Русские не сдаются В приватизированном игом иудейским СПб ГАСУ закрыли
патентный отдел в Жидиной Оффшорной Путинбергии
Езраиля (ЖОПЕ), а ИЛ ОО «Сейсмофонд» в русской республике «РУСЬ» открыла патентный отдел.
Испытание математических моделей на фрикционно подвижных соединений
ФПС и их программная реализация в SCAD
Office
Выступление опубликовано
в интернете 31 сентября 2015 https://youtu.be/MwaYDUaFNOk
Руководитель испытательной
лаборатории ОО "Сейсмофонд"
инж Александр Иванович
Коваленко
Ссылка испытание математических
моделей ФПС 30 09 2015
Ссылка загруженное видео выступление на конференции Коваленко Сейсмофонд
Обеспечение сейсмостойкости
магистральных газотрубо-проводов за счет использования фрикционно –подвижных соединений (ФПС), демпфирующих узлов крепления
оборудования газораспределительных автомати-зированных подстанций и
газотрубопровода к конструкциям здания и основанию фундамента и рамных узлов
крепления опор газотрубопроводов при импульсных растягивающих нагрузках (пример: обеспечение сейсмостойкости
трубопроводов, блоков УП, шкафов и другого оборудования АГРС
"Сигнал", г. Энгельс -19 (п/я № 27), использованы изобретения: №
2010136746 E04C2/00 «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» авторы:
Коваленко А.И.и другие, № 1143995, № 1174616, 1168755, авторы: Уздин А.
М. и другие.
Коваленко Александр Иванович,
инженер, руководитель испытательной лаборатории
ОО "Сейсмофонд"
Ключевые слова: фрикционно-подвижные соединения, демпфирующие узлы,
демпфирование, сейсмоопоры.
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы повышения
сейсмостойкости сооружений, обору-дования и агрегатов путем использования
фрикционно-подвижных соединений и демпфирующих узлов крепления сооружений,
агрегатов и оборудования (надежность соединения повышается за счет увеличения
демпфирующей способности соединения преимущественно при импульсных
растягивающих нагрузках)
Для обеспечения сейсмостойкости объектов (АГРС, г. Энгельс
(магистральный газо-трубопровод),
агрегат компрессорный поршневой АС-КП-700/40, г. Челябинск, трансфор-маторная подстанция, Ленинградская
область), предназначенных для работы в
сейсмо-опасных районах ОО "Сейсмофонд" произвел испытания по
синтезированным акселе-рограммам на
сейсмостойкость моделей, демпфирующих узлов крепления и
фрикцион-но-подвижных соединений для крепления различного оборудования объектов
на осно-вании спектров ответов по НП-031-01 в программ SCAD.
Основоположником теории (с
практическим применением) повышения сейсмостойкости объектов за счет
использования для крепления объектов фрикционно-подвижных соединений (ФПС) и
демпфирующих узлов крепления (ДУК) с элементами
демпфирования и энергопоглощения для многокаскадного демпфирования при
импульсных растягивающих нагрузках
является д.н. Билл Генри Робинзон (Новая Зеландия), (Dr. Bill Henry
Roinson, New Zeаland), см.ссылку:
https://youtu.be/k0f-LMRuV7M
http://youtube.com/watch?v=k0f-LMRuV7M&feature=youtu.be
Альбомная научная статья (регистрация): https://drive.google.com/drive/my-drive
Обеспечение сейсмостойкости за счет
использование прогрессивной
теории сейсмозащиты зданий с использованием фрикционно подвижных соединений (ФПС) и с элементами демпфирования (видео) см. ссылку: https://youtube.com/watch?v=k0f-LMRuV7M&feature=youtu.be
Ссылка сайтов где размещена
шкала интенсивности землетрясений
разработанная Испытательным Центром
Сейсмофонд
http://Scaleofintensityofearthquakes.narod.ru
http://Scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru
http://Scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru
http://Scaleofintensityofearthquakes4.narod.ru
http://aptikaevff.narod.ru
Таблица 11.1 Сводная таблица
значений параметров сейсмического движения грунта при различных интенсивностях
для испытания в программа SCAD
I, баллы
PGA, см/с2
PGV, см/с
PGD, см
PGA*PGV
PGA*d0.5
1
0.448
0.0167
0.0003
0.007
0.60
1.5
0.704
0.0289
0.0006
0.020
1.0
2
1.12
0.0501
0.0013
0.056
1.62
2.5
1.76
0.0867
0.0028
0.152
2.63
3
2.8
0.15
0.0062
0.42
4.27
3.5
4.4
0.25
0.014
1.1
7.08
4
7.0
0.44
0.030
3.08
11.7
4.5
11.0
0.75
0.063
8.25
19.5
5
17.5
1.3
0.14
22.75
32.4
5.5
28
2.2
0.30
61.6
53.7
6
44
3.8
0.66
167.2
89.1
6.5
70
6.5
1.4
455
151
7
110
11
3.2
1210
251
7.5
175
19
7.0
3325
416
8
280
33
15
9240
691
8.5
440
57
33
25080
1150
9
700
98
72
68600
1900
9.5
1100
170
160
187000
3160
Примечание: Приведённые значения
параметров предназначены для оценки сейсмической интенсивности. Для
проектирования зданий используются
понижающие коэффициенты.
Одно из существенных требований
при испытании моделей в ПК SCAD и фрагментов фрикционно-подвижных соединений и
демпфирующих узлов крепления в ИЦ «ПКТИ- СтройТЕСТ», адрес: 197341,
СПб, ул. Афонская, д.2, тел. 302-04-93 (аттестат РОСС RU.22.СЛ33 от 24.12.2010
г.) использование НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СЕЙСМОСТОЙКИХ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
НП-031-01 УДК 621.039. Введены в действие с 1 января 2002 г. Утверждены постановлением Госатомнадзора
России от 19 октября 2001 г. № 9.
При испытании необходимо исключить в
математической модели смещение узла
крепления, опоры от импульсных растягивающих нагрузок путем создания демпфирующей способности за счет фрикционно
--подвижных соединений ( ФПС ) или
демпфирующих узлов крепления (ДУК)
При испытании моделей в ПК SCAD и
фрагментов фрикционно-подвижных соединений и демпфирующих узлов крепления в ИЦ «ПКТИ- СтройТЕСТ» и в ИЛ ОО
"Сейсмофонд" для
обеспечения сейсмостойкости и взрывостойкости сооружений, агрегатов и оборудова-ния были
выполнены требования НП 031—01:
1. расчеты
и (или) экспериментальное обоснование сейсмостойкости технологического и
электротехнического оборудования, средств автоматизации и связи с учетом
поэтажных акселерограмм и спектров ответа;
2. МРЗ
и ПЗ должны характеризоваться средним значением и стандартным отклонением
балльности и параметров сейсмического воздействия: максимальных ускорений,
периода и длительности фазы интенсивных колебаний, а также набором аналоговых
или синтезированных акселерограмм и спектров ответа, моделирующих характерные
типы сейсмических воздействий на площадке АС.
3. расчеты
поэтажных акселерограмм и поэтажных спектров ответа с учетом взаимодействия
здания, сооружения с основанием;
4. Для
расчета поэтажных акселерограмм и спектров ответа зданий и сооружений
допускается применять упрощенные динамически подобные стержневые модели.
5.Жесткости стержней упрощенной
модели для обеспечения динамического подобия должны приниматься эквивалентными
жесткостям вертикальных строительных конструкций сооружения, агрегата и оборудования
между отметками концентрации масс. Условием эквивалентности является равенство
единичных перемещений узлов концентрации масс упрощенной модели и подробной
пространственной модели сооружения.
6. Для отметок опирания
технологического оборудования I и II категорий сейсмостойкости необходимо
выполнять расчет поэтажных акселерограмм и спектров ответа.
7. Сейсмические нагрузки на
оборудование и трубопроводы должны задаваться с учетом одновременного
сейсмического воздействия по трем пространственным компонентам в виде спектров
ответа и (или) акселерограмм для различных осей координат.
8.При обосновании сейсмостойкости
оборудования и трубопроводов должны учитываться два вида сейсмических нагрузок:
9.Расчеты сейсмостойкости
протяженных элементов оборудования и трубопроводов должны выполняться с учетом
различия в условиях сейсмического нагружения опорных конструкций с помощью
поэтажных акселерограмм и спектров ответа, характерных для точек опирания
опорных элементов оборудования.
10. Определение обобщенных спектров
реакции грунтов заданной вероятности непре-вышения и сходного набора аналоговых
и (или) синтезированных акселерограмм ПЗ и МРЗ для эталонного и (или) среднего
грунтов. При подборе аналоговых акселерограмм следует учитывать, что
акселерограмма землетрясения должна быть получена на дневной поверхности в
стороне от сооружений, а также в шурфе глубиной до 1 м.
11. Набор синтезированных акселерограмм строится
с учетом максимального ускорения грунта 0 и спектров коэффициентов динамичности
? по специальным методикам, утвержденным в установленном порядке.
12. Ординаты спектров
коэффициентов динамичности ? стандартного спектра ответа (ускорений) при 84
%-ной вероятности непревышения для различных логарифмических декрементов
колебаний ?
13. Ординаты спектров коэффициентов динамичности
? стандартного спектра ответа (ускорений) при 84 %-ной вероятности непревышения
для различных логарифмических декрементов колебаний ?
П р и м е ч а н и е. Ординаты
спектров коэффициентов динамичности при периодах колебаний соответствуют точкам
перелома спектральных кривых.
Акселерограмма синтезированная -
акселерограмма, полученная аналитическим путем на основе статистической
обработки и анализа ряда акселерограмм и (или) спектров реальных землетрясений
с учетом местных сейсмических условий.
Спектр ответа (реакции) обобщенный
- спектр, полученный по результатам обработки спектров ответа для набора
реальных (аналоговых) акселерограмм, соответствующий заданной вероятности
превышения
Испытания моделей проходят в
программе SKAD в рамках линейно–спектральной теории при сейсмических воздействиях, с использование
синтезированных акселерограмм с применением
фрикционно -подвижных соединений
(ФПС) или демпфирующих узлов крепления , так называемых сдвигоустойчивых монтажных
демпфирующих креплений, (например, для агрегата компрессорного
поршневого АС-КП- 700/40) на основании
спектров ответов для зданий UBS и UBN по НП-031-01 .
Испытания выполнены
спектральным и расчетным методом на
основе синтезирован-ных акселерограмм c загружением новых РСУ (расчетные
сочетания усилий) согласно AzDTN 2.3-1в
соответствии НП-031-01, ГОСТ 17516.1-90, ГОСТ 30546.1,2,3-98, ГОСТ 16962.2-90, ГОСТ 30631-99 на основе
рекомендаций: ОСТ 36-72-82, СТО 0041-2004, МДС 53-1.2001, РТМ 24. 038.12-72,
ВСН 382-87, ОСТ 108.275.51-80, для сейсмоопасных районов с сейсмичностью до и
более 9 баллов (по шкале MSK-64).
Значения параметров взрыовстойкости АГРС "Сигнал" определялось
с использованием математического моделирования и движения
грунта для испытания брались
значения из таблицы 11.1 ГОСТ 6249-52 «ШКАЛА ИНТЕНСИВНОСТИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ» новая редакция
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru/
http://scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru/
http://scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru/ http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru/
http://krestiyaninformagency.narod.ru/pdf1.pdf и анализа реальных землетрясений в реальном времени по ссылке http://zengarden.in/earthquake/
Испытания моделей, фрагментов
фрикционно-подвижных соединений и демпфирующих узлов крепления выполнялись согласно СП 14.1330-2011 «Строительство в сейсмических районах» п. 9.2 , ГОСТ
30546.1-98, ГОСТ 30546.3-98, СП 14.13330.2011, п.4.6, требованиям
категории 1 в части сейсмостойкости НП-031-01, ГОСТ 17516.1-90, ГОСТ
30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98 в части
сейсмостойкости и требований в части устойчивости к воздействиям от удара
падающего самолета и воздушной ударной
волны NW2P.B.120.&&&&&&&.&&&&&.070.MD.005,
стойкости к механическим воздействиям (воздействие на фрикционно-подвижные соединения
и демпфирующие узлы крепления принималось интенсивностью МРЗ 12 баллов (по
шкале MSK-64), высотная отметка 70.0 м, виброустойчивости группы М 39).
Испытания проводились с учетом результатов
научных работ по расчету взрыва и огнестойкости преграды огня опубликованные
в кандидатских и докторских
диссерта-циях : Особенности строительства трубопроводов в районах с
высокой сейсмичностью
http://doc2all.ru/article/28012013_107038_avarrete
Фрагменты фрикционно-подвижных
соединений и демпфирующих узлов крепления проходили лабораторные испытания на
сейсмостойкость по экономичной прогрессивной теории активной сейсмозащиты
зданий (АССЗ) (основоположники
экономичной прогрессивной теории АССЗ - к.т.н , проф. Джинчвелашвили Г.А
.,МГСУ, д.т.н проф. Мкртычев О.В., МГСУ, расчетно-динамическая консольная
модель РДМ И.Л. Корчинского (ЦНИИСК м. В.А.Кучеренко)- это устаревшая,
ошибочная, приводящая к дефициту сейсмостойкости зданий и
сооружений теория).
С научными работами, которые
использовались при испытаниях фрагментов фрикционно-подвижных соединений (ФПС)
и демпфирующих узлов крепления (ДУК) можно ознакомиться: doc2all.ru
dissercat.com
Проведение испытаний узлов и
фрагментов ФПС на осевое
статическое усилие сдвига фрагментов
фрикционно-подвижных соединений (ФПС) и демпфирующих узлов крепления в виде
болтовых соединений с изолирующими трубами и амортизирующими элементами в виде
дугообразного зажима с анкерной шпилькой проводились на испытательной машине ZD
-10/90 (сертификат о калибровке № 13-1371 от 28.08.2013) в ИЦ "ПКТИ
–СтройТЕСТ" согласно протокола
испытаний на осевое статическое усилие сдвига дугообразного зажима с анкерной
шпилькой №1516-2 от 25.11.2003 и в ПК SCAD на
основании спектров ответов для сооружений UBS и UBN по НП-031-01 для
сейсмо-опасных районов.
1. Восемь образцов жестко крепились на испытательной
машине ZD -10/90 (сертификат о калибровке № 13-1371 от 28.08.2013) поочередно в
одном направлении.
2. Результаты испытаний. До
испытаний на сейсмостойкость был проведен лабораторный анализ податливости фрикционно-подвижных
соединений (ФПС) и демпфирующих узлов крепления.
3. После проведения комплекса
испытаний по прогрессивной теории активной сейсмозащиты зданий (АССЗ) на осевое
статическое усилие сдвига и податливость фрагментов фрикционно-подвижных
соединений (ФПС) и демпфирующих узлов крепления проводились дополнительно
испытания по синтезированным акселерограммам
в ПК SCAD согласно СП 14.1330-2011, п. 4.6, ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.3-98 в соответствии с требованиями
для оборудования категории 2 в части
сейсмостойкости по НП-031-01,
ГОСТ 17516.1-90, ГОСТ 30546.1-98,
ГОСТ 30546.2-98 в части сейсмостойкости и требований в части
устойчивости к сейсмостойким и взрывным
воздействиям, к механическим воздействиям
интенсивностью МРЗ 9 и более 9 баллов (шкала MSK-64) для высотной отметки
0,00- 70.0м и виброустойчивости
по группе М 39.
Сейсмоизолирующая опора с
применением фрикционно -подвижного соединения
(крестообразного, трубчатотого, квадратного вида) состоит из элементов
входящих одно в другое и закрепленных на основании фундамента с помощью
демпфирующих узлов крепления в виде болтовых соединений с изолирующими трубами
и амортизирующими элементами (предназначены для работы в сейсмоопасных районах с сейсмичностью до 9
баллов по шкале MSK-64).
Демпфирующих узлов крепления (ДУК)
выполнены в виде болтовых соединений с изолирующими трубами и амортизирующими
элементами, которые обеспечивают смещение опорных частей амортизаторов или
демпферов на расчетную величину при превышении горизонтальными силами от
сейсмических воздействий величин, определяемых расчетом на основные сочетания
расчетных нагрузок. Демпферы представляют собой двойную фрикционную пару,
имеющую стабильный коэффициент трения. Сжимающее усилие создается высокопрочными
шпильками, натягиваемыми динамометрическими ключами или гайковертами на
расчетное усилие. Количество болтов определяется с учетом воздействия
собственного веса устройств.
Испытывались
фрагменты сейсмоизолирующих
стальных или фибробетонных податливых
Х–образных (возможны варианты:
крестовидная, трубчатая, стаканообразная, П-образная составная) демпфирующих
опор с фрикционно- подвижными соединениями (см. изобретение №TW201400676
Е04В1/98; F16F15/10, Тайвань, Шанхай,
Китай, Новая Зеландия )
http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/mosaics?CC=TW&NR=201400676A&KC=A&FT=D&ND=3&date=20140101&DB=EPODOC&locale=ru_ru
). Демпфирующая опора состо-ит из
демпферов сухого трения, с энергопоглощающей
гофрой и свинцовыми (возможен вариант использования латунной , медной фольги) поглотителями сейсмической и взрывной энергии за счет сухого трения, которые
обеспечивают смещение опорных
частей фрикционных соединений или
демпферов на расчетную величину при превышении горизонтальных сейсмических нагрузок
от сейсмических воздействий или величин, определяемых расчетом на основные
сочетания расчетных нагрузок.
Податливые демпферы представляют
собой двойную фрикционную пару, имеющую стабильный коэффициент трения по
свинцовой фольге. Сжимающее усилие создается высокопрочными шпильками,
натягиваемыми динамометрическими ключами или гайковертами на расчетное усилие.
Количество болтов определяется с учетом воздействия собственного веса оборудования для очистки промышленного
масла. Сама составная опора выполнена крестовидной либо квадратной
(состоит из двух П-образных элементов) либо стаканчатаго-трубного вида с
фрикционно - подвижными болтовыми соединениями.
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 за счет
трения 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 опору и затянуть болты на проектное натяжение.
С испытаниями демпфирующей опоры с
ФПС можно ознакомиться на сайте:
http://seismofond.ru
http://kiainform.ru
http://dwg.ru, http://doc2all.ru
http://rutracker.org. http://www1.fips.ru. http://dissercat.com https://vimeo.com/124118260
http://www.youtube.com/watch?v=41MQEShoe2s http://www.youtube.com/watch?v=9OSsmaCWqpE
http://www.youtube.com/watch?v=UaEnzatltgg http://www.youtube.com/watch?v=9ribfdbpKLk https://vimeo.com/124118260 skype:
fondrosfer skype: kiainformburo
Рекомендуется следующий порядок
сборки ДЛЯ БОЛЬШИХ НАГРУЗОК , который требует
совмещение отверстий в деталях и фиксируют их взаимное
положение; устанавливают болты и
осуществляют их натяжение гайковертами на 80%-90% от проектного усилия. При
сборке 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 натяже-ния
динамометрическим ключом .
Сейсйсмоизолирующие опоры с
фрикционно- подвижными соединениями (ФПС), черте-жи узлов, фрагментов
(разработаны ОО "Сейсмофонд)
Результаты определения параметров
ФПС параметры N подвижки k1106, кН-1 k2
106, кН-1 k?,
с/мм S0, мм SПЛ
мм q,
мм-1 f0 N0, кН к
1 11 32 0.25 11 9 0.00001 0.34 105 260
2 8 15 0,24 8 7 0.00044 0.36 152 90
3 12 27 0.44 13.5 11.2 0.00012 0.39 125 230
4 7 14 0.42 14.6 12 0.00011 0.29 193 130
5 14 35 0.1 8 4.2 0.0006 0.3 370 310
6 6 11 0.2 12 9 0.00002 0.3 120 100
7 8 20 0.2 19 16 0.00001 0.3 106 130
8 8 15 0.3 9 2.5 0.00028 0.35 154 75
Результаты статистической
обработки значений параметров ФПС
Параметры соединения Значения параметров
математическое
ожидание среднеквадратичное
отклонение
k1 106, КН-1 9.25 2.76
k2 106, кН-1 21.13 9.06
kv с/мм 0.269 0.115
S0, мм 11.89 3.78
Sпл , мм 8.86 4.32
q, мм-1 0.00019 0.00022
f0 0.329 0.036
Nо,кН 165.6 87.7
? 165.6 88.38
Таблица коэффициентов трения скольжения и качения.
к (мм)
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
Изобретение используемое при испытаниях моделей и
фрагментов фрикционно-подвижных соединений и демпфирующих узлов крепления :
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
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (19) RU (11) 2010136746 (13) A
(51) МПК
E04C2/00 (2006.01)
(12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
По данным на 26.03.2013 состояние
делопроизводства: Экспертиза по существу
(21),
(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки:
01.09.2010
(43) Дата публикации заявки:
20.01.2013
Адрес для переписки:
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5,
ОАО "Теплант" (71)
Заявитель(и):
Открытое акционерное общество
"Теплант" (RU)
(72) Автор(ы):
Подгорный Олег Александрович (RU),
Акифьев Александр Анатольевич
(RU),
Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Родионов Владимир Викторович (RU),
Гусев Михаил Владимирович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(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
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.
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».
Научный консультант д.т.н., проф. ПГУПС, Уздин А.М.
Руководитель ИЛ ОО «Сейсмофонд», аттестат
аккредитации СРО «НИПИ
ЦЕНСТРОЙПРОЕКТ»
№ 0223.01-2010-2010000211-П-29 от 27.03.2012 Коваленко А. И.
Подвижный демпфирующий узел
Изобретения, использованные при
испытаниях: 1. Фрикционно- подвижные соединения, авторы: Уздин А. М. и др.
2.
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, авторы: Коваленко А.И и др.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ
СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19)
RU
(11)
2010136746
(13)
A
(51) МПК
E04C2/00 (2006.01)
(12) ЗАЯВКА
НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
По данным на 26.03.2013 состояние
делопроизводства: Экспертиза по существу
Чертежи фрагментов
сейсйсмоизолирующих опор с фрикционно- подвижными соединениями (узлы
ФПС) для крепления устройства бортового для автоматического сбора,
хранения и передачи данных о перемещении транспортных средств, модель БУ ЦСИ
1201,т.м. ЦСИ, закрепленного на металлической раме.
Сейсмоизолирующие фрикционно- подвижные трубчатые и квадратные с отогнутыми лапками опоры
(ФПС), разработанные испытательной лабораторией ОО
"Сейсмофонд".
ШКАЛА ИНТЕНСИВНОСТИ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ СТАНДАРТ РФ
Федеральное агентство по
техническому регулированию и метрологии
полное наименование национального
органа Российской федерации по стандартизации (НОСт)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
(проект)
ГОСТ Р
регистрационный номер
год утверждения (регистрации)
***
ШКАЛА ИНТЕНСИВНОСТИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Издание официальное
Выходные данные: место выпуска
издания, имя издателя и год выпуска издания
выходные данные по ГОСТ 7.4 (пункт
3.3.6)
ПРИЛОЖЕНИЕ . ВЫВОДЫ по
испытанию математических моделей фрикционно- подвижных соединений ФПС и их
программная реализация в SCAD
Office
Рассмотрев варианты испытания математических моделей
фрикционно подвижных соединений ФПС и их программная реализация в SCAD Office
согласно проекта сейсмической шкалы,
конференция или рабочая группа поддержало
прогрессивный метод испытания
зданий и сооружений как более новый. Для
практического применения с сейсмоизолирующими
фрикционно- подвижными опорами (ФПС) проф А.М.Уздина . В то же время
ФПС варианты (после введения
количественной характеристики сейсмостойкости) эквивалентны надо
дополнительно испытать узлы ФПС.
Составлена методика испытания
математических моделей в программе SCAD, которой тождественны баллам шкалы
MSK-64. Процедура оценок эффекта землетрясения
с сейсмоизолирующими ФПС и
обработки полученных данных существенно улучшена и представляет собой стройный
алгоритм, обеспечивающий высокую воспроизводимость оценок и гарантирующий
независимость от эмоционального состояния наблюдателя. Апробация основных
положений использования ФПС со
шкалой производилась на опыте землетрясений в Спитаке, Дагестане, на
Сахалине и некоторых землетрясений в других странах.
Испытание математических моделей допускается
со шкалой землетрясений Апликаева
определение интенсивности землетрясений по значительно расширенному
кругу объектов при различной обеспеченности данными.
ФПС и шкала также создает основу для оценки и
уменьшения возможного уровня воздействий
будущих землетрясений заданной балльности.
В испытаниях
моделей с учетом перемещений по шкале содержит инструментальную часть, в
которой осуществляется переход от сейсмической интенсивности к пиковым
амплитудам ускорений, скоростей, смещений, мощности колебаний грунта, энергии.
Оценено влияние продолжительности колебаний на сейсмическую интенсивность.
За полвека количество записей и перемещения грунта в см сильных движений резко увеличилось, причем
полученных не только в США, Это позволило существенно повысить точность
испытания математических моделей в ПК
SCAD согласно инструментальной шкалы и оценить величину стандартных
отклонений.
Корреляция инструментальных данных о параметрах сейсмического движения
грунта с использованием сейсмоизолирующих
опор с использованием ФПС
должно уменьшить повреждаемость зданий , что
математические модели зданий, основанные
на учете инерционных сил, не уступают по
точности энергетическим моделям с
использованием сейсмоизолирующих опор на фрикционно-подвижных соединениях (ФПС)
.
Сейсмофондом намечены пути дальнейшего совершенствования испытание математических моделей с учетом шкалы землетрясений .
В процессе испытания
математических моделей на конференции
высказано мнение о необходимости широко использовать прогрессивны
метод испытания математических
моделей с учетом зарубежного опыта в
КНР, Новой Зеландии, Японии, Тайвань, США
в части широко использования сейсмоизоляции, ФПС, демпфирования .
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19)
RU
(11)
154506
(13)
U1
(51) МПК
E04B1/92 (2006.01)
(12) ПАТЕНТ
НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Статус: по данным на 27.08.2015 -
действует
(21), (22) Заявка: 2014131653/03,
30.07.2014
(24) Дата начала отсчета срока действия
патента:
30.07.2014
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 30.07.2014
(45) Опубликовано: 27.08.2015
Адрес для переписки:
197371, Санкт-Петербург, пр.
Королева, 30, корп. 1, кв. 135, Коваленко Александр Иванович
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) ПАНЕЛЬ
ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ
Формула полезной модели
1. Панель противовзрывная,
содержащая опорную плиту, на которой резьбовыми крепежными элементами
закреплена панель легкосбрасываемая, отличающаяся тем, что в опорной плите
выполнен проем, а панель легкосбрасываемая выполнена сплошной, при этом
крепежные элементы, скрепляющие панель легкосбрасываемую с опорной плитой,
имеют ослабленное поперечное сечение резьбовой части, образованное лысками,
выполненными с двух сторон по всей длине резьбы и, кроме того, панель
легкосбрасываемая соединена с опорной плитой тросом, один конец которого жестко
закреплен в опорной плите, а другой конец соединен с панелью легкосбрасываемой.
2. Панель противовзрывная по п.1,
отличающаяся тем, что трос соединен с панелью легкосбрасываемой через планку,
сопряженную с крепежным элементом.
Панель противовзрывная легкосбрасываемая ЛСК
модель изобретение 154506
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (19) RU (11) 154506 (13) U1
(51) МПК
E04B1/92 (2006.01)
(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Статус: по данным на 27.08.2015 –
действует (21), (22) Заявка:
2014131653/03, 30.07.2014
(24) Дата начала отсчета срока
действия патента: 30.07.2014
Приоритет(ы): (22) Дата подачи заявки: 30.07.2014
(45) Опубликовано: 27.08.2015
Адрес для переписки:
197371, Санкт-Петербург, пр.
Королева, 30, корп. 1, кв. 135, Коваленко Александр Иванович
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович
(RU), Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и): Андреев Борис Александрович (RU), Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ
Формула полезной модели
1. Панель противовзрывная,
содержащая опорную плиту, на которой резьбовыми крепежными элементами
закреплена панель легкосбрасываемая,
отличающаяся тем, что в опорной плите выполнен проем, а панель легкосбрасываемая
выполнена сплошной, при этом крепежные
элементы, скрепляющие панель легкосбрасываемую с опорной плитой, имеют
ослабленное поперечное сечение резьбовой
части, образованное лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы и,
кроме того, панель легкосбрасываемая
соединена с опорной плитой тросом, один конец которого жестко закреплен в
опорной плите, а другой конец соединен с
панелью легкосбрасываемой.
2. Панель противовзрывная по п.1,
отличающаяся тем, что трос соединен с панелью легкосбрасываемой через
планку, сопряженную с крепежным
элементом.
Панель противовзрывная легкосбрасываемая ЛСК вышибная
Коваленко Андреев
Е04В \ 92
Панель противовзрывная
Техническое решение относится к
области строительства и предназначено для зашиты помещений содержащих
взрывоопасные среды.
Известна панель для
легкосбрасываемой кровли взрывоопасных помещений по Авт.св. 617552, М.Кл.2 Е04В
1/98 с пр. от 21.11.75. Панель включает
ограждающий элемент с шарнирно закрепленными на нем поворотными скобами, взаимодействующими через опоры своими
наружными полками с несущими элементами.
С целью защиты от воздействия ветровой нагрузки, панель снабжена подвижной
плитой, шарнирно соединенной с помощью тяг с внутренними концами поворотных скоб, которые выполнены
Т-образными. Недостатком предлагаемой конструкции является низкая
надежность шарнирных соединений при
переменных внешних и внутренних нагрузках. Известна также легкосбрасываемая
ограждающая конструкция взрывоопасных
помещений по Патенту SU 1756523, МПК5 Е06В 5/12 с пр. от 05.10.1990.
Указанная конструкция содержит поворотную стеновую панель,
состоящую из нижней и верхней секций и соединенную с каркасом временной
связью. Нижняя секция в нижней части
шарнирно связана с каркасом здания, а в верхней части-шарнирно соединена с
верхней секцией панели. Верхняя секция
снабжена роликами, установленными в направляющих каркаса здания.
Недостатком указанной конструкции
является низкая надежность вызванная большим количеством шарнирных соединений,
требующих в условиях строительства
высокой точности изготовления. Известна также противовзрывная панель по
Патент)' RU 2458212, Е04В 1/92 с пр. от
13.04.201 Г, которую выбираем за прототип. Изобретение относится к защитным устройствам применяемым во взрывоопасных обьектах.
Противовзрывная панель содержит
металлический каркас с бронированной обшивкой
и наполнителем-свинцом. Панель имеет четыре неподвижных патрубка-опоры,
а в покрытии взрывоопасного объекта жестко
заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в
неподвижные патрубки-опоры панели. Наполнитель
выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, а опорные стержни
выполнены упругими. Недостатком вышеуказанной
панели является низкая надежность срабатывания телескопических
сопряжений при воздействии переменных внешних и
внутренних нагрузок.
Задачей заявляемого устройства
является обеспечение надежности открывания проема при взрыве (сбрасывания легкосбрасываемой панели) за минимальное
время и обеспечение зависаемости панели после сброса.
Сущность заявляемого решения
состоит в том, что для защиты стен, оборудования и персонала от возможного
взрыва, помещение снабжено панелью
противовзрывной, обеспечивающей надежное и быстрое открытие проема при взрыве и
сброс избыточного давления, а также
зависание панели.
Панель противовзрывная содержит
плиту опорную которая жестко закреплена
на стене защищаемого помещения и имеет проем соответствующий проему в стене , а
с другой стороны плиты опорной винтами с
резьбой, ослабленной по сечению, закреплена панель легкосбрасываемая. Площадь
проема плиты опорной и проема помещения
определяется в зависимости от объема помещения, от взрывоопасной среды, температуры горения, давления,
скорости распространения фронта пламени и др. параметров.
Винты имеют резьбовую часть, ослабленную по сечению с
двух сторон лысками до размера «Z» и т.о. образуегся
ослабленное резьбовое сопряжение,
разрушаемое под воздействием взрывной волны.
Сущность предлагаемого решения
поясняется чертежами где: на фиг. 1 изображен разрез Б-Б (фиг.2) панели лротивовзрывной; нафиг.2 изображен разрез А-А
(фиг. 1);
на фиг.З изображен вид но стрелке
В в увеличенном масштабе:
на фиг.4 изображен разрез Г-Г,
узел крепления троса в увеличенном масштабе.
Панель про гивовзрывная состоит из
опорной плиты 1, которая жестко крепится к каркасу защищаемого помещения
(на чертеже не показано). В каркасе
помещения и в опорной плите выполнен проем 2, имеющий расчетную площадь S^b * h
, которая зависит от объема защищаемого
помещения, температуры трения, давлении, скорости распространения фронта пламени и др. параметров
. На опорной плите 1, крепежными
элементами , например саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное резьбовое сечение, закреплена
легкосбрасываемая панель 4, которая соединена тросом 5 с опорной плитой.
Ослабленное поперечное сечение
резьбовой части образовано лысками, выполненными с двух сторон по всей длине
резьбы до размера «Z».
Ослабленная
резьбовая часть в совокупности с обычным резьбовым отверстием в опорной плите
1, образуют ослабленное резьбовое
сопряжение, разрушаемое под действием взрывной волны.
Разрушение (вырыв) в ослабленном резьбовом соединении возможно или
за счет разрушения резьбы в опорной плите, или за счет среза резьбы крепежного элемента - самореза 3. в
зависимости от геометрии резьбы и от соотношения предела прочности
материалов самореза и плиты опорной.
Рассмотрим пример. На опорной плите 1 толщиПой 5мм, изготовленной из
сталиЗ, самосверлящими шурупами 3 размером
5,5/6.3x105 закреплена легкосбрасываемая панель 4, изготовленная из стали
20.
Усилие вырыва при стандартной
резьбе для одного шурупа составляет 1500кгс. Опытным путем установлено, что
после доработки шурупа путем стачивания
резьбы с двух сторон до размера Z=3MM , величина усилия вырыва составляет
700кгс.
Соответственно, при креплении
легкосбрасывоемой плиты четырьмя шурупами, усилие вырыва составит 2800кгс.
При условии, что площадь проема
S-10000CM2, нагрузка вырыва-раенределенная нагрузка должна быть не менее
0,28кгс/см2. Таким образом, зная
параметры взрывоопасной среды, компоновку и объем защищаемого помещения,
выбираем конструкцию крепежных элементов
(например саморежущих шурупов) после чего, в зависимости от заданного усилия
вырыва (прочности на вырыв), можно
определить величину «7»-толщину
ослабленной части резьбы.
Панель противовзрывная работает
следующим образом. При возникновении взрывной нагрузки, взрывная золна через
проем 2 в опорной плите 1 воздействует
по площади легкосбрасываемой панели 4, закрепленной на опорной плите 1
четырьмя саморежущими шурупами 3,
имеющими ослабленное резьбовое сечение. При превышении взрывного усилия, шурупы
разрушаются по ослабленному резьбовому
сечению, легкосбрасываемая панель освобождается от механическою крепления,
после чего сбрасывается и зависает на
тросе 6 соединяющем ее с опорной плитой 1. При этом сечение проема открывается
и давление сбрасывается до атмосферного.
Формула
Плита противоезрывная содержащая
опорную плиту на которой закреплена панель легкосбрасываемая, отличающаяся тем,
что в опорной плите выполнен проем, а
легкосбрасываемая панель выполнена сплошной, при этом крепежные элементы
имеют поперечное сечение, ослабленное по
длине резьбы лысками с двух сторон, кроме того на опорной плите закреплен
конец троса, а другой конец троса, через
планку, соединен с крепежным элементом с возможность перемещения.
Панель противовзрывная Реферат
Техническое решение относится к
области строительства и предназнечено для защиты помещений от возможных
взрывов. Конструкция позволяет
обеспечить надежный и быстрый сброс легкосбрасываемой панели, сброс давления
при взрыве и зависание панели на опорной
плите, Конструкция представляет собой опорную плиту с расчетным проемом,
которая жестко крепится на каркасе
защищаемого сооружения. На опорной плите крепежными элементами, имеющими
ослабленное резьбовое поперечное
сечение, закреплена панель легкосбрасываемая. Ослабленное резьбовое соединение
каждого крепежного элемента образовано
лысками выполненными с двух сторон резьбовой части. Кроме того опорная плита и
легкосбрасываемая панель соединены
тросом один конец которого жестко закреплен на опорной плите, а другой конец
соединен с крепежным элементом через
планку, с возможностью перемещения. 4 ил.
Панель
противовзрывная Реферат
Техническое решение относится к
области строительства и предназнечено для защиты помещений от возможных
взрывов. Конструкция позволяет
обеспечить надежный и быстрый сброс легкосбрасываемой панели, сброс давления
при взрыве и зависание панели на опорной
плите, Конструкция представляет собой опорную плиту с расчетным проемом,
которая жестко крепится на каркасе
защищаемого сооружения. На опорной плите крепежными элементами, имеющими
ослабленное резьбовое поперечное
сечение, закреплена панель легкосбрасываемая. Ослабленное резьбовое соединение
каждого крепежного элемента образовано
лысками выполненными с двух сторон резьбовой части. Кроме того опорная плита и
легкосбрасываемая панель соединены тросом
один конец которого жестко закреплен на опорной плите, а другой конец соединен
с крепежным элементом через планку, с
возможностью перемещения. 4 ил.
Более подробно
с выступлением на конференции 30
сентября 2015 в СПб ГАСУ можно ознакомится на сайте
https://youtu.be/MwaYDUaFNOk
Ссылка испытание математических
моделей ФПС 30 09 2015 https://youtu.be/MwaYDUaFNOk https://youtu.be/L8CXxHD8_0U
https://youtu.be/kywwUsy1DPw
Ссылка загруженное видео выступление на конференции Коваленко Сейсмофонд
https://youtu.be/B-YaYyw-B6s https://www.youtube.com/watch?v=B-YaYyw-B6s&feature=youtu.be
