Сферические подшипники согласно AASHTO LRFD, 6-е издание (2012 г.)
Сферические подшипники отнесены к категории HLMR (мультиротационные подшипники для высоких нагрузок) в Спецификациях мостов AASHTO LRFD, раздел 14 «Соединения и подшипники». Крайне важно отметить, что извлеченный документ содержит только разделы 1–3 и не содержитнетвключить полный текст Раздела 14. AASHTO LRFD служитдизайн-ориентированный код, а требования к материалам, производственные допуски и испытания прототипов сферических подшипников регулируются отдельным стандартом на продукцию ASTM D5977-23.
Четыре концепции предельных состояний регулируют проектирование сферических подшипников в соответствии с AASHTO LRFD: предельное состояние эксплуатации, предельное состояние прочности, предельное состояние усталости и разрушения и предельное состояние экстремальных условий. Фундаментальная формула LRFD∑ηi iQiМеньше или равно φRn
применимо ко всем компонентам подшипников. Сервисные проверки контролируют контактное давление ПТФЭ на предмет ползучести и износа. При проверке прочности проверяются стальные детали, крепления и боковые стопорные проушины при учтенных горизонтальных нагрузках, таких как тормозное усилие и сейсмические воздействия. Усталость оценивает диапазоны циклических напряжений для металлических компонентов. Предельное состояние при экстремальных событиях охватывает сценарии землетрясения, столкновения судна с транспортными средствами и ледовой нагрузки.
Определены три функциональных типа сферических подшипников: фиксированные подшипники (только вращение), подшипники однонаправленного расширения (вращение плюс однонаправленное перемещение с боковыми стопорами) и разнонаправленные расширяющиеся подшипники (вращение плюс свободное плоскостное перемещение). Скользящая пара сфера-на-ПТФЭ из нержавеющей стали обеспечивает большую вращательную способность независимо от деформации сдвига резины, что делает их подходящими для мостов, рассчитанных на большие нагрузки. Проектировщики должны учитывать как ротацию во время эксплуатации, так и большие ротации на этапе строительства, а также обеспечивать достаточную способность перемещения при изменении температуры, усадке и ползучести бетона.
Требования к скользящему интерфейсу из нержавеющей стали из ПТФЭ указаны в статье 14.9. Инженеры должны определить коэффициенты трения, толщину ПТФЭ и глубину заделки, чтобы предотвратить экструзию материала, а также качество поверхности ответных пластин из нержавеющей стали. Анкерные болты или арматурные соединения требуют проверки на растяжение, сдвиг, а также допуски на монтаж конструкции. Подшипники должны допускать подъем домкратом для будущего обслуживания и замены, а также принимать меры защиты от загрязнения солями и коррозии, вызванной воздействием окружающей среды.
Существуют явные разрывы между системой AASHTO и европейским стандартом.ЕН 1337‑7. EN 1337‑7 — это комплексный стандарт, охватывающий проектирование, материалы, изготовление и испытания прототипов как сферических, так и цилиндрических подшипников из ПТФЭ. Раздел 14 AASHTO LRFD касается только сферических подшипников; Цилиндрические подшипники скольжения из ПТФЭ не имеют специальных положений AASHTO и требуют спецификаций для конкретного проекта. В системе AASHTO испытания прототипов размещаются в ASTM D5977, а не в самих нормах проектирования.
Существует важное различие между обычными сферическими подшипниками и сейсмическими изоляторами трения и маятника FPS. Обычные сферические подшипники мостов соответствуют требованиям раздела 14 AASHTO LRFD и ASTM D5977. Сейсмические опоры FPS являются изолирующими устройствами и должны соответствоватьРуководство ААШТО
Технические характеристики конструкции сейсмического моста LRFD, а не Раздел 14, который сопоставим с европейским стандартом EN 15129 для сейсмических устройств.
Типичная спецификация для тендерной документации гласит:Сферические подшипники HLMR разработаны в соответствии со спецификациями конструкции мостов AASHTO LRFD, раздел 14, изготовлены и испытаны в соответствии с ASTM D5977-23..
