Spriegojuma-izturīgsBerzes svārsta gultņi(tFPB)
(Atbilstība starptautiskajiem seismiskās izolācijas un enerģijas izkliedes ierīču standartiem)
I. Kopsavilkums
Stiepes{0}}izturībaBerzes svārsta gultnis(TFPB) ir uzlabotsseismiskās izolācijas ierīceparedzēts modernai infrastruktūrai, kas prasa gan horizontālu elastību, gan vertikālo pacēluma pretestību. Atšķirībā no parastajiemberzes svārsta gultņi (FPB), kas attiecas tikai uz saspiešanas slodzes pārnešanu, TFPB integrē pret-pacelšanās enkurošanas sistēmas, nodrošinot struktūras integritāti kombinētu seismisko un vēja darbību ietekmē.
Šī rokasgrāmata iepazīstina ar TFPB darbības principu, konstrukcijas parametriem, testēšanas prasībām un starptautisko atbilstību. Tajā ir arī sniegtas praktiskas vadlīnijas uzstādīšanai, pārbaudei un ilgstošai apkopei saskaņā ar standartu EN 15129:2018 (Eiropa), AASHTO.Seismiskās izolācijas rokasgrāmata(ASV) un ISO 22762 (Starptautiskais).
II. Pamatinformācija un nozares vajadzības
2.1. Seismiskā izolācija mūsdienu konstrukcijās
Kopš 1970. gadiemberzes svārsta sistēmasvisā pasaulē ir izmantoti seismiskai izolācijai tiltos, atomelektrostacijās un augstceltnēs{0}}. Tradicionālie izolatori (elastomēra gultņi, HDRB, LRB) nodrošinātenerģijas izkliedebet ne vienmēr var novērst pacēluma spēkus, ko izraisa apgāšanās momenti.
2.2. Pacelšanas izaicinājums
Pacēlums notiek, kad zemestrīces zemes kustības vertikālās sastāvdaļas, vēja sūkšana vai nelīdzsvarotas konstrukcijas slodzes rada stiepes spēkus atbalsta līmenī. Tiltos pacēlumu var izraisīt asimetriska klāja noslodze. Augstās ēkās tas var notikt vērpes apgāšanās dēļ seismiskas ierosmes ietekmē. Bez pretestības, parastsFPBvar atdalīties no pamatnes, izraisot katastrofālu atteici.
2.3 Kāpēc TFPB?
TFPB ir nākamās{0}}paaudzes seismiskā ierīce, kas izplešasFPBspēja izturēt gan saspiešanu, gan spriedzi, padarot to ideāli piemērotu kritiskām iekārtām, gariem{0}}pārlaiduma tiltiem un jūras platformām.
- Divkārša saspiešana + spriegošanas spēja.
- Ilgs dizaina kalpošanas laiks (50–70 gadi).
- Pielāgojams lieliem pārvietojumiem un ilgiem laika periodiem.
- Augsta seismiskās drošības rezerve.
- Savietojams ar starptautisko sertifikātu un CE marķējumu
III. Funkcijas un veiktspēja
3.1. Enerģijas izkliede un{1}}centrēšana
Bīdīšana pa sfērisku virsmu nodrošina:
- Kontrolēta perioda pagarināšanās (strukturālā dabiskā perioda novirzīšana prom no seismiskā spektra virsotnēm).
- Enerģijas izkliedecaur virsmas berzi (μ regulējams pēc materiāla izvēles).
- Uzticams atkārtoti-centrēšanas spēks gravitācijas efekta dēļ.
3.2. Stiepes pretestība
Panākts, izmantojot mehāniskās stiprinājumu sistēmas:
- Iepriekš nospriegoti spriegošanas stieņi, kas iestrādāti gultnē.
- Pret-pacelšanas skrūves, kas tieši savienotas ar apakškonstrukciju.
- Ierobežojošie korpusi, lai novērstu pārvietošanos.
3.3. Vairāk{1}}pielāgošanās iespējamība
Darbojas zem seismiskas slodzes, vēja ierosmes, satiksmes vibrācijas un termiskās kustības. Droši darbojas zemā-temperatūras vidē (līdz –30 grādiem, izmantojot īpašus materiālus).
IV. Standarti un normatīvās atsauces
TFPB ir izstrādāts un pārbaudīts saskaņā ar visplašāk atzītajiem starptautiskajiem standartiem:
- EN 15129:2018 —Pret-seismiskas ierīces
- EN 1337 sērija —Strukturālie gultņi
- AASHTO rokasgrāmatas specifikācijasSeismiskās izolācijas dizains (2014, 2022)
- ASCE/SEI 7-22 — minimālās projektētās slodzes
- ISO 22762-3 —Seismiskās{0}}aizsardzības izolatori– Elastomēra gultņi
- ASTM D4894/D4895 — PTFE materiāli
- ASTM E595 — berzes un nodiluma testi
Vietās, kur tiek piemērotas valsts prasības, ir atsauce uz Eurocode 8, ACI 318, DIN 4149 un Japānas JIS C-Edition seismiskajiem kodiem.
V. Strukturālās sastāvdaļas
1. Augšējā gultņa plāksne — oglekļa tērauda plāksne ar nerūsējošā{1}}tērauda bīdāmo virsmu.
2. Concave Sliding Dish – mehāniski apstrādāts sfērisks sēdeklis, kas nodrošina svārsta ģeometriju.
3. Bīdāmā saskarne – PTFE vai kompozītmateriāls, kas savienots, lai nodrošinātu stabilu berzi.
4. Stiepes pretestības sistēma — augstas-stiprības stieņi, iepriekš nospriegoti enkuri vai norobežojošās skrūves.
5. Korpusa un putekļu blīves – novērš ūdens, putekļu vai ķīmisku vielu iekļūšanu.
6. Aizsargpārklājums — izturība pret koroziju (epoksīds, karstā-cinkošana vai nerūsējošais tērauds).
VI. Darba princips
Pamatojoties uz parastoberzes svārsta gultnis, ir pievienota vertikālās spriegojuma-izturības spēja. Tas var sasniegt slīdēšanu un rotāciju stiepes apstākļos, kā arī parastā berzes svārsta gultņa seismiskās samazināšanas funkciju.
6.1 Saspiešanas režīms
Virsbūves slodze tiek pārnesta caur sfērisku slīdēšanu. Nobīdes absorbē seismisko enerģiju, vienlaikus saglabājot stabilitāti.
6.2. Stiepes režīms
Pacelšanas laikā nofiksējas stiprinājumu sistēmas, droši pārnesot spriegumu apakškonstrukcijā. Novērš spraugu veidošanos vai atslāņošanos.
6.3. Kombinētā iekraušana
Reālistisku seismisku notikumu apstākļos spiedes, stiepes un bīdes darbības notiek vienlaikus. TFPB nodrošina nepārtrauktu spēka un pārvietošanas reakciju, nodrošinot veiktspējas pasliktināšanos.
6.4. Salīdzinošā analīze
|
Funkcija |
ParastaisFPB |
TFPB |
|
Kompresijas slodze |
✔ |
✔ |
|
Pacelšanas pretestība |
✘ |
✔ |
|
Seismiskās enerģijas izkliede |
✔ |
✔ |
|
Kalpošanas laiks |
50 gadi |
50-70 gadi |
|
Piemērots augstām ēkām |
Ierobežots |
Lieliski |
|
Ārzonas sniegums |
Nav piemērots |
Piemērots |
VII. Pētniecība un attīstība
7.1. Projektēšanas parametri un aprēķini
1), Vadošais vienādojums
Efektīvais izolācijas sistēmas periods:
kur R=izliekuma rādiuss, g=gravitācijas paātrinājums.
2), Materiālu standarti
- Tērauds: EN 10025 S355/ASTM A709 gr.50
- Nerūsējošais tērauds: ASTM A240 tips 316L
- PTFE kompozītmateriāli: ASTM D4894, pastiprināts ar stikla vai bronzas pildvielām
7.2, Tehnisko datu lapa
|
Parametrs |
Specifikācija |
Pārbaudes metode |
|
Vertikālā spriedze{0}}Nestspēja |
Svārstās no 50 kN līdz 6000 kN (pielāgojams, pamatojoties uz projekta prasībām) |
AASHTO LRFD tilta konstrukcijas specifikācijas, 14.4. sadaļa; EN 1337-3 |
|
Vertikālā saspiešana{0}}Nestspēja |
1,2–2,0 reizes lielāka par vertikālo spriegojuma-nestspēju (atšķiras atkarībā no modeļa) |
AASHTO LRFD tilta konstrukcijas specifikācijas, 14.3. sadaļa; EN 1337-2 |
|
Seismiskās izolācijas efektivitāte |
Samazina augšējās struktūras paātrinājumu par lielāku vai vienādu ar 50% zem projektētās seismiskās intensitātes (piemēram, PGA=0.4 g) |
FEMA 461 (seismiskās modernizācijas alternatīvu novērtēšana), EN 1337-6 |
|
Maksimālā bīdāmā nobīde |
<400 mm (depending on spherical surface radius and design requirements) |
AASHTO LRFD tilta konstrukcijas specifikācijas, 14.5. sadaļa; EN 1337-4 |
|
Berzes koeficients |
0,02–0,05 (pie 23 grādiem, zem projektētās vertikālās slodzes) |
ASTM D1894 (standarta testa metode plastmasas plēves un loksnes statiskajiem un kinētiskajiem berzes koeficientiem) |
|
Kalpošanas laiks |
Lielāks vai vienāds ar 50 gadiem (normālos darbības apstākļos, ar regulāru apkopi) |
EN 1337-1 (Vispārīgās prasības konstrukcijas gultņiem) |
7.3. Patents
7.5, Specifikācijas
VIII. Kvalitātes nodrošināšana un ražošana
- ISO 9001 sertificētas ražotnes.
- Nesagraujošā pārbaude (NDT) metinātām šuvēm (UT, MT, RT).
- Apstrādes pielaides: ±0,05 mm slīdēšanas rādiusam.
- Virsmas raupjums: Ra mazāks vai vienāds ar 0,8 μm slīdošai virsmai.
- Aizsardzības sistēmas: pārbaudītas atbilstoši EN ISO 12944 korozijas klasei C5.
IX. Testēšana un sertifikācija
9.1 Rūpnīcas pieņemšanas testi(TAUKI)
- Materiālu pārbaude un izmēru pārbaudes.
- Statiskās spiedes un stiepes slodzes tests.
- Slīdošās berzes mērīšana apkārtējās vides temperatūrā.
9.2 Tipa pārbaude(EN 15129 prasības)
- Cikliskās bīdes testi ar uzliktām nobīdēm.
- Vertikālās slodzes testi saspiešanas un pacelšanas laikā.
- Ilgstošas-šļūdes un relaksācijas testi.
- Izturības novērtējums (temperatūras cikliskums no -30 grādiem līdz +50 grādiem).
9.3. Seismiskā kvalifikācija
- Pilnas-mēroga kratīšanas galda pārbaude divvirzienu nobīdei un pacelšanas pretestībai.
- Atbilstība AASHTO dinamiskajiem protokoliem.
9.4. Trešās puses pārbaudes ziņojumi
9.5, Testēšanas iekārtas mājā
X. Uzstādīšanas vadlīnijas
1. Sagatavot pamatu ar līdzenuma pielaidi ±2 mm.
2. Uzstādiet enkurus un spriegošanas stieņus saskaņā ar apstiprinātajiem rasējumiem.
3. Izlīdziniet ieliekto bīdāmo virsmu atbilstoši projektējamā rādiusam.
4. Uzklājiet aizsargājošu smērplēvi (ja norādīts).
5. Pārbaudiet spriegojuma priekšslodzi ar kalibrētu griezes momentu.
6. Pirms konstrukcijas slodzes pārnešanas veiciet izmēģinājuma bīdīšanu.
XI. Apkopes protokoli
- Regulāra pārbaude ik pēc 5 gadiem (EN 15129 10. punkts).
- Pārbaudes punkti:
- Bīdāmās saskarnes nodilums (biezuma samazinājums < 0,5 mm).
- Enkura pirmsielādes verifikācija.
- Aizsargpārklājuma stāvoklis.
- Koriģējošās darbības:
- Re-tension bolts if preload loss >10%.
- Nomainiet PTFE starpliku pēc nodiluma ierobežojuma pārsniegšanas.
- Ja tiek novērota degradācija, uzklājiet pretkorozijas krāsu.
XII. Lietojumprogrammas un gadījumu izpēte
Spriegojuma{0}}izturīgais berzes svārsta gultnis ir ideāli piemērots konstrukcijām, kurās pastāv uz augšu izvilkšanas-risks, tostarp, bet ne tikai:
Gara-laiduma tilti (piem., vanšu-tilti, piekaramie tilti), kur vēja vai zemestrīču radītas dinamiskas slodzes var radīt augšup vērstus stiepes spēkus uz atbalsta gultņiem.
Daudzstāvu ēkas un augstas būvesatrodas seismiskās zonās (piemēram, reģionos, kas atbilst FEMA 356, ASCE 7 vai Eurocode 8 standartiem), kurseismiskas -inducētas struktūrasvibrācijas var radīt spriedzi gultņu saskarnēs.
Rūpnieciskās iekārtas ar lielām dinamiskām slodzēm(piem., smagās tehnikas pamati, spēkstaciju konstrukcijas), kur, lai nodrošinātu ekspluatācijas drošību, ir nepieciešamas gan vertikālās slodzes-nešanas, gan stiepes-izturības.
Jūras un piekrastes struktūras(piem., moli, moli), kur vēja, viļņu un seismiskās aktivitātes kopējā ietekme var uzlikt gultņu sistēmām stiepes spēkus.
Secinājums
Stiepes-izturīgais berzes svārsta gultnis (TFPB) ir -modernākais--jauninājumsseismiskās aizsardzības tehnoloģija. Apvienojotberzes enerģijas izkliede, svārsta perioda nobīde un pacelšanas pretestība, TFPB nodrošina konstrukcijas drošību visprasīgākajos apstākļos.
Tā pierādītā atbilstība EN 15129, AASHTO, ASCE, ASTM un ISO standartiem padara to piemērotu starptautiskai lietošanai tiltos, augstās ēkās, kodoliekārtās un konstrukcijās atklātā jūrā. Ar pareizu uzstādīšanu un apkopi TFPB garantē ilglaicīgu-izturību, augstu veiktspēju un uzlabotu noturību kritiskajai infrastruktūrai visā pasaulē.
Populāri tagi: spriegojuma-izturīgi berzes svārsta gultņi (tfpb), Ķīna spriegošanas-izturīgi berzes svārsta gultņi (tfpb) ražotāji, piegādātāji





















