1.1 Definición del producto

Cojinetes de goma de rejillason componentes de soporte de nodos desarrollados en base a las propiedades de los materiales elásticos poliméricos y los requisitos mecánicos de las estructuras de acero. Se forman combinando láminas de caucho multi-y placas de acero reforzadas mediante vulcanización a presión. Diseñados específicamente para resolver las contradicciones centrales en la transmisión de carga, la adaptación a la deformación y la amortiguación de vibraciones de las estructuras de rejilla, son componentes clave-que soportan carga para la operación segura de edificios de rejilla de gran-luz.

Cojinetes de goma de rejillaPoseen una rigidez vertical y una capacidad de carga-vertical considerables, lo que les permite soportar cargas impuestas por los componentes superiores. Bajo carga, logran la absorción de impactos a través dedisipación de energíacausado por la deformación local de la placa de respaldo. Los rodamientos se fijan a los componentes superior e inferior mediante pernos a través de orificios para pernos fijos pre-reservados. Las placas de respaldo de caucho de rejilla tienen una cierta función de rotación vertical, sin desplazamiento horizontal, y sirven principalmente para la absorción de impactos verticales. Debido a la limitación de los pernos, no se considera el corte horizontal de la placa de respaldo. Las placas de respaldo de caucho de rejilla son adecuadas para estructuras de rejilla con una capacidad de carga vertical-que no exceda los 4000 kN. Presentan una estructura simple, fácil instalación, reemplazo y mantenimiento y bajo costo.

1.2 Clasificación del producto

★ Según las características funcionales y requisitos estructurales, Los productos se dividen principalmente en tres categorías:

Cojinetes de goma normales:Adecuado para nodos sin requisitos anti-tirones, con funciones de soporte de carga vertical-, rotación vertical y resistencia al corte horizontal básica, asumiendo directamente cargas regulares y deformaciones de estructuras de rejilla.

Cojinetes de goma amortiguadores de impactos axiales-:Optimizado para cargas dinámicas, con mejorasdisipación de energía-yamortiguador-Efectos a través de las características de amortiguación del caucho, adecuado para escenarios de nodos con cargas verticales no superiores a 4000 kN.

Cojinetes de goma de tensión-compresión:Con un diseño estructural especial, pueden soportar cargas de tensión y compresión verticales, adecuadas para nodos de red con fuerzas de reacción negativas. Su capacidad de carga horizontal-y su fuerza de tracción vertical son significativamente mayores que las de los rodamientos normales.

★ Clasificación complementaria por características de desplazamiento:

Tipo fijo (GD):Restringe el desplazamiento horizontal, cumpliendo únicamente el requisito de rotación vertical, apto para nodos de soporte fijo de rejillas.

Tipo unidireccional (DX):Permite el desplazamiento horizontal en una sola dirección, adecuado para estructuras sujetas principalmente a expansión y contracción de temperatura unidireccional.

Tipo bidireccional (SX):Admite el desplazamiento horizontal en dos direcciones, lo que cumple con los requisitos de deformación multi-direccional de las rejillas-de gran extensión.

2.1 Estructura central

El producto adopta un"placa de caucho-acero"Estructura tipo sándwich compuesta, con componentes clave y sus funciones de la siguiente manera:

Capa de soporte de carga elástica-: hecha de caucho natural (NR), caucho de cloropreno (CR) o caucho de monómero de etileno-propileno-dieno (EPDM), que proporciona soporte elástico vertical y capacidad de deformación horizontal, y logra absorción de impactos y disipación de energía a través de la amortiguación del material.

Capa de refuerzo:Empotrados con placas delgadas de acero laminadas en frío-Q235 o Q345, tratadas con desoxidación y galvanización. Restringe eficazmente la expansión lateral del caucho, mejora la rigidez vertical y el límite de carga-del rodamiento y garantiza una transmisión de carga uniforme.

Capa auxiliar funcional:Rodamientos tipo placa deslizante de PTFE-están equipados conpolitetrafluoroetileno (PTFE)placas deslizantes y superficies de espejo de acero inoxidable para reducir el coeficiente de fricción horizontal (menor o igual a 0,03) y cumplir con el requisito de gran desplazamiento; Los rodamientos convencionales están reservados con cuatro conjuntos de orificios para pernos fijos para lograr una conexión confiable con las estructuras superior e inferior.

2.2 Principio de funcionamiento

Transmisión de carga:A través de la rigidez vertical de la estructura compuesta de múltiples-capas, las fuerzas verticales como el peso propio-de la rejilla, la carga viva del techo y la carga de nieve se transmiten uniformemente a la estructura de soporte inferior. La sinergia entre placas de acero y caucho evita la concentración de tensiones locales.

Adaptación a la deformación:Las características de deformación por corte del caucho se utilizan para absorber el desplazamiento horizontal causado por los cambios de temperatura y la contracción del hormigón. La rotación vertical del rodamiento (mayor o igual a 0,01 rad) se logra mediante la compresión desigual de la capa de caucho, lo que resuelve la tensión estructural adicional.

Absorción de impactos y disipación de energía:Bajo cargas dinámicas como terremotos y vibraciones del viento, los materiales de caucho absorben energía mediante deformación histerética, y la deformación local de la placa de respaldo disipa aún más la energía de la vibración, reduciendo la respuesta de vibración de la estructura superior.

La rotación se realiza mediante la rotación relativa del núcleo esférico con la placa de asiento superior y la base;el desplazamiento se realiza deslizando la base en la caja; la resistencia a la tensión vertical se logra mediante la placa del asiento superior, la base y la caja; La fuerza horizontal la realizan la caja, la base y la placa del asiento superior.Cojinetes de rejillaestán hechos de acero al carbono o acero de alta-calidad (material: ZG270-480H/Q345B) mediante fabricación de moldes, fundición en arena, fundición, tratamiento térmico, procesamiento mecánico y tratamiento de superficies.Cojinetes de rejillase adaptan al desplazamiento y la rotación de las estructuras de acero de la rejilla mediante el rodamiento, el balanceo y el deslizamiento de los componentes de acero, y tienen la función de superar la fuerza sísmica horizontal y la fuerza de elevación sísmica. Son adecuados para proyectos de rejilla, puentes con estructura de acero, puentes-de gran luz y estructuras espaciales de techo, proyectos de corredores, estadios, aeropuertos y estaciones de tren de alta-velocidad, estaciones de ferrocarril, piscinas, centros de exposiciones, edificios de gran-altura, museos de ciencia y tecnología, salas de exposiciones culturales, estaciones de peaje y otros proyectos de estructura de acero de rejilla a gran-escala.

3.1 Flujo del proceso de producción

1. Inspección de materia prima:Las materias primas de caucho deberán cumplir con la norma GB/T 5574, con pruebas de dureza Shore (55-75HA), resistencia a la tracción (mayor o igual a 15 MPa) y otros indicadores; Las placas de acero se someterán a pruebas de material y pruebas de grado de eliminación de óxido (grado Sa2.5) para garantizar el cumplimiento de los requisitos de materiales Q235/Q345.
2. Mezcla de caucho:El caucho en bruto, el negro de carbón, el agente vulcanizante y otros materiales auxiliares se colocan en un mezclador interno de acuerdo con la fórmula y se mezclan a 120-150 grados durante 15-20 minutos para garantizar una dispersión uniforme de los componentes. El caucho mezclado se deja reposar durante 4-8 horas para su maduración.
3. Pretratamiento de placa de acero:Las placas de acero-eliminadas con óxido se galvanizan o recubren para aumentar la adhesión con el caucho; se cortan según el tamaño diseñado y los bordes se biselan para eliminar las rebabas.
4. Laminación y moldeado:Las láminas de caucho y las placas de acero se apilan alternativamente, con el espesor de la capa de caucho controlado en 3-8 mm y el espesor de la placa de acero en 2-4 mm. Se utiliza una herramienta de posicionamiento para garantizar la alineación central para formar un espacio en blanco.
5. Vulcanización a presión:La pieza en bruto se coloca en un molde de vulcanización y se vulcaniza a 150-160 grados y 15-20 MPa durante 20-40 minutos. Los parámetros específicos se ajustan según el tamaño del rodamiento y el tipo de caucho para garantizar una vulcanización completa.
6. Recorte e inspección:Después de la vulcanización, se eliminan las rebabas y las rebabas y se realizan inspecciones de la apariencia (sin burbujas ni grietas), mediciones de dimensiones y pruebas de dureza; Se realiza un muestreo aleatorio para pruebas de rendimiento mecánico, como capacidad de carga-y desplazamiento.

3.2 Sistema de Control de Calidad

1. Durante todo el proceso se sigue el sistema de gestión de calidad ISO9001, con puntos de control de calidad establecidos para los procesos clave.
2. Se implementa un "sistema de doble inspección" para las materias primas entrantes: verificación de los certificados del fabricante e informes de inspección de terceros-.
3. Los productos terminados se toman muestras por lotes y se realizan pruebas de capacidad de carga vertical-(sin daños bajo una sobrecarga de 1,5 veces) y deformación por corte horizontal (mayor o igual al 300 % de tensión de corte) de acuerdo con el estándar GB 20688.4.

1. Soporte de carga-de alta resistencia:La capacidad de carga vertical-varía de 50 a 4000 kN. Al igualar razonablemente la dureza del caucho y el número de capas de placas de acero, se garantiza que la deformación vertical bajo la carga diseñada sea menor o igual a 1,5 mm, cumpliendo con los requisitos de carga-de rejillas de gran-luz.
2. Adaptación de deformación multi-dimensional:El desplazamiento horizontal puede alcanzar ±50-±150 mm (bidireccional/unidireccional opcional), con un ángulo de rotación permitido mayor o igual a 0,01 rad, adaptándose completamente a la deformación de la rejilla causada por cambios de temperatura (-45-60 grados) y asentamiento de cimientos.
3. Excelente rendimiento de absorción de impactos:La relación de amortiguación de los materiales de caucho es mayor o igual a 0,05, lo que puede reducir la respuesta a la vibración estructural entre un 30% y un 50% bajo la acción de un terremoto, mejorando la seguridad sísmica de la red.
4. Resistencia a la intemperie y resistencia a la corrosión:Los materiales de caucho adecuados se seleccionan en función del entorno. El caucho de cloropreno (-25-60 grados) es adecuado para áreas de temperatura normal, el caucho natural (-40-60 grados) es adecuado para áreas frías y la vida antienvejecimiento del caucho EPDM es mayor o igual a 50 años.
5. Instalación y mantenimiento convenientes:Con una altura estructural baja (50-150 mm), se fija directamente mediante pernos y el rango permitido de desviación de instalación es menor o igual al 2 ‰; El mantenimiento diario solo requiere una limpieza periódica de residuos e inspección del envejecimiento del caucho, con bajos costos de mantenimiento.

5.1 Tabla de especificaciones del tipo de placa ordinaria-Rodamientos de goma de rejilla

5.2 Tabla de especificaciones deRodamientos de goma de rejilla circular

5.3 Tabla de especificaciones deTransportes de goma de rejilla deslizante de PTFE

6.1 Escenarios de aplicación

1. Estadios:Soportes superiores de columnas para sistemas de techos de rejilla, que se adaptan a grandes-deformaciones espaciales y vibraciones provocadas por actividades de multitudes.
2. Centros de transporte:Nodos de estructura reticular en terminales de aeropuertos y salas de espera de estaciones de ferrocarril, resistiendo cambios de temperatura y cargas de viento.
3. Edificios públicos:Grandes-edificios espaciales, como centros de exposiciones, teatros y centros culturales y artísticos, que cumplan con los requisitos de absorción de impactos y carga-.
4. Instalaciones industriales y de almacenamiento:Apoyos de rejilla en grandes talleres y centros de almacenamiento logístico, adaptándose a cargas elevadas en tejados y deformaciones por asentamiento.

6.2 Cuestiones a tener en cuenta en la selección de soportes de rejilla

(1) Los cojinetes de presión planos se pueden utilizar para rejillas-de luz pequeña. El desplazamiento angular de este tipo de rodamiento está limitado y se pueden abrir orificios para pernos elípticos en la placa base del rodamiento durante el diseño. Cuando la rejilla supera la fuerza de fricción del rodamiento, puede ocurrir un desplazamiento horizontal. Cuando sea necesario mejorar la capacidad de deslizamiento, se puede agregar un cojinete de caucho o una placa de PTFE entre el cojinete y la placa de acero de transición.

(2) Los cojinetes de presión de arco de un solo-lado se pueden utilizar para rejillas de luz pequeña y mediana-. El rodamiento puede girar a lo largo de la superficie del arco, lo que mejora el impacto de la deflexión de la rejilla y el estrés térmico en el rendimiento mecánico del rodamiento.

(3) Los cojinetes de presión de arco de doble-cara son adecuados para rejillas de gran-luz, y los cojinetes de presión de bisagra esférica son adecuados para rejillas de múltiples-soportes grandes-de luz. Debido a su estructura compleja y alto precio, se utilizan en algunos edificios civiles de luces extra-grandes-.

(4) Los cojinetes de caucho de rejilla son adecuados para rejillas-de luz media y grande, rejillas de arco y estructuras de carcasa enrejada. Este tipo de cojinete no solo puede permitir que el cojinete de rejilla obtenga suficiente capacidad de carga-sin deformación por compresión excesiva sino que también, debido a la buena elasticidad y la gran capacidad de deformación por corte de la placa de soporte de caucho, puede adaptarse a los requisitos de rotación del nodo del cojinete, así como al desplazamiento horizontal causado por los cambios de temperatura y la acción sísmica, y puede mejorar el estado de tensión de la estructura de soporte inferior. Los cojinetes de caucho de rejilla se han aplicado con éxito en muchos proyectos de estructuras de rejilla de mediano y gran alcance-en China y han logrado buenos efectos técnicos y económicos.

Estándar del producto:GB 20688.4-2007 "Rodamientos de caucho - Parte 4: Rodamientos de caucho ordinarios"

Código de diseño:GB 50011-2010 "Código para el diseño sísmico de edificios" (Edición 2016)

Código de estructura de acero:GB 50017-2017 “Norma para Diseño de Estructuras de Acero”

Código de rodamiento:JG/T 409-2017 "Rodamientos de rejilla de estructura de acero"

Estándar de materiales:GB/T 5574-2019 "Láminas de caucho para uso industrial"

Estándar de prueba:GB/T 17955-2015 "Rodamientos esféricos para puentes"

VIII. Instalación y mantenimiento

8.1 Proceso de instalación

1. Preparación preliminar:Verifique la coherencia entre el modelo de rodamiento y los dibujos de diseño, asegúrese de que no haya envejecimiento del caucho ni oxidación en las placas de acero; Limpie la superficie de soporte para asegurarse de que esté plana y limpia.
2. Construcción del cojín:Vierta un mortero seco de alta calidad que no se contraiga y de 20-50 mm de espesor entre la superficie inferior del soporte y la piedra de soporte para garantizar una presión uniforme.
3. Posicionamiento y ajuste:La desviación entre el centro del rodamiento y la posición de diseño será inferior o igual al 2 ‰, y la desviación de paralelismo entre el plano de instalación y el plano de deslizamiento será inferior o igual al 2 ‰; ajuste la nivelación con cuñas de acero para garantizar una fuerza uniforme.
4. Fijación y bloqueo:Fijar con las estructuras superior e inferior a través de los orificios para pernos. Los cojinetes bidireccionales/unidireccionales se colocarán de acuerdo con la dirección de desplazamiento y se bloquearán temporalmente después del posicionamiento hasta que se complete la instalación de la rejilla.

8.2 Mantenimiento

Inspección diaria:Limpie los residuos alrededor del rodamiento trimestralmente y verifique el apriete de los pernos y la apariencia de la goma (sin grietas ni protuberancias).

Pruebas periódicas:Pruebe el desplazamiento (deberá estar dentro del rango diseñado), el estado de rotación y el grado de envejecimiento del caucho (cambio de dureza menor o igual a 10HA) cada 2 años.

Medidas de mantenimiento:Vuelva a pintar oportunamente las superficies de acero oxidadas, limpie periódicamente la superficie de acero inoxidable de los cojinetes deslizantes y apriete oportunamente los pernos sueltos; reemplace inmediatamente la goma que esté envejecida o tenga deformación excesiva.

Durante el almacenamiento,Evite la luz solar directa, la lluvia y la contaminación por petróleo. La temperatura ambiente de almacenamiento será de -10 a 30 grados y la humedad relativa será inferior o igual al 75%.

Durante el transporte,Evite la extrusión y la colisión. Se deben utilizar almohadillas a prueba de humedad-para embalajes separados para evitar daños en el caucho.

Durante la instalación, no utilice herramientas afiladas para hacer palanca en el rodamiento para evitar la separación de la capa de caucho y la placa de acero; No desmonte los componentes del rodamiento a voluntad.

La inclinación de la placa base del nodo no debe ser superior al 1% y la desviación entre la carga real-capacidad de carga del rodamiento

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