目录解释:106.1定义106.2目的106.3.1 用途106.3.2 结构应用考虑106.3.2 球型支座规格106.4 设计106.4.1 通则106.4.2 盆式支座设计106.4.3 轴承支座设计106.4.5 不转动部分的设计106.5 材料106.6 结构106.7 测试与检验106.8 运输和包装106.9 安装106.10 文档106.11 制造商资质要求解释106.1 定义:高承载力多向转动的球型支座是由盆式转动部分和球型或者球冠安装成,除此之外还有位移和力的传递必须通过四氟板滑动面来实现,还要有导向槽或者导向环来限制制定方向上的移动。
通过球形板和球面四氟板之间的滑动来满足支座转角的需要。
106.2 目的:此规范规定正常应用和承载力的范围,荷载和位移。
设计和制造的多轮换轴承在很大程度上依赖于原则工程力学和广泛的支座设计和制造实践经验。
因此,在特殊情况下在结构方面的要求超出了本规范的规定范围,支座制造商应重新考虑。
转动性能Rb与两个因素有关Rb=Rs+RcRb 支座的设计转动性能Rs 使用时预期的转动性能(活载、安装和使用中的转动Rc 转动性能包括制造过程中的公差,不得超过0.02弧度,见106.3.2.12106.3 应用106.3.1 通则这个部分是针对桥梁设计工程师如何使用多向转动球型支座的规范。
多向转动球型支座主要使用在以下几个方面:106.3.1.1 用在低转矩,较高的承载力106.3.1.2 弯桥或斜桥和以及与之相类似的复杂桥梁结构106.3.1.3细长圆柱或低硬度、刚度轻型框架结构。
106.3.1.4各个方向上的转动106.3.1.5不能准确确定方向的转动106.3.1.6预先安装基础结构106.3.1.7需要自动调整的情况106.3.1.8偏心载荷和旋转变化不是很明显,这全部的压力由支座传递给下部结构和上部结构106.3.1.9有要减少桁架或空间结构小的要求106.3.1.10需要大位移的要求。
106.3.1.11经济,寿命长,支座不需要或很少要维护106.3.2结构应用考虑106.3.2.1假定垂直和水平荷载是同时存在。
所有负载被有效传递。
最低竖向荷载是静载荷上部结构静载荷的和。
最大垂直荷载是由静载荷,上部结构恒载和活荷载和冲击效应的和106.3.2.2为了限制滑动面连接处的边缘应力,推荐滑动面和滑动面间间隙为1/l6(1.6毫米)。
滑动部件在可能的情况。
导向块和滑动部件在可能的情况下应是总间距不得超过1 / 16“(1.6毫米)106.3.2.3工程师在设计时必须考虑,桥墩上或者承台上布置的支座要尽可能的少承载水平载荷。
由于制造和安装公差,不应假定水平力平均分配给所有支座。
高的水平力(“最高的50%。
竖向荷载)应通过单独的传输设备。
106.3.2.4在可行的情况至少有两个固定块或两个导向块用于限制所有的横向力,地震以外,在设计时每个基,柱,连接处都要给出余量。
在地震时的横向力,允许有小的屈服,同样可以作为所有支座之间,这支撑力由支座共同承担106.3.2.5球型支座标准规格,如果竖向荷载低于其竖向承载能力的20%不得使用。
如果竖向载荷不到其竖向承载能力的20%球型支座需要特殊的设计。
106.3.2.6球型支座设计中应当专门考虑大的横向力和垂直载荷比预期106.3.2.7在计算横向承载能力支座滑动面得摩擦力可以忽略106.3.2.8在安装支座的导向块时,应当考虑到桥梁结构的移动方向,以避免支座导向方向错误。
专门针对弯桥和斜桥的设计,以确保准确的滑动方向。
106.3.2.9在设计桥梁的下部结构和上部结构时应保证支座接触的地方及其周围,在使用过程中保持有一定的刚度,要特别注意加大在最大位移处的刚度106.3.2.10桥梁的下部结构和上部结构的设计应留有移动支座进行检测和修复的最小空间。
结构设计时要留有安装空间。
106.3.2.11支座的最低旋转角度Rs,在本规范中为0.01弧度。
包括Rs活荷载和制造过程中的旋转/安装过程中的旋转106.3.2.12制造的最大旋转Rc,不得超过0.02弧度:见第106.9“安装”。
在新修改106.9规定设计者选择的Rc要比0.02弧度小,但是应当注意投资的费用和实际中可能的改变。
106.3.2.13结构设计的摩擦系数应按照AASHTO标准,Div'n一的规定,表14.6.2.5-1注意:这些摩擦系数是根据平均应力和聚四氟乙烯板上的边缘应力压力决定,在安装的过程中倾斜度没有超过标准中的规定和正常范围内不锈钢和钢板的连接表面。
异常的使用条件下的不锈钢表面连接处,可能会加速腐蚀,这需要对摩擦系数惊醒长期的评估。
106.3.2.14 工程师不能混淆盆式、球型、多向转动支座在接缝或构架,不同的偏转特性和不同的转动特性可能导致支座或结构损坏。
106.3.2.15 工程图样应包括工程进度表如106.3.3106.3.2.16 可能有些支座的试验费用是昂贵的,或因为没有试验设备而不能试验,以下产品的试验应进行超过5000千磅(22 240千牛垂直负载)超过500千磅(2 224千牛水平荷载)在同时存在水平和垂直荷载时,其中的横向负载超过垂直载荷的75%.三i轴向负荷试验必须进行动态转动、转角试验动摩擦系数试验应进行125个循环。
要在106.3.3支座详细参数106.3.3.1使用过程中最大和最小的垂直载荷和水平载荷。
106.3.3.2最小结构和制造转角要求。
106.3.3.3支座的震级(位移)和运动方向以及支撑力。
106.3.3.4数量,类型(固定,单向或双向)。
106.3.3.5所有支座的位置。
106.3.3.6支座允许上下接触压力。
106.3.3.7固定或锚固支座的详细要求106.3.3.8牌号,倾角和斜坡所有支座。
106.3.3.9允许的滑动表面的摩擦系数。
106.3.3.10表面涂层的要求和相应的规范。
106.3.3.11抗震要求,如果有的话。
106.3.3.12隆起的细节,临时附件或其他要求。
106.3.3.13死负荷,需要设计导板表面滑动其它负载。
(见第106.4.5.3)106.3.3.14 空间、尺寸要求或限制,如果有的话。
106.3.3.15视需要扩大活动支座,尺寸偏移。
106.4设计106.4.1总则本规范范围,包括球型设计,制造和安装,还有垫板,符合设计方案计和本规范的规定。
球型支座可能是本规范涉及的任何类型的条件是这些只由一个供应制造商。
球型支座的设计的科学性,是通过工程师分析、计算数据和现在使用的工程计算,数据和可接受的使用寿命得出来的。
已经使用的材料材料,测试和已经被支座的证明设计合理性,在工程上的作为参考,一承载力,位移和使用条件。
说明ç =支座各部分的间隙(毫米)(图1,3,4&5)Dd=橡胶板直径英寸(毫米)Dp=橡盆式环内径径英寸(毫米)(图1)Ds=设计球面作用直径英寸(毫米)G=盆环的深度英寸(毫米)(图1)K=钢承板凹槽深度(毫米)(图2)Lh=横向设计荷载,基普(千牛)Lv=垂直设计负荷,(千牛)Rs=最小设计的转角(Rs+Rc)Rs=结构的最小设计旋转能力,弧度Rc =制造公差允许的最大转角。
Rmax=最大半径英寸(mm),以防止球面移动S =矩形板的长度英寸(毫米)(图1)t=橡胶板厚度英寸(毫米)w=钢衬板直径英寸(mm)(图2)106.4.1.1多向转动支座的承载力,横向力,位移应符合设计规范的要求。
应特别注意支座的所有组件能承受一定的水平荷载和力。
106.4.1.2支座的附件的最大压力不应当超过,AASHTO标准中“公路桥梁标准规范”和本条款中对允许设计承载力要求。
106.4.1.3最小转角,Rb=Rs+Rc106.4.1.4固定支座、单向支座的最小横向力是竖向承载力的10%,或者计算书中的规定。
106.4.1.5扩展支座设各个方向上的总位移应符合支座附表中关于位移的要求。
总位移余量,应为设计位移的10%或1“(25.4毫米),选用较大者。
支座导向块间的距离,不需要位移余量。
106.4.1.6支座设计时,应当留有空间,便于旋转和滑动部分更换。
106.4.1.7本规范中的所使用的单位为美国习惯使用的单位,相当于单位在括号内。
括号内的单位公制单位106.4.2盆式支座旋转部分的设计(见图。
1)106.4.2.1盆106.4.2.1.1盆内径,Dp,和橡胶板的直径相同。
106.4.2.1.2锅腔深度G,应等于或大于:[(Dp/ 2)×(Rs + Rc)] + k + t + w + 0.1“(2.5毫米),其中k= 0或者密封圈厚度。
k= 1.7 ×钢衬板环形凹槽截面直径。
k= 1.2 ×橡胶板凹槽直径,钢衬板直径的和的一半(见图2。
“k”的详细尺寸)106.4.2.1.3盆环边缘的厚度,橡胶板应符合AASHTO标准Div'nI的规定,14.6.4.6。
或14.6.4.8的要求。
106.4.2.1.4最小的盆环外径由横向荷载,内部橡胶板的压力钢衬板所受的摩擦力,剪切力,弯曲力,撕扯力决定壁厚应符合AASHTO标准Div'n 1 14.6.4.6或参照14.6.4.8。
106.4.2.2橡胶板106.4.2.2.1橡胶板的最小厚度等同于AASHTO 标准Div'nI14.6.4.3-1的规定。
106.4.2.2.2橡胶板的设计应平均应力不超过3500psi (24.12Mpa)106.4.2.2.3当使用密封圈,橡胶板上要有凹槽为的是安装的时候橡胶板的上平面和垫圈平齐, (见图。
3)106.4.2.2.4该橡胶板盘应以有机硅油符合的MIL -S - 8660的要求或与其相等效的规范要求。
聚四氟乙烯“粗油槽,不得使用扁环。
106.4.2.2.5天然橡胶的橡胶板,使用在温度持续低于不-20℃,或者-29℃以下超过48小时。
106.4.2.3钢衬板106.4.3.2.1钢承板的外径的应符合AASHTO 标准Div'n 我,14.6.4.7规定106.4.2.3.2钢承板的厚度应包含垂直间隙C ,支座转动和不转动的间隙小于1 / 8“(3.2毫米)最大旋转处,见图1&3,具体如下:盆环的矩形部分,C =(Rb × 0.7xS )+ 0.l2“(3.2毫米)盆环的周长C =(RbXOD/ 2)+ 0.l2“(3.2毫米)106.4.2.3.3钢衬板的宽度,w ,是钢衬板边缘垂直的接触盆环壁的部分间的距离。
(见图。
2)设计计算水平载荷时,钢衬板表面的宽度,w ,AASHTO 标准Div'n I ,等同14.6.4.8-2,但不得少于1 / 8“(3.2毫米)。