Odolné vůči napětí-Ložiska třecího kyvadla(tFPB)
(V souladu s mezinárodními standardy pro seismickou izolaci a zařízení pro rozptyl energie)
I. Shrnutí
Odolnost v tahu-Ložisko třecího kyvadla(TFPB) je pokročilýseismické izolační zařízenínavrženo pro moderní infrastrukturu, která vyžaduje jak horizontální flexibilitu, tak odolnost proti vertikálnímu zdvihu. Na rozdíl od konvenčníchtřecí kyvadlová ložiska (FPB)TFPB, které jsou omezeny na přenos tlakového zatížení, integruje kotvící systémy proti vztlaku, které zajišťují integritu konstrukce při kombinovaném seismickém a větrném působení.
Tato příručka představuje pracovní princip, konstrukční parametry, požadavky na testování a mezinárodní shodu TFPB. Poskytuje také praktické pokyny pro instalaci, kontrolu a dlouhodobou-údržbu v souladu s normou EN 15129:2018 (Evropa), AASHTOPrůvodce seismickou izolací(USA) a ISO 22762 (mezinárodní).
II. Pozadí a potřeby průmyslu
2.1 Seismická izolace v moderních konstrukcích
Od 70. let 20. stoletítřecí kyvadlové systémyse celosvětově používají pro seismickou izolaci v mostech, jaderných elektrárnách a výškových-budovách. Tradiční izolátory (elastomerová ložiska, HDRB, LRB) poskytnoutztráta energieale nemůže vždy řešit vztlakové síly způsobené překlápěcími momenty.
2.2 Výzva Uplift Challenge
Ke zvednutí dochází, když vertikální složky zemětřesného pohybu země, sání větru nebo nevyvážených konstrukčních zatížení generují tahové síly na úrovni podpory. U mostů může vztlak vyplývat z asymetrického zatížení paluby. Ve vysokých budovách k němu může dojít v důsledku torzního převrácení při seismickém buzení. Bez odporu, konvenčníFPBse může oddělit od spodní konstrukce, což vede ke katastrofálnímu selhání.
2.3 Proč TFPB?
TFPB je seismické zařízení nové{0}}generace, které se rozšiřujeFPBschopnost odolávat tlaku i tahu, takže je ideální pro kritická zařízení, mosty s dlouhým{0}}rozpětím a pobřežní plošiny.
- Duální komprese + kapacita tahu.
- Dlouhá životnost (50–70 let).
- Přizpůsobitelné velkým přemístěním a dlouhým obdobím.
- Vysoká seismická bezpečnostní rezerva.
- Kompatibilní s mezinárodní certifikací a označením CE
III. Funkce a výkon
3.1 Ztráta energie a re-centrování
Posouvání po kulovém povrchu zajišťuje:
- Řízené prodloužení periody (posun strukturální přirozené periody mimo vrcholy seismického spektra).
- Ztráta energiepovrchovým třením (μ nastavitelné výběrem materiálu).
- Spolehlivá centrovací-síla díky gravitačnímu efektu.
3.2 Odolnost v tahu
Dosaženo pomocí mechanických kotevních systémů:
- Předepjaté tažné vzpěry zapuštěné v ložisku.
- Šrouby proti zvednutí- přímo spojené se spodní konstrukcí.
- Ochranné kryty zabraňující uvolnění.
3.3 Multi-Adaptabilita na nebezpečí
Funguje při seismickém zatížení, buzení větrem, dopravních vibracích a tepelném pohybu. Funguje spolehlivě v prostředí s nízkou teplotou- (až do –30 stupňů se speciálními materiály).
IV. Normy a normativní odkazy
TFPB je navrženo a testováno podle nejuznávanějších mezinárodních standardů:
- EN 15129:2018 –Anti-seismická zařízení
- Řada EN 1337 –Konstrukční ložiska
- Specifikace průvodce AASHTO proNávrh seismické izolace (2014, 2022)
- ASCE/SEI 7-22 – Minimální návrhové zatížení
- ISO 22762-3 –Seismické{0}ochranné izolátory– Elastomerová ložiska
- ASTM D4894 / D4895 – materiály PTFE
- ASTM E595 – Testy tření a opotřebení
Tam, kde platí národní požadavky, se odkazuje na Eurokód 8, ACI 318, DIN 4149 a japonské seismické kódy JIS C-edice.
V. Konstrukční prvky
1. Horní nosná deska – deska z uhlíkové oceli s kluzným povrchem-nerezové oceli.
2. Concave Sliding Dish – obrobené kulové sedlo, poskytující kyvadlovou geometrii.
3. Kluzné rozhraní – PTFE nebo kompozitní materiál pojený pro zajištění stabilního tření.
4. Systém tahové odolnosti – vysokopevnostní spojovací tyče, předpjaté kotvy nebo omezující šrouby.
5. Těsnění krytu a prachu – zabraňují pronikání vody, prachu nebo chemikálií.
6. Ochranný nátěr – odolnost proti korozi (epoxid, žárové-pozinkování nebo nerezová ocel).
VI. Pracovní princip
Na základě konvenčníhotřecí ložisko kyvadlaje přidána schopnost odolávat-svislému tahu. Může dosáhnout skluzu a rotace za podmínek v tahu, stejně jako funkce seismické redukce konvenčního třecího kyvadlového ložiska.
6.1 Kompresivní režim
Zatížení nástavby je přenášeno sférickým posuvem. Posuny absorbují seismickou energii při zachování stability.
6.2 Tahový režim
Během zvedání zabírají kotevní systémy a bezpečně přenášejí napětí do spodní konstrukce. Zabraňuje tvorbě mezer nebo sedání.
6.3 Kombinované nakládání
Při realistických seismických událostech dochází současně k tlakovým, tahovým a smykovým účinkům. TFPB poskytuje nepřetržitou odezvu síla-posunutí, což zajišťuje žádné snížení výkonu.
6.4, Srovnávací analýza
|
Funkce |
KonvenčníFPB |
TFPB |
|
Kompresní zatížení |
✔ |
✔ |
|
Zvyšte odpor |
✘ |
✔ |
|
Ztráta seismické energie |
✔ |
✔ |
|
Životnost |
50 let |
50–70 let |
|
Vhodné pro vysoké budovy |
Omezený |
Vynikající |
|
Výkon na moři |
Nevhodné |
Vhodný |
VII. Výzkum a vývoj
7.1 Parametry návrhu a výpočty
1), Rozhodující rovnice
Účinná doba izolačního systému:
kde R=poloměr křivosti, g=gravitační zrychlení.
2), Materiálové normy
- Ocel: EN 10025 S355 / ASTM A709 Gr.50
- Nerezová ocel: ASTM A240 Typ 316L
- Kompozity PTFE: ASTM D4894 vyztužené skleněnými nebo bronzovými plnivy
7.2, Technický list
|
Parametr |
Specifikace |
Testovací metoda |
|
Vertikální napětí-Nosná kapacita |
Rozsahy od 50 kN do 6 000 kN (přizpůsobitelné na základě požadavků projektu) |
Specifikace návrhu mostu AASHTO LRFD, oddíl 14.4; EN 1337-3 |
|
Vertikální komprese-Nosná kapacita |
1,2–2,0násobek nosnosti- svislého tahu (liší se podle modelu) |
Specifikace návrhu mostu AASHTO LRFD, oddíl 14.3; EN 1337-2 |
|
Účinnost seismické izolace |
Snižuje zrychlení horní konstrukce o 50 % nebo více pod návrhovou seismickou intenzitou (např. PGA=0.4 g) |
FEMA 461 (Vyhodnocování alternativ seismické modernizace), EN 1337-6 |
|
Maximální posuvný posuv |
<400 mm (depending on spherical surface radius and design requirements) |
Specifikace návrhu mostu AASHTO LRFD, oddíl 14.5; EN 1337-4 |
|
Koeficient tření |
0,02–0,05 (při 23 stupních, při návrhovém svislém zatížení) |
ASTM D1894 (Standardní zkušební metoda pro statické a kinetické koeficienty tření plastové fólie a fólie) |
|
Životnost |
Větší nebo rovno 50 let (za normálních provozních podmínek, s pravidelnou údržbou) |
EN 1337-1 (Všeobecné požadavky na konstrukční ložiska) |
7.3 Patent
7.5, Specifikace
VIII. Zajištění kvality a výroba
- Výrobní zařízení s certifikací ISO 9001.
- Ne-destruktivní testování (NDT) svarů (UT, MT, RT).
- Tolerance obrábění: ±0,05 mm pro poloměr posuvu.
- Drsnost povrchu: Ra Menší nebo rovna 0,8 μm pro kluzný povrch.
- Ochranné systémy: testováno podle EN ISO 12944 pro třídu koroze C5.
IX. Testování a certifikace
9.1 Tovární přejímací testy(TUK)
- Ověření materiálu a rozměrové kontroly.
- Statický test zatížení tlakem a tahem.
- Měření kluzného tření při okolní teplotě.
9.2 Typové testování(Požadavky EN 15129)
- Cyklické smykové testy s vynucenými posuny.
- Vertikální zátěžové testy při kompresi a zdvihu.
- Dlouhé-testy dotvarování a relaxace.
- Hodnocení trvanlivosti (kolísání teploty –30 stupňů až +50 stupňů ).
9.3 Seismická kvalifikace
- Plné-testování třepacího stolu pro obousměrný-pohyb a odpor proti zdvihu.
- Soulad s dynamickými protokoly AASHTO.
9.4, Zprávy o testování třetí stranou
9.5, Testovací zařízení v domě
X. Pokyny pro instalaci
1. Připravte základ s tolerancí rovinnosti ±2 mm.
2. Nainstalujte kotvy a tažné vzpěry podle schválených výkresů.
3. Zarovnejte konkávní kluznou plochu s navrženým poloměrem.
4. Naneste ochranný tukový film (je-li specifikován).
5. Ověřte předpětí v tahu pomocí kalibrovaného krouticího momentu.
6. Proveďte zkušební posuv před přenosem konstrukčního zatížení.
XI. Protokoly údržby
- Rutinní kontrola každých 5 let (EN 15129 §10).
- Kontrolní body:
- Opotřebení posuvného rozhraní (snížení tloušťky < 0,5 mm).
- Ověření předběžného načtení kotvy.
- Stav ochranného povlaku.
- Nápravná opatření:
- Re-tension bolts if preload loss >10%.
- Po překročení limitu opotřebení vyměňte vložku PTFE.
- Pokud pozorujete degradaci, aplikujte antikorozní nátěr.
XII. Aplikace a případové studie
Třecí kyvné ložisko-odolné proti tahu se ideálně hodí pro konstrukce, kde existuje riziko vytažení- směrem nahoru, včetně, ale nejen:
Mosty s dlouhým -rozpětím (např. kabelové-zavěšené mosty, visuté mosty), kde dynamická zatížení větrem nebo zemětřesením mohou generovat tahové síly směrem nahoru na nosná ložiska.
Výškové-budovy a vysoké stavbyse nachází v seismických zónách (např. regiony vyhovující normám FEMA 356, ASCE 7 nebo Eurocode 8), kdeseismicky-indukované konstrukcevibrace mohou vést k napětí na rozhraních ložisek.
Průmyslová zařízení s velkým dynamickým zatížením(např. základy těžkých strojů, konstrukce elektráren), kde je k zajištění provozní bezpečnosti vyžadována schopnost jak vertikální zátěže, tak-odolnosti vůči tahu-.
Offshore a pobřežní stavby(např. mola, mola), kde kombinované účinky větru, vln a seismické aktivity mohou způsobit tahové síly na nosné systémy.
Závěr
Tensile-resistant Friction Pendulum Bearing (TFPB) představuje nejmodernější---umělecké inovace vtechnologie seismické ochrany. Kombinacírozptyl třecí energieTFPB, posun periody kyvadla a odolnost proti zdvihu, zajišťuje strukturální bezpečnost v nejnáročnějších podmínkách.
Jeho prokázaná shoda s normami EN 15129, AASHTO, ASCE, ASTM a ISO jej činí vhodným pro mezinárodní použití na mostech, vysokých budovách, jaderných zařízeních a konstrukcích na moři. Při správné instalaci a údržbě zaručuje TFPB dlouhodobou-odolnost, vysoký výkon a zvýšenou odolnost pro kritickou infrastrukturu po celém světě.
Populární Tagy: tahová-rezistentní třecí kyvadlová ložiska (tfpb), Čína tahová-rezistentní třecí kyvadlová ložiska (tfpb) výrobci, dodavatelé





















