Соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения
Изобретение относится к технике возведения стойких к землетрясениям сооружений. Технический результат - повышение эффективности сейсмостойкости за счет пространственной защиты от сейсмических волн путем введения каждого блока в единую сейсмостойкую конструкцию посредством соединительных демпфирующих элементов. Соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения состоит из упругого цилиндрического корпуса с закрепленными по его торцам установочными дисками, при этом полость цилиндрического корпуса заполнена демпфирующим материалом. Корпус выполнен из двух фланцевых, оппозитно расположенных, и соосных цилиндрических резьбовых втулок с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками, на которых выполнены элементы для резьбового соединения втулок в единый цилиндрический корпус, выполненный из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17», а внутри упругого цилиндрического корпуса коаксиально расположен упругий сердечник, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости демпфирующие диски, при этом крайние диски скреплены с установочными дисками из вибродемпфирующего материала, при этом в полостях между дисками расположены винтовые цилиндрические пружины, установочные диски, жестко прикрепленные к фланцевым, оппозитно расположенным цилиндрическим резьбовым втулкам, выполнены комбинированными, состоящими из по крайней мере трех слоев: внешние выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим. Коаксиально упругому сердечнику, внутри упругого цилиндрического корпуса, расположены по крайней мере три упругих стержня меньшей жесткости, чем жесткость упругого сердечника, которые закреплены в демпфирующих дисках таким образом, что их внешние поверхности касаются внутренних поверхностей винтовых цилиндрических пружин. 6 ил.
Изобретение относится к технике возведения стойких к землетрясениям сооружений.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является конструкция по патенту RU №2537421, Е04С 2/04, содержащая соединенную в единую конструкцию систему блоков и соединительных элементов.
Недостатком известной конструкции является невозможность строительства блочных конструкций с повышенной сейсмостойкостью за счет отсутствия пространственной защиты от сейсмических ударных и колебательных процессов.
Технический результат - повышение эффективности сейсмостойкости за счет пространственной защиты от сейсмических волн путем введения каждого блока в единую сейсмостойкую конструкцию посредством соединительных демпфирующих элементов.
Это достигается тем, что в соединительном элементе для блоков сейсмостойкого сооружения, состоящем из упругого цилиндрического корпуса с закрепленными по его торцам установочными дисками, при этом полость цилиндрического корпуса заполнена демпфирующим материалом, корпус выполнен из двух фланцевых, оппозитно расположенных и соосных цилиндрических резьбовых втулок, с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками, на которых выполнены элементы для резьбового соединения втулок в единый цилиндрический корпус, выполненный из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17».
На фиг. 1 представлена общая конструктивная схема соединения блоков сейсмостойкого сооружения, на фиг. 2 - общая схема соединительного элемента в аксонометрической проекции, на фиг. 3 - 6 - варианты схем выполнения соединительного элемента.
Соединительный элемент (фиг. 3) для блоков сейсмостойкого сооружения (фиг. 1) устанавливается в подготовленные отверстия, выполненные в блоках, причем блоки в ряду чередуются: один блок выполнен с шипами по торцам, а другой с пазами, при этом соединение блоков осуществляется посредством соединительных элементов в заранее подготовленные и соосно расположенные отверстия.
Соединительный элемент (фиг. 2) состоит из двух фланцевых, оппозитно расположенных и соосных цилиндрических резьбовых втулок 5 и 6 с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками 1 и 2, на которых выполнены элементы для резьбового соединения 4 втулок в единый цилиндрический корпус 3, например, лыски под ключ (не показано).
Соединительный элемент выполнен демпфирующим, состоящим из упругого цилиндрического корпуса 3 (фиг. 3), выполненного из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17».
Возможен вариант выполнения (фиг. 2 и 4) соединительного элемента с соосным и коаксиально расположенным внутри корпуса 3 цилиндрическим трубчатым демпфирующим элементом 7, состоящим из цилиндрической оболочки с основаниями 8 и 9, выполненной из жесткого упругого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», внутренняя полость 12 которой заполнена демпфирующим материалом, например песком, или вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17». Внутренняя полость 11 соединительного элемента между цилиндрическим корпусом 3 и внешней поверхностью цилиндрической оболочки цилиндрического трубчатого демпфирующего элемента 7 заполнена менее жестким вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Возможен вариант выполнения соединительного элемента для блоков сейсмостойкого сооружения, когда жестко прикрепленные к фланцевым, оппозитно расположенным, цилиндрическим резьбовым втулкам 5 и 6 установочные диски 1 и 2 выполнены комбинированными, состоящими из, по крайней мере, трех, слоев: внешние выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим.
Соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения работает следующим образом. При сейсмических колебаниях происходит смещение блоков, соединенных между собой соединительными элементами, что приводит к упругой деформации их упругого цилиндрического корпуса 3, выполненного из упругого материала, полость которого заполнена демпфирующим материалом, что приводит к уменьшению колебаний блоков даже на резонансных режимах сейсмического или вибрационного воздействия. При этом блоки, за счет гашения колебаний соединительными элементами сохраняют целостность конструкции.
Возможен вариант (фиг. 5) выполнения соединительного элемента для блоков сейсмостойкого сооружения, когда внутри упругого цилиндрического корпуса 13 коаксиально расположен упругий сердечник 14, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости, демпфирующие диски 15, при этом крайние диски закреплены с установочными дисками 1 и 2 из вибродемпфирующего материала, при этом в полостях между дисками расположены винтовые цилиндрические пружины 16.
Возможен вариант (фиг. 6) когда коаксиально упругому сердечнику 14, внутри упругого цилиндрического корпуса 13, расположены по крайней мере три упругих стержня 17 меньшей жесткости, чем жесткость упругого сердечника 14, которые закреплены в демпфирующих дисках 15 таким образом, что их внешние поверхности касаются внутренних поверхностей винтовых цилиндрических пружин 16.
Соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения, состоящий из упругого цилиндрического корпуса, с закрепленными по его торцам установочными дисками, при этом полость цилиндрического корпуса заполнена демпфирующим материалом, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух фланцевых, оппозитно расположенных, и соосных цилиндрических резьбовых втулок с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками, на которых выполнены элементы для резьбового соединения втулок в единый цилиндрический корпус, выполненный из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17», а внутри упругого цилиндрического корпуса коаксиально расположен упругий сердечник, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости демпфирующие диски, при этом крайние диски скреплены с установочными дисками из вибродемпфирующего материала, при этом в полостях между дисками расположены винтовые цилиндрические пружины, установочные диски, жестко прикрепленные к фланцевым, оппозитно расположенным, цилиндрическим резьбовым втулкам, выполнены комбинированными, состоящими из по крайней мере трех слоев: внешние выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим, при этом коаксиально упругому сердечнику, внутри упругого цилиндрического корпуса, расположены по крайней мере три упругих стержня меньшей жесткости, чем жесткость упругого сердечника, которые закреплены в демпфирующих дисках таким образом, что их внешние поверхности касаются внутренних поверхностей винтовых цилиндрических пружин.
