1、 1EN 1337-2 2004年3月 ICS 91.010.30 取代:EN 1337-2:2000 结构支座 第2部分: 滑动元件 本欧洲标准于2004年6月由CEN通过。 CEN的委员需遵守 CEN/CENELEC 的内部规章,并约定本欧洲标准为国际性标准之条件,且不需作任何修改。 本欧洲标准的草案由CEN建立并发行三个官方版本 (英文、 法文、 德文)。 CEN 委员为国际标准个体所组成,包括奥地利、比利时、塞浦路斯、丹麦、捷克、爱沙尼亚、匈牙利、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、拉托维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、波兰葡萄牙、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、
2、瑞士及联合王国 2目录 前言 说明 1 范围 2 标准的参考文献 3 术语,定义,符号和缩写词 4 性能要求 5 材料 6 设计要求 7 制造装配和公差 8 设计的达标评估 9 安装 10 使用过程中的检测的重点 附录 A (增进了解篇) 简化的滑动元件 附录 B (增进了解篇) PTFE板凹孔的摩擦系数 附录 C (增进了解篇) 安装在混凝土上的锚锭板形变的计算方法 附录 D (规范篇) 摩擦力的测试方法 附录 E (规范篇) 锚锭板表面的铬硬度 -孔隙度试剂试验 附录 F (规范篇) 电镀表面厚度测定 附录 G (规范篇) 润滑油的油剂单独试验 附录 H (规范篇) 润滑油的氧化稳定性 3
3、附录 J (规范篇) 不锈钢附着板 实验室剪切力测试 附录 K (规范篇) 工厂生产管理(FPC) 附录 L (增进了解篇) 检验测试 参考书目 4前言 此文献(EN 1337-2:2004)由CEN/TC167盆式支座技术委员会制定,其秘书工作由UNI承担。 此文献(EN 1337-2:2004)取代 EN 1337-2:2000。 此欧洲标准EN 1337包括以下11个部分: 第一篇 一般设计通则 第二篇 滑动元件 第三篇 橡胶支座 第四篇 滚轴支座 第五篇 盆式支座 第六篇 摇轴支座 第七篇 球型和圆柱型 PTFE 支座 第八篇 导向型支座和固定支座 第九篇 保护 第十篇 检查和保养 第
4、十一篇 运输,储存和安装 附录A, B, C 和 L是增进了解篇 附录 D, E, F, G, H, J 和 K是规范篇。 据 CEN/CENELEC 的内部规则,以下国家在贯彻此标准的范围之内:奥地利,比利时,捷克,丹麦,芬兰,法国,德国,希腊,冰岛,爱尔兰,意大利,卢森堡,马耳他,荷兰,挪威,葡萄牙,西班牙,瑞典,瑞士及联合王国。 5说明 此标准建议的最低使用温度为35oC。未来修改建议延伸到40oC。此标准未含超越条款1列出温度需要特别考虑的使用范围,此标准未提供相应的性能和要求。 1 范围 此欧洲标准指定了滑动元件的设计和制造性能及指定了非结构支座但是结构支座元件唯一的零件在此标准相关
5、部分的定义。 合适的组件在 EN 1337-1:2000表格1中列出。 滑动面附着单个或多个PTFE板外接圆的直径小于75mm或大于1500mm,以及使用温度低于35oC或高于48oC的情况在此标准范围之外。 滑动元件在制造过程中作为临时装置使用,例如在上部结构建造时,也在此标准范围之外。 此标准也指定了曲面滑动面(不是单独支座的零件而是和球型和圆柱型PTFE支座结合)的规定:per EN1337。 注:此欧洲标准的一般原则规定可使用在超出范围的滑动元件上,但其的延伸适应性应验证。 2 标准的参考资料 以下的参考资料是使用本标准时必不可少的。标注日期的参考资料仅在此提到的适用。无标注日期的参考
6、资料仅最新的版本(包括所有的改动)适用。 EN 1337-1:2000, 结构支座第1部分:一般设计原则 EN 1337-7, 结构支座第七部分: 球型和圆柱型PTFE支座 EN 1337-10,2003,结构支座第10部分:检测和维护 EN 1337-11:1997, 结构支座第11部分: 运输,储存和安装 EN 10025, 结构钢的热轧产品技术交货条件 EN 10088-2, 不锈钢第2部分:一般用途的片、盘、条的技术交货条件 EN 10113-1, 可焊细粒结构钢热轧产品-第1部分:一般技术交货条件 EN 10137-1,1996, 调质或沉淀硬化状态下高屈服点结构钢制薄板和宽扁钢 6
7、第1部分:一般技术交货条件 EN 10204, 金属产品检测文献的种类 ENV 1992-1-1, 欧洲规程2:混凝土结构设计.建筑概要 ENV 1993-1-1, 欧洲规程23:不锈钢结构设计.建筑概要 EN ISO 527-1, 塑料-拉伸性能的测定第一部分 (ISO 527-1:1993 包含修正案1:1994) EN ISO 527-3, 塑料-拉伸性能的测定第三部分:薄膜和片材的试验条件(ISO527-3:1995) EN ISO 1183, (所有部分), 塑料非泡沫塑料密度和相对密度的测定方法 EN ISO 2039-1, 塑料硬度测定.第1部分:压球法(ISO 2039-1:2
8、001) EN ISO 2409, 色漆和清漆.交叉切割试验 (ISO 2409:1992) EN ISO 4287, 产品几何量技术规范(GPS) 表面结构:轮廓法表面结构的术语、定义及参数技术勘误 (ISO 4287:1997) EN ISO 6506, (所有部分), 金属材料.布氏硬度试验 EN ISO 6507-1, 金属材料,维氏硬度试验 第 1 部分:试验的方法(ISO 6507-1:1997) EN ISO 6507-2, 金属材料,维氏硬度试验 第 2 部分:试验仪器试验(ISO 6507-2:1997) ISO 1083, 球墨铸钢-分级 ISO 2137, 石油产品 润滑
9、脂和石油脂锥入度的测定 ISO 2176, 石油产品.润滑脂.滴点的测定 ISO 3016, 石油产品.滴点的测定 ISO 3522, 铸造铝合金化学成分和力学性能 ISO 3755, 一般设计用途的碳铸钢 prEN ISO 6158, 金属镀层,工程技术用铬电镀层 (ISO/DIS 6158:2002) 73 术语,定义,符号和缩写词 3.1 术语,定义 本标准提供以下术语和定义 3.1.1基板 支承滑动材料的金属组件 3.1.2摩擦力因数 侧向力 (阻力 Fx)转化成法向力F2的比例 3.1.3复合材料 用来导向的滑动材料 3.1.4导向 限制滑动支座在横向或纵向上位移的滑动元件 3.1.
10、5硬铬表面 不锈钢基件的电镀硬铬层 3.1.6润滑油 特殊的油脂,作用是减小橡胶垫与金属部件间的摩擦,从而减少磨损,降低产品的转动刚度。 3.1.7配合面 配合PTFE或复合材料滑动的坚硬光滑的金属面 3.1.8聚四氟乙烯(PTFE) 一种低摩擦力因数的热塑塑料材料 3.1.9滑动面 一对平面或曲面的材料允许相对位移的组件 3.1.10滑动材料 构成滑动面的材料 3.2 符号 本标准提供以下符号: 3.2.1 大写拉丁字母 8A 滑动面的接触面积. mm2 E 弹性模量 . GPa F 作用力. N; kN G 永久作用. N; kN L 单个或多个PTFE板的外接圆直径 (见图 3, 4和5
11、);导向PTFE或 复合材料板的长度(见图 6) . mm M 弯矩. N x mm; kN x m N 沿法向到支座主要面的力 . N; kN Ry5i 表面平均粗糙度 m S 形状因数 T 温度 oC V 横向力或剪切力 . N; kN 3.2.2 小写拉丁字母 a PTFE板的最小尺寸; mm 长方形板的较小边 mm b 长方形板的较大边. mm c 滑动组件间的距离(卡榫和卡榫孔的宽度差) . mm d 直径,对角线 mm e 偏心距. mm f 公制压力强度 . MPa h PTFE板凹孔深度. mm n 周期数 s 滑动距离 . mm t 厚度,时间 mm; s; h u PTFE
12、板周长 . mm v 滑动速度. mm/s w 形变 x 纵向轴 y 横向轴 z 通常到支座主要面的轴向 3.2.3 希腊字母 角度 . rad 局部安全因数 断裂拉伸率 . % z 平面或曲面滑动面与理论表面的最大 mm 比率, 因数 摩擦力因数 1 初始摩擦力因数; 例如开始或重启任何试验的第一次位移时产生的 最大摩擦力因数 T 指定温度状态的最大摩擦力因数 9 质量密度 . kg/m3 通常压力 . MPa 3.2.4 下标 a 平均 b 基板 c 混凝土 CM 复合材料 d 设计 dyn 动态的 G 永久作用 g 几何的 k 特性 M 材料 max 最大 min 最小 n 周期数 p
13、PTFE聚四氟乙烯 pl 预载荷 Q 可变作用 R 阻力 r 简化 S 作用产生的内力和内力矩 s 静态的 t 张力 T 温度 u 极限 x, y, z 座标 3.3 缩写 CM 复合材料 PTFE 聚四氟乙烯 NDP 国家规定参数 4 性能要求 注 滑动和导向元件允许在平面或曲面滑动面上有最小摩擦力的位移. 要求摩擦阻力的具体确认,因为单独的机械和物理特性的确认不能充分保证这些组件将有必需的性能. 如符合附录D规定的材料组件样品满足附录D规定的确认摩擦力使用条款的要求,滑动和导向元件的性能视为合格。 104.1 滑动和导向元件与PTFE板的组合滑动面 4.1.1 短期摩擦力试验要求 摩擦力因
14、数在毎阶段摩擦力测试时不应超出表格 1列出的数值. 表格 1 PTFE板和使用硬铬电镀,不锈钢,铝合金材料的平面或曲面滑动面配合的短期试验最大摩擦力因数 试验 见附录 D 温度 硬铬或不锈钢 铝合金 s,1 dyn,1 s,T dyn,T s,1 dyn,1 s,T dyn,T C + 21 C 0,012 0,005 0,018 0,008 D - 35 C 0,035 0,025 0,053 0,038 E 0 C 0,018 0,012 0,027 0,018 E - 35 C 0,018 0,012 0,027 0,018 注 s,1 第一个周期的静态摩擦力因数. dyn,1 第一个周
15、期的动态摩擦力因数. s,T 接下来周期的静态摩擦力因数. dyn,T接下来周期的动态摩擦力因数. (也可见附录 D, 图 D.4 和D.6) 4.1.2 长期摩擦力试验要求 滑动材料组件的摩擦力因数不会超出表格 2 和 3列出的数值。 4.2 导向合成复合材料CM1和CM2 4.2.1 短期摩擦力试验要求 复合材料和不锈钢配合使用的最大静态或动态摩擦力因数不会超出0,15。 表格 2PTFE板与平面滑动面使用的不锈钢板配合使用的长期试验摩擦力因数 温度 总计滑动路径 5 132 m 10 242 m s,T dyn,T s,T dyn,T -35C 0,030 0,025 0,050 0,0
16、40 -20C 0,025 0,020 0,040 0,030 0C 0,020 0,015 0,025 0,020 +21C 0,015 0,010 0,020 0,015 注 s,T和dyn,T是在相关的温度时的静态和动态摩擦力系数 11 表格3 PTFE板和使用硬铬电镀,不锈钢,铝合金材料的平面或曲面滑动面配合的长期试验最大摩擦力因数 温度 总计滑动路径2 066 m 不锈钢或硬铬 铝合金 s,T dyn,T s,T dyn,T -35C 0,030 0,025 0,045 0,038 -20C 0,025 0,020 0,038 0,030 0C 0,020 0,015 0,030 0
17、,022 +21C 0,015 0,010 0,022 0,015 4.2.2 长期摩擦力试验要求 最大静态或动态摩擦力因数不会超出表格 4列出数值。 表格 4 复合材料CM1和CM2与导向平面滑动面使用的不锈钢配合使用时在长期试验的最大静态或动态摩擦力 温度 总计滑动路径 2 066 m T -35C 0,200 -20C 0,150 0C 0,100 +21C 0,075 5 材料特性 5.1 概要 在无具体标准时, 材料的试验应按照附录D 到 H所列的流程。 5.2 PTFE 板 5.2.1 原材料规格 PTFE 板的原材料应是纯净可任意被焊接无再生的或补白的聚四氟乙烯材料。 5.2.2
18、 机械和物理特性 PTFE 的性能应根据表格 5。 12表格 5 PTFE的机械和物理特性 特性 试验标准 要求 质量密度 EN ISO 1183 (所有部分) p=2140到2200 kg/m3 拉伸强度 EN ISO 527-1 和 -3 fptk= 29 到 40 MPa 断裂拉伸率 EN ISO 527-1 和 -3 p300 % 布氏硬度 EN ISO 2039-1 H132/60 = 23到33MPa 准备的试验样品应是无损伤的成型板。试验温度为23C2C。 质量密度应由3份样品确定。 拉伸强度和断裂拉伸率试验应使用五份类型 5 的样品 (按照 图 1 EN ISO 527-3).
19、 样品的厚度应为2 mm0,2 mm及试验速率应为 50 mm/min (速度由 EN ISO 527-1确定)。 总计10次布氏硬度试验应至少使用3份样品,每份样品至少试验3次; 样品的厚度至少为4,5 mm。 所有的样品应通过其进行的全部试验。 5.2.3 几何特性 5.2.3.1 厚度误差 板直径 L 小于 1200mm 的单个或多个组合 PTFE 板的容许误差为+0.3mm,大于1200mm的容许误差为+0.4 mm。 凹孔和凹孔样式按照图 1。 凹孔由热压成型氏, 热压成型时的温度不应超过 200C 13尺寸:mm 关键词 1 主滑动方向 图 1 凹孔样式在PTFE 板的剖面 5.2
20、.4 适合的滑动材料 PTFE 应根据附录 D规定试验及满足4.1.1 和 4.1.2条款的要求。润滑剂应根据 5.8条款。 根据 5.4 和 5.5 条款,进行短期摩擦力试验的配合面应为不锈钢或硬铬,长期摩擦力试验的为不锈钢。 5.3 复合材料 5.3.1 复合材料 CM1 此复合材料有3层: 青铜板 烧结青铜粉,烧结铅和聚四氟乙烯合成物。 此材料应达到表格 6所列特性。 另外,材料状况和表面加工应肉眼检查。 14表格 6 CM1特性 青铜底层 材料: CuSn 6 成分 Sn 5到7,50 % P 0,35% Pb 0,10% Fe 0,10% Zn + Ni 0,50% 其他 0,30%
21、 主要为 Cu 厚度 (2,10,15) mm 硬度 HB - EN ISO 6506 80 到 160 (所有部分) 青铜夹层 材料: CuSn 10 成分 Sn 10到12% Pb 1,00% P 0,25到0,4% Si 0,17% Fe 0,15% Ni 0,15% 其他 0,50% PTFE - Pb 25% 厚度 复合材料表面层 材料: PTFE+Pb 成分 Pb 49 到 62%, 此外为PTFE 厚度 总厚度 2,480,015mm 涂层黏附力- EN ISO2409 最小 GT 2 5.3.2 复合材料 CM2 此材料应含有一烧结到支座的PTFE合成物或有加厚PTFE涂层滑动
22、面上的挠性金属网,此挠性金属网应由直径0.25mm的CuSn6金属丝交叉连接而成,砑光后的厚度大约为0.4mm。金属网格数在经线和纬线方向应为每10 mm 161个。 PTFE合成物将是PTFE与30%2%填料成分,包括玻璃纤维和石墨。 此材料应达到表格 7所列特性。 另外,材料情况和表面做工应肉眼检查。 15表格 7 CM2特性 密度 4100 kg/m3到 4400 kg/m3 拉伸强度 45 MPa 拉伸率 10% 厚度 (0,480,02) mm 涂层黏附力(按照 EN ISO 2409) 最小 GT2 5.3.3 适合的滑动材料 复合材料 CM1和CM2应根据附录 D规定试验及满足4
23、.1.1和4.1.2条款的要求。 试验中使用的配合不锈钢板和润滑剂应按照欧洲标准。 5.4 不锈钢 5.4.1 原材料规格 使用的钢按照 EN 10088-2 1.4401 + 2B 或 1.4404 + 2B。接触面如要机器打磨应精磨。 5.4.2 表面性能 按照EN ISO 4287表面处理后的粗糙度Ry5i应不超过1m,按照EN ISO 6507-2 硬度范围为150 HV1到220 HV1。 5.5 硬铬板表面 5.5.1 概要 基板的整个曲面表面应是硬铬涂层。 硬铬板的喷涂流程应按照 prEN ISO 6158的要求。 5.5.2 材料规格 硬铬电镀滑动面的底层应是按照EN 1002
24、5 标准S 355 J2G3等级的钢或按照EN 10113-1标准的同等级及更高等级的细颗粒钢。 硬铬电镀层应无裂缝和沙眼.底层材料表面应无表面裂纹,沙眼,收缩开裂和附着物。细微的瑕疵应修补。 165.5.3 表面特性 5.5.3.1 粗糙度 按照 EN ISO 4287 电镀产品的表面粗糙度 Ry5i 不应超过3m. 注 底层材料和硬铬电镀层都应打磨达到指定表面粗糙度。 5.5.3.2 厚度 硬铬电镀层的厚度至少应为 100m。 5.5.3.3 肉眼检查 应肉眼检查硬铬表面的裂缝和沙眼。 5.5.3.4 孔隙度试剂试验 除肉眼检查外,有无瑕疵应按附录 E的孔隙度试剂试验确认。 如果表面的肉眼
25、检查发现任何潜在的瑕疵,孔隙度试剂试验将应用的在整个受影响的区域。 如孔隙度试剂试验检查到瑕疵, 硬铬电镀层认定不合格。 5.6 基板的铸钢材料 按照 EN 10025 或 EN 10137-1 标准的钢板,按照 ISO 1083 的铸钢, 按照 ISO 3755的铸钢或按照 EN 10088的不锈钢可适用于制造平面或曲面的基板。 5.7 铝合金 5.7.1 基板材料规格 铝合金仅适用于球型和圆柱型 PTFE 支座。 按照 ISO 3522的要求,合金应为 Al-Mg6M 或 Al-Si7MgTF。 5.7.2 表面处理 机械加工后,曲面表面应电镀。 电镀层的最小平均厚度为 15m。 电镀层的
26、最小局部厚度为 14m。 厚度的测量应执行附录 F规定的方法。 如需达到5.7.3条款规定的成品要求,表面应打磨。 5.7.3 滑动面的特性 17按照 EN ISO 4287标准,电镀后的表面粗糙度Ry5i不会超出3m。 表面应不能探测到伤痕, 如裂缝和明显的沙眼。 5.7.4 适用的滑动材料 铝合金应按照附录 D 规定测试和满足 4.1条款的要求。 5.8 润滑剂 注 润滑剂的作用是减少PTFE材料的摩擦阻力和磨耗。 5.8.1 总体要求 润滑剂应在指定温度范围内保持其特性及不能脂化和损害其他材料。 5.8.2 性能 润滑剂的特性应按照表格 8。IR光谱分析为验证的用途。 表格 8 润滑剂的
27、物理和化学特性 特性 试验标准 要求 渗透率 ISO 2137 26,5 到 29,5mm 滴点 ISO 2176 180 C 100C恒温24小时后油水分离 附录 G 3% (质量) 160C恒温100小时后耐氧压力降 附录 H 0,1 MPa 基础油倾点 ISO 3016 60C以下 5.8.3 适用的滑动元件 按照 附录 D进行试验,润滑剂应满足满足 4.1.1和4.1.2条款规定的摩擦力要求。进行短期摩擦力试验的配合滑动面的制造材料应为根据 5.5 条款的硬铬或按 5.4条款的不锈钢,进行长期摩擦力试验的应为根据5.4条款的不锈钢。 5.9不锈钢结合的胶粘剂 注 胶粘剂的主要作用是将不
28、锈钢板结合到基板,无相对位移的情况下传送剪切力。 5.9.1 概要 18胶粘剂应不能溶解。 5.9.2 短期试验要求 短期试验要求应按照 附录 J用5份样品进行。 无老化试验时, 每个样品的试验室紧固剪切力强度不应小于25 MPa。 5.9.3 长期试验要求 长期试验要求应按照 附录 J用5份样品进行。 按照 J 4.3.1 和 J 4.3.2条款要求加速老化试验后, 2套5份样品的平均试验室紧固剪切力强度不应小于 25 MPa。 6 设计要求 注 此条款应符合所有设计细节、设计数据和规定尺寸。 6.1 滑动材料的结合 滑动材料应按照表格 9所列结合。一个滑动面应只采用一种结合方式。 滑动面应
29、按照 7.4条款进行润滑。 表格 9 永久使用的滑动面可允许的材料组合 平面 曲面 导向 不锈钢 无凹孔的 PTFE材料 硬铬 CM1 有凹孔的 PTFE材料 不锈钢 有凹孔的 PTFE材料 铝合金 CM2 不锈钢 6.2 PTFE 板 6.2.1 嵌入PTFE板 6.2.1.1 概要 PTFE板应如图2所示嵌入基板。 19尺寸:mm 注 安装后,测量仪器应将使用一给定值的加工深度去测量PTFE板的凸起高度“h” 关键词 1 锐边角 图2 PTFE 板嵌入的加工细节 永久作用力的特性产生的压力Gk达到5MPa,样式一致的凹孔内应注满润滑剂。承载和使用情况下的凹孔形状和排列方式如图1所示。 凹孔
30、样式在主要滑动方向上的排列如图 1所示。 PTFE板的厚度 “tp” 和凸起高度 “h” 在未承载和防腐保护情况下应满足下列条件: 凸起高度 “h”的误差,对于 L 小于或等于 100mm 的为0,2mm;对于 L 大于1200mm的为0,3 mm。 凸起高度“h”应由标定测量点确认, 防腐涂层厚度不应超出 300m。适宜的测量点至少有2个。 PTFE平面板 PTFE平面板应为圆形或椭圆形及可能最多被等分为四份。更多的等分超出了此欧洲标准。 最小尺寸“a”不应小于50 mm. 单独PTFE板之间距离不会大于基板厚度的2倍.无论是PTFE或配合材料更小。 20PTFE 平面板等分的例子如图3所示
31、。 尺寸:mm 图 3 PTFE平面板嵌入的布置 6.2.1.2 PTFE曲面板 圆柱形滑动面使用的PTFE板应为椭圆形状及最多可等分为2份。圆柱形滑动面使用的PTFE曲面板布置如图4所示。 21尺寸:mm 图 4 圆柱形滑动面使用的嵌入PTFE曲面板布置 球状滑动面使用PTFE曲面板应为圆形,可分为一个圆盘和圆环。圆盘的直径不应小于1000 mm,圆环的宽度不应小于50 mm。圆环也许被划分成相等的段。 圆盘和圆环可能保留凹槽。基板的独立环的宽度不应大于10 mm。球状滑动面使用的PTFE曲面板的布置如图5所示。 尺寸:mm 图5嵌入球状面的PTFE板的细分 6.2.1.3 导向PTFE板
32、导向PTFE板的最小厚度应为 5,5 mm,无承载情况的凸起高度应为2,3 mm0,2 mm.尺寸 “a” 不应小于15 mm 修定形状因数 应大于4。(见图 6) 22尺寸:mm 图 6 导向嵌入PTFE板 注: 混凝土结构中预设橡胶支座去补偿蠕动和收缩是困难的。可能解决方案是采用PTFE 滑动组件。PTFE 板结合到橡胶可能用于承受混凝土结构的蠕动和收缩变形产生的位移(prEN 13373:1997表格2的D类型)。 与橡胶支座被结合的PTFE板将由硫化作用附着。 无凹孔PTFE使用时,其厚度至少为1.5 mm及初步润滑确认方法在 per 6.8.1和6.8.2未使用. 6.3 复合材料
33、复合材料仅在支座配合面间为自调整时使用。其宽度“a”应大于或等于 10 mm。 6.4 导向 导向使用在因可变和永久作用产生的垂向阻力 Vd时。根据支座的制造,导向也许被安装在支座外或中心处。 滑动材料应用卡榫和卡榫孔固定在基板上。 在未使用情况时,滑动组件间的误差c应满足下列条件: 卡榫和导向的附件的类型示例见图7 和 图8。 极限状态下连接的设计根据 ENV 1993-1-1,由水平力 Vd的影响导致的摩擦力和力矩的将被考虑。 假想的转动下,对于PTFE板横向的不均匀形变,横跨其的最小尺寸“a” 应为 0,2 mm, 转动组件应包括在基板内(见图 1, EN 1337-1:2000的3.3
34、条款)。 此条件应被确认为无因数特性作用。 23关键词 1 卡榫 2 卡榫孔 图 7 闩式卡榫排列类型实例 关键词 1 卡榫 2 卡榫孔 图 8 焊接式卡榫排列类型示例 246.5 不锈钢板 6.5.1 位移范围 根据 EN 1337-1:2000的5.4条款考虑增加的位移,应确认在基本组件作用下,不锈钢板的设计依据。 滑动元件的最大位移。(此位移值覆盖了PTFE和CM板的位移量) 6.5.2 厚度 不锈钢板的最小厚度依据表格 13。 6.6 滑动材料的耐压强度特性 耐压强度特性在表格10中给出。 支座的工作温度在30oC以内,表格10中的数值有效。 支座温度达到30oC时支座的膨胀作用最大,
35、从30oC到48oC区间上述值将减少2每度以减小PTFE的蠕动作用。 表格 10 滑动材料的耐压强度特性 材料 作用 fk (MPa) 主滑动面使用的PTFE 永久和可变载荷 90 可变载荷 90 温度, 蠕动和收缩 30 导向使用的PTFE 永久载荷 10 CM1 永久和可变水平载荷 200 CM2 永久和可变水平载荷 120 6.7 摩擦力因数 表格11给出的摩擦力因数max应使用在确认支座及其组合结构。 中间值可以由线性插值法或通过附录 B给出的使用算式得到。 这些值也许在地震区域发生的高强度作用时不能使用的。 摩擦力作用不应用于抵消外部水平载荷的作用。 表格11所列值仅对有凹孔带润滑的
36、PTFE有效。 25表格11摩擦力因数max 此范围内,支座的最低工作温度不应低于5oC, 表格11给出的摩擦力因数可倍增到因数的2/3. 对于表格9第三列给出的导向滑动材料组件,摩擦力因数应考虑为单独的接触压力并使用下列值: PTFE: max=0,08 复合材料 max=0,20 6.8 滑动面设计确认 6.8.1 概要 度量滑动面时,由作用力和摩擦阻力产生的内力和力矩均应被考虑. 作用力的设计值应按照EN 1337-1给出的基本设计标准保持完全一致. 除 6.4条款允许的外,滑动材料的形变不应用于承受转动. 6.8.2 分离的滑动面 注 分离的滑动面可能因PTFE缺少封闭而使污秽和形变的
37、增加导致缺乏润滑,磨耗。 因为这可能危及长期强度使用, p=0的情况作为工作性能极限状态考虑。 除导向之外,在组件特性作用下应确认p0。 因此滑动材料应假设为线弹性及基板将被视为刚性的。 6.8.3 耐压强度确认 注 1 过量压力也许导致滑动作用的损失,且这也许导致结构损坏或接近结构损坏状态. 所以此类情况考虑为极限状态。 根据表格 9的材料组件,极限状态时下列条件应确认: 接触压力p ( MPa ) 5 10 20 30 凹孔PTFE / 不锈钢或硬铬电镀 0,08 0,06 0,04 0,03 (0,025)a 凹孔PTFE/阳极氧化铝合金 0,12 0,09 0,06 0,045 (0,
38、038)a a 这些值使用在曲面滑动面的摩擦阻力 26Nsd 由作用力设计值决定的轴向力设计值 Fk 表格10给出的耐压强度特性. Ar 滑动面的简化接触区域,其矩心为以Nsd决定的总偏心率e分布的点,是由机械和物理双重作用导致的. Ar应假设为一长方形压力模块,按塑性基本理论计算 (见附录 A). 导向的偏心率可忽略. 注 2 m应由NDP给定。无 NDP给定的推荐值m = 1.4 PTFE 板的尺寸“a”100 mm, 接触区域 A 和 Ar应被作为总区域,不去除有凹孔的区域。PTFE板的尺寸“a” 100 mm应去除总区域中有凹孔的区域。 曲面见 EN 1337-7。 6.9 基板设计确
39、认 6.9.1 概要 PTFE和配合滑动材料应由平面或曲面金属板支撑(基板)。 基板的设计应考虑下列: - 确认在极限状态时除侧向作用的内力和力矩外,形变作用也将被考虑。参考per 6.9.2; - 任何截面简化 (例如因为卡榫孔和螺栓); - 形变 参考per 6.9.2; - 运输及安装刚度要求 参考per 6.9.3; - 相邻结构件力的分布 参考per 6.9.4。 6.9.2 形变确认 注 假如形变(见图 9)达到下列值,为了延长使用寿命,相邻结构间的空隙不应超出规定。因为这可能危及滑动元件的使用寿命,这个情况被认为工作性能极限状态。 总形变w1+w2(见图 9)应满足下面条件: 2
40、7基板形变的压力减少不会超出橡胶的极限以避免永久形变。 理论模型为确认上述要求 (形变w1和屈服强度)应包括对支座组件(包括相邻结构件及其短期和长期特性)形变的所有重要影响。 图9 基板的形变 对于钢件和混凝土, 材料特性的设计值根据ENV 1993-1-1 和ENV 1992-1-1分别使用。 在此模型有以下假定: a) 中心载荷; b) PTFE理论上的设计弹性模量= 0,4 Gpa; c) PTFE板的总厚度 tp; d) PTFE理论上的设计泊松比率= 0,44;(泊松:以多次独立实验说明微少可能之事件的可能性分布情形) e) 在巨型建筑情况下的相邻结构件; 混凝土或灰浆的弹性模数的线
41、性减少从边缘到基板的中心,从100%到80%。 计算普通材料的形变w1适宜方法在附录C中给出。 使用附录C给出的方法,下列情况时不需要基板的弹性极限确认: - 满足条件 (6); 28- 根据 ENV 1992-1-1混凝土的强度等级至少为 C 25/30; - 根据 EN 10025钢件的等级至少为t S355。 以上也适用于更低强度等级的混凝土和(或)钢件等级, 但其给定的形变极限计算的因数应相应减小: 0,90 使用混凝土的强度等级 C 20/25; 0,67 使用钢等级 S 235; 0,60 同时使用混凝土的强度等级 C 20/25 和钢等级 S235。 注 以上不是在确定相对形变w
42、1 将考虑的唯一的标准。在建筑期间,将对载荷给予特别关注(如铸件期间,大的基板未支撑)。 圆形基板与强化橡胶支座或盆式支座的橡胶板接触,最大形变w2 的计算应根据图10和图11所示的弹性圆形板组件的压力分布理论. 图 10所示更多的不适应的压力分布应使用的. 图 10 可使用的 PTFE 压力分布 29关键词 1 抛物面分布 a 橡胶支座的情况下 b 盆式支座的情况下 图 11 橡胶压力分布 圆柱形和球状支座基板与凸面表面的相对变形的演算将被省去,w2应作为零。 对于其余所有型号, 如果演算表明,二个金属基板在同一个方向被扭屈, 这时w2也应作为零。 方形或长方形板应被理想化到圆板的直径 ab
43、 是方形板的边或长方形板的较小边. 6.9.3 运输和安装的刚度 基板的厚度应为: 或10mm,取较大值 (8) ab 基板的较小边 bb 基板的较大边 6.9.4 橡胶支座的基板结合PTFE板 根据6.2.2不锈钢板配合面应由以金属基板支撑,基板厚度为: 或10mm,取较大值 (9) 未要求进一步确认。 7 制造, 装配和误差 注 此条款用于工艺,装配和容许误差。 7.1基板 7.1.1 PTFE 限制 凹槽顶部应是锐角和方形以制约PTFE的流动(见 图2)。凹槽底部的弧度不应超过1 mm。 按照 6.2.1限制凹槽的深度与PTFE板料的尺寸有关。 原则上PTFE板应不用清理便适合凹槽。 P
44、TFE板边缘和凹槽的间隙在室温下的值不应超出表格 12的给定值。 30表格 12 PTFE板的适合限制 尺寸 L (mm) 间隙 (mm) 75L600 0,6 600L1200 0,9 1200L1500 1,2 7.1.2 平整度 基板与滑动材料或锚锭板和填充板的接触面应按理论平面的最大偏差z不超过0,0003 x d或0,2mm,取其较大值。 7.1.3 滑动面配合 理论平面或曲面与配合PTFE板区域最大偏差z不应超过0,0003 x L或0,2 mm, 取其较大值。 7.2 滑动材料附件 7.2.1 不锈钢板 不锈钢板应按表格 13所示方法选其一种附加。 表格 13 不锈钢板的附加厚度和方法 表面类型 附加方法 厚度 (mm) 全表面粘接 1,5 连续堆积焊 1,5 对击和螺栓a 1,5 平面 螺栓,铆接 2,5 全表面粘接 2,5 球状 连续堆积焊 2,5 全表面粘接 1,5 圆柱形 连续堆积焊在平直的边缘 1,5 a图12所示不锈钢板附加使用螺栓和对击