AASHTO LRFD sfäärilised laagrid: disain, klassifikatsioon ja põhispetsifikatsioonid

Erinevalt tavalistest laagri- või ketaslaagritest, mida piirab piiratud pöörlemisvõime, on AASHTO-ga ühilduvatel sfäärilistel laagritel kumerate ja nõgusate terasplaatide sobitatud liides, mis on ühendatud madala hõõrdumisega PTFE ja roostevabast terasest liugpindadega. See struktuurne konfiguratsioon välistab kummimaterjalide vananemisriski, tagab stabiilse pikaajalise jõudluse ning vastab AASHTO LRFD disainistandardite rangetele vastupidavuse ja koormustaluvuse nõuetele.

AASHTO LRFD sfääriliste laagrite klassifikatsioon

AASHTO LRFD jagab nihke- ja tõkestusfunktsioonide põhjal sfäärilised laagrid kolmeks standardtüübiks eri sillakujunduse stsenaariumide jaoks, mis katavad kõik tavalised konstruktsiooni deformatsiooninõuded:

Fikseeritud sfäärilised laagrid: loodud võimaldama täielikku mitmeteljelist pöörlemist, piirates samal ajal kõiki horisontaalseid liikumisi. Need laagrid taluvad vertikaalseid koormusi ja igas suunas horisontaalseid jõude, toimides silla pealisehitise fikseeritud tugipunktina ja stabiliseerides üldist konstruktsiooni nihkesüsteemi.

Juhitavad / ühesuunalised libisevad sfäärilised laagrid: Varustatud juhtplokkidega, mis piiravad põikisuunalist nihet, võimaldavad need laagrid vaba pikisuunalist libisemist ja mitmesuunalist pöörlemist. Need tasakaalustavad konstruktsiooni teleskoopilist deformatsiooni ja külgstabiilsust, ideaalsed sirgete ja korrapäraste kõverate maanteesildade jaoks.

Vabad / kahesuunalised libisevad sfäärilised laagrid: Pakkudes piiramatut mitmesuunalist horisontaalset nihet ja täielikku pöörlemisvabadust, peavad need laagrid vaevu vastu horisontaaljõududele. Need vabastavad tõhusalt temperatuurimuutustest, betooni kokkutõmbumisest ja roomedeformatsioonist põhjustatud konstruktsioonipingeid.

Põhilised AASHTO LRFD disaininõuded

AASHTO LRFD võtab sfääriliste laagrite jaoks kasutusele kolme piiroleku raamistiku, mis hõlmab hoolduse, tugevuse ja äärmuslike sündmuste piirseisundeid, et tagada terviklik konstruktsiooni ohutus kogu kasutusaja jooksul.

Aastalteeninduspiirangu olek, disain keskendub pikaajalisele vastupidavusele ja normaalsele töövõimele. PTFE-roostevabast terasest liugliides on rangelt kontrollitud stabiilse survepinge ja hõõrdeteguri tagamiseks. Standardne kuivhõõrdetegur on 0,03, mida tuleb kohandada madala temperatuuriga, saastunud või vananevate töötingimuste jaoks. Samal ajal peavad kõik sfäärilised laagrid säilitama täiendava pöörlemise tolerantsi, sealhulgas kohustusliku 0, 005 rad määramatuse pöörlemise pluss 0, 005 rad konstruktsiooni tolerantsi, kusjuures kogu pöörlemine arvutatakse vektori superpositsiooni, mitte lihtsa algebralise liitmise abil.

Thetugevuse piirseisundkontrollib terasplaatide, kuulkroonide, juhtplokkide ja ankrupoltide konstruktsiooni ohutust projekteeritud koormustel. Kõik kandvad komponendid peavad vastama LRFD koormuse ja takistusteguri kriteeriumidele, et vältida konstruktsioonikahjustusi tavapärastes äärmuslikes töötingimustes.

jaoksäärmusliku sündmuse piirseisund, eriti seismilistes tingimustes, on sfäärilised laagrid konstrueeritud suurema sitkuse ja stabiilsusega. Koos AASHTO LRFD seismilise juhiku spetsifikatsioonidega on laagripiirete komponendid optimeeritud, et vältida rabedaid rikkeid ja tagada konstruktsiooni terviklikkus maavärinate ajal.

Peamised disainikriteeriumid ja lisastandardid

Põhiline praktiline reegel, mida AASHTO-põhistes projektides laialdaselt tunnustatakse, on horisontaalse-vertikaalse koormuse suhte juhtimine: piiratud sfääriliste laagrite puhul (fikseeritud ja juhitavad tüübid) ei tohi maksimaalse horisontaalse jõu ja minimaalse vertikaalse töökoormuse suhe ületada 0,40.

Kuigi AASHTO LRFD pakub HLMR-laagrite universaalseid projekteerimispõhimõtteid, ei hõlma see üksikasjalikke sfäärilise liidese arvutus- ja tootmisspetsifikatsioone. Tegelikus inseneri- ja pakkumispraktikasASTM D5977toimib sfääriliste laagrite valmistamise, jõudluse testimise ja kvaliteedikontrolli olulise lisastandardina, moodustades täieliku AASHTO-ga ühilduva disaini- ja tootmissüsteemi.

AASHTO-ga ühilduvate sfääriliste laagrite eelised

AASHTO LRFD sfäärilised laagrid paistavad maanteesildade ehituses silma oma suurepärase jõudluse poolest. Täisterasest põhikonstruktsioon väldib kummi vananemist ja väsimust, tagades suurepärase vastupidavuse ja madalad hoolduskulud. Täielik mitmeteljeline pöörlemisvõime kohandub keerukate sildade geomeetriatega, sealhulgas ülikõverate, viltu ja suure läbipaindega sildadega. Lisaks säilitavad laagrid stabiilse jõudluse madala temperatuuriga keskkondades, muutes need sobivaks erinevatesse kliimatingimustesse kogu Põhja-Ameerikas.