Радиально-секторное устройство скольжения
Изобретение относится к строительству каркасных архитектурных объектов в сейсмоопасных районах. Радиально-секторное устройство скольжения для защиты архитектурных объектов от землетрясения, включающее фундаментные опоры в виде емкостей диаметром не менее 1500 мм, заполненных на 2/3 бетоном, имеющих секторные основания скольжения, несущие стойки, размещенные опорными пятками на секторных основаниях скольжения, каждое из которых состоит из металлического диска, соответствующего внутреннему диаметру фундаментной опоры, разделенного при помощи металлических полос и кругов диаметрами 200, 600 и 1000 мм на 32 сектора и центральную часть, в каждом из которых помещены стальные шары, при этом в первом и втором кругах секторы расположены через 45°, а в третьем через 22,5°, а высота металлических полос не более 2/3 диаметра, помещенных в секторы стальных шаров, в нижней части каждой несущей стойки приварены флажки-трапеции, металлический цилиндр и надеты кольцевые сглаживатели возможных толчков, соответствующие высоте цилиндра, в виде бывших в употреблении автомобильных автопокрышек, а пятка приварена к торцу стойки, при этом секторные основания скольжения в бетонных опорах заполнены отработанным маслом до уровня покрытия стальных шаров и закрыты чехлом, а несущие стойки связаны по периметру основания и между собой в каркас архитектурного объекта. Технический результат состоит в снижении разрушающего воздействия землетрясения на архитектурные объекты и его конструктивные элементы. 33 ил.
Радиально-секторное устройство скольжения предназначается для кратного уменьшения коэффициента трения между фундаментными опорами и несущими стойками каркаса архитектурных объектов, возникающего от неоднократных колебаний земной поверхности во время происходящих землетрясений независимо от эпицентра, силы и направления землетрясений.
Область техники применяемого устройства
Архитектура - каркасное строительство
Каркасное строительство жилья, социальных объектов различного объема, массы и конфигурации
Уровень техники
Наиболее близкие аналоги (прототипы) описываемого устройства до настоящего времени не известны.
Раскрытие изобретения
Технический результат достигается в максимальном снижении коэффициента трения между стальными шарами опорного механизма скольжения фундаментной опоры-емкости и опорной пяткой несущей стойки каркаса архитектурного объекта.
Технический результат
Лист 4.2; фиг.30 (В-В) - Технический результат достигается в максимальном снижении коэффициента трения между стальными шарами (поз.7) опорного механизма скольжения при движении фундаментной опоры-емкости (поз.11) во время землетрясения и опорной пяткой несущей стойки каркаса архитектурного объекта (поз.4).
При происходящих толчках во время землетрясения заглубленная в грунт фундаментная опора приходит в движение.
В движущихся фундаментных опорах между расположенных в секторах стальных шаров в опорных механизмах скольжения и опорной пяткой несущих стоек каркаса архитектурного объекта при движении сила трения минимальна. От возникающей в объекте из-за своей массы большей силы инерции относительно малого коэффициента трения несущие стойки каркаса, опираясь на своих опорных пятках, скользят по стальным шарам опорного механизма скольжения в движущихся фундаментных опорах, тем самым сейсмоколебания во время землетрясения от фундаментной опоры не передаются и разрушающе не воздействуют на несущие стойки каркаса объекта.
Архитектурный объект приобретает высочайшую стабильность в подвижной среде в районе землетрясения - остается цел и невредим независимо от силы и направления неоднократных землетрясений. Технический результат достигнут.
Задача устройства
Максимально снизить коэффициент трения во время происходящих землетрясений между фундаментной опорой и несущей стойкой каркаса архитектурного объекта.
От возникающей в архитектурном объекте из-за своей массы большей силы инерции относительно малого коэффициента трения несущие опоры каркаса объекта, опираясь на свои «пятки» на стальные шары опорных механизмов скольжения в фундаментных опорах, скользят по стальным шарам, тем самым сейсмоколебания от фундаментной опоры на несущие стойки не передаются.
Устраняется угроза разрушений архитектурных объектов от неоднократных землетрясений любой силы по существующей «шкале Рихтера».
Архитектурный объект во время землетрясения остается цел и невредим.
Радиально-секторное устройство скольжения для защиты архитектурных объектов от землетрясения, включающее фундаментные опоры в виде емкостей диаметром не менее 1500 мм, заполненных на 2/3 бетоном, имеющих секторные основания скольжения, несущие стойки, размещенные опорными пятками на секторных основаниях скольжения, каждое из которых состоит из металлического диска, соответствующего внутреннему диаметру фундаментной опоры, разделенного при помощи металлических полос и кругов диаметрами 200, 600 и 1000 мм на 32 сектора и центральную часть, в каждом из которых помещены стальные шары, при этом в первом и втором кругах секторы расположены через 45°, а в третьем через 22,5°, а высота металлических полос не более 2/3 диаметра, помещенных в секторы стальных шаров, в нижней части каждой несущей стойки приварены флажки-трапеции, металлический цилиндр и надеты кольцевые сглаживатели возможных толчков, соответствующие высоте цилиндра, в виде бывших в употреблении автомобильных автопокрышек, а пятка приварена к торцу стойки, при этом секторные основания скольжения в бетонных опорах заполнены отработанным маслом до уровня покрытия стальных шаров и закрыты чехлом, а несущие стойки связаны по периметру основания и между собой в каркас архитектурного объекта.
Признаки радиально-секторного устройства скольжения
Устройство состоит из двух головных частей.
Головная верхняя часть и головная нижняя часть. (Лист 3.1; фиг.1, 2). Головная нижняя часть устройства состоит:
Фундаментная опора-емкость состоит из цилиндра и опорного механизма скольжения.
Цилиндр высотой 1200 мм - (фиг.1) - из металлической трубы диаметром 1420 мм - (фиг.2). К нижней стороне данного цилиндра сваркой приварить днище.
Полученную емкость вертикально заглубить в грунт на 1000 мм, открытой стороной вверх, строго на одном уровне с другими идентичными фундаментными опорами в соответствии с планом архитектурного проекта.
После заглубления опоры заполняются до нужного уровня бетоном высотой 600 мм (лист 4.1; фиг.27; поз.9). На поверхность застывшего бетона в каждой опоре размещается опорный механизм скольжения - (лист 3.3; фиг.11, 12) - это металлический диск (лист 4.1 - фиг.28, 29; поз.6), на поверхность которого привариваются стальные три круга относительно центра диска (лист 3.2): диаметр первого круга равен 200 мм (фиг.6), второго - 600 мм (фиг.8), третьего - 1000 мм (фиг.10).
На плоскости диска (лист 4.1: фиг.28, 29А-А; поз.6) приваренные круги разделяются по радиусу от центра диска через каждые 45° стальными перегородками (лист 3.3; фиг.13, 14, 15), крайний круг на диске разделяется через 22.5° (поз.8; фиг.28; лист 4.1). Перегородки привариваются в местах стыка на диске и стенкам круга, образуя 32 радиально расположенных сектора (лист 3.3; фиг.12).
Сектор 33-й на диске образует в центре центральную часть. В каждый сектор помещены цельнометаллические стальные шары - одного диаметра не менее 50 мм (лист 4.1; фиг.28, 29; поз.7).
Опорный механизм скольжения (лист 3.3; фиг.11, 12) предназначен для достижения технического результата - максимального снижения коэффициента трения между фундаментной опорой и несущей стойкой каркаса объекта в подвижной среде во время происходящих толчков многократных землетрясений, а также (лист 4.1; фиг.28 «вид сверху», 29А-А; поз.6, 7, 8).
Лист 3.1: фиг.3, 4 Головная верхняя часть устройства состоит:
(лист 4.1; фиг.29 А-А) из несущей стойки каркаса архитектурного объекта (поз.1), флажковых опор (поз.2), цилиндра (поз.5), опорной пятки (поз.4), двух б/у автопокрышек - они выполняют роль резиновых колец-амортизаторов (поз.3).
В готовом, собранном, виде несущие стойки для достижения технического результата опорными пятками (поз.4) разместить по центру на стальные шары опорных механизмов скольжения (поз.7), расположенных в фундаментных опорах (поз 11). При этом все несущие стойки соединить между собой в каркас.
Каркас объекта на опорных пятках несущих стоек опирается на стальные шары опорных механизмов скольжения в фундаментных опорах-емкостях, как показано условно на листе 4.2; фиг.31). При происходящих толчках во время землетрясения заглубленные в грунт фундаментные опоры, приходят в движение от сейсмоколебаний.
Между расположенных в секторах стальных шаров в опорном механизме скольжения (лист 4.2; фиг.30; поз.7) и опорной пяткой (поз.4) несущей стойки (поз.1) при движении коэффициент трения образуется минимальным.
От возникающей в архитектурном объекте из-за своей массы большей силы инерции относительно малого коэффициента трения несущие стойки каркаса, опираясь на своих «пятках» на стальные шары опорных механизмов скольжения, скользят по стальным шарам, тем самым сейсмоколебания от фундаментной опоры не передаются несущим стойкам каркаса объекта. Архитектурный объект во время землетрясения остается цел и невредим.
Технический результат достигнут.
Характеристика устройства /признаки/.
Устройство состоит из 2-х головных частей:
головной верхней части и головной нижней части (далее читать как верхняя часть и соответственно нижняя часть).
Нижняя часть устройства:
фундаментная опора и опорный механизм скольжения,
Лист 3.1; фиг.1, 2 Фундаментная опора (масштаб 1:20)
Лист 4.1; Фиг.27 - фундаментная опора и ее элементы:
поз.11 - фундаментная опора-емкость
высота 1200 мм, диаметр 1420 мм
толщина стенки и днища 10 мм
материал - сталь
поз.9 - заполненный в емкость бетон - высота бетонного «столба» 600 мм
Лист 3.3; фиг.11, 12 Опорный механизм скольжения и его элементы: Металлический диск с тремя приваренными на его плоскости кругами - лист 3.2 (фиг.6, 8, 10),
Лист 3.3; фиг.13, 14, 15 - стальные перегородки, разделяющие диск (фиг.12) на 32 сектора, 33-й сектор в центре диска без перегородок, в каждый сектор свободно помещаются стальные шары (масштаб 1:10)
Лист 4.1; фиг.28
поз.6 - диск диаметр 1400 мм, толщина 10 мм
поз.7 - стальные шары равного диаметра не менее 50 мм 33 шт.
поз.8 - перегородки - 190×30×10 мм 32 шт.
материал - сталь.
Лист 3.2 (масштаб 1:10)
фиг.5, 6 - первый круг диаметр 200 мм
фиг.7, 8 - второй круг диаметр 600 мм
фиг.9, 10 - третий круг диаметр 1000 мм
каждый круг имеет высоту 30 мм, толщину 10 мм, материал - сталь (масштаб 1:10).
В первых двух кругах на диске перегородки привариваются по радиусу через 45° - (16 шт.), в третьем (внешнем) круге - через 22.5° (16 шт.) (лист 4.1; фиг.28; поз.8).
Лист 3.3; фиг.12.
Таким образом на диске изготовили 33 сектора опорного механизма скольжения. Все элементы фигуры выполняются из стали и закрепляются на дисках сварочным способом, кроме стальных шаров. Стальные шары свободно помещаются в образованные сектора ближе к центру диска.
Верхняя часть устройства. Лист 3.5; фиг.25, 26
Несущая стойка каркаса архитектурного объекта. (Другие несущие стойки каркаса размещаются в фундаментных опорах в соответствии с проектом и конструктивно идентичны с описываемой),
состоит из следующих элементов:
лист 3.1; фиг.3 (масштаб 1:10) - несущая стойка-труба
фиг.4 - диаметр трубы 150 мм
толщина стенки 10 мм
длина не менее от 3000 мм (зависит от вариантов архитектурного плана объекта).
лист 3.4; фиг.16 (масштаб 1:10) Флажковая опора - флажковые опоры (8 шт.) имеют форму трапеции
длина высокой стороны 500 мм
длина другой стороны 400 мм
фиг.18 - короткая сторона 50 мм
фиг.17 - толщина 10 мм
материал - сталь.
Цилиндр - лист 3.4; (масштаб 1:10)
фиг.19 - высота цилиндра 400 мм
фиг.20 - диаметр цилиндра 280 мм
толщина стенки 10 мм
материал - сталь.
Опорная пятка - лист 3.4; (масштаб 1:10)
фиг.23 - диск с выбранной нижней кромкой 5/45°
толщина диска равна 50 мм
фиг.24 - диаметр равен 400 мм
материал - сталь.
Автопокрышки б/у выполняющие роль резиновых амортизаторных колец (далее читать: кольцо-амортизатор) - лист 3.4;
фиг.21 - кольцо-амортизатор
высота 175 мм
фиг.22 - внешний диаметр 575 мм,
внутренний диаметр 320 мм
материал - резина (масштаб 1:10).
Автопокрышки изготавливаются отечественной автопромышленностью и в магазинах розничной торговли автомобильными запасными частями имеют маркировку: 175/70R13. Для удешевления конструкции устройства целесообразно применять бывшие в употреблении (б/у) автопокрышки с той же маркировкой.
Несущую стойку с приваренными флажковыми опорами разместить по центру опорной пятки и приварить, «проварив» все стыковочные швы между несущей стойкой (лист 4.1; фиг.29 А-А; поз.1), флажковыми опорами (поз.2) и опорной пяткой (поз.4).
На несущую стойку с опорной пяткой и приваренными флажками свободно «надевается» цилиндр (поз.5).
На стойку с цилиндром свободно надеваем две б/у автопокрышки (резиновых кольца амортизаторы) поз.3, таким образом, верхняя часть устройства собрана и готова, имеет внешний вид со своими элементами: лист 4.1; фиг.29 А-А:
поз.1 - несущая стойка каркаса,
поз.2 - флажковые опоры,
поз.5 - цилиндр,
поз.3 - б/у автопокрышка - кольцо-амортизатор 2 шт.,
поз.4 - опорная пятка.
Общий внешний вид устройства показан на листе 4.1; фиг.29А-А:
поз.1 - несущая стойка каркаса с элементами - это головная верхняя часть устройства,
поз.11 - фундаментная опора с опорным механизмом скольжения и его элементами (поз.6) - это головная нижняя часть устройства.
Краткое описание чертежей:
Лист 3.1
фиг.1 - фундаментная опора-емкость высота 1200 мм
толщина стенки 10 мм
фиг.2 - диаметр опоры 1420 мм
материал - сталь
масштаб 1:20
фиг.3 - несущая стойка каркаса высотой не менее 3000 мм
фиг.4 - диаметр стойки 150 мм
толщина стенки 10 мм
материал - сталь
масштаб 1:10
Лист 3.2
Элементы опорного механизма скольжения:
Фиг.5, 6 - первый круг диаметр 200 мм
фиг.7, 8 - второй круг диаметр 600 мм
фиг.9, 10 - третий круг диаметр 1000 мм
каждый круг имеет: высоту 30 мм
толщину 10 мм
материал - сталь
масштаб 1:10
Каждый круг приваривается на диск по центру относительно их диаметров.
Лист 3.3 диск с элементами:
фиг.11 - опорный механизм скольжения (вид сбоку),
фиг.12 - опорный механизм скольжения (вид сверху):
диск диаметр 1400 мм, толщина 10 мм, материал - сталь, стальные шары - диаметр не менее 50 мм.
Перегородки привариваются, разделяя первые два круга относительно центра диска на сектора -
через 45° (16 шт.),
перегородки на диске разделяют внешний круг на
сектора через 22.5° (16 шт.),
перегородки имеют (лист 3.3):
фиг.13 - длину 190 мм
фиг.15 - высоту 30 мм
фиг.14 - толщину 10 мм
материал - сталь, масштаб 1:10
Фундаментная опора с опорным механизмом скольжения собрана.
Лист 3.4
фиг.16 - Флажковая опора
высота стороны 500 мм
высота другой стороны 400 мм
фиг.17 - толщина 10 мм
фиг.18 - опорная сторона 50 мм
материал - сталь.
масштаб 1:10
Цилиндр
фиг.19 - высота цилиндра 400 мм
фиг.20 - диаметр цилиндра 280 мм
толщина стенки 10 мм
материал - сталь.
масштаб 1:10
б/у автопокрышка (стандарта 175/70 R13)
(кольцо-амортизатор):
фиг.21 - высота 175 мм
фиг.22 - внешний диаметр 575 мм
внутренний диаметр 320 мм
материал - резина.
масштаб 1:10
Опорная пятка
фиг.23 - диск с выбранной нижней кромкой 5×45°
толщина диска 50 мм
фиг.24 - диаметр диска 400 мм
материал - сталь.
масштаб 1:10
лист 3.5
фиг.25 - несущая стойка каркаса с приваренными флажковыми опорами (8 шт.) с приваренной по центру оси несущей стойки к опорной пятке, свободно надетым цилиндром и свободно надетыми на цилиндр двумя б/у автопокрышками (кольцами-амортизаторами).
Цилиндр и две б/у автопокрышки (кольца-амортизатора) снизу свободно удерживаются приваренной к несущей стойке опорной пяткой (вид сбоку).
фиг.26 - несущая стойка каркаса (вид с верху), масштаб 1:10
Краткое описание других графических изображений.
Лист 4.1; фиг.27: - Фундаментная опора-емкость
поз.11 - заглубленная в грунт фундаментная опора.
поз.10 - грунт строительной площадки.
поз.9 - уровень наполняемого бетона.
фиг.28: - Опорный механизм скольжения
поз.6 - диск диаметром 1400 мм
толщина дика не менее 10 мм, материал - сталь.
поз.7 - свободно размещенные в образованных секторах стальные шары одного диаметра не менее 50 мм.
поз.8 - стальные прямоугольные перегородки 190×30×10 мм, приваренные к плоскости диска между его кругами и разделяющие по его радиусу первые два круга на 8 секторов каждый через 45°, а внешний круг на 16 секторов - через 22.5°.
поз.12 - два первых стальных круга диаметром 200 мм и 600 мм.
поз.13 - третий (внешний) круг диаметром 1000 мм, все три круга привариваются к поверхности диска и торцам перегородок. Высота каждого круга 30 мм, толщина стенки 10 мм.
фиг.29 (А-А): Несущая стойка каркаса с элементами,
опирающаяся на стальные шары опорного механизма
скольжения в фундаментной опоре
поз.1 - несущая стойка каркаса.
поз.2 - приваренные к стойке флажковые опоры.
поз.3 - б/у автопокрышки - кольцо-амортизатор (2 шт.).
поз.4 - опорная пятка, приваренная к торцу стойки и флажковым опорам.
поз.5 - стальной цилиндр, свободно размещенный на поверхности опорной пятки.
поз.6 - поверхность диска опорного механизма скольжения.
поз.7 - размещенные в секторах диска стальные шары.
поз.8 - приваренные к поверхности диска и к стенкам кругов стальные перегородки, разделяющие диск на 32 сектора.
поз.9 - бетон.
Лист 4.2; фиг.30 (В-В): несущая стойка каркаса,
находящаяся по оси фундаментной опоры
на стальных шарах опорного механизма скольжения:
поз.1 - несущая стойка. поз.2 - флажковые опоры.
поз.3 - б/у автопокрышки
поз.4 - опорная пятка несущей стойки каркаса.
поз.5 - цилиндр.
поз 6 - диск опорного механизма скольжения.
поз.7 - стальные шары.
поз.8 - стальные перегородки.
поз.9 - бетон.
поз.10 - грунт.
поз.11 - фундаментная опора-емкость.
Лист 4.3; фиг.32 (С-С): - Условное расположение
каркаса объекта - несущих стоек в заглубленных
фундаментных опорах на радиально-секторных
устройствах скольжения.
фиг.33 (D-D): - Условный вид примыкающего крыльца к веранде архитектурного объекта.
Осуществление изобретения, относящегося к устройству
Лист 3.1; Нарезать из труб емкости-цилиндры высотой 1200 мм (фиг.1), диаметром 1420 мм (фиг.2), снизу «приварив» днище, и разместить их вертикально в грунте, на подготовленной строительной площадке согласно проекту будущего архитектурного объекта, в точках размещения несущих опор каркаса -
(лист 4.2; Фиг.31).
Заполнить каждую опору бетоном, высота бетонного «столба» 600 мм (Лист 4.1; фиг.27, поз.9). После застывания бетона и нужной для этого выдержки помещаем на поверхность бетона подготовленный диск, разделенный перегородками на 33 радиально расположенных сектора - это опорный механизм скольжения - (лист 3.3; фиг.12).
В каждый сектор опорного механизма скольжения помещаем стальные шары диаметром не менее 50 мм.
Лист 4.1; фиг.28 и 29(А-А):Опорный механизм скольжения
поз.6 - диск толщиной 10 мм, диаметром 1400 мм, материал - сталь. На поверхность диска сварочным способом относительно центра «привариваем» три стальных круга диаметром 200 мм; 600 мм; и 1000 мм соответственно (лист 3.2; фиг.6, 8, 10). Образованные первые два круга через 45° разделяем на сектора стальными перегородками (лист 3.3; фиг.13), «приварив» их к диску и к кругу по шву стыка.
Через 22.5° «привариваем» сваркой перегородки к третьему кругу и к диску аналогично - (лист 4.1; фиг.28 и 29, поз.8)
Перегородки для кругов:
Лист 3.3; фиг.13, 14, 15 - длина равна 190 мм,
высота - 30 мм, толщина - 10 мм, материал - сталь.
Головная нижняя часть устройства готова.
Несущие стойки каркаса
Лист 3.1; Фиг.3. Несущие стойки каркаса нарезаются из трубы диаметром 150 мм - фиг.4.
Высота стойки соответствует расчетной высоте архитектурного проекта (не менее 3000 мм), толщина стенки трубы - 10 (мм), материал - сталь. Лист 4.1; фиг.29 (А-А), поз.1 - К нижней части стойки сваркой соединяем через 45° (флажковые опоры - поз.2), «проварив» их по шву стыковки, которые имеют вид трапеции: Лист 3.4;
фиг.16, 17 (вид с боку), 18 (вид сверху):
высота стороны 500 мм
высота другой стороны 400 мм
опорная сторона 50 мм
толщина 10 мм.
материал - сталь.
Цилиндр
Лист 3.4; фиг.19 и 20: - Опорный цилиндр для б/у автопокрышек (резиновых колец-амортизаторов).
Из трубы нарезаем цилиндры
высота 400 мм
диаметр 280 мм
толщина стенки 10 мм, материал - сталь.
Лист 4.1; фиг.29 (А-А): - Приваренные флажковые опоры к несущей стойки каркаса (поз.2 и 1) и саму стойку в нижней части сварочным способом «привариваем» по центру, хорошо «проварив» стыковочные швы, к опорной пятке устройства перпендикулярно к плоскости этой пятки (поз.4).
Опорная пятка Лист 3.4; Фиг.23, 24 - Опорная пятка имеет вид диска толщиной 50 мм, диаметр равен 400 мм, нижняя фаска диска 5×45°
материал - сталь.
Лист 4.1; фиг.29 (А-А) - Цилиндр свободно надеваем на нижнюю часть стойки с флажковыми опорами (поз.5). Сам цилиндр удерживается на опорной пятке (поз.4). Лист 3.4; фиг.21 и 22: - б/у автопокрышки (2 шт.)
высота 175 мм
внешний диаметр 575 мм
внутренний диаметр 320 мм
материал - резина,
свободно надеваем автопокрышки на уже свободно размещенный цилиндр несущей стойки. Автопокрышки, свободно размещенные на стойке с цилиндром, снизу удерживаются на опорной пятке несущей стойки -
(лист 4.1; фиг.29 (А-А), поз.3 и 4). Головная верхняя часть устройства готова
Лист 4.1; фиг.29 (А-А), головную верхнюю часть устройства - готовую несущую стойку каркаса (поз.1) - помещаем в головную нижнюю часть устройства: по центру на стальные шары опорного механизма скольжения (поз.7) в фундаментной опоре-емкости (поз.11).
Радиально-секторное устройство скольжения готово.
Идентично собираем нужное количество радиально-секторных устройств скольжения, необходимых для размещения несущих стоек каркаса строительного объекта в соответствии с архитектурным планом. Каркас объекта на своих несущих стойках опирается на стальные шары в фундаментных опорах-емкостях (лист 4.2; фиг.31).
При происходящих толчках во время землетрясения заглубленная в грунт фундаментная опора (лист 4.2; фиг.30 (В-В), поз.10 и 11) приходит в движение, в это время между расположенных в секторах стальных шаров (поз.7) в опорном механизме скольжения и опорной пяткой (поз.4) несущей стойки (поз.1) коэффициент трения минимален.
От возникающей в архитектурном объекте из-за своей массы большей силы инерции относительно малому коэффициенту трения несущие стойки каркаса, опираясь на свои «пятки», скользят по стальным шарам, тем самым сейсмоколебания от фундаментной опоры не передаются несущим стойкам каркаса объекта. Архитектурный объект во время землетрясения остается цел и невредим.
Технический результат достигнут.
Статическое состояние радиально-секторного устройства скольжения
Лист 4.2; фиг.30 (В-В): несущая стойка каркаса, находящаяся по оси фундаментной опоры на стальных шарах опорного механизма скольжения:
поз.1 - несущая стойка.
поз.2 - флажковые опоры.
поз.3 - б/у автопокрышки (резиновые кольца-амортизаторы).
поз.4 - опорная пятка несущей стойки каркаса.
поз.5 - цилиндр.
поз 6 - диск опорного механизма скольжения.
поз.7 - стальные шары.
поз.8 - перегородки.
поз.9 - бетон.
поз.10 - грунт.
поз.11 - фундаментная опора-емкость.
поз.13 - песчаная подушка.
В готовом, собранном, виде несущие стойки (поз.1) для достижения технического результата опорными пятками (поз.4) разместить по центру на стальные шары (поз.7) опорных механизмов скольжения (поз.6), расположенных в фундаментных опорах (поз 11). При этом все несущие стойки соединить между собой в каркас (фиг.31).
Каркас объекта на опорных пятках несущих стоек опирается на стальные шары опорных механизмов скольжения в фундаментных опорах-емкостях, как показано условно (лист 4.2; фиг.31).
Лист 4.2; фиг.30 (В-В); При происходящих толчках во время землетрясения заглубленные в грунт фундаментные опоры (поз.11) приходят в движение от сейсмоколебаний.
Между расположенных в секторах стальных шаров в опорном механизме скольжения (поз.7) и опорной пяткой (поз.4) несущей стойки (поз.1) при движении коэффициент трения образуется минимальным.
От возникающей в архитектурном объекте из-за своей массы большей силы инерции относительно малого коэффициента трения несущие опоры каркаса (поз.1), опираясь на своих «пятках» (поз.4) на стальные шары (поз.7) опорных механизмов скольжения (поз.6), скользят по стальным шарам, тем самым сейсмоколебания от фундаментной опоры не передаются несущим стойкам каркаса объекта. Архитектурный объект во время землетрясения остается цел и невредим.
Форма секторов
Секторное основание скольжения, каждое из которых состоит из металлического диска, соответствующего внутреннему диаметру фундаментной опоры, радиально разделенного при помощи металлических полос и кругов диаметрами 200, 600 и 1000 мм на 32 сектора и центральную часть, в каждом из которых помещены стальные шары, при этом в первом и втором кругах секторы расположены через 45°, а в третьем через 22,5°. Центральный сектор имеет вид стальной окружности без металлических радиальных полос и соответствует диаметру 200 мм, остальные 32 сектора на металлическом диске основания, разделенного радиальными полосами и кругами, имеют по направлению к центру зауженную форму, а от центра - расширенную форму каждый соответственно расположению металлических радиальных полос от центрального сектора по всей площади металлического диска.
Защитный чехол
Для защиты устройства от внешней среды использовать изготовленный для этого чехол конусообразной формы.
Диаметр верхней окружности чехла соответствует диаметру несущей стойки - верхней части устройства.
Диаметр нижней окружности чехла соответствует диаметру фундаментной опоры - нижней части устройства.
Материал: любая водостойкая ткань, брезент.
Защитный чехол надевается свободно на обе части устройства после заполнения в фундаментные опоры отработанного масла до уровня покрытия стальных шаров и закрепляется хомутами.
Радиально-секторное устройство скольжения для защиты архитектурных объектов от землетрясения, включающее фундаментные опоры в виде емкостей диаметром не менее 1500 мм, заполненных на 2/3 бетоном, имеющих секторные основания скольжения, несущие стойки, размещенные опорными пятками на секторных основаниях скольжения, каждое из которых состоит из металлического диска, соответствующего внутреннему диаметру фундаментной опоры, разделенного при помощи металлических полос и кругов диаметрами 200, 600 и 1000 мм на 32 сектора и центральную часть, в каждом из которых помещены стальные шары, при этом в первом и втором кругах секторы расположены через 45°, а в третьем - через 22,5°, а высота металлических полос - не более 2/3 диаметра помещенных в секторы стальных шаров, в нижней части каждой несущей стойки приварены флажки-трапеции, металлический цилиндр, и надеты кольцевые сглаживатели возможных толчков, соответствующие высоте цилиндра, в виде бывших в употреблении автомобильных автопокрышек, а пятка приварена к торцу стойки, при этом секторные основания скольжения в бетонных опорах заполнены отработанным маслом до уровня покрытия стальных шаров и закрыты чехлом, а несущие стойки связаны по периметру основания и между собой в каркас архитектурного объекта.
