СЕЙСМОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области сейсмозащиты зданий, сооружений, оборудования, устройств с целью снижения повреждений изолируемых объектов от динамических воздействий большой интенсивности, природного или техногенного происхождения, передающихся извне, в том числе, по грунту.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели (для каждого варианта воплощения) является изолирующая опора фундамента, смонтированная на материале, подвижно установлена и снабжена подвижной пластиной, расположенной на поверхности настила, и имеет упругие элементы, соединяющие подвижную пластину с опорами (JP 2003074628, 12.03.2003).
Недостатком данного технического решения конструкции являются относительно низкий сейсмоизолирующий эффект.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании сейсмоизолирующей опоры с существенным сейсмоизолирующим эффектом.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении эффекта гашения сейсмических колебаний за счет геометрической нелинейности, вследствие изменения формы упругих и пластических элементов, и обеспечении физической нелинейности при их деформировании.
Указанный технический результат достигается в сейсмоизолирующей опоре, содержащей опорную часть, расположенную через фрикционный слой с возможностью горизонтального возвратно-поступательного движения на строительной несущей конструкции и связанную, с по меньшей мере, двумя упругими элементами и, по меньшей мере, двумя пластическими элементами, при этом каждый упругий и пластический элементы закреплены на строительной несущей конструкции и имеют криволинейное очертание, либо ломаное очертание.
Каждый упругий и пластический элементы имеют дугообразную либо ломанного очертания форму.
Опорная пластина расположена на строительной несущей конструкции и выполнена с анкерным креплением и имеет прямую или криволинейной поверхностью, относительно которой происходит смещение опорной части.
Упругие, пластические и упруго-пластические элементы выполнены из металла, обладающего расчетными параметрами упругости, и представляют собой стержни или пластины.
Опорная часть выполнена в верхней части с пластиной, связанной с изолированной частью здания.
Сейсмоизолирующая опора дополнительно выполнена с защитным покрытием, представляющим собой куполообразную или с ломаными очертаниями конструкцию, покрывающую упругие и пластические элементы.
Фрикционный слой представляет собой трущиеся элементы с постоянным значением коэффициента трения.
Опорная часть выполнена цилиндрической формы, по окружности которой расположены упругие элементы, чередующиеся с пластическими элементами.
Упругий элемент может быть выполнен с пластической вставкой.
Данный технический результат достигается в сейсмоизолирующей опоре, содержащей опорную часть, установленную на строительной несущей конструкции и выполненную через фрикционный слой с возможностью горизонтального возвратно-поступательного движения по изолированной части здания, при этом опорная часть связана, с по меньшей мере, двумя упругими элементами и, по меньшей мере, двумя пластическими элементами, при этом каждый упругий и пластический элементы закреплены на изолированной части здания и имеют криволинейное очертание, либо ломаное очертание.
В зависимости от сечения и материала упругих, пластических элементов, сечения опорной части и материала фрикционного слоя можно регулировать несущую способность и сейсмоизолирующий эффект изделия.
Принцип сейсмозащиты заключается в том, что защищаемая часть здания, сооружения «отрезается» от нижележащей части сейсмическим швом, в котором дискретно размещаются сейсмоизолирующие опоры, благодаря наличию которых собственные частоты сооружения отстраиваются от энергетически значимых частот внешнего динамического воздействия и, тем самым, при сейсмическом или техногенном смещении основания снижается интенсивность этого воздействия на защищаемую часть здания, сооружения.
Сейсмоизолирующая опора включает две пластины, связанные между собой податливым фрикционным соединением. Одна из пластин крепится к фундаменту, другая пластина крепится к изолируемой конструкции. Связь между пластинами обеспечивают упругие, пластические или упруго-пластические элементы совместно с центрирующим стержнем. Центрирующий стержень жестко связан с одной из пластин, при этом конструкция соединения центрирующего стержня с другой пластиной, позволяет ему смещаться в плоскости пластины. Поверхность пластины, относительно которой происходит смещение центрирующего стержня, может быть как прямой, так и криволинейной.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1, 3, 5, 6 изображены в разрезе варианты конструктивного решения сейсмоизолирующей опоры; на фиг. 2 - вид Α-A по фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б-Б по фиг. 3; на фиг. 7 - вид В-В по фиг. 6; на фиг. 8 и 9 - варианты конструктивного решения поверхности, относительно которой происходит смещение опорной части (центрирующего стержня).
Сейсмоизолирующая опора содержит опорную часть 1, фрикционный слой 2, упругие элементы 3 (например, два, три и более), пластические элементы 4 (например, два, три и более) и защитное покрытие 5.
Опорная часть 1 расположена на фрикционном слое 2, который установлен на строительной несущей конструкции 6 (фундамент или опорная плита), выполненной с анкерным креплением 7 (фиг. 1, 3, 6), или опорная часть 1 за счет фрикционного слоя 2 выполнена с возможностью горизонтального возвратно-поступательного движения по изолированной части здания 9, выполненной с анкерным креплением 7, и установлена на строительной несущей конструкции 6 (фундамент или опорная плита) (фиг. 5).
Фрикционный слой 1 позволяет свободно перемещаться опорной части 1 (опорная часть 1 перемещается в горизонтальном возвратно-поступательном движении) по строительной несущей конструкции 6 или изолированной части здания 9.
Для снижения горизонтального воздействия и ограничения перемещений опорной части 1 применяются упругие 3 и пластические 4 элементы криволинейного очертания - дугообразной формы, либо имеют ломаное очертание в поперечном сечении. Упругие 3 и пластические 4 элементы с одной стороны связаны с опорной частью 1 через крепежные элементы (болтового соединения), а с другой стороны жестко закреплены на строительной несущей конструкции 6 (фиг. 1, 3, 6) или изолированной части здания 9 (фиг. 5).
По одному из вариантов воплощения опорная часть 1 может быть выполнена в верхней части с пластиной 8 (фиг. 1, 3, 6), связанной с изолированной частью здания/сооружения. Опорная часть 1 выполнена цилиндрической формы, по окружности которой расположены упругие элементы 3, чередующиеся с пластическими элементами 4, при этом упругие элементы 3 на опорной части 1 могут быть закреплены выше пластических элементов 4 или на одной высоте сними.
Защитное покрытие 5 представляет собой куполообразную конструкцию (фиг. 1, 3, 5) или имеет ломаное очертание в поперечном сечении (фиг. 6). Защитное покрытие 5 закрывает упругие 3 и пластические 4 элементы.
Упругие элементы 3 могут быть выполнены с пластической вставкой 10 (фиг. 3).