RU200348U1 - The lower hinge joint of the seismic isolation support in the pipe-concrete version on a monolithic foundation - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, в частности к кинематическим сейсмоизолирующим устройствам зданий и сооружений, и может быть использована в конструкциях несущего каркаса многоэтажных гражданских зданий. Устройство содержит цилиндрическую стальную закладную деталь с радиально размещенными анкерными болтами и проушинами, в отверстиях которых смонтированы анкерные болты с регулировочными гайками с двух сторон проушин и подливку из фибробетона, а также огибающую и закрепленную на закладной детали опалубку для подливки в виде отрезка трубы, цилиндрическая закладная деталь снабжена стяжным хомутом, опалубка для подливки выполнена из эластичного материала, размещенного под стяжным хомутом, а проушины приварены на нем, анкерные болты закреплены, с возможностью снятия, бурением в затвердевший железобетон фундамента. Технический результат заключается в обеспечении путем организации одновременно герметичного и податливого стыка опалубки с закладной деталью и монолитным фундаментом с обеспечением многоразового использования радиально приваренных проушин и анкерных болтов уменьшение расхода материалов, упрощение технологии устройства монолитного фундамента, отпадает необходимость установки и фиксации, а затем ликвидации как анкерных болтов, так и проушин, радиально приваренных к закладной детали фундамента.The utility model relates to the field of construction, in particular to kinematic seismic isolation devices of buildings and structures, and can be used in the structures of the supporting frame of multi-storey civil buildings. The device contains a cylindrical steel embedded part with radially placed anchor bolts and lugs, in the holes of which anchor bolts with adjusting nuts on both sides of the lugs and a gravy from fiber-reinforced concrete are mounted, as well as an envelope formwork fixed to the embedded part for pouring in the form of a pipe segment, a cylindrical embedment the part is equipped with a clamping clamp, the casting formwork is made of elastic material placed under the clamping clamp, and the lugs are welded on it, the anchor bolts are fixed, with the possibility of being removed, by drilling into the hardened reinforced concrete of the foundation. The technical result consists in ensuring, by organizing at the same time a sealed and flexible joint of the formwork with the embedded part and the monolithic foundation, ensuring the reusable use of radially welded lugs and anchor bolts, reducing the consumption of materials, simplifying the technology of the monolithic foundation, eliminating the need to install and fix, and then eliminate as anchor bolts and lugs radially welded to the foundation embedded part.

Description

Полезная модель относится к области строительства, в частности к кинематическим сейсмоизолирующим устройствам зданий и сооружений, и может быть использована в конструкциях несущего каркаса многоэтажных гражданских зданий.The utility model relates to the field of construction, in particular to kinematic seismic isolation devices of buildings and structures, and can be used in the structures of the supporting frame of multi-storey civil buildings.

Известна смонтированная на общем монолитном фундаменте трубобетонная сейсмоизолирующая опора (патент на изобретение RU №2477353, кл. E02D 27/34 (2006.01). Опора состоит из колонны в трубобетонном варианте, шарнирных узлов, составляющих с гасителями колебаний единое целое. Верхний и нижний шарнирные узлы с гасителями колебаний выполнены из стальных листов из прокатной стали и размещены в верхней и нижней части колонны. При этом гасители колебаний одновременно являются поглотителями энергии и ограничителями горизонтальных и вертикальных перемещений. Принцип работы такой сейсмоизолирующей трубобетонной опоры состоит в ее наклоне от вертикали под горизонтальным сейсмоимпульсом с возвратом в исходное положение при его обратном действии за счет силы тяжести от собственного веса и вышележащих конструкций здания. Заявленный положительный эффект будет достигнут только в том случае, если несколько опор будут установлены строго вертикально, без малейших отклонений от проектного положения. В противном случае, даже при небольшом наклоне соседних опор в противоположные стороны, практически всегда характерном для строительной точности производства монтажных работ, возможно, наоборот, разрушение строительных конструкций построенного здания.Known mounted on a common monolithic foundation pipe-concrete seismic-insulating support (patent for invention RU No. 2477353, class E02D 27/34 (2006.01). The support consists of a column in a pipe-concrete version, hinge nodes that make up a single whole with vibration dampers. Upper and lower hinge nodes with vibration dampers made of steel sheets of rolled steel and placed in the upper and lower parts of the column.In this case, vibration dampers are simultaneously energy absorbers and limiters of horizontal and vertical displacements.The principle of operation of such a seismic insulating pipe-concrete support consists in its inclination from the vertical under a horizontal seismic pulse with return to its original position during its reverse action due to the force of gravity from its own weight and the overlying structures of the building.The declared positive effect will be achieved only if several supports are installed strictly vertically, without the slightest deviations from the design position. Otherwise, even with a slight inclination of adjacent supports in opposite directions, which is almost always characteristic of the construction accuracy of the installation work, it is possible, on the contrary, the destruction of the building structures of the constructed building.

Известна сейсмоизолирующая опора (патент RU №193791 U1, кл. E02D 27/34 (2006.01), выбранная в качестве прототипа. Опора состоит из колонны в трубобетонном варианте и шарнирных узлов, составляющих с гасителями колебаний единое целое, выполненное из стальных листов из прокатной, стали, размещенных в нижней и верхней части колонны. При этом гасители одновременно являются поглотителями энергии и ограничителями горизонтальных и вертикальных перемещений. Нижний шарнирный узел сейсмоизолирующей опоры состоит из цилиндрической стальной закладной детали с радиально размещенными анкерными болтами и проушинами, в отверстиях которых смонтированы анкерные болты с регулировочными гайками с двух сторон проушин. В составе нижнего шарнирного узла также имеется подливка из фибробетона, заполняющая все внутреннее пространство между монолитным фундаментом и закладной деталью, а также огибающая и закрепленная на закладной детали опалубка для подливки в виде отрезка трубы.Known seismic isolation support (patent RU No. 193791 U1, class E02D 27/34 (2006.01), selected as a prototype. The support consists of a column in a pipe-concrete version and hinge nodes, constituting a single whole with vibration dampers, made of steel sheets from rolling, steel, placed in the lower and upper parts of the column. At the same time, the absorbers are simultaneously energy absorbers and limiters of horizontal and vertical displacements. The lower hinge unit of the seismic isolation support consists of a cylindrical steel embedded part with radially placed anchor bolts and lugs, in the holes of which anchor bolts are mounted with with adjusting nuts on both sides of the lugs The lower hinge assembly also contains a fiber-reinforced concrete grout filling the entire internal space between the monolithic foundation and the embedded part, as well as the envelope and fixed on the embedded formwork for pouring in the form of a pipe segment.

Конструкция нижнего шарнирного узла не обеспечивает требуемую надежность его устройства, поскольку в случае конструирования плотного прилегания опалубки к закладной детали затруднена регулировка ее положения на анкерных болтах. В случае не плотно прилегающей опалубки к закладной детали, то нельзя обеспечить герметичность внутреннего пространства образовавшейся формы для подливки из бетонной или клеевой смеси. Кроме того, конструкция нижнего шарнирного узла предполагает бетонирование фундамента вместе с анкерными болтами и монтаж закладной детали вместе с радиально приваренными к ней проушинами. Эти конструктивные элементы практически необходимы только на период до набора прочности подливкой из фибробетона. Далее, перед началом эксплуатации построенного объекта, их необходимо срезать, т.е., анкерные болты, проушины и опалубка в прототипе используются одноразово и требуют обязательных операций по их срезке, например, дисковыми отрезными кругами.The design of the lower hinge assembly does not provide the required reliability of its device, since in the case of constructing a tight fit of the formwork to the embedded part, it is difficult to adjust its position on the anchor bolts. In the case of a formwork that is not tightly adjacent to the embedded part, it is impossible to ensure the tightness of the inner space of the formed form for pouring from a concrete or adhesive mixture. In addition, the design of the lower hinge assembly involves concreting the foundation together with the anchor bolts and the installation of the embedded part with the lugs radially welded to it. These structural elements are practically necessary only for the period until the strength of the fiber-reinforced concrete grout is achieved. Further, before starting the operation of the constructed object, they must be cut off, i.e., anchor bolts, lugs and formwork in the prototype are used one-time and require obligatory cutting operations, for example, with disc cut-off wheels.

В основу полезной модели поставлена задача обеспечения повышенной технологичности устройства.The utility model is based on the task of providing increased manufacturability of the device.

Поставленная задача решается тем, что нижний шарнирный узел сейсмоизолирующей опоры в трубобетонном варианте на монолитном фундаменте, состоящий из цилиндрической стальной закладной детали с радиально размещенными анкерными болтами и проушинами, в отверстиях которых смонтированы анкерные болты с регулировочными гайками с двух сторон проушин и подливки из фибробетона, а также огибающей и закрепленной на закладной детали опалубкой для подливки в виде отрезка трубы, цилиндрическая закладная деталь снабжена стяжным хомутом, опалубка для подливки выполнена из эластичного материала, размещенной под стяжным хомутом, а проушины приварены на нем, анкерные болты закреплены, с возможностью снятия, бурением в затвердевший железобетон фундамента.The task is solved by the fact that the lower hinge unit of the seismic-insulating support in the pipe-concrete version on a monolithic foundation, consisting of a cylindrical steel embedded part with radially placed anchor bolts and lugs, in the holes of which are mounted anchor bolts with adjusting nuts on both sides of the lugs and gravy made of fiber-reinforced concrete as well as an enveloping formwork fixed on the embedded part for pouring in the form of a pipe segment, the cylindrical embedded part is equipped with a clamping yoke, the casting formwork is made of elastic material placed under the clamping clamp, and the lugs are welded on it, the anchor bolts are fixed, with the possibility of removal, drilling into the hardened reinforced concrete of the foundation.

Устройство обеспечивает путем организации одновременно герметичного и податливого стыка опалубки с закладной деталью и монолитным фундаментом с обеспечением многоразового использования радиально приваренных проушин и анкерных болтов уменьшение расхода материалов, упрощение технологии устройства монолитного фундамента, отпадает необходимость установки и фиксации, а затем ликвидации, как анкерных болтов, так и проушин, радиально приваренных к закладной детали фундамента.The device provides by organizing a simultaneously sealed and flexible joint of the formwork with the embedded part and the monolithic foundation with the provision of reusable use of radially welded lugs and anchor bolts, reducing the consumption of materials, simplifying the technology of installing a monolithic foundation, there is no need to install and fix, and then eliminate, as anchor bolts, and lugs radially welded to the embedded part of the foundation.

В предлагаемой полезной модели, по сравнению с прототипом, вводится новый элемент - стяжной хомут, размещенный на закладной детали; и новое взаимное расположение, и выполнение элементов: опалубка для подливки выполнена из эластичного материала, например, резины и размещена под стяжным хомутом, а проушины приварены на нем (стяжном хомуте).In the proposed utility model, in comparison with the prototype, a new element is introduced - a clamping yoke placed on the embedded part; and a new mutual arrangement and implementation of the elements: the casting formwork is made of an elastic material, for example, rubber, and is placed under the clamping clamp, and the lugs are welded on it (clamping clamp).

Такая совокупность перечисленных отличий, в комплексе, и позволяет решить поставленную задачу с достижением положительного эффекта - повышения надежности устройства шарнирного узла путем организации одновременно герметичного и податливого стыка опалубки с закладной деталью и монолитным фундаментом.Such a combination of the listed differences, in combination, makes it possible to solve the set task with the achievement of a positive effect - increasing the reliability of the device of the hinged assembly by organizing at the same time a sealed and flexible joint of the formwork with the embedded part and the monolithic foundation.

Приваренные на стяжном хомуте проушины, а не на закладной детали, в совокупности с временно закрепленными бурением анкерными болтами в железобетоне фундамента обеспечивают достижение сопутствующего положительного эффекта - многократного использования перечисленных съемных элементов на других сейсмоизолирующих опорах. Такое снятие, как вариант, выполняется развинчиванием регулировочных гаек на анкерных болтах и последующим извлечением их самих из пробуренных скважин в фундаменте.The lugs welded on the clamping strap, and not on the embedded part, in conjunction with the anchor bolts temporarily fixed by drilling in the reinforced concrete of the foundation, provide a concomitant positive effect - the repeated use of the listed removable elements on other seismic-insulating supports. Such removal, as an option, is performed by unscrewing the adjusting nuts on the anchor bolts and then extracting them from the drilled holes in the foundation.

Сущность полезной модели поясняется графическими изображениями, где на Фиг. 1 показан общий вид, совмещенный с разрезом нижнего шарнирного узла по анкерному креплению к монолитному фундаменту. На Фиг. 2 изображен общий вид сверху нижнего шарнирного узла, совмещенного по оси симметрии с разрезом 2-2 на Фиг. 1.The essence of the utility model is illustrated by graphic images, where in FIG. 1 shows a general view, combined with a section of the lower hinge assembly for anchoring to a monolithic foundation. FIG. 2 shows a general top view of the lower hinge assembly aligned along the axis of symmetry with section 2-2 in FIG. 1.

Нижний шарнирный узел сейсмоизолирующей опоры состоит из монолитного фундамента 1, цилиндрической стальной закладной детали 2 и радиально размещенных анкерных болтов 3 с проушинами 4. Анкерные болты 3 временно закреплены в монолитном фундаменте 1 сверлением и заанкериванием в отверстиях 5. На закладной детали 2 смонтирована огибающая ее съемная опалубка 6 из резины в виде отрезка трубы. Все внутреннее цилиндрическое пространство между закладной деталью 2, фундаментом 1 и опалубкой 6 заполнено подливкой 7, преимущественно из фибробетона. На опалубку 6 и наружную вертикальную поверхность детали 2 одет и зафиксирован стяжной хомут 8 при помощи болтового соединения 9. Таким образом, опалубка 6 из эластичного материала (резины) размещена между закладной деталью 2 и стяжным хомутом 8. Проушины 4 приварены радиально к стяжному хомуту 8 на опалубке 6, а анкерные болты 3 зафиксированы в отверстиях проушин 4 при помощи регулировочных гаек 10 под и над каждой из проушин 4.The lower hinge unit of the seismic-isolating support consists of a monolithic foundation 1, a cylindrical steel embedded part 2 and radially placed anchor bolts 3 with lugs 4. Anchor bolts 3 are temporarily fixed in a monolithic foundation 1 by drilling and anchoring in holes 5. On the embedded part 2, its detachable envelope is mounted formwork 6 made of rubber in the form of a pipe segment. The entire inner cylindrical space between the embedded part 2, the foundation 1 and the formwork 6 is filled with gravy 7, mainly made of fiber-reinforced concrete. On the formwork 6 and the outer vertical surface of part 2, a clamping yoke 8 is dressed and fixed by means of a bolted connection 9. Thus, the formwork 6 made of elastic material (rubber) is placed between the embedded part 2 and the clamping clamp 8. Eyes 4 are welded radially to the clamping clamp 8 on the formwork 6, and the anchor bolts 3 are fixed in the holes of the lugs 4 using adjusting nuts 10 under and above each of the lugs 4.

Технология устройства нижнего шарнирного узла сейсмоизолирующей трубобетонной опоры на монолитном железобетонном фундаменте 1 заключается в ниже следующем. Сначала производят бетонирование фундамента 1 таким образом, чтобы его верх оказался на несколько сантиметров ниже от проектной установки низа закладной детали 2. Далее производят горизонтальную разметку будущего положения детали 2, например, при помощи шаблона, с одновременным расположением отверстий 5 под анкерные болты 3 на фундаменте 1. Высверливают отверстия 5 в фундаменте 1, куда затем, при помощи пробок, раздвижных анкеров или на клею, фиксируют анкерные болты 3 с нижними регулировочными гайками 10. На наружной вертикальной поверхности цилиндрической закладной детали 2 монтируют съемную опалубку 6. Затем она фиксируется стяжным хомутом 8 при помощи болтового соединения 9. Радиально приваренные на хомуте 8 проушины 4 насаживают на анкерные болты 3 до упора в нижние регулировочные гайки 10 с шайбами. Сверху проушин 4, на анкерные болты 3, также навинчивают регулировочные гайки 10. Вращением этих гаек 10 в двух направлениях приводят верх закладной детали 2 в необходимое проектное положение, контролируемое высокоточными геодезическими приборами. После выверки положения всех, предусмотренных проектом, закладных деталей 2 в пределах захватки, приступают к устройству подливки 7 из фибробетона через верхнее отверстие в закладной детали 2. Вытекание подвижного раствора подливки 7 предотвращается огибающей ее съемной эластичной опалубкой 6 в виде отрезка трубы, соприкасающегося своим нижним торцом с фундаментом 1. После набора прочности подливкой 7, ослабляют болтовое соединение 9 хомута 8 на опалубке 6 из резины. На проушинах 4 хомута 8 закладной детали 2 свинчивают верхние гайки 10 с анкерных болтов 3. Вместе с проушинами 4, хомут 8 снимают с закладной детали 2 и анкерных болтов 3. Выворачивают анкерные болты 3 из отверстий 5 в монолитном фундаменте 1 и снимают опалубку 6 с закладной детали 2.The technology of the device of the lower hinge node of the seismic-insulating pipe-concrete support on the monolithic reinforced concrete foundation 1 is as follows. First, the foundation 1 is concreted in such a way that its top is a few centimeters lower from the design setting of the bottom of the embedded part 2. Next, the future position of part 2 is horizontally marked, for example, using a template, with the simultaneous arrangement of holes 5 for anchor bolts 3 on the foundation 1. Drill holes 5 in the foundation 1, where then, using plugs, expanding anchors or glue, fix the anchor bolts 3 with the lower adjusting nuts 10. On the outer vertical surface of the cylindrical embedded part 2, mount a removable formwork 6. Then it is fixed with a clamping clamp 8 using a bolt connection 9. Radially welded on the clamp 8 lugs 4 are pushed onto the anchor bolts 3 until they stop in the lower adjusting nuts 10 with washers. On top of the lugs 4, on the anchor bolts 3, adjusting nuts 10 are also screwed on. By rotating these nuts 10 in two directions, the top of the embedded part 2 is brought to the required design position, controlled by high-precision geodetic instruments. After verifying the position of all the embedded parts 2 provided for by the project within the grasp, proceed to the device of pouring 7 from fiber-reinforced concrete through the upper hole in the embedded part 2. The outflow of the movable grout solution 7 is prevented by the removable elastic formwork 6 enveloping it in the form of a pipe segment in contact with its lower end with foundation 1. After gaining strength with gravy 7, loosen the bolted connection 9 of the clamp 8 on the formwork 6 made of rubber. On the lugs 4 of the clamps 8 of the embedded part 2, screw the upper nuts 10 from the anchor bolts 3. Together with the lugs 4, the clamp 8 is removed from the embedded part 2 and the anchor bolts 3. Unscrew the anchor bolts 3 from the holes 5 in the monolithic foundation 1 and remove the formwork 6 s embedded part 2.

Теперь опалубку 6, хомут 8 и анкерные болты 3 с регулировочными гайками 10 можно использовать повторно при устройстве следующего узла сталежелезобетонной колонны сейсмозащищенного строительного объекта.Now the formwork 6, the clamp 8 and the anchor bolts 3 with the adjusting nuts 10 can be reused when constructing the next unit of the steel-reinforced concrete column of the seismic-protected building object.

Таким образом, в предложенной конструкции сейсмоизолирующей опоры удается обеспечить повышенную точность из установки, причем не только одной из них, а всего их комплекса на объекте, а опалубку вместе с приваренными к ней проушинами и анкерные болты используются многоразово, следовательно, и достигается решение поставленных задач.Thus, in the proposed design of the seismic-isolating support, it is possible to provide increased accuracy from the installation, and not only one of them, but their entire complex at the facility, and the formwork together with the lugs welded to it and anchor bolts are used repeatedly, therefore, the solution of the tasks is achieved ...

Claims (2)

1. Нижний шарнирный узел сейсмоизолирующей опоры в трубобетонном варианте на монолитном фундаменте, состоящий из цилиндрической стальной закладной детали с радиально размещенными анкерными болтами и проушинами, в отверстиях которых смонтированы упомянутые анкерные болты с регулировочными гайками с двух сторон проушин и подливки из фибробетона, а также огибающей и закрепленной на закладной детали опалубкой для подливки в виде отрезка трубы, отличающийся тем, что цилиндрическая закладная деталь снабжена стяжным хомутом, опалубка для подливки выполнена из эластичного материала, размещенного под стяжным хомутом, а проушины приварены на нем.1. The lower hinge unit of the seismic-insulating support in the pipe-concrete version on a monolithic foundation, consisting of a cylindrical steel embedded part with radially placed anchor bolts and lugs, in the holes of which the mentioned anchor bolts are mounted with adjusting nuts on both sides of the lugs and gravy made of fiber-reinforced concrete, as well as the envelope and a formwork fixed on the embedded part for pouring in the form of a pipe segment, characterized in that the cylindrical embedded part is equipped with a clamping yoke, the casting formwork is made of an elastic material placed under the clamping clamp, and the lugs are welded on it. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что анкерные болты временно закреплены, с возможностью снятия, бурением в затвердевший железобетон фундамента.2. The assembly according to claim 1, characterized in that the anchor bolts are temporarily fixed, with the possibility of removal, by drilling into the hardened reinforced concrete of the foundation.

Images