Odolné{0}}napätiuLožiská trecieho kyvadla(tFPB)

(V súlade s medzinárodnými normami pre seizmickú izoláciu a zariadenia na rozptyl energie)

I. Zhrnutie

Odolnosť v ťahu-Ložisko trecieho kyvadla(TFPB) je pokročiláseizmické izolačné zariadenienavrhnuté pre modernú infraštruktúru, ktorá vyžaduje horizontálnu flexibilitu aj odolnosť proti vertikálnemu zdvihu. Na rozdiel od konvenčnýchložiská trecieho kyvadla (FPB)TFPB, ktoré sa obmedzujú na prenos tlakového zaťaženia, integruje kotviace systémy proti zdvihnutiu{0}, ktoré zaisťujú štrukturálnu integritu pri kombinovanej seizmickej a veternej záťaži.

Táto príručka predstavuje princíp činnosti, konštrukčné parametre, požiadavky na testovanie a medzinárodnú zhodu s TFPB. Poskytuje tiež praktické pokyny na inštaláciu, kontrolu a-dlhodobú údržbu v súlade s normou EN 15129:2018 (Európa), AASHTOSprievodca seizmickou izoláciou(USA) a ISO 22762 (medzinárodná).

II. Pozadie a potreby odvetvia

2.1 Seizmická izolácia v moderných konštrukciách
Od 70. rokov 20. storočiatrecie kyvadlové systémysa celosvetovo používajú na seizmickú izoláciu v mostoch, jadrových elektrárňach a-výškových budovách. Tradičné izolátory (elastomérové ložiská, HDRB, LRB) poskytnúťrozptyl energieale nemôže vždy riešiť vztlakové sily spôsobené krútiacimi momentmi.

2.2 Výzva pozdvihnutia
K zdvihu dochádza, keď vertikálne zložky zemného pohybu zemetrasenia, sania vetra alebo nevyváženého konštrukčného zaťaženia vytvárajú ťahové sily na úrovni podpery. V mostoch môže byť zdvih spôsobený asymetrickým zaťažením paluby. Vo vysokých budovách sa môže vyskytnúť v dôsledku torzného prevrátenia pri seizmickom budení. Bez odporu, konvenčnéFPBsa môže oddeliť od spodnej konštrukcie, čo vedie ku katastrofálnej poruche.

2.3 Prečo TFPB?
TFPB je seizmické zariadenie ďalšej{0}}generácie, ktoré sa rozširujeFPBschopnosť odolávať stlačeniu aj ťahu, vďaka čomu je ideálny pre kritické zariadenia, mosty s dlhým{0}}rozpätím a plošiny na mori.
- Dvojitá kompresia + kapacita napätia.
- Dlhá životnosť (50 – 70 rokov).
- Prispôsobiteľné veľkým posunom a dlhým obdobiam.
- Vysoká seizmická bezpečnostná rezerva.
- Kompatibilné s medzinárodnou certifikáciou a označením CE

III. Funkcie a výkon

3.1 Rozptyľovanie a opätovné{1}}centrovanie energie
Kĺzanie po guľovej ploche zaisťuje:
- Riadené predĺženie periódy (posunutie štrukturálneho prirodzeného obdobia preč od vrcholov seizmického spektra).
- Disipácia energieprostredníctvom povrchového trenia (μ nastaviteľné výberom materiálu).
- Spoľahlivá centrovacia sila-v dôsledku gravitačného efektu.

3.2 Odolnosť v ťahu
Dosiahnuté prostredníctvom mechanických kotviacich systémov:
- Predpäté ťažné tyče vložené do ložiska.
- Anti{1}}zdvíhacie skrutky priamo spojené so spodnou konštrukciou.
- Ochranné kryty zabraňujúce uvoľneniu.

3.3 Prispôsobivosť-viacerým rizikám
Funguje pri seizmickom zaťažení, budení vetrom, dopravnými vibráciami a tepelným pohybom. Funguje spoľahlivo v-prostredí s nízkou teplotou (až do –30 stupňov so špeciálnymi materiálmi).

IV. Normy a normatívne odkazy

TFPB je navrhnutý a testovaný podľa najuznávanejších medzinárodných noriem:
- EN 15129:2018 –Anti-seizmické zariadenia
Séria - EN 1337 –Konštrukčné ložiská
- Špecifikácie príručky AASHTO preNávrh seizmickej izolácie (2014, 2022)
- ASCE/SEI 7-22 – Minimálne konštrukčné zaťaženie
- ISO 22762-3 –Seizmické{0}ochranné izolátory– Elastomérové ložiská
- ASTM D4894 / D4895 – materiály PTFE
- ASTM E595 – Testy trenia a opotrebovania

Tam, kde platia národné požiadavky, sa odkazuje na Eurokód 8, ACI 318, DIN 4149 a japonské seizmické kódy vydania JIS C-.

V. Konštrukčné komponenty

1. Horná nosná doska – platňa z uhlíkovej ocele s klzným povrchom-z nehrdzavejúcej ocele.
2. Concave Sliding Dish – opracované guľové sedlo, poskytujúce kyvadlovú geometriu.
3. Klzné rozhranie – PTFE alebo kompozitný materiál spájaný na zabezpečenie stabilného trenia.
4. Systém odolnosti proti ťahu – vysokopevnostné spojovacie tyče, predpäté kotvy alebo upevňovacie skrutky.
5. Kryt a prachové tesnenia – zabraňujú vniknutiu vody, prachu alebo chemikálií.
6. Ochranný náter – odolnosť proti korózii (epoxid, žiarové zinkovanie- alebo nehrdzavejúca oceľ).

VI. Pracovný princíp

Na základe konvenčnéhotrecie ložisko kyvadlaje pridaná schopnosť odolávať-zvislému napätiu. Môže dosiahnuť kĺzanie a otáčanie v podmienkach ťahu, ako aj funkciu seizmickej redukcie konvenčného trecieho kyvadlového ložiska.

6.1 Kompresný režim
Zaťaženie nadstavby sa prenáša sférickým posuvom. Výtlaky absorbujú seizmickú energiu pri zachovaní stability.

6.2 Ťahový režim
Počas zdvíhania sa kotviace systémy zapoja a bezpečne prenášajú napätie do spodnej konštrukcie. Zabraňuje tvorbe medzier alebo vysedávaniu.

6.3 Kombinované nakladanie
Pri realistických seizmických udalostiach dochádza súčasne k pôsobeniu tlaku, ťahu a šmyku. TFPB poskytuje nepretržitú odozvu sily a posunutia, čím nezabezpečuje žiadne zníženie výkonu.

6.4, Porovnávacia analýza

Funkcia	KonvenčnéFPB	TFPB
Kompresné zaťaženie	✔	✔
Zdvihnite odpor	✘	✔
Rozptyl seizmickej energie	✔	✔
Životnosť	50 rokov	50-70 rokov
Vhodné pre vysoké budovy	Obmedzené	Výborne
Offshore výkon	Nevhodné	Vhodné

VII. Výskum a vývoj

7.1 Parametre návrhu a výpočty

1), Riadiaca rovnica
Efektívne obdobie izolačného systému:

kde R=polomer zakrivenia, g=gravitačné zrýchlenie.

2), Materiálové normy
- Oceľ: EN 10025 S355 / ASTM A709 Gr.50
- Nehrdzavejúca oceľ: ASTM A240 Typ 316L
- Kompozity PTFE: ASTM D4894 vystužené sklenenými alebo bronzovými plnivami
7.2, Technický list

Parameter	Špecifikácia	Testovacia metóda
Vertikálne napätie{0}}Nosnosť	Rozsahy od 50 kN do 6 000 kN (prispôsobiteľné na základe požiadaviek projektu)	Špecifikácie návrhu mosta AASHTO LRFD, časť 14.4; EN 1337-3
Vertikálna kompresia-Nosná kapacita	1,2 – 2,0-násobok nosnosti-zvislého napätia (líši sa podľa modelu)	Špecifikácie návrhu mosta AASHTO LRFD, časť 14.3; EN 1337-2
Účinnosť seizmickej izolácie	Znižuje zrýchlenie hornej konštrukcie o 50 % alebo viac podľa projektovanej seizmickej intenzity (napr. PGA=0.4 g)	FEMA 461 (Hodnotenie alternatív seizmickej rekonštrukcie), EN 1337-6
Maximálny posuvný posun	<400 mm (depending on spherical surface radius and design requirements)	Špecifikácie návrhu mosta AASHTO LRFD, časť 14.5; EN 1337-4
Koeficient trenia	0,02–0,05 (pri 23 stupňoch, pri projektovanom vertikálnom zaťažení)	ASTM D1894 (Štandardná testovacia metóda pre statické a kinetické koeficienty trenia plastovej fólie a fólie)
Životnosť	Väčšie alebo rovné 50 rokom (za normálnych prevádzkových podmienok, s pravidelnou údržbou)	EN 1337-1 (Všeobecné požiadavky na konštrukčné ložiská)

7.3 Patent

7.5, Špecifikácie

VIII. Zabezpečenie kvality a výroba

- Výrobné zariadenia s certifikáciou ISO 9001.
- Ne-deštruktívne testovanie (NDT) pre zvary (UT, MT, RT).
- Tolerancie obrábania: ±0,05 mm pre polomer posuvu.
- Drsnosť povrchu: Ra Menšia alebo rovná 0,8 μm pre klzný povrch.
- Ochranné systémy: testované podľa EN ISO 12944 pre triedu korózie C5.

IX. Testovanie a certifikácia

9.1 Továrenské akceptačné testy(FAT)
- Overenie materiálu a rozmerové kontroly.
- Skúška statického zaťaženia v tlaku a v ťahu.
- Meranie klzného trenia pri teplote okolia.

9.2 Typové testovanie(Požiadavky EN 15129)
- Cyklické šmykové testy s vynútenými posunmi.
- Testy vertikálneho zaťaženia pri kompresii a zdvihu.
- Dlhé-testy dotvarovania a relaxácie.
- Hodnotenie trvanlivosti (teplotné cykly –30 stupňov až +50 stupňov ).

9.3 Seizmická kvalifikácia
- Kompletné-testovanie na trepacom stole na obojsmerný-posunutie + odpor proti zdvihu.
- Súlad s dynamickými protokolmi AASHTO.
9.4, Správy o testovaní treťou stranou

9.5, Testovacie zariadenie v dome

X. Pokyny na inštaláciu

1. Pripravte základ s toleranciou rovinnosti ±2 mm.
2. Nainštalujte kotvy a ťažné tyče podľa schválených výkresov.
3. Zarovnajte konkávny klzný povrch s navrhovaným polomerom.
4. Naneste ochranný tukový film (ak je špecifikovaný).
5. Overte predpätie v napätí pomocou kalibrovaného krútiaceho momentu.
6. Pred prenosom konštrukčného zaťaženia vykonajte skúšobný posuv.

XI. Protokoly údržby

- Rutinná kontrola každých 5 rokov (EN 15129 § 10).
- Kontrolné body:
- Opotrebenie posuvného rozhrania (zníženie hrúbky < 0,5 mm).
- Overenie predbežného načítania kotvy.
- Stav ochranného náteru.
- Nápravné opatrenia:
- Re-tension bolts if preload loss >10%.
- Po prekročení limitu opotrebovania vymeňte PTFE vložku.
- Ak spozorujete degradáciu, použite antikorózny{1} náter.

XII. Aplikácie a prípadové štúdie

Trecie kyvadlové ložisko-odolné voči ťahu je ideálne vhodné pre konštrukcie, kde existuje riziko{1}}vytiahnutia smerom nahor, vrátane, ale nie výlučne:
Mosty s dlhými{0}}rozpätiami (napr. káblové-káblové mosty, visuté mosty), kde dynamické zaťaženie vetrom alebo zemetrasením môže generovať ťahové sily smerom nahor na nosné ložiská.
Výškové-budovy a vysoké stavbyumiestnené v seizmických zónach (napr. regióny vyhovujúce normám FEMA 356, ASCE 7 alebo Eurocode 8), kdeseizmickou-indukovanou štruktúrouvibrácie môžu viesť k napätiu na rozhraniach ložísk.
Priemyselné zariadenia s veľkým dynamickým zaťažením(napr. základy ťažkých strojov, konštrukcie elektrární), kde sa na zaistenie prevádzkovej bezpečnosti vyžaduje schopnosť niesť vertikálnu záťaž-a napätie-.
Pobrežné a pobrežné štruktúry(napr. móla, móla), kde kombinované účinky vetra, vĺn a seizmickej aktivity môžu spôsobiť ťahové sily na nosné systémy.

Záver

Ťahové-ložisko kyvadla odolného trenia (TFPB) predstavuje-najnovšiu{2}}-inováciu vtechnológia seizmickej ochrany. Kombinovanímrozptyl energie trenímTFPB zaisťuje konštrukčnú bezpečnosť v tých najnáročnejších podmienkach.

Jeho preukázaná zhoda s normami EN 15129, AASHTO, ASCE, ASTM a ISO ho robí vhodným pre medzinárodné použitie v mostoch, vysokých budovách, jadrových zariadeniach a konštrukciách na mori. Pri správnej inštalácii a údržbe TFPB zaručuje dlhodobú-trvanlivosť, vysoký výkon a zvýšenú odolnosť pre kritickú infraštruktúru na celom svete.