Peiling: selectie, bescherming en onderhoud

Na het lezen van dit artikel leert u over: - 1. Selectie van lagers 2. Ontwerp van lagers 3. Materialen en specificaties 4. Bescherming en onderhoud.

Selectie van lagers:

ik. Overweging van de spanlengte (eenvoudig ondersteund):

(i) Geen lagers voor plaatbruggen met een overspanning van maximaal 8 m, behalve het aanbrengen van dakleer of teerpapier.

(ii) Plaatlagers of PTFE-padlagers van meer dan 8 m en een overspanning van maximaal 15 m.

(iii) MS en RC rocker en rol-kogel-rocker lagers van meer dan 15 m en tot 30 m overspanning.

(iv) Neopreenkussenlagers van meer dan 8 m en tot 30 m.

(v) Neopreenpotlagers en stalen rol- en rol-kogel-rockerlagers van meer dan 30 m.

ii. Overweging van wrijvingsweerstand:

De wrijvingscoëfficiënt voor rollager is 0, 03 en die voor glijplaatlagers is 0, 15 tot 0, 25 dwz 5 tot 8 maal die van rollager. De langskracht die over de pieren of aanslagen komt, hangt af van de verticale reactie en de wrijvingsweerstand van de vrije lagers.

Het ontwerp van funderingen met lange stijve type pieren en abutments wordt sterk beïnvloed door deze kracht en daarom, als lagers met hogere waarden van wrijvingsweerstand worden gebruikt over lange pieren of landhoofden, worden de kosten van de onderbouw en fundering verhoogd.

Daarom, in de bovenbouw die op lange pijlers en abutments van kleinere spanwijdte rust, kunnen lagers met minder wrijvingsweerstand zelfs tegen wat extra kosten de substructuur- en funderingskosten aanzienlijk besparen. Tabel 5.5 geeft de wrijvingsweerstandscoëfficiënt van verschillende soorten lagers die in het ontwerp moeten worden gebruikt.

Het ontwerpen van lagers:

ik. Boven- en onderplaten van rol- en tuimellagers:

Het oppervlak van de boven- en onderplaten van rol-, wip- of plaatlagers kan worden bepaald uit de te dragen lading en de veilige toelaatbare druk tussen betonnen en stalen oppervlakken. De toelaatbare directe spanning in beton kan worden verhoogd zoals gegeven door vergelijking 22.1 indien dispersieroosters worden verschaft. Indien spiraalvormige kolommen worden verschaft, kan een grotere waarde worden toegestaan ​​zoals gegeven in vergelijking 22.12.

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

De dikte van platen kan worden afgeleid uit overwegingen van afschuiving of buiging.

De toegestane druk van de lagers, 6, onder een peiling moet worden gegeven door:

ii. Ontwerp van Roller of Rocker:

Het contactoppervlak tussen een rol en de bodemplaat is een convex oppervlak over een vlak oppervlak (figuur 22.10a), terwijl hetzelfde tussen een bovenplaat en de rol een vlak oppervlak is over een convex oppervlak (figuur 22.10b).

Het contactoppervlak tussen de boven- of onderplaat en het schommeloppervlak kan een van de volgende zijn:

i) Convex oppervlak over een vlak oppervlak (Fig. 22.10a)

ii) Vlak oppervlak over convex oppervlak. (Fig. 22.10b)

iii) Concave oppervlak van grotere straal over convex oppervlak van kleinere straal. (Fig. 22.10c).

iv) Convexe oppervlakte over convex oppervlak. (Fig. 22.10d)

Bij het bepalen van de kromtestraal van het contactoppervlak van rol- of tuimellagers, is de algemene formule die door WL Scott in zijn boek "Reinforced Concrete Bridges" wordt gegeven

Als p wordt gegeven in Newton per mm. lengte in plaats van ponden per inch lengte en als n en r 2 worden gegeven in mm. in plaats van de inch, de vergelijking 22.3 voor gegoten staallagers met K = 2840 wordt,

"Metallische lagers" geeft de toelaatbare belastingen op de cilindrische rollen gebaseerd op de bovengenoemde principes met enkele gewijzigde waarden van de constanten voor zacht staal en staal met hoge treksterkte. Deze worden hieronder weergegeven (p wordt gegeven in N per mm. En d in mm).

(a) Cilindrische rollen op vlakke oppervlakken

P = Kd

(b) Cilindrische rollen op gebogen oppervlakken

De waarden van K in de vergelijkingen 22.8 en 22.9, zowel voor staal van zacht staal als staal met hoge elasticiteitsgrens en ook voor enkele of dubbele rollen en drie of meer rollen, worden gegeven in tabel 22.1:

Voor gewapende betonrollen op een vlak oppervlak, wordt de waarde van K als p in Newton per mm lengte en d in mm wordt geëvalueerd als eerder.

iii. Ontwerp van elastomere lagers:

Het ontwerp van elastomere lagers vereist de volgende waarden van lokale effecten:

i) Normale belastingen, Nd

ii) Horizontale belastingen, Hd

iii) Opgelegde vertaling, Hd

iv) Rotatie, ad.

De lagers moeten voldoen aan de beperkende toegestane waarden met betrekking tot:

i) Vertaling

ii) Rotatie

iii) Totale schuifspanning door axiale compressie, horizontale vervorming en rotatie

iv) Wrijving.

iv. Ontwerp van Dispersion Grids & Spirals:

Wanneer de intensiteit van de lagerdruk tussen de lagerplaten en het betonoppervlak de toegestane waarde overschrijdt, zijn verspreidingsroosters en spiralen voorzien om de belasting op een groter gebied te verdelen om de druk binnen veilige grenzen te brengen. Wanneer de toename van de betonspanning buiten de toelaatbare waarde niet significant is, mogen alleen dispersieroosters in twee lagen worden gebruikt.

Dispersieroosters zijn versterkingen met een nauwe tussenafstand van 6 mm tot 10 mm diameter met een tussenafstand van 50 mm tot 75 mm, zoals getoond in Fig. 22.14. Gewoonlijk worden twee lagen verspreidingsroosters met een tussenafstand van 75 mm tot 100 mm boven de bovenplaat of onder de bodemplaat geplaatst.

De spiralen zijn samengesteld uit longitudinale staven verbonden met dicht bij elkaar liggende bindmiddelen in de vorm van een spiraal. De spiralen functioneren als RC-kolommen en overbrengen de belasting van het lager naar het betonoppervlak na een goede spreiding, zodat de intensiteit van de druk op het betonoppervlak binnen de veilige waarde valt.

Wanneer de belasting via het verspreidingsrooster en de spiraalvormige kolom over het beton wordt verdeeld, kan de toegestane betonstress net achter de lagerplaat groter zijn dan de waarde die wordt gegeven door de formule in vergelijking 22.1, die van toepassing is in gevallen waarin alleen dispersieroosters worden verstrekt.

De belasting op de spiraalvormige kolom mag de waarde niet overschrijden die wordt gegeven door:

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

Waar, P = belasting op spiraalvormige kolom in Newton

6co = Toelaatbare directe spanning van beton, in MPa

6so = Toelaatbare spanning voor longitudinaal staal in directe samendrukking in MPa

Ac = Doorsnedeoppervlak van beton in de kolomkern (uitgezonderd het oppervlak van langssstaal) in mm 2

6sp = Toelaatbare spanningspanning bij spiraalwapening = 95 MPa

Asp = equivalent gebied van spiraalwapening (dwz het volume spiraalwapening per lengte-eenheid kolom).

In geen geval de som van de termen Ac 6co en 2 Asp. 6sp zal 0, 5 fck overschrijden.

Materialen en specificaties van lager:

Voor materialen en specificaties voor metalen lagers,

ik. "Metalen lagers" en voor elastomeerlagers,

ii. "Elastomere lagers" worden verwezen.

Toelaatbare spanningen in staal gebruikt voor metalen lagers worden gegeven in Tabel 22.2:

Voorbeeld 1:

Ontwerp een zachtstalen rollager voor een last van 1000 KN inclusief impacteffect. Gegeven:

i) Wrijvingscoëfficiënt van rollager = 0, 03 en

ii) Beweging van de rol in beide richtingen = 20 mm

Toelaatbare basisspanning bij compressie, 6co, uit tabel 5.9 voor beton M20 = 5, 0 MPa Verhoogde toelaatbare waarde kan worden verkregen uit vergelijking 22.1 met behulp van verspreidingsroosters. Uitgaande van een sokkelmaat van 750 x 450 x 150 mm, Al = 750 x 450 en A2 = 650 x 350.

Ook uit tabel 22.1 is K voor enkele rollen uit zachtstaal

p = 8d of 1667 = 8d; of d = 1667/8 = 208 mm. Zeg 200 mm.

Voorbeeld 2:

Ontwerp de spiraalwapening voor een gehoor met plaatafmetingen van 500 x 700 en een belasting van 3000 KN.

Oplossing:

Betonspanning aan de basis van de plaat = 3000 x 10 3/500 × 700 = 8, 57 MPa

Dit overschrijdt de basaal toelaatbare drukspanning, voor M20-beton, 6co = 5, 0 MPa of 6, 28 MPa, zelfs als een voetstuk van 650 x 850 mm met dispersierooster wordt gebruikt. Daarom wordt voorgesteld een dispersieraster met spiraalvormige wapening te verschaffen.

Er wordt voorgesteld om twee getwiste spiralen met een diameter van 500 diamaten te gebruiken, zoals getoond in Fig. 22.13.

Dit is groter dan (1603 + 931) x 10 3 dwz 2534 KN. Daarom is de spiraalvormige kolom voldoende om de ontwerpbelasting van 3000 KN van het lager over te dragen. De relatieve positie van het dispersierooster en de spiraalvormige kolom onder het lager is weergegeven in Fig. 22.14.

Bescherming en onderhoud van lagers:

In een brugconstructie vormen de lagers een zeer belangrijk functioneel onderdeel waarop de gehele bovenbouw is gebaseerd en daarom moeten ze met grote zorg worden onderhouden en in goede staat worden gehouden.

Periodieke inspectie van de lagers moet worden uitgevoerd en ze moeten worden gereinigd van stof, vuil enz. Metalen lagers moeten worden ingevet voor een efficiënte en probleemloze service. Fig. 22.15 toont een vetbox voor de bescherming van een metalen rollager.