基于橡胶支座的构造和分类,对公路建筑设计中橡胶支座尺寸的计算和支座规格的选定进行阐述,同时对支座安装过程进行力学分析,具有一定的工程实践意义。
例如,如果在夏季高温时发生地震,出现了力的叠加,该如何处置?虽然橡胶支座可以分为板式橡胶座和盆式橡胶支座两种,适应不同的地区,但是对于叠加力的作用,显然还是有限的。
橡胶隔震支座分为有芯型和普通型两种。下支墩生根于下层框架柱上,在下支墩顶面预埋带有预埋锚筋和预埋螺栓套筒的下预埋板,橡胶隔震支座通过高强
上述三类情况是板式橡胶支座在安装使用过程中常见的异常现象,异常现象不能及时排除将会降低板式橡胶支座的使用寿命。
但是,隔震支座的竖向刚度一般不大,比如一个600直径的铅芯橡胶支座的竖向刚度为2667KN/MM(某产家参数),而一个600直径的C40混凝土柱的线刚度为9189KN/MM,相差达2倍多。
同时应经常清扫污水,排除墩台、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗。
之后又下达了进行圆形板式橡胶支座的试验研究和对矩形板式橡胶支座的补充试验研究课题,交通部公路规划设计院又分别委托铁道部科学研究院在500T和2000T压力试验机上进行了批量圆形、矩形和较大规格的板式橡胶支座试验,在取得大量可靠试验数据的基础上,对原规范中相关矩形板式橡胶支座的一些设计参数进行了修订,并将圆形板式橡胶支座试验和对矩形板并于1993年发布了交通行业标准《公路建筑板式橡胶支座》。
其中固定支座传递竖向力和水平力,上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动;活动支座则只传递竖向力,上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。
(图一)圆形铅芯橡胶支座
建筑摩擦摆支座,也被称为摩擦摆减隔震支座或摩擦滑移隔震支座,是一种特殊的建筑结构支承装置。它利用钟摆原理,通过滑动界面的摩擦消耗地震能量,实现减震功能,并通过球面摆动延长梁体运动周期,实现隔振功能。
监理工程师检查与四氟板接触的不锈钢表面不允许有损伤、拉毛现象,以免增大摩擦系数及损坏四氟板,并要求用洁净棉纱擦拭干净不锈钢板及四氟的硅脂坑,务必在硅脂坑中填满硅脂,使四氟板与上支座板上的不锈钢板问摩擦系数小,达到自由滑移的目的。
一、板式橡胶支座的衍生产品网架橡胶支座网架橡胶支座是为适应各种现代建筑大跨度房屋因温度变化而产生的水平位移和建筑结构之间隔震、减震的需要而设计的。
现在主要介绍板式橡胶支座的劣化类型:建筑板式橡胶支座活动支座不活动、位移超限和转角超限等缺陷,通常由于设计不当造成,结果常引起锚栓剪断和摇轴或削扁辊轴倾斜度超差不能恢复等损伤。
竖向变形差可能导致局部的倾覆风险加大,因此在隔震支座设计时,应尽量保持相邻支座之间的竖向刚度相差不大和竖向荷载相差不大,应通过简单的手算控制竖向变形差的影响。
待混凝土达到设计强度后,拆除连接螺栓(必须保存好,安装支座时需要使用该连接螺栓),并清扫预埋钢板表面的沙石等。
隔震层施工前,施工单位应对施工现场可能发生例如火灾、地震等的突发性事件制订应急预案,并对应急预案进行对施工人员进行交底和培训。
经济性好:与其他隔震系统相比,摩擦摆支座的制造成本较低,维护简单。
(图二)建筑隔震橡胶支座LRB600
本产品除具有GYZ系列橡胶支座的所有功能外,由于采用了聚四氟乙烯滑板使梁底不锈钢板之间的摩擦系数变得很低,可以使建筑上部构造的水平位移,不受建筑支座本身剪切变形量的限制,能满足一些建筑的大位移量需要。
支设隔震层上支墩模板支设下支墩模板:用15MM厚木胶合板和100×100方木做背楞,支设支墩模板。支座安装好后,应立即采取措施保护,防止意外损伤。高强螺栓和螺母必须订做保护帽或塞。支座安装后,滚动和滑动平面应水平,其与理论平面的倾斜度不大于2%O。
云南省住建厅关于明确隔震减震建筑工程有关问题的通知中促进规定的第三条款项和第二项的规定,对于抗震设防烈度8度及以上区域的所有重点设防类、特殊设防类建筑工程(包括学校、幼儿园校舍和医院医疗用房中属于重点设防类和特殊设防类的建筑工程),只要满足单体建筑面积100平方米以上,均应当采用隔震减震技术。
支座垫石内应布置钢筋网,钢筋直径为8MM时,间距宜为50MMX50MM,建筑墩、台内应有竖向钢筋延伸至支座垫石内,支座垫石的混凝土强度等级不应低于C30。
一、板式橡胶支座及安装技术要求板式橡胶支座在安装时,要求梁体底面和墩台上的支承垫后顶面具有较高的平整度。
实例4:2013年四川芦山7级地震,芦山县人民医院门诊楼为隔震建筑,震后结构基本完好,设备正常使用,在抗震救灾中发挥重要作用。医院其它建筑破坏严重无法使用。
在地震等自然灾害发生时,建筑结构会产生振动,而摩擦摆支座中的摩擦材料就是利用这种振动作用的。当结构发生一定的位移时,支座底部的钢板就会受到应力,这时,摩擦材料就会通过擦蹭作用,产生摩擦力抵消这部分应力,从而达到减震的效果。
橡胶支座处置方案的确定我们首先根据建筑的结构特点,若为左、右幅,更换时可左、右幅分别进行操作,起顶所用的设备应综合考虑各种不利因素的影响,不破坏桥面结构。
(图三)建筑隔震层橡胶支座生产厂家
滑移支座存在着严重的质量问题。实践中我们可以看到,滑移支座材料因长期暴露在外部环境之中,因此很容易遭受外部环境的影响,比如光照、热量以及氧化和腐蚀等,久而久之便会引起滑移材料开裂等病害。通常情况下,滑移支座所处的周围环境存在着较大的差异性,而且支座自身质量也有很大的不同,滑移支座实际使用寿命也就有所不同。
复位特性:由于隔震装置具有水平弹性恢复力,使隔震结构体系在地震中具有瞬时自动“复位”功能。地震后,上部结构回复至初始状态,满足正常使用要求。阻尼消能特性:隔震装置具有足够的阻尼C,即隔震装置的荷载F-位移U曲线的包络面积较大,具有较大的消能能力。较大的阻尼C可使上部结构的位移明显减少。
通常板式橡胶支座使用时,应通过转动计算,使支座顶底面与建筑全面积接触,局部脱空一方面造成支座压应力增加,另—方面支座脱空部位与外界空气接触,容易产生橡胶老化。
0盆式橡胶支座组装盆式橡胶支座组装后的高度误差(同设计相比):竖向承载力<0000KN时,偏差不应大于±MM;竖向承载力≥0000KN时,偏差不应大于±MM。
关于一些施工难度大的建筑.譬如水上建筑、高桥墩建筑以及盆式(钢构造)支座,其改换尚没有好的办法,还需求在实践中进行研讨,在建筑寿命期内不该对建筑支座进行改换。
目前,橡胶隔震支座是推广应用减隔震技术领域的一个主要产品。从外部看,橡胶隔震支座就是一个由橡胶、钢板组成的圆形“黑疙瘩”。实则不然,它是名副其实的高科技产品。其由多层橡胶和多层钢板交替重叠组合而成,橡胶、钢板的数量、成分、组合都需按照不同的建筑物结构来“排列”。从专业角度而言,每个隔震支座的生产,都得按照建筑物的所在地质条件、建筑物结构整体特性和结构布置、结构刚度等各种因素计算,既要做到符合建筑物的垂直承载力及垂直刚度,又要实现有稳定的复位能力、抗老化性、耐久性、防火性、耐酸碱等,以达到建筑物减少地震反应的目的。
GPZ橡胶支座代号GPZXXXSX(DX、GD)(F)表示耐寒型,常温型不表示:SX表示支座类型:XXX用数字表示竖向承载力单位MN(兆牛,10的6次方);GPZ支座名称:公路盆式支座橡胶支座适用温度范围:A.常温型支座:适用于-25℃---60℃;耐寒型支座:适用于-25℃---60℃,代号FGPZ的技术性能:A.支座竖向转角不小于40。
在四氟橡胶支座上加盖不锈钢板(厚度为3MM)和上钢板(厚度为18MM),上钢板的下平面采用机械加工成倒槽形。
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