GR1010370B

GR1010370B - Λικνιζομενο/κυλιομενο οδοντωτο συστημα αναστροφου εκκρεμους για την τρισδιαστατη σεισμικη μονωση κατασκευων και εξοπλισμου

Info

Publication number: GR1010370B
Application number: GR20220100045A
Authority: GR
Inventors: Αριστοτελης Ευστρατιου Χαραλαμπακης
Original assignee: Αριστοτελης Ευστρατιου Χαραλαμπακης
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2023-01-16

Abstract

Σύστημα τρισδιάστατης σεισμικής μόνωσης που χρησιμοποιεί ένα ανάστροφο εκκρεμές με τη μορφή ενός κυλιόμενου/λικνιζόμενου υποστυλώματος. Οι επιφάνειες επαφής περιλαμβάνουν περιμετρική τρισδιάστατη οδόντωση για αποτροπή ολίσθησης και αύξηση της απόσβεσης μέσω τριβής, καθώς και κεντρική επίπεδη επιφάνεια για σταθερότητα υπό μικρά οριζόντια φορτία λειτουργίας, ανακούφιση τάσεων και πλήρη επανακέντρωση στο τέλος μιας δυναμικής φόρτισης. Η απόσβεση μπορεί να ενισχυθεί με επικάλυψη των εμπλεκόμενων επιφανειών με κατάλληλα υλικά. Το υποστύλωμα μπορεί να έχει αξονική ενδοσιμότητα και σύστημα απόσβεσης για την κατακόρυφη συνιστώσα της σεισμικής διέγερσης. Αφαίρεση του υποστυλώματος οδηγεί σε καθαρά κυλιόμενο σύστημα.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

Τίτλος: Λικνιζόμενο/κυλιόμενο οδοντωτό σύστημα ανάστροφου εκκρεμούς για την τρισδιάστατη σεισμική μόνωση κατασκευών και εξοπλισμού.

[0001] Η εφεύρεση αναφέρεται σε ένα σύστημα σεισμικής μόνωσης που χρησιμοποιεί ένα ανάστροφο εκκρεμές με τη μορφή ενός κυλιόμενου/λικνιζόμενου υποστυλώματος το οποίο κυλιέται επί τρισδιάστατων οδοντωτών επιφανειών. Στο υποστύλωμα προσαρμόζονται δύο εξαρτήματα, ήτοι ένα στον πόδα και ένα στην κορυφή. Έκαστο εξάρτημα αποτελείται από δύο τμήματα. Το ένα τμήμα είναι προσαρμοσμένο στην ανωδομή και τον υποκείμενο σχηματισμό (συνήθως το έδαφος). Το άλλο τμήμα είναι προσαρμοσμένο στην κορυφή και τον πόδα του υποστυλώματος. Κάθε τμήμα αποτελείται περιμετρικά από κοίλη επιφάνεια η οποία παρουσιάζει μια τρισδιάστατη οδόντωση και επιτρέπει την κύλιση και τον λίκνισμά του υποστυλώματος κατά ελεγχόμενο τρόπο χωρίς ολίσθηση. Στο κέντρο κάθε τμήματος υπάρχει επίπεδη επιφάνεια που προσφέρει ανακούφιση τάσεων, σταθερότητα υπό μικρά οριζόντια φορτία λειτουργίας και πλήρη επανακέντρωση στο τέλος μιας δυναμικής διέγερσης (π.χ. σεισμός). Η εμπλοκή των οδόντων προκαλεί τριβή και απόσβεση, η οποία μπορεί να ενισχυθεί με κατάλληλη επικάλυψη των εμπλεκόμενων επιφανειών με ελαστομερή, πλαστικά υλικά ή Τεφλόν. Η κρούση μεταξύ των επίπεδων επιφανειών κατά την διάρκεια του λικνισμού επίσης συνεισφέρει στην απόσβεση. Το υποστύλωμα έχει αξονική ενδοσιμότητα και σύστημα απόσβεσης για την κατακόρυφη συνιστώσα της σεισμικής διέγερσης.

[0002] Η σεισμική μόνωση είναι μια αποτελεσματική μέθοδος προστασίας έναντι των σεισμών, η οποία είναι γνωστή εδώ και πάρα πολύ καιρό. Πέραν της θεωρητικής γνώσης, η μέθοδος αυτή έχει πλέον πλήθος εφαρμογών σε πραγματικές κατασκευές. Αντί της αύξησης της αντοχής μιας κατασκευής, σκοπός της σεισμικής μόνωσης είναι η μείωση των σεισμικών δράσεων επί της κατασκευής. Τα συστήματα που υλοποιούν τη σεισμική μόνωση παρέχουν (ή πρέπει να παρέχουν) τα παρακάτω στοιχεία:

(α) τον διαχωρισμό της ανωδομής από τον υποκείμενο σχηματισμό (συνήθως το έδαφος) με χρήση στοιχείων μεγάλης ενδοσιμότητας, ο οποίος αυξάνει την θεμελιώδη περίοδο ταλάντωσης του συστήματος και την οδηγεί μακριά από την περιοχή των τιμών στις οποίες οι σεισμικές διεγέρσεις έχουν έντονη επίδραση,

(β) την χρήση κάποιας μορφής απόσβεσης, με σκοπό τον περιορισμό των μετακινήσεων του συστήματος σε αποδεκτά όρια, και

(γ) την χρήση κάποιων στοιχείων στιβαρότητας, τα οποία θα αποτρέπουν την σημαντική ενεργοποίηση του συστήματος υπό φορτία λειτουργίας (όπως στην περίπτωση επίδρασης της ανεμοπίεσης επί της ανωδομής, ή την περίπτωση σεισμικών διεγέρσεων μικρής έντασης).

[0003] Η πρώτη κατηγορία συστημάτων σεισμικής μόνωσης αναφέρεται σε συστήματα κυλιόμενου τύπου (rolling-type seismic isolation). Ο J. Touaillon με το ΔΕ US99973 ήδη από το 1870 κατοχύρωσε το σύστημα σεισμικής μόνωσης που φαίνεται στο Σχ. 1. Το κτίριο εδράζεται επί κυλιόμενων μεταλλικών σφαιρών και συνεπώς κατά την διάρκεια της σεισμικής διέγερσης δεν υφίσταται σημαντικές επιταχύνσεις. Παρόμοια ΔΕ αποδόθηκαν στον Ρ. Seiler (US846249 - 1907), τον F. Schar (US951028 - 1910), τον F.D. Cummings (US1761659 - 1930) και τον J.F.J. Bakker (US2014643 - 1935). Πιο σύγχρονο ΔΕ είναι αυτό του Ζ. A. Kemeny (US5599106 - 1997). Αντί των σφαιρών, κυλινδρικά στοιχεία έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί, σε μία ή και δύο διαστάσεις, λ.χ. το ΔΕ που απονεμήθηκε στους G. C. Lee et al. (US6971795 - 2005). Τα συστήματα με κύλιση έχουν το πλεονέκτημα της απλότητας αλλά και το σημαντικό μειονέκτημα της μικρής απόσβεσης. Κατά συνέπεια, οι απαιτήσεις σε μετατόπιση είναι γενικά υπερβολικές. Επιπλέον, αν η επιφάνεια κύλισης είναι επίπεδη, το σύστημα δεν επανέρχεται εντελώς στην θέση ηρεμίας μετά από κάποιο δυναμικό γεγονός, με αποτέλεσμα να υπάρχει πρόβλημα με την απόδοση του συστήματος στην περίπτωση διαδοχικών σεισμικών διεγέρσεων. Τέλος, στην περίπτωση που οι σφαίρες ή/και οι επιφάνειες επί των οποίων κυλίονται επικαλυφθούν με κάποιο υλικό όπως το καουτσούκ ή η πολυουρεθάνη, προς αύξηση της απόσβεσης, υπάρχει πρόβλημα με την αλλοίωση των σχημάτων τους λόγω των κατακόρυφων φορτίων. Περισσότερες πληροφορίες περιλαμβάνονται στην παρακάτω εργασία:

Harvey Jr, Ρ. Scot, and Karah C. Kelly. "A review of rolling-type seismic isolation: Historical development and future directions." Engineering Structures 125 (2016): 521-531.

[0004] Ένα ιδιαίτερα διαδεδομένο σύστημα σεισμικής μόνωσης είναι το ελαστομερές εφέδρανο. Το εφέδρανο περιλαμβάνει, κατά την οριζόντια έννοια, πολλαπλά λεπτά μεταλλικά φύλλα με ενδιάμεσες στρώσεις καουτσούκ. Απαρχή του συστήματος θεωρείται το ΔΕ που αποδόθηκε στον Ε. Freyssinet (FR1 110285 - 1954), βλ. Σχ. 2. Το εφέδρανο αυτό πιθανότατα χρησιμοποιήθηκε από τον Freyssinet για να καλύψει τις αλλαγές στις διαστάσεις της κατασκευής λόγω ερπυσμού του σκυροδέματος. Σύντομα όμως, χρησιμοποιήθηκε για την αντικραδασμική μόνωση κτιρίων την δεκαετία του ’60 στη Βρετανία. Για την αύξηση της απόσβεσης, προστέθηκε ένας πυρήνας μολύβδου, οπότε προέκυψε το ελαστομερές εφέδρανο πυρήνα μολύβδου (lead rubber bearing - LRB). Από την δεκαετία του ’80, προτάθηκε και η χρήση καουτσούκ υψηλής απόσβεσης (αντί του φυσικού καουτσούκ), το οποίο οδήγησε στα εφέδρανα HDRB (high damping rubber bearings). To σύστημα αυτό έχει το πλεονέκτημα ότι παρέχει ταυτόχρονα μεγάλη στιβαρότητα κατά τη κατακόρυφη διεύθυνση (για την μεταφορά των φορτίων βαρύτητας) και μεγάλη ενδοσιμότητα κατά τις άλλες δύο οριζόντιες διευθύνσεις (για την απομόνωση της ανωδομής και την επίτευξη της σεισμικής μόνωσης). Μειονέκτημα του συστήματος είναι ότι λειτουργεί καλύτερα με μεγάλα θλιπτικά φορτία, ενώ ο σχεδιασμός των εφεδράνων για μικρά φορτία είναι δυσχερής. Τέλος, οι δυνάμεις επαναφοράς οφείλονται στο ελαστομερές οπότε η πλήρης επαναφορά στην αρχική θέση δεν είναι πλήρης όταν υπάρχει κάποιος πυρήνας μέσα στο εφέδρανο. Περισσότερες πληροφορίες περιλαμβάνονται στο παρακάτω βιβλίο:

Kelly, James Μ., and Dimitrios Konstantinidis. Mechanics of rubber bearings for seismic and vibration isolation. John Wiley & Sons, 2011.

[0005] Ένα άλλο ιδιαίτερα διαδεδομένο σύστημα σεισμικής μόνωσης είναι το επίπεδο εφέδρανο ολίσθησης (flat sliding bearing). Το σύστημα αυτό έχει το πλεονέκτημα της απόσβεσης, αλλά πάσχει διότι απουσιάζει παντελώς κάποια δύναμη επαναφοράς. Έτσι, το σύστημα δεν έχει καμία τάση να επιστρέφει στην αρχική του θέση, κάτι το οποίο πρέπει να γίνει με εξωτερική παρέμβαση εκ των υστέρων. Αυτό αποτελεί κρίσιμο πρόβλημα στην περίπτωση διαδοχικών σεισμικών διεγέρσεων, όπου σε κάθε διέγερση το σύστημα ξεκινάει από άλλη αρχική θέση. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν ενδεικτικά τα ΔΕ που απονεμήθηκαν στον R.D. Hein (US3349418A - 1965) και S. Ueda et al. (US6289640 -2001).

[0006] Το πρόβλημα της έλλειψης δύναμης επαναφοράς έχει λυθεί εν μέρει με τα συστήματα ολίσθησης σε κοίλη επιφάνεια, λ.χ. το σύστημα το οποίο κατοχυρώθηκε με ΔΕ στον V. Zayas (US4644714 - 1987), βλ. Σχ. 3. Το σύστημα αυτό είναι πιο γνωστό ως FPS (friction pendulum system) και περισσότερες πληροφορίες περιλαμβάνονται στις παρακάτω δημοσιεύσεις:

Zayas, Victor A., and Stephen A. Mahin. The FPS earthquake resisting system experimental report. Earthquake Engineering Research Center, 1987.

Zayas, Victor A., Stanley S. Low, and Stephen A. Mahin. "A simple pendulum technique for achieving seismic isolation." Earthquake spectra 6.2 (1990): 317-333.

[0007] Άλλα παραδείγματα εφεδράνων ολίσθησης σε κοίλη επιφάνεια είναι τα ΔΕ που έχουν αποδοθεί στους D. Yaguchi et al. (US5867951 -1999), Κ. Ζ. Υ. Yen et al. (US6126136 - 2000) και C-S Tsai (US7814712B2 - 2010). Στα συστήματα αυτά η κοίλη επιφάνεια προκαλεί μια δύναμη επαναφοράς η οποία είναι η συνιστώσα, στον οριζόντιο άξονα, της αντίδρασης επί της κοίλης επιφάνειας. Όμως η δύναμη αυτή επαναφοράς είναι σημαντική όταν το σύστημα εκτρέπεται αρκετά από την κατακόρυφο, ενώ είναι πρακτικά μηδενική για μικρή εκτροπή. Συνεπώς και σε αυτή την περίπτωση υπάρχει θέμα με την επαναφορά του συστήματος στην αρχική θέση ηρεμίας, αν και σε μικρότερο βαθμό από τα συστήματα ολίσθησης σε επίπεδη επιφάνεια.

[0008] Μια εναλλακτική μέθοδος, η οποία έχει προταθεί για την σεισμική θωράκιση τόσο κτιρίων όσο και γεφυρών, βασίζεται στον λίκνισμά (rocking). Ο λικνισμός έχει μελετηθεί υπό δύο μορφές, ήτοι τον λίκνισμά στο επίπεδο των θεμελίων (foundation rocking) και τον λίκνισμά στο επίπεδο της κατασκευής (structural rocking). Περισσότερες πληροφορίες περιέχονται στη παρακάτω εργασία:

Pelekis, Iason, Gopal SP Madabhushi, and Matthew J. DeJong. "Seismic performance of buildings with structural and foundation rocking in centrifuge testing." Earthquake Engineering & Structural Dynamics 47.12 (2018): 2390-2409.

[0009] Πολύ πρόσφατη πειραματική διερεύνηση του λικνισμού περιλαμβάνεται στις παρακάτω εργασίες:

Vassiliou, Michalis F., et al. "Data set from shake table tests of free-standing rocking bodies." Earthquake Spectra 37.4 (2021): 2971-2987.

Vassiliou, Michalis F., et al. "Shake table testing of a rocking podium: Results of a blind prediction contest." Earthquake Engineering & Structural Dynamics 50.4 (2021): 1043-1062.

[0010] Όπως αναλύεται στα παραπάνω άρθρα, το μεγάλο μειονέκτημα του λικνισμού είναι ότι η κίνηση είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στις αρχικές συνθήκες. Ως συνέπεια, πανομοιότυπα επαναλαμβανόμενα πειράματα οδηγούν σε σημαντικά διαφορετικές αποκρίσεις, υποδεικνύοντας χαοτική συμπεριφορά. Ένα άλλο θέμα είναι η απόσβεση της σεισμικής ενέργειας: το μεγαλύτερο μέρος της απόσβεσης φαίνεται να οφείλεται τελικά σε ολίσθηση (η οποία γενικά μπορεί να συνυπάρχει με τον λίκνισμά, αν δεν περιοριστεί με ειδικά μέσα). Η ολίσθηση όμως συνεισφέρει στο χαοτικό χαρακτήρα του συστήματος, με αποτέλεσμα να αυτό να μην έχει κερδίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. Εξαίρεση αποτελούν αρκετά κτίρια που έχουν κατασκευαστεί στη Ρωσία, με ελεύθερα λικνιζόμενα υποστυλώματα στη στάθμη του ισογείου, τα οποία έχουν ονομαστεί κινηματικές στηρίξεις (kinematic supports). Μερικά παρουσιάζονται στην παρακάτω εργασία:

Smirnov, Vladimir, Jacob Eisenberg, and Albina Vasileva. "Seismic isolation of buildings and historical monuments. Recent developments in Russia." 13th World Conference on Earthquake Engineering. Canada. 2004.

[0011] Ο συνδυασμός κύλισης και λικνισμού, όπως έχει υλοποιηθεί σε πολλά κτίρια στη Ρωσία, αναλύεται στην παρακάτω εργασία:

Bachmann, Jonas A., Michalis F. Vassiliou, and Bozidar Stojadinovic. "Rolling and rocking of rigid uplifting structures." Earthquake Engineering & Structural Dynamics 48.14 (2019): 1556-1574.

[0012] Η εφεύρεση αντιμετωπίζει ακριβώς τον χαοτικό χαρακτήρα των συστημάτων κύλισης/λικνισμού των προηγούμενων παραγράφων, με χρήση τρισδιάστατης οδόντωσης στις επιφάνειες κύλισης (βλ. Σχ. 4 και Σχ. 5). Δύο εξαρτήματα προσαρμόζονται στο κυλιόμενο/λικνιζόμενο υποστύλωμα (3), ήτοι ένα στον πόδα και ένα στην κορυφή. Κάθε ένα από τα δύο εξαρτήματα αποτελείται από δύο τμήματα. Το τμήμα (1) προσαρμόζεται ακλόνητα τόσο στην ανωδομή όσο και τον υποκείμενο σχηματισμό (συνήθως το έδαφος). Το τμήμα (2) προσαρμόζεται ακλόνητα στον πόδα και την κορυφή του υποστυλώματος (3). Τα τμήματα (1) και (2) φέρουν περιμετρικά κατάλληλη οδόντωση (4), η οποία προκύπτει από περιστροφή περί τον άξονα του υποστυλώματος, η οποία αποτρέπει παντελώς την ολίσθηση ακόμη και αν υπάρξει στιγμιαία μικρή αναπήδηση του υποστυλώματος. Επίσης, τα τμήματα (1) και (2) φέρουν κεντρικά επίπεδη επιφάνεια (5) η οποία έχει τριπλό ρόλο: (α) συνεισφέρει στην σταθερότητα του συστήματος σε κατάσταση ηρεμίας ή υπό την επίδραση μικρών οριζόντιων φορτίων λειτουργίας (π.χ., ανεμοπίεση) ενώ ανακουφίζει (μειώνει) τις τάσεις μεταξύ των τμημάτων (1) και (2), (β) εξασφαλίζει πλήρη επανακέντρωση μετά από μια δυναμική φόρτιση (π.χ. σεισμός) η οποία προκάλεσε κύλιση/λικνισμό, και (γ) συνεισφέρει στην απόσβεση ενέργειας κατά την κρούση (impact) των επιφανειών των τμημάτων (1) και (2) κατά τον λίκνισμά.

[0013] Ο τρόπος λειτουργίας της εφεύρεσης φαίνεται καθαρότερα στο Σχ. 4, όπου φαίνεται η κατακόρυφη κεντρική τομή του συστήματος στο κέντρο του, σε κατάσταση ηρεμίας και σε κατάσταση εκτροπής. Είναι προφανές ότι η εκτροπή του συστήματος από την κατακόρυφη θέση ισορροπίας συνεπάγεται την ανύψωση της ανωδομής. Συνεπώς τα φορτία βαρύτητας της ανωδομής συνεισφέρουν στην τάση επαναφοράς του συστήματος στην κατακόρυφο.

[0014] Για την σεισμική μόνωση της κατακόρυφης συνιστώσας της σεισμικής διέγερσης, το υποστύλωμα (3) μπορεί να σχεδιαστεί με ενδοσιμότητα και απόσβεση. Ένα παράδειγμα για μικρά κατακόρυφα φορτία (όπως στην περίπτωση σεισμικής μόνωσης εξοπλισμού) φαίνεται στο Σχ. 4, όπου το υποστύλωμα περιλαμβάνει εσωτερικά σύστημα ελατηρίου (6) και αποσβεστήρα (7).

[0015] Κατά τον σχεδίασμά του συστήματος, έτσι ώστε να ταιριάζει στις ανάγκες κάποιας συγκεκριμένης εφαρμογής, το πλάτος της επίπεδης επιφάνειας (5), το ύψος του υποστυλώματος (3) και το βάρος της ανωδομής καθορίζουν την ελάχιστη επιτάχυνση του εδάφους ή την ελάχιστη οριζόντια ώθηση επί της ανωδομής λ.χ. από τον άνεμο, για την οποία ανασηκώνεται το υποστύλωμα και ενεργοποιείται ο λικνισμός/κύλιση.

[0016] Αντίστοιχα, οι καμπυλότητες των οδοντωτών επιφανειών (4), το συνολικό πλάτος της βάσης (1) και (2) καθώς και το βάρος της ανωδομής, καθορίζουν την συμπεριφορά του συστήματος στην φάση της κύλισης/λικνισμού.

[0017] Το σύστημα ενδοσιμότητας και απόσβεσης της κατακόρυφης συνιστώσας της διέγερσης μπορεί να παραληφθεί εντελώς στο υποστύλωμα (3’), όπως στο Σχ. 6.

[0018] Για μεγαλύτερα φορτία, το σύστημα ελατηρίου και αποσβεστήρα που φαίνεται στο Σχ. 4 μπορεί να αντικατασταθεί με πνευματικό ή υδραυλικό έμβολο (9), όπως στο Σχ. 7.

[0019] Η εφεύρεση επιτρέπει πολλαπλές μορφές εφαρμογής. Για παράδειγμα, το σύστημα ελατηρίου (6) και αποσβεστήρα (7) που φαίνεται στο Σχ. 4 εσωτερικά του υποστυλώματος, μπορεί να τοποθετηθεί εξωτερικά, το οποίο διευκολύνει την συντήρηση και την αντικατάσταση, όπως φαίνεται στο Σχ. 8.

[0020] Προς αποφυγή ανατροπής, το σύστημα μπορεί να φέρει περίβλημα (1') με θυσιαζόμενα στοιχεία (8), όπως στο Σχ. 9.

[0021] Το υποστύλωμα μπορεί να παραληφθεί εντελώς, οπότε προκύπτει ένα καθαρά κυλιόμενο σύστημα με τροποποιημένη βάση (1”) και κυλιόμενο εξάρτημα (2’), όπως στο Σχ. 10.

[0022] Η απόσβεση του συστήματος μπορεί να αυξηθεί σημαντικά με επικάλυψη των επιφανειών (4) και (5) με ελαστομερή, πλαστικά ή Τεφλόν.

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΧΕΔΙΩΝ

Σχ. 1: ΔΕ US99973 (προηγούμενη τεχνική)

Σχ. 2: ΔΕ FR1110285 (προηγούμενη τεχνική)

Σχ. 3: ΔΕ US4644714 (προηγούμενη τεχνική)

Σχ. 4: Κατακόρυφες κεντρικές τομές για σύστημα με υποστύλωμα με αξονική ενδοσιμότητα και σύστημα απόσβεσης εσωτερικά

Σχ. 5: Μεγέθυνση εξαρτήματος προσαρμοζόμενου στον πόδα και την κορυφή του υποστυλώματος

Σχ. 6: Κατακόρυφες κεντρικές τομές για σύστημα με υποστύλωμα χωρίς αξονική ενδοσιμότητα

Σχ. 7: Κατακόρυφες κεντρικές τομές για σύστημα με υδραυλικό ή πνευματικό έμβολο.

Σχ. 8: Κατακόρυφες κεντρικές τομές για σύστημα με εξωτερικό σύστημα ενδοσιμότητας και απόσβεσης.

Σχ. 9: Κατακόρυφες κεντρικές τομές για σύστημα με περίβλημα.

Σχ. 10: Κατακόρυφη κεντρική τομή για καθαρά κυλιόμενο σύστημα χωρίς υποστύλωμα.

Claims

ΑΞΙΩΣΕΙΣ Τίτλος: Λικνιζόμενο/κυλιόμενο οδοντωτό σύστημα ανάστροφου εκκρεμούς για την τρισδιάστατη σεισμική μόνωση κατασκευών και εξοπλισμού.

1. Ένα σύστημα τρισδιάστατης σεισμικής μόνωσης κυλιόμενου/λικνιζόμενου ανάστροφου εκκρεμούς υπό τη μορφή υποστυλώματος (3) με αξονική ενδοσιμότητα (6) και απόσβεση (7), χαρακτηριζόμενο εκ του ότι οι επιφάνειες επαφής φέρουν τρισδιάστατη οδόντωση (4) προς αποτροπή της ολίσθησης και αύξηση της απόσβεσης, καθώς και επίπεδη κεντρική επιφάνεια (5) προς ανακούφιση τάσεων, σταθερότητα και δυνατότητα πλήρους επανακέντρωσης. Στο υποστύλωμα (3) προσαρμόζονται δύο εξαρτήματα, ήτοι ένα στον πόδα και ένα στην κορυφή. Έκαστο εξάρτημα αποτελείται από δύο τμήματα. Το τμήμα (1) προσαρμόζεται στην ανωδομή και τον υποκείμενο σχηματισμό (συνήθως το έδαφος). Το τμήμα (2) προσαρμόζεται στον πόδα και την κορυφή του υποστυλώματος. Τα τμήματα (1) και (2) φέρουν περιμετρικά κοίλη επιφάνεια (4) η οποία παρουσιάζει τρισδιάστατη οδόντωση προκύπτουσα από περιστροφή περί τον άξονα του υποστυλώματος. Η οδόντωση επιτρέπει την κύλιση και τον λίκνισμά του υποστυλώματος (3) στις τρεις διαστάσεις, κατά ελεγχόμενο τρόπο, χωρίς ολίσθηση. Στο κέντρο των τμημάτων (1) και (2) υπάρχει επίπεδη επιφάνεια (5) που προσφέρει σταθερότητα σε κατάσταση ηρεμίας, ή υπό μικρά οριζόντια φορτία λειτουργίας, καθώς και πλήρη επανακέντρωση στο τέλος μιας δυναμικής διέγερσης. Η εμπλοκή των οδόντων στις επιφάνειες (4) προκαλεί τριβή και απόσβεση, η οποία μπορεί να ενισχυθεί με κατάλληλη επικάλυψη των εμπλεκόμενων επιφανειών με ελαστομερή, πλαστικά υλικά ή Τεφλόν. Η κρούση μεταξύ των επίπεδων επιφανειών (5) των τμημάτων (1) και (2) κατά την διάρκεια του λικνισμού επίσης συνεισφέρει στην απόσβεση. Το υποστύλωμα έχει αξονική ενδοσιμότητα (6) και σύστημα απόσβεσης (7) για την κατακόρυφη συνιστώσα της σεισμικής διέγερσης.

2. Σύστημα σύμφωνο με την Αξίωση 1, χαρακτηριζόμενο εκ του ότι το υποστύλωμα (3’) δεν παρουσιάζει ενδοσιμότητα και κατά συνέπεια η σεισμική μόνωση έχει εφαρμογή μόνο στις δύο οριζόντιες συνιστώσες του σεισμού.

3. Σύστημα σύμφωνο με την Αξίωση 1, χαρακτηριζόμενο εκ του ότι το υποστύλωμα περιλαμβάνει ή αποτελείται από υδραυλικό ή πνευματικό έμβολο (9).

4. Σύστημα σύμφωνο με την Αξίωση 1 ή την Αξίωση 3, χαρακτηριζόμενο εκ του ότι το σύστημα ενδοσιμότητας (6) και απόσβεσης (7) είναι τοποθετημένο εξωτερικά του υποστυλώματος.

5. Σύστημα σύμφωνο με τουλάχιστον μία εκ των παραπάνω Αξιώσεων, χαρακτηριζόμενο εκ του ότι φέρει περίβλημα (Γ) προς αποφυγή ανατροπής και περαιτέρω αύξηση της απορρόφησης ενέργειας μέσω κρούσεων των εξαρτημάτων (2) στα θυσιαζόμενα στοιχεία (8).

6. Σύστημα σύμφωνο με την Αξίωση 1, χαρακτηριζόμενο εκ του ότι το υποστύλωμα έχει αφαιρεθεί, με αποτέλεσμα να προκύπτει ένα καθαρά κυλιόμενο σύστημα, στο οποίο το κυλιόμενο εξάρτημα (2’) είναι αμιγώς μεταλλικό ή συνδυασμός ελαστομερούς με μέταλλο.

7. Σύστημα σύμφωνο με τουλάχιστον μία εκ των παραπάνω Αξιώσεων, χαρακτηριζόμενο εκ του ότι οι επιφάνειες (4) και (5) επικαλύπτονται με ελαστομερή ή πλαστικά υλικά ή Τεφλόν προς αύξηση της απόσβεσης.