جدا کننده الاستومری

جدا کننده ها و بلبرینگ های الاستومری, عایق الاستومری، یابلبرینگ های الاستومریاجزای سازه ای ضروری هستند که در مهندسی عمران و پل ها برای کنترل انتقال بارها و حرکات بین عناصر روبنایی و زیرسازی استفاده می شوند. هدف اصلی آنها ارائه انعطاف پذیری در جهت افقی با حفظ سختی عمودی بالا است. این سازه را قادر می‌سازد تا انبساط، خزش، انقباض، و جابجایی‌های لرزه‌ای ناشی از دما را بدون تمرکز تنش بیش از حد به طور ایمن سازگار کند.

استفاده از مواد الاستومری-در درجه اول لاستیک طبیعی (NR)، کلروپرن (CR) و اتیلن-پروپیلن-مونومر دی ان (EPDM)-تحول زیادی در طراحی پل و ساختمان ایجاد کرده است. این پلیمرها قابلیت ارتجاعی، میرایی و ماندگاری طولانی مدت در برابر فشار و برش را نشان می‌دهند. از اواسط قرن بیستم،بلبرینگ های الاستومریبه دلیل سادگی، مقاومت در برابر خوردگی و ویژگی‌های بدون تعمیر و نگهداری به تدریج جایگزین بلبرینگ‌های فلزی شده‌اند.

درسیستم های عایق لرزه ای, جدا کننده های الاستومریبا افزایش دوره ارتعاش سازه، کاهش شتاب های ارسالی و اتلاف انرژی در طول حرکت زمین، نقش مهمی ایفا می کند. استفاده از آنها در سراسر اروپا، آمریکای شمالی و ژاپن، به ویژه در بیمارستان‌های ایزوله{1}، و ساختمان‌های عمومی، گسترده است.

الجدا کننده ها و یاتاقان های آسومریرا می توان به طور کلی بر اساس ویژگی های مکانیکی، ترکیب مواد و اهداف عملکردی آنها طبقه بندی کرد. انواع عمده عبارتند از:

(a) بلبرینگ الاستومری ساده - فقط از لایه های متناوب لاستیک و لاستیک های فولادی بدون هیچ گونه مکانیزم میرایی یا لغزشی اضافی تشکیل شده است. آنها اساساً برای تطبیق چرخش ها و ترجمه های کوچک در حین تحمل بارهای عمودی طراحی شده اند. مناسب برای-پلهای دهانه کوتاه و ساختمانهای کم-با تقاضای لرزه ای متوسط.
کاربردها: پل‌های بزرگراهی و راه‌آهن، تأسیسات صنعتی و سازه‌های غیر لرزه‌خیزی-.

(b) بلبرینگ های الاستومری چند لایه - دارای چندین لایه لاستیکی تقویت شده توسط صفحات فولادی نازک برای کنترل برآمدگی و افزایش سفتی عمودی. انعطاف پذیری افقی را با حفظ ظرفیت بار فراهم می کند و آنها را به رایج ترین انتخاب در سازه های پل و کاربردهای صنعتی تبدیل می کند.

(c) بلبرینگ لاستیکی سرب (LRB) - گنجاندنهسته های سربیبرای افزودن قابلیت اتلاف انرژی هیسترتیک به بدن الاستومری. سرب در هنگام زلزله تسلیم می شود و قابلیت میرایی قابل توجه و مرکز{1}}را فراهم می کند. به طور گسترده درپایه-ساختمان های ایزولهو پل-طولانی.
برنامه های کاربردی:جداسازی لرزه ایبرای پل ها، بیمارستان ها، دولت و ساختمان واکنش اضطراری.

(d) بلبرینگ‌های لاستیکی میرایی بالا-(HDRb) - از مواد لاستیکی مرکب مخصوص با ویژگی های میرایی ذاتی استفاده کنید. سفتی ترکیبی و جذب انرژی را بدون هسته های فلزی فراهم می کند. ایده آل برای برنامه هایی که نیاز به تعمیر و نگهداری{2}}عملکرد رایگان و اتلاف انرژی متوسط ​​دارند.
مزایا: میرایی 10-20٪، عملکرد مکانیکی پایدار در محدوده دمایی گسترده.

(ه) کشویی و هیبریدیجدا کننده های الاستومری - المان‌های لغزنده (PTFE یا رابط‌های فولادی ضد زنگ) را با لایه‌های الاستومری برای دستیابی به ظرفیت‌های جابه‌جایی بزرگ در حین کنترل کرنش برشی ادغام کنید. جداسازهای هیبریدی سیستم‌های آونگ اصطکاکی و انعطاف‌پذیری الاستومری را برای جداسازی چند جهته ترکیب می‌کنند.
کاربردها: پل‌های بلند-، کارخانه‌های صنعتی، و پروژه‌هایی که به عملکرد لرزه‌ای مناسب نیاز دارند.

اهداف طراحی برایجدا کننده های الاستومریشامل:
- تمدید دوره طبیعی سازه برای کاهش پاسخ شتاب.
- اطمینان از سفتی عمودی و انعطاف پذیری افقی کافی.
- ارائه قابلیت خود مرکزی-و مقاومت در برابر خستگی.

پارامترهای کلیدی طراحی عبارتند از:
- مدول برشی (G): سفتی افقی و ظرفیت تغییر شکل را تعیین می‌کند.
- ضریب شکل (S): نسبت سطح بارگذاری شده به ناحیه برآمده آزاد لاستیک، کنترل سفتی عمودی.
- میرایی موثر: اتلاف انرژی در هر چرخه را تعریف می‌کند.
- کرنش برشی مجاز: معمولاً در شرایط سرویس به 100 تا 125 درصد محدود می‌شود.
- مقاومت در برابر دما و پیری: پایداری طولانی مدت- را تضمین می‌کند.

تأیید عملکرد شامل آزمایش‌های دینامیکی مانند خستگی برشی، پیری، قرار گرفتن در معرض ازن، و آزمایش‌های ظرفیت بار نهایی براساس EN 15129:2018، AASHTO M251 و JIS K 6251 است.

چندین استاندارد بین المللی و منطقه ای بر طراحی، آزمایش و تضمین کیفیت جداکننده ها و یاتاقان های الاستومری حاکم است:
* EN 15129:2018 – *دستگاه‌های ضد لرزه-*: طراحی، عملکرد، و الزامات آزمایشی را برای جداسازهای دارای علامت CE- اروپایی تعریف می‌کند.

* EN 1337-3– *بلبرینگ های سازه ای: یاتاقان های الاستومری*: معادلات طراحی و محدودیت مواد را برای کاربردهای پل مشخص می کند.

* مشخصات طراحی پل AASHTO LRFD- حاکمیت استاندارد ایالات متحدهبلبرینگ ساختاریطراحی و تست.

* ASTM D4014 / M251- ویژگی های مواد و الزامات آزمایش را برایبلبرینگ های الاستومری

* دستورالعمل JIS A 6410 و MLIT/BCJ- تنظیم کنیدسیستم های عایق لرزه ایو رویه های تایید در ژاپن.

* سری ISO 22762- استانداردهای بین المللی هماهنگ کننده رویه های آزمایش برایجدا کننده های الاستومریوبلبرینگ های چند لایه.
هر استاندارد بر قابلیت اطمینان مکانیکی،-دوام طولانی مدت، و قابلیت ردیابی مواد تأکید دارد. تولیدکنندگان اروپایی باید مطابق مقررات محصولات ساختمانی (CPR) (EU 305/2011) را از طریق نشان CE نشان دهند.

تست انطباق با هدف طراحی و سازگاری عملکرد را تضمین می کند. دسته بندی آزمون های کلیدی عبارتند از:

1. آزمون های خواص مواد- کشش، ازدیاد طول، سختی، مقاومت ازن و مجموعه فشرده سازی (ISO 37، ISO 815).
2. آزمایش های نمونه اولیه– برای تأیید سفتی طراحی، میرایی، و ظرفیت بار بر روی واحدهای مقیاس کامل- انجام شد.
3. Type Tests- برای تایید انطباق با EN 15129 و ISO 22762 یک بار در هر طراحی انجام می شود.
4. تست های معمول تولید- شامل سختی برشی، سختی، و بازرسی بصری.
5. پیری و مقاومت در برابر محیط- ارزیابی عملکرد پس از قرار گرفتن در معرض چرخه دما، ازن و اشعه UV.
تولیدکنندگان باید کنترل تولید کارخانه (FPC) را تحت استاندارد ISO 9001 یا سیستم‌های کیفیت معادل برای حفظ عملکرد ثابت محصول اجرا کنند.

(الف) گواهی CE / CPR و ETA (اروپا)
طبق مقررات محصولات ساختمانی (CPR) اتحادیه اروپا شماره . 305/2011،جدا کننده های الاستومریو بلبرینگ های عرضه شده در اتحادیه اروپا باید دارای نشان CE باشند. انطباق با CE مطابقت با الزامات عملکرد ضروری را نشان می دهد: مقاومت مکانیکی، ایمنی در استفاده، دوام و پایداری محیطی.
زمانی که استانداردهای هماهنگ در دسترس نیست، تولیدکنندگان باید ETA (ارزیابی فنی اروپایی) را دریافت کنند.
برای ایزولاتورهای الاستومری، EADهای مربوطه عبارتند از:
- EAD 200021-00-0106 -جدا کننده های الاستومری
- EAD 200022-00-0106 -جدا کننده های کشویی
- EAD 200023-00-0106 -دستگاه های لرزه نگاری هیبریدی
هنگامی که ETA صادر شد، تولیدکننده تحت کنترل تولید کارخانه (FPC) و ارزیابی شخص ثالث- توسط یک سازمان اطلاع‌رسانی قرار می‌گیرد که منجر به علامت‌گذاری CE می‌شود.
(ب) گواهی AASHTO و FHWA (ایالات متحده)
در ایالات متحده،بلبرینگ ها و جدا کننده های الاستومریمشخصات طراحی پل AASHTO LRFD و مشخصات راهنمای AASHTO را دنبال کنیدطراحی جداسازی لرزه ای. آزمایش و صلاحیت اغلب توسط اداره بزرگراه فدرال (FHWA) یا ادارات حمل و نقل ایالتی بررسی می شود.
گواهینامه کیفیت معمولاً شامل: - AASHTO M251 / ASTM D4014 برایبلبرینگ های الاستومری- نمونه اولیه و آزمایش تولید تحت AASHTO T223 و T222
(ج) گواهینامه MLIT و BCJ (ژاپن)
وزارت زمین، زیرساخت، حمل و نقل و گردشگری (MLIT) و مرکز ساختمان ژاپن (BCJ)دستگاه های عایق لرزه ایپس از آزمایش‌های دینامیکی که استقامت و پایداری را تحت بارگیری چند جهته نشان می‌دهند. استانداردهای ژاپن بر نظارت بر چرخه حیات و قابلیت ردیابی تأکید دارند.

نصب مناسب برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت ضروری است.

توصیه های کلیدی عبارتند از:
* آماده سازی سطح: صندلی های بلبرینگ باید تراز، صاف و عاری از گرد و غبار یا زباله باشند.
* تراز:بلبرینگ ها باید تحت فشار تماس یکنواخت نصب شوند تا از بارگذاری خارج از مرکز جلوگیری شود.
* لنگرگاه:برایجدا کننده های لرزه ایممکن است برای مقاومت در برابر بالا آمدن یا لغزش به مهارهای مکانیکی یا رولپلاک نیاز باشد.
* حفاظت:یاتاقان هایی که در معرض اشعه ماوراء بنفش یا ازن قرار دارند باید با استفاده از پوشش ها یا محفظه های محافظ محافظت شوند.
* تعمیر و نگهداری:بازرسی منظم هر 3 تا 5 سال برای بررسی ترک خوردگی لاستیک، برآمدگی یا خوردگی فولاد توصیه می شود.
* تعویض:یاتاقان ها ممکن است پس از 30 تا 50 سال بسته به سابقه بار و قرار گرفتن در معرض محیطی نیاز به تعویض داشته باشند.

تحقیقات اخیر و پیشرفت های صنعتی مواد پیشرفته و ابزارهای دیجیتال را معرفی کرده اند:
* نانو-لاستیک تقویت شده:نانوذرات گرافن و سیلیس استحکام را افزایش داده و خزش را کاهش می دهند.
* الاستومرهای تقویت شده با فیبر:سفتی جهت و مقاومت در برابر خستگی را فراهم کنید.
* بلبرینگ هوشمند:حسگرهای تعبیه شده برای نظارت بر فشار و دما{0}زمان واقعی.
* الاستومرهای قابل بازیافت:پلیمرهای مبتنی بر زیست{0}}و تولید پایدار ردپای کربن را کاهش می‌دهند.
* شبیه سازی المان محدود سه بعدی:پیش بینی دقیق رفتار برشی و تغییر شکل طولانی مدت را فعال می کند.
* تعمیر و نگهداری پیشگویانه هوش مصنوعی:مدل‌های یادگیری ماشینی داده‌های حسگر را برای پیش‌بینی روند تخریب تجزیه و تحلیل می‌کنند.

این نوآوری ها نشان دهنده گذار به سمت سیستم های حفاظت سازه ای هوشمند و پایدار است.

انتخاب بستگی به تقاضای لرزه ای، سختی روبنا و جابجایی مورد انتظار دارد.
کدهای طراحی مانند EN 15129 و AASHTO LRFD معیارهایی را برای انتخاب جداساز بر اساس نیازهای تمدید دوره اساسی و میرایی ارائه می کنند.

آینده ازجدا کننده های الاستومریدر طراحی هوشمند، پایداری و هماهنگی جهانی نهفته است. روندهای نوظهور عبارتند از:
* ادغام دوقلوهای دیجیتال برای نظارت بر پاسخ ساختاری در زمان واقعی.
* استفاده از بهینه سازی مبتنی بر هوش مصنوعی برایطراحی سیستم ایزوله
* اتخاذ فن آوری های لاستیک سبز برای کاهش انتشار کربن.
* هماهنگی استانداردهای EN، AASHTO و ISO برای صدور گواهینامه یکپارچه.

از آنجایی که انعطاف پذیری زیرساخت های جهانی به یک اولویت کلیدی تبدیل می شود،جدا کننده های الاستومریبه ایفای نقش حیاتی در تضمین ایمنی و پایداری ادامه خواهد داد.

جدا کننده ها و بلبرینگ های الاستومریاجزای حیاتی برای زیرساخت‌های مدرن هستند که انعطاف‌پذیری، میرایی و پایداری طولانی‌مدت را تحت شرایط بارگذاری مختلف ارائه می‌کنند. اثربخشی آنها به رعایت دقیق استانداردهای بین المللی، کیفیت ساخت و نصب مناسب بستگی دارد.
نوآوری های مداوم در علم مواد و پایش دیجیتال نقش آنها را در تضمین انعطاف پذیری لرزه ای و کارایی چرخه حیات بیشتر خواهد کرد.

مراجع

1. EN 15129:2018 -دستگاه‌های ضد لرزه-
2. EN 1337-3 -بلبرینگ های سازه ای: بلبرینگ های الاستومری
3. سری ISO 22762 –بلبرینگ‌های لرزه‌ای الاستومری{0} ایزوله
4. مشخصات طراحی پل AASHTO LRFD
5. AASHTO M251 – دشت وبلبرینگ های الاستومری چند لایه
6. ASTM D4014 – مشخصات استاندارد برای Plain andبلبرینگ های چند لایه
7. روش JIS K6410 برایبلبرینگ لاستیکی
8. دستورالعمل های تأیید MLIT / BCJ برایسیستم های جداسازی لرزه ای
9. EAD 200021-00-0106 و EAD 200023-00-0106 - اسناد ارزیابی اروپا برایدستگاه های الاستومری و لرزه نگاری
 

تگ های محبوب: جدا کننده الاستومری، تولید کنندگان جدا کننده الاستومری چین، تامین کنندگان, Anti -vibrasieprodukte vir seismies, کروم های جداسازی لرزه ای, hexadecane انزوا لرزه ای, ید انزوا لرزه ای, محصولات تدارکات جداسازی لرزه ای, پلاتین عایق لرزه ای