Pallomaiset seismiset eristyslaakerit moottoritiesiltasovelluksiin (SSIB)

1.1, määritelmä
A pallomainen karhug on rakenteellinen laite (suurkuormitus moni{0}}kiertolaakeri, eli HLMB), joka on suunniteltu siirtämään kuormia sillan päällirakenteen ja alusrakenteen välillä samalla kun se ottaa huomioon monisuunnaiset kiertoliikkeet ja joissakin malleissa rajoitetut siirtymäliikkeet. Laakeri koostuu koverasta pallomaisesta pinnasta, joka on yhdistetty kuperaan pallomaiseen pintaan, mikä mahdollistaa tasaisen kulmakierron minkä tahansa vaaka-akselin ympäri.
Siltasuunnittelussa pallomaisia ​​laakereita käytetään:
- Siirrä pystykuormia, vaakasuuntaisia ​​voimia ja pitkittäisiä tai poikittaisia ​​siirtymiä suunnitteluvaatimusten mukaisesti.
- Salli liikennekuormien, lämpölaajenemisen ja -supistumisen, seismisten vaikutuksen, virumisen ja siltarakenteen kutistumisen aiheuttamat pyörimiset.
- Tarjoa korkea kuorman-kantokyky minimaalisella kitkalla käyttämällä matalakitkaisia ​​liukumateriaaleja (esim. PTFE) ja korroosionkestäviä-ruostumattomia teräspintoja.
Nämä laakerit valmistetaan tyypillisesti asiaankuuluvien kansallisten ja kansainvälisten standardien mukaisesti, kuten GB/T 17955 (Kiina), AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (USA) ja EN 1337-7 (Eurooppa), mikä takaa suorituskyvyn luotettavuuden, turvallisuuden ja kestävyyden pitkissä-jännevälissä ja raskaan kuorman siltasovelluksissa.

1.2, soveltamisala
Tässä artikkelissa määritellään tuotteen tekniset tiedot, suunnitteluparametrit, valmistusvaatimukset, testaus, asennus ja huoltoPalloiset seismiset eristyslaakerit (SSIB)tarkoitettu siltakäyttöön, ja se noudattaa sekä kiinalaisia ​​että kansainvälisiä koodeja.
1.3, sovellettavat standardit:
Alue|Vakiokoodi|Otsikko|Laajuus
Kiina|GB/T 17955-2009 |Pallomaiset laakeritfor Bridges|Sillan pallolaakereiden suunnittelu-, valmistus- ja testausvaatimukset.
Kiina|GB/T 32836-2016 |Pallomaiset laakerit teräsrakenteisiin| Teräsrakenteiden lisävaatimukset.
Kiina|JTG/T 2231-01-2020|Highway Bridge -laakerien tekniset tiedot|Moottoritien sillan laakereiden suorituskyky- ja laatuvaatimukset.
Eurooppa|EN 1337-7 |Rakenteelliset laakerit– Osa 7: Pallomaiset laakerit|Materiaali-, geometria-, kitka- ja testivaatimukset.
Eurooppa|EN 15129:2018 |Anti-Seismiset laitteet| Seisminen eristyssuunnittelu rakennesovelluksiin.
USA|AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (2023) § 14|Laakerit ja laajennuslaitteet|Suunnittelumenetelmäpallomaiset laakerit.
UK|BS 5400 osa 9 |Sillan laakerit| Suunnittelu- ja asennusvaatimukset.

2.1, Toiminto:
Pallomaiset seismiset eristyslaakerittarjoavat pyörivän rajapinnan sillan päällirakenteen ja alusrakenteen välillä samalla kun sallit hallitun liukumisen haihduttaa seismisen energiaa.

2.2, Pääkomponentit:

• 1. Ylempi kovera levy – Luja{1}}hiiliteräs (Q345 tai ASTM A709 Grade 50) tarkasti{5}}koneistettu kovera pinta.
• 2. Pallomainen liukuelementti – ruostumatonta terästä (AISI 304/316), jossa on liimattu PTFE- tai UHMWPE-kerros.
• 3. Alempi kupera levy – Vastaa kaarevuutta, siirtää pystysuoran kuorman.
• 4. Turvajärjestelmä – Valinnaiset ohjaustangot tai rajoittimet yksisuuntaiseen liikkeenhallintaan.
• 5. Seismisen energian hajoamiselementti – valinnainen korkea vaimennuskerros.

2.3, Tyypit ja luokitukset
Erilaisten toiminnallisten vaatimusten mukaan pallomaiset laakerit voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin:

• 1,Kiinteät pallomaiset laakerit
• Kiinteät pallomaiset laakerit eivät salli vaakasuuntaista siirtymistä, mutta voivat pyöriä vapaasti. Ne soveltuvat rakenneosiin, joiden on rajoitettava vaakasuuntaista liikettä samalla kun ne sallivat pyörimisen.
• 2,Yksisuuntaiset liukuvat pallomaiset laakerit
• Yksisuuntaiset liukuvat pallolaakerit mahdollistavat liukumisen yhteen suuntaan. Ne soveltuvat rakenteisiin, joilla on erityisiä siirtymävaatimuksia, kuten pitkittäissiirtymän säätö tietyissä silloissa.
• 3, Monisuuntaiset liukuvat pallomaiset laakerit
• Monisuuntaiset liukuvat pallolaakerit voivat liukua mihin tahansa vaakasuoraan suuntaan. Ne soveltuvat maanjäristyksille-alttiille alueille tai pitkille-silloille selviytymään monimutkaisista kuormitusolosuhteista.
• 4, Seismiset pallomaiset laakerit
• Seismiset pallomaiset laakerit on yleensä varustettu vaimennuslaitteilla, jotka voivat tarjota lisäenergian hajauttamiskykyä maanjäristysten aikana ja parantaa rakenteiden seismistä suorituskykyä.

2.4,SovelluskentätPallomaiset laakerit
Erinomaisen suorituskykynsä ansiosta pallomaisia ​​laakereita käytetään laajalti seuraavilla aloilla:

• 1, pitkä-jännesillat
• Pitkä{0}}jännevälisillä silloissa, kuten köysi-riippusillat, riippusillat ja kaarisillat, pallomaiset laakerit sopeutuvat tehokkaasti lämpötilamuutosten, ajoneuvon kuormituksen tai tuulikuormien aiheuttamiin siirtymiin ja pyörimiin.
• 2, korkeat{1}}rakennukset
• Korkeat{0}}rakennukset heiluvat tuulikuormien tai seismisten vaikutuksen alaisena. Pallomaiset laakerit voivat vähentää rakenteellista rasitusta ja parantaa rakennusten vakautta ja turvallisuutta.
• 3, stadionit ja suuret-avaruusrakenteet
• Suurissa -jännevälisissä tilarakenteissa, kuten kuntosaleissa ja kongressikeskuksissa, pallomaiset laakerit voivat mukautua monimutkaisiin kuormituksiin ja varmistaa rakenteiden vakauden ja kestävyyden.
• 4, ydinvoimalat ja avaininfrastruktuuri
• Keskeisessä infrastruktuurissa, kuten ydinvoimaloissa ja suurissa patojen, pallomaiset laakerit voivat tarjota luotettavaa tukea ja seismisen kestävyyden varmistamaan rakenteellisen turvallisuuden.

2.5, Pallomaisten laakerien edut ja haasteet
1, edut:
• Suuri{0}}kantokyky: Kestää useiden tuhansien tonnin kuormia.
• Monisuuntainen siirtymämukavuus: Pystyy mukautumaan sekä pyörimiseen että vaakasuuntaiseen siirtymään samanaikaisesti.
• Vahva kestävyys: Valmistettu -suorituskykyisistä materiaaleista, mikä takaa pitkän käyttöiän.
• Erinomainen seisminen suorituskyky: Käytetään laajasti maanjäristyksille{0}}alttiilla alueilla.

2, Haasteet:
• Korkeat vaatimukset valmistuksen tarkkuudelle: Pallomaisen pinnan käsittelyyn ja liukumateriaalien yhteensovittamiseen tarvitaan korkean{0}}tarkkuuden prosesseja.
• Suhteellisen korkeat ylläpitokustannukset: Liukumateriaalit tai tiivistyslaitteet on ehkä vaihdettava pitkäaikaisen{0}}käytön jälkeen.
• Monimutkainen suunnittelu: Räätälöity suunnittelu vaaditaan erityisten suunnittelutarpeiden mukaan.

3.1 Tekniset tiedot
Suunnitteluparametrit (tyypillinen tuotantoalue):
Pystysuuntainen kantavuus: 1 000 – 50 000 kN
Vaakasuuntainen siirtymäkapasiteetti: ±50 - ±250 mm
Pyörimiskapasiteetti: suurempi tai yhtä suuri kuin 0,03 rad (~1,7 astetta)
Kitkakerroin (μ): 0,03 – 0,06 (staattinen), 0,02 – 0,05 (dynaaminen)
Vaimennussuhde (HDR-tyyppi): 8-25 %
Palvelun lämpötila-alue: -40 asteesta +60 asteeseen (jopa +70 astetta erikois)
Käyttöikä: Yli 50 vuotta tai yhtä suuri
Seisminen suorituskyky: Suunniteltu kiihtyvyys on suurempi tai yhtä suuri kuin 0,3 g

3.2, Patentti
 

Komponentti|Materiaali|Vakio
Laakerilevyt|Q345, Q420, ASTM A709|GB/T 1591, ASTM A709
Pallomainen liukuelementti|Ruostumaton teräs AISI 304/316|ASTM A240
Liukupinta|Virgin PTFE, UHMWPE|ASTM D4894
Voiteluaine|Silikoni-pohjainen|Valmistajan sp
Kiinnityspultit|Grade 8.8 / ASTM A325|GB/T 5782, ASTM A325

Pinnan karheus (liukuva pinta): Ra Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,2 μm
Tasaisuustoleranssi: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5 mm / 1 000 mm
Kovuus (liukulevy): suurempi tai yhtä suuri kuin HB 220
PTFE-sidoslujuus: suurempi tai yhtä suuri kuin 3 MPa leikkausvoima
Kaikki laakerit on 100 %{1}}tehdastestattu mittatarkkuuden, kuormitus-muodonmuutoskäyrän, kitkakertoimen suunnittelukuormituksen alaisena ja visuaalisten vikojen suhteen.

6.1 Yleiset vaatimukset
Kaikille pallomaisille seismisille eristyslaakereille on tehtävä tyyppitestit, rutiinitestit ja hyväksyntätestit kiinalaisten ja kansainvälisten standardien mukaisesti.
6.2 Testien luokittelu
Tyyppitestit – Todista suunnittelun vaatimustenmukaisuus (kerran uutta mallia kohti)
Rutiinitestit – Varmista tuotannon laatu (jokainen erä)
Hyväksymistestit – Lopullinen tuotteen hyväksyntä ennen toimitusta (100 % laakerit)
6.3 Erityiset testit ja vaatimukset
Pystykuormitustesti – jäännösmuodonmuutos Alle tai yhtä suuri kuin 0,3 mm, ei näkyviä vaurioita.
Vaakasiirtymätesti – Kitkakerroin μ Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,06, ei pintavaurioita 50 jakson jälkeen.
Pyörimiskapasiteetin testi – Tasainen liike 0,03–0,05 radi-kierroksella tai suurempi.
Kulumis- ja väsymistesti – Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1 % PTFE:n paksuushäviö syklien jälkeen.
Seisminen simulaatiotesti – Vaimennussuhde ±2 % suunnittelusta, siirtymä välyksen sisällä.
Lämpötilatestit – Kitkavaihtelu Vähemmän tai yhtä suuri kuin ±15 % huoneenlämpötilasta.
Korroosionkestävyystesti – Ei pinnoitteen vikaa 500 tunnin suolaruiskutuksen jälkeen.
6.4 Tehtaan laadunvalvontamenettelyt
Saapuvan materiaalin tarkastus – Ultraääniterästarkastus, PTFE:n tiheys ja lujuus.
In-Process QC – Levyn työstön toleranssi ±0,2 mm, hitsin tarkastus.
Lopputarkastus – Mittojen tarkistus, merkintöjen tarkastus.
6.5 Dokumentointi ja jäljitettävyys
Säilytä materiaalitestitodistukset, tehtaan tuotannon valvontatiedot ja vaatimustenmukaisuustodistukset.
6.6 Hyväksymiskriteerien yhteenveto
Pystysuuntainen muodonmuutos pienempi tai yhtä suuri kuin 0,3 mm, kitka pienempi tai yhtä suuri kuin 0,06, PTFE:n kuluminen enintään 1 %, pyörimisnopeus suurempi tai yhtä suuri kuin 0,03 rad.
6.7, Tyyppitestaus ja raportit.

6.7.1, Testauslaitteet
 

6.7.2, Testausraportit

Valmistelut – Tarkista laakerin istukan toleranssi ja pulttien asennot.
Asennusvaiheet – Nosta ylärakennetta, aseta laakeri, kiinnitä, tarkista, vapauta nosturit.
Välys – Säilytä suurempi tai yhtä suuri kuin 50 mm seisminen rako.

6 kuukautta: Silmämääräinen tarkastus
2 vuotta: Toimintatarkastus
5 vuotta: Yksityiskohtainen tarkastus
25 vuotta: Peruskorjaus

Pakkaa kosteudenkestävään-kääreeseen, säilytä tuuletetussa tilassa, enintään 3 kerrosta pinottuina.

10.1, Tekniset tiedot QZ Pallomaisille laakereille moottoritiesiltoja varten.
10.2, Tekniset tiedot LQZ:n pallomaisille laakereille moottoritiesiltoja varten

Tekniikan kehittyessä mm.pallomaiset laakeritinnovoivat jatkuvasti, ja seuraavat trendit voivat ilmetä tulevaisuudessa:

• 1, älykkäät laakerit:
• Anturiteknologiaan integroituna ne voivat seurata laakerien jännitystä, siirtymää ja kulumista reaaliajassa älykkään varhaisvaroituksen ja huollon toteuttamiseksi.
• 2, Uusien materiaalien käyttö
• Materiaalit, kuten grafeeni{0}}vahvisteiset komposiitit ja itse-voitelevat materiaalit, voivat parantaa pallomaisten laakerien kestävyyttä ja liukukykyä.
• 3, Vihreä ja ympäristönsuojelusuunnittelu
• Kierrätettävien materiaalien tai vähäkitkaisten ympäristönsuojelupinnoitteiden käyttö{0}}voi vähentää ympäristövaikutuksia.
• 4, 3D-tulostustekniikka
• 3D-tulostustekniikan käyttö monimutkaisen muotoisten laakereiden valmistukseen voi parantaa tuotannon tehokkuutta ja räätälöintimahdollisuuksia.

Suositut Tagit: pallomaiset seismiset eristyslaakerit valtatiesiltasovelluksiin (ssib), Kiina pallomaiset seismiset eristyslaakerit moottoritiesiltasovelluksiin (ssib) valmistajat, toimittajat