противоударное сейсмическое устройство
Классы МПК: | E02D27/34 возводимые в просадочных или сейсмических районах E04H9/02 сейсмостойкие сооружения E04B1/36 шарнирные или аналогичные им опоры, допускающие смещения |
Патентообладатель(и): | Ардонский Иван Дмитриевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-03-03 публикация патента:
10.05.1997 |
Изобретение относится к поглощающим удар бесприводным механическим устройствам и может быть применено в сейсмостроительстве зданий. Изобретение имеет целью также расширение сферы применения в сейсмически активных районах, например на объектах атомной энергетики, строительстве мостов, опор ЛЭП, опор электрофицированных железных дорог и др. Противоударное устройство состоит из герметически закрытого цилиндра 1, нижнего фланца 2, верхнего плоского фланца или шаровой (сферической) головки 3, имеющей с внутренней стороны игольчатый клапан 4, штуцер 5 и запорный вентиль 6 для наполнения цилиндра 1 сжатым воздухом. В цилиндре расположен чугунный поршень 7, рабочая поверхность которого и самого цилиндра 1 покрыты порошковым графитом. Поршень имеет сквозное отверстие в виде сопла 8. Диметр узкой части горловины сопла 8 больше диаметра цилиндрической части игольчатого клапана 4. Противоударное устройство установлено на фундамент 9 (головку сваи 9) и приварено к закладному элементу 10. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Противоударное сейсмическое устройство, включающее цилиндр, вертикально установленные между фундаментом и объектом, отличающееся тем, что цилиндр выполнен с шаровой головкой или плоским фланцем, с игольчатым клапаном, с поршнем, имеющим сквозное отверстие в виде сопла под игольчатый клапан, и с вентилем для заполнения цилиндра сжатым воздухом, причем устройство снабжено подпружиненными связями, соединяющими фундамент с размещенным на нем объектом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено опорой с шарообразным углублением, в которое заведена шаровая головка цилиндра. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что игла клапана выполнена конусной.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к поглощающим удар устройствам и может быть применено в сейсмостроительстве. Наиболее близким аналогом является противоударное сейсмическое устройство, включающее цилиндр, вертикально установленный между фундаментом и объектом (см. заявку Германии N 1634364, кл. E 02 27/34, 1972). Недостатком известного решения является неэффективное снижение сейсмических нагрузок и повышенные затраты при возведении зданий и сооружений в сейсмических районах. Цель изобретения уменьшение разрушительной силы удара при землетрясении, снижение затрат на строительство сейсмостойких зданий и сооружений. На фиг. 1 изображен общий вид противоударного устройства с шаровой головкой цилиндра в разрезе; на фиг. 2 разрез противоударного устройства с плоской головкой (фланцем) в сварном варианте. Противоударное сейсмическое устройство (фиг. 1) содержит цилиндр 1 с нижним опорным фланцем 2, шаровую опорную головку 3, которая имеет игольчатый клапан (иглу) 4, штуцер с резьбой 5, к которому присоединен запорный вентиль 6. В цилиндре расположен чугунный поршень 7, рабочая поверхность которого, а также и цилиндра натерты порошковым графитом. Поршень имеет сквозное отверстие в виде сопла 8, при этом диаметр узкой части сопла (горловины) 8 несколько больше диаметра цилиндрической части иглы 4. Противоударное устройство устанавливается на головку сваи 9 фланцем 2 и приваривается к закладному элементу 10. Шаровая головка 3 упирается в сферическую опору сварной колпак 11, который приварен к закладному элементу фундамента 12, при этом сферические поверхности опоры должны быть смазаны графитной мастикой, разведенной на масле. Свая 9 соединена с фундаментом 12 стальными связями 13 при помощи проушин 14, угольников 15 и пружинных натяжных устройств 16. Эта модель устройства применима для тех объектов, которым и горизонтальные колебания представляют существенную опасность. Вторая модель (фиг. 2) более жесткая, она применима для тех объектов, которым горизонтальные колебания не несут опасности разрушения. Работа и устройство самого противоударного механизма идентичны и разнятся в том, что цилиндр 1 вместо шаровой опоры (поз. 3) имеет плоский фланец (поз. 3), поэтому фланцами 2 и 3, при помощи болтов или сварки противоударное устройство жестко крепится к фундаменту и самому объекту. Такими объектами могут быть, например, стационарные машины и оборудование, опоры ЛЭП, опоры электрофицированных железных дорог, пролеты мостов, а также здания в районах с небольшой сейсмичностью и др. Отличительной особенностью устройства первой модели (фиг. 1) является то, что шаровая головка 3 не связана жестко с фундаментом 12, а только притянута через стальные связи 13 к сферической опоре колпаку 14, приваренному к фундаменту. Такое устройство является своеобразным шарниром, сглаживающим горизонтальные колебания, уменьшая воздействие на сам объект. Работа устройства осуществляется так. Мощный толчок при землетрясении через сваю и фундамент объекта передается противоударному устройству, в результате этого мгновенно с большим ускорением поршень 7 пойдет вверх, сжимая воздух в цилиндре 1 и создавая разряжение в полости цилиндра 1 ниже поршня 7; сжатый воздух из верхней полости цилиндра 1 через сопло 8 устремится в нижнюю полость, уменьшая давление над поршнем 7, продолжая подниматься и сжимать воздух, поршень 7 приблизится к игольчатому клапану 4, который будет входить сперва конусной, а затем и цилиндрической частью в горловину сопла 8, оставляя лишь кольцевой зазор для прохода воздуха; возрастающее давление над поршнем 7 и разрежение под поршнем 7 безударно остановят его, отняв всю приобретенную от удара энергию; давление воздуха в полостях цилиндра 1 через кольцевой зазор в горловине сопла 8 постепенно выравняется, а поршень 7 плавно опустится в исходное положение. Известно, что работа движущей силы тратится на изменение кинетической энергии тела и на преодоление силы сопротивления. Из этого следует, что цилиндр 1 противоударного устройства и сама свая должны быть очень прочными, но не массивными. Для достижения большей компактности противоударного устройства можно применять сжатый воздух, закачав его в цилиндр 1 через вентиль 6.Класс E02D27/34 возводимые в просадочных или сейсмических районах
Класс E04H9/02 сейсмостойкие сооружения
сейсмостойкое здание - патент 2526940 (27.08.2014) | |
комплексная система сейсмозащиты здания или сооружения - патент 2512054 (10.04.2014) | |
сейсмостойкое здание - патент 2507344 (20.02.2014) | |
демпфирующее устройство - патент 2494205 (27.09.2013) | |
трехшарнирная рама для сейсмостойкого строительства - патент 2490405 (20.08.2013) | |
здание - патент 2484220 (10.06.2013) | |
многоэтажный панельный дом повышенной стойкости к ударным и сейсмическим воздействиям - патент 2479702 (20.04.2013) | |
компенсатор - патент 2478846 (10.04.2013) | |
способ регулирования сейсмической нагрузки на здания и сооружения - патент 2456421 (20.07.2012) | |
способ повышения надежности и безопасности зданий - патент 2455440 (10.07.2012) |
Класс E04B1/36 шарнирные или аналогичные им опоры, допускающие смещения
противовзрывная панель - патент 2521687 (10.07.2014) | |
маятниковая скользящая опора - патент 2435080 (27.11.2011) | |
опорный узел арки - патент 2181818 (27.04.2002) | |
устройство для усиления конструкций - патент 2148127 (27.04.2000) | |
устройство для создания опоры конструкции на опорной поверхности - патент 2129196 (20.04.1999) | |
армированная эластомерная опора для инженерных сооружений - патент 2120514 (20.10.1998) | |
противоударное сейсмическое устройство - патент 2078873 (10.05.1997) | |
противоударное сейсмическое устройство - патент 2078871 (10.05.1997) | |
сооружение - патент 2039143 (09.07.1995) |