DESCRIPTION

DESCRIPTION

ANTISEISMIC BASED LINEAR ROLLING WITH SYSTEM DEPRECIATION

The invention relates to seismic base building, which has a horizontal movement in two perpendicular axes between isolating buildings from the horizontal displacements of the earthquake. At the same time to recoup the seismic oscillations with the help of springs and a damping cylinder mechanism similar to car shock absorbers.

Earthquake bases currently used are of various types. Each of them has advantages and disadvantages depending on the application.

Some disadvantages of existing seismic database are:

A) The short lifetime ( elastomers)

B) Small scale horizontal displacement ( elastomers)

C) Lack of damping-reset (linear slide type)

D) Side vertical movements of the superstructure in the horizontal shift (lens type).

The nearest seismic bases in the present invention is the patent US 6385917 B1 on May 14, 2002 and US 5970666 on October 26, 1999. But the design of the parts are quite different from the present invention.

The advantages of this invention is that:

A) Manufactured from simple materials that are marketed as hollow, springs, pistons depreciation.

B) offers outside the isolation of seismic motion and damping of the seismic energy and restore the original equilibrium position.

C) Ability to build a single-double-triple-quadruple and multiple cross form as required.

D) Possible placement of each base independently or mounting grid connecting to a base with its neighbors, forming a grid similar to the shape of surface mounting.

E) Possible placement between the basement and superstructure or between several floors.

F) Zero to minimal maintenance.

J) Long life equal to that of other buildings, where preliminary work and materials (galvanizing-paint-stainless steel parts)

H) the possibility of maintenance and change of parts or changing the entire base.

I) Large scale horizontal displacements.

The seismic base linear rolling damping system consists of vertical bar forks that are connected by cross rolling. The footings of the cross rolling can move along each bar forks and internally thereof. Either side of running shoes are a cross coil springs and compression damping pistons in both directions for the damping of seismic energy and the baseline position of equilibrium.

The seismic base linear rolling damping can have a simple form with two vertical bar forks and a simple cross rolling in lightweight constructions or have multiple construction with 2-3 or more bar forks in contact with each other to form the corresponding bases of 4-6 - 8 etc on hollow heaviest construction.

The seismic base linear rolling damping system can be placed in independent departments with similar or different direction of the hollow or placed in the form of rectangular grid connected bases between them covering the whole surface of the floor.

The seismic base linear rolling damping system can be installed between the basement and ground floor of a building or between all floors of the building.

The present invention is a basic structural and functional element is the cross rolling, which may be simple (Figure 1), (Figure 2) plan and side view (Figure 3) open layout, twin (Figure 4), triple (Figure 5) or multiple. The simple cross consists of two sections perpendicular to each other to be termed''rolling''sandals (Figure 1-1) made between the profiles of steel H-shaped connected by pin (Figure 1-3) and (Figure 12) bearing cross reference thread. Each connecting pin is screwed on a rectangular base with a similar thread which is welded to the inside of the steel profile shape (Figure 1-6). In multiple crosses the connecting pin can be divided (Fig. 13) for ease of assembly. In the double cross (Figure 4) are divided 4 pin and the triple cross (Figure 5) are divided 9 pin. Each profile type steel has holes on the passing steel pins (Figure 1-4) that contain steel cylinders rolling (Figure 1-5) at the bottom and top. The rolling cylinders can be simple or complex bearing ball into recesses in the two bases (Fig. 11). Front and back of each profile type of steel is welded the steel profile type W (Figure 1-2) so as to fit within this two steel cylinders rolling a left and a right.

Figure 15 shows a device opened the contents of a seismic base linear rolling damping.

Each of the two cross sections of the scroll can enter steel hollow squares of similar length and width (Figure 15-9) which has on one side of the longitudinal section (Figure 15-8) for the passage of the pin connection between the two parts of the cross rolling.

Each running shoe has the ability to move rolling with the help of four cylinders rolling on the inner sides of the bar forks. Thus the friction is negligible. The running shoes have a larger number of cylinders rolling on the side that receives the vertical loads of the superstructure (Figure 1-5) while the other three sides of the reels slip is less. Front and back of each shoe are rolling coil compression springs (Figure 15-11) and (Figure 7-11) in diameter adjacent to the inner walls of the bar forks. The length depends on the shift that we want to achieve each equilibrium point.

At each end of a solid metal bar forks

cover (Figure 15-12) and (Figure 9) which acts as a support base of the spiral spring.

Within each piston is spring damping energy (Figure 6) to one side firmly at the edge of the bar forks (Figure 15-12) and (Figure 9-12) and the other side moves based on a square metal frame (Figure 15 -14) and (Figure 7-14) bearing small cylinders rolling around on four sides (Figure 10-15), so as to move easily into the hollow. This framework is based on contact and the other ends of the spiral spring on one side and the hardware running the other.

The end result is that possible motion of the upper two

perpendicular directions independently of each other thus isolating the superstructure from the horizontal component of ground motion from any direction you come from this.

At one end of each bar forks are four rectangular plate alignment (Figure 14-16) glued to the inner surface of the bar forks so as to protrude from the tip and used to align and hanging hollow when you want to build lattice bases.

Finally the sides of each rectangular bar forks are stuck supporting plates with a hole (Figure 14-10) to which it can be installed and connected to a constant earthquake based on a base of reinforced concrete or any other basis as (Steel) between floors of a building.

The seismic base can be single (Fig. 14) where lightweight construction and be installed independently of the other bases, or to form a rectangular grid united with neighboring bases (Figure 18).

However, if heavy construction, the seismic base can be double (Fig. 16) using the double cross (Figure 4) or triple (Figure 17) using the triple cross (Figure 5), or multiple and located between floors of a building, either independently or in the form of rectangular grid (Figure 19) for the dual basis earthquake (Figure 20) for triple seismic base.

Figure 21 seems a building comprising basement (24), ground (25) and first floor (26). When constructing a building can be a seismic isolation (22) with the above seismic base, or between the ceiling of the basement (18) and the ground floor (19) of the superstructure, or between all floors of the building, ie there seismic isolation (23) with the above seismic base and between the roof of the ground (20) and the floor of the first floor (21) of the building. In the second case of rising construction costs but also improves the safety.

Figure 22 shows an opened building with single seismic bases located between all floors of a rectangular grid format.

GEORGE GEORGITZIKIS

Αναίρεση τροποποιήσεων

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΒΑΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΚΥΛΙΣΗΣ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΠΟΣΒΕΣΗΣ

Η εφεύρεση αναφέρεται σε αντισεισμική βάση κτιρίων , η οποία παρουσιάζει οριζόντια μετακίνηση σε δύο κάθετους άξονες μεταξύ τους απομονώνοντας τα κτήρια από τις οριζόντιες μετατοπίσεις του σεισμού. Ταυτόχρονα μπορεί να αποσβέσει την σεισμική ταλάντωση με την βοήθεια ελατηρίων και κυλίνδρων απόσβεσης ενός μηχανισμού ανάλογου του αμορτισέρ αυτοκινήτου.

Αντισεισμικές βάσεις που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι διαφόρων τύπων. Κάθε μια εξ αυτών παρουσιάζει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ανάλογα με την εφαρμογή της .

Ορισμένα μειονεκτήματα των υπαρχουσών αντισεισμικών βάσεων είναι :

Α) Η μικρή διάρκεια ζωής (πχ. Ελαστομερή)

Β) Μικρό εύρος οριζόντιας μετατόπισης (πχ. Ελαστομερή)

Γ) Έλλειψη απόσβεσης- επαναφοράς (Γραμμικού τύπου ολίσθησης)

Δ)Ανεπιθύμητες κατακόρυφες κινήσεις της ανωδομής κατά την οριζόντια μετατόπιση (τύπου φακού).

Οι πλησιέστερες αντισεισμικές βάσεις στην παρούσα εφεύρεση είναι το Δ.Ε. US 6385917 B1 στις 14 Μαΐου 2002 και το Δ.Ε. US 5970666 Α στις 26 Οκτωβρίου 1999. Όμως ο σχεδιασμός των εξαρτημάτων τους είναι εντελώς διαφορετικός από την παρούσα εφεύρεση.

Τα πλεονεκτήματα της παρούσας εφεύρεσης είναι ότι:

Α) Κατασκευάζεται από απλά υλικά που υπάρχουν στο εμπόριο π.χ. κοιλοδοκοί, ελατήρια, έμβολα απόσβεσης.

Β) Προσφέρει εκτός της απομόνωσης της σεισμικής κίνησης και απόσβεση της σεισμικής ενέργειας αλλά και επαναφορά στην αρχική θέση ισορροπίας.

Γ) Δυνατότητα κατασκευής σε απλή-διπλή-τριπλή-τετραπλή και πολλαπλή σταυροειδή μορφή ανάλογα με τις απαιτήσεις.

Δ) Δυνατότητα τοποθέτησης της κάθε βάσης ανεξάρτητα ή τοποθέτησης σε μορφή πλέγματος ενώνοντας την μια βάση με τις γειτονικές της και σχηματίζοντας πλέγμα ανάλογου του σχήματος της επιφάνειας τοποθέτησης .

Ε) Δυνατότητα τοποθέτησης μεταξύ υπογείου και ανωδομής ή και μεταξύ περισσοτέρων ορόφων.

Ζ) Μηδενική έως ελάχιστη συντήρηση.

Η) Μεγάλη διάρκεια ζωής ίση με αυτή του υπολοίπου κτιρίου, ανάλογα της προεργασίας και των υλικών (γαλβανισμός-βαφή-ανοξείδωτα τμήματα)

Θ)Δυνατότητα συντήρησης και αλλαγής εξαρτημάτων ή αλλαγής ολόκληρης της βάσης.

Ι)Μεγάλο εύρος οριζόντιων μετατοπίσεων.

Η αντισεισμική βάση γραμμικής κύλισης με σύστημα απόσβεσης αποτελείται από κάθετες κοιλοδοκούς που συνδέονται μεταξύ τους με σταυρό κύλισης. Τα πέδιλα του σταυρού κύλισης μπορούν να κινούνται κατά μήκος κάθε κοιλοδοκού και εσωτερικά αυτής. Τα πέδιλα του σταυρού κύλισης συνδέονται μεταξύ τους με πείρο σύνδεσης απλό ή διαιρούμενο. Εκατέρωθεν των πέδιλων κύλισης του σταυρού υπάρχουν σπειροειδή ελατήρια συμπίεσης και αμφίδρομα έμβολα απόσβεσης με σκοπό την απόσβεση της σεισμικής ενέργειας και την επαναφορά στην αρχική θέση ισσοροπίας.

Η αντισεισμική βάση γραμμικής κύλισης με σύστημα απόσβεσης μπορεί να έχει απλή μορφή με δύο κάθετες κοιλοδοκούς και ένα απλό σταυρό κύλισης στις ελαφριές οικοδομικές κατασκευές ή να έχει πολλαπλή κατασκευή με 2-3 ή περισσότερες κοιλοδοκούς σε επαφή μεταξύ τους σχηματίζοντας αντίστοιχα βάσεις των 4-6-8 κλπ κοιλοδοκών για πιο βαριές κατασκευές.

Η αντισεισμική βάση γραμμικής κύλισης με σύστημα απόσβεσης μπορεί να τοποθετείται σε ανεξάρτητα τμήματα με όμοια ή διαφορετική διεύθυνση των κοιλοδοκών ή να τοποθετείται υπό μορφή ορθογωνίου πλέγματος συνδεόμενες οι βάσεις μεταξύ τους καλύπτοντας όλη την επιφάνεια του ορόφου.

Η αντισεισμική βάση γραμμικής κύλισης με σύστημα απόσβεσης μπορεί να τοποθετείται μεταξύ του υπογείου και του ισογείου μιας οικοδομής ή μεταξύ όλων των ορόφων της οικοδομής.

Στην παρούσα εφεύρεση βασικό δομικό και λειτουργικό στοιχείο της είναι ο σταυρός κύλισης, ο οποίος μπορεί να είναι απλός (Σχήμα 1 ), (Σχήμα 2 ) κάτοψη και πλάγια όψη, (Σχήμα 3 ) ανοικτή διάταξη, διπλός (Σχήμα 4), τριπλός (Σχήμα 5) ή πολλαπλός. Ο απλός σταυρός αποτελείται από δύο τμήματα κάθετα μεταξύ τους που θα ονομάζονται εφεξής ‘’πέδιλα κύλισης’’ (Σχήμα 1-1 ) κατασκευασμένα μεταξύ τους από προφίλ χάλυβα σχήματος Η που ενώνονται μεταξύ τους με πείρο σύνδεσης (Σχήμα 1-3) και (Σχήμα 12 ) που φέρει αντίθετης φοράς σπείρωμα. Κάθε πείρος σύνδεσης βιδώνεται πάνω σε ορθογώνια βάση με ανάλογο σπείρωμα η οποία είναι συγκολλημένη στο εσωτερικό του προφίλ χάλυβα σχήματος Η (Σχήμα 1-6 ). Στους πολλαπλούς σταυρούς ο πείρος σύνδεσης μπορεί να είναι διαιρούμενος (Σχήμα 13 ) για ευκολία στην συναρμολόγηση. Στο διπλό σταυρό (Σχήμα 4) υπάρχουν 4 διαιρούμενοι πείροι σύνδεσης ενώ στον τριπλό σταυρό (Σχήμα 5) υπάρχουν 9 διαιρούμενοι πείροι σύνδεσης. Κάθε προφίλ χάλυβα τύπου Η φέρει οπές στις οποίες διέρχονται χαλύβδινοι πείροι (Σχήμα 1-4 ) που συγκρατούν χαλύβδινους κυλίνδρους κύλισης (Σχήμα 1-5 ) στο κάτω και άνω μέρος. Οι κύλινδροι κύλισης μπορεί να είναι απλοί ή σύνθετοι φέροντας ρουλεμάν σε εσοχές στις δύο βάσεις τους (Σχήμα 11 ). Μπροστά και πίσω από κάθε προφίλ χάλυβα τύπου Η υπάρχει συγκολλημένο προφίλ χάλυβα τύπου Π (Σχήμα 1-2 ) έτσι ώστε να προσαρμόζονται σ’ αυτό δύο χαλύβδινοι κύλινδροι κύλισης ένας από αριστερά και ένας από δεξιά.

Στο Σχήμα 15 φαίνεται μια ανοιγμένη διάταξη του περιεχομένου μιας αντισεισμικής βάσης γραμμικής κύλισης με σύστημα απόσβεσης.

Κάθε ένα από τα δύο τμήματα του σταυρού κύλισης μπορεί να εισέλθει σε χαλύβδινη κοιλοδοκό τετραγωνικής διατομής ανάλογου μήκους και πλάτους, (Σχήμα 15-9 ) η οποία έχει στη μια πλευρά της επιμήκη διατομή (Σχήμα 15-8 ) για την διέλευση του πείρου σύνδεσης μεταξύ των δύο τμημάτων του σταυρού κύλισης.

Το κάθε πέδιλο κύλισης έχει την δυνατότητα να κινείται κυλώντας με την βοήθεια των κυλίνδρων κύλισης στις τέσσερις εσωτερικές πλευρές της κοιλοδοκού. Έτσι οι τριβές είναι ασήμαντες. Τα πέδιλα κύλισης φέρουν μεγαλύτερο αριθμό κυλίνδρων κύλισης στην πλευρά που δέχεται τα κάθετα φορτία της ανωδομής (Σχήμα 1-5 ) ενώ στις τρεις άλλες πλευρές οι κύλινδροι ολίσθησης είναι λιγότεροι. Εμπρός και πίσω κάθε πέδιλου κύλισης υπάρχουν σπειροειδή ελατήρια συμπίεσης (Σχήμα 15-11) και (Σχήμα 7-11) με διάμετρο που εφάπτεται στα εσωτερικά τοιχώματα της κοιλοδοκού. Το μήκος τους εξαρτάται από την μετατόπιση που θέλουμε να πετύχουμε εκατέρωθεν του σημείου ισορροπίας. Στο κάθε άκρο της κοιλοδοκού υπάρχει σταθερό μεταλλικό κάλυμμα (Σχήμα 15-12) και (Σχήμα 9 ) που λειτουργεί σαν βάση στήριξης του σπειροειδούς ελατηρίου.

Στο εσωτερικό κάθε ελατηρίου υπάρχει έμβολο απόσβεσης ενέργειας (Σχήμα 6 ) που η μια του πλευρά στηρίζεται σταθερά στην άκρη της κοιλοδοκού (Σχήμα 15-12) και (Σχήμα 9-12 ) και η άλλη πλευρά που κινείται στηρίζεται σε τετράγωνο μεταλλικό πλαίσιο (Σχήμα 15-14) και (Σχήμα 7-14) που φέρει μικρούς κυλίνδρους κύλισης με άξονα στις τέσσερις πλευρές του (Σχήμα 10-15), έτσι ώστε να κινείται με ευχέρεια μέσα στην κοιλοδοκό. Το πλαίσιο αυτό αποτελεί και την βάση επαφής του άλλου άκρου του σπειροειδούς ελατηρίου από την μια πλευρά και του πέδιλου κύλισης από την άλλη.

Το τελικό αποτέλεσμα είναι να υπάρχει δυνατότητα κίνησης της ανωδομής σε δύο

κάθετες διευθύνσεις ανεξάρτητα μεταξύ τους με αποτέλεσμα να απομονώνεται η ανωδομή από την οριζόντια συνιστώσα της σεισμικής κίνησης από οποιαδήποτε κατεύθυνση και αν προέλθει αυτή.

Στο ένα άκρο κάθε κοιλοδοκού υπάρχουν τέσσερα ορθογώνια ελάσματα ευθυγράμμισης (Σχήμα 14-16) κολλημένα στη εσωτερική επιφάνεια της κοιλοδοκού έτσι ώστε να προεξέχουν από το άκρο της και τα οποία χρησιμεύουν για την ευθυγράμμιση και ένωση των κοιλοδοκών όταν επιθυμούμε την κατασκευή πλέγματος βάσεων.

Τέλος στα πλάγια κάθε κοιλοδοκού υπάρχουν κολλημένα ορθογώνια ελάσματα στήριξης με οπή (Σχήμα 14-10) με τα οποία μπορεί να τοποθετηθεί και να συνδεθεί σταθερά μια αντισεισμική βάση πάνω σε μια βάση από οπλισμένο σκυρόδερμα ή οποιαδήποτε άλλη βάση π.χ. (μεταλλική),μεταξύ των ορόφων ενός κτηρίου.

Η αντισεισμική βάση μπορεί να είναι μονή (Σχήμα 14) σε περίπτωση ελαφριών κατασκευών και να τοποθετείται ανεξάρτητα από τις άλλες βάσεις, ή να σχηματίζει ορθογώνιο πλέγμα ενωμένη με τις γειτονικές της βάσεις (Σχήμα 18).

Σε περίπτωση όμως βαρέων κατασκευών η αντισεισμική βάση μπορεί να γίνεται διπλή (Σχήμα 16) με τη χρήση του διπλού σταυρού (Σχήμα 4) , ή τριπλή (Σχήμα 17) με τη χρήση του τριπλού σταυρού (Σχήμα 5), ή πολλαπλή και να τοποθετείται μεταξύ των ορόφων ενός κτηρίου, είτε ανεξάρτητα είτε σε μορφή ορθογωνίου πλέγματος (Σχήμα 19) για την διπλή αντισεισμική βάση και (Σχήμα 20) για την τριπλή αντισεισμική βάση.

Στο Σχήμα 21 φαίνεται ένα κτήριο που αποτελείται από υπόγειο (24), ισόγειο (25) και πρώτο όροφο (26). Κατά την κατασκευή ενός κτιρίου μπορεί να υπάρχει σεισμική μόνωση (22) με την ανωτέρω αντισεισμική βάση, είτε μεταξύ της οροφής του υπογείου (18) και του δαπέδου του ισογείου (19) της ανωδομής, είτε μεταξύ όλων των ορόφων της οικοδομής, δηλαδή να υπάρχει σεισμική μόνωση (23) με την ανωτέρω αντισεισμική βάση και μεταξύ της οροφής του ισογείου (20) και του δαπέδου του πρώτου ορόφου (21) της οικοδομής. Στη δεύτερη περίπτωση ανεβαίνει το κόστος κατασκευής άλλα βελτιώνεται και η ασφάλεια της.

Στο Σχήμα 22 φαίνεται ένα ανοιγμένο κτήριο με μονές αντισεισμικές βάσεις τοποθετημένες μεταξύ όλων των ορόφων του σε μορφή ορθογωνίου πλέγματος.

Αναίρεση τροποποιήσεων