Семейство демпфирующих связей Кагановского

Для укрепления зданий и сооружений при землетрясениях и ураганах, а также при взрывоопасности, разработана демпфирующая связь ДК 1. Эта связь нашла также широкое применение в защите железнодорожных и других мостов. Для расширения диапазона применения разработаны новые демпфирующие связи ДК 2, ДК 3, ДК 4.

Для укрепления зданий и сооружений при землетрясениях и ураганах, а также при взрывоопасности, мною разработана демпфирующая связь ДК 1 (Рис.1). Эта связь нашла также широкое применение в защите железнодорожных и других мостов. Для расширения диапазона применения мною разработаны новые демпфирующие связи ДК 2, ДК 3, и ДК 4 (Рис. 2 – Рис. 4). Эти связи состоят из двух ветвей, расположенных параллельно с определенным зазором. Ветви связей шарнирно соединены поперечными листовыми пластинами, которые податливо крепятся к ветвям болтами с шайбами и гайками. Между ветвями и пластинами может быть установлены фрикционные прокладки. Каждая ветвь одним противоположным концом крепится к определенным частям конструкций. Такое податливое болтовое соединение, в котором внешние усилия сжатия или растяжения воспринимаются вследствие сопротивления сил трения, возникает по контактным плоскостям соединяемых элементов от предварительного необходимого натяжения болтов. Для предотвращения раскручивания болтов устанавливаются две гайки.

Демпфирование в связи происходит за счет сухого трения между ветвями и поперечными пластинами, обеспечивающими упругую податливость при повороте пластин. Зазор между ветвями связи определяется возможной величиной амплитуды колебания объекта. Количество устанавливаемых листовых пластин определяется необходимым уровнем демпфирования. Исходное рабочее положение пластин – под прямым углом к продольной оси ветвей связи.

От знакопеременных усилий, воздействующих на связь, происходит взаимное продольное смещение ее ветвей до продольного соприкосновения их граней. При этом пластины от силы сжатия в связи поворачиваются в одну, а при растяжении в противоположную сторону. При сухом трении соприкасающихся поверхностей ветвей с листовыми пластинами происходит демпфирование, то есть превращение кинетической энергии в тепловую энергию. Натяжение между трущимися частями регулируются болтами. Продольная устойчивость связи при сжатии обеспечивается совместной жесткостью двух ветвей. За счет большого количества мест соприкосновения ветвей с поперечными пластинами и необходимого количества связей происходит значительное поглощение и рассеивание энергии. Причем демпфирование происходит как при сжатии, так и при растяжении. При продольном соприкосновении граней ветвей от знакопеременных усилий связи работают на передачу ослабленных демпфированием усилий.

От высокого уровня поглощения и рассеивания кинетической энергии при демпфировании в значительной степени снижается нагрузка и амплитуда колебания, что, в свою очередь снижает материалоемкость, (металлоемкость) и общую стоимость сооружений, обеспечивая их защиту. Демпфирующие связи технологичные в изготовлении и монтаже.

Предлагаемые демпфирующие связи могут быть использованы:

• 1.    При строительстве зданий и сооружений в районах с повышенной сейсмичностью.

• 2.    В высотных зданиях и сооружениях, подверженных воздействию ветровых нагрузок.

• 3.    В железнодорожных, автомобильных, пешеходных, путепроводных и других мостах при строительстве и реконструкции.

• 4.    Для крепления эксплуатируемого оборудования и агрегатов электростанций, в том числе атомных, от сейсмических нагрузок и взрывов.

• 5.    Для крепления контейнеров при морских перевозках.

• 6.    Для крепления оборудования и агрегатов морских кораблей при продольной и поперечной качке.

• 7.    Для крепления рекламных щитов от ветровой нагрузки.