Антисейсмічна опора

Антисейсмічна опора, що містить блок, прошарки якого складаються з металевих і гумових пластин, у блоці, уздовж його осі, розташоване свинцеве осердя, обладнане конусною втулкою, яка розширюється до підошви опори і виконана з гуми, модуль пружності якої перевищує модуль пружності гуми пластин, яка відрізняється наявністю зазору h між торцями свинцевого осердя і верхньої основи, наявність зазору А між свинцевим осердям і внутрішньою боковою поверхнею гумометалевого блока, що свинцеве осердя встановлене в заглиблення нижньої основи, величини зазорів становлять h  (11  14)  H ; , , Корисна модель відноситься до галузі будівництва, а саме до конструкцій для сейсмозахисту будівель, споруд, а також різного важкого технологічного обладнання. Відома конструкція шаруватої опори LRB (Методы обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений (Японія). ЭИ, ВНИИСК, 1987, серия 14, заруб, опит, вып. 12, с. 5-9), яка містить верхню і нижню основи, шаруватий блок, прошарки якого складаються з металевих і гумових пластин. У блоці уздовж його вісі, розташоване свинцеве циліндричне осердя. Недоліком відомої конструкції є те, що сейсмовіброізоляція у вертикальній площині практично відсутня через те, що свинцеве осердя «замикає» на себе верхню і нижню пластини шаруватого блока. Найбільш близьким по технічній суті і результату є антисейсмічна опора (А.с. SU №1794143, Е 02 D 27/34, 1993), яка містить блок, прошарки якого складаються з металевих і гумових пластин. У блоці, уздовж його вісі, розташоване свинцеве осердя, обладнане конусною втулкою, яка розши рюється до підошви опори і виконана з гуми, модуль пружності якої перевищує модуль пружності гуми пластин. Проте конструкція має суттєвий недолік - значна трудомісткість і вартість виготовлення (усі металеві пластини блока мають різний внутрішній діаметр; наявність конусної втулки потребує використання прес-форми складної конструкції), а також, відсутність вібросейсмозахисту у вертикальній площині через «замикання» свинцевим осердям верхньої і нижньої пластин. Технічною задачею, що вирішується заявляємою корисною моделлю є зменшення трудомісткості виготовлення і підвищення ефективності сейсмоізоляції у вертикальній площині. Цей технічний результат досягається тим, що свинцеве осердя встановлене в заглиблення нижньої основи із зазором h відносно верхньої основи, та із зазором  відносно внутрішньої бічної поверхні гумометалевого блока. Загальними ознаками продукту, що заявляється є блок, прошарки якого складаються з металевих і гумових пластин. У блоці, уздовж його вісі, (19) UA (11) 58418 (13) U A  (0,65  0,75)  R0 , де  - відносна деформація гумових пластин під навантаженням; H - висота гумової пластини у ненавантаженому стані, мм; R 0 - зовнішній радіус гумової пластини у навантаженому стані, мм. 3 розташоване свинцеве осердя, обладнане конусною втулкою, яка розширюється до підошви опори і виконана з гуми, модуль пружності якої перевищує модуль пружності гуми пластин. Відмінною ознакою продукту, що заявляється є наявність зазору h між торцями свинцевого осердя і верхньої основи, наявність зазору  між свинцевим осердям і внутрішньою боковою поверхнею гумовометалевого блока, а також те, що свинцеве осердя встановлене в заглиблення нижньої основи. Величини зазорів становлять h  (11  14)  H ; , ,   (0,65  0,75)  R0 де  - відносна деформація гумових пластин під навантаженням; H - висота гумової пластини у ненавантаженому стані, мм; R 0 - зовнішній радіус гумової пластини у навантаженому стані, мм. За наявними у авторів відомостями сукупність ознак, що заявляються і характеризують сутність корисної моделі не відома на даному рівні техніки. Отже корисна модель, що заявляється, відповідає критерію "новизна". Сутність корисної моделі, що заявляються, не випливає явно з відомого авторам рівня техніки. Сукупність ознак, що характеризують відомі рішення не забезпечують досягнення нових результатів і тільки наявність перерахованих вище відмінних ознак забезпечує одержання нового, більш високого технічного результату. Отже, корисна модель, що заявляється, відповідає критерію "винахідницький рівень". Корисна модель пояснюється графічно, де на фіг.1 зображена антисейсмічна опора, у ненавантаженому стані, поздовжній розріз. На фіг.2 - антисейсмічна опора, під навантаженням, поздовжній розріз. Антисейсмічна опора містить верхню основу 1 і нижню основу 2, у якій виконане заглиблення 3, шаруватий блок з металевих 4 і гумових 5 пластин, що чергуються. Свинцеве осердя 6 встановлене у заглиблення 3нижньої основи 2. При цьому, свинцеве осердя 6 має зазор h відносно верхньої основи 1 і зазор  відносно внутрішньої бокової поверхні гумовометалевого блока. З метою зменшення трудомісткості і вартості виготовлення усі проміжні металеві пластини 4 виконані з однаковим внутрішнім діаметром, а від 58418 4 сутність конусної втулки значно спрощує конструкцію прес-форми. З метою підвищення ефективності сейсмоізоляції у вертикальній площині, свинцеве осердя 6 встановлене у заглиблення 3 нижньої основи 2 із зазором h відносно верхньої основи 1, і із зазором  відносно внутрішньої бокової поверхні гумовометалевого блока. Зазор h на (10-20)% більший, ніж розрахункова деформація   H гумових пластин, що забезпечує «незамкнутий» стан антисейсмічної опори під дією ваги об'єкта. Антисейсмічна опора працює в такий спосіб. Під дією вертикального навантаження верхня основа 1 переміщується вниз, вибираючи зазор h між торцем свинцевого осердя 6. При прикладанні розрахункового навантаження зазор h зменшується до величини h1 . При цьому внутрішні і зовнішні бокові поверхні гумових пластин 5 випинаються за рахунок чого вибирається зазор  між боковою поверхнею свинцевого осердя 6 і внутрішніми боковими поверхнями гумових пластин 5. При незначних сейсмічних впливах антисейсмічна опора працює як звичайний віброізолятор за рахунок наявності залишкового зазору h1 у вертикальній площині і наявності порожнин між боковою поверхнею свинцевого осердя 6 і внутрішніми боковими поверхнями гумових пластин 5 у горизонтальному напрямку. Гасіння коливань здійснюється за рахунок непружних якостей гуми. Наявність залишкового зазору h1 підвищує ефективність сейсмоізоляції у вертикальній площині. При значних сейсмічних впливах, як у вертикальному, так і в горизонтальному напрямках, зазор h1 повністю вибирається, здійснюється пластичні деформації свинцевого осердя, що забезпечує додаткове гасіння коливань об'єкта. Експериментальний зразок антисейсмічної опори виготовлений і випробуваний на вібростенді в Інституті геотехнічної механіки ім. Н.С. Полякова НАН України. Лабораторні іспити на різних режимах навантаження підтвердили ефективність застосування розробленої конструкції. Запропонована корисна модель може бути багаторазово відтворена і використана в якості антисейсмічної опори для ефективного захисту об'єктів від коливань природного та техногенного походження. Отже, корисна модель відповідає критерію "промислова застосованість". 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 58418 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601