Высокая жесткость конструкции телескопической колонны: Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений /

Содержание

Колонны - TiMOTION

Телескопические подъемные колонны TiMOTION идеально подходят для регулируемого по высоте офисного, промышленного и медицинского оборудования. Наши колонны обеспечивают тихий и плавный ход деталей таких изделий, как рабочие станции, офисные столы и медицинские кровати. Ниже представлен полный каталог соответствующей продукции и дополнительная информация о телескопических линейных приводах, их преимуществах и сферах применения, а также о том, почему изделия TiMOTION — лучшие среди себе подобных.

 

Основные сведения о наших телескопических колоннах

Для обеспечения плавного движения в вертикальном направлении производители все больше полагаются на использование технологии линейных приводов. В колоннах TiMOTION используются высококачественные механизмы линейных приводов, которые преобразовывают вращательное движение электродвигателей в линейное. Помимо того, что эта технология обеспечивает возможность перемещения и поворота оборудования, использование телескопической конструкции позволяет осуществлять движение в вертикальном направлении. Тяжелое оборудование можно перемещать вверх и вниз простым нажатием кнопки. Использование этой технологии позволяет производителям выпускать эффективное и недорогое оборудование для офисов и промышленности. Компания TiMOTION предлагает колонны различных типов, которые полностью совместимы с нашими блоками управления и приборами кнопочного управления. Производители используют наши подъемные колонны для создания индивидуальных решений, идеально подходящих практически для любых условий эксплуатации.

 

Преимущества и сферы применения

Электрические приводы быстро приобретают популярность, заменяя традиционные гидравлические и пневматические подъемные механизмы, а их применение становится отраслевым стандартом. Для этого есть веские основания. Вот несколько преимуществ использования таких механизмов в производстве:

  • Экономичность. Электрические приводы отличаются надежностью и высокой рентабельностью. Они практически не требуют долгосрочного технического обслуживания.
  • Высокое качество. Наши колонны, получившие сертификацию Лаборатории по технике безопасности (UL), — прочные, надежные и качественные. Кроме того, они пыле- и влагостойкие.
  • Гибкость. Электрические приводы полностью автоматизированы и совместимы с оборудованием различного типа.
  • Возможность регулировки. Наши изделия можно установить на любое оборудование для обеспечения плавного вертикального движения.

Инженеры-проектировщики продукции для индивидуальных потребителей и промышленности высоко ценят наши изделия. Компания TiMOTION предлагает широкий ассортимент телескопических подъемных колонн. Для получения подробной информации об интересующем вас изделии нажмите на соответствующее изображение со ссылкой в приведенном выше перечне продукции.

 

Почему TiMOTION?

TiMOTION — одно из имен с самой хорошей репутацией в отрасли, в особенности когда речь заходит о телескопических приводах, которые отличаются высоким качеством, низким уровнем шума и экономичностью. Благодаря строгому контроля качества в продажу поступает только та продукция, которая соответствует самым высоким стандартам. Мы также предлагаем индивидуальные системы управления линейными приводами. Вертикально интегрированная модель бизнеса TiMOTION позволяет уделять еще больше внимания вопросам качества. Мы обеспечиваем индивидуальные потребности любой отрасли, создавая рентабельную продукцию и позволяя клиентам экономить. Наши сотрудники отлично знают свое дело и с удовольствием выслушают ваши пожелания, чтобы помочь вам создать конечную продукцию высшего качества. Обратитесь в компанию TiMOTION сегодня, чтобы лучше ознакомиться с нашей продукцией и узнать, как мы можем помочь вам в достижении коммерческих целей.

 

Узнать больше

Мехатроника

SKF Mechatronics – это наука объединения механики, электроники и управления в новые решения. SKF Mechatronics охватывает системы, предназначенные для точного, многокоординатного позиционирования, интеллектуального мониторинга, проводных применений, а также такие компоненты, как шарико-, роликовинтовые пары, приводные механизмы, рельсовые направляющие и сенсорные модули. Несколько механических и электронных продуктов объединяются в модули и подсистемы, в соответствии с уникальными требованиями в тех отраслях промышленности, где компания SKF обладает специализированным опытом.

Приводные механизмы

Обширный опыт и знания компании SKF в области систем приводных механизмов может помочь в удовлетворении наиболее строгих требований при использовании линейных приводных механизмов, телескопических колонн, приводов вращательного движения и блоков управления.

Электромеханические приводы

Направляющие

Системы позиционирования

Винтовые передачи

Для получения более подробной информации смотрите Skf вебсайте

Электромеханические приводы

Основные преимущества:

  • Линейные электромеханические приводы: широкий модельный ряд, различные конфигурации приводов для промышленного и медицинского оборудования – от скоростных устройств с высокой грузоподъемностью до малошумных систем с акцентом на эргономику.

  • Телескопические колонны: широкий модельный ряд для различных вариантов применения, малошумные, надежные, мощные, имеют эргономичный дизайн.

  • Приводы вращательного движения: модульная конструкция, соответствующая требованиям специальных проектов, компактны, но при этом способны развить большой крутящий момент, большой выбор различных моторов.

  • Системы управления:

    системы управления, ориентированные для решения конкретных задач, имеется возможность подключения ручных, ножных и встраиваемых пультов управления, управление при помощи пневмопультов там, где требуется сверхбезопасность.


Направляющие

Для того чтобы предложить оптимальные решения туда, где необходимы качественные направляющие, мы выпускаем следующие типы изделий: направляющие оси, профильные рельсовые направляющие, высокоточные направляющие.

Основные преимущества:

  • Направляющие оси: экономичная и простая конструкция, неограниченное линейное перемещение, самоустанавливающиеся подшипники, регулировка преднатяга, надежные уплотнения, коррозионностойкое исполнение.

  • Профильные рельсовые направляющие: неограниченное линейное перемещение, высокая жесткость системы обеспечивает восприятие моментных нагрузок в любых направлениях, легкость монтажа, простота обслуживания и высокая надежность.

  • Высокоточные направляющие: модульная конструкция, различные виды обойм тел качения, высокая точность, грузоподъемность и жесткость, исполнение с системой противопроскальзывания.


Системы позиционирования

Объединяя технологические ноу-хау из различных семейств комплектующих линейного перемещения, мы предлагаем клиенту комплексные решения систем позиционирования включая: миниатюрные салазки, стандартные салазки, высокоточные салазки и комплексные координатные системы.

Основные преимущества:

  • Миниатюрные салазки: компактность, высокая грузоподъемность, высокая точность перемещения, большой ресурс, высокая жесткость, простота монтажа.

  • Стандартные салазки: несколько вариантов направляющих, изготавливаются на основе стандартных компонентов SKF, различная длина хода и грузоподъемность.

  • Высокоточные салазки: Каркас из серого чугуна, оснащается высокоточными рельсовыми направляющими SKF со встроенными обоймами перекрещивающихся роликов, привод на основе планетарных роликовых винтов с преднатягом, имеют концевые датчики, могут поставляться как компоненты многокоординатных систем.

  • Сложные системы позиционирования:

    создаются на основе стандартных компонентов SKF или разрабатываются по индивидуальному техническому заданию заказчика.


Винтовые передачи

Задача выбора подходящего привода для преобразования вращательного движения в поступательное решается наиболее эффективно при помощи шлифованных и катаных шариковинтовых и роликовинтовых передач.

Основные преимущества:

  • Шариковинтовые передачи: выпускаются с различными системами возврата шариков, высокая точность, соответствующая большинству требований, возможность снижения или полного устранения люфта.

  • Роликовинтовые передачи: значительно превосходят технические параметры шариковинтовых передач, максимально возможная точность и жесткость передачи, высокие скорость и ускорение, возможность снижения или полного устранения люфта.

  • Шлифованные шариковинтовые передачи: повышенная точность и жесткость.

Большегрузная телескопическая колонна | Serapid

Разработанная компанией SERAPID телескопическая колонна является идеальным решением проблемы подъема грузов при погрузочно-разгрузочных операциях. Электромеханическая подъемная система полностью готова к работе и не требует проведения дополнительного инструктажа.

 Эта полностью автономная колонна разработана специально для тех случаев, в которых невозможно осуществлять направленное перемещение грузов. Такие системы используются преимущественно в комплексе, и в этом случае они легко синхронизируются посредством частотных преобразователей.
 Благодаря компактности они легко и быстро устанавливаются на существующих участках заводов, не требуя проведения строительно-монтажных работ.
 Колонны уже применяются на линиях сборки промышленных предприятий (в авиационной, автомобильной, атомной, теплотехнической промышленности и т.д.) и являются альтернативой гидравлическим системам; благодаря им снижается вредное воздействие на окружающую среду, повышается надежность оборудования и, соответственно, сокращается большинство затрат на техническое обслуживание.

 Простая и прочная конструкция наших систем гарантирует надежную работу в жестких и сложных условиях.

Предлагаются устройства различных размеров и с различными дополнительными возможностями, для всех отраслей промышленности, с учетом потребностей заказчика.

Воспользуйтесь системой LinkLift – электромеханическим телескопическим приводом, предназначенным специально для вертикального перемещения грузов с использованием технологии жесткой цепи.

Характеристики:
 Нагрузка: до 30 000 Н
 Высота подъема: до 4 м
 Максимальная скорость подъема: 150 мм/с
 Точность позиционирования: ± 1 мм
 Способ применения: Внутри и вне помещений
 Приведены только ориентировочные общие характеристики. Они будут определяться в зависимости от конкретных условий эксплуатации на вашем предприятии.

Преимущества продукции:
 Высокая интенсивность работ и высокая скорость
 Легкость в установке
 Малые габариты
 Прочность и надежность
 Минимальное техническое обслуживание
 Точное позиционирование с высокой повторяемостью, как с грузом, так и без него
 Отсутствие шумового загрязнения и загрязнений от гидравлических жидкостей

Производственно-складской комплекс. Возведение перекрытий. Опалубка. Фото с объекта

Главная » Обьекты » Опалубка перекрытий » Производственно-складской комплекс. Возведение перекрытий

10 Jan 2018

ПСС - Профессиональные Строительные Системы

Опалубка перекрытий и опалубка колонн – срок аренды 2 месяца.

ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА:
Производственно-складской комплекс, Мытищи (Московская область), октябрь 2010 г.

ОПАЛУБКА ДЛЯ МОНОЛИТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА. РЕКОМЕНДАЦИИ СПЕЦИАЛИСТОВ «ПСС»:
На данном объекте для возведения монолитных колонн использовалась балочно-ригельная опалубка. Она состоит из трех основных элементов – деревянная балка, фанера ламинированная и стальной ригель – из которых собираются панели. Сборка панелей производится непосредственно на стройплощадке, нужный размер и конфигурация создаются комбинированием основных элементов. Балочно-ригельная опалубка позволяет заливать квадратные колонны высотой до 15 м. Она удобна при возведении большого количества одинаковых колонн, поэтому ее часто используют при строительстве промышленных объектов с большими площадями и высокими перекрытиями.

Для перекрытий использовалась объемная опалубка. Это оптимальное решение для возведения высотных перекрытий. При заливке высот от 4,5 метров применение объемной опалубки экономически выгоднее в сравнении с телескопической стойкой. Все элементы объемной опалубки соединяются между собой клиновым узлом только под прямым углом, что обеспечивает высокую пространственную жесткость и устойчивость конструкции. Максимальная высота перекрытий может достигать 20 м.

Характеристика и преимущества балочно-ригельной опалубки и объемной опалубки >>

Объекты >> Производственно-складской комплекс. Возведение перекрытий

аренда объемной опалубки, аренда опалубки колонн, работа с опалубкой

Администрати... Коттедж. Стен... admin

Мы занимаемся арендой и продажей собственной объемной, телескопической, мелко- и крупнощитовой опалубки, а также комплектующих по всей России 8 800 234-35-40

Опалубка перекрытий на телескопических стойках: особенности и достоинства

В процессе возведения зданий для заливки фундамента, формирования стен, колонн, перекрытий и других конструктивных элементов используют различные виды опалубки. А популярное сегодня монолитное строительство вообще невозможно представить без использования вспомогательных конструкций такого типа. Для заливки перекрытия используют опалубку на телескопических стойках. 

Легкая и надежная опалубка перекрытий на телескопических стойках обеспечивает безопасность выполнения бетонных работ и их высокое качество. С ее помощью можно решать не только стандартные задачи, но и претворять в жизнь самые сложные и необычные проекты.

 Особенности конструкции опалубки перекрытий на телескопических стойках

Основные элементы опалубки – это телескопические стойки. Они состоят из двух алюминиевых или стальных труб разного диаметра. На них с шагом 10 см располагаются отверстия для регулировки высоты с помощью штырей из высокопрочной стали.

Стойки-домкраты могут быть окрашенными или оцинкованными, они бывают с закрытой резьбой или оцинкованным натяжителем. При весе всего около 20 кг каждая из них в стандартном исполнении выдерживает нагрузку более 3 тонн, а усиленные (с увеличенной толщиной стенок и диаметром) – до 4 тонн. Такие изделия служат временной опорой для листов опалубки перекрытий, расположенных горизонтально, во время заливки бетоном и в процессе его схватывания.

Устойчивость телескопических стоек и надежность всей конструкции обеспечивают такие элементы:

  • складывающиеся треноги – удерживают трубы в вертикальном положении; обеспечивают их устойчивость и высокую скорость монтажа;
  • универсальные вилки (унивилки) – платформы с вертикальными ребрами служат опорами для продольных балок и фиксируют их;
  • несущие продольные балки – представляют собой двутавры различной длины из алюминия или древесины и проклеенного бруса;
  • опалубочные щиты – из ламинированной фанеры или других водостойких материалов;
  • упоры и ограждения – для гарантии безопасности выполнения строительных работ.  

Благодаря удобному механизму регулировки опалубка такого типа позволяет создавать перекрытия толщиной до 400 мм на высоте в диапазоне 1,4 – 5,0 м.

Преимущества использования опалубки перекрытий на стойках-домкратах:

  • высокая пространственная жесткость;
  • прочность, устойчивость и долговечность;
  • отличное качество создаваемых перекрытий;
  • универсальность и безопасность использования;
  • простота и высокая скорость монтажа и демонтажа;
  • снижение расходов на производство бетонных работ.

И еще один «плюс»: такие трубчатые конструкции совсем необязательно покупать, их можно взять во временное пользование. Это не только удобно, но и выгодно, ведь аренда опалубки перекрытий позволит существенно снизить финансовые затраты на строительство.

Остались вопросы? Обатитесь в компанию «Гражданстрой» и вы сможете получить профессиональную консультацию и взять опалубку в аренду по очень демократичным расценкам! 

 

 

Хомуты для опалубки в Москве, хомуты для опалубки колонн цены на сайте

Технологии монолитного строительства позволили значительно разнообразить архитектуру зданий и сооружений. При этом основную роль в таком способе строительства играет опалубка. Она придает форму конструкциям здания и обеспечивает поддержку бетонной смеси до полного набора прочности.

Весь комплект опалубки состоит из нескольких элементов, которые обеспечивают пространственную жесткость и целостность будущей бетонной конструкции здания. Немаловажную роль в несущей способности опалубки играют хомуты.

Разновидности и конструкция хомутов

Наиболее часто применяются хомуты для опалубки колонн. Они состоят из четырех деталей, которые образуют вокруг щитов замкнутую конструкцию. Элементы соединяются между собой клиньями. Прорези, которые имеются в элементах, позволяют применять хомуты для колонн различных размеров.

Специальные литые хомуты для опалубки используются для бетонирования перекрытия. Они обеспечивают крепление щитов к металлическим телескопическим стойкам. Цинковое покрытие и жесткая конструкция позволяет использовать их многократно и без поломок. По своей конструкции делятся на поворотные и неповоротные с различными видами болтов. Поворотные хомуты для опалубки обеспечивают крепление элементов в различных плоскостях.

Хомуты для бетонирования торца стен и балок имеют раздвижную конструкцию, которая позволяет использовать их для крепления опалубки разных размеров. Выполнены из низко углеродистой стали и имеют прочные болты.

Отдельную особую разновидность представляет собой хомут для лесов, которых играет основную роль в обеспечении безопасности при выполнении строительных работ на высоте. Такие крепежные элементы имеют оцинкованную поверхность и литую конструкцию, которая обеспечивает им высокую прочность и надежность.

Из всей линейки таких устройств наибольшим спросом пользуется хомут для лесов шарнирный, который представляет собой универсальный элемент для крепления стоек и ригелей инвентарных лесов в различных плоскостях.

В некоторых случаях применяют хомут для лесов поворотный, который позволяет крепить конструкции под любым углом. Учитывая особые требования к таким крепежным элементам, изготавливают их методом штампования, литья или ковки с применением горячего цинкования поверхности.

Так как хомуты для лесов и опалубки должны выдерживать значительные нагрузки, то приобретать их надо только у продавцов, которые обеспечивают поставки от известных производителей.

Способ строительства многоэтажных зданий из объемных блоков

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу строительства зданий из объемных блоков.

Известны способы строительства многоэтажных зданий из объемных блоков (авторские свидетельства СССР №№ 987066, 1214877, 1414760, 1454921, 1620570, патенты РФ №№ 2000398, 2010094, 2035556, 2037608, 2037617, 2041330, 2083772, 2116417, 2156341, 2220263, 2253721, 2268967, 2273701, 2285094, 2363820, 2424402, 2460853, 2479697, 2524731, 2543396; патент Великобритании №1194372; патенты Германии №№ 2400928, 2601850, 4332793; патенты Японии №№ 52-14525, 6042054, 63-51227, 9291604; патент Китая №104060695; патенты США №№ 2154142, 3751864, 4759158, 5575120; патент ЕР №2780516; патент Канады №2856294; патенты Франции №№ 1513929, 2052799, 2763613 и другие).

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является «Способ строительства многоэтажных зданий из объемных блоков» (патент РФ 2037608, Е04В 1/348, Е04В 1/35, 19.06.1995), который и выбран в качестве прототипа.

Известный способ возведения зданий включает установку объемных блоков, установленных в проектное положение в пределах этажа или захватки, затем на них укладывают общую для данного этажа арматуру и устанавливают единое для всех блоков этажа монолитное железобетонное перекрытие, на которое устанавливают следующий ряд блоков, жесткое объединение всех объемных блоков в пределах этажа в единое целое и создание сейсмических поясов здания в пределах каждого этажа. На наружной поверхности перекрытий блоков вдоль ребер по границе с примыкающими стенками блоков могут быть выполнены гнезда, которые заполняют бетоном при устройстве монолитного перекрытия с образованием шпонок.

Недостатком известного способа является низкая оперативность и точность монтажа здания, обусловленная применением железобетонных конструкций, которые имеют большие погрешности при изготовлении и монтаже, необходимостью устройства монолитного железобетонного перекрытия на каждом этаже, что, в свою очередь, значительно увеличивает трудоемкость монтажа и стоимость возведения здания в целом. Кроме этого, снижается сейсмическая устойчивость и трещиностойкость каркаса и самих блоков, особенно при наращивании этажей. Монтаж блоков по высоте возможен только совместно с монтажом их по длине здания, так как устойчивость блока последующего ряда не может быть обеспечена без устройства монолитного пояса в нижележащем ряду блоков, а также особенность получаемого каркаса не позволяет осуществить монтаж большепролетного многоэтажного здания со свободными планировками.

Технической задачей изобретения является снижение себестоимости строительства многоэтажных зданий из объемных блоков и расширение архитектурно-планировочных возможностей путем снижения трудоемкости строительства здания, а также повышение его сейсмической устойчивости.

Поставленная задача решается тем, что способ строительства многоэтажных зданий из объемных блоков включает поэтажную установку объемных блоков в проектное положение, снабженных полом, потолком, ограждающими панелями, одноуровневыми или двухуровневыми несущими колоннами, несущими стенами, последние устанавливают в заводских условиях для обеспечения большей жесткости каркаса здания, при этом последующие блоки монтируют через одноуровневые или двухуровневые несущие колонны разного диаметра в зависимости от уровня этажа, при этом одноуровневые и двухуровневые несущие колонны выполнены в виде труб, заполненных бетоном, с жестко приваренными планками, расположенными с обоих концов трубы, на которых выполнены ребра жесткости для обеспечения жесткости узла, а на планках выполнены болтовые отверстия, в местах сопряжения с несущими колоннами, заполненных бетоном, на полу и на потолке объемных блоков устанавливают направляющие штыри, расположенные в соответствии с болтовыми отверстиями на планках колонн, которые затем после установки колонн соединяют с помощью гаек, при этом нижний пояс объемных блоков и каркас несущих стен выполняют структурным из металлических конструкций, в которых размещают и натягивают металлические канаты для обеспечения большей жесткости конструкции здания, на торцах объемных блоков устанавливают крепления в виде шип-гнездо для предварительного крепления ограждающих панелей и стеклопакетов, в несущие стены, ограждающие панели и в несущие колонны устанавливают магниты для ускорения предварительного наведения конструкций, для монтажа блоков применяют жесткую траверсу, телескопический подъемник, ограждающие панели, стеклопакеты, несущие колонны здания монтируют самоподъемными миникранами, монтаж объемных блоков в автоматизированном режиме осуществляют при помощи автоматизированного мачтового подъемника-манипулятора, для монтажа объемных блоков в роботизированном режиме применяют стреловой подъемник-манипулятор и транс-робот с использованием приемников GPS, ГЛОНАСС, или иных датчиков и меток для координации монтируемых элементов в пространстве, монтаж многоэтажного здания осуществляют на заранее подготовленный фундамент.

Способ строительства многоэтажных зданий из объемных блоков поясняется чертежами: на Фиг. 1 представлен общий вид объемного строительного блока для строительства зданий; на Фиг. 2 представлен общий вид объемного строительного блока с ограждающими панелями и стеклопакетами; на Фиг. 3 представлены варианты монтажа блока с созданием балконных ограждений, лоджий, одно- и двухуровневых помещений, свободных пространств; на Фиг. 4 представлен монтаж объемных строительных блоков и вспомогательных работ с использованием телескопических подъемников и самоподъемных миникранов; на Фиг. 5 представлен монтаж объемных строительных модулей и процесс вспомогательных работ с использованием автоматизированного мачтового подъемника-манипулятора; на Фиг. 6 представлен монтаж объемных строительных блоков и процесс вспомогательных работ с использованием роботизированного высотного стрелового подъемника-манипулятора и транс-робота.

Объемные строительные блоки 1 снабжают полом 2, потолком 6, ограждающими панелями 15, несущими стенами 10, которые устанавливают в заводских условиях. Для большей жесткости и устойчивости каркаса здания последующие блоки монтируют через одноуровневые 3 или двухуровневые 4 несущие колонны, которые устанавливают разного диаметра в зависимости от высотности здания и уровня этажа. Несущие колонны 3 и 4 выполнены в виде труб, заполненных бетоном в заводских условиях, образуя так называемый трубобетон. На обоих концах труб несущих колонн 3 и 4 жестко приварены планки 7, расположенные с обоих концов. На планках 7 несущих колонн 3 и 4 формируют ребра жесткости 13. Кроме этого, на планках 7 выполнены болтовые отверстия 12. В местах сопряжения, расположенных на полу 2 и на потолке 6 и заполненных бетоном, объемных блоков 1 устанавливают направляющие штыри 5 для их соединения с несущими колоннами 3 или 4 с помощью гаек 8, при этом нижний пояс 9 объемных блоков 1 и каркас несущих стен 10 выполняют структурными из металлических конструкций, в которых размещают и натягивают металлические канаты 11 для обеспечения большей жесткости и сейсмоустойчивости здания. На торцах объемных блоков 1 устанавливают крепления 14 в виде шип-гнездо для монтажа ограждающих панелей 15 и стеклопакетов 16, во все монтируемые элементы устанавливают магниты 17 для ускорения предварительного наведения конструкций в проектное положение. Часть объемных строительных блоков 1 может быть снабжена балконными ограждениями 28 в зависимости от архитектурно-планировочного решения. Для монтажа объемных блоков 1 при возведении здания 25 применяют жесткую траверсу 18, телескопический подъемник 19, а для монтажа в роботизированном режиме транс-робот 20 с использованием приемников GPS, ГЛОНАСС, датчиков, меток или оптического «технического зрения» 21 для координации монтируемых элементов в пространстве. Вспомогательные и ограждающие элементы здания монтируют самоподъемными миникранами 22, монтаж объемных блоков в автоматизированном режиме осуществляют при помощи автоматизированного мачтового подъемника-манипулятора 23. Для монтажа объемных блоков 1 в роботизированном режиме применяют стреловой подъемник-манипулятор 24 и транс-робот 20 с использованием приемников GPS, ГЛОНАСС, или иных датчиков и меток для координации монтируемых элементов в пространстве. Монтаж многоэтажного здания 25 осуществляют на заранее подготовленный фундамент 26.

Строительство многоэтажных зданий 25 из объемных блоков 1 осуществляют на заранее подготовленный фундамент 26 следующим образом.

Объемные блоки 1 повышенной заводской готовности снабжают инженерными сетями и финишной отделкой, блоки соединяют между собой по горизонтали, так же, как и инженерные сети, а несущие стены 10 снабжают инженерными сетями и финишной отделкой, которые соединяют по вертикали, так же, как и инженерные сети, и размещают в центре здания, в качестве ядра жесткости здания, а также для размещения лестниц и лифтов, при этом отсутствует необходимость производства крупных строительных работ на строительной площадке и, соответственно, объем материала, используемый для строительства здания, может быть уменьшен. Кроме того, исключены наиболее трудоемкие и долгие и «мокрые» процессы, такие как бетонные и сварочные работы.

Строительные объемные блоки 1 поставляют на площадку в разобранном виде: пол 2 и потолок 6, несущие стены 10, которые снабжают инженерными сетями и финишной отделкой в заводских условиях, несущие колонны одноуровневые 3 или двухуровневые 4, в зависимости от архитектурно-планировочного решения, ограждающие панели 15 и стеклопакеты 16. Таким образом, в разобранном виде возможна перевозка на одном трейлере за рейс двух таких комплектов объемных блоков 1.

Объемные блоки 1 снабжают ограждающими панелями 15 и несущими стенами 10, которые устанавливают в заводских условиях в каждый блок, для большей жесткости и устойчивости каркаса многоэтажного здания, последующие объемные блоки 1 устанавливают через одноуровневые 3 или двухуровневые несущие колонны 4, которые устанавливают разного диаметра в зависимости от высотности здания и уровня этажа. Несущие колонны выполняют диаметром, обеспечивающим необходимую несущую способность здания в зависимости от планируемой этажности здания. При увеличении этажности соответственно увеличивают диаметр колонны, а при использовании колонн на верхних этажах уменьшают их диаметр. Для опирания двух смежных объемных блоков 1 используют одну колонну 3 или 4, что снижает количество используемых колонн и экономит материалы. Использование удлиненных двухуровневых несущих колонн 4 позволяет возводить двухуровневые апартаменты за счет исключения промежуточных строительных модулей пола и потолка. Следовательно, возможно увеличение горизонтальных и вертикальных пространств многоэтажных зданий 25, пригодных к эксплуатации, а также увеличивается площадь свободного пространства, необходимого для размещения мебели, оборудования и людей.

Нижний пояс 9 объемных блоков 1 и каркас несущих стен 10 выполняют структурным из металлических конструкций, в которых размещают и натягивают металлические канаты 11, что обеспечивает большую жесткость конструкции здания и повышает сейсмическую устойчивость. Для обеспечения жесткости конструкции здания из строительных объемных блоков 1 в центре здания устанавливают строительные несущие стены 10, которые снабжают инженерными сетями и финишной отделкой, соединяют по вертикали, так же, как и инженерные сети, и размещают в центре здания, в качестве ядра жесткости здания, а также для размещения лестниц и лифтов, в центре многоэтажного здания объемный блок 1 опирают на несущие стеновые модули 10, по периметру здания на несущие колонны 3 или 4. По аналогии монтируют все последующие этажи.

Объемные блоки 1 вышележащих этажей устанавливают на несущие колонны 3 или 4 нижележащих блоков. Ребра жесткости 13, жестко приваренные к планкам 7 несущих колонн 3 и 4, обеспечивают повышенную несущую способность и жесткость узлов и здания в вертикальном и горизонтальном направлении, совместно с несущими стенами 10. Кроме того, поскольку колонны 3 и 4 крепят к объемным блокам 1 не напрямую, а через металлические планки 7, с выполненными на них болтовыми отверстиями 12, с помощью направляющих штырей 5 и гаек 8, достигается высокая точность соединений и оперативность монтажа, обеспечивая тем самым максимальной прочности соединения между элементами здания.

На торцах объемных блоков 1 устанавливают крепления 14 в виде шип-гнездо для оперативного монтажа ограждающих панелей 15 и стеклопакетов 16. Во все монтируемые элементы, а именно объемные блоки 1, несущие колонны 3 и 4, ограждающие панели 15, стеклопакеты 16, несущие стены 10, а также в места их крепления устанавливают магниты 17 для ускорения предварительного наведения монтируемых конструкций в проектное положение. Установленные магниты 17 необходимы для оперативного наведения объемного блока 1 на несущие стены 10, объемного блока 1 на колонны 3 и 4, ограждающих панелей 15 и стеклопакетов 16 на крепления 14 на торцах объемных блоков 1. Такое исполнение позволяет использовать способ самофиксации объемных блоков 1 и монтируемых элементов 3, 4, 15, 16, 10 для закрепления их в проектном положении, особенно в закрытых помещениях, трудно просматриваемых монтажником или крановщиком. Взаимодействие в процессе монтажа направляющих штырей 5 и магнитов 17 образует надежное предварительное соединение, после чего закрепляют гайками 8 и освобождения захватов жесткой траверсы 18.

Для повышения несущей способности и унификации при повышении этажности многоэтажного здания 25 несущие колонны 3 и 4 выполняют из трубы, заполненной бетоном в заводских условиях, образуя так называемый трубобетон, на планках 7 и на несущих колоннах 3 и 4 формируют ребра жесткости 13, что обеспечивает жесткость узла.

Для монтажа объемных блоков 1 многоэтажного здания 25 применяют жесткую траверсу 18, вспомогательные монтируемые элементы здания устанавливают самоподъемными миникранами 22, которые крепят к колоннам 3, 4.

Для обеспечения всепогодности монтажа объемных блоков 1 применяют жесткую траверсу 18, прикрепленную к телескопическому подъемнику 19, автоматизированному мачтовому подъемнику-манипулятор 23, а для монтажа объемных блоков 1 в роботизированном режиме используют высотный стреловой подъемник-манипулятор 24, транс-робот 20 с использованием приемников GPS, ГЛОНАСС, оптического «технического зрения» или иных датчиков 21, которые встраивают в монтируемые элементы многоэтажного здания 25 или размещают на строительной площадке для координации монтируемых элементов 1, 3, 4, 15, 16, 10 в пространстве строительной площадки.

Автоматизированным мачтовым подъемником-манипулятором 23 управляют с вынесенного рабочего места оператора, а роботизированным высотным стреловым подъемником-манипулятором 24 и транс-роботом 20 с помощью специальной компьютерной программы ЭВМ, которая координирует перемещение блока по горизонтали и вертикали, монтаж элементов. Жесткую траверсу 18 и монтируемые элементы 1, 3, 4, 15, 16, 10 привязывают к координатной сетке в пространстве строительной площадки и многоэтажного здания 25. Для обеспечения точности установленных объемных блоков в них встраивают приемники GPS, ГЛОНАСС или иные датчики 21, которые также устанавливают во все края конструктивных элементов здания 25 и монтируемых элементов 1, 3, 4, 15, 16, 10, фундамента 26. Каждый датчик имеет привязку к системе координат. Смонтированный элемент соответствует точному положению объемного блока 1 или конструкции в смонтированном здании.

С помощью специальной компьютерной программы производят оцифровку размещения объемных модулей 1 стандартных размеров на уровне каждого этажа с привязкой положения каждого объемного модуля 1 и монтируемых элементов 3, 4, 15, 16, 10 по трем координатам х, у, z и трем углам α, β, γ к проекту многоэтажного здания и точкам на строительной площадке. При этом до начала работ каждое здание 25 с помощью компьютерной модели оцифровывается и привязывается каждой конструкцией и углом к местности строительной площадки. Исходной информацией для роботизированного высотного стрелового подъемника-манипулятора 24 и транс-робота 20 является файл с данными, содержащими информацию о координатной привязке объемных блоков 1 и элементов 3, 4, 15, 16, 10 в системе координат, полученными на этапе проектирования и введенными в программу ЭВМ для управления роботами 20, 24. Таким образом, монитор компьютера моментально отражает точность установки смонтированных элементов 3, 4, 15, 16, 10 и объемных блоков 1. Монтаж многоэтажного здания 25 осуществляют на заранее подготовленный фундамент 26, границы которого также привязывают к системе координат.

Автоматизированный мачтовый подъемник-манипулятор 23 и роботизированный высотный стреловой подъемник-манипулятор 24 представляют собой монтажную машину, конструктивно выполненную, например, на базе башенного передвижного крана или приставного подъемника с несколькими жесткими траверсами 18, которые представляют собой грузовые самоходные тележки с телескопическим захватом. Монтируемые элементы 1, 3, 4, 10, 15 или 16 захватывают жесткой траверсой 18 с приобъектного склада или с трейлера 27, расположенных в зоне действия монтажных машин. С помощью нескольких перемещающихся жестких траверс 18 производят непрерывный подъем монтируемых элементов на монтажный горизонт многоэтажного здания и установку в проектное положение с помощью жесткой траверсы 18. В результате непрерывной подачи модулей и монтируемых элементов в зону монтажа процесс из цикличного превращается в конвейерный, наличие нескольких перемещающихся жестких траверс 18 обеспечивает повышение производительности, сокращая продолжительность работ в два и более раза.

Такое техническое решение обеспечивает опускание одной жесткой траверсы 18 в зону складирования, ориентирование, жесткий захват монтируемого модуля 1, последующий подъем в зону монтажа. При этом вторая жесткая траверса 18 после окончания монтажного цикла разворачивается и опускается за очередным модулем.

Кроме того, поскольку элементы выступающего объемного блока 1 могут быть расположены снаружи трейлера и даже при содержании всех инженерных сетей имеют небольшую толщину, то одновременно возможна перевозка на трейлере двух полных комплектов объемных блоков 1, что снижает транспортные издержки.

Таким образом, заявляемый способ по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение оперативности монтажа и минимизирует продолжительность строительных процессов. Это достигается использованием высокоэффективных средств механизации, полносборностью и унификацией монтируемых элементов, эффективных средств наведения и крепления элементов, использованием дополнительных средств для обеспечения точности монтажа и компьютерных программ, управляющих роботизированными монтажными роботами.

Способ строительства многоэтажных зданий из объемных блоков, включающий поэтажную установку объемных блоков в проектное положение, снабженных полом, потолком, ограждающими панелями, одноуровневыми или двухуровневыми несущими колоннами, несущими стенами, последние устанавливают в заводских условиях для обеспечения большей жесткости каркаса здания, при этом последующие блоки монтируют через одноуровневые или двухуровневые несущие колонны разного диаметра в зависимости от уровня этажа, при этом одноуровневые и двухуровневые несущие колонны выполнены в виде труб, заполненных бетоном, с жестко приваренными планками, расположенными с обоих концов трубы, на которых выполнены ребра жесткости для обеспечения жесткости узла, а на планках выполнены болтовые отверстия, в местах сопряжения с несущими колоннами, заполненных бетоном, на полу и на потолке объемных блоков устанавливают направляющие штыри, расположенные в соответствии с болтовыми отверстиями на планках колонн, которые затем после установки колонн соединяют с помощью гаек, при этом нижний пояс объемных блоков и каркас несущих стен выполняют структурными из металлических конструкций, в которых размещают и натягивают металлические канаты для обеспечения большей жесткости конструкции здания, на торцах объемных блоков устанавливают крепления в виде шип-гнездо для предварительного крепления ограждающих панелей и стеклопакетов, в несущие стены, ограждающие панели и в несущие колонны устанавливают магниты для ускорения предварительного наведения конструкций, для монтажа блоков применяют жесткую траверсу, телескопический подъемник, ограждающие панели, стеклопакеты, несущие колонны здания монтируют самоподъемными миникранами, монтаж объемных блоков в автоматизированном режиме осуществляют при помощи автоматизированного мачтового подъемника-манипулятора, для монтажа объемных блоков в роботизированном режиме применяют стреловой подъемник-манипулятор и транс-робот с использованием приемников GPS, ГЛОНАСС, или иных датчиков и меток для координации монтируемых элементов в пространстве, монтаж многоэтажного здания осуществляют на заранее подготовленный фундамент.





Руководство по выбору подъемных колонн

| Инженерное дело360

Подъемные колонны, также известные как телескопические подъемные устройства, состоят из линейных приводов, снабженных направляющими для обеспечения стабильного вертикального перемещения. Блок двигателя, скрытый внутри колонны, управляет устройствами. Подъемные колонны объединяют системы линейного привода и направляющих для обеспечения повышенной механической устойчивости в частично и полностью выдвинутом положении.

Колонны обеспечивают гибкую регулировку высоты и идеально подходят для условий, требующих устойчивости и моторизованного движения.Другая функция - это возможность комбинировать несколько подъемных компонентов для обеспечения синхронной работы. Превосходный изгибающий момент, дополнительная жесткость на кручение, высокоточное управление линейными направляющими, практически бесшумная работа и расширенные возможности регулировки высоты - вот некоторые из ключевых характеристик современных подъемных колонн.

Высокопрочная алюминиевая конструкция поддерживает большую нагрузочную способность без изгиба, что делает устройства идеальными для тяжелых условий эксплуатации.Более легкие металлы и соединения облегчают транспортировку и перемещение. Благодаря повышенной мобильности многих подъемных колонн значительно снижаются затраты на перемещение и опасения по поводу травм рабочих.

Типы

Подъемные колонны бывают разных размеров и форм. Стандартные исполнения включают:

  • Прямоугольный

  • Круглый
  • Квадрат
  • Стандартный токарный
  • Перевернутая
  • Ножки из двух частей
  • Ножки из трех частей
  • Multilift (для подъема предметов, требующих более одной колонны)
  • Телескопический

Характеристики

Характеристики подъемных колонн включают:

  • Опция встроенного концевого выключателя
  • Управление синхронным приводом
  • Плавная регулировка высоты
  • Возможность ручного управления
  • Несколько монтажных пазов
  • Дополнительные слоты для крепления (для усиления, экранирования и т. Д.)
  • Подключи и работай
  • Пазы для бокового крепления
  • Пазы для крепления боковых стенок (для добавления панелей, кабельных каналов и т. Д.)
  • Корпус из анодированного алюминия
  • Телескопическая конструкция
  • Программируемый диапазон хода
  • Остановка безопасности
  • Гибкий корпус
  • Датчики Холла
  • Встраиваемые двигатели
  • Толкающая или тянущая нагрузка

Выбор

Промышленные подъемные колонны подходят для работы с тяжелыми грузами.Стандарты соблюдения техники безопасности различаются и должны соответствовать руководящим принципам, которым следует организация и утвержденным местными и федеральными властями. В Соединенных Штатах Управление по охране труда и технике безопасности (OSHA) является государственным учреждением, созданным для защиты прав сотрудников на безопасность.

Дополнительные параметры, которые следует учитывать при выборе подъемных колонн, включают соотношение высоты / хода и длины, установочные размеры, силу сжатия, максимальную высоту подъема и требования к напряжению.Синхронизация нескольких столбцов в параллельной системе достигается за счет интеграции блока управления. Видимость устройства также важна.

Приложения

  • Медицинский
  • Эргономичный
  • Промышленное
  • Офисная мебель
  • Стулья лечебные
  • Рабочие места
  • Кухни
  • Стенды выставочные
  • Тележки передвижные
  • Счетчики
  • ПК-терминалы
  • Рабочие площадки
  • Тренажеры
  • Инвалидные коляски
  • Стоматологические кресла
  • Кресла для макияжа
  • Рентгеновские аппараты
  • Операционные столы
  • Кровать и подъемники для пациентов
  • Автоматизация производства

Список литературы

Изображение предоставлено:

SKF / Северная Америка


Телескопическая стойка для тяжелых условий эксплуатации | Serapid

Телескопическая подъемная колонна, разработанная SERAPID, отвечает требованиям растущего рынка компактных подъемников.Эта чисто механическая приводная система основана на нашей технологии жестких цепей и проста в установке даже в сложных условиях, может быть настроена для выполнения определенных функций и требует минимального места для установки. Система состоит из привода LinkLift, который стабилизирует удлиненную подъемную цепь и груз. Он образует блок, специально разработанный для применений, в которых нельзя направлять нагрузки.

Для установки не требуются земляные работы или проходка туннелей, поскольку выдвижная подъемная цепь хранится в компактном магазине на уровне земли.В процессе работы приложенные усилия транспортировки передаются на фундаментную плиту, что обеспечивает превосходную устойчивость.

Они уже используются на промышленных сборочных линиях (авиационных, автомобильных, ядерных, тепловых и т. Д.) И представляют собой настоящую альтернативу гидравлическим решениям; снижение воздействия на окружающую среду, повышение надежности оборудования и устранение большей части затрат на техническое обслуживание.

Телескопическая подъемная колонна доступна в различных размерах и вариантах для всех отраслей промышленности, в зависимости от потребностей клиента.Для более крупных установок блоки можно сгруппировать, а работу легко синхронизировать с помощью преобразователей частоты.

Используйте технологию LinkLift - чисто механический привод для подъема тяжелых грузов, основанный на нашей технологии жестких цепей.

Технические характеристики:
Нагрузка: до 30 кН
Ход: до 4 м
Максимальная скорость подъема: 150 мм / с
Точность позиционирования: ± 1 мм
Применение: внутри и снаружи

Стандартное исполнение, возможны специальные версии.

Преимущества:
Высокие циклы нагрузки, высокая скорость
Простая установка
Минимальная занимаемая площадь
Прочный и надежный
Низкие эксплуатационные расходы
Точное, повторяемое позиционирование с нагрузкой и без нагрузки
Тихо и чисто

NSK разрабатывает складную рулевую колонку с отламывающимся пластмассовым штифтом | Новости | Компания

Компания NSK Ltd. (NSK; штаб-квартира: Токио, Япония; президент и главный исполнительный директор: Тошихиро Учияма) разработала наклонно-телескопическую рулевую колонку * 1 с повышенной безопасностью при столкновении.Новый агрегат легче и имеет более высокую колебательную жесткость * 2 . Теперь продукт доступен покупателям по всему миру.

  1. Регулируемая телескопическая рулевая колонка позволяет водителю регулировать положение рулевого колеса вверх и вниз (наклон), вперед и назад (телескоп).
  2. Более высокая вибрационная жесткость полезна, потому что, как правило, меньшее количество вибраций (от колес и т. Д.) Будет проходить через рулевую колонку к рулевому колесу, что способствует повышению комфорта и устойчивости рулевого управления.
Рулевая колонка складная с отломом пластмассового пальца

Рулевая колонка является основным компонентом управления автомобилем. В случае столкновения колонка складывается сама в себя, чтобы поглотить удар тела водителя о рулевое колесо, что потенциально может спасти жизнь водителя.

Отраслевые регулирующие органы и потребители в одинаковой мере возлагают все большие надежды на безопасность, комфорт и воздействие на окружающую среду транспортных средств. Соответственно, компания NSK разработала свою новую наклоняемую и телескопическую рулевую колонку с улучшениями в каждой из этих ключевых областей.

1. Повышенная безопасность: новая конструкция отрыва снижает разброс силы отрыва на 25%

Уменьшение отклонения силы отрыва за счет перемещения отрывной конструкции от кронштейна крепления агрегата к внешней трубе вала колонны. В результате функция защиты от ударов в колонне срабатывает более надежно в случае столкновения, повышая безопасность водителя.

2.Экологичность: на 15% (560 грамм) легче, чем у обычного продукта

Уменьшено количество компонентов и упрощена форма конструкции за счет перемещения отрывной конструкции к внешней трубе вала колонны. Меньший вес способствует повышению топливной экономичности.

3. Повышенный комфорт рулевого управления: более высокая виброизоляция на 11% (7 Гц)

Оптимизирована конструкция наклонного кронштейна, чтобы помочь достичь более высокой виброустойчивости устройства.Это увеличивает стабильность рулевого управления, и водитель, как правило, будет меньше ощущать вибрации от колес транспортного средства и т. Д., Тем самым повышая комфорт рулевого управления.

Складная рулевая колонка NSK с отламывающимся пластмассовым штифтом способствует повышению безопасности и комфорта автомобиля, а также является экологически чистой.

(PDF) Телескопические колонны как новая система изоляции основания для контроля вибрации высотных зданий

866 Махмуд Хоссейни и Эхсан Норозинеджад Фарсанги

Struct., 28 (7), 1038-1048.

Караберк, Т. (2001), «Системы контроля вибрации и приложения с высокими резиновыми подшипниками», неопубликованная кандидатская диссертация.

Диссертация, Университет Сакарья, Сакарья.

Kasai, K., Fu, Y. и Watanabe, A. (1998), «Пассивные системы управления для уменьшения сейсмического ущерба», J. Struct.

англ., 124 (5), 501-512.

Келли, Дж. М., Лейтманн, Г. и Солдатос, А. Г. (1987), «Надежное управление изолированными от основания структурами при землетрясении

при возбуждении», J.Оптимиз. Теория App., 53 (2), 159-180.

Конара, Т. и Гош, А. (2010), «Пассивное управление сейсмически возбужденными структурами с помощью столба жидкости

, поглотитель вибрации», Struct. Англ. Мех., 36 (5), 561-573.

Лю К., Чен Л.Х. и Цай, Г. (2011), «Активное управление нелинейной и гистерезисной конструкцией здания с выдержкой времени

», Структур. Англ. Мех., 40 (3), 431-451.

Матта, Э. (2011), «Характеристики настроенных демпферов массы против землетрясений в ближней зоне», Struct.Англ. Мех.,

39 (5), 621-642.

Наим Ф. и Келли Дж. М. (1999), «Проектирование сейсмически изолированных структур: от теории к практике», Нью-Йорк:

John Wiley and Sons.

Нагараджая, С., Райли, М.А. и Рейнхорн, А. (1993), «Управление скользящим изолированным мостом с абсолютной обратной связью по ускорению

», J. Eng. Мех., 119 (11), 2317-2332.

Нанда, Н. и Нат, Ю. (2012), «Активный контроль отслоившихся композитных оболочек с помощью пьезоэлектрического датчика /

патчей исполнительного механизма», Struct.Англ. Мех., 42 (2), 211-228.

Noroozinejad, E. и Adnan, E. (2012), «Оценка сейсмических характеристик различных систем пассивного демпфирования в

высотных и средних зданиях с гибридной структурной системой», GUJ Sci., 25 (3), 721- 735.

Patel, C.C. и Джангид, Р. (2011), «Динамический отклик смежных конструкций, соединенных фрикционным демпфером»,

Earthq. Struct., 2 (2), 149-169.

Pong, W.S., Tsai, C.S., Lee, G.C. (1994), «Сейсмические исследования каркасов зданий с добавлением энергопоглощающих устройств

», Отчет №NCEER 94-0016, Национальный центр инженерных исследований землетрясений, Университет

Нью-Йорк в Буффало, Буффало, штат Нью-Йорк.

Рейнхорн, А.М., Сунг, Т.Т. и Вен, С.Ю. (1987), «Базовые изолированные структуры с активным контролем», Proc ASME

PVP conf. Сан-Диего, ПВП-127, 413-420.

SAP 2000 User Manual (2010), Компьютер и конструкции, CSI, Беркли, США.

Сакамото, М. и Кобори, Т. (1996), «Применение обзоров контроля структурной реакции из прошлого и

проблем

на будущее», Труды 2-го Международного семинара по структурному контролю, Гонконг.

Schmitendorf, W.E., Jabbari, F. и Yang, J.N. (1994), «Надежные методы управления зданиями при землетрясении

», Earthq. Англ. Struct. Д., 23 (5), 539-552.

Шейх, М.Н., Сюн, Дж. И Ли, В.Х. (2012), «Снижение сейсмических ударов мостов с изоляцией от основания RC

с помощью глушителя MR», Структур. Англ. Мех., 41 (6), 791-803.

Шен, К.Л. и Сунг, Т.Т. (1995), «Моделирование вязкоупругих демпферов для структурных приложений», J.Англ.

мех., 121 (6), 694-700.

Сильвестри, С., Гаспарини, Дж. И Тромбетти, Т. (2011), «Сейсмическое проектирование сборного железобетонного конструктивного элемента. конструкция с

вязкостными амортизаторами

», Earthq. Struct., 2 (3), 297-321.

Сингх М.П. и Морески, Л.М. (2000), «Оптимальное сейсмическое проектирование строительных конструкций с демпферами трения»,

Труды американо-китайского симпозиума тысячелетия по сейсмической инженерии, Пекин, Китай.

Сунг, Т.Т. и Даргуш, Г.F. (1997), «Пассивные системы рассеивания энергии в строительстве», Чичестер:

John Wiley & Sons.

Такеваки, И. и Цудзимото, Х. (2011), «Масштабирование расчетных колебаний грунта при землетрясении для высотных зданий на основе

сноса и требований к входной энергии», Earthq. Struct., 2 (2), 171-187.

Такеваки, И. (2006), «Методы критического возбуждения в сейсмической инженерии», Elsevier.

Торунбалчи, Н. и Озпаланлар, Г. (2008), «Анализ реакции на землетрясение в среднеэтажных зданиях, изолированных с помощью

различных методов сейсмической изоляции», 14-я Всемирная конференция по сейсмической инженерии, Пекин, Китай.

Whittaker, A., Bertero, V., Alonso, J. и Thompson, C. (1989), «Симулятор землетрясения, испытание стального листа

с добавленными элементами демпфирования и жесткости», Отчет № UCB / EERC-89 / 02, Центр инженерных исследований землетрясений

, Калифорнийский университет, Беркли.

Ян, Дж. Н., Ву, Дж. К., Рейнхорн, А. М. и Райли, М. (1996), «Управление раздвижными изолированными зданиями с помощью раздвижных -

Патент США

на защиту конструкции для ремня безопасности, проложенного вдоль телескопической рулевой колонки. Патент (Патент № 5,003,129, выданный 26 марта 1991 г.)

Уровень техники

1.Область изобретения

Настоящее изобретение относится к конструкции для защиты привязных ремней, которая оптимально адаптирована для использования с телескопической рулевой колонкой, способной регулировать высоту рулевого колеса для получения оптимального положения при вождении.

2. Описание предварительного раскрытия информации

Недавно были предложены и разработаны различные защитные конструкции для ремня безопасности, расположенного вдоль телескопической рулевой колонки, такие ремни обычно содержат множество подводящих проводов, таких как провода звукового сигнала и переключателя, провода, используемые для системы подушек безопасности и т.п. .Как общеизвестно, такие конструкции для защиты привязных ремней спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать защиту привязных ремней и поглощать расширение / сжатие привязных ремней, возникающее при телескопическом движении рулевой колонки, и в дополнение к организации сложной проводки вдоль рулевая колонка.

Одна такая обычная защитная конструкция для привязи, расположенной на внешней периферии телескопической рулевой колонки, была раскрыта во второй публикации японской полезной модели (Jikko Showa) NO.63-32527. Такая обычная конструкция защиты ремня безопасности для телескопической рулевой колонки включает в себя кожух ремня безопасности, предусмотренный под узлом комбинированного переключателя, прикрепленным к рулевой колонке, для рабочего размещения промежуточной спирально расположенной секции ремня безопасности рулевого управления таким образом, чтобы увеличивать или уменьшать диаметр винтовая секция жгута в соответствии с телескопическим движением рулевой колонки. Корпус ремня безопасности включает в себя перегородку для образования спирального прохода для винтовой секции ремня безопасности в сочетании с внутренней стенкой корпуса.Перегородка также предусмотрена для регулируемого направления спиральной секции ремня безопасности в корпусе ремня безопасности. В традиционной конструкции для защиты привязной привязи, как описано ранее, поскольку по меньшей мере одна повернутая промежуточная спиральная секция привязной привязи, имеющая относительно большой диаметр (и, следовательно, относительно большую жесткость), расположена по спирали в корпусе привязной привязи через перегородку, внешняя периферийная поверхность ремня безопасности Спиральная секция ремня контактирует с внутренней периферийной поверхностью корпуса ремня безопасности и перегородкой с относительно большой контактной поверхностью.В таком спирально скомпонованном состоянии промежуточной секции привязных ремней рулевого управления на участке привязных ремней постоянно возникает относительно большое скручивающее напряжение, и во время телескопического движения рулевой колонки происходит истирание на контактной поверхности. Кроме того, гибкость спиральной секции ремня безопасности снижается из-за ее относительно высокой жесткости. Следовательно, срок службы винтовой секции жгута может сократиться.

Кроме того, обычная конструкция для защиты ремней рулевого управления обеспечивает относительно большую толщину в области колен водителя из-за своей спиральной конструкции.То есть требуется относительно большая толщина защитной конструкции для винтовой установки секции привязи. В результате пространство для коленей водителя сокращается.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, ввиду вышеупомянутых недостатков целью настоящего изобретения является создание защитной конструкции для привязи, расположенной на телескопической рулевой колонке, которая может уменьшить нежелательное напряжение, возникающее на ремне рулевого управления во время телескопического движения рулевой колонки. .

Другой задачей изобретения является создание конструкции для защиты ремня безопасности телескопической рулевой колонки, обеспечивающей плавное телескопическое движение рулевой колонки и высокую чувствительность предохранителя ремня безопасности в соответствии с телескопическим перемещением рулевой колонки.

Еще одной задачей изобретения является создание конструкции для защиты привязных ремней телескопической рулевой колонки, обеспечивающей относительно большое пространство для коленей водителю транспортного средства.

Для решения вышеупомянутых и других задач защитная конструкция для привязной привязи, расположенная над неподвижным элементом и подвижным элементом, содержит по существу плоский протектор привязной привязи для защиты привязной привязи.Защитное приспособление для привязи включает в себя пару отверстий, противоположных друг другу в его продольном направлении для введения в него привязного ремня или для извлечения привязного ремня из него, средства, позволяющие защитному приспособлению для привязного ремня перемещаться с возможностью расширения по существу в продольном направлении, когда защитное приспособление для привязного ремня расположено над обоими из них. неподвижный элемент и подвижный элемент, а также направляющая ремня для определения двух проходов для разветвленных ремней, сходящихся к отверстиям, чтобы расположить привязь таким образом, чтобы разветвлять привязь на две секции привязи в ее поперечном направлении, тем самым позволяя двум разветвленным ремням секции для перемещения внутрь или наружу в поперечном направлении в соответствии с относительным перемещением между неподвижным элементом и подвижным элементом.

Согласно другому аспекту изобретения защитная конструкция для привязной привязи, расположенной над неподвижной и подвижной сторонами телескопической рулевой колонки, содержит по существу плоский протектор привязной привязи для защиты привязной привязи. Защитное приспособление для привязи включает пару отверстий, противоположных друг другу в продольном направлении, для введения в них привязной привязи или для извлечения привязной привязи из него. Защитное приспособление привязного ремня включает в себя средство, позволяющее защитному приспособлению привязного ремня телескопически перемещаться по существу в осевом направлении рулевой колонки в соответствии с телескопическим движением рулевой колонки, когда защитное приспособление привязного ремня расположено как над неподвижной, так и с подвижной сторонами рулевой колонки.Защитное приспособление для привязи также включает в себя направляющую для определения двух проходов для отводных ремней, сходящихся к отверстиям, чтобы расположить привязь таким образом, чтобы разделить привязь на две секции привязи в ее поперечном направлении, тем самым позволяя двум разветвленным участкам привязи перемещаться внутрь. или наружу в поперечном направлении в соответствии с телескопическим движением рулевой колонки. Средство для обеспечения телескопического перемещения защитного приспособления ремня безопасности может включать в себя пару телескопических частей, определяющих два прохода для ответвлений ремня безопасности для двух разветвленных участков привязного ремня.Предпочтительно пара телескопических частей расположена так, что одна может входить в другую, в то время как их поверхности остаются по существу параллельными друг другу, чтобы обеспечить скользящее движение подвижного кожуха привязной привязи. Чтобы обеспечить плавное отклонение двух разветвленных секций ремня безопасности в поперечном направлении, отверстия могут быть направлены по существу в осевом направлении рулевой колонки. Направляющая ремня безопасности может быть расположена вдоль продольной оси устройства защиты ремня безопасности. Предпочтительно, защитное устройство привязного ремня может быть по существу симметричным относительно продольной оси.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения защитная конструкция для привязной привязи, расположенной над неподвижной и подвижной сторонами телескопической рулевой колонки, содержит по существу плоский неподвижный кожух привязной привязи, прикрепленный к неподвижной стороне рулевой колонки для защиты привязной привязи и по существу плоский подвижный кожух привязной привязи, прикрепленный к подвижной стороне рулевой колонки для защиты привязной привязи. Стационарный кожух привязной привязи включает в себя первую сливающуюся секцию кожуха, имеющую первое отверстие, проходящее через привязь, и пару секций кожуха первого ответвления, ответвляющихся от первой сливной секции кожуха, в то время как подвижный кожух привязной привязи включает в себя вторую сливную секцию кожуха, имеющую второе отверстие, проходящее через жгут и пара секций обсадной колонны второго ответвления, ответвленных от второй сливной секции обсадной колонны.Каждая из секций корпуса первого ответвления имеет первое коммуникационное отверстие, в то время как каждая из вторых секций корпуса ответвления имеет второе коммуникационное отверстие. Секции кожуха первого ответвления соответственно телескопически зацепляются со вторыми секциями кожуха ответвления через первое или второе коммуникационные отверстия, по существу, в осевом направлении рулевой колонки, чтобы обеспечить скользящее движение подвижного кожуха ремня безопасности в соответствии с телескопическим перемещением рулевой колонки. Первая и вторая секции кожуха разветвления совместно определяют два прохода для ответвлений жгута, сходящиеся к первому и второму отверстию, чтобы расположить жгут таким образом, чтобы разветвлять жгут на две части в поперечном направлении сцепленных кожухов жгута, тем самым позволяя две разветвленные секции ремня безопасности для перемещения внутрь или наружу в поперечном направлении.Телескопически зацепляющиеся части между секциями кожуха первого ответвления и секциями кожуха второго ответвления могут быть расположены так, что одна может входить в другую, в то время как их поверхности остаются по существу параллельными друг другу, чтобы обеспечить скользящее движение подвижного кожуха ремня безопасности. Первое и второе отверстия, а также первое и второе коммуникационные отверстия могут быть направлены в осевом направлении рулевой колонки. Зацепленные кожухи привязных ремней могут быть предпочтительно симметричными относительно их продольной оси для обеспечения плавного отклонения двух разветвленных секций привязных ремней в поперечном направлении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию для защиты ремня безопасности телескопической рулевой колонки согласно настоящему изобретению в выдвинутом состоянии рулевой колонки.

РИС. 2 - вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию для защиты ремня безопасности телескопической рулевой колонки согласно изобретению в сжатом состоянии рулевой колонки.

РИС. Фиг.3 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий монтажную взаимосвязь между телескопической рулевой колонкой в ​​сборе и протектором ремня безопасности рулевого управления в соответствии с изобретением.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Теперь обратимся к фиг. 1, 2 и 3, плоский широкий протектор 1 ремня безопасности предусмотрен для защиты ремня безопасности, расположенного вдоль телескопической рулевой колонки 10, как показано на фиг. 3. Защитное устройство 1 привязного ремня состоит из неподвижного кожуха 1А привязного ремня и подвижного кожуха 1В привязного ремня. Стационарный кожух 1А привязной привязи включает сливающуюся секцию, имеющую относительно большое отверстие 2 для пропуска привязной привязи 9 через него, и пару по существу параллельных ответвленных секций, соответственно, имеющих пару отверстий 2а, обращенных друг к другу от отверстия 2.Параллельные ответвленные секции (включенные в стационарный кожух 1А привязных ремней) определяют два прохода для ремней, ответвляющиеся от отверстия 2. Форма подвижного кожуха 1В привязных ремней очень похожа на форму стационарного кожуха 1А привязных ремней. Подвижный кожух 1В привязной привязи также включает сливающуюся секцию, имеющую по существу прямоугольное отверстие 3 для пропуска привязной привязи 9 через него, и пару по существу параллельных ответвленных секций, соответственно имеющих пару по существу прямоугольных отверстий 3а, обращенных от отверстия 3.Параллельные ответвления подвижной секции 1В ремня безопасности образуют два прохода ремня безопасности, отходящие от отверстия 3. Как ясно видно на фиг. 1 и 2, параллельные ответвительные секции, включенные в подвижный кожух 1В ремня безопасности, телескопически вставлены через отверстия 2а в параллельные ответвленные участки, включенные в неподвижный кожух 1А привязного ремня. В предпочтительном варианте осуществления ответвительные секции, включенные в подвижный кожух 1В ремня безопасности, телескопически вставлены в ответвительные секции, включенные в неподвижный кожух 1А привязного ремня, или наоборот.Неподвижный кожух 1А привязной привязи также включает в себя три кронштейна, а именно кронштейн 4, прикрепленный к центральной выемке, по существу, на полпути между двумя параллельными ответвленными секциями, и пару кронштейнов 5, прикрепленных к обеим сторонам сливающейся секции. С другой стороны, подвижный кожух 1В привязной привязи включает пару кронштейнов 6, прикрепленных к обеим сторонам сливающейся секции.

Как показано на фиг. 3, неподвижный кожух 1А привязной привязи расположен через кронштейн 4 на по существу плоском монтажном гнезде 11, прикрепленном к нижней неподвижной стороне рулевой колонки 10, путем установки выступа 12, выступающего из плоского гнезда 11, в отверстие, просверленное в центре кронштейн 4.Неподвижный кожух 1А привязного ремня дополнительно прикреплен скобами 5 к плоскому гнезду 11 с помощью винтов 13. Предпочтительно выступ 12 и соответствующее отверстие держателя 4 могут быть некруглыми, например квадратными, чтобы предотвратить вращательное движение протектора 1 относительно рулевой колонки 10 при первоначальной установке протектора 1 при установке. С другой стороны, подвижный кожух 1В ремня безопасности прикреплен с помощью кронштейнов 6 к верхней подвижной стороне рулевой колонки 10 с помощью винтов 19, как подробно показано на фиг.3. Таким образом, подвижный кожух 1В ремня безопасности может перемещаться вместе с верхней подвижной стороной рулевой колонки 10, в то время как неподвижный кожух 1А ремня безопасности надежно закреплен на нижней неподвижной стороне рулевой колонки 10.

Как изложено выше, протектор 1 телескопически установлен на рулевой колонке 10 таким образом, чтобы соединять верхнюю подвижную сторону рулевой колонки 10 и нижнюю неподвижную сторону рулевой колонки 10. Как видно на фиг. 1 и 2, все отверстия 2, 2a, 3 и 3a направлены по существу в осевом направлении рулевой колонки 10 для обеспечения плавного телескопического движения предохранителя 1 ремня безопасности и рулевой колонки 10.Ремень 9 частично разветвляется на две секции привязных ремней, соответственно расположенных вдоль промежуточных проходов для ответвлений ремней, определенных в кожухах привязных ремней 1А и 1В, так что привязные ремни 9 сходятся в сливающихся секциях кожухов привязных ремней 1А и 1В и разветвляются в ответвленных участках. обшивки жгутов. Как будет понятно из фиг. 1 и 2, соответственно иллюстрирующие расширенное и сжатое состояния защитного приспособления 1 ремня безопасности, две ответвленные секции привязной привязи смещены для размещения в непосредственной близости к внутренним боковым стенкам 8а ответвлений кожухов привязной привязи 1А и 1В в расширенном состоянии. рулевой колонки 10 (см. ФИГ.1), и в то время как две разветвленные секции ремня безопасности смещены для размещения в непосредственной близости от внешних боковых стенок 8b в сжатом состоянии рулевой колонки 10 (см. Фиг. 2). Поскольку две разветвленные секции привязной привязи изначально расположены по существу в центре направляющих проходов привязной привязи, определяемых ответвлениями оболочек привязной привязи 1А и 1В, привязь 9 имеет достаточный провис, чтобы она не была повреждена или напряжена, независимо от того, оболочка полностью сжата или полностью развернута.

Ремень 9 прикреплен к внутренней стенке каждой сливающейся части корпуса 1А и 1В ремня около отверстий 2 и 3 с помощью зажимов 25, в результате чего только две разветвленные части ремня (имеющие относительно большую гибкость в по сравнению с одиночным неразветвленным участком ремня безопасности) может гибко и плавно деформироваться в направлении, перпендикулярном оси рулевой колонки 10, чтобы обеспечить плавное телескопическое движение рулевой колонки 10. Чтобы обеспечить более высокую чувствительность ремня безопасности рулевого управления протектора 1 в соответствии с телескопическим перемещением рулевой колонки 10, желательно, чтобы подузел двух кожухов ремня безопасности 1A и 1B был симметричным относительно его продольной оси и чтобы продольная ось была расположена параллельно оси рулевой колонки 10, когда протектор 1 установлен на рулевой колонке 10.

Конец ремня 9, выступающий из отверстия 2 кожуха стационарного ремня 1А, соединен через соединитель 20 с положительной клеммой источника электроэнергии, такого как аккумулятор. В то время как конец привязи 9, открытый из отверстия 3 подвижного кожуха 1В привязной привязи, соединен с электрическими устройствами, прикрепленными к рулевому колесу, например выключателем звукового сигнала и системой подушек безопасности. По этой причине часть ремня 9, открытая из отверстия 3, наматывается на катушку 16 ремня, прикрепленную к верхней поверхности узла 15 комбинированного переключателя с помощью винтов 17.Катушка ремня 16 предназначена для наматывания или разматывания ремня 9 в соответствии с вращательным движением рулевого колеса. Катушка 16 ремня безопасности обычно смещена в направлении намотки с помощью пружины, чтобы позволить ремню наматываться автоматически, предотвращая ненужное провисание ремня. Как общеизвестно, узел 15 комбинированного переключателя включает переключатель стеклоочистителя и омывателя, переключатель указателя поворота и переключатель освещения. Узел 15 комбинированного переключателя прикреплен к верхнему подвижному элементу рулевой колонки 10 с возможностью вращения вместе с рулевым колесом.Кронштейн 18 выполнен за одно целое на дне катушки 16 ремня безопасности, чтобы прикрепить к нему кронштейны 6 подвижного кожуха 1В ремня безопасности с помощью винтов 19. Ссылочная позиция 21 обозначает нижнюю крышку рулевой колонки. Нижний кожух 21 рулевой колонки и неподвижный кожух 1А ремня безопасности оба закреплены на плоском сиденье 11 вместе с помощью винта 23. Хотя это не показано на чертежах, верхний кожух рулевой колонки прикреплен к выступам 24, выполненным за одно целое. внешнюю периферийную поверхность узла 15 комбинированного переключателя также посредством винтов.

В ранее описанной конструкции для защиты привязных ремней согласно изобретению, поскольку только две разветвленные секции привязных ремней, имеющие относительно высокую гибкость, слегка деформируются в перпендикулярном направлении относительно оси рулевой колонки 10 в соответствии с телескопическим движением рулевой колонки. 10, изгибающее или сжимающее напряжение, возникающее в разветвленных участках жгута, относительно невелико. Как хорошо известно, поскольку жгут состоит из множества выводных проводов, на него не так сильно влияют сжимающие или изгибающие напряжения, как на скручивающие.Конструкция для защиты привязной привязи в соответствии с настоящим изобретением гарантирует ее длительный срок службы. Кроме того, размеры протектора ремня безопасности могут быть спроектированы таким образом, чтобы ширина разветвленного прохода ремня безопасности была установлена ​​на минимальное значение, допускающее отклонение разветвленной секции ремня безопасности в направлениях, перпендикулярных оси телескопической рулевой колонки, и толщиной протектор может быть установлен на значение, по существу равное диаметру неразветвленной части привязной привязи.Следовательно, плоский и широкий протектор ремня безопасности в соответствии с изобретением может предоставить водителю относительно большое пространство для коленей.

Хотя протектор привязной привязи, описанный в предпочтительном варианте осуществления, представляет собой конструкцию для защиты привязной привязи с двумя разъемами, состоящую из двух обшивок привязной привязи одинаковой формы, телескопически соединенных друг с другом, защитное средство привязной привязи, сформированное за одно целое, по существу О-образное, которое включает в себя пару гармошек: подобные секции, определяющие два разветвленных прохода для ремня безопасности рулевого управления и пару отверстий, расположенных напротив друг друга для введения или извлечения ремня управления, могут использоваться в качестве телескопического протектора ремня безопасности рулевого управления, имеющего высокую чувствительность в соответствии с телескопическим движением рулевой колонки.

Хотя вышеизложенное является описанием предпочтительного варианта осуществления изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретным вариантом осуществления, показанным и описанным здесь, но может включать вариации и модификации без отклонения от объема или сущности это изобретение описано в следующей формуле изобретения.

Механическая конструкция - обзор

1.19.4.1 Механические конструкции и трансмиссии

Подвижные механические конструкции являются важнейшими компонентами микросистем.Они помогают отличить микросхемы микросистем от микросхем чисто микроэлектронных интегральных схем. Механические компоненты можно в общих чертах разделить на две группы в зависимости от того, предназначены ли они для перемещения или просто выдерживают нагрузки без значительной деформации. Первый класс, который включает в себя большинство компонентов микросистем, может быть дополнительно сгруппирован двумя способами: первый, в котором сочлененные твердые тела вынуждены двигаться определенным образом из-за соединений, таких как шарниры и ползунки, и другой, где упругая деформация гибких тела дает задуманное движение.Для обоих типов доступны методы систематического синтеза топологии. Первый тип основан исключительно на кинематических подходах. Недавний обзор состояния дел в этой области можно найти у Антонссона и Кагана (2001, гл. 9). Ко второму типу относится упругая механика. В этом случае могут быть интересны одна или несколько из следующих характеристик:

Жесткость

Гибкость

Прочность

Траектория трассировки или движение определенным образом

Накопление и поглощение энергии

Резонансная частота

Форма колебаний

Переходный отклик системы

проектировщика может интересовать общая жесткость механического компонента или жесткость части компонента.В любом случае это требование можно представить как целевую функцию. Поддающимся количественной оценке критерием в этом случае является энергия деформации, запасенная в упруго деформируемой конструкции. Чем ниже энергия деформации, тем жестче конструкция. Следовательно, для увеличения жесткости необходимо минимизировать энергию деформации. Энергия деформации SE упругого тела определяется следующим уравнением:

[5] SE = ∫Ω12ɛTDɛdΩ

, где ɛ = {ɛxxɛyyɛzzɛxyɛyzɛzx} T - линейная деформация с

ɛij = 12 (∂ui∂j + ∂uj∂i)

, где метки i и j принимают значения x, y и z , а u = {uxuyuz} T - вектор смещения.Расчетная область, занимаемая упругим телом, обозначена Ω. Символ D обозначает взаимосвязь основных свойств материала, которая связывает напряжение и деформацию. Как подразумевается в уравнении [4], целевая функция зависит от переменной состояния u и проектной переменной D . Чтобы увидеть, как переменная проекта появляется в D , необходимо рассмотреть, как методы оптимизации топологии непрерывно параметризуют пространство дизайна.

В данной задаче любая точка области проектирования является потенциальной точкой, которая может быть занята материалом.Пусть ρ ( x ) будет функцией, которая определяет, занята ли точка, расположенная в x (в некоторой выбранной системе координат) материалом. Пусть ρ ( x ) принимает одно из двух значений: 1 или 0. Если ρ ( x ) имеет значение 1 при x , то мы говорим, что в этой точке есть материал, и если он имеет значение 0, то материала нет. Таким образом, двоичная функция ρ ( x ) становится переменной оптимизации. Алгоритм оптимизации определяет свое значение в каждой точке, так что цель сводится к минимуму с некоторыми ограничениями.Но бинарная функция плохо подходит для численной оптимизации на основе непрерывного градиента. Таким образом, он ослабляется до непрерывной функции ρ ( x ), которая ограничена 0 и 1 снизу и сверху соответственно. Проницательный читатель сразу поймет, что в оптимизированном решении это оставляет пространство для некоторого промежуточного состояния материала, когда ρ ( x ) принимает значение от 0 до 1. Существует несколько схем для предотвращения этой ситуации, для которых модель степенного закона (также известный как простой изотропный материал со штрафом - SIMP, Bendsoe and Sigmund 1999) широко используется.В этой схеме каждое свойство материала умножается на ρ ( x ) η , где η - параметр штрафа, который помогает подтолкнуть ρ ( x ) к его границам 0 или 1. Следовательно, D определяется как следующее уравнение

[6] D = D0ρ (x) η

, где D 0 - свойство материала с ρ ( x ) в качестве проектной переменной.

Согласно постановке задачи в уравнении [4], необходимо определить основное уравнение равновесия для переменной состояния u .Если рассматриваемая задача включает только статические нагрузки, уравнение в частных производных с граничными условиями задается следующим уравнением:

[7] ∇⋅ (Dɛ) + b = 0 для Ω∑j (Dɛ) ijnj =tion∂Ωtandu = u0on∂ Ωu

, где b = {bxbybz} T и t = {txtytz} T - телесные и поверхностные силы тяги, соответственно, действующие внутри Ω и на части границы ∂Ω t , n = {nxnynz} T равно единица, нормальная к границе, и u 0 - заданное смещение по другой части границы ∂Ω u .Следующим в списке ограничений в уравнении [4] является ограничение ресурсов, которое в данном случае является верхней границей объема используемого материала. Это ограничение необходимо в этой задаче, потому что без него вся область проектирования была бы заполнена материалом, чтобы получить наиболее жесткую топологию. При отсутствии практических ограничений, связанных с производительностью, задача оптимального синтеза может быть сформулирована следующим образом:

[8] Minimizetρ (x) SE = ∫Ω12ɛTDɛdΩS Subject to∇⋅ (Dɛ) + b = 0 forΩ∑j (Dɛ) ijnj = ∂Ωtandu = u0on∂Ωu∫ΩρdΩ − Vu≤00≤ρ≤1 Учитывая, что D = D0ρη

Методы решения вышеуказанной задачи вариационного исчисления обсуждаются в книгах по структурной оптимизации (Hafka and Gurdal 1989, Weinstock 1974).Одним из популярных и вычислительно привлекательных методов является метод критериев оптимальности. В этом методе необходимое условие первого порядка указанной выше задачи аналитически записывается в следующей форме:

[9] A + ΛB = 0

, где A и B выражены в терминах переменной состояния в ее равновесная конфигурация и - множитель Лагранжа, соответствующий ограничению ресурсов. Затем эвристически (Бендсо и Кукучи, 1988) формула итеративного обновления для проектных переменных устанавливается следующим образом:

[10] ρ (k + 1) = ρ (k) + (A + ΛB) (k)

где k - номер итерации.Как можно заметить, когда итерационный процесс сходится, т.е. A + Λ B = 0, необходимое условие уравнения [9] автоматически выполняется. При практической реализации в уравнение [10] необходимо внести ряд изменений и улучшений, и некоторые из них относятся к рассматриваемой проблеме. Заинтересованные читатели могут обратиться к литературе (Bendsoe and Kukuchi 1988, Bendsoe and Sigmund 2003, Sigmund 2001c).

В качестве альтернативы можно использовать методы математического программирования (Hafka and Gurdal 1989, Papalambros and Wilde 2000, Rao 2000,).Для этого задача, сформулированная в непрерывной форме в уравнении [8], может быть дискретизирована следующим образом:

[11] Minimizeρ12uTKuTSubject toKu = f∑iρivi − Vu≤00≤ρi≤1

, где u и f равны векторы смещения и силы соответственно, а K - матрица жесткости. Эта проблема, поставленная в дискретных переменных, количество которых равно количеству элементов в дискретизированной области проектирования, может быть решена с использованием алгоритмов численной оптимизации на основе градиента.Подробности можно найти в книгах по инженерной оптимизации (например, Papalambros and Wilde 2000, Rao 2000).

На рисунке 8 показан пример проблемы и ее решение. Как можно увидеть на рис. 8 (а) , входные данные, требуемые от проектировщика, минимальны: где конструкция может быть закреплена и где прикладываются силы. Полученная оптимальная топология, которая показывает черный цвет для областей домена с ρ = 1 и белый цвет для областей с ρ = 0, видна на Рис. 8 (b) .Используя это, можно получить гладкую геометрическую форму, показанную на рис. 8 (c) . Способность задавать оптимальную геометрию с номинальным вкладом проектировщика является изюминкой метода синтеза оптимальной топологии.

Рис. 8. Синтез оптимальной топологии самой жесткой конструкции при заданных статических нагрузках при ограничении объема 40%. а) характеристики проблемы; (б) топологическое решение; и (c) интерпретированная окончательная геометрическая форма.

В совместимых механизмах, которые представляют собой упруго деформируемые конструкции, используемые для передачи силы и движения (Ananthasuresh 1994, Ananthasuresh and Kota 1995, Howell 2001), целевая функция и ограничения различны.Например, если нас интересует максимальное смещение в одной точке расчетной области при приложении силы в другой точке, целевая функция становится отрицательной по отношению к смещению в желаемой точке. Ограничение по объему можно сохранить, как в уравнении [8]. Гипотетический пример показан на рис. 9 . Спецификация проблемы представлена ​​на рис. 9 (а) . Эта спецификация не является интуитивно понятной, потому что разработчику-человеку трудно представить, какое соединение материалов приведет к смещению в желаемом направлении при приложении силы, как показано.Оптимальная топология, показанная на рис. 9 (b) , обеспечивает то, что нужно, но ее геометрическая форма на первый взгляд немного сложна. Однако, когда это интерпретируется как континуум (закрашенная часть на рис. 9 (c) ), можно ясно увидеть гибкие соединительные области и относительно жесткие области. Затем, представив твердые тела, соединенные шарнирами в гибких суставных областях, мы можем увидеть, что это действительно две четырехзвенные связи, соединенные тандемом. Таким образом, методология синтеза оптимальной топологии может помочь разработчикам в предложении новых топологий, соответствующих заданным спецификациям.

Рисунок 9. Оптимальный синтез топологии совместимого механизма. а) характеристики проблемы; (б) оптимальная топология; и (c) интерпретации топологии сглаженной континуумом и связью твердого тела.

Приведенные выше два примера были решены с использованием программы на языке Fortran, которая включает собственную процедуру конечных элементов и алгоритм оптимизации (PennSyn: www.mecheng.iisc.ernet.in/∼suresh/PennSyn). Аналогичным образом соображения прочности (Duysinx and Bendsoe 1998, Saxena and Ananthasuresh 2001a) предписывали изогнутые траектории (Pedersen et al. 2001, Saxena and Ananthasuresh 2001b), накопление энергии для изменения характеристики сила-отклонение электростатических микроактюаторов (Pedersen et al. 2006), собственных частот (Diaz and Kikuchi 1992) и формы колебаний (Lai and Ananthasuresh 2002) и временный ответ (Ma et al. 1995) можно оптимизировать. Два связанных с микросистемой примера можно найти в Ananthasuresh (2003, гл. 2).

Возможно, способность генерировать топологии для механических нагрузок стала намного больше, чем текущие потребности в области микросистем.Как отмечалось ранее, компоненты микросистем обычно представляют собой очень простые балки и диафрагмы. Но по мере того, как микроустройства становятся более сложными с механической точки зрения, мы можем ожидать увидеть полезность процедур синтеза оптимальной топологии. Далее мы рассмотрим несколько связанных областей, в которых могут применяться аналогичные процедуры синтеза топологии.

Как проектируют сейсмостойкие здания

На протяжении всей истории мы строили впечатляющие строения и города только для того, чтобы они могли столкнуться с силами природы.Землетрясения - одна из самых разрушительных сил Земли: сейсмические волны, распространяющиеся по земле, могут разрушать здания, уносить жизни и обходятся огромными деньгами в связи с потерей и ремонтом.

По данным Национального центра информации о землетрясениях, ежегодно происходит в среднем 20 000 землетрясений, 16 из которых являются крупными стихийными бедствиями. 20 сентября 2017 года в столице Мексики произошла авария магнитудой 7,1 балла, в результате которой погибло около 230 человек. Как и в случае с другими землетрясениями, ущерб был вызван не самим землетрясением, а обрушением зданий с людьми внутри, что сделало сейсмостойкие здания обязательными.

За последние несколько десятилетий инженеры внедрили новые конструкции и строительные материалы, чтобы лучше оборудовать здания, способные выдерживать землетрясения. Читайте дальше, чтобы узнать, как сегодня проектируются сейсмостойкие здания.

Как землетрясения влияют на здания

Прежде чем мы рассмотрим особенности, важно понять, как землетрясения влияют на искусственные сооружения. Когда происходит землетрясение, оно посылает ударные волны по земле с короткими и быстрыми интервалами во всех разных направлениях.Хотя здания, как правило, оборудованы для того, чтобы справляться с вертикальными силами своего веса и тяжести, они не могут справляться с поперечными силами, создаваемыми землетрясениями.

Эта горизонтальная нагрузка вызывает вибрацию стен, полов, колонн, балок и соединительных элементов, удерживающих их вместе. Разница в движении между низом и верхом зданий вызывает чрезмерное напряжение, вызывая разрыв опорной рамы и обрушение всей конструкции.

Как сделать здание сейсмостойким

Чтобы спроектировать сейсмостойкое здание, инженерам необходимо укрепить конструкцию и противодействовать силам землетрясения.Поскольку землетрясения высвобождают энергию, которая толкает здание с одного направления, стратегия состоит в том, чтобы здание толкнуло в противоположном направлении. Вот несколько методов, которые помогают зданиям выдерживать землетрясения.

1. Создайте гибкий фундамент

Один из способов противостоять наземным силам - это «поднять» фундамент здания над землей. Изоляция основания предполагает строительство здания на гибких прокладках из стали, резины и свинца. Когда основание движется во время землетрясения, изоляторы вибрируют, а сама конструкция остается устойчивой.Это эффективно помогает поглощать сейсмические волны и предотвращать их распространение через здание.

2. Противодействие силам с демпфированием

Возможно, вы знаете, что в автомобилях есть амортизаторы. Однако вы могли не знать, что инженеры также используют их для строительства сейсмостойких зданий. Подобно их использованию в автомобилях, амортизаторы уменьшают силу ударных волн и помогают зданиям замедляться. Это достигается двумя способами: с помощью устройств контроля колебаний и маятниковых демпферов.

Устройства контроля вибрации

Первый метод предполагает размещение демпферов на каждом уровне здания между колонной и балкой. Каждый демпфер состоит из поршневых головок внутри цилиндра, заполненного силиконовым маслом. Когда происходит землетрясение, здание передает энергию вибрации поршням, давит на масло. Энергия превращается в тепло, рассеивая силу колебаний.

Сила маятника

Другой метод демпфирования - сила маятника, используемый в основном в небоскребах.Инженеры подвешивают большой шар на стальных тросах с системой гидравлики наверху здания. Когда здание начинает раскачиваться, мяч действует как маятник и движется в противоположном направлении, чтобы стабилизировать направление. Как и демпфирование, эти функции настроены так, чтобы соответствовать частоте здания в случае землетрясения и противодействовать ей.

3. Защищайте здания от вибраций

Вместо того, чтобы просто противодействовать силам, исследователи экспериментируют с тем, как здания могут полностью отклонять и перенаправлять энергию землетрясений.Это нововведение, получившее название «сейсмический плащ-невидимка», включает создание плаща из 100 концентрических пластиковых и бетонных колец и закопание его на глубине не менее трех футов под фундаментом здания.

Когда сейсмические волны входят в кольца, они вынуждены проходить через внешние кольца для облегчения перемещения. В результате они по существу выводятся из здания и рассеиваются в пластинах в земле.

4. Укрепление конструкции здания

Чтобы выдержать обрушение, здания должны перераспределять силы, проходящие через них во время сейсмического события.Стены, работающие на сдвиг, поперечные распорки, диафрагмы и противодействующие моменту рамы являются центральными элементами армирования здания.

Стены со сдвигом - полезная строительная технология, которая помогает передавать силы землетрясения. Эти стены из панелей помогают зданию сохранять форму во время движения. Стенки, работающие на сдвиг, часто поддерживаются диагональными поперечными распорками. Эти стальные балки обладают способностью выдерживать сжатие и растяжение, что помогает противодействовать давлению и отталкивать силы назад к фундаменту.

Диафрагмы - центральная часть конструкции здания.Состоящие из этажей здания, крыши и расположенных над ними настилов, диафрагмы помогают снять напряжение с пола и оттолкнуть вертикальные конструкции здания.

Рамы, устойчивые к моменту, обеспечивают большую гибкость при проектировании здания. Эта конструкция размещается между стыками здания и позволяет колоннам и балкам изгибаться, в то время как стыки остаются жесткими. Таким образом, здание способно противостоять большим силам землетрясения, предоставляя проектировщикам больше свободы при размещении элементов здания.

Сейсмостойкие материалы

Хотя амортизаторы, маятники и «плащи-невидимки» могут в некоторой степени рассеивать энергию, материалы, используемые в здании, в равной степени ответственны за его устойчивость.

Сталь и дерево

Чтобы строительный материал выдерживал напряжение и вибрацию, он должен обладать высокой пластичностью - способностью подвергаться большим деформациям и растяжению. Современные здания часто строятся из конструкционной стали - стального компонента, который бывает разных форм, что позволяет зданиям изгибаться без разрушения.Дерево также является удивительно пластичным материалом из-за его высокой прочности по сравнению с его легкой структурой.

Инновационные материалы

Ученые и инженеры разрабатывают новые строительные материалы с еще большим сохранением формы. Такие инновации, как сплавы с памятью формы, способны выдерживать большие нагрузки и возвращаться к своей первоначальной форме, в то время как пластиковая пленка, армированная волокном, сделанная из различных полимеров, может оборачиваться вокруг колонн и обеспечивать до 38% большую прочность и пластичность.

Инженеры также обращаются к природным элементам. Липкие, но жесткие волокна мидий и соотношение прочности и размера паучьего шелка имеют многообещающие возможности для создания структур. Бамбук и материалы, напечатанные на 3D-принтере, также могут функционировать как легкие взаимосвязанные конструкции неограниченного количества форм, которые потенциально могут обеспечить еще большую устойчивость зданий.

За прошедшие годы инженеры и ученые разработали методы создания эффективных сейсмоустойчивых зданий.Сегодняшние технологии и материалы являются передовыми, поэтому строительство еще не может полностью выдержать мощное землетрясение без повреждений. Тем не менее, если здание может позволить своим жителям сбежать без разрушения и спасти жизни и сообщества, мы можем считать это большим успехом.

Источники:
Как работает Stuff 1, 2 | REIDsteel | Ришаб Инжиниринг | Искатель | Футуризм | VIATechnik | Интересная инженерия | Architizer | kcFED | National Geographic

Похожие сообщения











.