¶ 公路橋梁設計規範-第十章 支承(1/2)
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309第十章 支承
10.1符號A :橡膠支承面積(cm2)。
B :若橫軸為旋轉軸,取為橡膠墊長度;若縱軸為旋轉軸,取為橡膠墊寬度(cm)。
:活塞體與盤壁間設計淨距(cm)。
D :支承載重面之水平投影面直徑(cm)。
D :橡膠碟直徑(cm)。
D :盤式支承之盤體內徑(cm)。
D :搖動或滾動曲面之直徑(cm)。
D :墊合材曲面(mating surface)之直徑(若為平板d :橡膠支承中第j 個開孔直徑(cm)。
E :楊氏彈性模數(kgf/cm2)。
cE :橡膠體有效壓縮彈性模數(kgf/cm2)。
E :鋼材楊氏彈性模數(kgf/cm2)。
e:支承載重之偏心量(cm)。
F :超過2,000,000 週次數之容許疲勞應力範圍(kgf/cm2)。
:接觸面位置鋼材最低降伏強度(kgf/cm2)。
G :橡膠剪力彈性模數(kgf/cm2)。
H :考量所有應有載重組合條件,作用於支承或限位裝置最大水平載重。
h :橡膠支承內第i 層橡膠層厚度(cm)。
:橡膠支承內最厚橡膠層之厚度(cm)。
h :支承之橡膠部分總厚度(cm)。
h :加勁鋼材之單層厚度(cm)。
I:慣性矩(cm4)。
L:矩形支承之縱向尺寸(平行橋軸方向)(cm)。
mM :最大彎矩。
n:橡膠內間層數。
DP :靜載重產生之壓力。
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310TLP :活載重加靜載重產生之壓力。
P :活載重產生之壓力。
P :考量所有應有載重組合所得最大壓力載重。
R :滑動曲面之半徑(cm)。
R :至支承中心之半徑距,例如錨碇螺栓,須留有淨距條件者(cm)。
S :橡膠支承內一個單層之形狀因數。
wt:盤座壁體厚度(cm)。
W :矩形支承之橫向寬度(cm)。
w :盤式支承之活塞緣在盤座內之高度(cm)。
β :PTFE 支承摩擦角之有效角=tan-1(Hm/PD)。
oΔ :橋梁最大工作水平位移量(cm)。
Δ :橡膠最大剪力變形量(cm)。
δ:支承瞬間壓縮變形量(cm)。
mδ :支承最大壓縮變形量(cm)。
∈ :無加勁橡膠墊之瞬間壓縮應變i∈ :積層橡膠支承第i 層橡膠之瞬間壓縮應變θ :橡膠支承在10.6.5.C 節載重條件下,最大工作旋轉量在所考慮方向之分量(rad)。
θ :靜載重產生之最大旋轉量(rad)。
Lθ :活載重產生之最大旋轉量(rad)。
Xm,θ:考量所有應有載重及變形組合條件,對橫軸之最大旋轉量(rad)。
Zm,θ:考量所有應有載重及變形組合條件,對縱軸之最大旋轉量(rad)。
mθ :考量所有應有載重及變形組合條件(包括活載重、靜載重、橋梁移動及施工誤差)之最大設計旋轉量(rad)。
μ :摩擦係數。
Dσ:靜載重產生之平均壓應力。
Lσ :活載重產生之平均壓應力。
TLσ:全部靜載重加活載重產生之平均壓應力。
mσ :最大平均壓應力。
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311
10.2範圍本章包含結構支承之設計及選擇需求條件,支承之設計及配置應符合橋梁需求功能,並且應可容納因溫度及齡期效應(time dependent)條件下所發生之變形。
作用於支承及結構桿件上之力量受個別構材勁度及組裝架設過程產生之誤差影響,其影響應於計算及設計構材載重時納入考量。
¶ 10.3 定義
支承:一結構裝置可傳遞載重並提供位移及/或轉動需求。
固定型支承:一防止與鄰接結構物有縱向差異位移之支承,可有或不具提供側向差異位移或轉動之條件。
活動型支承:一容許與鄰接結構物有縱向及/或差異位移之支承,可有或不具提供轉動之條件。
滑動支承:一藉由彼此表面間滑動提供移動量之支承。
盤式支承:一支承藉由圍束於鋼製圓柱內受壓之橡膠碟承受垂直載重,並藉由橡膠碟之變形提供轉動。
PTFE 滑動支承:一支承藉由PTFE 片或編織纖維與其墊合面間之接觸應力承受垂直載重,並藉由PTFE 在墊合面上之滑動容許移動需求。
碟式支承:一支承藉由聚醚氨酯 (polyether urethane)合成物成型之單橡膠碟的變形提供轉動需求,其中可能包含有部分圍束側向膨脹之裝置。
無加勁橡膠墊(PEP):完全用橡膠製成之支承墊。
鋼板加勁橡膠墊:在橡膠硫化過程中以鋼板及橡膠交互層疊粘結製成之橡膠墊。
金屬搖動或滾動支承:一支承藉由兩金屬面接觸承受垂直載重,藉彼此接面間滾動以提供移動或轉動需求。
青銅支承:一支承藉青銅面與墊合面之滑動提供位移或轉動需求。
棉帆布加勁墊(CDP):在橡膠硫化過程中以橡膠與棉帆布(cotton duck)緊密層疊粘結製成之橡膠墊。
雙圓柱體支承:一支承以雙圓柱中心軸互相垂直疊放做成,使能提供對任何水平軸之旋轉。
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312玻璃纖維加勁墊(FGP):在橡膠硫化過程中以交互層疊之橡膠與編織玻璃纖維粘結製成之橡膠墊。
關節式支承:支承具一金屬凹面置於一金屬凸面上以提供對任何水平軸之轉動需求。
縱向:橋梁主桁架或大梁之軸方向。
橫向:垂直於橋梁縱軸之水平方向。
位移:橋梁在縱向或橫向之水平移動。
對縱軸旋轉:對一平行於橋梁縱軸之軸線旋轉。
對橫軸旋轉:對一平行於橋梁橫軸之軸線旋轉。
RMS:均方根值(Root mean square)。
¶ 10.4 支承一般需求
最小溫度位移量應以3.16節所定極端溫度並估計安置時之溫度條件計算,設計應依據第三章載重組合及載重因數條件辦理。
金屬組件間未硬性接觸(hard Contact)之支承,型式為橡膠支承墊或鋼板加勁型橡膠支承者,其設計轉動量θm應取下列數值之總和:
—靜載重及活載重轉角—不大於0.005 rad之轉動不確定餘裕量(allowance for uncertainties)
金屬組件間會有硬性接觸者例如盤式支承、碟式支承及曲面滑動支承等,其設計轉動量θm應取下列數值之總和:
—所有因數載重或使用極限狀態(service limit state)下所產生最大轉角。
—因組合及安裝誤差所產生之最大轉角,取為0.01rad,除非有經核可之品質控制辦法確認可使用較小值。
¶ 10.5 支承一般設計規定
橋梁支承有固定型及活動型,活動型支承可含有導向裝置以控制位移方向,固定型支承或導向支承須有足夠的強度以抵抗所有受束制方向之作用力並束制不需要之位移。
除非設計已考量支承及結構不同之變位及旋轉特性影響,不同類型之支承(例如盤式支承與碟式支承),不論為固定型或活動型支承,不可混合使用於同一處伸縮縫、構架或
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313單柱橋墩。
¶ 10.5.1 載重及位移容量
設計支承所用位移量及載重條件須明確標示於設計圖中。
支承設計應足以承受載重及容納位移量;在應有之載重及位移量組合之條件下不得有損壞。
支承設計對橋梁之移動及轉動量,施工順序與所有載重及位移量之控制組合條件皆應納入設計考量,對兩水平軸及垂直軸之轉動量亦應考量。位移量包含有因載重產生者、因潛變乾縮及溫度效應產生之變形,以及安裝上不精確所發生者,在所有條件中,瞬間及長期效應皆應考量,惟不包括衝擊力之影響。最不利之位移量組合亦應納入設計,所有設計需求應有條理的製表標明。
¶ 10.5.2 特性
選為特殊應用之支承須有適當的載重及位移活動容量,表10.1及圖10.1所列內容可作為選用及定義不同支承系統指引參考。
表10.1 支承適用性
| 支承型式 | 位移 | 轉動參考軸 | 承受載重 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 縱向 | 橫向 | 橫向 | 縱向 | 垂直軸 | 垂直 | 縱向 | 橫向 | |
| 無加勁橡膠墊 | S | S | S | S | L | L | L | L |
| 玻璃纖維加勁墊 | S | S | S | S | L | L | L | L |
| 棉帆布加勁墊 | U | U | U | U | U | S | L | L |
| 鋼板加勁橡膠墊 | S | S | S | S | L | S | L | L |
| 平面滑動支承 | S | S | U | U | S | S | R | R |
| 球形曲面滑動支承 | R | R | S | S | S | S | R | R |
| 圓柱曲面滑動支承 | R | R | S | U | U | S | R | R |
| 碟式支承 | R | R | S | S | L | S | S | R |
| 雙圓柱體支承 | R | R | S | S | U | S | R | R |
| 盤式支承 | R | R | S | S | L | S | S | S |
| 搖動支承 | S | U | S | U | U | S | R | R |
| 關節式支承 | U | U | S | U | U | S | S | R |
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表10.1 英文代碼定義如下:
S=合適U=不合適L=有條件適用R=需有特殊考量或加設元件例如滑動材或導向裝置者,或可適用。
圖10.1 支承之標準組件
10.5.3 支承處因束制位移引致之結構力橋梁支承處因束制位移引致之水平力及彎矩應納入橋梁及支承設計考量,其值應以計得位移量與10.6節所定支承特性決定之。
1. 水平力因滑動摩擦、滾動摩擦或支承內柔性元件之變形而產生,設計應採最大作用力。
(1) 滑動摩擦力以下式計算:
低摩擦滑動面圓柱狀支承球形支承低摩擦滑動面搖動支承活塞體橡膠碟盤式支承橡膠封面加勁材橡膠層橡膠支承
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315式中Hm=最大水平載重μ=摩擦係數Pm = 最大壓力載重
(2) 使橡膠元件變形之力量以下式計算:
式中G=橡膠之剪力模數A=橡膠元件或支承之平面面積=ΔS橡膠之最大剪力變形hrt=橡膠總厚度
(3) 滾動作用力須以試驗測定
2. 彎矩橋梁下部及上部結構應以支承可傳遞最大彎矩Mm設計之。
(1) 未同時具有滑動平面之曲面滑動支承,Mm應以下式估算:
(2) 同時具有滑動平面之曲面滑動支承,Mm應以下式估算:
式中Mm=最大彎矩R=滑動曲面之半徑
(3) 無圍束之橡膠支承或墊材,Mm應以下式估算:
式中I=支承平面形狀之慣性矩θm =最大設計轉角(rad)
Ec=受壓橡膠支承之有效彈性模數橡膠支承之載重變形曲線並非線性,故Ec受載重影響,但可以下式估算其近似
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模數:
Ec=6GS2式中G=橡膠之剪力模數S=形狀因數,為橡膠支承內一個單層之形狀因數,為支承總面積除以自由膨脹之側邊面積;對於無開孔矩形支承S=LW/(2hrmax(L+W));對於無開孔圓形支承S=D/(4 hrmax)。
¶ 10.6 支承設計特別規定
3.23節載重組合容許應力提高部分不適用於支承之設計。
¶ 10.6.1 金屬搖動及滾動支承
之構造細節應考慮檢視及維護之便利性。
1. 設計一般考量支承之轉動軸應與所支撐構材發生最大轉動量之轉軸配合,並能確保支承之排列基準在橋梁壽命期內不致改變。而多滾軸支承則宜應以齒輪式以確保個別滾軸仍互相平行並維持原始間距。
2. 材料搖動及滾動支承應使用符合ASTM A240之不銹鋼材,或符合AASHTO M169(ASTM A108)、AASHTO M102 (ASTM A668)或M270 (ASTM A709) 36級,50或50W級之結構鋼材。材料性質見表9.1及9.2。
3. 幾何需求支承尺寸之選用應考慮接觸應力及因滾動造成的接觸點移動。每一個別接觸曲面須有固定半徑。超過一個曲面之支承必須對稱於其兩曲面中心之連線。
支承設計應使穩定,如支承具兩圓柱曲面,個別在同一平板上滾動,使兩接觸線間之距離不大於兩柱狀面之半徑和將可達成穩定。
4. 接觸應力最大壓力載重Pm須滿足下列條件:
‧ 具圓柱面者:
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syEFDDWD2211m/18P⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−≤(10-6)
‧ 具球形曲面者:
232211m/140PsyEFDDD⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−≤(10-7)
式中D1=搖動或滾動面之直徑D2=墊合面(mating surface)之直徑y 兩者曲率同號,D2 取為正值y 墊合板為平面,D2 取為無窮大Fy=接觸面位置鋼材強度最低者之降伏強度Es=鋼材之彈性模數W=支承寬度
10.6.2 PTFE滑動面PTFE係指聚四氟乙烯材(poly tetra fluoethylene),可使用於橋梁支承之滑動面以提供移動或旋轉功能。除導向裝置外,所有PTFE面須滿足本節規定。PTFE曲面須滿足10.6.3節規定。
1. PTFE面應以符合ASTM D4894或D4895規定之純原始PTFE樹脂製造,應以非填充型片材、填充型片材或以PTFE與其他纖維編織組合而成。
非填充型片材僅以PTFE樹脂製造;填充型片材應以PTFE樹脂均勻混合玻璃纖維或其他化學非活性填充材製造。填充料最多不可超過15%。
PTFE片含有凹點可容納潤滑油提供潤滑,PTFE面上凹點直徑不得超過8mm,深度應不小於2mm且不大於PTFE厚度之一半。貯油點應均勻分佈並函蓋最少佔20%最多30%之表面積上。潤滑油必須為符合美國軍用規範MIL-S-8660之矽脂類材料(silicone grease)。
纖維編織型PTFE須以純PTFE纖維製造,加勁纖維編織型PTFE應以高強度纖維(例如使用玻璃纖維)與PTFE交織,並不得使加勁纖維浮現於完成纖維之滑動面上。
2. 墊合面(Mating Surface)
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PTFE須與墊合面連接,平墊合面應為不銹鋼而曲墊合板面應為不銹鋼或電鍍鋁。平墊合面最少須為8號鏡面處理之304型不銹鋼,且應符合ASTM A167/A264規定。曲金屬面不平整度之均方根值不得超過4×10-4mm(16 micro-in RMS),其他表面處理經試驗結果驗證其摩擦係數者亦可採用。墊合面應夠大在任何時候皆足以涵蓋PTFE。
3. 最小厚度需求
(1) PTFE在使用上,PTFE受壓後至少應有1.6mm,無受力狀態下,PTFE最大尺寸小於或等於60cm時,片材厚度至少5mm;最大尺寸超過60cm時,片材厚度至少6mm。與金屬基座以機械性連鎖(interlock)之PTFE編織物最小厚度1.6mm,在基座最高點處最大厚度3mm。
(2) 不銹鋼墊合面最大尺寸小於或等於30cm時,片材厚度至少1.6mm;最大尺寸超過30cm時,片材厚度至少3mm。
背墊板需求見10.6.2節6.項(2)節規定。
4. 接觸壓應力PTFE與墊合面間之最大接觸應力mσ ,應取最大壓力載重mP 及標稱面積計算。
平均接觸應力應以載重除以接觸面在垂直載重方向之投影面積計算,邊緣之接觸應力應考量由支承傳來最大彎矩mM 所產生假設為橫跨PTFE線性分佈之應力。
接觸應力不得超過表10.2數值,中間用量填充料者可取該表內插計得容許應力。
5. 摩擦係數PTFE滑動面設計摩擦係數應取表10.3數值,中間數值可以內插計算。摩擦係數應取最大壓力載重mP 時之應力計算;亦可經試驗驗證採用較小之摩擦係數。
以摩擦力為抵抗外力需求者,在動力載重下之設計摩擦係數可取不大於表10.3支承應力及PTFE 類型所對應值之10%。
表10.3所列摩擦係數係基於8號鏡面處理之墊合面,較粗糙表面處理之摩擦係數須依照AASHTO 2002 Division II, Section 18之試驗方法所得結果確定之。
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319表10.2 PTFE 接觸應力限制kgf/cm2 (括弧內數值以MPa 為單位)
表10.3 設計摩擦係數
6. 連結方式
(1) PTFE在一剛性金屬背墊板上有一達板厚一半之凹槽將其圍束的情況下,PTFE
| 材料 | 平均接觸壓應力 | 邊緣接觸壓應力 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 靜載重 | 所有載重 | 靜載重 | 所有載重 | ||
| 無圍束型 PTFE | 非填充型片材 | 105 (10.34) | 175 (17.23) | 140 (13.79) | 210 (20.69) |
| 填充型片材(表列數值 為填充材含量最多時) | 210 (20.69) | 315 (31.03) | 245 (24.13) | 385 (37.92) | |
| 圍束型PTFE 片材 | 210 (20.69) | 315 (31.03) | 245 (24.13) | 385 (37.92) | |
| 在金屬基座上之編織型PTFE | 210 (20.69) | 315 (31.03) | 245 (24.13) | 385 (37.92) | |
| 在金屬基座上之加勁編織型 PTFE | 280 (27.58) | 385 (37.92) | 315 (31.03) | 490 (48.27) | |
| PTFE 類型 | 壓應力kgf/cm2 (Mpa) | 35 (3.45) | 70 (6.90) | 140 (13.80) | >210 (>20.70) |
|---|---|---|---|---|---|
| 溫度(°C) | 摩擦係數 | ||||
| 含凹點潤滑油者 | 20 | 0.04 | 0.03 | 0.025 | 0.02 |
| -25 | 0.06 | 0.045 | 0.04 | 0.03 | |
| -45 | 0.10 | 0.075 | 0.06 | 0.05 | |
| 非填充型或凹點無 潤滑油者 | 20 | 0.08 | 0.07 | 0.05 | 0.03 |
| -25 | 0.20 | 0.18 | 0.13 | 0.10 | |
| -45 | 0.20 | 0.18 | 0.13 | 0.10 | |
| 填充型 | 20 | 0.24 | 0.17 | 0.09 | 0.06 |
| -25 | 0.44 | 0.32 | 0.25 | 0.20 | |
| -45 | 0.65 | 0.55 | 0.45 | 0.35 | |
| 編織型 | 20 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 0.045 |
| -25 | 0.20 | 0.18 | 0.13 | 0.10 | |
| -45 | 0.20 | 0.18 | 0.13 | 0.10 | |
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片可為黏結或不黏結。
未圍束之PTFE片須以經驗證之方法黏結於金屬面或一硬度(Shore Adurometer)至少90以上之橡膠層上。在金屬基座上之編織型PTFE須以機械性連鎖(mechanical interlock)方式連結於金屬基座上,且可抵抗至少10%作用壓力之剪力。
(2) 墊合面(Mating Surface)
平面滑動之墊合板面須與背墊板銲接連結,銲接方法應使其維持平面且在服務壽命內皆與背墊板完全接觸。銲接應確保使墊合板面全周邊有效密封防止濕氣,不致發生界面腐蝕。連結應足以抵抗在服務載重下支承可能發生之最大摩擦力。連結所使用之銲接應不影響PTFE面之接觸及滑動面積。
¶ 10.6.3 具曲滑動面之支承
應以具契合曲面及低摩擦滑動界面之兩金屬部材組成。曲面可為圓柱面或球形面,滑動界面之材料性質、特徵及摩擦性質需滿足10.6.2或10.6.7節之需求。
1. 幾何需求曲面半徑須夠大以確保可承受支承最大載重Pm作用於水平投影面積上之最大平均承壓應力σm,且須滿足10.6.2節4.項或10.6.7節3.項平均應力規定。最大承壓應力以下式計算:
‧具圓柱面者:
DW
‧具球形面者:
式中D=支承載重面之水平投影面直徑W=圓柱體長度滑動界面之兩曲面須為相同半徑。
2. 側向載重抵抗力對於需要抵抗水平載重之支承,應提供外部束制系統,否則對於圓柱滑動面者
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其水平載重應限制如下:
對於球形面者其水平載重應滿足:
式中
以及Hm =最大水平載重L =滑動面垂直於旋轉軸之投影長度PD =永久載重下之壓力載重R =曲滑動面之半徑W =圓柱面之長度β =作用合力與垂線夾角θm=10.4節所訂最大設計轉角,(保守方式將與β兩者絕對值相加以修正作用合力之偏角)。
σPTFE=表10.2所定PTFE容許最大平均接觸應力Ψ =曲面圓心角之一半Ψ-β-θm=Ψ-(β+θm)≤0則為不穩定狀態。
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322
10.6.4 盤式支承
1. 通則盤式支承內有PTFE滑動面以提供旋轉及水平位移,此等滑動面及任何導向系統須依據10.6.2及10.6.9節相關規定設計。
盤式支承之旋轉元件須滿足本節需求,應由至少一盤座、一活塞體、一橡膠碟及封環組合而成。
為確立作用於盤式支承上之力量及變形,旋轉軸應取位於橡膠碟高度中間之水平面上。
作用於盤式支承上之最小垂直力不得小於設計垂直載重之20%。
2. 材料橡膠碟須以原始自然橡膠或原始人造橡膠為基材之合成物製成,其標稱硬度應介於硬度(Shore A) 50至60之間。
盤座及活塞須以符合AASHTO M270 (ASTM A709) 36級、50或50W級,或符合ASTM A240之不銹鋼製造,與橡膠墊接觸表面處理之平整度均方根值須比1.6×10-3mm(63 micro-in RMS)還平滑。
滿足10.64節5.項(1)節及10.6.4節5.項(2)節需求之封環具矩形斷面者須以符合ASTM B36 半硬黃銅製成,具圓形斷面者須以符合美國聯邦規範(FederalSpecification)QQB626, Composition 2之黃銅製成。
3. 幾何需求橡膠碟之厚度hr須滿足
式中:
Dp=盤體內徑θm=10.4節規定之最大設計轉角(rad)
在最不利之最大位移及旋轉組合條件下,各組件尺寸須滿足下列需求:
‧盤體須夠深以容納封材及活塞環仍維持與盤體垂直壁面完全接觸‧金屬組件之間的接觸或黏結不會妨礙進一步之移動及旋轉
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323
4. 橡膠碟作用於橡膠上之最大平均應力不得大於245 kgf/cm2,為利於旋轉,橡膠之頂面及底面皆應以不傷害橡膠之潤滑油處理,或可於橡膠頂面及底面使用薄型PTFE碟。
5. 封環盤體及活塞之間須使用封材,封材須足以防止橡膠在受壓力載重及反復轉動同時作用之下不致擠出;封材也須足以防止橡膠在受壓力載重及同時作用之靜力轉動下不致擠出。
本節(1)、(2)條件之黃銅環可使用以滿足以上需求,其他經實驗驗證之封邊系統可經工程師同意後使用。
(1) 矩形斷面封環須使用三環,每環皆為平面圓形,惟全周僅一切斷點,切斷面與垂直成45°並切線於圓周。三環須加安排使每環切斷點間距均分盤體圓周。
每環寬度須不小於0.02Dp或6mm取大者,亦不得大於19mm,每環深度須等於或大於0.2倍其寬度。
(2) 圓形斷面封環須使用一外徑Dp之閉合圓環,其斷面直徑須不小於0.0175 Dp或8mm。
6. 盤體(Pot)
盤體至少由一壁體及底座組成,所有組件應設計表現如同單一結構體。
當支承直接抵觸於混凝土或砂漿墊時,底座最小厚度應大於0.06 Dp或19mm;
當支承直接抵觸於鋼梁或分散作用力之鋼板上,底座最小厚度應大於0.04Dp或13mm。
盤壁厚度應足以抵抗其中引致之所有作用力,未作更精確之分析場合下,無導向滑動盤式支承最小壁體厚度可依下式計算
式中tw=盤壁厚度σm=最大平均壓應力
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324Fy=鋼材降伏強度
7. 活塞(Piston)
活塞應與盤體內部有相同平面形狀,其厚度應足以抵抗所受作用力,惟不得小於盤體內徑之6.0%,在環緣處除外。
活塞邊緣直徑應為盤體內徑再減一淨距c,此一淨距c應儘可能小,以避免橡膠擠出,但不得小於0.5mm,如活塞邊緣為圓柱面,其淨距應滿足⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−
2m
mcθθ(10-16)
式中Dp=盤體內徑w=活塞邊緣高度θm=10.4節規定之設計轉角
8. 側向載重受側向載重之盤式支承,其盤壁及底座厚度設計須滿足:
mmHtθ40>(10-17)
藉由活塞傳遞側向力之盤式支承ypmFDHw
5.2≥(10-18)
≥w式中w為活塞邊緣接觸盤壁之厚度
10.6.5 鋼板加勁橡膠支承—方法A
1. 通則鋼板加勁橡膠支承由鋼板及橡膠層交疊組成,黏結為一體。變厚度之橡膠層不得使用,所有內間層須有相同厚度;頂層及底層厚度不大於內間層厚度之70%。除有內部加勁板外,支承頂面或底面橡膠層也可能有外部載重鋼板連結。
2. 材料性質橡膠之剪力模數應在5.6至12.3 kgf/cm2之間,標稱硬度(Shore A) 在50至60之間。
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325氣溫23°C時之橡膠剪力彈性模數為設計基本參數。如材料已有明定之剪力彈性模數,則可應用該值設計,其他材料性質與參數可依表10.4之規定。如材料係規定其硬度,則應取表10.4硬度對應剪力模數範圍之最不利值,任何條件之中間數值應以內插求得。
表10.4 不同硬度之橡膠特性
3. 設計需求
(1) 範圍依據本節規定設計之支承須依照Article 18.7 of Division II ,AASHTO 2002有關於鋼板加勁橡膠支承需求作後續試驗並符合條件,鋼板加勁橡膠支承亦可依10.6.6節規定設計。
(2) 壓應力在任一受壓層,其平均壓應力須滿足下列條件:
‧提供剪力變形之支承
‧受束制抵抗剪力變形之支承
式中Lσ =活載重產生之平均壓應力TLσ=所有靜載重加活載重產生之平均壓應力G=橡膠之剪力模數
| 硬度(Shore A) | 50 | 60 | 70 |
|---|---|---|---|
| 23°C剪力模數 (kgf/cm2) | 6.65~9.1 | 9.1~14 | 14~21 |
| 25 年潛變變形量 瞬間變形量 | 25% | 35% | 45% |