Bearing: Udvælgelse, Beskyttelse og Vedligeholdelse

Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Udvælgelse af lejer 2. Design af lejer 3. Materialer og specifikationer 4. Beskyttelse og vedligeholdelse.

Udvælgelse af lejer:

jeg. Overvejelse af span længde (støttes simpelthen):

(i) Ingen lejer til slabbroer på op til 8 m spænding undtagen levering af tagfilt eller tjærepapir.

(ii) Pladelejer eller PTFE-kuglelejer ud over 8 m og op til 15 m span.

iii) MS- og RC-rocker- og rullespidslejer uden for 15 m og op til 30 m span.

(iv) Neopren-kuglelejer ud over 8 m og op til 30 m.

(v) Neopren-kuglelejer og stålrulle- og rullelagerlejer over 30 m.

ii. Overvejelse af friktionsmodstand:

Friktionskoefficienten for rullelejer er 0, 03, og den for glidepladelejer er 0, 15 til 0, 25, dvs. 5 til 8 gange det for rulleleje. Den langsgående kraft, der kommer over piers eller anlæg, afhænger af den lodrette reaktion og friktionsmodstanden af ​​de frie lejer.

Udformningen af ​​fundamenter med lange stive type piers og anlæg er stærkt påvirket af denne kraft, og hvis lejer med højere værdier af friktionsmodstand anvendes over lange piers eller anlæg, øges omkostningerne til underbygningen og fundamentet.

Derfor, i overbygningen hviler på lange piers og abutments selvom mindre spænding, kan lejer med mindre friktionsbestandighed selv til en vis ekstra pris muliggøre en væsentlig forbedring af understrukturen og fundamentet. Tabel 5.5 giver friktionsbestandighedskoefficienten af ​​forskellige typer lejer, der skal anvendes i design.

Design af lejer:

jeg. Top og Bundplader af Roller og Rocker Lejer:

Arealet af top- og bundpladerne på rulle-, rocker- eller pladelejer kan bestemmes ud fra den belastning, der skal transporteres, og det trygelige tilladte tryk mellem beton og ståloverflader. Den tilladte direkte spænding i beton kan forøges som angivet ved ligning 22.1, hvis dispersionsgitter er tilvejebragt. Hvis der imidlertid er tilvejebragt spiralkolonner, kan større værdi tillades som angivet i ligning 22.12.

P = A c 6 co + A s 6 + 2A sp 6 sp (22.12)

Pladens tykkelse kan findes ud fra forskydning eller bøjning.

Det tilladte lejetryk, 6, under et leje skal gives ved:

ii. Design af Roller eller Rocker:

Kontaktfladen mellem en rulle og bundpladen er konveks over flad overflade (figur 22.10a), hvorimod det samme mellem en topplade og rullen er flad overflade over konvekse overflade (figur 22.10b).

Kontaktfladen mellem top- eller bundplade og gyngeroverfladen kan være en af ​​følgende:

i) Konvekse overflade over flad overflade (Fig. 22.10a)

ii) Flad overflade over konvekse overflade. (Figur 22.10b)

iii) Konkave overflade med større radius over konvekse overflade med mindre radius. (Figur 22.10c).

iv) Konvekse overflade over konvekse overflade. (Figur 22.10d)

Ved bestemmelse af krumningsradius for kontaktfladen af ​​rulle- eller rockerlejer er den generelle formel fra WL Scott i sin bog "Forstærket Betonbroer"

Hvis p gives i Newton pr. Mm. længde i stedet for pund pr. tomme længde, og hvis n og r 2 er angivet i mm. I stedet for tomme bliver ligningen 22, 3 for støbte lejer med K = 2840,

"Metalliske lejer" giver de tilladte belastninger på de cylindriske ruller baseret på de ovennævnte principper med nogle modificerede værdier af konstanterne for mildt stål og højstålstål. Disse er gengivet nedenfor (p er angivet i N pr. Mm og d i mm).

(a) Cylindriske ruller på flad overflade

P = Kd

(b) Cylindriske ruller på buede overflader

Værdierne for K i ligninger 22.8 og 22.9 både for mildt stål og højstålstål og også for enkelt- eller dobbeltruller og tre eller flere ruller er angivet i tabel 22.1:

For armeret beton ruller på flad overflade, er værdien af ​​K, når p er i Newton per mm længde, og d er i mm evalueret som før.

iii. Design af elastiske lejer:

Udformningen af ​​elastomere lejer kræver følgende værdier af lokale effekter:

i) Normale belastninger, Nd

ii) Horisontale belastninger, Hd

iii) Imponeret oversættelse, Hd

iv) Rotation, αd.

Lejerne skal opfylde de tilladte grænseværdier for følgende:

i) Oversættelse

ii) Rotation

iii) Total forskydningsbelastning på grund af aksial kompression, vandret deformation og rotation

iv) friktion.

iv. Design af dispersionsgitter og spiraler:

Når intensiteten af ​​lejetrykket mellem lejepladerne og betonfladen overstiger den tilladte værdi, er dispersionsgitter og spiraler tilvejebragt for at fordele belastningen på et bredere område for at bringe trykket ned inden for sikre grænser. Hvor stigningen i betonspændingen ud over den tilladte værdi ikke er signifikant, kan kun dispersionsgitter anvendes i to lag.

Dispersionsgitter er tæt opspændt forstærkning med en diameter på 6 mm til 10 mm med en stigning på 50 mm til 75 mm som vist i figur 22.14. Normalt anbringes to lag dispergeringsgitter med en afstand på 75 mm til 100 mm over toppladen eller under bundpladen.

Spiralerne er sammensat af langsgående stænger bundet med tæt adskilte bånd i form af spiral. Spiralerne fungerer som RC-søjler og overfører belastningen fra lejet til betonoverfladen efter korrekt spredning, så trykintensiteten, som kommer på betonoverfladen, ligger inden for den sikre værdi.

Når belastningen fordeles over betonen gennem spredningsgitteret og spiralsøjlen, kan den tilladte betonspænding lige bag lejepladen øges ud over den værdi, der er givet af formlen i ligning 22.1, som er anvendelig i tilfælde, hvor spredningsgitter kun er tilvejebragt.

Belastningen på spiralsøjlen må ikke overstige værdien givet af:

P = A c 6 co + A s 6 + 2A sp 6 sp (22.12)

Hvor, P = Load på spiral søjle i Newton

6co = Tilladt direkte belastning af beton, i MPa

6so = Tilladt spænding for langsgående stål i direkte kompression i MPa

Ac = tværsnitsareal af beton i søjlekernen (undtagen arealet af længdeformet stål) i mm 2

6sp = Tilladt spænding i spænding i spiralforstærkning = 95 MPa

Asp = ækvivalente areal af spiralforstærkning (dvs. volumen af ​​spiralforstærkning pr. Længde af søjlens længde).

I intet tilfælde summen af ​​udtrykkene Ac 6co og 2 Asp. 6sp skal overstige 0, 5 fck.

Materialer og specifikationer for Bearing:

For materialer og specifikationer for metalliske lejer,

jeg. "Metalliske lejer" og til elastomere lejer,

ii. "Elastomere lejer" skal henvises.

Tilladte belastninger i stål anvendt til metalliske lejer er angivet i tabel 22.2:

Eksempel 1:

Design et rullestål af mildt stål til en belastning på 1000 KN inklusive påvirkningseffekt. Givet:

i) Friktionskoefficient for rullelejer = 0, 03 og

ii) Rullebevægelse i begge retninger = 20 mm

Basis tilladt betonspænding i kompression, 6co, fra tabel 5.9 til M20 beton = 5, 0 MPa Øget tilladt værdi kan fås fra ligning 22.1 ved hjælp af dispersionsgitter. Forudsat en piedestal størrelse på 750 x 450 x 150 mm, A 1 = 750 x 450 og A 2 = 650 x 350.

Også fra tabel 22.1 er K for mildt stålrulle

p = 8d eller 1667 = 8d; eller d = 1667/8 = 208 mm. Sig 200 mm.

Eksempel 2:

Design spiralforstærkning til en høring med en pladestørrelse på 500 x 700 og med en belastning på 3000 KN.

Opløsning:

Betonspænding ved bunden af ​​pladen = 3000 x 10 3/500 × 700 = 8, 57 MPa

Dette overstiger den grundlæggende tilladte kompressionsspænding for M20 beton, 6co = 5, 0 MPa eller 6, 28 MPa, selvom der anvendes en piedestal på 650 x 850 mm med dispersionsgitter. Derfor foreslås dispersionsgitter med spiralforstærkning tilvejebragt.

To nummer, 500 diameter indbyrdes lukkede spiraler som vist i figur 22.13, foreslås anvendt.

Dette er større end (1603 + 931) x 10 3 dvs. 2534 KN. Derfor er spiralsøjlen tilstrækkelig til at overføre designbelastningen på 3000 KN fra lejet. Den relative position af dispersionsgitteret og spiralsøjlen under lejet er vist i figur 22.14.

Beskyttelse og vedligeholdelse af lejer:

I en brokonstruktion udgør lejerne en meget vigtig funktionel del, som hele overbygningen afhænger af, og derfor bør de passe på med stor omhu og opretholdes i god stand.

Periodisk inspektion af lejerne skal foretages, og de skal rengøres fra støv, snavs etc. Metalliske lejer skal smøres for effektiv og problemfri service. Fig. 22.15 viser en smøremasse til beskyttelse af et metallisk rulleleje.