1.1 Produktdefinition

Gittergummilagersind Knotenträgerkomponenten, die auf Basis der Eigenschaften polymerelastischer Werkstoffe und der mechanischen Anforderungen von Stahlkonstruktionen entwickelt wurden. Sie werden durch die Verbindung von mehrschichtigen Gummiplatten und versteiften Stahlplatten durch Druckvulkanisation gebildet. Sie wurden speziell entwickelt, um zentrale Widersprüche bei der Lastübertragung, der Verformungsanpassung und der Vibrationspufferung von Gitterstrukturen aufzulösen. Sie sind wichtige lasttragende Komponenten für den sicheren Betrieb von Gittergebäuden mit großen Spannweiten.

Gittergummilagerverfügen über eine beträchtliche vertikale Steifigkeit und vertikale Tragfähigkeit, sodass sie Lasten tragen können, die von oberen Bauteilen ausgehen. Unter Belastung erreichen sie eine Stoßdämpfung durchEnergiedissipationverursacht durch lokale Verformung der Trägerplatte. Die Lager werden an den oberen und unteren Komponenten mit Schrauben durch vorab reservierte feste Schraubenlöcher befestigt. Gittergummi-Trägerplatten haben eine gewisse vertikale Rotationsfunktion ohne horizontale Verschiebung und dienen hauptsächlich der vertikalen Stoßdämpfung. Aufgrund der Bolzenbegrenzung wird die horizontale Scherung der Trägerplatte nicht berücksichtigt. Gittergummi-Trägerplatten eignen sich für Gitterkonstruktionen mit einer vertikalen Tragfähigkeit von nicht mehr als 4000 kN. Sie zeichnen sich durch einfache Struktur, einfache Installation, Austausch und Wartung sowie niedrige Kosten aus.

1.2 Produktklassifizierung

★ Je nach Funktionsmerkmalen und baulichen Anforderungen, Die Produkte sind hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt:

Normale Gummilager:Geeignet für Knoten ohne Anti{0}}Zugfestigkeitsanforderungen, mit vertikaler Lastaufnahme, vertikaler Rotation und grundlegenden horizontalen Scherwiderstandsfunktionen, die regelmäßige Lasten und Verformungen von Gitterstrukturen direkt aufnehmen.

Axial stoßdämpfende Gummilager:Optimiert für dynamische Belastungen, mit verbesserterEnergie-zerstreutUndstoß-absorbierendEffekte durch die Dämpfungseigenschaften von Gummi, geeignet für Knotenszenarien mit Vertikallasten von nicht mehr als 4000 kN.

Spannung-Kompressionsgummilager:Durch ihre spezielle Konstruktion können sie sowohl vertikale Zug- als auch Drucklasten aufnehmen und eignen sich für Gitterknoten mit negativen Reaktionskräften. Ihre horizontale Tragfähigkeit und vertikale Zugkraft sind deutlich höher als bei herkömmlichen Lagern.

★ Ergänzende Klassifizierung nach Verdrängungsmerkmalen:

Fester Typ (GD):Beschränkt die horizontale Verschiebung und erfüllt nur die Anforderung der vertikalen Drehung. Geeignet für feste Stützknoten von Gittern.

Unidirektionaler Typ (DX):Ermöglicht eine horizontale Verschiebung in eine Richtung und eignet sich für Strukturen, die hauptsächlich einer unidirektionalen Temperaturausdehnung und -kontraktion ausgesetzt sind.

Bidirektionaler Typ (SX):Unterstützt die horizontale Verschiebung in zwei Richtungen und erfüllt so die multidirektionalen Verformungsanforderungen von Gittern mit großer Spannweite.

2.1 Kernstruktur

Das Produkt übernimmt a„Gummi-Stahlplatte“Verbundsandwichstruktur mit folgenden Schlüsselkomponenten und ihren Funktionen:

Elastische tragende Schicht: Hergestellt aus Naturkautschuk (NR), Chloroprenkautschuk (CR) oder Ethylen-Propylen-dienmonomerkautschuk (EPDM), bietet vertikale elastische Unterstützung und horizontale Verformungsfähigkeit und sorgt durch Materialdämpfung für Stoßdämpfung und Energieableitung.

Versteifungsschicht:Eingebettet in kaltgewalzte dünne Stahlplatten Q235 oder Q345, behandelt mit Rostentfernung und Verzinkung. Es begrenzt wirksam die seitliche Ausdehnung des Gummis, verbessert die vertikale Steifigkeit und Tragfähigkeit des Lagers und sorgt für eine gleichmäßige Lastübertragung.

Funktionelle Hilfsschicht:PTFE-Gleitplattenlager-sind ausgestattet mitPolytetrafluorethylen (PTFE)Gleitplatten und Spiegelflächen aus Edelstahl zur Reduzierung des horizontalen Reibungskoeffizienten (kleiner oder gleich 0,03) und zur Erfüllung der Anforderungen einer großen Verschiebung; Herkömmliche Lager sind mit vier Sätzen fester Bolzenlöcher ausgestattet, um eine zuverlässige Verbindung mit oberen und unteren Strukturen zu ermöglichen.

2.2 Funktionsprinzip

Lastübertragung:Durch die vertikale Steifigkeit der mehrschichtigen Verbundstruktur werden vertikale Kräfte wie das Eigengewicht des Gitters, die Dachlast und die Schneelast gleichmäßig auf die untere Tragstruktur übertragen. Die Synergie zwischen Stahlplatten und Gummi vermeidet lokale Spannungskonzentrationen.

Verformungsanpassung:Die Scherverformungseigenschaften von Gummi werden genutzt, um horizontale Verschiebungen aufzufangen, die durch Temperaturänderungen und Betonschrumpfung verursacht werden. Die vertikale Drehung des Lagers (größer oder gleich 0,01 rad) wird durch ungleichmäßige Kompression der Gummischicht erreicht, wodurch zusätzliche strukturelle Spannungen gelöst werden.

Stoßdämpfung und Energiedissipation:Unter dynamischen Belastungen wie Erdbeben und Windvibrationen absorbieren Gummimaterialien Energie durch hysteretische Verformung, und lokale Verformungen der Trägerplatte führen zu einer weiteren Ableitung der Vibrationsenergie, wodurch die Vibrationsreaktion der oberen Struktur verringert wird.

Die Drehung erfolgt durch die relative Drehung des Kugelkerns mit der oberen Sitzplatte und der Basis;Die Verschiebung erfolgt durch das Verschieben des Sockels im Gehäuse. Der Widerstand gegen vertikale Spannungen wird durch die obere Sitzplatte, die Basis und den Kasten gewährleistet. Die horizontale Kraft wird durch den Kasten, die Basis und die obere Sitzplatte erzeugt.Gitterlagerwerden aus Kohlenstoffstahl oder hochwertigem Stahl (Material: ZG270-480H/Q345B) durch Formenbau, Sandguss, Guss, Wärmebehandlung, mechanische Bearbeitung und Oberflächenbehandlung hergestellt.GitterlagerPassen Sie sich durch Rollen, Schwingen und Gleiten von Stahlkomponenten an die Verschiebung und Drehung von Gitterstahlkonstruktionen an und haben Sie die Funktion, seismische Horizontalkräfte und seismische Auftriebskräfte zu überwinden. Sie eignen sich für Gitterprojekte, Stahlkonstruktionsbrücken, Brücken mit großer Spannweite und Dachflächenkonstruktionen, Korridorprojekte, Stadien, Flughäfen und Hochgeschwindigkeitsbahnhöfe, Bahnhöfe, Schwimmbäder, Ausstellungszentren, Hochhäuser, Wissenschafts- und Technologiemuseen, kulturelle Ausstellungshallen, Mautstationen und andere große Gitterstahlkonstruktionsprojekte.

3.1 Ablauf des Produktionsprozesses

1. Rohstoffinspektion:Gummirohstoffe müssen der Norm GB/T 5574 entsprechen, mit Tests auf Shore-Härte (55-75HA), Zugfestigkeit (größer oder gleich 15 MPa) und anderen Indikatoren; Stahlplatten müssen einer Materialprüfung und einer Rostentfernungsprüfung (Sa2,5-Klasse) unterzogen werden, um die Einhaltung der Materialanforderungen Q235/Q345 sicherzustellen.
2. Gummimischung:Rohkautschuk, Ruß, Vulkanisiermittel und andere Hilfsstoffe werden entsprechend der Rezeptur in einen Innenmischer gegeben und bei 120–150 Grad 15–20 Minuten lang gemischt, um eine gleichmäßige Verteilung der Komponenten zu gewährleisten. Der gemischte Gummi wird zur Reifung 4-8 Stunden lang geparkt.
3. Vorbehandlung von Stahlblechen:Von Rost befreite Stahlplatten werden verzinkt oder beschichtet, um die Haftung mit Gummi zu erhöhen. Sie werden entsprechend der vorgesehenen Größe zugeschnitten und die Kanten sind abgeschrägt, um Grate zu entfernen.
4. Laminieren und Formen:Gummiplatten und Stahlplatten werden abwechselnd gestapelt, wobei die Dicke der Gummischicht auf 3–8 mm und die Dicke der Stahlplatte auf 2–4 mm eingestellt wird. Ein Positionierungswerkzeug wird verwendet, um die Mittenausrichtung zur Bildung eines Rohlings sicherzustellen.
5. Druckvulkanisation:Der Rohling wird in eine Vulkanisationsform gegeben und bei 150–160 Grad und 15–20 MPa 20–40 Minuten lang vulkanisiert. Spezifische Parameter werden je nach Lagergröße und Gummityp angepasst, um eine vollständige Vulkanisation sicherzustellen.
6. Beschneiden und Inspektion:Nach der Vulkanisation werden Grate und Grate entfernt und eine Prüfung des Aussehens (keine Blasen, Risse), Dimensionsmessung und Härteprüfung durchgeführt. Für mechanische Leistungstests wie Tragfähigkeit und Verschiebung werden Zufallsstichproben durchgeführt.

3.2 Qualitätskontrollsystem

1. Das Qualitätsmanagementsystem ISO9001 wird während des gesamten Prozesses befolgt, wobei Qualitätskontrollpunkte für Schlüsselprozesse festgelegt werden.
2. Für eingehende Rohstoffe wird ein „doppeltes Inspektionssystem“ implementiert: Überprüfung von Herstellerzertifikaten und Inspektionsberichten Dritter-.
3. Von den fertigen Produkten werden Chargenproben genommen und Tests zur vertikalen Belastbarkeit (keine Beschädigung bei 1,5-facher Überlastung) und zur horizontalen Scherverformung (größer oder gleich 300 % Scherdehnung) werden gemäß der Norm GB 20688.4 durchgeführt.

1. Hoch-belastbares-Lager:Die vertikale Tragfähigkeit liegt zwischen 50 und 4000 kN. Durch eine sinnvolle Abstimmung der Gummihärte und der Anzahl der Stahlplattenschichten wird sichergestellt, dass die vertikale Verformung unter der vorgesehenen Last höchstens 1,5 mm beträgt und somit die Tragfähigkeitsanforderungen von Gittern mit großen Spannweiten erfüllt.
2. Mehrdimensionale Verformungsanpassung:Die horizontale Verschiebung kann ±50–±150 mm (bidirektional/unidirektional optional) erreichen, mit einem zulässigen Drehwinkel von größer oder gleich 0,01 rad und passt sich vollständig an die Verformung des Gitters an, die durch Temperaturänderungen (-45–60 Grad) und Fundamentsetzungen verursacht wird.
3. Hervorragende Stoßdämpfungsleistung:Das Dämpfungsverhältnis von Gummimaterialien ist größer oder gleich 0,05, wodurch die strukturelle Vibrationsreaktion bei Erdbebeneinwirkung um 30–50 % reduziert werden kann, wodurch die seismische Sicherheit des Netzes verbessert wird.
4. Witterungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit:Entsprechend der Umgebung werden geeignete Gummimaterialien ausgewählt. Chloroprenkautschuk (-25-60 Grad) ist für Bereiche mit normaler Temperatur geeignet, Naturkautschuk (-40-60 Grad) ist für kalte Bereiche geeignet und die Alterungsbeständigkeit von EPDM-Kautschuk beträgt mindestens 50 Jahre.
5. Bequeme Installation und Wartung:Bei einer geringen Bauhöhe (50-150 mm) wird es direkt mit Schrauben befestigt und der zulässige Bereich der Installationsabweichung beträgt weniger als oder gleich 2‰; Die tägliche Wartung erfordert lediglich die regelmäßige Reinigung von Schmutz und die Überprüfung der Gummialterung, bei geringen Wartungskosten.

5.1 Spezifikationstabelle des gewöhnlichen Plattentyps-Gittergummilager

5.2 Spezifikationstabelle vonRunde Gitter-Gummilager

5.3 Spezifikationstabelle vonPTFE-Gleitgitter-Gummilager

6.1 Anwendungsszenarien

1. Stadien:Säulenaufsatzstützen für Gitterdachsysteme, die sich an räumliche Verformungen über große-Spannweiten und Vibrationen durch Menschenmengen anpassen.
2. Verkehrsknotenpunkte:Gitterstrukturknoten in Flughafenterminals und Wartehallen von Bahnhöfen, die Temperaturschwankungen und Windlasten standhalten.
3. Öffentliche Gebäude:Großflächengebäude wie Ausstellungszentren, Theater sowie Kultur- und Kunstzentren, die die Anforderungen an Stoßdämpfung und Tragfähigkeit erfüllen.
4. Industrie- und Lagereinrichtungen:Gitterlager in großen Werkstätten und Logistiklagerzentren zur Anpassung an hohe Dachlasten und Setzungsverformungen.

6.2 Zu beachtende Punkte bei der Auswahl von Gitterlagern

(1) Flache Drucklager können für Gitter mit kleiner -Spannweite verwendet werden. Die Winkelverschiebung dieses Lagertyps ist begrenzt, und während der Konstruktion können elliptische Schraubenlöcher in der Lagergrundplatte geöffnet werden. Wenn das Gitter die Reibungskraft des Lagers überwindet, kann es zu einer horizontalen Verschiebung kommen. Wenn die Gleitfähigkeit erhöht werden muss, kann zwischen dem Lager und der Übergangsstahlplatte ein Gummilager oder eine PTFE-Platte eingefügt werden.

(2) Einseitige Bogendrucklager können für Gitter mit kleiner und mittlerer Spannweite verwendet werden. Das Lager kann sich entlang der Bogenoberfläche drehen, was den Einfluss von Gitterverformung und Temperaturbelastung auf die mechanische Leistung des Lagers verbessert.

(3) Doppelseitige Bogendrucklager eignen sich für Gitter mit großer Spannweite und Kugelgelenk-Drucklager eignen sich für Gitter mit mehreren Stützweiten und großer Spannweite. Aufgrund ihrer komplexen Struktur und ihres hohen Preises werden sie in einigen zivilen Gebäuden mit besonders -großen-Spannweiten eingesetzt.

(4) Gittergummilager eignen sich für Gitter mit mittlerer und großer Spannweite, Bogengitter und Gitterschalenkonstruktionen. Dieser Lagertyp ermöglicht es dem Gitterlager nicht nur, eine ausreichende Tragfähigkeit ohne übermäßige Druckverformung zu erreichen, sondern kann sich aufgrund der guten Elastizität und der großen Schubverformungskapazität der Gummiträgerplatte auch an die Rotationsanforderungen des Lagerknotens sowie die durch Temperaturänderungen und Erdbeben verursachte horizontale Verschiebung anpassen und den Spannungszustand der unteren Tragstruktur verbessern. Gittergummilager wurden in vielen Gitterstrukturprojekten mittlerer und großer Spannweite in China erfolgreich eingesetzt und haben gute technische und wirtschaftliche Auswirkungen erzielt.

Produktstandard:GB 20688.4-2007 „Gummilager – Teil 4: Gewöhnliche Gummilager“

Designcode:GB 50011-2010 „Code for Seismic Design of Buildings“ (Ausgabe 2016)

Stahlkonstruktionscode:GB 50017-2017 „Standard für die Gestaltung von Stahlkonstruktionen“

Lagercode:JG/T 409-2017 „Gitterlager für Stahlkonstruktionen“

Materialstandard:GB/T 5574-2019 „Gummiplatten für den industriellen Einsatz“

Prüfstandard:GB/T 17955-2015 „Gelenklager für Brücken“

VIII. Installation und Wartung

8.1 Installationsprozess

1. Vorbereitende Vorbereitung:Überprüfen Sie die Übereinstimmung zwischen dem Lagermodell und den Konstruktionszeichnungen und stellen Sie sicher, dass der Gummi nicht altert und die Stahlplatten nicht rosten. Reinigen Sie die Auflagefläche, um sicherzustellen, dass sie flach und sauber ist.
2. Kissenkonstruktion:Gießen Sie 20 {1}}50 mm dicken, trockenen, nicht schrumpfenden, hochwertigen Mörtel zwischen die Unterseite des Lagers und den Lagerstein, um eine gleichmäßige Druckbelastung zu gewährleisten.
3. Positionierung und Einstellung:Die Abweichung zwischen der Lagermitte und der vorgesehenen Position muss kleiner oder gleich 2‰ sein, und die Parallelitätsabweichung zwischen der Installationsebene und der Gleitebene muss kleiner oder gleich 2‰ sein; Passen Sie die Ebenheit mit Stahlkeilen an, um eine gleichmäßige Kraft zu gewährleisten.
4. Befestigung und Verriegelung:Befestigen Sie die obere und untere Struktur durch die Schraubenlöcher. Bidirektionale/unidirektionale Lager müssen entsprechend der Verschiebungsrichtung positioniert und nach der Positionierung vorübergehend gesperrt werden, bis die Gitterinstallation abgeschlossen ist.

8.2 Wartung

Tägliche Inspektion:Reinigen Sie das Lager vierteljährlich von Schmutz und prüfen Sie den festen Sitz der Schrauben und das Aussehen des Gummis (keine Risse, Ausbuchtungen).

Regelmäßige Prüfung:Testen Sie alle 2 Jahre die Verschiebung (muss innerhalb des vorgesehenen Bereichs liegen), den Rotationsstatus und den Alterungsgrad des Gummis (Härteänderung kleiner oder gleich 10 HA).

Wartungsmaßnahmen:Verrostete Stahloberflächen rechtzeitig neu streichen, Edelstahloberfläche der Gleitlager regelmäßig abwischen und lose Schrauben rechtzeitig festziehen; Tauschen Sie gealterten oder stark verformten Gummi sofort aus.

Während der LagerungVermeiden Sie direkte Sonneneinstrahlung, Regen und Ölverschmutzung. Die Temperatur der Lagerumgebung muss -10-30 Grad betragen und die relative Luftfeuchtigkeit muss kleiner oder gleich 75 % sein.

Während des Transports,Vermeiden Sie Extrusion und Kollision. Für die separate Verpackung müssen feuchtigkeitsbeständige Kissen verwendet werden, um Gummischäden zu vermeiden.

Während der InstallationVerwenden Sie zum Aufhebeln des Lagers keine scharfen Werkzeuge, um eine Trennung der Gummischicht und der Stahlplatte zu vermeiden. Zerlegen Sie die Lagerkomponenten nicht nach Belieben.

Die Neigung der Knotengrundplatte darf nicht größer als 1 % sein und die Abweichung von der tatsächlichen Tragfähigkeit des Lagers darf nicht überschritten werden

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