Rulman: Seçim, Koruma ve Bakım
Bu makaleyi okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Yatakların Seçimi 2. Yatakların Tasarımı 3. Malzemeler ve Spesifikasyonlar 4. Koruma ve Bakım.
Rulmanlar Seçimi:
ben. Açıklık Uzunluğunun Değerlendirilmesi (basitçe desteklenir):
(i) Çatı keçe veya katran kağıdının sağlanması haricinde, 8 m açıklığa kadar olan döşeme köprüleri için hiçbir rulman yoktur.
(ii) 8 m'den uzun ve 15 m'ye kadar olan plaka yatakları veya PTFE yatakları.
(iii) MS ve RC rocker ve roller-cum-rocker rulmanları 15 m'den daha uzun ve 30 m'ye kadar.
(iv) Neopren ped yatakları 8 metreden uzun ve 30 metreye kadar.
(v) Neopren tencere yatakları ve 30 m'nin ötesindeki çelik makaralı ve makaralı rocker yatakları.
ii. Sürtünme Direncinin Değerlendirilmesi:
Makaralı rulman için sürtünme katsayısı 0.03'tür ve kayar plaka yatakları için 0.15 ila 0.25, yani makaralı rulmanların 5 ila 8 katıdır. İskeleler veya dayanaklar üzerinden gelen uzunlamasına kuvvet, dikey reaksiyona ve serbest yatakların sürtünme direncine bağlıdır.
Uzun rijit tipte dayanaklar ve dayanaklara sahip temellerin tasarımı bu kuvvetten büyük ölçüde etkilenir ve bu nedenle, uzun dayanaklar veya dayanaklar üzerinde daha yüksek sürtünme direnci olan yataklar kullanılıyorsa, alt yapının ve temelin maliyeti artar.
Bu nedenle, daha az açıklığa rağmen uzun iskeleler ve dayanaklara dayanan üst yapıda, bazı ekstra maliyetlerde bile daha az sürtünme direncine sahip yataklar alt yapı ve temel maliyetini önemli ölçüde ekonomik hale getirebilir. Tablo 5.5, tasarımda kullanılacak çeşitli yatak tiplerinin sürtünme direnci katsayısını vermektedir.
Rulmanların Tasarımı:
ben. Makara ve Makaralı Rulmanların Üst ve Alt Plakaları:
Silindir, rocker veya plaka yataklarının üst ve alt plakalarının alanı, taşınacak yük ve beton ve çelik yüzeyler arasında izin verilen güvenli basınçtan belirlenebilir. Betonda izin verilen doğrudan gerilme, dağılım ızgaraları sağlanmışsa, denklem 22.1 ile verilen şekilde arttırılabilir. Bununla birlikte, eğer spiral kolonlar sağlanmışsa, 22.12 denkleminde verildiği gibi daha büyük değerlere izin verilebilir.
P = A c6 co + A s 6 yani + 2A sp 6 sp (22.12)
Plakaların kalınlığı, kayma veya bükülme hususlarından bulunabilir.
Bir yatağın altındaki izin verilen yatak basıncı (6) aşağıdakiler tarafından verilir:
ii. Roller veya Rocker'ın Tasarımı:
Bir rulo ve alt plaka arasındaki temas yüzeyi, düz bir yüzey üzerinde dışbükey bir yüzeydir (Şekil 22.10a); bir üst plaka ile silindir arasındaki aynı, dışbükey yüzey üzerinde düz bir yüzeydir (Şekil 22.10b).
Üst veya alt plaka ile sallanan yüzey arasındaki temas yüzeyi aşağıdakilerden herhangi biri olabilir:
i) Düz bir yüzey üzerinde dışbükey yüzey (Şek. 22.10a)
ii) Dışbükey yüzey üzerinde düz yüzey. (Şekil 22.10b)
iii) Daha küçük yarıçapın dışbükey yüzeyi üzerindeki daha büyük yarıçapın içbükey yüzeyi. (Şekil 22.10c).
iv) Dışbükey yüzey üzerinde dışbükey yüzey. (Şekil 22.10d)
Makaralı veya rocker rulmanlarının temas yüzeyinin eğrilik yarıçapının belirlenmesinde, WL Scott tarafından “Betonarme Köprüler” kitabında verilen genel formül,
P mm cinsinden Newton cinsinden verilirse. pound yerine inç uzunluğundaki poundun uzunluğu ve n ve r2 ise mm cinsinden verilir. inç yerine, K = 2840 olan çelik döküm rulmanlar için denklem 22.3,
“Metalik Rulmanlar”, yukarıda belirtilen prensiplere dayanarak silindirik makaralar üzerine izin verilen yükleri, hafif çelik ve yüksek gerilimli çelik için sabitlerin bazı modifiye değerleri ile verir. Bunlar aşağıda çoğaltılmıştır (p, mm başına N ve d olarak mm olarak verilmiştir).
(a) Düz Yüzeylerde Silindirik Makaralar
P = Kd
(b) Kavisli Yüzeylerde Silindirik Makaralar
Hem yumuşak çelik hem de yüksek gerilimli çelikler için ve ayrıca tek veya çift silindirler ve üç veya daha fazla silindir için K denklemleri 22.8 ve 22.9'daki değerler Tablo 22.1'de verilmiştir:
Düz yüzeydeki betonarme silindirler için, p'nin mm uzunluğunda p cinsinden ve d'nin mm olduğu hallerde K değeri önceki gibi değerlendirilir.
iii. Elastomerik Yatakların Tasarımı:
Elastomerik yatakların tasarımı, aşağıdaki yerel etki değerlerini gerektirir:
i) Normal yükler, Nd
ii) Yatay yükler, Hd
iii) Uygulanan çeviri, Hd
iv) Dönme, αd.
Rulmanlar, aşağıdakilere göre sınırlandırılabilir izin verilen değerleri sağlamalıdır:
i) Tercüme
ii) Dönme
iii) Eksenel sıkıştırma, yatay deformasyon ve rotasyon nedeniyle toplam kayma gerilmesi
iv) Sürtünme.
iv. Dispersiyon Izgaraları ve Spirallerinin Tasarımı:
Taşıyıcı plakalar ve beton yüzey arasındaki dayanma basıncı yoğunluğu izin verilen değeri aştığında, basıncı güvenli sınırlar içinde azaltmak için yükü daha geniş bir alana dağıtmak için dispersiyon ızgaraları ve spiraller sağlanır. Beton stresi izin verilen değerin ötesindeki artışın önemli olmadığı durumlarda, iki tabaka halinde sadece dispersiyon ızgaraları kullanılabilir.
Dispersiyon ızgaraları, Şekil 22.14'te gösterildiği gibi 6 mm ila 10 mm çaplı, 50 mm ila 75 mm aralıklı, aralıklı bir takviyedir. Genellikle, 75 ila 100 mm aralığındaki iki dağılma ızgarası tabakası, üst plakanın üstüne veya alt plakanın altına yerleştirilir.
Spiraller, helis formunda birbirine yakın bağlayıcılarla bağlanmış uzunlamasına çubuklardan oluşur. Spiraller RC kolonları olarak işlev görür ve uygun dağılımın ardından yükü rulmandan beton yüzeye aktarır, böylece beton yüzeyine gelen basınç yoğunluğu güvenli değerde olur.
Yük, beton üzerine dağıtım ızgarası ve spiral sütun boyunca dağıtıldığında, taşıyıcı plakanın hemen arkasındaki izin verilen beton gerilimi, dağılım ızgaralarının yalnızca sağlandığı durumlarda uygulanabilir olan denklem 22.1'deki formülün verdiği değerin ötesine yükseltilebilir.
Spiral sütunun üzerindeki yük, aşağıdakilerin verdiği değeri aşmamalıdır:
P = A c6 co + A s 6 yani + 2A sp 6 sp (22.12)
Nerede, P = Newton'da spiral sütunda yük
6co = MPa cinsinden betonun izin verilen doğrudan gerilimi
6so = MPa'da direkt sıkıştırmada boyuna çelik için izin verilen gerilme
Ac = Kolon göbeğindeki betonun kesit alanı (boyuna çelik alanı hariç) mm2 olarak
6sp = Spiral donatıdaki gerginlikte izin verilen gerilim = 95 MPa
Asp = Eşdeğer sarmal donatı alanı (yani birim sütun uzunluğu başına sarmal donatı hacmi).
Hiçbir durumda Ac 6co ve 2 Asp. 6sp 0.5 fck değerini aşmalıdır.
Malzemenin Malzeme ve Özellikleri:
Metalik rulmanlar için malzeme ve teknik özellikler için,
ben. “Metalik Rulmanlar” ve elastomerik rulmanlar için,
ii. “Elastomerik Rulmanlar” belirtilecektir.
Metalik rulmanlar için kullanılan çelikte izin verilen gerilmeler Tablo 22.2'de verilmiştir:
Örnek 1:
Darbe etkisi dahil 1000 KN'luk bir yük için hafif çelik bir rulman tasarlayın. Verilen:
i) Makaralı yatağın sürtünme katsayısı = 0, 03 ve
ii) Her iki yönde silindirin hareketi = 20 mm
Sıkıştırmada temel izin verilen beton gerilimi, 6co, M20 beton için Tablo 5.9'dan = 5.0 MPa Artırılmış değer, dağılım ızgaraları kullanılarak denklem 22.1'den elde edilebilir. 750 x 450 x 150 mm kaide büyüklüğünün, A 1 = 750 x 450 ve A2 = 650 x 350 olduğu varsayılmıştır.
Ayrıca Tablo 22.1'den, hafif çelik tek makara için K
p = 8d veya 1667 = 8d; veya d = 1667/8 = 208 mm'dir. 200 mm deyin.
Örnek 2:
500 x 700 plaka boyutunda ve 3000 KN yük taşıyan bir duruşma için spiral takviyeyi tasarlayın.
Çözüm:
Plaka tabanında beton gerilmesi = 3000 x 10 3/500 × 700 = 8, 57 MPa
Bu, dağılım ızgarası olan 650 x 850 mm'lik bir kaide kullanılsa bile, M20 betonu, 6co = 5.0 MPa veya 6.28 MPa için izin verilen temel sıkıştırma gerilimini aşıyor. Bu nedenle, spiral takviyeli dispersiyon ızgarasının sağlanması önerilmiştir.
Şekil 22.13'te gösterildiği gibi iki adet, 500 çaplı birbirine geçen spirallerin kullanılması önerilmiştir.
Bu, (1603 + 931) x 103'ten, yani 2534 KN'den daha büyüktür. Bu nedenle, spiral sütun 3000 KN tasarım yükünü yataktan aktarmak için yeterlidir. Dispersiyon ızgarasının ve yatağın altındaki spiral kolonun nispi konumu, Şekil 22.14'te gösterilmiştir.
Yatakların Korunması ve Bakımı:
Köprü yapısında, rulmanlar tüm üst yapının dayandığı çok önemli bir işlevsel parçayı oluşturur ve bu nedenle büyük bir dikkatle bakılmalı ve iyi durumda tutulmalıdır.
Rulmanların periyodik muayenesi yapılmalı, toz, döküntü vb. Maddelerden temizlenmelidir. Verimli ve problemsiz servis için metalik rulmanlar yağlanmalıdır. Şekil 22.15, metal bir makaralı yatağın korunması için bir yağ kutusunu göstermektedir.
