PL226875B1 - Łozysko polimerowe doredukcji itłumienia drgan zwłaszcza konstrukcji budowlanych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest łożysko polimerowe do redukcji i tłumienia drgań zwłaszcza konstrukcji budowlanych, zbudowane z osadzonego pomiędzy dwoma elementami mocującymi (3a, 3b) sprężystego walca (1), w którym przelotowo osadzony jest stalowy trzpień (2), które charakteryzuje się tym, że stalowy trzpień (2) zamocowany jest obustronnie przegubowo w elementach mocujących (3a, 3b). Sprężysty walec (1) wykonany jest z masy polimerowej o właściwościach tłumiących i połączony jest obustronnie z elementami mocującymi (3a, 3b), korzystnie połączeniem klejonym. W wariancie wynalazku stalowy trzpień (2) zakończony jest obustronnie elementami kulistymi (5), które osadzone są w gniazdach kulistych (6), które wykonane są w obu elementach mocujących (3a, 3b).

Description

Przedmiotem wynalazku jest łożysko polimerowe do redukcji i tłumienia drgań, zwłaszcza konstrukcji budowlanych, poddanych w szczególności obciążeniom sejsmicznym lub parasejsmicznym.

Ze zgłoszenia JP20100107994 znane jest łożysko elastomerowe, składające się z naprzemiennie ułożonych warstw stali i twardej gumy lub elastomeru, dzięki czemu przenosi ono siły pionowe od ciężaru konstrukcji i jednocześnie ogranicza przenoszenie na konstrukcję sił poziomych powstających podczas trzęsień ziemi. Łożysko zachowuje jednocześnie odpowiednią sztywność poprzeczną pod działaniem relatywnie niewielkich sił poziomych, pochodzących od obciążenia wiatrem lub słabszych obciążeń dynamicznych. W tym typie wibroizolacji sejsmicznej redukcja sił, przenoszonych na konstrukcję, zostaje osiągnięta kosztem relatywnie dużych przemieszczeń. Liczba tłumienia drgań konstrukcji budowlanej, wyposażonej w łożyska elastomerowe, może wynieść do 10%.

Ze zgłoszenia CN20112055079 znane jest łożysko do wibroizolacji sejsmicznej o podobnej budowie i zasadzie działania, co łożysko elastomerowe, lecz wykonane z gumy wysokotłumiącej. Guma, która jest wykorzystywana w tym typie wibroizolacji sejsmicznej, wykazuje jednak większe właściwości tłumiące w stosunku do elastomeru. Liczba tłumienia drgań konstrukcji budowlanej, wyposażonej w łożyska wykonane z wysokotłumiącej gumy, mieści się zwykle w przedziale 15-20%.

Ze zgłoszenia NZ19980502460 znane jest łożysko do wibroizolacji sejsmicznej, składające się z naprzemiennie ułożonych warstw stali i twardej gumy lub elastomeru oraz z dodatkowego ołowianego rdzenia zwiększającego właściwości tłumiące wibroizolacji. Przy takiej budowie łożyska ołowiany rdzeń, poddany działaniu siły poziomej, ulega niemal czystemu ścinaniu. Wykorzystanie ołowianego trzpienia zapobiega ponadto znacznym przemieszczeniom poziomym, które mają miejsce w przypadku łożysk elastomerowych oraz łożysk z wysokotłumiącej gumy. Liczba tłumienia drgań konstrukcji budowlanej, wyposażonej w takie łożyska, mieści się zwykle w przedziale 15-20%.

Ze zgłoszenia KR20087017212 znany jest system tarciowo-wahadłowy, który polega na zainstalowaniu ślizgowej lub tarciowej powierzchni pomiędzy konstrukcją i jej fundamentem. Siła pozioma przekazywana na budowlę przez wibroizolację jest w tym przypadku równa sile tarcia, która zależy od współczynnika tarcia oraz masy konstrukcji. Współczynnik tarcia musi być zatem z jednej strony bardzo mały, aby zminimalizować siły przekazywane na budowlę, jednak z drugiej strony powinien być wystarczająco duży, żeby umożliwić konstrukcji przeciwstawianie się siłom poziomym wywoływanym przez obciążenie wiatrem oraz słabsze wymuszenia sejsmiczne.

Łożysko polimerowe do redukcji i tłumienia drgań, zwłaszcza konstrukcji budowlanych, zbudowane z osadzonego pomiędzy dwoma elementami mocującymi (3a, 3b) sprężystego walca, w którym przelotowo osadzony jest stalowy trzpień charakteryzuje się według wynalazku tym, że stalowy trzpień zamocowany jest obustronnie przegubowo w elementach mocujących. Sprężysty walec wykonany jest z masy polimerowej o właściwościach tłumiących i połączony jest obustronnie z elementami mocującymi, korzystnie połączeniem klejonym.

W wariancie wynalazku stalowy trzpień zakończony jest obustronnie elementami kulistymi, które osadzone są w gniazdach kulistych, które wykonane są w obu elementach mocujących.

W innym wariancie wynalazku pomiędzy stalowym trzpieniem, a sprężystym walcem pozostawiona jest pustka powietrzna.

Łożysko polimerowe według wynalazku przeznaczone jest do redukcji i tłumienia drgań, zwłaszcza konstrukcji budowlanych, poddanych obciążeniom sejsmicznym, w szczególności trzęsieniom ziemi lub parasejsmicznym, zwłaszcza wstrząsom górniczym. Wynalazek umożliwia również wytłumienie drań poszczególnych elementów konstrukcyjnych, zwłaszcza stropów i ścian, wywoływanych pracą urządzeń mechanicznych, zwłaszcza wirnikowych, generujących głównie drgania poziome.

Dzięki budowie, łożysko według wynalazku jest wystarczająco sztywne pod działaniem obciążeń pionowych w szczególności ciężaru konstrukcji i jednocześnie odpowiednio podatne pod działaniem sił poziomych. Podatność łożyska pozwala na znaczne zredukowanie siły poprzecznej przekazywanej na konstrukcję budowlaną podczas wymuszeń sejsmicznych lub parasejsmicznych.

Ponadto, łożysko według wynalazku posiada relatywnie duże tłumienie. Liczba tłumienia drgań konstrukcji budowlanej wyposażonej w łożyska polimerowe osiąga wartość nawet 40%, co sprawia, że łożysko to jest bardziej efektywne.

Wynalazek przybliżono w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono łożysko w przekroju podłużnym, a na fig. 2 - łożysko w przekroju poprzecznym A-A z fig. 1.

PL 226 875 B1

P r z y k ł a d

Łożysko polimerowe do wibroizolacji konstrukcji budowlanych

Łożysko zbudowane jest z osadzonego pomiędzy dwoma elementami mocującymi 3a, 3b sprężystego walca 1, w którym przelotowo osadzony jest stalowy trzpień 2.

Stalowy trzpień 2 zakończony jest obustronnie elementami kulistymi 5, które osadzone są w gniazdach kulistych 6, które wykonane są w obu elementach mocujących 3a, 3b.

Sprężysty walec 1, wykonany jest z masy polimerowej o właściwościach tłumiących dostosowanych do przewidywanych warunków pracy i połączony jest obustronnie z elementami mocującymi 3a, 3b połączeniem klejonym.

Pomiędzy stalowym trzpieniem 2, a sprężystym walcem 1 pozostawiona jest pustka powietrzna 4, umożliwiająca swobodne przemieszczanie się stalowego trzpienia 2 bez kontaktu ze sprężystym walcem 1.

Elementy mocujące 3a, 3b łączy się śrubami kotwiącymi z konstrukcją budowlaną i fundamentem.

Claims (3)

1. Łożysko polimerowe do redukcji i tłumienia drgań, zwłaszcza konstrukcji budowlanych, zbudowane z osadzonego pomiędzy dwoma elementami mocującymi (3a, 3b) sprężystego walca (1), w którym przelotowo osadzony jest stalowy trzpień (2), znamienne tym, że stalowy trzpień (2) zamocowany jest obustronnie przegubowo w elementach mocujących (3a, 3b), zaś sprężysty walec (1) wykonany jest z masy polimerowej o właściwościach tłumiących i połączony jest obustronnie z elementami mocującymi (3a, 3b), korzystnie połączeniem klejonym.

2. Łożysko według zastrz. 1, znamienne tym, że stalowy trzpień (2) zakończony jest obustronnie elementami kulistymi (5), które osadzone są w gniazdach kulistych (6), które wykonane są w obu elementach mocujących (3a, 3b).

3. Łożysko według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że pomiędzy stalowym trzpieniem (2), a sprężystym walcem (1) pozostawiona jest pustka powietrzna (4).