую накладку, контактирующие поверхности которых предварительно обработаны по проектной технологии
организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ ИНН 2014000780, ОГРН 1022000000824, соединяют высокопрочным
фрикци- болтом и гайкой при проектном значении усилия натяжения болта, устанавливают на элемент
сейсмоизолирующей опоры ( демпфирующей), для определения усилия сдвига и постепенно увеличивают нагрузку на
накладку до момента ее сдвига, фиксируют усилие сдвига и затем сравнивают его с нормативной величиной
показателя сравнения, далее, в зависимости от величины отклонения, осуществл яют коррекцию технологии
монтажа сейсмоизолирующей опоры, отличающийся тем, что в качестве показателя сравнения используют
проектное значение усилия натяжения высокопрочного фрикци- болта с медным обожженным клином забитым в
пропиленный паз латунной шпильки с втулкой -гильзы из стального тонкого троса , а определение усилия сдвига на
образце-свидетеле осуществляют устройством, содержащим неподвижную и сдвигаемую детали, узел сжатия и
узел сдвига, выполненный в виде рычага, установленного на валу с возможностью соединения его с неподвижной
частью устройства и имеющего отверстие под нагрузочный болт, а между выступом рычага и тестовой
накладкой помещают самоустанавливающийся сухарик, выполненный из закаленного материала.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отношении усилия сдвига к проектному усилию натяжения
высокопрочного фрикци-болта с втулкой и тонкого стального троса в оплетке, диапазоне 0,54-0,60
корректировку технологии монтажа сейсмоизолирующей и скрученной в спираль опоры, не производя т, при
отношении в диапазоне 0,50-0,53 при монтаже увеличивают натяжение болта, а при отношении менее 0,50,
кроме увеличения усилия натяжения, дополнительно проводят обработку контактирующих поверхностей
спиральной сейсмоизолирующей опоры цинконаполненной грунтовокой ЦВЭС , которая используется при
строительстве мостов https://vmp-anticor.ru/publishing/265/2394/ http://docs.cntd.ru/document/1200093425.
Заявка на полезную модель Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Авторы Kоваленко Александр Иванович 04 B 1/58 E 02 D 27/34
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты оборудования,
зданий, мостов, сооружений, магистральных трубопроводов, линий электропередач,
рекламных щитов от сейсмических воздействий за счет использования фрикционноеподатливых соединений. Известны фрикционные соединения для защиты объектов
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 258

259.

от динамических воздействий. Известно, например, болтовое соединение плоских
деталей встык, патент RU №1174616, F15B5/02 с пр. от 11.11.1983.
Соединение содержит металлические листы, накладки и прокладки. В листах,
накладках и прокладках выполнены длинные овальные отверстия, через которые
пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и накладки в пакет. При малых
горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не
преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание
листов или прокладок относительно накладок контакта листов с меньшей
шероховатостью.
Взаимное смещение листов происходит до упора болтов в края длинных овальных
отверстий после чего соединения при импульсных растягивающих нагрузках при
многокаскадном демпфировании работают упруго. После того как все болты
соединения дойдут до упора края в длинных овальных отверстий, соединение
начинает работать упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет
смятия листов и среза болтов.
Недостатками известного решения являются: ограничение демпфирования по
направлению воздействия только по горизонтали и вдоль овальных отверстий; а
также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно также
устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических
воздействий, патент TW201400676(A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic
friction damping device, E04B1/98, F16F15/10.
Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый объект,
нескольких сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В сегментах
выполнены продольные пазы. Трение демпфирования создается между пластинами и
наружными поверхностями сегментов. Перпендикулярно вертикальной поверхности
сегментов, через пазы, проходят запирающие элементы-болты, которые
фиксируют сегменты и пластины друг относительно друга. Кроме того, запирающие
элементы проходят через блок поддержки, две пластины, через паз сегмента и
фиксируют конструкцию в заданном положении.
Таким образом получаем конструкцию опоры, которая выдерживает сейсмические
нагрузки но, при возникновении динамических, импульсных растягивающих нагрузок,
взрывных, сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в
сопряжениях, смещается от своего начального положения, при этом сохраняет
конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и
сложность расчетов из-за наличия большого количества сопрягаемых трущихся
поверхностей и надежность болтовых креплений
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 259

260.

Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение
количества сопрягаемых трущихся поверхностей до одного ил нескольких
сопряжений отверстий корпуса- крестообразной, трубной, квадратной опоры,
типа штока, а также повышение точности расчета при использования фрикциболтовых демпфирующих податливых креплений.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что сейсмоизолирующая
маятниковая опора (крестовидная, квадратная, трубчатая) выполнена из разных
частей: нижней - корпус, закрепленный на фундаменте с помощью подвижного
фрикци –болта с пропиленным пазом, в который забит медный обожженный клин, с
бронзовой втулкой (гильзой) и свинцовой шайбой и верхней - шток сборный в виде Гобразных стальных сегментов (для опор с квадратным сечением), в виде С- образных
(для трубчатых опор), установленный с возможностью перемещения вдоль оси и с
ограничением перемещения за счет деформации корпуса под действием запорного
элемента в виде стопорного фрикци-болта с пропиленным пазом в стальной шпильке
и забитым в паз медным обожженным клином.
В верхней и нижней частях опоры корпуса выполнены овальные длинные отверстия,
(сопрягаемые с цилиндрической поверхностью опоры) и поперечные отверстия
(перпендикулярные к центральной оси), в которые устанавливают запирающий
элемент- стопорный фрикци-болт с контролируемым натяжением, с медным
клином, забитым в пропиленный паз стальной шпильки и с бронзовой или латунной
втулкой ( гильзой), с тонкой свинцовой шайбой. Кроме того в квадратных
трубчатых или крестовидных корпусах, параллельно центральной оси, выполнены
восемь открытых длинных пазов, которые обеспечивают корпусу возможность
деформироваться за счет протяжных соединений с фрикци- болтовыми
демпфирующими креплениями в радиальном направлении.
В теле квадратной, трубчатой, крестовидной опоры, вдоль центральной оси,
выполнен длинный паз ширина которого соответствует диаметру запирающего
элемента (фрикци- болта), а длина соответствует заданному перемещению
трубчатой, квадратной или крестообразной опоры. Запирающий элемент создает
нагрузку в сопряжении опоры - корпуса, с продольными протяжными пазами с
контролируемым натяжением фрикци-болта с медным клином, забитым в
пропиленный паз стальной шпильки и обеспечивает возможность деформации
корпуса и «переход» сопряжения из состояния возможного перемещения в состояние
«запирания» с возможностью перемещения только под сейсмической нагрузкой,
вибрационной, взрывной и взрывной от воздушной волны.
Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1
изображена крестовидная опора на фрикционных соединениях с контрольным
натяжением ; на фиг.2 изображен стопорный (тормозной) фрикци –болт с забитым
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 260

261.

в пропиленный паз стальной шпильки обожженным медным стопорным клином; на
фиг.3 изображены квадратные сейсмоизолирующие маятниковые опоры на
фрикционных соединениях; на фиг.4 изображен фрагмент квадратной опоры с
длинными овальными отверстиями для протяжных соединений ; на фиг. 5
изображена квадратная опора сейсмоизолирующая маятниковая на протяжных
фрикционных соединениях; фиг. 6 изображена квадратная опора сейсмоизолирующая
маятниковая с поднятым корпусом с длинными овальными отверстиями; фиг.7
изображена квадратная опора сейсмоизолирующая маятниковая с фрикционным
креплением фрикци-болтами с контрольным натяжением -разрез–вид с верху с
поднятым корпусом; фиг. 8 изображена квадратная опора сейсмоизолирующая
маятниковая установленная на свинцовый лист –вид с верху; фиг. 9 изображена
трубчатая опора, в разрезе с поднятым внутренним состоящим из двух С-образных
фрагментов штоком, установленная на свинцовый лист; фиг. 10 изображена
трубчатая опора сейсмоизолирующая маятниковая состоящая из двух частей
штоков, для транспортировки; фиг. 11 изображена трубчатая сейсмоизолирующая
опора маятниковая установленная на свинцовый лист –вид с верху; фиг. 12
изображена трубчатая опора сейсмоизолирующая маятниковая с протяжными
соединениями -вид с верху; фиг 13 изображен фрагмент крестообразной опоры
сейсмоизолирующей маятниковой установленный на свинцовый лист нижнего
сейсмоизолирующего пояса – вид с верху; фиг 14 изображена крестовидная опора
сейсмоизолирующая маятниковая с поднятым крестообразным штоком,
установленная на свинцовый лист; фиг. 15 изображена крестообразная опора
сейсмоизоли-рующая маятниковая, установленная на свинцовый лист с
фрикционными соединениями, вид сверху; фиг. 16 изображена трубчатая опора
сейсмоизолирующая маятниковая с опущенным трубчатым корпусом; фиг. 17
изображен свинцовый лист толщиной 3 мм под трубчатую опору
сейсмоизолирующую маятниковую; фиг 18 изображена трубчатая опора сейсмоизолирующая маятниковая с опущенным корпусом с длинными овальными
отверстиями; фиг. 19 изображена трубчатая опора сейсмоизолирующая
маятниковая с поднятым внутренним корпусом с длинными овальными
протяжными отверстиями; фиг. 20 изображена квадратная опора
сейсмоизолирующая маятниковая с фрикционными соединениями, вид с боку и разрез
опоры; фиг. 21 изображены разные демпфирующие фрикци –болты с тросовым
зажимом, пружинистой многослойной шайбой и стопорным медным обожженном
клином для опор сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 22 изображены два
демпфирующих фрикци –болта с забитыми обожженными медными стопорными
клиньями, забитыми в пропиленные пазы стальных шпилек для опор
сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 23 изображены демпфирующие фрикци –
болты с бронзовой или латунной втулкой (гильзой) для опор сейсмоизолирующих
маятниковых; фиг. 24 изображены демпфирующие фрикци –болты с
демпфирующей стальной гофрой и фрикци –болт с латунной втулкой для опор
сейсмоизоли-рующих маятниковых; фиг. 25 изображены модификации
демпфирующих фрикци –болтовых креплений с тросовым зажимом и многослойной
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 261

262.

гнутой шайбой для монтажа опор сейсмо-изолирующих маятниковых; фиг. 26
изображено протяжное овальное отверстие для демпфирующих фрикци –
болтовых креплений для опор сейсмоизолирующих маятниковых; фиг. 27
изображено протяжное овальное отверстие с бронзовой или латной гильзой для
протяжных фрикци –болтовых креплений, вид сверху; фиг. 28 изображено
протяжное овальное отверстие для протяжных фрикци –болтовых креплений с
фрикци –болтом со стопорным тросовым зажимом, с латунной или бронзовой
втулкой- гильзой, со свинцовой сминаемой шайбой в разрезе; фиг. 29 изображен
фрикци- болт с обожженным медным клином, забитым в пропиленный паз стальной
шпильки для протяжных овальных отверстий; фиг. 30 изображена латунная
гильза- втулка с отогнутыми частями под свинцовую шайбу и фотографии
лабораторных испытаний на сейсмостойкость оборудования, фрагментов
демпфирующих узлов крепления (ОО «Сейсмофонд»); фиг. 31 изображена латунная
втулка с отогнутыми частями под свинцовую шайбу для фрикционных соединений,
вид с боку; фиг. 32 изображен узел фрикционного соединения с латунной втулкой и
со свинцовой шайбой, вид с боку; фиг. 33 изображен демпфирующий хомут с
длинными овальными отверстиями для фланцево –фрикционных соединений для
магистральных трубопроводов; фиг. 34 изображено демпфирующее фрикционное
фланцевое соединение с фланцевым фрикционным узлом без сварки, демпфирующих
податливых соединений магистральных трубопроводов фиг 35 изображен
демпфирующий узел соединения с овальными отверстиями для фланцевых
фрикционных соединений, опор, трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 36
изображен демпфирующий узел с длинными овальными отверстиями, с бронзовой
втулкой до землетрясения с протяжными соединения, с овальными отверстиями, с
контрольным натяжением, для фланцевых фрикционных соединений опор,
трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 37 изображен смещенный
демпфирующий узел, со смещением в протяжных соединениях, с овальными
отверстиями с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений
опор трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 38 изображен демпфирующий узел
с протяжными соединениями с длинными овальными отверстиями, с
контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений опор
трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 39 изображен фрагмент
демпфирующего узла квадратной опоры с протяжными соединениями с овальными
отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений
опор трубопроводов, стальных конструкций, вид сверху; фиг. 40 изображен
демпфирующий узел с фрикци -болтом обмотанным медной лентой, со свинцовой
амортизирующей шайбой, с овальными отверстиями, с контрольным натяжением
для фланцевых фрикционных соединений опор трубопроводов, стальных
конструкций; фиг. 41 изображена энергопоглощающая затяжка с демпфирующим
упругим стальным кольцом, с шайбами и с фрикци –болтами, с овальными
отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных соединений
опор трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 42 изображено энергопоглощающее кольцо без затяжек с демпфирующими шайбами; фиг. 43 изображен
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 262

263.

фрагмент энергопоглощающего демпфирующего кольца с демпфирующими узлами
крепления с фрикци –болтами, с контрольным натяжением для фланцевых
фрикционных соединений для опор; фиг. 44 изображено фрикционное
демпфирующее соединение с фрикци –болтами, с овальными отверстиями, с
контрольным натяжением для фланцевых фрикционных подвижных соединений
(ФФПС) трубопроводов, стальных конструкций, вертикальных опор гнущихся
линий электропередач (ЛЭП); фиг. 45 изображено фрикционное соединение (стык) с
фрикци –болтами, с овальными отверстиями, с контрольным натяжением для
фланцевых фрикционно-подвижных соединений (ФФПС) для опор линий
электропередач (ЛЭП), трубопроводов, стальных раскачивающихся мачт, вышек;
фиг. 46 изображен демпфирующий стальной хомут –затяжка, с фрикци –болтами,
с овальными отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционноподвижных соединений (ФФПС), для линий ветроустойчивых электропередач ,
трубопроводов, высотных опор, мачт; фиг. 47 изображена стальная затяжка с
демпфирующим энергопоглощающим кольцом с фрикци –болтами, с овальными
отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционно-подвижных
соединений (ФФПС) опор трубопроводов, стальных конструкций; фиг. 47
изображена стальная растяжка с демпфирующим энергопоглощающим стальным
кольцом с фрикци –болтами, с овальными отверстиями, с контрольным
натяжением для фланцево –фрикционных подвижных соединений (ФФПС) опор
трубопроводов, стальных каркасов; фиг. 48 изображена сейсмостойкая опора под
колонны со сминаемой гильзой, заполненной свинцовой дробью со стопорной
затяжкой, тросовым зажимом, с демпфирующими свинцовыми шайбами, с
овальными отверстиями, с контрольным натяжением для фланцевых фрикционных
соединений для сейсмоизолирующих стальных опор трубопроводов, стальных
сейсмостойких каркасов; фиг. 49 изображен тросовой зажим с подпиленной гайкой
для фланцевых фрикционно- податливых соединений (ФФПС) для
сейсмоизолирующих фундаментных опор трубопроводов, стальных каркасов; фиг.
50 изображена демпфирующая сейсмоизолирующая стальная «лапа» для растяжек,
стойка-опора с тросовым зажимом, с забитым медным клином, стержнями
скользящими по направляющим, с латунной шайбой, установленной под трубу,
полиэтиленовой муфтой, с овальными отверстиями, с контрольным натяжением
для фланцевых фрикционно- податливых соединений (ФФПС), для
сейсмоизолирующих фундаментных опор, для демпфирующего крепления
оборудования к фундаменту, для опор линий электропередач, рекламных щитов,
мачт, наружного освещения в сейсмоопасных районах.
Опора сейсмостойкая состоит из двух корпусов 1 (нижний целевой), 2 (верхний
составной), в которых выполнены вертикальные длинные овальные отверстия
диаметром «D», шириной «Z» и длиной «l». Нижний корпус1 опоры охватывает
верхний корпус 2 опоры (трубная, квадратная, крестовидная). При монтаже опоры
верхняя часть корпуса 2 опоры поднимается до верхнего предела, фиксируется
фрикци-болтами с контрольным натяжением, со стальной шпилькой болта, с
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 263

264.

пропиленным в ней пазом и предварительно забитым в шпильке обожженным
медным клином. В стенке корпусов 1,2 маятниковой сейсмоизолирующей опоры
перпендикулярно оси корпусов 1,2 опоры выполнено восемь или более длинных
овальных отверстий, в которых установлен запирающий элемент-калиброванный
фрикци –болт с забитым в паз стальной шпильки болта стопорным (тормозным)
обожженным медным клином, с демпфирующей свинцовой шайбой и латунной
втулкой (гильзой), (фигура 3).
В теле крестовиной, трубчатой, квадратной опоры, штока вдоль оси выполнен
продольный глухой паз длиной «h» (допустимый ход штока) соответствующий по
ширине диаметру калиброванного фрикци - болта, проходящего через этот паз. В
нижней части опоры, корпуса 1 выполнен фланец для фланцевого подвижного
соединения с длинными овальными отверстиями для крепления на фундаменте, а в
верхней части корпуса 2 выполнен фланец для сопряжения с защищаемым
объектом, оборудованием, сооружением, мостом.
Сборка опоры заключается в том, что составной ( сборный) крестовидный,
трубчатый, квадратный корпус сопрягается с монолитной крестовидной,
трубчатой, квадратной опорой, основного корпуса по подвижной посадке с
фланцевыми фрикционно- подвижными соединениям (ФФПС). Паз крестовидной,
трубчатой, квадратной опоры, совмещают с поперечными отверстиями
монолитной крестовидной, трубчатой, квадратной поверхностью фрикци-болта
(высота опоры максимальна). После этого гайку 3 ( фигура 2) затягивают
тарировочным ключом с контрольным натяжением до заданного усилия в
зависимости от массы оборудования, моста, здания. Увеличение усилия затяжки
гайки на фрикци-болтах приводит к деформации корпуса и уменьшению зазоров от
«Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь приводит к увеличению допустимого
усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие в крестообразной,
трубчатой, квадратной опоре корпуса. На прилагаемых фигурах графически
подробно показаны элемнты фрикуциооно –подвижных соединений (ФПС) и
энергопоголлощающих узлов , фрагменты, элементов , пояснений на ссылках в
интрнете и сайтах Сейсмофонда seismofond.ru и новых нормативных
документах СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81*) Стальные конструкции ТПК 455.04-274-2012(02250) «Стальные конструкции» , Минск , 2013, которые содержат
требования для обеспечения многокаскадного демпфирования, при динамических
импульсных растягивающих нагрузках описанных в изобретении проф. дтн
А.М.Уздина №№ 1143895, 1174616, 1168755
Величина усилия трения в сопряжении внутреннего и наружного корпусов для
крестовидной, трубчатой, квадратной опоры зависит от величины усилия затяжки
гайки (болта) с контролируемым натяжением и для каждой конкретной
конструкции сейсмоизолирующей маятниковой опоры (компоновки, габаритов,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 264

265.

материалов, шероховатости поверхностей, направления нагрузок и др.)
определяется экспериментально или расчетным машинным способом в ПК SCAD.
Сейсмоизолирующая опора установленная на свинцовом листе, сверху и снизу
закреплена на фланцевых фрикционо-подвижных соединениях (ФФПС). Во время
землетрясения или взрыве за счет трения между верхним и нижним корпусом опоры
происходит поглощение сейсмической, вибрационной, взрывной энергии. Фрикционноподвижные соединения состоят из демпферов сухого трения с энергопоглощающей
гофрой и свинцовыми (возможен вариант использования латунной втулки или
свинцовых шайб) поглотителями сейсмической и взрывной энергии за счет сухого
трения, которые обеспечивают смещение опорных частей фрикционных соединений
на расчетную величину при превышении горизонтальных сейсмических нагрузок от
сейсмических воздействий или величин, определяемых расчетом на основные
сочетания расчетных нагрузок, сама опора при этом начет раскачиваться за счет
выхода обожженных медных клиньев, которые предварительно забиты в
пропиленный паз стальной шпильки.
Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по свинцовой шайбе и свинцовому прокладочному
тонкому листу .
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие. Количество
болтов определяется с учетом воздействия собственного веса оборудования, здания,
сооружения, моста.
Сама составная опора выполнена крестовидной, квадратной (состоит из двух Побразных элементов) либо стаканчато-трубного вида с фланцевыми фрикционно подвижными болтовыми соединениями.
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками с обожженными
медными клиньями забитыми в пропиленный паз стальной шпильки, натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие с
контрольным натяжением.
Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного веса
(массы) оборудования, сооружения, здания, моста, Расчетные усилия
рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* ) Стальные конструкции п.
14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250), «Стальные конструкции»
Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Фрикци-болт, является энергопоглотителем пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью
которого, поглощается 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
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 265

266.

фрикци- болтах, установленных в длинные овальные отверстия с контролируемым
натяжением в протяжных соединениях согласно ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п.
10.3.2 стр. 74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2.
Втулка (гильза) фрикци-болта при землетрясении нагревается за счет трения между
верхней составной и нижней целевой пластинами (фрагменты опоры) до
температуры плавления и плавится, при этом поглощаются пиковые ускорения
взрывной, сейсмической энергии и исключается разрушение оборудования, ЛЭП, опор
электропередач, мостов, также исключается разрушение теплотрасс горячего
водоснабжения от тяжелого автотранспорта и вибрации от ж/д.
Надежность friction-bolt на опорах сейсмоизолирующих маятниковых достигается
путем обеспечения многокаскадного демпфирования при динамических нагрузках,
преимущественно при импульсных растягивающих нагрузках на здание, сооружение,
оборудование, которое устанавливается на маятниковых сейсмоизолирующих опорах
с фланцевыми фрикционно- подвижными соединениями (ФФПС) по изобретению
"Опора сейсмостойкая" рег. № 2016102130 от 22.01.2016 ФИПС (Роспатент),
авторы: Андреев. Б.А. Коваленко А.И.
В основе фрикционного соединения на фрикци-болтах, ( поглотителя энергии),
лежит принцип который, на научном языке называется "рассеивание", "поглощение"
сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Использование фланцево- фрикционно - подвижных соединений (ФФПС), с фрикциболтом в протяжных соединениях с демпфирующими узлами крепления (ДУК с
тросовыми зажимами), имеет пару структурных элементов, соединяющей эти
структурные элементы со скольжением энергопоглащиющихся соединение, разной
шероховатостью поверхностей, обладающие значительными фрикционными
характеристики, с многокаскадным рассеиванием сейсмической, взрывной,
вибрационной энергии.
Совместное скольжение, включает зажимные средства на основе friktion-bolt (
аналог американского Hollo Bolt ), заставляющие указанные поверхности,
проскальзывать, при применении силы, стремящейся вызвать такую, чтобы
движение большой величины.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении происходит перемещение
(скольжение) фрагментов фланцевого фрикционно-подвижного соединения ( ФФПС)
сейсмоизолирующей маятниковой опоры (фрагментов опоры). Происходит
скольжение стальных пластин опоры в продольных длинных овальных отверстиях
нижней и верхней частях сейсмоизолирующей опоры, происходит поглощение энергии
за счет трения (фрикционности) при сейсмической, ветровой, взрывной нагрузке,
что позволяет перемещаться и раскачиваться сейсмоизоли-рующей маятниковой
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 266

267.

опоре с маятниковым эффектом с оборудованием, зданием, мостом, сооружением
на расчетное допустимое перемещение.
Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по свинцовым листам со свинцовыми шайбами и
латунными втулками в нижней и верхней части сейсмоизолирующих поясов для
создания протяжного соединяя.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении происходит перемещение
(скольжение) фрагментов фрикционно-подвижного соединения (ФПС) опоры
(фрагменты опоры скользят по продольному овальному отверстию опоры),
происходит поглощение энергии за счет трения между двумя стальными с разной
шероховатостью пластинами при сейсмической, ветровой, взрывной нагрузки, что
позволяет перемещаться сейсмоизолирующей опоре с оборудованием на расчетное
перемещение.
Сейсмоизолирующая опора рассчитана на одну сейсмическую нагрузку (9 баллов),
либо на одну взрывную нагрузку. После взрывной или сейсмической нагрузки
необходимо заменить свинцовые шайбы, в паз шпильки демпфирующего узла
крепления забить новые стопорные медные клинья, с помощью домкрата поднять,
выровнять опору и затянуть болты на проектное натяжение.
При воздействии сейсмических, вибрационных, взрывных нагрузок превышающих
силы трения в сопряжении в крестообразной, трубчатой, квадратной
сейсмоизолирующей маятниковых опор , происходит сдвиг трущихся элементов
типа шток, корпуса опоры, в пределах длины паза выполненного в составных
частях нижней и верхней крестовидной, трубчатой, квадратной опоры, без
разрушения оборудования, здания, сооружения, моста.
Ознакомиться с инструкцией по применению фланцевых фрикционно-подвижных
соединений (ФФПС) можно по ссылке: https://vimeo.com/123258523
http://youtube.com/watch?v=76EkkDHTvgM&feature=youtu.be
О характеристиках опоры сейсмоизлирующей (без раскрывания новизны
технического решения) маятниковой сообщалось на научной XXVI Международной
конференции «Математическое и компьютерное моделирование в механике
деформируемых сред и конструкций», 28.09 -30-09.2015, СПб ГАСУ: «Испытание
математических моделей установленных на сейсмоизолирующих фланцевых
фрикционно-подвижных соединениях (ФФПС) и их реализация в ПК SCAD Office»
(руководитель испытательной лабораторией ОО "Сейсмофонд" (инж. Александр
Иванович Коваленко) можно ознакомиться на сайте:
http://www.youtube.com/watch?v=MwaYDUaFNOk https://youtu.be/MwaYDUaFNOk
https://www.youtube.com/watch?v=GemYe2Pt2UU
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 267

268.

https://www.youtube.com/watch?v=TKBbeFiFhHw
https://www.youtube.com/watch?v=PmhfJoPlKUw
https://www.youtube.com/watch?v=TKBbeFiFhHw
https://www.youtube.com/watch?v=2N0hp-3FAUs
https://www.youtube.com/watch?v=eB1r8F7zkSw
https://www.youtube.com/watch?v=ulXjYw7fyJA
https://www.youtube.com/watch?v=V7HKMKUujT4
Другие технические решения сейсмоизолирующей опоры описаны в полученном
положительном решении на изобретение "Опора сейсмостойкая" Мкл. Е04H
9/02(работает на основе фланцевых фрикционно- подвижных соединений (ФФПС))
согласно заявке на изобретение № 2016102130/039003016 от 22.01.2016, авторы :
Андреев Б.А., Коваленко А.И..
С решениями фланцевых фрикционно-подвижных соединений (ФПС) и демпфирующих
узлов крепления (ДУК) (без раскрывания новизны технического решения) можно
ознакомиться: dwg.ru, rutracker.org. www1.fips.ru. dissercat.comhttp://doc2all.ru, см.
изобретения №№ 1143895, 1174616,1168755 SU, № 4,094,111 US Structural steel
building frame having resilient connectors, TW201400676 Restraint anti-wind and antiseismic friction damping device (Тайвань).
С лабораторными испытаниями фланцевых фрикционно –подвижных соединений для
опоры сейсмоизолирующей маятниковой в испытательном центре ОО
«Сейсмофонд», адрес: 197371,СПб, а/я газета «Земля РОССИИ» (без раскрывания
новизны технического решения) можно ознакомиться по ссылке :
Фигуры Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 268

269.

Фиг 1
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 2
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 269

270.

Фиг 3
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 4
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 270

271.

Фиг 5
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 6
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 271

272.

Фиг 7
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 8
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 272

273.

Фиг 9
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 10
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 273

274.

Фиг 11
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 12
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 274

275.

Фиг 13
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 14
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 275

276.

Фиг 15
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 16
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 276

277.

Фиг 17
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 18
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 277

278.

Фиг 19
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 20
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 278

279.

Фиг 21
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 22
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 279

280.

Фиг 23
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 24
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 280

281.

Фиг 25
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 26
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 281

282.

Фиг 27
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 28
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 282

283.

Фиг 29
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 30
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 283

284.

Фиг 31
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 32
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 284

285.

Фиг 33
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 34
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 285

286.

Фиг 35
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 36
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 286

287.

Фиг 37
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 38
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 287

288.

Фиг 39
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 40
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 288

289.

Фиг 41
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 42
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 289

290.

Фиг 43
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 44
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 290

291.

Фиг 45
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 46
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 291

292.

Фиг 47
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 48
Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 49
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 292

293.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая
Фиг 50
РЕФЕРАТ
Опора сейсмоизолирующая маятниковая сейсмостойкая предназначена для защиты
оборудования, сооружений, объектов, зданий от сейсмических, взрывных,
вибрационных , неравномерных воздействий за счет использования фланцевых фрикционно податливых соединений с целью повышения надежности соединения
путем, за счет обеспечения многокаскадного демпфирования, при динамических,
вибрационных, сейсмических, взрывных нагрузках при импульсных растягивающихся
нагрузках .
Опора сейсмоизолирующая маятниковая , содержащая крестовидный,
трубообразный, квадратный корпус -опору и сопряженный с ним подвижный узел с
фланцево- фрикционно-подвижными соединениями закрепленный запорным
элементом в виде протяжного соединения отличающийся тем, что в
крестовидном, трубчатом, квадратном корпусе-опоре выполнено из нижнего
крестовидного , трубчатого, квадратного замкнутого по периметру стальной
опоры и верхнего составного внутреннего из двух или четырех частей, скользящего
крестовидного , трубчатого , подвижного штока , сопряженное с нижней опорой,
при этом верхняя составная крестовидная, трубчатая, квадратная фрикционноподвижная часть штока зафиксирован запорным элементом в виде демпфирующего
фрикци –болта с забитым в пропиленный паз шпильки с обожженным медным
клином , выполненным в виде калиброванного болта фрикционного соединения
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 293

294.

работающего на растяжением с фрикционным соединением с контрольным
натяжением , проходящего через поперечные длинные овальные отверстия корпуса
крестовидной, трубчатой, квадратной опоры, через вертикальный паз, выполненный
в теле крестовидной, трубчатой, квадратной опоры и закрепленный гайкой
контролируемым с заданным усилием натяжением, работающим на растяжением.
Кроме того в корпусе, параллельно центральной оси, выполнено восемь или более
открытых паза с длинными овальными отверстиями которых, от торца корпуса,
больше расстояния до нижней точки паза опоры-штока.
Увеличение усилия затяжки фрикци-болта приводит к уменьшению зазора <Z>
корпуса, увеличению сил трения в сопряжении корпус-шток и к увеличению усилия
сдвига при внешнем воздействии.
Податливые демпферы представляют собой двойную фрикционную пару, имеющую
стабильный коэффициент трения по свинцовому листу в нижней и верхней части
сейсмоизолирующих поясов и вставкой свинцовой шайбы и латунной гильзой в
работу с фрикци-болтовым соединением для создания протяжного соединяя.
Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками с вбитым обожженным
медным клином в пропиленный паз стальной шпильки , натягиваемыми
динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие фрикционным
соединением с контрольным натяжением . Количество болтов определяется с
учетом воздействия собственного веса ( массы) оборудования, сооружения, здания,
моста и расчетные усилия рассчитываются по СП 16.13330.2011 ( СНиП II -23-81* )
Стальные конструкции п. 14.4, Москва, 2011, ТКТ 45-5.04-274-2012 (02250),
«Стальные конструкции» Правила расчет, Минск, 2013. п. 10.3.2
Сама составная сейсмоизолирующая маятниковая опора, выполнена крестовидной,
о квадратной , либо стаканчата -трубного вида с фланцевыми, фрикционно подвижными фрикци-болтовыми соединениями.
Фрикци-болт , это энергопоглотитель пиковых ускорений (ЭПУ), с помощью
которого, поглощается взрывная, ветровая, сейсмическая, вибрационная энергию.
Фрикци-болт снижает на 2-3 балла на импульсные растягивающие нагрузки при
землетрясений и взрывную от ударной воздушной волны. Фрикци –болт повышет
надежность работы оборудования, сохраняет каркас здания, мосты, ЛЭП,
магистральные трубопроводы, за счет уменьшения пиковых ускорений, за счет
протяжных фрикционных соединений, работающие на растяжением на фрикциботах, установленные в длинные овальных отверстиях, с контролируемым
натяжением в протяжных соедиениях. ( ТКП 45-5.04-274-2012 (02250) п. 10.3.2 стр.
74 , Минск, 2013, СП 16.13330.2011,СНиП II-23-81* п. 14.3- 15.2).
Втулка (гильза) фрикци-болта, нагреваясь до температуры плавления за счет
трения, свинцовая шайба расплавляется, поглощает пиковые ускорения взрывной,
сейсмической энергии, и исключает разрушения ЛЭП, опор электропередач, мостов,
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 294

295.

разрушении теплотрасс горячего водоснабжения от тяжелого автотранспорта и
вибрации от ж/д . Надежность friction-bolt на опорах сейсмоизолирующих
маятниковых, достигается, путем обеспечения многокаскадного демпфирования,
при динамических нагрузках, преимущественно при импульсных растягивающих
нагрузках на здание, сооружение, оборудование, которое устанавливается на
маятниковых сейсмоизолирующих опорах, на фланцево-фрикционно- подвижных
соединениях (ФФПС) по изобретению "Опора сейсмостойкая" рег. № 2016102130
от 22.01.2016 ФИПС (Роспатент) Авт. Андреев. Б.А. Коваленко А.И.
В основе фрикционного соединения на фрикци-болтах, ( поглотителя энергии),
лежит принцип который, на научном языке называется "рассеивание", "поглощение"
сейсмической, взрывной, вибрационной энергии.
Использования фланцево- фрикционно - подвижных соединений (ФФПС), с фрикциболтом в протяжных соединениях с демпфирующими узлами крепления (ДУК с
тросовым зажимом), имеет пару структурных элементов, соединяющей эти
структурные элементы со скольжением энергопоглащиющихся соединение, разной
шероховатостью поверхностей, обладающие значительными фрикционными
характеристики, с многокаскадным рассеиванием сейсмической, взрывной,
вибрационной энергии. Совместное скольжение, включает зажимные средства на
основе friktion-bolt ( аналог американского Hollo Bolt ), заставляющие указанные
поверхности, проскальзывать, при применении силы, стремящейся вызвать такую,
чтобы движение большой величины.
В результате взрыва, вибрации при землетрясении, происходит перемещение
(скольжение) фрагментов фланцево, фрикционно-подвижного соединения ( ФФПС),
сейсмоизолирующей маятниковой опоры (фрагменты опоры) скользящие, по
продольному длинным овальном отверстиям, нижней сейсмоизолирующей опоры.
Происходит поглощение энергии, за счет трения ( фрикционности) сейсмической,
ветровой, взрывной нагрузки, что позволяет перемещаться и раскачиваться
сейсмоизолирующей маятниковой опоре с оборудованием, зданием, мостом,
сооружением на расчетное допустимое перемещение. Сейсмоизолирующая опора
рассчитана на одну, два землетрясения или взрывные, вибрационные нагрузки, либо
на одну взрывную нагрузку от ударной взрывной волны.
После взрывной или сейсмической нагрузки, необходимо заменить свинцовые смятые
шайбы, в паз шпильки демпфирующего узла крепления забить новые стопорные
обожженные медные клинья, с помощью домкрата поднять и выровнять опору,
оборудование, сооружение, здание, мост и затянуть болты на проектное,
фрикционное соединение, работающее на растяжением с контрольным натяжением
восстановленного протяжного соединения.
Формула
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 295

296.

Опора сейсмоизолирующая маятниковая, повышенной надежности с улучшенными
демпфирующими свойствами, содержащая крестовидный, трубообразный,
квадратный корпус -опору и сопряженный с ним подвижный узел с фланцевыми
фрикционно-подвижными соединениями, закрепленные запорными элементами в виде
протяжного соединения отличающийся тем, что с целью повышения надежности
опоры корпус опоры выполнен сборным и выполнен с круглым и квадратным сечением
и состоит из нижней целевой части и сборной верхней части подвижной в
вертикальном направле-нии с маятниковым эффектом, которые соединены между
собой с помощью фрикцион-но-подвижных соединений с контрольным натяжением
фрикци-болтов, расположенных в длинных овальных отверстиях, при этом
пластины-лапы верхнего и нижнего корпуса расположены на свинцовом листе и
крепятся фрикци-болтами с медным клином или тросовым зажимом во втулке,
расположенной в коротком овальном отверстии верха и низа корпуса опоры.
Материалы лабораторных испытаний фрагментов , узлов . чертежей 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 термически
растягивающих нагрузках , на сдвиг трубопровода в программном
комплексе SCAD Office, со скощенными торцами, согласно изобретения
№№ 2423820, 887743, демпфирующих компенсаторов на фрикционноподвижных болтовых соединениях, для восприятия усилий -за счет
трения, при термически растягивающих нагрузках в 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 36-146-88, ОСТ 108.275.63-80,РТМ 24.038.12-72, ОСТ
37.001.050- 73,альбома 1-487-1997.00.00 и изобрет. №№ 1143895,
1174616,1168755 SU, 4,094,111 US, TW201400676 Restraintantiwindandanti-seismic-friction-damping-device и согласно изобретения
«Опора сейсмостойкая» Мкл E04H 9/02, патент № 165076 RU, Бюл.28,
от 10.10.2016, в местах подключения трубопроводов к оборудованию
для очистки промышленного масла, трубопроводы должны быть
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 296

297.

уложены в виде "змейки" или "зиг-зага "), хранятся на кафедре
теоретическая механика по адресу: ПГУПС 190031, СПб, Московский пр 9
, кафедра теоретической механики проф дтн А.М.Уздин [email protected]
[email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
(931) 280-11-94, (921) 962-67-78, (999) 535-47-29, (996) 798-26-54
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 297

298.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 298

299.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 299

300.

Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 300

301.

Тираж газеты : 1 экз. Под в печать 23.05.2021 тел. ред. (921) 962-67-78
Редактор газеты «Земля РОССИИ" Кадашов Петр Павлович
Адрес редакции 197371, СПб, а/я газета "Земля РОССИИ"
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected]
[email protected]
Отпечатано в типографии ИА "КрестьянИнформАгентство" по
адресу : 197371 , СПб, а/я газета "Земля РОССИИ" - 1 экз.
Заказ № 5
Распространяется бесплатно
Редакция не всегда разделяет мнение авторов и не несет ответственность за авторский
материал. Редакция, ни к чему не призывает !
В переписку редакция не вступает, рукописи не возвращает.
https://pamyat-naroda.su/awards/anniversaries/1522841656
Редакция газеты «Земля РОССИИ» не всегда разделяет мнение авторов
Alignment of the roll slope straightening of the building uneven deformations correction of foundation
Выравнивающий пояс, с зафиксированными запорными элементами в штоке
Всего листов 301
Лист 301