Appuis en élastomère

INTRODUCTION

Introduite il ya près de 60 ans, en stratifié patins en acier / élastomère sont actuellement en service dans des dizaines de milliers de ponts et autres structures similaires dans le monde entier.

Il ya de bonnes raisons pour cela. Ils supporter des charges verticales avec une compression minimale, permettre l'expansion et la contraction de la structure avec une résistance minimale et permettre une rotation normale extrémité de poutres de ponts. De plus, ils sont faciles à installer et sans entretien. Tout cela est compris dans une unité ayant le plus bas coût par unité de charge supportée jusqu'à env. 350 kips (1500 kN).

Des conceptions plus sophistiquées peuvent être incorporés dans un système intégré de structure que les chaînes de charges horizontales aux points forts et loin des plus faibles. En fin de compte ces systèmes sont utilisés pour atténuer les conditions de chargement graves causées par des tremblements de terre. L'équipe caoutchouc Cosmec / dynamique est heureuse d'offrir laminés en acier / élastomère Roulements pour convenir à tout propriétaire ou spécifications de l'Etat. Avec notre expérience étendue de la conception, nous pouvons facilement fournir des modèles pour des applications spécialisées pour répondre aux critères de conception uniques ou des exigences de conception spécifiques.

ROULEMENTS STANDARDS

Une large gamme de charges peuvent être logés en faisant varier la zone du plan, l'épaisseur de couches d'élastomère internes et la dureté élastomère. Domaines de régimes devraient être choisis sur la base du palier de sécurité limitations dimensionnelles ainsi que les charges.

Modification de la dureté de l'élastomère et augmenter l'épaisseur efficace en ajoutant des couches des procédés de variation de la résistance au mouvement horizontal et la quantité de mouvement.

Poutre d'extrémité rotations allant jusqu'à environ 0,02 radians peut être facilement accepté par l'addition de l'épaisseur effective élastomère.

Les roulements peuvent être moulés dans rectangulaires, carrées, circulaires ou autres formes. Notez que des formes personnalisées, des coins coupés, fendu, roulements coniques inclinées et peuvent porter primes de coût dues à des modifications de moisissures.

Tapis en caoutchouc lisses, sans cales internes, peuvent également être fournis par Cosmec. Ces tampons en élastomère brut peuvent être moulés de la même patins en stratifié.

ALTERNATIVES DE CONCEPTION

Roulements coniques peuvent être prévus. Le cône peut être réalisé en utilisant une plaque d'acier conique (Fig. 1), ou pour se rétrécit légèrement, en diminuant progressivement les couches d'élastomère. Charges spéciales peuvent parfois être satisfaits par un montage de roulements inclinés. 

Une variante particulièrement courant est illustré en Fig. 2. Ce élastomère hybride / palier lisse fournit un plan de glissement inox-sur-PTFE au-dessus d'un palier en élastomère classique. Les mouvements quotidiens sont prises au sein de l'élastomère, plus les mouvements de provoquer une plus grande force de cisaillement de l'élastomère, qui surmonte le frottement à l'interface acier PTFE / acier ainsi en compte plus ces mouvements, moins fréquentes par coulissement.

Plaques personnalisées auxiliaires (ou "Load" plaques) peut être lié à vulcaniser-roulements de fournir des systèmes spécialisés de montage et de fixation (voir Fig. A à C). Ils peuvent être en forme et / ou forés à la plupart des exigences. Si elles doivent être soudés en place, ils doivent être détaillées afin d'atténuer le transfert de chaleur excessive à l'élastomère. Notre personnel technique se fera un plaisir de vous conseiller sur toute demande de projet spécial ou exigences.

CONCEPTION

Bien que les caractéristiques AASHTO permettre à deux approches de conception (méthodes A et B, section 14) de nombreux États ont leurs propres limites superposées sur le processus de conception. Les exigences locales doivent être vérifiés avant le début de la conception. 

Cependant les formules suivantes offrent des prédictions simples de la performance des roulements avec des couches collé en pleine adhérence *:

Où: L     est la longueur en gardant B est la largeur portant D est le diamètre d'un palier circulaire K1 est la raideur du ressort en compression K2 est la raideur du ressort en cisaillement A est la surface plan de roulement t est l'épaisseur des couches d'élastomère individuels n est le nombre de couches d'élastomère individuels G est le module de cisaillement de l'élastomère (voir le tableau 1) EC est le module de compression de l'élastomère Notez également que: Où: Eo   est le module d'Young de l'élastomère (voir le tableau 1) K est un facteur numérique (voir le tableau 1) S est le facteur de forme, défini comme étant la zone de charge divisée par l'aire de la force.

Dans l'intérêt de la longévité, de la souche de compression devrait être limitée à 15% et la contrainte de cisaillement à 50%. 

Pour assurer la stabilité, épaisseur roulement total ne doit pas dépasser le plus faible de L / 3, B / 3 ou D / 4 pour paliers lamifiés.

* Si supporte, ou les deux faces d'une couche d'élastomère individu ne sont pas liés à une plaque d'acier, puis de compression vont être modifiées par le facteur n. Le facteur b est égal à 1 pour une couche intégralement liés, 1,4 pour une couche collée sur une face, et 1,8 pour une couche non liée. (Notez que le facteur b ne s'applique pas aux calculs de cisaillement). 

TABLEAU 1

MATÉRIAUX

Les élastomères utilisés dans nos roulements conformes à l'État et / ou les spécifications AASHTO pour les roulements. Leurs caractéristiques physiques minimales sont indiquées dans le tableau 2. D'autres caractéristiques physiques peuvent être nécessaires. L'utilisation de polychloroprène (néoprène) ou polyisoprène (caoutchouc naturel) est influencée par des facteurs tels que la température, le coût et le glissement. D'autres élastomères peuvent être recommandés pour des applications spéciales. 

TABLEAU 2

Des plaques de renfort (ou des cales), sont généralement fabriqués à partir d'acier doux laminé exemple ASTM A570 ou A1011 (ou équivalent). D'autres métaux peuvent être fournies sur commande spéciale.

Conception de la structure

Roulements sont habituellement montés avec leur petit côté parallèle à l'axe de la poutre pour la capacité maximale de rotation. Cependant l'orientation à n'importe quel angle dans le plan horizontal n'affecte pas la résistance au cisaillement. 

Le frottement est généralement suffisante pour maintenir en place les roulements, mais si les charges minimales sont légers, alors une vérification glissement doit être faite; utiliser un coefficient de frottement de 0,2 entre l'élastomère et acier ou en béton préfabriqué. Un coefficient de 0,3 peut être utilisé pour balai élastomère contre-fini de surface rugueuse du béton ou similaire. 

Si l'emplacement positif est nécessaire, le collage des plaques d'acier vulcanisé est proposé (voir figure C). Dispositions de montage différents sont représentés dans les figures A à C.

INSTALLATION

Terrasse sur plat, balai-fini en béton, exempte de vides, ou sur broyeur-fini tôle d'acier est satisfaisante. Si un tampon de coulis est spécifié, il doit être de haute résistance sans retrait matériau. Coulis époxy peut servir à corriger les inexactitudes sièges. En plaçant le relèvement et la poutre avant l'époxy ait durci, l'excédent d'époxy sera extrudé à partir de points élevés et restent dans les vides. Chargement à la suite de la mise en époxy, seront ensuite distribués uniformément.

Si coffrage est construit autour d'un palier pour couler en place de la construction, il faut tenir compte pour porter compression pour éviter de bloquer le coffrage. 

Notez que si la soudure des plaques de fixation est envisagée, il faut être prudent pour éviter des températures supérieures à 250 ° F/130 ° C à l'interface caoutchouc / acier. Températures supérieures à ce qui peut endommager l'élastomère.