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桥梁板式盆式和球形橡胶支座检测方法89页

2019-12-14 89页 ppt 8MB 11阅读

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RB0321

中交二航局第四工程有限公司生产经理

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桥梁板式盆式和球形橡胶支座检测方法89页桥梁板式、盆式和球形橡胶支座检测方法板式橡胶支座盆式橡胶支座球形橡胶支座板式橡胶支座通常由若干层橡胶片与薄钢板为刚性加劲物组合而成,各层橡胶与上下钢板经加压硫化牢固粘接成为一体。支座在竖向荷载作用下,具有足够的刚度,主要是由于嵌入橡胶片之间的钢板限制橡胶的侧向膨胀。在运营期间为防止嵌入钢板的锈蚀,支座的上下面及四边都有橡胶保护层。板式橡胶支座的构造板式橡胶支座构造简单、加工方便、成本低、安装方便,目前已实现了产品的标准化、系列化,是我国桥梁支座的发展方向。板式橡胶支座的分类按支座的形状分为:矩形和圆形板式橡胶支座;按橡胶种类分...
桥梁板式盆式和球形橡胶支座检测方法89页
桥梁板式、盆式和球形橡胶支座检测方法板式橡胶支座盆式橡胶支座球形橡胶支座板式橡胶支座通常由若干层橡胶片与薄钢板为刚性加劲物组合而成,各层橡胶与上下钢板经加压硫化牢固粘接成为一体。支座在竖向荷载作用下,具有足够的刚度,主要是由于嵌入橡胶片之间的钢板限制橡胶的侧向膨胀。在运营期间为防止嵌入钢板的锈蚀,支座的上下面及四边都有橡胶保护层。板式橡胶支座的构造板式橡胶支座构造简单、加工方便、成本低、安装方便,目前已实现了产品的化、系列化,是我国桥梁支座的发展方向。板式橡胶支座的分类按支座的形状分为:矩形和圆形板式橡胶支座;按橡胶种类分为:耐寒型支座,采用天然橡胶生产,适用温度为:-40~60℃;常温型支座,采用氯丁橡胶生产,适用温度为:-25~60℃;按结构形式分为:普通橡胶支座和四氟滑板支座。产品代号的表示方法矩形四氟滑板橡胶支座四氟乙烯滑板式橡胶支座就是在普通板式橡胶支座的表面粘复一层1.5mm~3mm厚的聚四氟乙烯板。圆形四氟滑板橡胶支座成品支座力学性能指标表11.支座力学性能 项目 指标 极限抗压强度Ra(MPa) ≥70 实测抗压弹性模量E1(MPa) E±E×20% 实测抗剪弹性模量G1(Mpa) G±G×15% 实测老化后抗剪弹性模量G2(MPa) G+G×15% 实测转角正切值tanθ 混凝土桥 ≥1/300 钢桥 ≥1/500 实测四氟板与不锈钢板表面摩擦系数μf(加硅脂时) ≤0.03支座抗压弹性模量E和支座形状系数S应按下列公式计算: 矩形支座 圆形支座支座抗剪弹性模量矩形支座加劲钢板短边尺寸支座中间单层橡胶片厚度圆形支座加劲钢板直径成品支座平面尺寸偏差范围(mm)表22.尺寸偏差 矩形支座 圆形支座 长边范围() 偏差 直径范围(d) 偏差 ≤300 +2,0 d≤300 +2,0 ≤500 +4,0 300<d≤500 +4,0 >500 +5,0 d>500 +5,0成品支座厚度偏差范围(mm)表3 矩形支座 圆形支座 厚度范围(t) 偏差 厚度范围(t) 偏差 t≤49 +1.0 t≤49 +1,0 49<t≤100 +2,0 49<t≤100 +2,0 100<t≤150 +3,0 100<t≤150 +3,0 t>150 +4,0 t>150 +4,0外观质量要求表53.外观质量要求 名称 成品质量标准 气泡、杂质 气泡、杂质总面积不得超过支座平面面积的0.1%,且每一处气泡、杂质面积不能大于50mm2,最大深度不超过2mm 凹凸不平 当支座平面面积小于0.15m2时,不多于两处;大于0.15m2时,不多于四处,且每处凹凸高度不超过0.5mm,面积不超过6mm2 四侧面裂纹、钢板外露 不允许 掉块、崩裂、机械损伤 不允许 钢板与橡胶粘结处开裂或剥离 不允许 支座表面平整度 1.橡胶支座:表面不平整度不大于平面最大长度的0.4%;2.四氟滑板支座;表面不平整度不大于四氟滑板平面最大长度的0.2% 四氟滑板表面划痕、碰伤、敲击 不允许 四氟滑板与橡胶支座粘贴错位 不得超过橡胶支座矩边或直径尺寸的0.5%成品支座解剖检验要求表44.内在质量 名称 解剖检验标准 锯开后胶层厚度 胶层厚度应均匀为5mm或8mm时,其偏差为±0.4mm;为11mm时,其偏差不得大于±0.7mm;为15mm时,其偏差不得大于±1.0mm 钢板与橡胶粘结 钢板与橡胶粘结应牢固,且无离层现象,其平面尺寸偏差为±1mm;上下保护层偏差为(+0.5,0)mm 剥离胶层(应按HG/T2198制成试样) 剥离胶层后,测定的橡胶性能,其拉伸强度的下降大应大于15%,扯断伸长率的下降不应大于20%支座外形尺寸、外观质量和解剖检测支座外形尺寸应用钢直尺量测,厚度应用游标卡尺或量规量测。对矩形支座,除应在四边上量测长短边尺寸外,还应量测平面与侧面对角线尺寸,厚度应在四边中点及对角线中心处量测;对圆形支座,其直径、厚度应至少量测四次,测点应垂直交叉,并量测圆心处厚度。外形尺寸和厚度取其实测值的平均值。支座用钢锯锯开后应满足相应表4的要求。支座外观质量用目测方法或量具逐块进行检查。每块支座不允许有表5规定的两项以上缺陷存在。支座力学性能检测方法一、检验分类:板式橡胶支座检验分为进厂原材料检验、出厂检验和型式检验。1.进厂原材料检验:板式橡胶支座加工用原材料及外加工件进厂时,应进行的验收检验。2.出厂检验:支座出厂检验为每批产品交货前应进行的检验。出厂检验应由工厂质检部门进行,确认合格后方可出厂,出厂时应附有产品质量合格证明文件,并附有支座的规格、胶种、单层橡胶和钢板厚度、钢板的平面尺寸、钢板层数、橡胶总厚度,以便使用单位验收和抽检。3.型式检验也称为例行检验,是根据产品技术标准或设计文件要求,或产品试验大纲要求,对产品的各项质量指标进行全面试验和检验,以评定产品的质量是否全部符合标准和达到设计要求,并对产品的可靠性、维修性、安全性、外观等进行数据和综合评价。有下列情况之一时,应进行型式检验:a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;b)正常生产后,胶料配方、工艺、材料有较大改变,可能影响产品性能时;c)产品停产一年以上,恢复生产时;d)重要桥梁工程或用量较大的桥梁工程用户提出要求时;e)国家质量监督机构要求或颁发产品生产许可证时。二、检验项目及要求1.支座用原材料的进厂检验应满足下表的要求,并附有每批进料材质证明。2.支座出厂检验应满足下表的要求。3.支座型式检验应满足下表的要求。三、力学性能试验方法1.试样、试验条件和试验设备要求(1)试样凡与油及其他化学药品接触过的支座不得用作试样。试样试验前应暴露在标准温度23℃±5℃下,停放24h以使试样内外温度一致。(2)试验条件试验室的标准温度为23℃±5℃,且不能有腐蚀性气体及影响检测的振动源。2.试验方法1)抗压弹性模量试验板式橡胶支座的抗压弹性模量是通过中心受压试验,得出应力应变曲线,即可求出支座的抗压弹性模量。在中心受压的情况下,当压应力不大时,橡胶支座的应力应变呈非线性变化,随着荷载逐步加大,橡胶支座的应力应变将呈线性变化。(1)试验步骤①将试样置于试验机的承载板上,上下承载与支座接触面不得有油渍;对准中心,精度应小于1%的试件短边尺寸或直径。缓缓加载至压应力为1.0MPa稳压后,核对承载板四角对称安置的四只位移传感器,确认无误后,开始预压。②预压。将压应力以0.03~0.04MPa/s速率连续地增至平均压应力σ=10MPa,持荷2min,然后以连续均匀的速度将压应力卸至1.0MPa,持荷5min,记录初始值,绘制应力—应变图,预压三次。③正式加载。每一加载循环自1.0MPa开始,将压应力以0.03—0.04MPa/s速率均匀加载至4MPa,持荷2min后,采集支座变形值,然后以同样速率每2MPa为一级逐级加载,每级持荷2min后,采集支座变形数据直至平均压应力σ为止,绘制的应力—应变图应呈线性关系。然后以连续均匀的速度卸载至压应力为1.0MPa。10min后进行下一加载循环。加载过程应连续进行三次。④以承载板四角所测得的变化值的平均值,作为各级荷载下试样的累计竖向压缩变形Δc,按试样橡胶层的总厚度te,求出在各级试验荷载作用下,试样的累计压缩应变εi=Δei/te(2)试样实测抗压弹性模量应按下列公式计算:式中:E1—试样实测的抗压弹性模量计算值,精确至1MPa;σ4、ε4—第4MPa级试验荷载下的压应力和累积压缩应变值;σ10、ε10—第10MPa级试验荷载下的压应力和累积压缩应变值。(3)结果每一块试样的抗压弹性模量E1为三次加载过程所得的三个实测结果的算术平均值。但单项结果和算术平均值之间的偏差不应大于算术平均值的3%,否则应对该试样重新复核试验一次,如果仍超过3%,应由试验机生产厂专业人员对试验机进行检修和检定,合格后再重新进行试验。2)抗剪弹性模量试验(1)试验步骤①在试验机的承载板上,应使支座顺其短边方向受剪,将试样及中间钢拉板按双剪组合配置好,使试祥和中间钢拉板的对称轴和试验机承载板中心轴处在同一垂直面上,精度应小于1%的试件短边尺寸。为防止出现打滑现象,应在上下承载板和中间钢拉板上粘贴高摩擦板,以确保试验的准确性。1上承载板;2-支座试样;3-中间钢拉板;4-下承载板;5-防滑摩擦板②将压应力以0.03—0.04MPa/s的速率连续地增至平均压应力σ,绘制应力—时间图,并在整个抗剪试验过程中保持不变。③调整试验机的剪机试验机构,使水平油缸、负荷传感器的轴线和中间钢拉板的对称轴重合。④预加水平力。以0.01~0.03MPa/s的速率连续施加水平剪应力至剪应力τ=1.0MPa,持荷5min,然后以连续均匀的速度卸载至剪应力为0.1MPa,持荷5min,记录始值,绘制应力—应变图。预载三次。⑤正式加载。每一加载循环自τ=1.0MPa开始,每级剪应力增加0.1MPa,持荷1min,采集支座变形数据,至τ=1.0MPa为止,绘制的应力—应变图应呈线性关系。然后以连续均匀的速度卸载至剪应力为0.1MPa。10min后进行下一循环试验。加载过程应连续进行三次。⑥将各级水平荷载作用下位移传感器所测得的试样累计水平剪切变形△s。按试样橡胶层的总厚度te求出在各级试验荷载作用下,试样的累积剪切应变γi=△s/te。试样的实测抗剪弹性模量应按下列公式计算:式中:G1——试样的实测抗剪弹性模量计算值,精确至1%(MPa);τ0.1、γ0.1——第1.0MPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值(MPa);τ0.3、γ0.3——第0.3MPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值(MPa)。(3)结果每对检验支座所组成试样的综合抗剪弹性模量G1,为该对试件三次加载所得到的三个结果的算术平均值。但各单项结果与算术平均值之间的偏差应不大于算术平均值的3%,否则应对该试样重新复核试验一次,如果仍超过3%,应请试验机生产厂专业人员对试验机进行检修和检定,合格后再重新进行试验。3)抗剪粘结性能试验整体支座抗剪粘结性能试验方法与抗剪弹性模量试验方法相同,将压应力以0.03~0.04MPa/s速率连续地增至平均压应力σ,绘制应力—时间图,并在整个试验过程中保持不变。然后以0.002~0.003MPa/s的速率连续施加水平力,当剪应力达到2MPa,持荷5min后,水平力以连续均匀的速度连续卸载,在加、卸载过程中绘制应力—应变图。试验中随时观察试件受力状态及变化情况,水平力卸载后试样是否完好无损。4)抗剪老化试验将试样置于老化箱内,在70℃±2℃温度下经72h后取出,将试样在标准温度23℃±5℃下,停放48h,再在标准试验室温度下进行剪切试验,试验与标准抗剪弹性模量试验方法步骤相同。老化后抗剪弹性模量G2的计算方法与标准抗剪弹性模量计算方法相同。1—试验机上承载板;2—四氟滑板支座试样;3-中间钢拉板;4-试验机下承载板;5—不锈钢板试样;6-防滑摩擦板5)摩擦系数试验(1)试验步骤①将四氟滑板支座与不锈钢板试样按规定摆放,对准试验机承载板中心位置,精度应小于1%的试件短边尺寸。试验时应将四氟滑板试样的储油槽内注满5201-2硅脂油。②将压应力以0.03~0.04MPa/s的速率连续地增至平均压应力σ,绘制应力-时间图,并在整个摩擦系数试验过程中保持不变。其预压时间为1h。③以0.002~0.003MPa/s的速率连续地施加水平力,直至不锈钢板与四氟滑板试样接触面间发生滑动为止,记录此时的水平剪应力作为初始值。试验过程应连续进行三次。(2)摩擦系数应按下列公式计算: 式中: μf——四氟滑板与不锈钢板表面的摩擦系数,精确至0.01;τ——接触面发生滑动时的平均剪应力(MPa);σ——支座的平均压应力(MPa);H——支座承受的最大水平力(kN);R——支座最大承压力(kN);A0——支座有效承压面积(mm2)。(3)结果每对试样的摩擦系数为三次试验结果的算术平均值。6)转角试验桥梁在外荷载作用下将发生竖向挠曲,并引起梁端转动,支座需适应这种转动变形。支座在转动过程中,一侧继续压缩,而另一侧则逐渐回弹。为了避免回弹侧支座边缘脱空,需对支座的容许转角进行检验。1-试验机上承载板;2-试样;3-中间工字梁;4-承载梁;5-试验机下承载板;6-千斤顶(1)试验原理施加压应力至平均压应力σ,则试样产生垂直压缩变形;用千斤顶对中间工字梁施加一个向上的力P,工字梁产生转动,上下试样边缘产生压缩及回弹两个相反变形。由转动产生的支座边缘的变形必须小于由垂直荷载和强制转动共同影响下产生的压缩变形。(2)试验步骤①将试样按规定摆放,对准中心位置,精度应小1%的试件短边尺寸。在距试样中心L处,安装使梁产生转动用的千斤顶和测力计,并在承载梁(或板)四角对称安置四只高精度位移传感器(精度0.001mm);②预压。将压应力以0.03~0.04MPa/s的速率连续地增至平均压应力σ,绘制应力-时间图,维持5min,然后以连续均匀的速率卸载至压应力为1.0MPa,如此反复三遍。检查传感器是否灵敏准确;③加载。将压应力按照抗压弹性模量试验要求增至σ,采集支座变形数据,绘制应力-应变图,并在整个试验过程中维持σ不变。用千斤顶对中间工字梁施加一个向上的力P,使其达到预期转角的正切值(偏差不大于5%),停5min后,记录千斤顶力P及传感器的数值。(3)计算①实测转角的正切值应按下列公式计算:式中:tanθ——试样实测转角的正切值;△12——传感器N1、N2处的变形平均值(mm);△34——传感器N3、N4处的变形平均值(mm);L——转动力臂。②各种转角下,由于垂直承压力和转动共同影响产生的压缩变形值应按下式计算:式中:△c——支座最大承压力R时试样累积压缩变形值(mm);△1——转动试验时,试样中心平均回弹变形值(mm);△2——垂直承压力和转动共同影响下试样中心处产生的压缩变形值(mm)。③各种转角下,试样边缘换算变形值应按下式计算:式中:△θ——实测转角产生的变形值(mm);La——矩形支座试样的短边尺寸(mm),圆形支座采用直径d(mm)。④各种转角下,支座边缘最大、最小变形值应按下列公式计算:7)极限抗压强度试验①将试样放置在试检机的承载板上,上下承载板与支座接触面不得有油污,对准中心位置,精度应小于1%的试件短边尺寸;②以0.1MPa/s的速率连续地加载至试样极限抗压强度不小于70MPa为止,绘制应力-时间图,并随时观察试样受力状态及变化情况,试样是否完好无损。3.判定(1)实测抗压弹性模量E1、抗剪弹性模量G1、试样老化后的抗剪弹性模量G2和四氟滑板试样与不锈钢板的摩擦系数应满足表1中的要求;(2)支座在不小于70MPa压应力时,橡胶层未被挤坏,中间层钢板未断裂,四氟板与橡胶未发生剥离,则试样的抗压强度满足要求;(3)支座在两倍剪应力作用下,橡胶层未被剪坏,中间层钢板未断裂错位,卸载后,支座变形恢复正常,认为试样抗剪粘结性能满足要求;(4)试样的容许转角正切值,混凝土、钢筋混凝土桥在1/300,钢桥在1/500时,试样边缘最小变形值大于或等于零时,则试样容许转角满足要求;(5)三块(或三对)试样中,有两块(或两对)不能满足要求时,则认为该批产品不合格。若有一块(或一对)试样不能满足要求时,则应从该批产品中随机再取双倍试样对不合格项目进行复验,若仍有一项不合格,则判定该批产品不合格。桥梁伸缩装置试验检测一.产品分类与代号(一)伸缩装置的分类:伸缩装置按照伸缩体结构的不同分为:模数式伸缩装置、梳齿板式伸缩装置、橡胶式伸缩装置、异型板式伸缩装置四类。1.模数式伸缩装置:伸缩体由中梁钢和80mm的单元橡胶密封带组合而成的伸缩装置,适用于伸缩量为160mm~2000mm的公路桥梁工程。2.梳齿板式伸缩装置:伸缩体由钢制梳齿板组合而成的伸缩装置,一般适用于伸缩量不大于300mm的公路桥梁工程。3.橡胶式伸缩装置:橡胶式伸缩装置分板式橡胶伸缩装置和组合式橡胶伸缩装置两种:a)伸缩体由橡胶、钢板或角钢硫化为一体的板式橡胶伸缩装置,适用于伸缩量小于60mm的公路桥梁工程;b)伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成的组合式伸缩装置,适用于伸缩量不大于120mm的公路桥梁工程。橡胶式伸缩装置不宜用于高速公路、一级公路上的桥梁工程。4.异型钢单缝式伸缩装置:伸缩体完全由橡胶密封带组成的伸缩装置。由单缝钢和橡胶密封带组成的单缝式伸缩装置,适用于伸缩量不大于60mm的公路桥梁工程。由边梁钢和橡胶密封带组成的单缝式伸缩装置,适用于伸缩量不大于80mm的公路桥梁工程。(二)产品代号伸缩装置产品标记由产品名称代号、伸缩量范围(目)及橡胶分类代号三部分组成。示例1:产品名称代号为GQF-C型,伸缩量为50mm的三元乙丙橡胶伸缩装置标记为:GQF-C50(EPDM)。示例2:产品名称代号为GQF-MZL型,伸缩量为400mm的天然橡胶伸缩装置标记为:GQF-MZL400(NR)。示例3:产品名称代号为J一75型,伸缩量为480mm的氣丁橡胶伸缩装置标记为:J一75480(CR)。二、伸缩装置的技术要求1.整体性能要求。伸缩装置整体性能要求满足3-29要求。2.橡胶伸缩装置尺寸偏差要求。橡胶伸缩装置的尺寸偏差应满足表3-30的要求。3.外观质量。橡胶伸缩装置,密封橡胶带的外观质量应满足表3-31的要求。4.伸缩装置的异型钢、型钢、钢板等外观要光洁、平整。表面不应大于0.3mm的凹坑、麻点、裂纹、结疤、气泡和夹杂,不得有机械损伤。上下表面应平行,端面应平整,长度大于0.5mm的毛刺应清除。1.式样试验设备应能对整体组装后的伸缩缝装置进行力学性能试验。如果受试验设备限制,不能对整体伸缩装置进行试验时:1)对模数式伸缩装置的新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定可取不小于4m长并具有4个单元变位、支承横梁间距等于1.8m的组装试样进行试验;2)梳齿板式伸缩装置应取单元加工长度不小于2m组装试样进行试验;3)橡胶伸缩装置应取1m长的试样进行试验;4)异型钢单缝伸缩装置应取组装试样进行试验。三、桥梁伸缩缝试验方法2.试验a.整体试验应在制造厂或专门试验机构中进行;b.对整体组装的伸缩装置进行力学性能试验时,应将伸缩装置试样两边的锚固系统用定位螺栓或其他有效方法固定在试验平台上,然后使试验装置模拟伸缩装置在桥梁结构中实际受力状态进行规定项目试验。橡胶伸缩装置的试验应在15℃~28℃温度下进行;c.模数式伸缩装置应进行拉伸、压缩,纵向、竖向、横向错位试验,测定水平摩阻力、变位均匀性。应按实际受力荷载测定中梁、支承横梁及其连接部件应力、应变值,并应对试样进行振动冲击试验,对橡胶密封带进行防水试验;d.梳齿板式伸缩装置应进行拉伸、压缩试验,测定水平摩阻力、变位均匀性;e.橡胶伸缩装置应进行拉伸、压缩试验,测定水平摩阻力及垂直变形;f.异型钢单缝伸缩装置应进行橡胶密封带防水试验。3.检测项目1.模数式伸缩装置应进行拉伸、压缩、纵向、竖向、横向错位试验,测定水平摩阻力、变位均匀性。应按实际受力荷载测定中梁、支承横梁及其连接部件应力、应变值。并对试样进行振动冲击试验,对橡胶密封带进行防水性能试验。2.梳齿板式伸缩装置应进行拉伸、压缩试验,测定水平摩阻力、变位均匀性。3.橡胶伸缩装置应进行拉伸、压缩试验,测定水平摩阻力及垂直变形;且试验应在15℃-28℃温度下进行。4.异形钢单缝伸缩装置应进行橡胶密封带防水试验。5.尺寸偏差:伸缩装置的尺寸偏差,应采用标定的钢直尺、游标卡尺、平整度仪、水准仪等测量。橡肢伸缩装置平面尺寸除量测四边长度以外,还应量测对角线尺寸,厚度应在四边量测8点取其平均值。模数式和梳齿式伸缩装置应每2m取其断面量测后,取其平均值。6.外观质量:产品的外观质量,应用目测方法和相应精度量具逐步进行检测,不合格产品可进行一次修补。7.内在质量。橡胶板式伸缩装置解剖检验应每100块取1块,沿中横向锯开进行规定项目检验。8.原材料。伸缩装置中使用的钢材、橡胶、不锈钢板、聚四氟乙烯板、硅脂等应按《公路桥梁伸缩缝装置》中规定的方法进行试验。四、力学性能试验结果的判定(1)进厂原材料检验应全部项目合格后方可使用,不合格材料不能应用于生产。(2)出厂检验时,若检验项目中有一项不合格,则应从该批产品中再随机抽取双倍数目的试样,对不合格项目进行复检,若仍有一项不合格,则判定该批产品不合格。(3)形式检验时,整体性能试验全部项目满足中规定的相关要求为合格。若检验项目中有一项不合格,则从该批产品中再随机抽取双倍数目的式样,对不合格项目进行复检;如果复检任有一项目不合格,则判定该批产品不合格。预应力筋用锚具、夹具、连接器试验检测锚具:后张法预应力结构中为保持预应力筋的张拉力将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。夹具:是先张法预应力混凝土结构或构件施工时,为保持预应力筋的拉力并将其固定在张拉台座(或设备)上的临时性锚固装置;或者为后张法预应力结构施工时,能将千斤顶的张拉力传递到预应力筋上的临时性锚固装置(又称工具锚)。连接器:为用于连接预应力筋的装置。3.5锚具的基本性能要求(1)静载锚固性能1)锚具的静载锚固性能,应由预应力筋-锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数(ηa)和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变(εapu)确定。锚具效率系数(ηa)应按下计算:试中:Fapu-预应力筋-锚具组装件的实测极限拉力;Fpm-应力筋的实际平均极限抗拉力。由预应力钢材试件实测破断荷载平均值计算得出;ηp-预应力筋的效率系数。ηp应按下列规定取用:预应力筋-锚具组装件中预应力钢材为1至5根时,ηp=1;6至12根时,ηp=0.99;13至19根时,ηp=0.98;20根以上时,ηp=0.97。(1)(2)当预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时,应由预应力筋的断裂,而不应由锚具的破坏导致试验的终结。预应力筋拉应力未超过0.8fptk时,锚具主要受力零件应在弹性阶段工作,脆性零件不得断裂。2)在预应力筋强度等级已确定的条件下,预应力筋-锚具组装件的静载锚固性能试验结果,应同时满足锚具效率系数(ηa)等于或大于0.95和预应力筋总应变(εapu)等于或大于2.0%两项要求。(3)疲劳荷载性能预应力筋-锚具组装件,除应满足静载锚固性能要求外,尚应满足循环次数为200万次的疲劳性能试验要求。当锚固的预应力筋为有明显屈服台阶的预应力钢材时,试验应力上限应为预应力钢材抗拉强度标准值的80%,疲劳应力幅度宜取80MPa。试件经受200万次循环荷载后,锚具零件不应疲劳破坏,预应力筋因锚具夹持作用发生疲劳破断的截面面积不应大于试件总面积的5%。(3)周期荷载性能在抗震结构中,预应力筋锚具组装件还应满足循环次数为50次的周期荷载试验。组装件用钢丝、钢绞线或热处理钢筋时,试验应力上限应为0.8fptk,应力下限均应为相应强度的0.4fptk。用有明显屈服台阶的预应力钢材时,应力上限应为其抗拉强度标准值的90%。应力下限均应为相应强度的40%。试件经受50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不应发生断裂。(5)其他性能要求1)锚具尚应满足分级张拉、补张拉和放松拉力等张拉工艺的要求。2)需要孔道灌浆的锚具或其附件上宜设置灌浆孔或排气孔,灌浆孔的孔位及孔径应符合灌浆工艺要求,且应有与灌浆管连接的构造。3)用于低应力可更换型拉索的锚具,应具有防松、可更换的构造措施。4)锚具应有防腐措施,且能满足工程设计的耐久性要求。夹具的基本特征:1)夹具的静载锚固性能,应由预应力筋-夹具组装件静载试验测定的夹具效率系数(ηg)确定。夹具效率系数(ηg)应按下式计算:试中:Fgpu-预应力筋-夹具组装件的实测极限拉力。ηg-验试结果应满足夹具效率系数(ηg)等于或大于0.92的要求。(2)2)当预应力筋-夹具组装件达到实测极限拉力时,应由预应力筋的断裂,而不应由夹具的破坏导致试验终结。夹具的全部零件均不应出现肉眼可见的裂缝或破坏。3)夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用性能。使用过程中,应能保证操作人员的安全。4)连接器的基本性能要求。在先张法或后张法施工中,在张拉预应力后永久留在混凝土结构或构件中的连接器,都应符合锚具的性能要求;如在张拉后还将放张和拆卸的连接器,应符合夹具的性能要求。3、锚具、夹具及连接器的检验规则1)检验分类锚具、夹具和连接器的检验分出厂检验和型式检验两类。A)出厂检验为生产厂在每批产品出厂前进行的厂内产品质量控制性检验;B)型式检验为对产品全面性能控制的检验。在下列情况之一时,应进行型式检验:1)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;2)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;3)正常生产时,每2~3年(3年)进行一次检验;4)产品长期停产后,恢复生产时;5)出厂检验结果与上次型式试验检验有较大差异时;6)国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。为技术或质量鉴定用的型式检验应由国家指定的质量检测机构主持进行;为新产品研制和生产厂产品质量控制用的型式检验可在本单位进行。2)检验项目(选项)3)产品组批、抽检方法出厂检验时,每批产品的数量是指同一类产品,同一批原材料,用同一种工艺一次投料生产的数量。每个抽检组批不得超过1000套。外观检查抽取10%,且不少于10套。对其中有硬度要求的零件做硬度检验,硬度检验抽取5%。静载锚固能力检验抽取3套试件的锚具、夹具或连接器。锚具及永久留在混凝土结构或构件中的连接器的型式检验,除按上述规定抽样外,尚应为疲劳试验、周期荷载试验及辅助性试验抽取各3套试件用的锚具或连接器。4)检验结果的判定外观检验:如表面无裂缝,影响锚固能力的尺寸符合设计要求,应判为合格;如此项尺寸有1套超过允许偏差,则应另取双倍数量重做检验;如仍有1套不符合要求,则应逐套检查,合格者方可使用。如发现一套有裂纹,即应对全部产品进行逐件检验,合格者方可使用。硬度检验:每个零件测试3点,当硬度值符合设计要求的范围应判为合格;如有1个零件不合格,则应另取双倍数量的零件重做检验;如仍有1个零件不合格,则应逐个检验,合格者方可使用。静载锚固能力检验、疲劳荷载检验及周期荷载检验:如符合前述技术要求的规定,应判为合格;如有1个试件不符合要求,则另取双倍数量重做检验;如仍有1个试件不合格,则该批为不合格品。辅助性试验为观测项目,不做合格与否的判定。b)硬度检验在大批量连续生产时,按上述(产品组批抽样方法)进行的出厂检验,如第1个抽检组批(最多1000套)的样品检验结果能一次判定合格,则第2个及以后的抽检组批可扩大至2000套。此后,如在扩大组批中抽取的样品不能一次判定合格时,则应重新按未扩大的组批进行抽样检验。生产厂应有设计文件、制造记录、产品合格文件,该文件应具有可追溯性。HR-150A洛氏硬度计c)静载锚固性能试验、、疲劳荷载试验及周期荷载试验试验方法一般规定试验用的预应力筋-锚具、夹具或连接器组装件应由全部零件和预应力筋组装而成。组装时锚固零件必须擦拭干净,不得在锚固零件上添加影响锚固性能的物质,如金刚砂、石墨、润滑剂等(设计规定的除外)。束中各根预应力筋应等长平行,其受力长度不应小于3m。c)静载锚固性能试验、、疲劳荷载试验及周期荷载试验对于预应力筋在锚具夹持部位不弯折的组装件(全部锚筋孔均与锚板底面垂直),可以不安装束口状的锚下垫板;如预应力筋在锚具夹持部位有偏转角度(部分锚筋孔与锚板底面有倾斜角)而必须使预应力钢材在某个位置弯折时,可以在此处安装轴向可移动的偏转装置。当对组装件施加拉力时该偏转装置不应与预应力筋之间产生滑动摩擦。单根钢绞线的组装件试件,不包括夹持部位的受力长度不应小于0.8m,并参照试验设备确定。c)静载锚固性能试验、、疲劳荷载试验及周期荷载试验试验用预应力钢材应经过选择,全部力学性能必须严格符合该产品的国家标准或行业标准;同时,所选用的预应力钢材其直径公差应在锚具、夹具或连接器产品设计的允许范围之内。对符合要求的预应力钢材应先进行母材性能试验,试件不应少于三根,证明其符合国家或行业产品标准后才可用于组装件试验。在锚具确定适用于某一等级的预应力钢材后,试验用的预应力钢材实测极限抗拉强度平均值不应高于产品系列中高一个等级的抗拉强度标准值。c)静载锚固性能试验、、疲劳荷载试验及周期荷载试验生产厂的型式检验和新产品试验所用的试件,应选用同一品种、同一规格中最高强度级别的预应力钢材。用于多品种预应力钢材的锚具、夹具或连接器,应对每个品种进行试验。试验用的测力系统,其不确定度不得大于2%;测量总应变用的量具,其标距的不确定度不得大于标距的0.2%,指示应变的不确定度不得大于0.1%。测力系统及测量应变用的量具,应定期校准,保证测量结果准确性。静载试验(1)对于先安装锚具、夹具或连接器再张拉预应力筋的预应力体系,可直接用试验机或试验台座(见图1、图2)加载。加载之前必须先将各根预应力钢材的初应力调匀,初应力右取钢材抗拉强度标准值的5%~10%。正式加载步骤为:按预应力钢材抗拉强度标准值的20%、40%、60%、80%分4级等速加载,加载速度每分钟宜为100MPa,达到80%后,持荷1h,随后逐步加载至破坏,并下述第三点规定的项目进行测量和观察。用试验机进行单根预应力筋-锚具组装件静载试验时,在应力达到0.8时,持荷时间可以缩短,但不少于10min。(2)对于先张拉预应力筋再锚固的预应力体系,试验装置如图3-25所示,在不安装2号千斤顶的情况下和上述同样办法调匀初应力,然后用2号千斤顶(即施工用的张拉设备)按预应力钢材抗拉强度值的20%、40%、60%、80%分4级等速张拉达到80%后,松开2号千斤顶,完成件号7的锚固,持荷1h,再用1号千斤顶逐步加载至破坏,并按规定的项目进行测量和观察。如果能证明在先张拉预应力筋再锚固的预应力体系,其锚具对预应力筋-锚具组装件的静载性能和先锚固后张拉方式没有显著影响时,也可按规定的方法加载试验。试验过程中应测量的项目包括:1有代表性的若干根预应力钢材与锚具、夹具或连接器之间在预应力筋应力达到0.8时的相对位移Δa;2锚具、夹具或连接器若干有代表性的零件之间在预应力筋应力达到0.8时的相对位移Δb;3试件的实测极限拉力;4达到实测极限拉力时的总应变。试验过程中应观察的项目包括:1在预应力筋达到0.8fptk时,持荷1h,观察锚具、夹具或连接器的变形;2试件的破坏部位与形式。静载试验应连续进行三个组装件的试验,全部试验结果均应作出记录,并据此按公式(1)、公式(2)计算锚具、夹具或连接器的锚固效率系数或和相应的总应变。三个试验结果均应满足本标准的规定,不得进行平均。因试验过程中或破坏时,锚具、夹具或连接器会飞出,可能打伤周围人或物,因此,试验装置外应加防护网,保证试验人员安全。试验台座两端正对预应力筋应设置沙箱,加载用千斤顶、荷载传感器及测量总应变的装置等应采取保护措施。疲劳试验当疲劳试验机能力不够时,要以试验结果有代表性为原则,可以在实际锚板上少安装预应力钢材,或用本系列中较小规格的锚具组装成试验用组装件,但预应力钢材根数不得少于实际根数的1/10。为了保证试验结果有代表性,直线形及有转折(如果锚具有斜孔时)的预应力钢材都应包括在试验用组装件中。以约100MPa/min的速度加载至试验应力下限值,再调节应力幅度达到规定值后,开始记录循环次数。选择疲劳试验机的脉冲频率,不应超过每分钟500次。周期荷载试验以约100MPa/min的速度加载至试验应力上限值,再卸荷至试验应力下限值为第一周期,然后荷载自下限值经上限值再回复到下限值为第2个周期,重复50个周期。辅助性试验对新型锚具和连接器,尚应按本标准6.5.2~6.5.4进行辅助性试验。试验结果应予公布,供工程设计、施工单位采用。锚具的内缩量试验试验的张拉力为预应力筋的0.8fptk·Ap。内缩量可根据锚固前后预应力筋拉力差值计算;也可用测量锚固处预应力筋相对位移等方法直接测出。试验用的试件不得少于3个,取平均值。锚具摩阻损失试验张拉预应力筋时,锚具零件和预应力筋之间可能出现摩擦或强迫预应力筋弯折,从而产生因锚具摩阻引发的应力损失。试验的张拉力为预应力筋的0.8fptk·Ap。测出锚具前后预应力差值。试验用的试件不得少于3个,取平均值。张拉锚固工艺试验用预应力张拉设备对锚具或用于后张法的连接器做张拉及锚固预应力筋的工艺试验,最高张拉力为预应力筋的0.8fptk·Ap,等分4级逐级张拉,每张拉1级锚固1次。张拉完毕后,用专门设备及特别方法放松应力。通过张拉锚固工艺试验观察:1分级张拉或因张拉设备倒换行程需要临时锚固的可能性;2经过多次张拉锚固后,预应力筋内各根预应力钢材受力的均匀性;3张拉发生故障时,将预应力筋全部放松的可能性。
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