محامل العزل الزلزالي الكروية لتطبيقات جسور الطرق السريعة (SSIB)

1.1، التعريف
A تحمل كرويةg عبارة عن جهاز هيكلي (محمل دوراني متعدد-عالي التحميل، أي HLMB) مصمم لنقل الأحمال بين البنية الفوقية للجسر والبنية التحتية مع استيعاب دورات متعددة-في الاتجاهات، وفي بعض التصميمات، حركات انتقالية محدودة. يتكون المحمل من سطح كروي مقعر متزاوج مع سطح كروي محدب، مما يتيح الدوران الزاوي السلس حول أي محور أفقي.
في هندسة الجسور، يتم استخدام المحامل الكروية من أجل:
- نقل الأحمال الرأسية والقوى الأفقية والإزاحات الطولية أو العرضية حسب متطلبات التصميم.
- السماح بالدورات الناتجة عن الأحمال المرورية، والتمدد الحراري والانكماش، والأنشطة الزلزالية، والزحف، وانكماش هيكل الجسر.
- توفير قدرة حمل عالية- مع الحد الأدنى من الاحتكاك من خلال استخدام مواد انزلاقية منخفضة الاحتكاك (على سبيل المثال، PTFE)- وأسطح تزاوج من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة للتآكل.
يتم تصنيع هذه المحامل عادةً بالتوافق مع المعايير الوطنية والدولية ذات الصلة مثل GB/T 17955 (الصين)، ومواصفات تصميم الجسر AASHTO LRFD (الولايات المتحدة الأمريكية)، وEN 1337-7 (أوروبا)، مما يضمن موثوقية الأداء والسلامة والمتانة في -الامتداد الطويل وتطبيقات الجسور ذات الأحمال الثقيلة.

1.2، النطاق
تحدد هذه المقالة المواصفات ومعلمات التصميم ومتطلبات التصنيع والاختبار والتركيب والصيانةمحامل العزل الزلزالي الكروية (SSIB)مخصص لتطبيقات الجسور، ويتوافق مع القوانين الصينية والدولية.
1.3 المعايير المطبقة:
المنطقة|الكود القياسي|العنوان|نِطَاق
الصين|جيجابايت/ت 17955-2009 |محامل كرويةللجسور|متطلبات التصميم والتصنيع والاختبار للمحامل الكروية للجسور.
الصين|جيجابايت/ت 32836-2016 |محامل كروية للهياكل الفولاذية| المتطلبات الإضافية للتطبيقات الهيكلية الفولاذية.
الصين|JTG/T 2231-01-2020|مواصفات محامل جسور الطرق السريعة|متطلبات الأداء والجودة لمحامل الجسور على الطرق السريعة.
أوروبا|إن 1337-7 |المحامل الهيكلية– الجزء السابع: المحامل الكروية|متطلبات المواد والهندسة والاحتكاك والاختبار.
أوروبا|إن 15129:2018 |أجهزة مكافحة-الزلازل| تصميم العزل الزلزالي للتطبيقات الهيكلية.
الولايات المتحدة الأمريكية|مواصفات تصميم جسر AASHTO LRFD (2023) القسم 14|المحامل وأجهزة التمدد|منهجية التصميم لمحامل كروية.
المملكة المتحدة|بس 5400 الجزء 9 |محامل الجسر| متطلبات التصميم والتركيب.

2.1، الوظيفة:
محامل العزل الزلزالي الكرويةتوفير واجهة دورانية بين البنية الفوقية للجسر والبنية التحتية مع السماح بالانزلاق المتحكم فيه لتبديد الطاقة الزلزالية.

2.2 المكونات الرئيسية:

• 1. اللوحة المقعرة العلوية – -فولاذ كربوني عالي القوة (Q345 أو ASTM A709 درجة 50) مع سطح مقعر مصنوع بدقة -.
• 2. عنصر انزلاق كروي - الفولاذ المقاوم للصدأ (AISI 304/316) مع طبقة PTFE أو UHMWPE المستعبدة.
• 3. اللوحة المحدبة السفلية - تتوافق مع الانحناء، وتنقل الحمل الرأسي.
• 4. نظام تقييد الحركة - قضبان توجيه اختيارية أو أدوات تقييد للتحكم في الحركة أحادية الاتجاه.
• 5. عنصر تبديد الطاقة الزلزالية – طبقات تخميد عالية اختيارية.

2.3، أنواع وتصنيفات
وفقا للمتطلبات الوظيفية المختلفة، يمكن تقسيم المحامل الكروية إلى الأنواع التالية:

• 1,محامل كروية ثابتة
• لا تسمح المحامل الكروية الثابتة بالإزاحة الأفقية ولكنها يمكن أن تدور بحرية. إنها مناسبة للأجزاء الهيكلية التي تحتاج إلى تقييد الحركة الأفقية مع السماح بالدوران.
• 2,محامل كروية منزلقة أحادية الاتجاه
• تسمح المحامل الكروية المنزلقة أحادية الاتجاه بالانزلاق في اتجاه واحد. وهي قابلة للتطبيق على الهياكل ذات متطلبات الإزاحة المحددة، مثل تعديل الإزاحة الطولية في بعض الجسور.
• 3, محامل كروية منزلقة متعددة الاتجاهات
• يمكن للمحامل الكروية المنزلقة متعددة الاتجاهات أن تنزلق في أي اتجاه أفقي. وهي مناسبة للمناطق المعرضة للزلازل- أو الجسور-الطويلة للتعامل مع ظروف التحميل المعقدة.
• 4, محامل كروية زلزالية
• عادة ما تكون المحامل الكروية الزلزالية مجهزة بأجهزة تخميد، والتي يمكن أن توفر قدرة إضافية على تبديد الطاقة أثناء الزلازل وتحسين الأداء الزلزالي للهياكل.

2.4، مجالات التطبيقمحامل كروية
نظرا لأدائها الممتاز، يتم استخدام المحامل الكروية على نطاق واسع في المجالات التالية:

• 1، الجسور-الطويلة
• في الجسور الطويلة-مثل الجسور المعلقة بالكابلات-والجسور المعلقة والجسور المقوسة، يمكن للمحامل الكروية أن تتكيف بشكل فعال مع عمليات الإزاحة والدوران الناتجة عن التغيرات في درجات الحرارة أو أحمال المركبات أو أحمال الرياح.
• 2،-المباني الشاهقة
• -ستتأرجح المباني الشاهقة تحت أحمال الرياح أو الزلازل. يمكن للمحامل الكروية تقليل الضغط الهيكلي وتحسين استقرار وسلامة المباني.
• 3، الملاعب والهياكل الفضائية-الكبيرة
• في الهياكل ذات المساحات الكبيرة-مثل صالات الألعاب الرياضية ومراكز المؤتمرات، يمكن للمحامل الكروية أن تتكيف مع الأحمال المعقدة وتضمن استقرار ومتانة الهياكل.
• 4، محطات الطاقة النووية والبنية التحتية الرئيسية
• في البنية التحتية الرئيسية مثل محطات الطاقة النووية والسدود الكبيرة، يمكن للمحامل الكروية أن توفر دعمًا موثوقًا ومقاومة للزلازل لضمان السلامة الهيكلية.

2.5، مزايا وتحديات المحامل الكروية
1، المزايا:
• قدرة تحمل عالية-: يمكنها تحمل أحمال تصل إلى عدة آلاف من الأطنان.
• القدرة على التكيف مع الإزاحة متعددة الاتجاهات: قادرة على التكيف مع كل من الدوران والإزاحة الأفقية في وقت واحد.
• متانة قوية: مصنوع من مواد{0}عالية الأداء، مما يضمن عمر خدمة طويل.
• أداء زلزالي ممتاز: يستخدم على نطاق واسع في المناطق المعرضة للزلازل.

2، التحديات:
• متطلبات عالية لدقة التصنيع: -هناك حاجة إلى عمليات عالية الدقة لمعالجة الأسطح الكروية ومطابقة المواد المنزلقة.
• تكاليف صيانة مرتفعة نسبيًا: قد يلزم استبدال المواد المنزلقة أو أجهزة الغلق بعد الاستخدام لفترة طويلة-.
• التصميم المعقد: مطلوب تصميم حسب الطلب وفقا للاحتياجات الهندسية المحددة.

3.1 المواصفات الفنية
معلمات التصميم (نطاق الإنتاج النموذجي):
سعة التحميل العمودي: 1,000 – 50,000 كيلو نيوتن
سعة الإزاحة الأفقية: ±50 إلى ±250 مم
القدرة الدورانية: أكبر من أو تساوي 0.03 راد (~1.7 درجة)
معامل الاحتكاك (μ): 0.03 – 0.06 (ثابت)، 0.02 – 0.05 (ديناميكي)
نسبة التخميد (نوع HDR): 8 – 25%
نطاق درجة حرارة الخدمة: -40 درجة إلى +60 درجة (حتى +70 درجة خاصة)
عمر الخدمة: أكبر من أو يساوي 50 عامًا
الأداء الزلزالي: تسارع التصميم أكبر من أو يساوي 0.3 جرام

3.2، براءات الاختراع
 

المكون|المواد|معيار
لوحات تحمل|Q345، Q420، ASTM A709|غب/ت 1591، أستم A709
عنصر منزلق كروي|ستانلس ستيل ايسي 304/316|أستم A240
سطح منزلق|عذراء PTFE، UHMWPE|أستم D4894
تشحيم|قائم على السيليكون-|مواصفات الشركة المصنعة
مسامير التثبيت|الصف 8.8 / ASTM A325|غب / تي 5782، أستم A325

خشونة السطح (السطح المنزلق): Ra أقل من أو يساوي 0.2 ميكرومتر
تسامح التسطيح: أقل من أو يساوي 0.5 مم لكل 1000 مم
الصلابة (اللوحة المنزلقة): أكبر من أو تساوي HB 220
قوة روابط PTFE: أكبر من أو تساوي 3 ميجاباسكال
تم اختبار جميع المحامل في المصنع بنسبة 100%- للتأكد من دقة الأبعاد، ومنحنى تشوه الحمل-، ومعامل الاحتكاك تحت حمل التصميم، والعيوب البصرية.

6.1 المتطلبات العامة
يجب أن تخضع جميع محامل العزل الزلزالي الكروية لاختبارات النوع والاختبارات الروتينية واختبارات القبول وفقًا للمعايير الصينية والدولية.
6.2 تصنيف الاختبارات
اختبارات النوع - إثبات توافق التصميم (مرة واحدة لكل تصميم جديد)
الاختبارات الروتينية – التحقق من جودة الإنتاج (كل دفعة)
اختبارات القبول - الموافقة النهائية على المنتج قبل التسليم (محامل 100%)
6.3 اختبارات ومتطلبات محددة
اختبار الحمل الرأسي - التشوه المتبقي أقل من أو يساوي 0.3 مم، لا يوجد ضرر مرئي.
اختبار الإزاحة الأفقية - معامل الاحتكاك μ أقل من أو يساوي 0.06، لا يوجد ضرر على السطح بعد 50 دورة.
اختبار القدرة الدورانية - حركة سلسة عند دوران أكبر من أو يساوي 0.03-0.05 راد.
اختبار التآكل والتعب - أقل من أو يساوي 1% من فقدان سمك PTFE بعد الدورات.
اختبار المحاكاة الزلزالية - نسبة التخميد ضمن ±2% من التصميم، والإزاحة ضمن الخلوص.
اختبارات درجة الحرارة - اختلاف الاحتكاك أقل من أو يساوي ±15% من درجة حرارة الغرفة.
اختبار مقاومة التآكل - لا يوجد فشل في الطلاء بعد رش الملح لمدة 500 ساعة.
6.4 إجراءات مراقبة جودة المصنع
فحص المواد الواردة - فحص الفولاذ بالموجات فوق الصوتية وكثافة وقوة PTFE.
في-مراقبة الجودة في العملية - تفاوت تصنيع اللوحة ±0.2 مم، فحص اللحام.
التفتيش النهائي – فحص الأبعاد، والتحقق من العلامات.
6.5 التوثيق وإمكانية التتبع
الاحتفاظ بشهادات اختبار المواد، وسجلات مراقبة إنتاج المصنع، وشهادات المطابقة.
6.6 ملخص معايير القبول
التشوه العمودي أقل من أو يساوي 0.3 مم، الاحتكاك أقل من أو يساوي 0.06، تآكل PTFE أقل من أو يساوي 1٪، دوران أكبر من أو يساوي 0.03 راد.
6.7، اختبار النوع والتقارير.

6.7.1، معدات الاختبار
 

6.7.2، تقارير الاختبار

التحضير - تحقق من تسامح مقعد المحمل ومواضع الترباس.
خطوات التثبيت - رفع الهيكل العلوي، ومحمل الوضع، وتأمينه، وفحصه، وتحرير الرافعات.
الخلوص – الحفاظ على فجوة زلزالية أكبر من أو تساوي 50 ملم.

6 أشهر: فحص بصري
سنتان: فحص وظيفي
5 سنوات: فحص تفصيلي
25 سنة: إصلاح شامل

يتم تعبئتها في غلاف مقاوم للرطوبة-، وتخزينها في منطقة جيدة التهوية، بحد أقصى 3 طبقات مكدسة.

10.1، مواصفات المحامل الكروية QZ لجسور الطرق السريعة.
10.2، مواصفات المحامل الكروية LQZ لجسور الطرق السريعة

ومع تطور التكنولوجيا الهندسية،محامل كرويةيبتكرون باستمرار، وقد تظهر الاتجاهات التالية في المستقبل:

• 1، محامل ذكية:
• من خلال دمجها مع تقنية الاستشعار، يمكنها مراقبة الضغط والإزاحة وتآكل المحامل في الوقت الفعلي لتحقيق الإنذار المبكر والصيانة الذكية.
• 2، تطبيق مواد جديدة
• يمكن للمواد مثل الجرافين-المركبات المقواة ومواد التشحيم الذاتي-تحسين المتانة والأداء الانزلاقي للمحامل الكروية.
• 3، تصميم حماية البيئة والأخضر
• إن استخدام مواد قابلة لإعادة التدوير أو طبقات حماية بيئية منخفضة الاحتكاك يمكن أن يؤدي إلى تقليل التأثير على البيئة.
• 4، تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد
• إن استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع المحامل ذات الأشكال المعقدة يمكن أن يحسن كفاءة الإنتاج وقدرات التخصيص.

الوسم : محامل العزل الزلزالي الكروية لتطبيقات جسور الطرق السريعة (SSIB)، الصين محامل العزل الزلزالي الكروية لتطبيقات جسور الطرق السريعة (SSIB) المصنعين والموردين, السحابات المعادية للسيزمية, منتجات معادية للسيزمية لجميع أنواع المباني بغض النظر عن المنطقة الزلزالية, منتجات معادية للسيزمية لأي مقاول مشارك في البناء الزلزالي, المنتجات المعادية للسيزمية لأي متخصص في الحد من مخاطر الكوارث يعالج مخاطر الزلزال, منتجات معادية للسيزمية لأي مخاطر الزلزال المهنية في إدارة المخاطر, منتجات مكافحة SEIMISIC لمحطات طاقة الكتلة الحيوية