1
Доступно поисковых запросов: 1 из 2
Следующий пробный период начнётся: 31 января 2022 в 05:46
Снять ограничение

ГОСТ Р 57364-2016

Устройства антисейсмические. Правила проектирования
Недействующий стандарт
Проверено:  23.01.2022

Информация

Название Устройства антисейсмические. Правила проектирования
Название английское Anti-seismic devises. Desing rules
Дата актуализации текста 01.01.2021
Дата актуализации описания 01.01.2021
Дата издания 30.01.2017
Дата введения в действие 01.01.2022
Дата завершения срока действия 14.01.2020
Область и условия применения Настоящий стандарт устанавливает требования к проектированию устройств, которые предусмотрены в сооружениях для снижения сейсмического воздействия. Стандарт устанавливает функциональные требования и общие правила проектирования применительно к сейсмической ситуации, характеристикам материала, испытаниям и производству, а также к оценке соответствия, монтажу и техническому обслуживанию
Опубликован Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2017 год
Утверждён в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
Дата принятия 20.12.2016


ГОСТ Р 57364-2016/ EN 15129:2010

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТРОЙСТВА АНТИСЕЙСМИЧЕСКИЕ

Правила проектирования

Anti-seismic devices. Design rules

ОКС 87.060.10

Дата введения 2017-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН структурным подразделением Акционерного общества "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство"), Центральным научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко) на основе официального перевода на русский язык немецкоязычной версии указанного в пункте 4 европейского стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-исследовательский центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 декабря 2016 г. N 2048-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту ЕН 15129:2010* "Антисейсмические приборы" (EN 15129:2010 "Anti-seismic devices", IDT)

________________     

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.  


Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных и европейских стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к проектированию устройств, которые предусмотрены в сооружениях для снижения сейсмического воздействия. Стандарт устанавливает функциональные требования и общие правила проектирования применительно к сейсмической ситуации, характеристикам материала, испытаниям и производству, а также к оценке соответствия, монтажу и техническому обслуживанию. Требования стандарта распространяются на типы устройств и их комбинации, указанные в 3.4.

Примечание - Дополнительная информация касательно области применения настоящего стандарта приведена в приложении А.

     2 Нормативные ссылки*

 ________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

     

В случае датированных ссылок действует только указанное издание. В случае недатированных ссылок действует последнее издание в отношении указанной публикации (включая все изменения).

EN 1090-2, Execution of steel structures and aluminium structures - Part 2: Technical requirements for steel structures (Производство стальных и алюминиевых конструкций. Часть 2. Технические требования для стальных конструкций)

EN 1337, Structural bearings (Опоры строительных конструкций)

EN 1990:2002, Eurocode: Basis of structural design (Еврокод. Основные положения по проектированию строительных конструкций)

EN 1998, Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance (Еврокод 8. Правила расчета с учетом сейсмостойкости строительных конструкций. Часть 1. Общие правила, сейсмические воздействия и правила для зданий)

EN 10025, Hot rolled products of non-alloy structural steels (Изделия горячекатаные из нелегированной конструкционной стали)

EN 10083, Steels for quenching and tempering (Стали для закаливания и отпуска)

EN 10088, Stainless steels (Стали нержавеющие)

EN 10204:2004, Metallic products. Types of inspection documents (Изделия металлические. Типы актов приемочного контроля)

ISO 4287, Geometrical product specifications (GPS) - Surface texture - Profile method - Terms, definitions and surface texture parameters (Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Термины, определения и параметры структуры поверхности)

EN ISO 4526, Metallic coatings - Electroplated coatings of nickel for engineering purposes (Покрытия металлические. Электролитические никелевые покрытия для технических целей)

EN ISO 6158, Metallic and other inorganic coatings - Electrodeposited coatings of chromium for engineering purposes (Покрытия металлические и другие неорганические покрытия. Электролитические хромовые покрытия для технических целей)

ISO 34, Rubber, vulcanized or thermoplastic. Determination of tear strength (Каучук вулканизованный или термопластичный. Определение сопротивления разрыву)

ISO 37, Rubber or thermoplastic - Determination of tensile stress-strain properties (Резина или термопластик - Определение упругопрочностных свойств при растяжении)

ISO 48, Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of hardness (Hardness between 10 IRHD and 100 IRHD) [Каучук вулканизованный или термопластичный - Определение твердости (от 10 до 100 IRHD)]

ISO 188, Rubber, vulcanized - Accelerated ageing or heat-resistance tests (Резина и термоэластопласты. Испытания на ускоренное старение и теплостойкость)

ISO 815, Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of compression set - At ambient, elevated or low temperatures (Каучук вулканизованный или термопластичный. Определение остаточной деформации сжатия. Определение при стандартной или повышенной температурах)

ISO 898 Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel (Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей)

ISO 1083, Spheroidal graphite cast iron - Classification (Чугун с шаровидным графитом. Классификация)

ISO 3755, Cast carbon steels for general engineering purposes (Стали углеродистые литые для общего машиностроения)

ISO 4664, Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of dynamic properties (Каучук вулканизованный или термопластичный. Определение динамических свойств)

     3 Термины, определения, обозначения и сокращения

     3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 скорость активации (activation speed*; Activierungsgeschwindigkeit**): Скорость, при которой элемент передачи удара реагирует с его расчетной силой.

________________

* en.

**de.

3.1.2 осевая сила , действующая на устройство при проектном землетрясении (axial force , wich acts on a device underthe action of the rated earthquake*; axiale Kraft , die unter der Einwirkung des Bemessungserdbebens auf eine Vorrichtung wirkt**): Максимальное значение силы во время воздействия обозначается , а минимальное значение - . Минимальное значение воздействия на устройство может быть растягивающим.

________________

* en.

** de.

3.1.3 основной элемент (core element*; Kernelement**): Компонент линейного устройства (ЛУ) или нелинейного устройства (НЛУ), на котором основан механизм, характеризующий поведение устройства.

________________

* en.

** de.


Примечание - Основные элементы линейного или нелинейного устройства являются теми компонентами устройства, которые обеспечивают ему гибкость, способность к диссипации энергии и/или способность к рецентрированию, а также другие механические характеристики, соответствующие требованиям к линейным или нелинейным устройствам. Примерами основных элементов являются стальные пластины или стержни, проволока из сплавов или стержни с эффектом запоминания формы, эластомерные элементы.

3.1.4 расчетное перемещение (устройства) (rated displacement (of a device)*; Bemessungsverschiebung (einer Vorrichtung**): Полное перемещение (с учетом перемещения и кручения вокруг вертикальной оси системы сейсмоизоляции), которое испытывает устройство, когда конструкция подвергается только проектному землетрясению в соответствии с ЕН 1998-1.

________________

* en.

** de.

3.1.5 расчетное перемещение системы сейсмоизоляции в главном направлении (dimensional displacement of a simulation system in a main direction *; Bemessungsverschiebung eines Isolationssystems in einer Hauptrichtung **): Максимальное горизонтальное перемещение в центре эффективной жесткости, соответствующее проектному землетрясению без дополнительных воздействий.

________________

* en.

** de.

3.1.6 максимальное перемещение устройства в главном направлении (largest displacement of a device in a main direction *; Verschiebung einer Vorrichtung in einer Hauptrichtung **): Для антисейсмических устройств на мостах равно , максимальному общему горизонтальному смещению в месте расположения устройства, включая все воздействия и применение коэффициента надежности для в соответствии с пунктом 7.6.2 (2) Р ЕН 1998-2:2005.

________________

* en.

** de.


Для устройств в других сооружениях равняется , т.е. расчетное перемещение увеличивается за счет введения коэффициента надежности.

3.1.7 расчетная сила (устройства) (rated value (of a device)*; Bemessungskraft (einer Vorrichtung)**: Сила (или момент), соответствующая .

________________

* en.

** de.

3.1.8 устройства (devices*; Vorrichtungen**): Элементы, которые способствуют изменению сейсмической реакции сооружения путем сейсмоизоляции, диссипации энергии или путем создания постоянных или временных ограничителей. Рассматриваемые устройства описаны в различных разделах настоящего стандарта.

________________

* en.

** de.

3.1.9 потребность в пластичности (ductility requirement*; **): Потребность в пластичности при смещении относится к теоретическому билинейному циклу и определяется как (см. 3.1.4 и 3.1.44).

________________

* en.

** de.


Примечание - Потребность в пластичности является полезным параметром для оценки потребности в пластичности устройства диссипации энергии (УДЭ) на основании гистерезиса материала (см. 3.1.17).

3.1.10 эквивалентное демпфирование (устройства) (effective damping (of a device) *; effective (einer Vorrichtung) **): Значение эквивалентного вязкого демпфирования, соответствующее энергии диссипации системы сейсмоизоляции во время циклической реакции при расчетном смещении:

________________

* en.

** de.

,                                                    (1)


где - энергия, фактически рассеянная устройством во время третьего цикла нагрузки, с максимальным перемещением, равным .

Примечание - вводится для простой характеристики поведения любого устройства. Оно не может использоваться в аналитических расчетах реакции конструкции, кроме случаев, когда расчеты допускается проводить с помощью линейного анализа и когда все устройства имеют одинаковые демпфирование и жесткость в рассматриваемом направлении. При использовании разных устройств применяется общее эквивалентное демпфирование системы сейсмоизоляции.

3.1.11 эффективный период (effective period *; effektive Periode **): В случае сейсмоизоляции период колебаний системы с одной степенью свободы в рассматриваемом направлении снижается, при этом система имеет большую массу конструкции, а жесткость равна эффективной жесткости системы сейсмоизоляции.

________________

* en.

** de.

3.1.12 эффективная жесткость устройства в главном направлении (effective stiffness of a device in a main direction *; effektive Steifigkeit einer Vorrichtung in einer Hauptrichting **): Отношение между значением общей горизонтальной силы, передающейся через устройство, и долей общего расчетного перемещения в том же направлении, разделенной на абсолютное значение общего расчетного перемещения (секущая жесткость):

________________

* en.

** de.

.                                                            (2)


Примечание - вводится для простой характеристики поведения любого устройства. Она не может использоваться в аналитических расчетах реакции конструкции, кроме случаев, когда расчеты допускается проводить с помощью линейного анализа и когда все устройства имеют одинаковые демпфирование и жесткость в рассматриваемом направлении. При использовании разных устройств применяется общее эквивалентное демпфирование системы сейсмоизоляции.

3.1.13 эффективная жесткость системы сейсмоизоляции в главном направлении (effective stiffness of an isolation system in a main direction *; effektive Steifigkeit eines Isolationssystems in einer Hauptrichting **): Сумма эффективной жесткости устройств, расположенных в сейсмоизолирующем слое.

________________

* en.

** de.

3.1.14 центр эффективной жесткости (effective stiffness center*; effektives Steifigkeit Zentrum**): Центр жесткости системы изоляции с учетом эффективной жесткости устройств.

________________

* en.

** de.     

3.1.15 расчет диссипации энергии (energy dissipation calculation*; Energiedissipationsbemessung**): Методика расчета, согласно которой механические элементы поставлены в определенных местах сооружений для диссипации энергии, передаваемой сооружению землетрясением.

________________

* en.

** de.

3.1.16 способность к диссипации энергии (energy dissipation capability*; **): Способность устройства рассеивать энергию во время циклов "нагрузка-перемещение".

________________

* en.

** de.

3.1.17 устройство диссипации энергии (energy dissipation device*; Energie dissipierende Vorrichtung**): Устройство, обладающее большой способностью к диссипации энергии, т.е. рассеивающее большую долю энергии, воспринимаемой во время фазы нагрузки. После снятия нагрузки обычно отмечается большое остаточное перемещение. Устройство классифицируется как устройство диссипации энергии, если эквивалентное вязкое демпфирование превышает 15%.

________________

* en.

** de.

3.1.18 жесткость в первой ветви цикла нагрузки нелинейного устройства (stiffness of the first load branch of a non-linear device*; Stefigkeit des ersten Belastunges des einer nichtlinearen Vorrichtung**): Начальная жесткость нелинейного устройства определяется как секущая жесткость между точками, соответствующими силам /10 и /5:

________________

* en.

** de.

.                                       (3)


Примечание - обозначается начальная или упругая жесткость, когда речь идет об устройствах с убывающей характеристикой.

3.1.19 жидкостно-вязкостный демпфер (fluid viscous damper*; viskoser **): Антисейсмическое устройство, реакцией которого является осевая сила, зависящая только от прикладываемой скорости; принцип его функционирования состоит в использовании реактивной силы вязкой жидкости, текущей через систему отверстий и/или клапанов.

________________

* en.

** de.

3.1.20 жидкостно-пружинный демпфер (fluid spring damper*; Feder-**): Антисейсмическое устройство, реакцией которого является осевая сила, зависящая как от прикладываемой скорости, так и от прикладываемого хода; принцип его функционирования состоит в использовании реактивной силы вязкой жидкости, текущей через систему отверстий и клапанов и в то же время подвергаемой возрастающему давлению.

________________

* en.

** de.

3.1.21 устройство с возрастающей характеристикой (hardening device*; progressive Vorrichtungen**): Нелинейное устройство, у которого эффективная жесткость и жесткость во второй ветви цикла нагрузки больше, чем жесткость в первой ветви цикла нагрузки.

________________

* en.

** de.

3.1.22 гидравлический предохранитель-ограничитель (hydraulic fuse restraint*; Festhaltung mit hydraulisher Sollbruchstelle**): Гидравлические предохранители-ограничители - это предохранители-ограничители (ПО), поведение которых по природе является гидравлическим и зависит от открытия предохранительных клапанов.

________________

* en.

** de.

3.1.23 жесткость линейного устройства (stiffness of linear device*; Steifigkeit , einer linearen Vorrichtung**): Жесткость линейного устройства определяется как секущая жесткость между точками, соответствующими силам /10 и /5:

________________

* en.

** de.

.                                       (4)


Примечание - Оценка как секущей жесткости объясняется сложностью вычерчивания касательной к кривой в начале координат на диаграмме, полученной опытным путем.

3.1.24 система сейсмоизоляции (insulator system*; Isolationssystem**): Совокупность устройств, используемых для обеспечения сейсмоизоляции.

________________

* en.

** de.

3.1.25 сейсмоизолирующий слой (isolation level*, Isolationsebene**): Слой, отделяющий часть конструкции, расположенную ниже системы сейсмоизоляции, от части конструкции, расположенной выше системы сейсмоизоляции, непосредственно в пределах которого расположена система сейсмоизоляции.

________________

* en.

** de.

3.1.26 сейсмоизолятор (insulator*; isolator**): Устройство, обладающее необходимыми характеристиками для сейсмической изоляции, а именно: способностью выдерживать нагрузку от собственного веса части конструкции, расположенной выше системы сейсмоизоляции, и способностью обеспечивать горизонтальные перемещения. Сейсмоизоляторы могут обеспечивать диссипацию энергии и содействовать способности системы изоляции к рецентрированию.

________________

* en.

** de.


Примечание - В ЕН 1998-2 к сейсмоизоляторам относят устройства, принадлежащие к системе изоляции, независимо от того, гасят ли они нагрузку от собственного веса или нет.

3.1.27 линейное устройство (linear device*; lineare Vorrichtung**): Антисейсмическое устройство, которое характеризуется линейным или почти линейным отношением "нагрузка - перемещение" до достижения перемещения , со стабильным поведением при большом числе циклов и значительной независимостью от скорости. После снятия нагрузки оно не демонстрирует остаточного перемещения. Даже в случае некоторой диссипации энергии в устройстве остаточные перемещения должны быть пренебрежимо малы и в любом случае менее 2% максимального перемещения.

________________

* en.

** de.


Примечание - Для вязкоупругих устройств остаточные перемещения могут частично или полностью исчезать через несколько часов. В этом случае следует рассматривать окончательное остаточное перемещение.

3.1.28 механический предохранитель-ограничитель (mechanical fuse restraint*; Festhaltung mit mechanischer Sollbruchstelle**): Предохранитель-ограничитель, поведение которого определяется механическим разрушением отдельных конструктивных компонентов.

________________

* en.

** de.

3.1.29 нелинейное устройство (non-linear device*; nichtlineare Vorrichtung**): Антисейсмическое устройство, которое характеризуется нелинейной зависимостью "нагрузка-перемещение", со стабильным поведением в течение требуемого числа циклов и значительной независимостью от скорости. Устройство характеризуется как нелинейное, если больше 15%, или соотношение больше 20%, где оценка и выполняется на третьем цикле с максимальным перемещением, равным .

________________

* en.

** de.

3.1.30 нелинейное упругое устройство (non-linear elastic device*; nichtlineare elastische Vorrichtung**): Нелинейное устройство, которое рассеивает крайне незначительное количество энергии, накопленной во время фазы нагружения. Статическое остаточное перемещение после снятия нагрузки должно быть пренебрежимо мало. Устройство классифицируется как нелинейное упругое устройство (НЛУУ), если меньше 15%, в то время как соотношение больше 20%.

________________

* en.

** de.


Рисунок 1 - Начальная и эффективная жесткости линейного устройства


Рисунок 2 - Эффективная жесткость нелинейного устройства

3.1.31 устройство с постоянным соединением (permanent connection device*; standige Verbindungsvorrichtung**): Устройство, обеспечивающее постоянное ограничение в одном или двух горизонтальных направлениях, но допускает кручение и вертикальные перемещения, т.е. не передает изгибающие моменты и вертикальные нагрузки; устройство, сдерживающее движение только в одном направлении по горизонтали, называется "Устройство с подвижным соединением по одной оси", в то время как устройство, сдерживающее движения в двух направлениях по горизонтали - "Устройство с фиксированным соединением".

________________

* en.

** de.


Примечание - При определенных обстоятельствах вышеуказанным устройствам может потребоваться работать в плоскости с горизонтальным уклоном. В этом случае термины "вертикальный" и "горизонтальный" принимают подходящее значение.

3.1.32 устройство с жестким соединением (rigid connection device*; starre Verbindungsvorrichtung**): Устройство, соединяющее два элемента конструкции без передачи изгибающих моментов и вертикальных нагрузок; эта категория устройств включает в себя устройства с постоянным соединением (УПС, см. 5.1), предохранители-ограничители (ПО, см. 5.2) и устройства с временным соединением (УВС, см. 5.3).

________________

* en.

** de.

3.1.33 предохранитель-ограничитель (fuse restraint*; Festhaltung mit Sollbruchstelle**): Устройство, которое ниже определенного предварительно установленного порога по усилию (усилие разрушения) предотвращает любое относительное движение между соединенными частями и в то же время позволяет движение, после того как вышеуказанный порог превышен.

________________

* en.

** de.

3.1.34 жесткость во второй ветви цикла нагрузки (stiffness in the second load test*; Steifigkeit im zweiten Belastungsast**): Параметр, относящийся к теоретическому билинейному циклу и определяемый как (см. рисунок 2):

.                                             (5)


Здесь - сила, соответствующая 0,5· на третьем цикле испытания.

Примечание 1 - Формула получена путем оценки жесткости во второй ветви цикла нагрузки как секущей жесткости, относящейся к перемещениям 0,5· и .

Примечание 2 - часто обозначается как жесткость после упругости, когда речь идет об устройствах с убывающей характеристикой.

3.1.35 сейсмическая изоляция (earthquake isolation*; Erdbebenisolation**): Методика, согласно которой соответствующие механизмы (системы сейсмоизоляции) устанавливаются на определенном уровне сооружения для разъединения частей сооружения, расположенных выше этого уровня, тем самым снижая реакцию сооружения и его содержимого в случае землетрясения.

________________

* en.

** de.

3.1.36 срок службы устройства (period of device use*; Nutzungsdauer einer Vorrichtung**): Период, в течение которого устройство должно функционировать в пределах заданных параметров. Значение принимается равным значению, указанному в технических требованиях проекта, на основе деклараций производителя.

________________

* en.

** de.


Примечание - Дополнительная информация о сроке службы устройства дана в приложении В.

3.1.37 элемент передачи удара (shock transmission unit*; **): Устройство, реакцией которого является осевая сила, зависящая от прилагаемой скорости; принцип его функционирования состоит в использовании силы противодействия вязкой среды, побуждаемой к протеканию через отверстие для обеспечения очень большой реакционной силы при динамических нагрузках, тогда как для прилагаемых нагрузок с низкой скоростью реакция пренебрежимо мала.

________________

* en.

** de.

3.1.38 устройство с убывающей характеристикой (softening device*; degressive Vorrichtung**): Нелинейное устройство (НЛУ), секущая жесткость и жесткость во второй ветви цикла нагрузки которого меньше, чем жесткость в первой ветви цикла нагрузки .

________________

* en.

** de.

3.1.39 устройство со статическим рецентрированием (statically recentring device*; statisch Vorrichtung**): Устройство диссипации энергии (УДЭ), циклическая кривая "сила - перемещение" которого в третьем цикле проходит через начало координат или очень близко к нему, на расстоянии не более 0,1 .

________________

* en.

**de.

3.1.40 часть сооружения ниже сейсмоизолирующего слоя (substructure*; Unterbau**): Часть сооружения, включая фундамент, расположенная ниже сейсмоизолирующего слоя.

________________

* en.

** de.

3.1.41 часть сооружения выше сейсмоизолирующего слоя (superstructure*; **): Сейсмоизолированная часть сооружения, расположенная выше сейсмоизолирующего слоя.

________________

* en.

** de.

3.1.42 дополнительное устройство рецентрирования (supplemental recentring device*; Vorrichtung**): Устройство, циклическая кривая "сила - перемещение" которого в третьем цикле проходит через начало координат или очень близко к нему и которое для небольшого перемещения (0,1 ) при снятии нагрузки создает силу, равную минимум 0,1 .

________________

* en.

** de.


Примечание - Подразумевается, что дополнительная сила большая 0,1 , противодействует негативному влиянию неконсервативных сил (например, трение в других устройствах, явления текучести в конструктивных элементах сооружения и т.д.) или других устройств, рассеивающих энергию без рецентрирования в целях обеспечения для всего сооружения в целом возможности полного рецентрирования. Дополнительная сила устанавливается в соответствии с требованиями к рецентрированию сооружения.

3.1.43 устройство с временным соединением (temporary connecting device*; Verbindungsvorrichtung**): Антисейсмическое устройство, реакцией которого является сила, зависящая от прилагаемой скорости; его принцип функционирования состоит в обеспечении системы требуемой силой реакции при динамической активности, в то время как при прилагаемых медленных движениях оно обеспечивает незначительную реакцию.

________________

* en.

** de.

3.1.44 теоретический билинейный цикл нелинейного устройства (complementary rear-centering device*; Vorrichtung**): Условно применяется для описания главных механических характеристик нелинейного устройства (НЛУ) через значения жесткости в первой ветви цикла нагрузки и во второй ветви цикла нагрузки и по следующим параметрам:

- абсцисса точки пересечения прямой линии, проходящей через начало координат с жесткостью , и прямой линии, проходящей через (,) с жесткостью , в третьем цикле нагрузки квазистатического испытания;

- ордината точки пересечения прямой линии, проходящей через начало координат с жесткостью , и прямой линии, проходящей через (,) с жесткостью в третьем цикле нагрузки квазистатического испытания;

- сила, соответствующая , достигнутая в третьем цикле нагрузки во время квазистатического испытания.

     3.2 Обозначения

Примечание - Нижеприведенный список охватывает большинство обозначений. Остальные определены при первом появлении в тексте.

3.2.1 Прописные латинские буквы

A - площадь, м;

F - нагрузка, сила, воздействующая на устройство, МН;

G - модуль сдвига, МПа;

M - момент, изгибающий момент, МН·м;

N - осевая сила, МН;

V - сила сдвига, МН;

R - сопротивление, МПа;

S - действующая сила, действующий момент, коэффициент формы, МН, МН·м;

T - температура, общая толщина, °С, мм;

E - модуль, энергия, ГПа, МДж;

K - жесткость устройства, МН/м.

3.2.2 Строчные латинские буквы


a - ускорение, длина, м·с, м;

b - длина, м;

d - перемещение (поступательное движение или вращение) устройства, м;

- прочность, частота, МПа, Гц;

t - толщина слоя, допуск, время, мм, с;

x, y - координаты по горизонтали;

z - координаты по вертикали.

3.2.3 Греческие буквы


- коэффициент температурного расширения, угол поворота;

- частный коэффициент, коэффициент повышения прочности, коэффициент надежности;

- коэффициент эквивалентного вязкого демпфирования;

- деформация;

- коэффициент трения.

3.2.4 Нижние индексы

a - Фактический.

     3.3 Сокращения

b - опорная часть или устройство;

c - сжатие, давление;

cr - критический;

d - расчетный;

e - эластомер;

eff - эффективная, эквивалентная величина при расчетном смещении;

el - упругий;

h - горизонтальный;

i - i-й цикл, i-й элемент (общий);

in - начальное значение;

к - характеристический;

max - максимальный, максимум;

min - минимальный, минимум;

res - остаточный;

s - сталь;

sc - секущая;

u - предельное состояние;

v - вертикальный, скорость;

x - горизонтальная координата, повышенная надежность;

y - горизонтальная координата;

z - вертикальная координата;

E - относится к сейсмологической обстановке;

I - важность;

L - нижний предел рабочего диапазона;

M - материал;

R - величина сопротивления;

S - действующее значение;

U - верхний предел рабочего диапазона;

1 - согласованный предел упругости, первая ветвь в теоретическом билинейном цикле нагрузки нелинейного устройства (НЛУ);

2 - расчетное перемещение и сила, вторая ветвь в теоретическом билинейном цикле нагрузки нелинейного устройства (НЛУ);

3 - третий цикл;

- относится к изгибу.

     3.4 Список устройств

В таблице 1 даны графические обозначения, представляющие наиболее распространенные типы устройств.


Таблица 1 - Наиболее распространенные типы антисейсмических устройств

Описание устройства

Соответ-
ствующий раздел

Графическое представление

Примечание

Горизон-
тальная проекция

Вертикальная проекция

Направ-
ление x

Направ-
ление y

Устройства с жестким соединением (УЖС)

Устройства с постоянным соединением (УПС)

Неподвижное (жесткое)

5.1

Настоящий тип устройств соответствует типу 8.1 (шарнирная опора) в таблице 1 ЕН 1337-1:2000 (*)

Подвижное

5.1

     

     

     

Настоящий тип устройств соответствует типу 8.2 (направляющая опора) в таблице 1 ЕН 1337-1:2000 (°)

Предохранители-
ограничители (ЗПО, ПО)

Механические предохранители-
ограничители

5.2

-

Гидравлические предохранители-
ограничители

5.2

-

Устройства с временным соединением

5.3

     

     

-

Настоящий тип устройств обычно обозначается как элемент передачи удара (ЭПУ)

Устройства, зависящие от перемещения

Линейные устройства

6.1

-

Нелинейные устройства

6.2

-

Устройства, зависящие от скорости

Жидкостно-вязкостные демпферы (ЖВД)

7.1

     

     

-

Графическое изображение также используется для демпферов с двумя поршнями

Жидкостно-пружинные демпферы (ЖПД)

7.1

-

Сейсмоизоляторы

Эластомерные

8.2

     

     

     

Сейсмоизоляторы показаны в деформированном положении, чтобы подчеркнуть их способность к деформации в горизонтальной плоскости

Свинцово-резиновые опоры

8.2

-

Маятниковые скользящие опоры с криволинейной поверхностью

8.3

     

     

     

Графические обозначения применимы к скользящим опорам с поверхностью скольжения, изогнутой как в одной, так и в двух плоскостях

Скользящие опоры с плоской поверхностью

8.4

     

     

     

Графические обозначения действительны как для типа 2.3 (опор скольжения с опорой на цилиндрическую поверхность), так и для типа 3.5 (сферические опоры скольжения) в таблице 1 ЕН 1337-1:2000

Примечание 1 - (*) - Настоящий тип устройства будет соответствовать типу F.0 (шарнирная опора) в таблице 1 пересмотренного ЕН 1337-1.

Примечание 2 - (°) - Настоящий тип устройства будет соответствовать типу G.1 (направляющая опора) в таблице 1 пересмотренного ЕН 1337-1.

Примечание 3 - - Настоящий тип устройства будет соответствовать типам Р.2 и S.2 соответственно в таблице 1 пересмотренного ЕН 1337-1.

     

     4 Общие правила проектирования

Примечание 1 - Дополнительная информация касательно общих правил проектирования приведена в приложении В.

Примечание 2 - Расчет и проектирование системы изоляции всего сооружения при сейсмическом воздействии регламентируется ЕН 1998-1, со специальными требованиями к высотным зданиям - ЕН 1998-1 и ЕН 1998-2 для мостов. При расчете системы изоляции всего сооружения при сейсмическом воздействии учитывают и оценивают расчетные воздействия на отдельные компоненты, включая антисейсмические устройства, при этом анализ и оценку проводят при условии проектного землетрясения, определяемого на основе расчета сооружения при сейсмическом воздействии.

     4.1 Требования к рабочим характеристикам и подтверждение их выполнения

4.1.1 Основные требования


Антисейсмические устройства и их соединения с сооружением должны быть запроектированы и законструированы таким образом, чтобы соблюдались следующие требования с достаточной степенью надежности для каждого:

a) Требование отсутствия обрушения

Антисейсмические устройства и их соединение с сооружением должны быть запроектированы и законструированы таким образом, чтобы выдерживать сейсмические воздействия, установленные ЕН 1998-1 для зданий или ЕН 1998-2 для мостов без локальных или общих обрушений или отказов, тем самым сохраняя свою конструктивную целостность и остаточную несущую способность после сейсмических событий.

Примечание 1 - Требования к отсутствию обрушения относятся к сооружению в целом и при наличии к антисейсмическим устройствам и их соединениям с сооружением. Они не относятся к предохранителям-ограничителям (ПО). Предполагается, что в этом случае устройство может получить повреждение, в случае которого может потребоваться ремонт или замена.

b) Требование ограничения ущерба

Антисейсмические устройства и их соединение с сооружением должны быть запроектированы и сконструированы таким образом, чтобы выдержать сейсмическое воздействие, имеющее более высокую вероятность возникновения, чем расчетное сейсмическое воздействие. В этом случае не должен быть нанесен ущерб, повлекший за собой ограничения эксплуатации, стоимость которого будет несоразмерно выше в сравнении со стоимостью самого сооружения. Сейсмическое воздействие, используемое для установления требований по ограничению ущерба, определено в подразделе 2.1 (1) Р ЕН 1998-1:2004.

Примечание 2 - Предполагается, что в данном случае устройство не будет подвергнуто вовсе или будет подвергнуто незначительному повреждению, которое не потребует замены.


Другие проектные ситуации, не охваченные настоящим стандартом, также должны рассматриваться согласно правилам и требованиям соответствующих стандартов.

Примечание 3 - Это предполагает, в частности, соответствие Еврокодам.

4.1.2 Повышенная надежность сооружения


Согласно ЕН 1998-1:2004, подразделу 10.3 (2) Р, для системы сейсмоизоляции требуется повышенная надежность изоляционных устройств и их соединений с сооружениями.

Примечание 1 - Согласно ЕН 1998-1 выполнение этого требования достигается путем применения повышающего коэффициента к сейсмическим перемещениям. В ЕН 1998-2 этот повышающий коэффициент называется . Рекомендуемые минимальные значения или для изоляторов даны в ЕН 1998-1 и ЕН 1998-2 соответственно. Обязательные к применению значения могут быть приведены в приложениях к соответствующим национальным стандартам.

Для устройств, не используемых в системе сейсмоизоляции, в зависимости от роли, которую они играют в устойчивости конструкции после землетрясения, коэффициент надежности , превышающий или равный единице, должен применяться для сейсмического воздействия на устройства и их соединения с сооружением.

Примечание 2 - Рекомендуемые минимальные значения для устройств, отличных от сейсмоизоляторов, даны в соответствующих разделах настоящего стандарта.

Примечание 3 - В случае неудовлетворительного технического состояния сооружения владельцем или национальным уполномоченным органом могут определяться более высокие значения .

4.1.3 Функциональные требования


Устройства и их соединения с сооружением должны быть запроектированы и сконструированы таким образом, чтобы они работали в соответствии с проектными требованиями и допусками в течение всего срока службы при ожидаемых механических, физических, химических, биологических параметрах и условиях окружающей среды.

Устройства и их соединения с сооружением должны быть запроектированы, сконструированы и установлены таким образом, чтобы обеспечивалась возможность их плановой проверки и замены во время срока службы сооружения.

Примечание - Для обеспечения исполнения данного требования необходимо, чтобы проект сооружения учитывал возможность доступа к устройствам как для оборудования, так и для персонала.

4.1.4 Требования к конструктивным и механическим характеристикам


Устройства и их соединения с сооружением должны быть запроектированы и сконструированы таким образом, чтобы их рабочие характеристики соответствовали проектным требованиям, как указано ниже:

a) Требования предельного состояния по несущей способности

Примечание 1 - Оценка устройств в предельном состоянии по несущей способности связана с проектным землетрясением при учете надежности конструктивной системы.


Устройства и их соединения с сооружением следует проверить на наличие достаточной прочности и пластичности при расчетах на проектное землетрясение, при этом необходимо учитывать коэффициент надежности сооружения в соответствии с 4.1.2, а воздействия принимать согласно теории второго порядка.

В предельном состоянии по несущей способности устройства и их соединения с сооружением могут быть повреждены, но не должны достигать состояния отказа, за исключением предохранителей-ограничителей, для которых применяются требования 5.2.

После любых полученных повреждений должна быть возможна замена устройств без значительных вмешательств. При необходимости устройства должны сохранять остаточную несущую способность, как минимум равную постоянным воздействиям, которым они непосредственно подвергаются, или таким комбинациям воздействий, соответствующим проектным ситуациям (включая землетрясение), которые могут происходить после землетрясения, как определено при проектировании конструкции.

b) Требования предельного состояния по эксплуатационной пригодности

Примечание 2 - Проверка устройств в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности связана с требованием по ограничению повреждений при соответствующем сейсмическом воздействии, как указано в 4.1.1.


В предельном состоянии по эксплуатационной пригодности устройства и их соединение с сооружением должны оставаться в работоспособном состоянии в условиях дальнейших сейсмических нагрузок. При этом допускается возникновение только самых незначительных или поверхностных повреждений, которые не должны приводить к прерыванию их применения или необходимости немедленного ремонта.

4.1.5 Соответствие рабочих характеристик

Требования к рабочим характеристикам устройств и их соединений с сооружением должны соответствовать методам, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта, для определенных типов используемых устройств.

Примечание - Проверку критериев соответствия рабочих характеристик можно провести путем соответствующего моделирования или испытаний согласно соответствующим пунктам настоящего стандарта.

     4.2 Воздействия на устройства

4.2.1 Проектное землетрясение и комбинации воздействий в случае землетрясения


Проектное землетрясение, определенное в 4.1.1, должно быть связано с комбинациями воздействий в случае землетрясения, установленных в ЕН 1990:2002, пункт 6.4.3.4.

4.2.2 Нагрузки

Комбинации воздействий, вытекающие из компонентов сейсмических воздействий на устройства, должны быть установлены, как определено в соответствующих стандартах серии EN 1998.

     4.3 Концептуальное проектирование устройств

4.3.1 Надежность поведения устройств


Примечание 1 - Необходима достаточная надежность в поведении устройств и их соединений с сооружением на протяжении срока эксплуатации, как требуется в 4.1.2, в целях снижения погрешности, присущей сейсмическому проектированию.


Элементы устройства должны выполнять требования соответствующих стандартов.

Примечание 2 - Выбор материала и технологии производства строительных работ для устройства и его соединений с сооружением должен соответствовать проектным требованиям, определенным для сооружения.


Следует добиться хорошей воспроизводимости механической характеристики устройства и его компонентов, как определено соответствующими разделами настоящего стандарта.

Описание поведения устройства и его соединений с сооружением с точки зрения механики должно основываться на соответствующем моделировании и испытаниях, как требуется в 4.6 и 10.

Основные механические и физические характеристики устройства и его соединений с сооружением или его компонентов оценивают с помощью подходящих методов испытаний согласно 4.6 и разделу 10, а также другим соответствующим разделам настоящего стандарта.

Примечание 3 - За исключением проектного землетрясения, включая коэффициенты надежности, должен быть исключен риск внезапного отказа устройства с катастрофическими последствиями.

4.3.2 Расчет несущей способности


Коэффициент повышения прочности , равный 1,1, применяется к воздействиям, передаваемым устройством к соединениям.

Примечание - Воздействия, передаваемые устройством на соединения, основаны на верхнем расчетном значении характеристики (см. 4.4.2).

4.3.3 Техническое обслуживание


Все устройства и их соединения с сооружением должны быть доступны для контроля и технического обслуживания.

Примечание - За это несет ответственность инженер - проектировщик строительных конструкций. См. 10.5.1 в ЕН 1998-1:2004 и 7.7.3 в ЕН 1998-2:2005.


Во время осуществления проекта должна быть разработана программа периодической инспекции и технического обслуживания для устройств и их соединений с сооружением.

4.3.4 Модификация и замена устройств


Модификация устройств и их компонентов должна соответствовать разделам настоящего стандарта. В ином случае такая модификация не допускается.

Устройства, используемые для замены, должны соответствовать настоящему стандарту и дополнительным требованиям, изначально определенным владельцем застройки, если к моменту замены владелец застройки не выдвигает других требований.

Процедуры инспекции и технического обслуживания, определенные 4.3.3, должны обновляться в соответствии с новыми достижениями техники по мере необходимости.

4.3.5 Документация по устройству

Документация должна содержать тип устройства, его рабочие характеристики, температурный диапазон и другие внешние условия, установленные для рассматриваемого проекта.

В документации должны быть указаны детали, размеры и допуски, относящиеся к установке устройств и их соединениям с сооружением, и должна быть приведена ссылка на настоящий стандарт.

В документацию должны быть включены процедуры подтверждения для проектирования, а также результаты соответствующих первичных испытаний и испытаний в рамках заводского производственного контроля устройств, используемых в проекте.

Документация должна показывать аспекты особой важности для установки устройств и их местоположения в сооружении.

Документация должна содержать подробное описание процедур контроля и технического обслуживания, как требуется в 4.3.3 или соответствующих пунктах настоящего стандарта.

Документация должна содержать описание методов замены для устройства.

Примечание - Инженер - проектировщик строительных конструкций несет ответственность за принятие решения по поводу того, какую документацию он предоставляет сам и требует от производителя устройства.

     4.4 Основные характеристики

4.4.1 Характеристики материалов


Материалы, используемые при проектировании и конструировании устройств и их соединений с сооружением, должны соответствовать действующим стандартам, если это применимо.

Характеристики материалов должны оцениваться соответствующим образом, чтобы адекватно отражать их поведение в условиях деформации и скорости деформации, которая может быть достигнута во время проектного землетрясения.

Характеристики материалов должны учитывать окружающие условия (физические, биологические, химические и ядерные), воздействию которых может подвергаться устройство на протяжении срока службы. В частности, следует корректно учитывать влияние колебаний температуры.

Характеристики материалов должны учитывать явление старения, которое может произойти в течение срока службы устройства.

Характеристики материалов должны быть представлены репрезентативными значениями.

Примечание - Определение репрезентативных значений приведено в ЕН 1990.

4.4.2 Характеристики устройства, используемые при расчете

Характеристики устройства должны учитывать график изменения нагрузок и деформации, накапливаемых при циклическом воздействии.

Характеристики устройства должны оцениваться соответствующим образом, чтобы адекватно отражать их поведение в условиях деформации и скорости деформации, которая может быть достигнута во время проектного землетрясения.

Характеристики устройства должны учитывать окружающие условия (физические, биологические, химические и ядерные), воздействию которых может подвергаться устройство на протяжении срока службы. В частности, следует корректно учитывать влияние колебаний температуры.

Характеристики устройства должны учитывать явление старения, которое может произойти в течение срока службы устройства.

Расчетные (средние) значения характеристик должны быть получены на основе первичных испытаний.

Следует установить две группы расчетных характеристик системы устройств:

- верхнее расчетное значение характеристики (ВРЗП);

- нижнее расчетное значение характеристики (НРЗП).

Общая вариация характеристик устройства должна лежать между нижним и верхним расчетными значениями. Нижнее расчетное значение должно соответствовать минимальному репрезентативному значению в условиях, в которых были получены нижние расчетные значения характеристик. Верхнее расчетное значение должно соответствовать максимальному репрезентативному значению в условиях, в которых были получены верхние расчетные значения характеристик. Оба расчетных значения должны быть получены путем рассмотрения квазипостоянных значений переменных воздействий, как определено в комбинациях воздействий для землетрясения в соответствии с ЕН 1990, за исключением температуры, для которой следует учитывать часто встречающееся значение.

Нижнее расчетное значение и верхнее расчетное значение заданной характеристики являются репрезентативными значениями, полученными в ходе методов испытания, определенных в соответствующих разделах настоящего стандарта.

Отношение между верхними и нижними репрезентативными значениями любых рабочих характеристик устройства не должно превышать пределов, установленных соответствующими разделами настоящего стандарта.

Нижние и верхние репрезентативные значения должны определяться первичными испытаниями и следующими вариациями:

- допуск на испытания заводского производственного контроля составляет ±20% (если более низкое значение диапазона рассеяния не было согласовано для приемочных испытаний);

- температура варьируется между и (являющимися верхним и нижним значениями температуры, рассматриваемыми для проектного землетрясения аналогично ЕН 1990, учитывая квазипостоянные значения температуры);

- старение, соответствующее рассматриваемому сроку службы.

Коэффициенты комбинаций воздействий должны быть такими, которые рассматриваются для комбинаций воздействий в случае землетрясения.

Примечание 1 - Важными могут быть конкретные явления, такие как кристаллизация при низкой температуре. Они рассматриваются в соответствующих разделах настоящего стандарта.

Примечание 2 - В соответствии с ЕН 1998-1:2004, подраздел 10.8 (1) P, и ЕН 1998-2:2005, пункт 7.5.2.4 (3) P и (4) P, расчет конструкций учитывает предельные ситуации, выявляющиеся в результате рассмотрения всех верхних расчетных значений характеристики и нижних расчетных значений характеристики.

Примечание 3 - Значения и определяются в соответствии с ЕН 1991-1-5.

4.4.3 Способность к рецентрированию

При эквивалентном линейном анализе для обеспечения способности к повторному центрированию сейсмически изолированного сооружения следует его проверить для деформации от 0 до на соблюдение следующего условия:

,                                                                (6)


где - обратимо накопленная энергия (энергия упругой деформации и потенциальная энергия) системы сейсмоизоляции, включая элементы сооружения, влияющие на ее реакцию;

- это энергия, диссипированная изоляционными устройствами.

В случаях, когда расчет выполняется с помощью временной диаграммы, должно рассматриваться самое нежелательное значение воздействия из каждой временной диаграммы. Тогда расчетное значение воздействия должно выводиться из результатов, полученных из различных расчетов по временным диаграммам в соответствии с ЕН 1998-1:2004, пункт 4.3.3.4.3.

Примечание - Согласно ЕН 1998-1, это правило также применяется к проектированию сооружения.


     4.5 Основные законы

Основные законы, в соответствии с которыми действуют устройства, устанавливаются испытаниями, как этого требуют 4.6 и 10 или соответствующие разделы настоящего стандарта таким образом, чтобы было возможно правильно прогнозировать поведение сооружения в случае землетрясения.

Примечание 1 - Расчет сооружения основан на этих основных законах. Для этого расчета сооружения применяются правила, приведенные в соответствующих стандартах ЕН 1998.


Поведение устройств должно моделироваться соответствующим образом для того, чтобы учитывать как нелинейные, так и любые другие эффекты, например, связанные с зависимостью от скорости или предохранителями-ограничителями.

Примечание 2 - Для рассматриваемых устройств указания по моделированию основных законов даны в соответствующих разделах настоящего стандарта.

     4.6 Оценка антисейсмических устройств

Устройство любого типа должно проходить процедуру технической оценки, которая должна включать в себя элементы, гарантирующие, что устройство соответствует его функциональным требованиям. Процедура должна подтверждать, что устройство сохранит работоспособность в своей области применения, включая сейсмическую ситуацию, на протяжении срока эксплуатации. Процедура оценки должна включать в себя, как минимум, следующие пункты:

- описание диапазонов параметров, относящихся к соответствующему рассматриваемому типу устройств, охватываемых процедурой оценки;

- метод оценки ожидаемого срока службы;

- доказательство способности устройства надежно и стабильно работать в течение своего срока службы;

- значения механических характеристик устройства, как указано в 4.4;

- диапазон приемлемых условий окружающей среды;

- описание поведения за пределами проектного землетрясения для определения значений ;

- описание подходящих для анализа основных законов;

- основной закон, описывающий поведение устройства в разных условиях эксплуатации, включая все комбинации воздействий, как указано в ЕН 1990, а также представляющий физические явления, ожидаемые в течение срока эксплуатации, в частности, во время перемещения, вызываемого землетрясением.

Примечание - Следует учитывать влияние взаимодействия с примыкающими конструктивными элементами сооружения.


- первичные испытания, как требует раздел 10, охватывающие ожидаемые диапазоны применения соответствующих параметров.

Для устройства должен быть составлен отчет об оценке, включающий в себя все аспекты, рассматриваемые в ходе процедуры оценки. Отчет должен содержать, как минимум, список характеристик и описание устройства, область применения, основные законы, расчетную модель, если она включена в модель сооружения, и связанные с устройством строительные проработки. Отчет должен включать в себя всю информацию касательно геометрических, физических, биологических, химических и механических характеристик и допусков.

     5 Устройства с жестким соединением

Примечание 1 - Устройства с жестким соединением используют для ограничения движения в одном или более направлении. Поэтому, в принципе, они не обладают способностью к горизонтальному деформированию. Однако некоторые деформации неизбежны и подчиняются требованиям, установленным настоящим разделом.

Примечание 2 - Тросовые ограничители не входят в область применения настоящего стандарта.

     5.1 Устройства с постоянным соединением

Устройства с постоянным соединением должны допускать вертикальные осевые движения и вращение, т.е. не должны передавать вертикальные нагрузки и изгибающие моменты.

Устройства с подвижным соединением по одной оси должны ограничивать перемещения только в одном направлении. Устройства с фиксированным соединением должны ограничивать перемещения в двух направлениях.

УПС, которое не изменяет собственную частоту сооружения и не рассеивает энергию, может состоять из опорной части строительной конструкции в соответствии с ЕН 1337 и различных элементов, которые должны быть спроектированы и изготовлены согласно соответствующему стандарту серии ЕН 1337.

Нагрузки, воздействия и комбинации воздействий должны быть установлены в соответствии с ЕН 1337-1:2000, приложение В.

     5.2 Предохранители-ограничители с разрушающимся элементом

5.2.1 Требования к рабочим характеристикам


Предохранители-ограничители или защитные ограничители ниже определенного предустановленного порога по силе (усилие разрушения) должны препятствовать любым относительным движениям между соединенными частями и в то же время свободно допускать движения, после того как вышеуказанный порог будет превышен.

Примечание 1 - Предохранители-ограничители могут быть механическими (МПО) (когда переход определяется разрушением защитных ограничителей) или гидравлическими (когда переход происходит под влиянием открытия клапана избыточного давления).

Примечание 2 - Предохранители-ограничители обычно используются для регулирования перехода между состоянием рабочей нагрузки и нагрузки в случае землетрясения. Они жестко соединяют два конструктивных элемента сооружения в целях исключения относительного перемещения для состояния рабочей нагрузки, но выше предварительно установленного порога по силе они разъединяют вышеупомянутые конструктивные элементы сооружения. В этом случае они используются для обхода системы сейсмической защиты в рабочих условиях, но позволяют ей работать во время проектного землетрясения. Чтобы избежать изменения поведения сейсмоизоляционной и/или амортизационной системы, предохранители-ограничители обычно характеризуются внезапным переходом из рабочего состояния в состояние сейсмической нагрузки.

5.2.2 Характеристики материалов

5.2.2.1 Общие положения

Дополнительно к ниже установленным требованиям материалы должны отбираться на основе их соответствия ожидаемому температурному диапазону для эксплуатации сооружения.

5.2.2.2 Материалы

Предохранители-ограничители должны быть изготовлены из материалов, соответствующих стандартам.

5.2.2.3 Крепежные элементы для несущих соединений

Требования и сертификация материалов для крепежных элементов должны касаться требований, относящихся к нагрузке и свариваемости.

Все используемые материалы должны соответствовать ИСО 898.

5.2.2.4 Сварка

Материалы для сварки должны соответствовать ЕН 1090-2.

5.2.3 Требования к проектированию


Предохранители-ограничители должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать рабочие нагрузки без пластической деформации или отказов.

ПО должны быть спроектированы таким образом, чтобы максимальная расчетная деформация не была превышена.

Примечание - Предохранители-ограничители в соответствии с требованиями для отдельного случая применения могут быть спроектированы для восприятия усталостных нагрузок.


ПО должны быть спроектированы для работы в пределах допусков на расчетную нагрузку .

Для проектирования предохранителей-ограничителей для эффективной нагрузки допускается не применять коэффициент.

Для проектирования разрушающихся деталей (защитных элементов) механических предохранителей-ограничителей и настройки клапана избыточного давления для гидравлических предохранителей-ограничителей допускается не применять коэффициенты повышения прочности (нормативные нагрузки без предусмотренных коэффициентов). Коэффициент повышения прочности применим ко всем другим компонентам элементов ПО. Раздел 4 не применяется для предохранителей-ограничителей с разрушающимся элементом.

После отказа предохранители-ограничители не должны служить помехой для функционирования антисейсмических устройств (если таковые имеются).

5.2.4 Первичные испытания

5.2.4.1 Общие положения

Первичные испытания устройств следует проводить для всех проектируемых новых устройств, у которых внутренняя или внешняя геометрия, материалы или виды предохранителей-ограничителей отличаются от тех, которые уже прошли необходимые испытания.

Если сырье, используемое для производства, взято не из той же партии, что и для предыдущих устройств, расчеты, основанные на результатах испытаний имеющейся партии материала, должны подтвердить, что при использовании характеристик настоящей партии материала допуск на расчетную нагрузку не превышается.

5.2.4.2 Испытание на рабочую нагрузку

Предохранитель-ограничитель должен три раза подвергаться монотонно прикладываемой нагрузке до максимальной рабочей нагрузки.

Пластические деформации или разрушения происходить не должны. В течение трех циклов максимальная измеренная деформация, соответствующая максимальной рабочей нагрузке, должна быть меньше или равной расчетной деформации.

5.2.4.3 Испытание на усталость

Испытание на усталость должно проводиться при необходимости.

Предохранитель-ограничитель должен быть подвергнут двум миллионам циклов при ожидаемом уровне усталостной нагрузки.

Пластические деформации и разрушения происходить не должны.

В целях подтверждения того, что усталость не влияет на прочность предохранителя-ограничителя, испытание, описанное в 5.2.4.2 и 5.2.4.4, должно быть проведено на двух образцах, один подвергается усталостной нагрузке, а другой не подвергается циклической усталостной нагрузке.

5.2.4.4 Испытание на разрушение

Предохранитель-ограничитель должен подвергаться монотонному приложению нагрузки до достижения разрушающей нагрузки.

Предохранитель-ограничитель должен разрушиться в пределах допуска расчетной нагрузки , установленного инженером - проектировщиком строительных конструкций.

Примечание - При отсутствии других пределов допуска, предоставляемых инженером - проектировщиком строительных конструкций, рекомендуется обычный предел допуска ±15%.

5.2.5 Испытания в рамках заводского производственного контроля

Если сырье, используемое для производства, взято не из той же партии, что использовалось для изготовления прототипов, методом расчета должно быть подтверждено, что при применении характеристик фактической партии материала допуск на расчетную нагрузку не будет превышен.

     5.3 Устройства с временным (динамическим) соединением

5.3.1 Функциональные требования


В пределах допусков, установленных инженером - проектировщиком строительных конструкций, при превышении скорости активации устройства с временным соединением, обычно именуемые как элементы передачи удара, должны обеспечивать силу на выходе в виде растягивающей или сжимающей силы, соответствующую проектным требованиям по смещению, предоставленным инженером - проектировщиком строительных конструкций.

При наличии обусловленных изменением температуры или других медленно действующих движений устройство с временным соединением должно вырабатывать силу реакции максимум 10% его расчетной нагрузки, или ниже, в зависимости от указаний инженера - проектировщика строительных конструкций.

Примечание 1 - Вышеприведенное требование направлено на предотвращение передачи усталостной нагрузки в конструкцию.


Скорость, связанная с зависящими от температуры и/или зависящими от времени воздействиями, может быть оценена инженером - проектировщиком строительных конструкций с учетом характеристик конкретного проектируемого сооружения. Значения порядка 0,01 мм/с обычно выше, чем большинство наблюдаемых на практике значений.

Примечание 2 - Медленное движение, вызванное воздействиями, зависящими от температуры и/или зависящими от времени, характеризуется скоростью, которая на несколько порядков ниже, чем для перемещений при землетрясении. Таким образом, значение скорости активации устройства с временным соединением (УВС) не является критическим и обычно устанавливается в диапазоне от 0,5 до 5 мм/с.


Сила реакции устройства с временным соединением может зависеть только от скорости и не может меняться при изменении положения поршня и температуры.

УВС должно работать без снижения рабочих характеристик и сокращения срока службы при силе землетрясения, определенной инженером - проектировщиком строительных конструкций.

Расчетный ход устройства с временным соединением должен учитывать длительные эффекты, обусловленные температурой перемещения, динамическую деформацию и любую настройку длины хода, требуемые инженером - проектировщиком строительных конструкций. Ход поршня должен в любом случае быть не менее ±50 мм для мостов или ±25 мм для прочих строений.

Чтобы сохранять передаваемую временную нагрузку на одной линии вдоль главной оси и избегать нежелательных эффектов изгиба, которые могут навредить уплотнительной системе, УВС должно быть оборудовано сферическими шарнирами на обоих концах. Инженер - проектировщик строительных конструкций должен определить предельный угол поворота самосмазывающихся сферических шарниров с учетом транспортной нагрузки, перемещений при землетрясении, неправильной установки при монтаже и т.д. Вращение в любом случае должно быть не менее ±2°.

Пластины, головки, вилки или другие компоненты не должны создавать геометрических препятствий расчетному вращению.

5.3.2 Характеристики материалов

5.3.2.1 Общие положения

Материалы должны выбираться для ожидаемого рабочего диапазона температур, учитывая как температуру окружающей среды, так и любые изменения, вызванные работой устройства.

5.3.2.2 Материалы

Устройства с временным соединением должны быть изготовлены из черных металлов в соответствии с одним из следующих стандартов:

ЕН 10025, ЕН 10083, ЕН 10088, ИСО 3755 или ИСО 1083.

Устройства с временным соединением могут быть изготовлены из цветных металлов, но должны подвергаться процедуре получения технического допуска.

5.3.2.3 Нагруженные поверхности

Нагруженная поверхность шатуна должна быть изготовлена из нержавеющей стали или должна иметь никелевое и/или твердое хромовое покрытие, в зависимости от пригодности.

Нержавеющая сталь должна соответствовать ЕН 10088.

Процесс твердого (электролитического) хромирования должен соответствовать требованиям ЕН ИСО 6158.

Процесс никелирования должен соответствовать требованиям ЕН ИСО 4526.

Минимальная общая толщина твердого покрытия должна составлять 70 мкм, если основа материала состоит не из нержавеющей стали. В ином случае минимальная толщина может быть снижена до 40 мкм.

Покрытие не должно иметь трещин и пор.

Поверхность основного материала не должна иметь поверхностной пористости, усадочных трещин и включений.

Окончательная шероховатость поверхности в соответствии с ЕН ИСО 4287 для поверхности с покрытием не должна превышать 3 мкм.

Примечание - Основной металл и покрытие могут подвергаться полировке в целях достижения определенной шероховатости.

5.3.2.4 Вязкая жидкость

Используемая вязкая жидкость должна быть нетоксичной, не воспламеняющейся и химически инертной. Если используется жидкость, отличающаяся от жидкости на основе силикона, производитель жидкости должен указать и сертифицировать вышеупомянутые характеристики.

Если другое не указано инженером - проектировщиком строительных конструкций, жидкости на основе углеводородов использовать не допускается.

5.3.3 Требования к проектированию


Устройство должно быть спроектировано таким образом, чтобы воздействие рабочих нагрузок не приводило к явлению текучести, а воздействие нагрузок, соответствующих предельному состоянию по несущей способности, не приводило к отказу.

УВС должно допускать тепловое расширение и сжатие рабочей жидкости, чтобы предотвратить чрезмерное накопление избыточного давления или разряжения.

Устройство с временным соединением должно быть спроектировано и изготовлено таким образом, чтобы в течение предполагаемого срока службы устройство не требовало технического обслуживания в ожидаемых условиях эксплуатации.

Компоненты устройства с временным соединением (например, шатун) должны быть спроектированы таким образом, чтобы избежать потери устойчивости в результате надлома при расчетной нагрузке с учетом частного коэффициента надежности в полностью выдвинутом состоянии и когда коэффициент трения для сферических шарниров принят равным 0,10 (за исключением случаев, когда доступны экспериментальные данные).

Коэффициент надежности для устройства с временным соединением должен составлять 1,5, за исключением случаев, когда имеется система защиты от перегрузки.

Если УВС оборудовано системой защиты от перегрузки, предотвращающей накопление чрезмерного давления, такая система должна начинать работу с порогом по силе 110% проектной нагрузки. В этом случае минимальное значение коэффициента надежности должно быть 1,1, и это значение должно применяться к порогу по силе системы перегрузки.

Устройство должно быть спроектировано таким образом, чтобы выдерживать ускорение (прилагаемое к его собственной массе), действующее перпендикулярно направлению движения, равное максимальному ускорению, прогнозируемому в месте установки устройства при сейсмическом анализе. В случае отсутствия данных об ускорении устройство должно быть спроектировано таким образом, чтобы выдерживать нагрузку, перпендикулярную направлению движения, и принимать значение не менее двойного значения его собственного веса в сочетании с максимальной осевой нагрузкой.

5.3.4 Первичные испытания

5.3.4.1 Общие положения

Первичные испытания должны проводиться всегда, когда новая продукция по характеристике восприятия нагрузки отличается более чем на ±20% этой же характеристики уже испытанных изделий, и имеет ход поршня более чем на 20% выше, чем такой же элемент, который испытывался ранее. Чтобы предыдущие испытания могли рассматриваться как действительные, проект и материалы должны быть такими же, как те, что использовались ранее.

Испытания, перечисленные ниже, необязательно выполнять в том же порядке, в котором они представлены, за исключением того, что испытание уплотнения на износостойкость должно быть проведено до испытания на ударную нагрузку и перед испытанием на способность работать с перегрузкой. В случае, когда не удалось выполнить описанные ниже испытания, они должны быть проведены повторно при минимальной и максимальной ожидаемым рабочим температурам.

5.3.4.2 Испытание давлением

Если возможно, то к каждому устройству с временным соединением должно быть подано внутреннее давление, равное 125% давления, соответствующего максимальной нагрузке УВС. Давление должно удерживаться в течение 120 с.

При последующей эксплуатации не должно наблюдаться видимой утечки или следов физического износа или ухудшения рабочих характеристик в последующий период.

5.3.4.3 Испытание при низкой скорости

Примечание - Цель испытания при прилагаемой низкой скорости нагружения - оценить сопротивление устройства с временным соединением осевой силе при моделируемых перемещениях, обусловленных температурой.


График нагружения должен быть следующим: один (1) полный цикл с возвращением в исходную точку для приложенного осевого перемещения 0 - - 0 - (- ) - 0 при постоянной скорости 0,1 мм/с.

Критерий приемки должен быть следующим:

- на всем протяжении цикла перемещения устройство с временным соединением должно создавать силу реакции не более 10% его расчетной нагрузки или меньшее значение, в зависимости от требований инженера - проектировщика строительных конструкций.

Как график нагружения (осевое перемещение по времени), так и кривую "сила-перемещение" следует постоянно записывать и отображать визуально.

Альтернативное испытание должно проходить следующим образом. Один (1) полный цикл с возвращением в исходную точку для постоянной силы, равной 10% расчетной силы, от 0 до минимума , затем до минимума и обратно до 0.

Критерий приемки должен быть следующим:

- средняя записанная постоянная скорость (2()/, где - длительность цикла) должна быть выше 0,01 мм/с.

Значение устанавливается инженером - проектировщиком строительных конструкций, но не должно быть менее 10 мм.

Как график нагружения (осевая сила по времени), так и кривую перемещения по времени следует постоянно записывать и отображать визуально.

5.3.4.4 Испытание износа уплотнения

Примечание - Цель настоящего испытания состоит в том, чтобы гарантировать, что уплотнение выдержит перемещения, обусловленные температурой, на протяжении предполагаемого расчетного срока эксплуатации без утечки жидкости.


Устройство с временным соединением должно пройти циклическое испытание в течение 10000 циклов нагрузки с амплитудой, равной ожидаемому максимальному тепловому перемещению.

Так как большинство УВС характеризуются высокой реакционной способностью даже при низкой скорости, основную систему отверстий можно обходить в целях снижения реакции устройства с временным соединением и уменьшения роста давления. Таким образом, испытание может быть проведено за более короткое время. В альтернативном случае на выбор производителя и всегда, когда внутреннее рабочее давление УВС ниже 2 МПа, жидкость полностью или частично сливают до проведения испытания и вновь заливают в устройство с временным соединением по окончании испытания.

После испытания устройство с временным соединением должно пройти испытание в соответствии с 5.3.4.5 и 5.3.4.6 для проверки правильности функционирования уплотнительной системы.

5.3.4.5 Испытание на ударную нагрузку

Примечание 1 - Цель настоящего испытания состоит в том, чтобы проверить поведение устройства с временным соединением с точки зрения скорости активации и перемещения, когда это устройство подвергают проектной нагрузке, прилагаемой в форме удара.


График нагружения должен быть задан следующим образом: прикладывают проектную нагрузку за менее чем 0,5 с, удерживают ее в течение 5 с, изменяют направление нагрузки на противоположное за менее чем 1 с и, наконец, сохраняют нагрузку постоянной еще в течение 5 с.

Примечание 2 - Инженер - проектировщик строительных конструкций может повысить время действия постоянной нагрузки.


Критерий приемки должен быть следующим:

- перемещение после первых 0,5 с не должно превышать расчетного значения при расчетной силе , в то время как при изменении силы от + до - величина суммарной деформации не должна превышать двойного расчетного значения;

- скорость, измеряемая во время приложения постоянной нагрузки, не должна превышать скорости активации.

5.3.4.6 Испытание на перегрузку

Примечание - Целью настоящего испытания является проверка способности устройства с временным соединением к перегрузке или активации системы защиты от перегрузки.


График нагружения должен быть задан следующим образом: приложить нагрузку равную 1,5-кратной расчетной нагрузке за менее чем 0,5 с, удерживать ее в неизменном состоянии в течение 5 с, изменить направление нагрузки на противоположное за менее чем 1 с, и наконец, сохранять нагрузку постоянной еще 5 с.

Если устройство оборудовано системой защиты от перегрузки с установленной силой ниже, чем 1,5-кратная расчетная нагрузка, испытание допускается проводить для проверки активации системы защиты от перегрузки.

Критерий приемки должен быть следующий:

- устройство не должно демонстрировать какого-либо повреждения системы и не должно демонстрировать утечек жидкости.

5.3.4.7 Испытание при циклических нагрузках

Примечание - Целью испытания является оценка поведения устройства с временным соединением, когда оно подвергается расчетной нагрузке, применяемой циклически на период времени, равный длительности ожидаемого землетрясения.


График нагружения должен быть задан следующим образом: прикладывают серию циклов синусоидальной силы, вызывающей перемещения, например , где ход поршня , частота , Гц, и длительность испытания выбираются инженером - проектировщиком строительных конструкций. Длительность испытания должна равняться длительности для сильной фазы ожидаемого землетрясения, но в любом случае должна быть не менее 15 с.

Критерий приемки должен быть следующим:

- перемещение УВС при расчетной нагрузке не должно превышать расчетного значения;

- устройство не должно демонстрировать каких-либо повреждений системы и не должно демонстрировать утечек жидкости.

5.3.5 Испытания в рамках заводского производственного контроля

В целях проверки качества одна единица товара из партии должна быть подвергнута следующим испытаниям:

- давлением;

- испытанию при низкой скорости;

- испытанию на ударную нагрузку.

Партия изделий определяется как совокупность не более 20 единиц, обладающих одинаковыми проектными конструктивными характеристиками, за исключением хода поршня. Единицей продукции, подлежащей испытанию в пределах производственной партии, должно быть устройство, имеющее наиболее длинный ход.

Испытание давлением должно проводиться на 100% единиц продукции.

Все испытания должны проводиться при температуре окружающей среды (23±3)°С.

В таблице 2 приведен краткий обзор необходимых испытаний в рамках первичных испытаний и испытаний в рамках заводского производственного контроля (ЗПК).


Таблица 2 - Начальные первичные испытания и испытания для заводского производственного контроля

Испытание давлением

Испытание при низкой скорости

Испытание на износ уплотнения

Испытание на ударную нагрузку

Испытание на перегрузку

Испытание при циклических нагрузках

Первичные испытания

x*

x

x*

x

x*

x

Испытания в рамках ЗПК

x*

x*

x*

* Испытание всегда проводится при температуре окружающей среды.

     

     6 Устройства, зависящие от перемещения

     6.1 Общие положения

В настоящем разделе рассматриваются требования к проектированию и производству линейных и нелинейных антисейсмических устройств, которые не несут вертикальных нагрузок, поведение которых в основном зависит от перемещения, а не от скорости, для использования в сооружениях, возведенных в сейсмоопасных областях в соответствии с ЕН 1998.

Примечание 1 - Линейные устройства характеризуются линейным или квазилинейным поведением и используются для изменения динамических характеристик конструктивной системы сооружения в благоприятную сторону. Нелинейность и/или диссипация энергии должны быть совместимы с линейным моделированием для расчетного анализа конструктивных систем, включая эти устройства.

Примечание 2 - Нелинейные устройства характеризуются сильно нелинейным поведением и используются для изменения динамических характеристик конструктивной системы сооружения в благоприятную сторону, вводя существенную нелинейность и/или диссипацию энергии, которые должны надлежащим образом учитываться в нелинейном моделировании для расчетного анализа конструктивных систем, включая эти устройства.

     6.2 Требования к рабочим характеристикам

Устройства, зависящие от перемещения, с учетом частного коэффициента надежности для максимального значения силы или перемещения устройства, а также несейсмических воздействий, которые могут повлиять на начальную конфигурацию устройства, должны быть в состоянии выдерживать перемещение .

Характеристика "сила - перемещение" устройства измеряется до перемещения или силы , в зависимости от того, что достигается раньше.

Кривая "сила - перемещение" устройства в фазе нагрузки не должна показывать тенденцию к снижению при увеличении перемещения до или силы до .

Значение должно быть не менее 1,1.

Всякий раз, когда устройство, зависящее от перемещения, используется в качестве компонента системы сейсмической изоляции зданий, мостов или других сооружений, значения и должны быть установлены в соответствии со способностью к горизонтальному смещению изоляторов (см. раздел 8).

Поведение устройства, зависящего от перемещения, определяется эффективной жесткостью и эквивалентным демпфированием , а также жесткостью в первой ветви цикла нагрузки и жесткостью во второй ветви цикла нагрузки в случае НЛУ.

Примечание 1 - Для того чтобы использовать теоретический билинейный цикл для моделирования поведения устройства при нелинейном моделировании, кривая снятия нагрузки теоретического цикла должна быть максимально приближенной к реальному поведению устройства. С этой целью значение теоретического цикла не должно отличаться от значения третьего цикла нагрузки первичного испытания более чем на ±10%.


Устройство, зависящее от перемещения, должно соответствовать требованиям для несейсмических условий, как определено инженером - проектировщиком строительных конструкций, согласно соответствующим стандартам.

ЛУ должно иметь эквивалентное демпфирование гистерезисной диссипации меньше, чем 15%, и соотношение меньше, чем 0,2.

Примечание 2 - Гистерезисные свойства линейного устройства, такие как эквивалентное демпфирование гистерезисной диссипации энергии и соответствующие значения жесткости и , могут быть оценены путем циклических испытаний при очень низкой частоте, например <0,001 Гц.


Экспериментальные значения поведенческих параметров могут отличаться от расчетных значений вследствие процесса производства или условий эксплуатации устройств. Эти отклонения должны быть исследованы экспериментально, чтобы установить верхний и нижний пределы значений, которые будут учитываться при проектном расчете.

Примечание 3 - Учитываемые параметры жесткости и диссипации энергии в полной мере описывают теоретическое поведение устройства, поэтому предельные значения отклонений параметров жесткости косвенно применяются также для других взаимосвязанных параметров, например силы и перемещения.


Максимальное различие экспериментальных значений поведенческих параметров, полученных в ходе первичных испытаний, в отношении расчетных значений или значений в нормальных условиях эксплуатации, должно быть в пределах допусков, указанных в таблицах 3 и 4 для линейных устройств и нелинейных устройств соответственно. Эти предельные значения относятся к изменениям в поставляемой партии изделий (статистическое рассеяние), а также к отклонениям, обусловленным старением, температурой и скоростью перемещения.

Отклонения должны оцениваться с учетом третьего цикла первичного испытания.

Максимальные отклонения, связанные со статистическим рассеянием в предназначенных к поставке изделиях, должны быть определены по отношению к расчетному значению.

Максимальные отклонения, связанные со старением, температурой и скоростью деформации, должны быть определены по отношению к значению в нормальных условиях эксплуатации, которое относится к новому устройству, испытываемому при (23±5)°С.

Различия в зависимости от температуры должны быть определены относительно верхнего и нижнего значений расчетной температуры.

Отклонения в зависимости от скорости деформации должны быть определены относительно изменения частоты ±50%.

Примечание 4 - Для устройств, основные элементы которых выполнены из стали, благодаря обусловленной свойствами материала существенной нечувствительности к скорости деформации в обычном диапазоне сейсмических воздействий, такие различия могут быть приняты равными нулю.


Общее отклонение, которое следует учитывать при оценке верхнего и нижнего расчетных значений, как установлено в ЕН 1998, является линейной комбинацией отдельных отклонений, где комбинационные коэффициенты должны учитывать вероятность одновременного появления таких отклонений.

Примечание 5 - Если нельзя провести более точное исследование, можно принять коэффициент, равный 0,7, для всех компонентов отклонения.


Чтобы обеспечить стабильное поведение при циклических нагрузках, отклонения в ряде циклов нагрузки, относящихся к тому же смещению, должны быть ограничены следующим образом:

0,10 для линейных устройств;                                (7)


0,10 для нелинейных устройств;                                   (8)


0,10 для ЛУ и НЛУ.                                                 (9)


Здесь индекс 3 относится к величинам на третьем цикле нагрузки и индекс i относится к величинам на i-м цикле нагрузки испытания, за исключением первого цикла (i2).


Таблица 3 - Предельные значения для отклонений линейных устройств

(1)
Поставка

(2)
Старение

(3)
Температура

(4)
Скорость деформации


±15%

±20%

±40%

±10%


±15%

±15%

±15%

±10%


Соотношение между верхними и нижними характеристическими значениями, связанными с любыми свойствами материала, относящимися к рабочим характеристикам, не должно превышать 1,4 для металлических компонентов и 1,8 для неметаллических компонентов.


Таблица 4 - Предельные значения для отклонений нелинейных устройств

(1)
Поставка

(2)
Старение

(3)
Температура

(4)
Скорость деформации


±15%

±20%

±20%

±10%


±15%

±20%

±40%

±10%


±10%

±15%

±15%

±10%


Если расчетное соотношение увеличения жесткости не превышает 0,05, пределы допуска по , приведенные в таблице 2, больше не действительны и должны быть заменены следующими пределами:

для (1), (2), (3), (4).                              (10)


Рабочие характеристики устройства в условиях проектного землетрясения определяются инженером - проектировщиком строительных конструкций путем указания , и , наряду с , для нелинейных устройств или эквивалентных параметров, определяющих кривую "сила - перемещение", а также ожидаемое число циклов при проектном землетрясении, скорость перемещения, диапазон расчетных температур, условия окружающей среды для старения.

Расчетные значения параметров, характеризующих кривую "сила - перемещение" нелинейного устройства, устанавливаются в соответствии с результатами нелинейного расчета по всей конструктивной системе, включая устройства, при сейсмических воздействиях.

Расчет должен учитывать нелинейное поведение нелинейного устройства, которое является частью всей конструктивной системы. Должны быть выполнены следующие условия:

- значение перемещения не должны быть меньше перемещения, возникающего под действием расчетного сейсмического воздействия в предельном состоянии по несущей способности;

- величина перемещения (т.е. остаточное перемещение при нулевой силе в конце землетрясения), возникающего под действием расчетного сейсмического воздействия в предельном состоянии по несущей способности, не должна превышать значения *, где * - параметр, устанавливаемый на национальном уровне (рекомендуемое значение составляет 5% , но не менее 10 мм).

     6.3 Материалы

6.3.1 Общие положения


Материалы в устройстве могут использоваться в частях устройства, выполняющих различные функции. Можно выделить две главные функции: "основная" функция, характеризующая циклическое поведение устройства в случае землетрясения, и "несущая" функция.

Основные материалы должны удовлетворять требованиям, указанным в следующих пунктах.

Материалы несущих элементов должны удовлетворять соответствующему стандарту, если таковые имеются, или другому действующему стандарту.

6.3.2 Эластомеры


Требования к первичным испытаниям эластомера для конкретного устройства устанавливаются производителем, чтобы убедиться в том, что материал пригоден для выполнения требований, установленных к рабочим характеристикам устройства. Должно быть установлено требование к прочности сцепления с соответствующим материалом основания, если эластомер связан с элементом для крепления или армирования.

Примечание 1 - Требования 8.2.2.1 могут быть использованы в качестве руководства.

Требования испытаний эластомера в рамках заводского производственного контроля устанавливаются производителем для обеспечения постоянных характеристик материала.

Примечание 2 - Для эластомера со слабым демпфированием на основе полихлоропрена или природного каучука требования должны, как минимум, удовлетворять требованиям, указанным в таблице 8 раздела 8; для эластомеров с высоким демпфированием требования должны удовлетворять, как минимум, требованиям, приведенным в таблице 9 раздела 8.

6.3.3 Сталь


Сталь, используемая в устройствах, должна удовлетворять требованиям, приведенным в ЕН 10025, ЕН 10083 и ЕН 10088.

6.3.4 Другие материалы (специальная сталь, нержавеющая сталь, сплавы с памятью формы, вязкоупругие полимерные материалы)

Другие материалы должны соответствовать действующим стандартам. Дополнительные испытания должны устанавливаться в соответствии с требуемым поведением материала в устройстве.

     6.4 Проведение испытаний

6.4.1 Общие положения


Соответствие фактических механических характеристик сейсмических устройств в пределах установленных допусков требованиям к рабочим характеристикам должно быть подтверждено результатами конкретных испытаний.

Испытания должны проводиться приложением циклической деформации в соответствии с графиком и методами, указанными ниже. В ходе испытаний значения силы и перемещения должны постоянно регистрироваться, таким образом, характеризуя весь ход последовательных циклов.

Испытания должны проводиться на полностью смонтированных устройствах. Однако если какое-либо важное взаимодействие между функциями различных элементов не известно, можно провести отдельные испытания на отдельных основных элементах. В таком случае фактическое поведение этого устройства должно быть подтверждено с помощью вычислений и данных по связи и взаимодействиям между различными элементами.

Механические испытания включают в себя:

- первичные испытания материалов;

- испытания материалов в рамках заводского производственного контроля;

- первичные испытания устройств;

- испытания устройств в рамках заводского производственного контроля.

6.4.2 Первичные испытания материалов

6.4.2.1 Общие положения

Для подтверждения соответствия установленным требованиям, указанным в 6.3, должны быть выполнены первичные испытания. Если метод испытания в действующем стандарте не приведен, метод устанавливается производителем для обеспечения того, что материал подходит для достижения требований к рабочим характеристикам устройства.

Для материала, выполняющего только несущую функцию, методы испытания должны соответствовать стандарту (при его наличии) действующему для этого материала, в противном случае методы должны быть установлены производителем.

Для материалов, которые являются частью механизма устройства, вид и метод испытания должны соответствовать действующим стандартам (при их наличии), в противном случае методы устанавливаются в индивидуальном порядке производителем, если ниже не указано иное, при этом для устройств необходимо рассмотреть следующие аспекты:

- соотнесение поведения измеряемого материала и его поведения в устройстве;

- оценка изменения поведения материала по отношению к изменениям условий окружающей среды, температуре материала, старению, скорости деформации;

- оценка взаимосвязи между поведением материала и рабочими характеристиками устройства.

Потребности должны быть обоснованы в документе, за который производитель несет полную ответственность, в котором должна быть четко показана связь между поведением материала и поведением устройства.

6.4.2.2 Эластомер

Для подтверждения соответствия требованиям, установленным в 6.3.2, должны быть выполнены испытания эластомера. Испытания для установления соответствия с требованиями 8.2.2.1 должны проводиться в соответствии с методами, упомянутыми в 8.2.4.2. Другие методы испытаний и методики должны соответствовать международным (ИСО) или европейским (ЕН) стандартам (при их наличии), кроме того:

- образцы могут быть изготовлены (вулканизированы) из эластомерной смеси, твердеющей, насколько это возможно, при тех же условиях, что и эластомер в устройстве, или вырезаны непосредственно из устройства;

- испытания динамического сдвига должны соответствовать 8.2.4.2.5.2.

6.4.2.3 Сталь

Необходимо свидетельство на основе действующих стандартов. Другие испытания могут быть установлены в зависимости от соответствующей функции материала в устройстве.

6.4.2.4 Сплавы с памятью формы

Сплавы с памятью формы должны быть испытаны в мартенситном (невысокоэластичность) или в аустенитном (высокоэластичность) состоянии в соответствии с их использованием в устройстве.

Необходимо провести следующие испытания:

a) Измерения с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии: определение трансформационных характеристик сплавов, в частности температур перехода, особенно тех, которые касаются преобразований фазного мартенсита - аустенита и наоборот.

b) Квазистатические испытания на разрыв при растяжении со скоростью деформации, меньшей или равной 0,002 с, (23±5)°С и при предельных значениях диапазона рабочих температур.

c) Испытания на растяжение при нагрузке или снятии нагрузки на высокоэластичной проволоке: определение поведения образца и его разрушающей нагрузки при различных скоростях деформации (0,05 с; 0,2 с; 0,8 с) и температурах (см. выше). Амплитуды цикла деформации должны составлять 3%; 6%; 9%; 12%, до отказа. По десять циклов должны повторяться для каждой амплитуды, каждой скорости деформации и каждой температуры, на отдельных образцах из того же материала.

d) Циклические испытания компонентов из сплавов с памятью формы, подвергающие их напряжению в условиях, которым они подвергаются в устройствах во время ответной реакции конструкции на проектное землетрясение (например, при нагрузке на растяжение или при снятии нагрузки для высокоэластичной проволоки, при изгибе или кручении для стержней и т.д.), т.е. минимум с тем же уровнем максимальной деформации и средней частотой. Минимум десять циклов должны быть выдержаны компонентом без разрушения.

6.4.2.5 Другие материалы

Необходимо свидетельство на основе действующих стандартов. Другие испытания могут быть определены в зависимости от соответствующей функции материала в устройстве.

6.4.3 Испытания материалов в рамках заводского производственного контроля

6.4.3.1 Общие положения

Должна быть оценена однородность каждой производственной партии. Испытания материалов в рамках заводского производственного контроля должны быть выполнены для установления соответствия требованиям, установленным в 6.3.

Если метод испытания в действующем стандарте не приводится, число образцов должно быть не менее двух на каждую партию продукции.

Примечание - Эта рекомендация предназначена для обеспечения возможности использования недавно сконструированных устройств, в том числе из новых материалов, для которых квалифицированные процедуры для испытания необходимого поведения еще не стандартизованы.

6.4.3.2 Эластомер

Испытания в рамках заводского производственного контроля должны быть выполнены для подтверждения соответствия эластомера требованиям, установленным в 6.3.2.

Испытания для подтверждения соответствия требованиям 8.2.2.1 должны осуществляться в соответствии с методами, установленными в 8.2.4.2.

Испытания для подтверждения соответствия с другими требованиями должны соответствовать международным или европейским стандартам (при их наличии) кроме того:

- образцы могут быть изготовлены (вулканизированы) из эластомерной смеси, твердеющей, насколько это возможно, при тех же условиях, что и эластомер в устройстве, или вырезаны непосредственно из устройства;

- испытания динамического сдвига должны соответствовать 8.2.4.2.5.2.

6.4.3.3 Сталь

Необходимо свидетельство на основе действующих стандартов. Другие испытания могут быть определены в зависимости от соответствующей функции материала в устройстве.

6.4.3.4 Сплавы с памятью формы

Сплавы с памятью формы должны быть испытаны в мартенситном (невысокоэластичность) или в аустенитном (высокоэластичность) состоянии в соответствии с их использованием в устройстве.

Необходимо провести следующие испытания:

a) Измерения с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии: определение трансформационных характеристик сплавов, в частности температур перехода, особенно тех, которые касаются преобразований фазовых мартенсита - аустенита, и наоборот.

b) Квазистатические испытания на разрыв при растяжении со скоростью деформации, меньшей или равной 0,002 с, при (23±5)°С.

c) Испытания на растяжение при нагрузке или снятии нагрузки на высокоэластичной проволоке при скорости деформации 0,02 с и температуре (23±5)°С. Амплитуды цикла деформации должны составлять 3%, 6%, 9%, 12%, до отказа. Должны повторяться по десять циклов для каждой амплитуды.

6.4.3.5 Другие материалы

Необходимо свидетельство на основе действующих стандартов. Другие испытания могут быть установлены в зависимости от соответствующей функции материала в устройстве.

6.4.4 Первичные испытания устройств


Первичные испытания устройств должны проводиться всегда, когда разработаны новые устройства с внутренней или внешней геометрией, материалами или видом креплений, отличающимися от тех, для которых уже была проведена оценка.

Если геометрические линейные различия меньше 20%, а результаты можно соответствующим образом экстраполировать на новые устройства, новые первичные испытания выполнять не нужно.

Минимум одно прототипное устройство должно быть испытано. Устройства, используемые для испытаний опытного образца, не должны устанавливаться в конструкции, если механические характеристики устройства пострадали от испытаний или полностью не восстановлены, например, заменой основных элементов.

Устройства должны быть испытаны вместе с системой крепления.

Методики проведения испытаний должны воспроизводить рабочие условия и крепления устройства.

В общем случае первичные испытания должны проводиться на образцах, выполненных в масштабе 1:1.

Если мощность устройства превышает возможный диапазон рабочих характеристик действующего испытательного оборудования, испытания могут быть проведены на образцах уменьшенного масштаба (геометрический коэффициент масштабирования не меньше 0,5) при условии, что выполнены соответствующие механические условия подобия. Производитель должен представить документ, в котором распространение результатов на полномасштабные устройства подтверждено расчетами и по возможности испытаниями, проведенными на полномасштабных основных элементах. Образцы должны быть нагружены таким образом, чтобы возникали те же напряжения и деформации, которые возникают при ответной реакции устройства на проектное землетрясение.

Примечание 1 - Если никаких важных взаимодействий между функциями различных элементов не происходит, можно провести отдельные испытания на отдельных полномасштабных основных элементах. В таком случае фактическое поведение этого устройства должно быть проверено с помощью расчетов по связи и взаимодействиям между различными элементами.


В целом, динамические испытания должны проводиться для воспроизведения фактических рабочих условий устройства. Если можно показать, что скорость имеет незначительное влияние, допускается провести квазипостоянные испытания. Если инженером - проектировщиком строительных конструкций не предусмотрена другая программа, связанная с некоторыми особыми рабочими условиями, испытания должны включать в себя шаги, перечисленные ниже.

a) Расчет цикла "сила - перемещение". Должны быть проведены испытания, циклы которых характеризуются увеличением амплитуды на 25%, 50%, 100% максимального перемещения, которое должно быть минимум равным ±. Проводят по пять циклов для каждой промежуточной амплитуды и минимум десять циклов для максимальной амплитуды. Если используются масштабные образцы, испытательные перемещения и циклическая частота нагружения должны быть соответствующим образом изменены. Устройство не должно отказать и должно сохранять свои характеристики неизменными в течение испытания. Если основной период колебаний конструктивной системы, в которой будет использоваться устройство, значительно меньше 2 с, соответствующее увеличение числа циклов испытаний при ± устанавливается инженером - проектировщиком строительных конструкций. В случае линейных устройств, для которых следует оценить гистерезисный компонент диссипации энергии, предыдущая последовательность испытаний должна проводиться также с частотой нагружения не более 0,001 Гц, минимум по три цикла для каждой амплитуды.

Примечание 2 - Одним из важных параметров, который инженер - проектировщик строительных конструкций должен тщательно учитывать в обязательном порядке, является число циклов, которые будут прилагаться к образцам, так как это связано с продолжительностью землетрясения и собственной частотой колебаний сооружений в целом. Число в десять циклов связано с использованием устройств в системах сейсмоизоляции, дающих основные периоды колебаний порядка 2 с.

b) Испытание при линейном нарастании прилагаемой нагрузки для статической оценки при отказе. Деформации прилагают при низкой скорости. Должно быть приложено перемещение не менее , умноженное на и , или сила не менее , умноженная на и , в зависимости от того, какая величина будет достигнута раньше. Если используются масштабированные образцы, испытательные перемещения должны быть соответствующим образом изменены. Сила в устройстве не должна снижаться при одновременном увеличении перемещения.

Эффекты старения, температуры и частоты нагружения должны быть оценены или на образце, который использовался для первичных испытаний, посредством повторения шага а) в различных условиях, определенных инженером - проектировщиком строительных конструкций, или на основном механизме, основных элементах или основных материалах. В последнем случае воздействие на общее поведение устройства должно быть оценено количественно. Основные компоненты образца должны быть заменены, если испытание вызывает необратимые изменения в компоненте. Если основной механизм изготовлен на основе стали или свинца, и предусматривается надлежащая защита основных элементов от воздействий окружающей среды, эффектами старения допускается пренебречь.

6.4.5 Испытания устройств в рамках заводского производственного контроля

Испытания в рамках заводского производственного контроля должны всегда осуществляться на устройствах до их установки. Должны быть обеспечены возможность идентификации каждого устройства и отнесение устройства к той производственной партии, к которой оно принадлежит.

Испытание по шагу а) 6.4.4 осуществляется минимум на 2% поставляемого числа изделий, с минимальным числом устройств. Испытанные устройства могут быть установлены в сооружение, если показано, что усталостная прочность их основных элементов на один порядок больше, чем число циклов, пройденных во время испытания. В любом другом случае они не должны устанавливаться в сооружение, если их механические характеристики полностью не восстановлены, например, заменой нелинейных механизмов или основных элементов.

     7 Устройства, зависящие от скорости

     7.1 Функциональные требования

Примечание - В настоящем разделе рассмотрены два типа вязкостных демпферов: жидкостно-вязкостный демпфер и жидкостно-пружинный демпфер. Общий термин "вязкостный демпфер" относится к обоим типам.


В пределах допусков, устанавливаемых инженером - проектировщиком строительных конструкций, вязкостный демпфер обеспечивает силу реакции на растяжение или сжатие, что соответствует основному закону, заявленному производителем по диапазону скорости, который включает в себя минимум две октавы вниз по сравнению с максимальным расчетным уровнем.

Вязкостный демпфер должен быть способен работать на уровнях энергии, указанных инженером - проектировщиком строительных конструкций, без снижения рабочих характеристик или ухудшения пригодности.

Сила реакции жидкостного вязкостного демпфера должна зависеть от скорости и не должна изменяться с положением хода демпфера. Инженер - проектировщик строительных конструкций устанавливает приемлемое изменение силы реакции в связи с изменениями окружающей среды или внутренней температуры, или в связи с такими причинами, как старение, износ и т.д.

Сила реакции жидкостного пружинного демпфера будет зависеть от скорости и значения хода. Инженер - проектировщик строительных конструкций устанавливает приемлемый диапазон колебаний демпфирующей силы в связи с изменениями окружающей среды или внутренней температуры, или в связи с такими причинами, как старение, износ и т.д.

Расчетный ход демпфера должен учитывать долговременные эффекты, термически индуцированные и сейсмические перемещения, а также любую длину отладки, требуемую инженером - проектировщиком строительных конструкций. Ход в любом случае должен быть не менее ±50 мм для мостов или ±25 мм для зданий.

Демпфер должен быть оборудован самосмазывающимися шаровыми шарнирами на каждом конце, чтобы передавать нагрузки вдоль главной оси и избежать эффектов нежелательного изгиба, которые могут вызвать вредные последствия для системы уплотнения.

Предельный угол поворота сечения шаровых шарниров определяется инженером - проектировщиком строительных конструкций с учетом эффектов временной нагрузки, сейсмических перемещений, перемещений при монтаже и т.д. Вращение в любом случае должно быть не менее ±2°.

Плиты с хомутами или другие компоненты не должны создавать геометрические препятствия расчетному вращению.

     7.2 Свойства материалов

7.2.1 Общие положения


Материалы должны выбираться для ожидаемого рабочего диапазона температур, учитывая как температуру окружающей среды, так и любые изменения, вызванные работой устройства.

7.2.2 Материалы


Вязкостные демпферы должны быть изготовлены из черных металлов в соответствии с одним из следующих стандартов:

ЕН 10025, ЕН 10083, ЕН 10088, ИСО 3755 или ИСО 1083.

Демпферы могут быть выполнены из цветных металлов, но должны быть подвергнуты процедуре получения допуска.

7.2.3 Нагруженные поверхности


Вся нагруженная поверхность штока поршня должна быть изготовлена либо из нержавеющей стали, либо с никелированным и/или с твердым хромовым покрытием, нанесенным в зависимости от пригодности для обеспечения защиты от коррозии и/или обеспечения износостойкости.

Процесс твердого (электролитического) хромирования должен соответствовать требованиям ЕН ИСО 6158.

Процесс никелирования должен соответствовать требованиям ЕН ИСО 4526.

Нержавеющая сталь должна соответствовать ЕН 10088.

Минимальная общая толщина твердого покрытия должна составлять 70 мкм, за исключением случаев, когда основа материала состоит из нержавеющей стали, в этом случае минимальная толщина покрытия может быть снижена до 40 мкм.

Покрытие не должно иметь трещин и пор.

Поверхность основного материала не должна иметь поверхностной пористости, усадочных трещин и включений.

Окончательная шероховатость поверхности в соответствии с ЕН ИСО 4287 для поверхности с покрытием не должна превышать 3 мкм.

Примечание - Основной металл и покрытие могут подвергаться полировке в целях достижения определенной шероховатости.

7.2.4 Вязкая жидкость

Рабочая вязкая жидкость должна быть нетоксичной, не воспламеняющейся и химически инертной. Если используется жидкость, отличающаяся от жидкости на основе силикона, вышеупомянутые характеристики должны быть подтверждены.

Если другое не указано инженером - проектировщиком строительных конструкций, жидкости на основе углеводородов использовать не допускается.

     7.3 Проектные требования

7.3.1 Общие положения

Вязкостные демпферы должны быть спроектированы таким образом, чтобы воздействие рабочих нагрузок не приводило к явлению текучести, а воздействие нагрузок, соответствующих предельному состоянию по несущей способности, не приводило к отказу.

Вязкостные демпферы в целом должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдержать максимальное внутреннее давление, возникающее в результате самого неблагоприятного сочетания расчетных воздействий.

Вязкостный демпфер должен быть спроектирован таким образом, чтобы противостоять боковому ускорению в соответствии с 5.3.3.

Устройство должно быть спроектировано таким образом, чтобы выдержать ускорение (прилагаемое к его собственной массе), действующее перпендикулярно направлению движения, равное максимальному ускорению, прогнозируемому в месте его установки при сейсмическом анализе. В случае отсутствия данных об ускорении устройство должно быть спроектировано таким образом, чтобы выдерживать нагрузку, перпендикулярную направлению движения, минимальное значение которой равно двойному значению его собственного веса в сочетании с максимальной осевой нагрузкой.

Вязкостный демпфер должен включать в себя средства, предусматривающие тепловое расширение вязкой жидкости для предотвращения чрезмерного накопления внутреннего избыточного давления.

Вязкостный демпфер должен быть спроектирован и изготовлен таким образом, чтобы в течение предполагаемого срока службы устройство не требовало технического обслуживания в ожидаемых условиях эксплуатации.

Максимальное отклонение между экспериментальными значениями характеристических параметров, полученных в ходе первичных испытаний, а также расчетными значениями или значениями для нормальных условий работы должны быть в пределах допустимых отклонений, указанных в таблице 5. Эти предельные значения относятся к изменениям в поставляемой партии изделий (статистическое рассеяние), а также к отклонениям, обусловленным температурой, и т.д.

Общее отклонение, которое следует учитывать при оценке верхнего и нижнего расчетных значений, как установлено в ЕН 1998, является линейной комбинацией отдельных отклонений, где комбинационные коэффициенты должны учитывать вероятность одновременного появления таких отклонений.

Примечание - Если невозможна более точная оценка допускается принять коэффициент, равный 0,7, для всех компонентов отклонения. Соотношение между верхними и нижними характеристическими значениями, связанными с любыми свойствами материала, не должно превышать 1,4.


Таблица 5 - Предельные значения отклонений для устройств, зависящих от скорости

(1)
Поставка

(2)
Температура*

Жидкостно-
вязкостный демпфер

Жидкостно-
пружинный демпфер

Жидкостно-
вязкостный демпфер

Жидкостно-
пружинный демпфер

F

±15%

±15%

±5%

±15%


N/A

±15%

N/A

±15%

Диссипация энергии за цикл

-15%

-15%

-5%

-5%

* Диапазон температуры от -25°С до +50°С.

N/A - Неприменимо.

Примечание 2 - Старение несущественно для этого типа устройства, так как жидкость не находится в контакте с воздухом.



7.3.2 Увеличение скорости

Расчетная сила должна быть усилена коэффициентом надежности :

,                                                         (11)


где - расчетный допуск на реакцию, определенный производителем;

- показатель степени основного закона, обеспечиваемого производителем.

7.3.3 Продольный изгиб

Шток поршня демпфера должен быть спроектирован так, чтобы избежать неустойчивости при продольном изгибе с расчетной нагрузкой с учетом соответствующего повышающего коэффициента (см. 7.3.2) в его полностью выдвинутом положении и с учетом 10% коэффициента трения для шаровых шарниров (если не доступны экспериментальные данные).

     7.4 Проведение испытаний

7.4.1 Общие положения


Примечание 1 - Программа испытаний включает в себя огромные вводы энергии в демпфер. Поэтому при выполнении программы испытаний требуется наблюдение, чтобы убедиться в том, что в любых испытаниях, выполненных в быстрой последовательности, демпфер не будет чрезмерно перегреваться. Для этого температуру демпфера в критических местах (указываются производителем) необходимо контролировать и фиксировать, также желательно разделить программу испытаний на группы испытаний. После выполнения одной группы испытаний демпферу дают остыть до определенной температуры перед выполнением следующей группы испытаний.

Примечание 2 - Испытания, перечисленные в настоящем разделе, необязательно выполнять в порядке их перечисления.


Испытания должны быть объединены в группы с учетом условия, что общий ввод энергии в демпфер в каждой контрольной группе не превысит в два раза энергию, рассеиваемую демпфером во время проектного землетрясения.

Примечание 3 - Испытание не следует продолжать, если температура демпфера превышает уровень, указанный производителем.

7.4.2 Первичные испытания

7.4.2.1 Общие положения

Первичные испытания должны проводиться каждый раз, когда допустимая нагрузка нового продукта отличается более чем на ±20% от этой же характеристики ранее испытанного устройства и/или расчетная скорость больше. Для допустимости использования результатов предыдущих испытаний конструкция и материалы должны быть такими же, как раньше.

Температуру испытательного образца следует контролировать в двух местах на корпусе демпфера, указанных производителем как критические. Запись начинается за 5 мин до начала испытания и продолжается в течение 15 мин после испытания.

7.4.2.2 Испытание давлением для жидкостно-вязкостных и жидкостно-пружинных демпферов

Если возможно, к каждому жидкостно-вязкостному демпферу или жидкостно-пружинному демпферу должно подаваться внутреннее давление, которое эквивалентно 125% от максимальной нагрузки демпфера. Это давление должно поддерживаться в течение 120 с.

Требование к результату испытания состоит в том, чтобы не наблюдалось никаких признаков утечки или признаков физического разрушения или снижения рабочих характеристик.

7.4.2.3 Испытание при низкой скорости для жидкостно-вязкостных демпферов

Примечание 1 - Цель испытания при низкой скорости заключается в оценке осевой силы сопротивления демпфера при смоделированных перемещениях, обусловленных изменением температуры.


График нагружения должен быть следующий: один полный цикл с возвращением в исходную точку для осевого перемещения, от 0 до , до - и обратно до 0, при постоянной скорости 0,1 мм/с. Значение устанавливается инженером - проектировщиком строительных конструкций, но не должно быть меньше 10 мм.

Примечание 2 - Значение предназначено для соответствия типичному максимальному смещению за счет воздействия температуры.


Требование к результату испытания состоит в том, что на протяжении всего цикла перемещения демпфер должен развивать силу реакции менее 10% его расчетной силы или более низкое значение, если это предусмотрено инженером - проектировщиком строительных конструкций. Как график нагружения (осевое перемещение по времени), так и кривую "сила - перемещение" следует постоянно записывать и отображать визуально.

Альтернативное испытание должно проходить следующим образом один полный цикл с возвращением в исходную точку для постоянной силы, равной 10% ее проектной силы, от 0 до минимум , затем до минимума - и обратно до 0.

Средняя записанная постоянная скорость , где - длительность цикла) должна быть выше 0,01 мм/с. Значение устанавливается инженером - проектировщиком строительных конструкций, но не менее 10 мм. Как график нагружения (осевая сила по времени), так и кривую перемещения по времени следует постоянно записывать и отображать визуально.

Испытание должно проводиться при температуре (23±5)°С или при более низкой температуре, если это предусмотрено инженером - проектировщиком строительных конструкций.

7.4.2.4 Испытание при низкой скорости для жидкостно-пружинного демпфера

Примечание 1 - Цель испытания при низкой скорости заключается в оценке сопротивления осевой силы демпфера при смоделированных тепловых движениях или квазистатических нагрузках.


График нагружения должен быть следующий: один полный цикл с возвращением в исходную точку для осевого перемещения, от 0 до , до - и обратно до 0, при постоянной скорости 0,1 мм/с. Значение устанавливается инженером - проектировщиком строительных конструкций, но не менее 10 мм.

Примечание 2 - Значение предназначено для соответствия типичному максимальному смещению за счет изменения температуры и других квазистатических воздействий, таких как торможение, ветер и др.


Требование к результату испытания состоит в том, что на протяжении всего цикла перемещения демпфер должен развивать силу реакции меньше его расчетной номинальной силы, умноженной на коэффициент (1+), или более низкого значения, если это предусмотрено инженером - проектировщиком строительных конструкций.

Как график нагружения (осевое перемещение по времени), так и кривую сила-перемещение следует постоянно записывать и отображать визуально.

Испытание должно проводиться при температуре (23±5)°С или при более низкой температуре, если это предусмотрено инженером - проектировщиком строительных конструкций.

7.4.2.5 Определение характеристической кривой сила - скорость для жидкостно-вязкостных демпферов

Примечание 1 - Цель этого испытания состоит в определении характеристической кривой "сила - скорость" демпфера, т.е. в определении параметров и , которые определяют основной закон .


График нагружения должен быть следующим: при каждой скорости проводят три полных цикла с возвращением в исходную точку для осевого перемещения от 0 до +, до - и обратно до 0, где - расчетное перемещение в результате землетрясения.

Приложенная скорость должна включать минимум следующие доли максимальной расчетной скорости: 1%, 25%, 50%, 75%, 100%.

Требование к результату испытания состоит в том, чтобы все точки характеристической кривой силы реакции, определенные в результате испытания, находились в пределах поля допуска.

Примечание 2 - Сила реакции демпфера при скорости определяется как среднее значение положительных и отрицательных пересечений с осью силы кривой второго гистерезисного цикла.


Испытание должно повторно проводиться при максимальной и минимальной расчетных температурах, чтобы оценить влияние температуры окружающей среды на силу реакции, создаваемую установками. Эти повторные испытания могут быть пропущены, если уже доступны результаты испытаний, проведенных сертифицированной независимой лабораторией и выполненных на подобных установках в пределах такого же или более широкого диапазона температур.

7.4.2.6 Определение характеристической кривой "сила - скорость" для жидкостно-пружинных демпферов

Примечание 1 - Цель этого испытания состоит в определении основного закона демпфирования для жидкостно-пружинных демпферов, т.е. параметров (предварительная нагрузка), (жесткость), и (демпфирование), которые определяют часть его основного закона.


График нагружения должен быть следующим: при каждой скорости проводят три полных цикла с возвращением в исходную точку для осевого перемещения от 0 до +, до - и обратно до 0, где - расчетное перемещение в результате землетрясения.

Приложенная скорость должна включать минимум следующие доли максимальной номинальной скорости: 1%, 25%, 50%, 75%, 100%.

Критерий приемки состоит в том, чтобы все точки характеристической кривой силы реакции, определенные в результате испытания, находились в пределах поля допуска.

Закупки не найдены
Свободные
Р
Заблокированные
Р
Роль в компании Пользователь

Для продолжения необходимо войти в систему

После входа Вам также будет доступно:
  • Автоматическая проверка недействующих стандартов в закупке
  • Создание шаблона поиска
  • Добавление закупок в Избранное