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公路板式橡胶支座结构设计参数选择:

公路板式橡胶支座结构

公路板式橡胶支座结构设计参数选择:

公路板式橡胶支座形状系数(S)选择标准规定选取范围:5≤S≤12;根据该产品要求承载力比较小的特点,实际平均压应力为5.2MPa,选择:S=7.5

2、中间胶层厚度确定:根据形状系数公式:S= Loa:矩形支座座加劲钢板长边尺寸;Lob:矩形支座座加劲钢板短边尺寸tes:支座中间层单层橡胶厚度。标准JTG D62-2004的8.4.2.4规定:加劲钢板到支座边缘不得小于5毫米,上、下保护层厚度不应小于2.5毫米。一般选择取周边保护胶层5毫米,上下保护胶层一般选择2.5-5.0毫米根据该规定取值:Loa=240,Lob=240,;中间胶层厚度为:tes= Loa * Lob /S/2/( Loa * Lob)=240*240/7.5/2/(240+240)=8毫米

对于板式橡胶支座性能演算:

1、板式橡胶支座使用阶段的最大承载能力:Rck=бc *Ac=10,000,000*0.0576=576000N=576KN=57.6吨。大于贵公司要求的30吨承载力,符合标准要求。2、抗压弹性模量计算:Ee =5.4GeS*S  =5.4*1.0*7.5*7.5=303.75由于该板式橡胶支座上下层厚度占产品总胶层厚度比例过大,产品竖向力学指标的波动性能大于标准规定要求范围,同时设计数据和实际数据的确定,根据国标GB 20668.1-2007 《橡胶支座 第1部分:隔震橡胶支座试验方法》,允许设计值和实际生产数据中间值偏差30%。实际产品检测,我公司依据GB 20668.4-2007 《橡胶支座 第4部分:普通橡胶支座》要求,进行自行设计检测和出厂检验,控制同批次产品力学性能数据(抗压弹性模具)偏差不大于30%。

3、该板式橡胶支座加劲钢板强度校验标准规定,满足强度应符合下列规定,且其最小厚度不应小于2毫米。ts=式中ts支座加劲钢板厚度:应力校正系数,取1. 3;Rck:最大压应力=10MPa* Ae;tes,u、tes,l:一块加劲钢板上、下橡胶层厚度(考虑受力对称,一般用厚的一方数据替代)=8+8=16毫米=0.016米;Ae:板式橡胶支座有效承压面积=0.240*0.240=0.0576平方米;σs:加劲钢板轴向拉应力限值,可取钢材屈服强度的0.65 倍=235*0.65=152MPa;ts=1.3*10*0.0576*0.016/(0.0576*0.65*235)=0.001362米=1.362毫米; 考虑产品安全性能,实际采用钢板厚度为3毫米,提供了额外的2.2倍安全系数,满足设计要求,保证按上述标准设计加工的产品不会受压破裂。

对于板式橡胶支座的内部结构参数确定:

橡胶支座总厚度为:H=20毫米;上下面胶厚度最小为:2.5+2.5=5毫米;钢板厚度:不小于2毫米;由此推算:只有一层中间胶层最小厚度为:双层面胶5+中间胶层8+两层钢板4=17毫米;不能满足两层中间胶层设计。故将产品内部结构确定为::形状系数初选择:S=7.5中间橡胶层为1层8毫米:上下保护胶层厚度3毫米;钢板厚度3毫米;校验产品总厚度:上下层面胶6+中间胶层8+两层钢板6=20毫米。符合产品总高度要求。