ES2301281A1 - Protector for torque versus dynamic actions generated by earthquakes, wind, impact or vibration of machines and transportation units, has connection made between structural element and another connection is structural or non structural - Google Patents

Protector for torque versus dynamic actions generated by earthquakes, wind, impact or vibration of machines and transportation units, has connection made between structural element and another connection is structural or non structural Download PDF

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ES2301281A1 ES200501470A ES200501470A ES2301281A1 ES 2301281 A1 ES2301281 A1 ES 2301281A1 ES 200501470 A ES200501470 A ES 200501470A ES 200501470 A ES200501470 A ES 200501470A ES 2301281 A1 ES2301281 A1 ES 2301281A1
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    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
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    • E04H9/0215Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/14Torsion springs consisting of bars or tubes
    • F16F1/16Attachments or mountings

Abstract

The protector has a connection that is made between a structural element and another connection is structural or non structural.

Description

Protector histerético de torsión frente a acciones dinámicas.Hysterical torsion guard against dynamic actions.

Sector de la técnicaTechnical sector

Las acciones dinámicas (movimientos sísmicos, viento, impactos, vibraciones de máquinas y medios de transporte) introducen en las construcciones energía dañina a través de fuerzas y desplazamientos aleatorios. El protector inventado se encuadra en el grupo que se denomina dispositivos de control pasivo de vibraciones en estructuras.Dynamic actions (seismic movements, wind, impacts, vibrations of machines and means of transport) introduce harmful energy into the constructions through forces and random displacements. The invented protector is framed in the group called passive control devices of vibrations in structures.

Estado de la técnicaState of the art

La existencia de dispositivos protectores de construcciones frente a acciones dinámicas, denominados pasivos, utilizan entre otros mecanismos la disipación de energía basada en ciclos histeréticos de plastificación sobre metales (referencia Housner G. W. et al. (1997) Structural Control: Past, Present and Future. ASCE Journal of Engineering Mechanics, 123(9) 897-971). Los esfuerzos que generan la plastificación del metal pueden estar basados en distintos tipos de esfuerzos. Así el denominado dispositivo protector ADAS (Adding Damping and Stiffness) desarrollado por Schooll en 1993 utiliza como esfuerzos plastificadores flectores y cortantes sobre placas en forma de X (referencia Barbat, A. et al. (1999) "Diseño sismorresistente de edificios" Ed. Reverté 298-300). Otro dispositivo protector denominado SL (Shear Link) desarrollado por Chaís et al en 1998 (Cahís et al. (1997) "An energy dissipating device for seismic protection of masonry walls" 8 Convegno Nazionale ANIDIS, L'Ingegneria Sismica in Italia, Taormina) se basa en aplicar esfuerzos cortantes de plastificación sobre placas metálicas tipo "honeycomb". Otras realizaciones utilizan combinaciones de esfuerzos, cortantes, de torsión y flectores sobre placas (no sólo por torsión y no sobre tubos o barras) como publicaron los investigadores Skinner et al. en 1975 (referencia Hysteresis Dampers for Earthquake-Resistant Structures, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 3, 287-296). En la actualidad no se conocen realizaciones protectoras que se basen sólo en plastificación metálica por torsión (sin presencia de cortantes o flectores) sobre tubos o barras.The existence of protective devices for constructions against dynamic actions, called passive, uses among other mechanisms the dissipation of energy based on hysterical cycles of plasticizing on metals (reference Housner G. W. et al . (1997) Structural Control: Past, Present and Future ASCE Journal of Engineering Mechanics, 123 (9) 897-971) . The efforts that generate the plasticizing of the metal can be based on different types of efforts. Thus, the so-called ADAS protective device (Adding Damping and Stiffness) developed by Schooll in 1993 uses bending and cutting plasticizers on X-shaped plates (reference Barbat, A. et al . (1999) "Seismic-resistant building design" Ed. I reversed 298-300) . Another protective device called SL (Shear Link) developed by Chaís et al in 1998 ( Cahís et al . (1997) "An energy dissipating device for seismic protection of masonry walls" 8 Convegno Nazionale ANIDIS, L'Ingegneria Sismica in Italia, Taormina ) It is based on applying plasticizing shear forces on "honeycomb" type metal plates. Other embodiments use combinations of stress, shear, torsion and bending on plates (not only for torsion and not on tubes or bars) as published by the researchers Skinner et al . in 1975 (reference Hysteresis Dampers for Earthquake-Resistant Structures, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 3, 287-296 ). At present there are no known protective embodiments that are based only on metallic torsion plasticization (without the presence of shears or flectors) on tubes or bars.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El protector histerético de torsión frente a acciones dinámicas objeto de la invención se basa en aplicar sólo esfuerzos de torsión, sin esfuerzos cortantes ni flectores, sobre tubos o barras metálicas. El objetivo de la torsión es producir disipación de energía, a través del comportamiento cíclico de histéresis elastoplástica del metal torsionado. La energía disipada se resta a la dañina energía que introduce las acciones dinámicas en una construcción.The hysterical torsion guard against Dynamic actions object of the invention is based on applying only torsional stresses, without shear or bending forces, on metal tubes or bars. The goal of torsion is to produce energy dissipation, through the cyclic behavior of Elastoplastic hysteresis of the twisted metal. Dissipated energy subtracts the harmful energy that introduces dynamic actions into  a construction.

La plastificación metálica sólo por esfuerzos torsores de la invención frente a la plastificación combinada con flectores y cortantes de otras realizaciones o publicaciones posee la ventaja de producirse de una forma instantánea y homogénea a lo largo de toda la barra y en caso de tubos de pared estrecha una plastificación homogénea e instantánea en todos los puntos del tubo con la consiguiente mejora de efectividad en la disipación de energía de plastificación.Metal plastification only by stress torsores of the invention against plasticization combined with bending and cutting of other embodiments or publications possesses the advantage of being produced in an instantaneous and homogeneous way along the entire bar and in case of narrow-walled tubes a homogeneous and instantaneous plasticization at all points of the tube with the consequent improvement of effectiveness in the dissipation of plasticizing energy.

La plastificación metálica de geometrías circulares (barras y tubos) de la invención frente a las geometrías de placas (pletinas, llantas y llantones) presenta la ventaja de ofrecer una simetría de revolución también en sus estados tensionales y de deformaciones. Ello favorece la homogeneidad e instantaneidad de todas sus zonas a plastificar con la consiguiente mejora de efectividad en la disipación de energía por plastificación.The plasticization of geometries circular (bars and tubes) of the invention against geometries of plates (plates, tires and tires) has the advantage of offer a symmetry of revolution also in its states Tension and deformation. This favors homogeneity and instantaneity of all its areas to plasticize with the consequent improvement of effectiveness in energy dissipation by plasticization.

La aplicación de la invención se centra en las construcciones edilicias y como civiles para su protección frente a acciones dinámicas (sismo, viento, impactos, vibraciones de máquinas y medios de transporte). En la sección dibujos, figuras 1, 2 y 3, se pueden observar algunos ejemplos, entre otros, de la instalación de la invención protectora según diversas aplicaciones. En la figura 1 se puede observar un ejemplo de aplicación sobre una estructura edificatoria, en ella se observa el posicionamiento del protector disipador de energía (1.1) entre una estructura de pórticos y un muro de fábrica no estructural; en el muro no estructural es necesario disponer de una holgura (1.2) no rígida que permita el desplazamiento relativo entre los elementos no estructurales y estructurales. Otra posible aplicación y disposición de instalación se puede observar en la figura 2 donde se refleja la disposición del protector disipador (2.1) entre el tablero (2.2) de una construcción civil tipo puente o pasarela, y su pila (2.3), además de otros dos elementos intermedios que soportan las acciones gravitatorias verticales. Otra posible aplicación y disposición de instalación se puede observar en la figura 3 donde se refleja un ejemplo de aplicación sobre una estructura edificatoria, en ella se observa el posicionamiento del disipador de energía (3.1) entre una estructura de pórticos metálicos (3.2) y un sistema de diagonales metálicas. En todas ellas y como característica del protector a patentar se observa que éste no soporta esfuerzos de cargas verticales por lo cual no sirve para descender cargas gravitatorias, para ello siempre debe de existir en la construcción una estructura principal que realice el descenso de cargas hacia elementos
inferiores.
The application of the invention focuses on building constructions and as civilians for their protection against dynamic actions (earthquake, wind, impacts, vibrations of machines and means of transport). In the section drawings, figures 1, 2 and 3, some examples, among others, of the installation of the protective invention according to various applications can be observed. In Figure 1 an example of application can be observed on a building structure, in it the positioning of the energy dissipating protector (1.1) between a structure of porches and a non-structural factory wall is observed; in the non-structural wall it is necessary to have a non-rigid clearance (1.2) that allows relative displacement between the non-structural and structural elements. Another possible application and installation arrangement can be seen in Figure 2 where the arrangement of the heatsink guard (2.1) is reflected between the board (2.2) of a bridge or gangway civil construction, and its battery (2.3), in addition to others two intermediate elements that support vertical gravitational actions. Another possible application and installation arrangement can be seen in Figure 3 where an example of application on a building structure is reflected, it shows the positioning of the energy sink (3.1) between a structure of metal frames (3.2) and a metal diagonals system. In all of them and as a characteristic of the protector to be patented, it is observed that it does not support vertical load stresses, so it does not serve to lower gravitational loads, for this reason there must always be in the construction a main structure that makes the descent of loads towards elements
lower.

El protector objeto de la patente se implementa mediante un conjunto mecánico figura nº 4, y puede comprender las siguientes zonas-componentes:The protector object of the patent is implemented by means of a mechanical assembly figure nº 4, and can comprise the following component areas:

--
Un componente principal denominado "barra" o "tubo" (4.1) cuyo principal objetivo es su plastificación por torsión.A main component called "bar" or "tube" (4.1) whose main objective is its torsion plasticization.

--
Dos zonas denominados componentes "apoyos extremos" (4.2) donde el componente anterior a plastificar por torsión queda hiperestático según los seis grados de libertad.Two areas called "extreme support" components (4.2) where the component before plasticizing by torsion becomes hyperstatic according to the six degrees of freedom.

--
Una zona central denominada componente "brazo torsor" (4.3) que aplicará el esfuerzo plastificador de torsión.A central area called the "torsor arm" component (4.3) that apply the torsion plasticizer effort.

--
Una zona denominada componente "apoyo central" (4.4) con hoquedad circular sobre la que se producirá un giro por deslizamiento del componente brazo torsor.A zone called "central support" component (4.4) with hollowness circular on which there will be a turn by sliding of the torsor arm component.

--
Una "placa de anclaje" (4.5) de conexión entre los apoyos (extremos y central) con la construcción a proteger.A "anchor plate" (4.5) connecting between the supports (ends and central) with the construction to be protected.

--
Una "placa de anclaje dotada de resaltes" (4.6) para introducir los desplazamientos de interderiva en el protector (conexión con la construcción a proteger).A "anchor plate with projections" (4.6) to introduce the  interderiva displacements in the protector (connection with the construction to protect).

Así pues conjunto comprende una barra o tubo con tres apoyos, dos extremos (apoyos de empotramiento) y uno central (apoyo central), de forma que los dos apoyos extremos aporten hiperestaticidad principalmente frente a esfuerzos de torsión (además de a tracción/compresión, cortantes y flexión). También comprende el apoyo central, el cual es un elemento importante que aporta el grado de libertad de giro y permisividad de torsión en las zonas disipativas pero impidiendo la trasmisión de esfuerzos cortantes y de flexión los cuales son perniciosos para el objetivo de homogeneidad espacial y temporal de plastificación sólo por esfuerzos de torsión.Thus, the set comprises a bar or tube with three supports, two ends ( recessed supports ) and a central one (central support ), so that the two extreme supports provide hyperstaticity mainly against torsional stresses (in addition to tension / compression, shear and flexion). It also includes the central support , which is an important element that provides the degree of freedom of rotation and torsional permissiveness in dissipative areas but preventing the transmission of shear and flexural stresses which are harmful to the objective of spatial and temporal homogeneity of plasticizing only by torsion efforts.

El protector inventado posee una gran adaptabilidad a distintos tipos de construcciones así como una gran versatilidad para acomodarse a las características estáticas y dinámicas del sistema estructural concreto donde se instale. Para ello posee varios parámetros principales como son longitud de brazo torsor (4.3), longitud y diámetro de la barra (4.1) a plastificar (y espesor en caso de tubo). Pudiéndose disponer por combinación de ellos un amplio catalogo de protectores fabricados con distintos tamaños para favorecer la selección concreta de un modelo.The invented protector has a large adaptability to different types of constructions as well as a large versatility to accommodate static characteristics and dynamics of the concrete structural system where it is installed. For It has several main parameters such as arm length torsor (4.3), length and diameter of the bar (4.1) to plasticize (and thickness in case of tube). Being able to have by combination of they an extensive catalog of protectors manufactured with different sizes to favor the concrete selection of a model.

El protector inventado es fabricado de forma que para su mantenimiento y reparación el elemento principal tubo/barra (4.1) y el brazo (4.3) posen la característica de desmontabilidad con respecto al resto del conjunto para su sustitución de forma económica tras su degradación.The invented protector is manufactured so that for maintenance and repair the main tube / bar element (4.1) and arm (4.3) have the detachability feature with respect to the rest of the set for replacement of form economic after degradation.

El protector inventado puede completarse con varias unidades en paralelo conformando un tandem de varios tubos o barras que aumenten la efectividad del dispositivo en función las características estáticas y dinámicas de la construcción a proteger.The invented protector can be completed with several units in parallel forming a tandem of several tubes or bars that increase the effectiveness of the device depending on the static and dynamic characteristics of the construction a to protect.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

En las figuras 1, 2 y 3, se pueden observar algunos ejemplos, entre otros, de la instalación de los protectores según diversas aplicaciones.In figures 1, 2 and 3, you can see some examples, among others, of the installation of the protectors According to various applications.

En la figura 1 se puede observar un ejemplo 1º de posible aplicación y disposición de instalación de la invención sobre una estructura edificatoria donde la numeración corresponde a:In Figure 1 an example 1 can be observed of possible application and installation arrangement of the invention on a building structure where the numbering corresponds to:

1.11.1
Protector histeréticoHysteretic protector

1.21.2
Holgura.Slack

En la figura se observa el posicionamiento del protector disipador de energía (1.1) entre una estructura de pórticos y un muro de fábrica no estructural; en el muro no estructural es necesario disponer de una holgura (1.2) no rígida que permita el desplazamiento relativo entre los elementos no estructurales y estructurales.The figure shows the positioning of the power dissipative protector (1.1) between a structure of porches and a non-structural factory wall; on the wall no structural it is necessary to have a non-rigid clearance (1.2) that allows relative displacement between the elements not structural and structural.

En la figura 2 se muestra un 2º ejemplo de otra posible aplicación y disposición de instalación sobre construcciones civiles como un puente o pasarela donde la numeración corresponde a:A second example of another is shown in Figure 2 possible application and installation setup on civil constructions such as a bridge or walkway where numbering  corresponds to:

2.12.1
Protector histeréticoHysteretic protector

2.22.2
Tablero de puente/pasarelaBridge / Gateway Board

2.32.3
Soporte de puente/pasarelaBridge / Gateway Support

En ella se puede la disposición del protector disipador (2.1) entre el tablero (2.2) de un puente o pasarela, y su pila (2.3), además de otros dos elementos intermedios que soportan las acciones gravitatorias verticales.In it you can dispose of the protector heatsink (2.1) between the board (2.2) of a bridge or gangway, and its stack (2.3), in addition to two other intermediate elements that support vertical gravitational actions.

En la figura 3 se muestra un 3º ejemplo de otra posible aplicación en este caso sobre una construcción edificatoria con estructura metálica donde la numeración corresponde a:A third example of another is shown in figure 3 possible application in this case on a building construction With metal structure where the numbering corresponds to:

3.13.1
Protector histeréticoHysteretic protector

3.23.2
Estructura metálicaMetallic structure

En ella se muestra el posicionamiento del disipador de energía (3.1) entre una estructura de pórticos metálicos (3.2) y un sistema de diagonales metálicas.It shows the positioning of the energy dissipator (3.1) between a structure of porches Metallic (3.2) and a system of metallic diagonals.

En la figura nº 4 se observa un ejemplo del conjunto protector de la invención en alzado, vista de perfil y una sección cortada por el plano medio vertical del alzado. En el se pueden observar los elementos que puede comprender el protector histerético numerados según:An example of the protective assembly of the invention in elevation, profile view and a section cut by the vertical vertical plane of the elevation. In the he they can observe the elements that the protector can understand hysterical numbered according to:

4.14.1
Zona denominada barra o tubo principalZone called main bar or tube

4.24.2
Zonas de apoyos extremosExtreme support areas

4.34.3
Brazo torsorTorsor arm

4.44.4
Zona de apoyo centralZone central support

4.54.5
Placa de anclaje de los apoyos extremos y central con la construcción a protegerBracket anchor plate ends and central with the construction to protect

4.64.6
Placa de anclaje con la construcción a proteger dotada de resaltesAnchor plate with construction to protect with highlights

4.74.7
Resalte de la placa anterior (4.6)Highlight the anterior plate (4.6)

También se han incluido en el ejemplo dos varillas horizontales entre el brazo (4.3) y el resalte (4.7) de la placa de anclaje lo cual es un sistema opcional de transmisión del movimiento relativo de accionamiento. El movimiento alternativo y relativo de accionamiento se muestra mediante la flecha de la parte inferior.They have also been included in example two horizontal rods between the arm (4.3) and the shoulder (4.7) of the anchor plate which is an optional transmission system of the relative drive movement. The alternative movement and relative drive is shown by the part arrow lower.

Descripción de una realización preferidaDescription of a preferred embodiment

El protector objeto de la patente se construye mediante los componentes metálicos grafiados en la figura 4 donde se aprecian de forma concreta las formas de:The protector object of the patent is constructed by means of the graffiti metal components in figure 4 where They specifically appreciate the ways of:

--
El componente principal a plastificar denominado "barra" o "tubo" (4.1). Este componente posee tres zonas regruesadas en diámetro coincidentes con los apoyos extremos y central con el objeto de evitar la plastificación de dichas partes. Entre estas tres zonas regruesadas existen dos zonas circulares que serán las zonas de plastificación y por tanto de disipación de energía. El diámetro de zona a plastificar está comprendido entre 20 y 200 mm, con longitudes totales entre 100 y 1000 mm.He main component to plasticize called "bar" or "tube" (4.1). This component has three areas returned in diameter coinciding with the extreme and central supports with the in order to avoid the plasticization of said parts. Between these three areas returned there are two circular zones that will be the areas of plasticization and therefore of energy dissipation. He diameter of the area to be laminated is between 20 and 200 mm, with total lengths between 100 and 1000 mm.

--
Dos componentes "apoyos extremos" (4.2) formados por placas prismáticas con hoquedades cilíndricas para el empotramiento del componente anterior y solidarios con relación al componente denominado placa de anclaje (4.5).Two components "extreme supports" (4.2) formed by plates binoculars with cylindrical holes for the embedding of the previous component and solidarity in relation to the component called anchor plate (4.5).

--
Un componente denominado "brazo torsor" (4.3) que aplicará el esfuerzo plastificador de torsión sobre el componente principal barra o tubo, siendo solidario con él. Éste a su vez en su parte exterior superior se mecanizará cilíndricamente con baja rugosidad para poder girar deslizando sobre el componente descrito a continuación. Los ordenes de longitud del brazo que genera el momento torsor son entre 50 y 500 mm.A component called "torsor arm" (4.3) that will apply the torsion plasticizer stress on the main component bar or tube, being in solidarity with him. This one in turn on your part upper exterior will be machined cylindrically with low roughness to be able to turn by sliding on the described component to continuation. The orders of arm length generated by the Torsor moment are between 50 and 500 mm.

--
Un componente denominado "apoyo central" (4.4) con hoquedad cilíndrica mecanizada con baja rugosidad sobre la que se producirá un giro por deslizamiento del componente brazo torsor (4.3). Este apoyo central es solidario con el siguiente denominado placa de anclaje (4.5).A component called "central support" (4.4) with hollowness cylindrical machined with low roughness over which it will occur a sliding turn of the torsor arm component (4.3). This Central support is solidary with the following called plate anchor (4.5).

--
Una "placa de anclaje" (4.5) de conexión entre los apoyos (extremos y central) con la construcción a proteger. La longitud y anchura de esta placa es función de la longitud y número de componentes principales.A "anchor plate" (4.5) connecting between the supports (ends and central) with the construction to be protected. The length and width of This board is a function of the length and number of components main.

--
Una "placa de anclaje dotada de resaltes" (4.6) para introducir los desplazamientos accionadores de interderiva en el protector. La longitud y anchura de esta placa es función de la longitud y número de componentes principales al igual que la anterior.A "anchor plate with projections" (4.6) to introduce the  interderiva actuator displacements in the protector. The length and width of this plate is a function of length and number of main components like the previous one.

La acción dinámica que genera el torsor plastificación es un desplazamiento lineal que corresponde al desplazamiento relativo entre los elementos de anclaje del conjunto protector (4.5 y 4.6) en los elementos de la construcción a proteger (por ejemplo en el caso de un edificio con estructura metálica, figura 3, se trataría de los denominados desplazamientos de interderiva de planta, "interstory drift"). La transformación del movimiento relativo del anclaje en esfuerzo torsor se realiza mediante el componente central denominado brazo torsor (4.3). Como el componente brazo torsor (4.3) es solidario a la barra/tubo de plastificación (4.1) y en contacto con el componente apoyo central (4.4) en su parte superior, al desplazarse linealmente su parte inferior girará sobre la parte superior aplicando el par torsor de plastificación al tubo o barra (4.1). Este componente por tanto trasforma el movimiento de deriva lineal interanclajes en giro. El movimiento alternativo y relativo de accionamiento se muestra mediante la flecha de la parte inferior de la figura 4.The dynamic action generated by the torsor plasticization is a linear displacement that corresponds to relative displacement between the anchoring elements of the assembly protector (4.5 and 4.6) in the construction elements to be protected (for example in the case of a building with a metal structure, figure 3, it would be the so-called displacements of plant interderiva, "interstory drift"). The transformation of the relative movement of the torsor stress anchor is performed by means of the central component called torsor arm (4.3). How the torsor arm component (4.3) is integral to the rod / tube of plasticization (4.1) and in contact with the central support component (4.4) in its upper part, when its part moves linearly bottom will rotate over the top applying the torque of plasticizing the tube or rod (4.1). This component therefore it transforms the linear drift movement interranges in rotation. He Alternative and relative drive movement shown using the arrow at the bottom of figure 4.

Entre la placa base dotada de resaltes (4.6) y el brazo torsor (4.3) pueden opcionalmente instalarse elementos auxiliares de contacto por rodadura y/o deslizamiento. El desplazamiento relativo de deriva interanclajes se transmiten al brazo (4.3) desde los resaltes (4.7) de la placa de anclaje opcionalmente:Between the base plate provided with projections (4.6) and the torsor arm (4.3) can optionally be installed elements auxiliary contact by rolling and / or sliding. He relative displacement drift interanclages are transmitted to arm (4.3) from the projections (4.7) of the anchor plate optionally:

--
por deslizamiento sin rodadura (por ejemplo sin elementos auxiliares es decir por contacto directo resalte-brazo o por ejemplo con elementos auxiliares solo con deslizamiento)by sliding without rolling (for example without auxiliary elements is say by direct contact highlight-arm or by example with auxiliary elements only with sliding)

--
ó por rodadura sin deslizamiento (por ejemplo tipo tallado diente de engranaje recto)or by rolling without sliding (for example carved tooth type of straight gear)

--
ó de forma mixta con rodadura y deslizamiento (por ejemplo tipo varilla, como se aprecia en la figura 4).or of mixed form with rolling and sliding (for example rod type, as seen in figure 4).

El dispositivo protector se fabrica de forma que para su mantenimiento y reparación el elemento principal tubo/barra (4.1) y el brazo (4.3) son desmontables del resto del conjunto mediante uniones no permanentes como por ejemplo pernos o pasadores. El resto de componentes pueden ser montados opcionalmente mediante uniones permanentes como por ejemplo ajustes de prensa o procesos de soldeo, o mediante uniones desmontables.The protective device is manufactured so that for maintenance and repair the main tube / bar element (4.1) and the arm (4.3) are removable from the rest of the assembly by non-permanent joints such as bolts or pins. The rest of the components can be optionally mounted by permanent unions such as press adjustments or processes of welding, or by removable joints.

El conjunto puede completarse con varias unidades en paralelo conformando un tandem de varios tubos que aumenten la efectividad del dispositivo en función las características estáticas y dinámicas de la construcción a proteger.The set can be completed with several parallel units forming a tandem of several tubes that increase the effectiveness of the device depending on the static and dynamic characteristics of the construction a to protect.

Claims (6)

1. Protector histerético de construcciones frente a acciones dinámicas caracterizado porque comprende los siguientes elementos:1. Hysterical protector of constructions against dynamic actions characterized in that it comprises the following elements:
\bullet?
un elemento principal disipativo (tubo o barra) empotrado sobre dos apoyos extremos fijos a main element dissipative (tube or bar) embedded on two end supports fixed
\bullet?
dos apoyos extremos solidarios sobre una placa de anclaje two solidarity ends on an anchor plate
\bullet?
un brazo para la introducción de esfuerzos torsores, solidario con el componente principal en su parte central y apoyado en su parte superior sobre la hoquedad de un apoyo central para que pueda girar con deslizamiento an arm for introduction of torsores efforts, in solidarity with the main component in its central part and supported on its upper part on the hollowness of a central support so you can turn with sliding
\bullet?
un apoyo central con hoquedad circular que elimina el esfuerzo cortante y flector sobre el componente principal y solidario sobre la placa de anclaje referenciada a central support with holiness circular that eliminates the shear and bending effort on the main and solidarity component on the anchor plate referenced
\bullet?
una placa de anclaje a un elemento de la construcción a proteger solidaria con los tres apoyos (extremos y central) an anchor plate to a construction element to protect solidarity with the three supports (ends and central)
\bullet?
una placa de anclaje con otro punto de la construcción a proteger provista de resaltes para introducir el movimiento relativo interanclajes. an anchor plate with another construction point to protect provided with protrusions for introduce the relative movement interanclajes.
De forma que logra disipar energía mediante histéresis elastoplástica sólo por torsión (torsión pura) en ausencia de esfuerzos plastificadores cortantes y flectores, protegiendo construcciones e instalaciones industriales frente a acciones dinámicas generadas por el viento, por máquinas o medios de transporte, por choque de artefactos o medios de transporte, por movimientos sísmicos, etc.So it manages to dissipate energy through Elastoplastic hysteresis only by torsion (pure torsion) in absence of shear and bending plasticizers, protecting industrial buildings and facilities against dynamic actions generated by the wind, by machines or means of  transport, by collision of artifacts or means of transport, by seismic movements, etc.
2. Protector histerético de construcciones frente a acciones dinámicas según la reivindicación nº 1, caracterizado porque disipa energía mediante la plastificación homogénea e instantánea a lo largo del dispositivo.2. Hysteretic protector of constructions against dynamic actions according to claim 1, characterized in that it dissipates energy through homogeneous and instantaneous plasticization throughout the device. 3. Protector histerético de construcciones frente a acciones dinámicas según la reivindicación nº 1, caracterizado porque se adapta a distintos tipos de construcciones así como a las características estáticas y dinámicas del sistema estructural concreto donde se instale a través de la existencia de varios parámetros principales como son longitud de brazo torsor (4.3), longitud y diámetro de la barra (4.1) a plastificar (y espesor en caso de tubo).3. Hysterical protector of constructions against dynamic actions according to claim 1, characterized in that it adapts to different types of constructions as well as to the static and dynamic characteristics of the concrete structural system where it is installed through the existence of several main parameters such as are torsor arm length (4.3), length and diameter of the bar (4.1) to plasticize (and thickness in case of tube). 4. Protector histerético de construcciones frente a acciones dinámicas según la reivindicación nº 1, caracterizado porque introduce el desplazamiento relativo interplacas de anclaje en el elemento brazo con o sin elementos auxiliares entre el resalte y el brazo (por ejemplo tipo varilla) mediante movimiento relativo de rodadura con deslizamiento (por ejemplo el citado tipo varilla), rodadura sin deslizamiento (por ejemplo tipo diente de engranaje recto) ó deslizamiento sin rodadura (por ejemplo sin elementos auxiliares, por contacto directo resalte-brazo).4. Hysteretic protector of constructions against dynamic actions according to claim 1, characterized in that it introduces the relative displacement of interplate anchoring in the arm element with or without auxiliary elements between the shoulder and the arm (for example rod type) by relative movement of rolling with sliding (for example the aforementioned rod type), rolling without sliding (for example straight gear tooth type) or sliding without rolling (for example without auxiliary elements, by direct arm-to-arm contact). 5. Protector histerético de construcciones frente a acciones dinámicas según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque sólo es necesario el cambio de la pieza-componente denominada tubo/barra tras su degradación, una vez cumplida su función disipativa de energía.5. Hysteretic protector of constructions against dynamic actions according to the preceding claims characterized in that it is only necessary to change the component-piece called tube / bar after its degradation, once its dissipative energy function has been fulfilled. 6. Protector histerético de construcciones frente a acciones dinámicas según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque puede implementarse con una o con varias unidades disipativas en paralelo (tubo/barra) conformando un tandem de varios tubos/barras.6. Hysterical protector of constructions against dynamic actions according to the preceding claims characterized in that it can be implemented with one or several dissipative units in parallel (tube / bar) forming a tandem of several tubes / bars.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3691712A (en) * 1969-05-13 1972-09-19 Monsanto Co Damping system
US3831924A (en) * 1971-12-23 1974-08-27 R Skinner Torisonal energy absorber
US4910929A (en) * 1986-08-20 1990-03-27 Scholl Roger E Added damping and stiffness elements
US5097547A (en) * 1990-08-28 1992-03-24 Kajima Corporation Vibration absorbing device for structure
WO1996027055A1 (en) * 1995-03-01 1996-09-06 Krumme Robert C Hysteretic damping apparati and methods
US5568993A (en) * 1994-12-21 1996-10-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Strut structure and rigid joint therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3691712A (en) * 1969-05-13 1972-09-19 Monsanto Co Damping system
US3831924A (en) * 1971-12-23 1974-08-27 R Skinner Torisonal energy absorber
US4910929A (en) * 1986-08-20 1990-03-27 Scholl Roger E Added damping and stiffness elements
US5097547A (en) * 1990-08-28 1992-03-24 Kajima Corporation Vibration absorbing device for structure
US5568993A (en) * 1994-12-21 1996-10-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Strut structure and rigid joint therefor
WO1996027055A1 (en) * 1995-03-01 1996-09-06 Krumme Robert C Hysteretic damping apparati and methods

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