Антисейсмическая опора быкова

 

Использование: строительство сейсмостойких зданий. Сущность изобретения: опора включает амортизационный элемент 5 с центральным отверстием, цилиндрическую прокладку 7, размещенную поверх амортизационного элемента, демпфирующий элемент 8 и стержень 10, установленный в отверстии. Корпус выполнен в виде встречно направленных стаканов 1 и 2 разных диаметров, к одному из которых крепится стержень. Опора может быть установлена как непосредственно между фундаментом и стеной здания, так и с промежуточными опорами . 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 02 D 27/34

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.7 (21) 4791693/33 (22) 16.02.90 (46) 15.05,92, Бюл. M 18 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) В.Ф.Быков, В,И.Большунов и M,Ë.Øoõторин (53) 624.159.11(088.8) (56) Патент Франции М 2596435, кл. Е 02 D 27/34, 1987. (54) АНТИСЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПОРА БЫКОВА

„„JIB „„1733572А1 (57) Использование: строительство сейсмостойких зданий. Сущность изобретения: опора включает амортизационный элемент

5 с центральным отверстием, цилиндрическую прокладку 7, размещенную поверх амортизационного элемента, демпфирующий элемент 8 и стержень 10, установленный в отверстии. Корпус выполнен в виде встречно направленных стаканов 1 и 2 разных диаметров, к одному из которых крепится стержень. Опора может быть установлена как непосредственно между фундаментом и стеной здания, так и с промежуточными опорами. 3 зп, флы, 11 ил, 1733572

15

25

Изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству, а именно к устройству, повышающему сейсмостойкость здания при землетрясениях и фундаментов под оборудование с динамическими нагрузками.

Известно устройство, повышающее сейсмическую устойчивость здания, стойки которого выполнены из металлических труб, нижняя часть заполнена демпфирующим материалом (прокаленным песком), в верхней размещен упругий элемент, выполненный в виде тарельчатых пружин r. заполнением упругопластическим материалом (дробленой резиной), с центральным стержнем с заостренным утолщением на конце, помещенным в песок, концы труб снабжены торцовыми деталями, размещенными в стаканах.

Недостатками известного устройства являются: сложность выполнения конструкции с предварительным напряжением; необеспечено удержание торцовых элементов на концах труб; тарельчатые пружины подвержены деформации при неплотном заполнении упругопластическим материалом, который также способен высыпаться из тарельчатых пружин при эксплуатации; опора способна к разрушению и без землетрясений, при наличии дефектов труб — трещин, раковин, пробоин, способствующих высыпанию песка; наличие большого участка трубы, занятого демпфирующим материалом (песком); содержится потенциальная возможность разрушения предварительно напряженной опоры при обрыве креплений (тяг, гаек, сварочных швов, кронштейнов); при утечке песка стержень не обеспечивает снижение колебаний здания и выключается из работы; в наклонно расположенных опорах стержень подвержен искривлению при возникающей неравномерной плотности песка в нижнем и верхнем его слоях при эксплуатации, Известен амортизатор, состоящий из упругих и жестких пластин, расположенных одна под другой поочередно и помещенных между основами (опорами).

Недостатками устройства являются: не обеспечивается гашение вертикальных колебаний здания, и при резонансных явлениях может повышать сейсмическую нагрузку на здание; боковые усилия, приложенные к амортизатору, вызывают сдвиг его верхней части и не обеспечивается возвращение в первоначальное положение, уменьшается полезное поперечное сечение (сдвинутого амортизатора) и первоначальные расчетные

его характеристики; ограничение амортизатора по высоте (потеря устойчивости) не позволяет использовать в зданиях большой этажности; боковые поверхности амортизатора не обеспечены жесткой защитой и не исключена возможность раскачивания эдания при землетрясениях и ветровых нагрузках.

Цель изобретения — повышение эффективности работы опоры.

Поставленная цель достигается тем, что в антисейсмической опоре, включающей корпус и размещенный в нем амортизационный элемент, корпус выполнен в виде стакана, а амортизационный элемент — с центральным отверстием, при этом опора снабжена установленными в отверстии стержнем и демпфирующим элементом и расположенной между корпусом и амортизационным элементом цилиндрической прокладкой из упругопластического материала. Опора снабжена дополнительным стаканом; расположенными соосно с основным со встречным направлением стенок. Амортизационный элемент выполнен слоистым из упругих полос и разделяющих их жестких пластин. Опора снабжена промежуточной опорой, соосной амортизационному элементу, а стержень и стакан корпуса высту- пают за верхний торец амортизационного элемента.

На фиг. 1 схематически изображена антисейсмическая опора, с одним амортизационным элементом; на фиг. 2 — то же, со слоистым амортизационным элементом, выполненным из упругих полос и разделяющих жестких пластин; на фиг. 3 — то же. с промежуточной опорой. соосной амортизационному элементу; на фиг. 4 — то же, с промежуточной опорой, соосной амортизационным элементам, установленным в нижней и верхней ее частях с совмещенным (общим) стержнем; на фиг. 5 — амортизационный элемент антисейсмической опоры, вид сверху; на фиг, б — цилиндрическая прокладка, вид сверху; на фиг, 7 — то же, вид сбоку; на фиг. 8 — стержень с волнообразной поверхностью, вид сбоку; на фиг. 9 — демпфирующий элемент, с твердыми наконечниками; на фиг. 10 — то же, с одним твердым наконечником; на фиг, 11 — стержень опоры для двух ее амортизационных элементов.

Конструкция антисейсмической опоры состоит из нижнего 1 и верхнего 2 стаканов, составляющих его корпус, и представляют собой отрезки труб 3 с днищем 4, амортизационного элемента 5 с центральным отверстием б, цилиндрической прокладки 7, демпфирующего элемента 8 из упругопластического материала с твердым (металлическим) наконечником 9, стержня 10, 1733572 закрепленного на внутренней стороне днища 4.

Диаметр первого стакана больше второго для вхождения меньшего в больший.

При необходимости стенки первого стакана можно удлинить и составить их один в другой дном. Конец центрального стержня 10 имеет срезанные кромки 11.

Амортизационный элемент может состоять из упругих полос 5 и жестких пластин

12 с центральными отверстиями (вариант опоры на фиг. 3). В полость нижнего стакана в трубу 3 помещается п ромежуточная опора

13, на которую опираются детали перекрытия 14 (вариант опоры на фиг. 4 с амортизационными элементами вверху и внизу), В полость нижнего стакана трубы 3 и полость верхнего стакана трубы 3 помещается промежуточная опора 13 с общим центральным стержнем 10.

Антисейсмическая опора работает следующим образом, В исходном положении амортизационный элемент 5 нагружен весом здания, воздействующего на днища 4 верхнего 2 и нижнего 1 стаканов и находится в определенном сжатом состоянии.

Стержень 10 испытывает напряжения от стенок центрального отверстия 6, плотно зажат в нем, такое же напряжение воспринимает демпфирующий элемент 8, находящийся в свободном от стержня 10 объеме отверстия 6. Наружные боковые стенки амортизационного элемента 5 соприкасаются с поверхностью цилиндрической прокладки 7. Возникшие ударные сейсмические силы воздействуют на фундамент 15 и днище 4 стакана 1, поднимая его, одновременно продвигается защемленный стержень 10 по центральному отверстию 6, затрачивая на преодоление трения определенное усилие, и сжимает демпфирующий элемент 8, испытывая на его сжатии дополнительное сопротивление (противодействие). Чем сильнее сжимается сам амортизационный элемент 5 от приложенных сил, тем больше затрачивается ударной силы стихии на продвижение стержня 10.

Основные приложенные усилия гасятся амортизационным элементом 5, при этом происходит и его расширение по горизонтали. Возникшими боковыми выпуклостями он воздействует на тело цилиндрической прокладки 7. Величина силы воздействия может достигать больших значений, особенно при резком их приложении (при ударе), и здесь гасится без последствий. Не отражается от твердых стенок стакана эта горизонтальная сила, не складывается с основной вертикальной силой, от которой и

10

В элементах конструкции опоры происходит активное дополнительное гашение приложенных сил поверхностью стержня

10, демпфирующим элементом 8 и цилинд15 рической прокладкой 7, Демпфирующий

25

50

45 возникла, а гасится, значительно уменьшив разрушительные усилия на здание. В итоге большая часть приложенных усилий гасится амортизационным элементом 5, а часть расходуется на продвижение защемленноiо B нем стержня 10 и сжатие демпфирующего элемента 8, на расширение его в горизонтальном направлении (по радиусу) с приложением и передачей усилий безвозвратно на тело цилиндрической прокладки 7. элемент 8 компактно размещен в амортизационном элементе 5 и не требуется специального большого обьема в опоре для размещения стержня и демпфирующего элемента. Обеспечивается воэможность изготовления опор любой необходимой высоты, их числа в опоре, от которых зависит величина поглощения сейсмических напряжений (усипий), При возникновении знакопеременных колебаний они гасятся демпфирующим устройством, состоящим из стержня 10, постоянно защемленном в отверстии 6, демпфирующего элемента 8, также защемленном в отверстии 6. а также расходуются на сжатие и расширение амортизационного элемента 5 с использованием свойств гашения боковых усилий цилиндрической прокладки 7, Предлагаемая кон трукция антисейсмической опоры обладает определенной универсальностью ее элементов и всей конструкции в целом, обеспечивает множество вариантов ее модели и позволяет повысить сейсмическую устойчивость зданий при землетрясении, Формула изобретения

1. Антисейсмическэя опора, включающая корпус и размещенный в нем амортизационный элемент, о т л и ч а ю щ э я с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, корпус выполнен в виде стакана, а амортизационный элемент — с центральным отверстием, при этом опора снабжена установленными в отверстии стержнем и демпфирующим элементом и расположенной между корпусом и амортизационным элементом цилиндрической прокладкой из упругопластического материала.

2. Опора по и. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным стаканом, расположенным соосно с основным со встречным направлением стенок.

3. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что амортизационный элемент выпол1733572 нен слоистым из упругих полос и разделяющих их жестких пластин, 4. Опора по и. 1, отличающаяся тем, что она снабжена промежуточной опорой, соосной с амортизационным элементом, а стержень и стакан корпуса выступают за верхний торец амортизационного элемента.

1733572

1733572

1733572

Составит .,ль В. Башаримова

Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Редактор Э.Слиган

Заказ 1645 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101