EN1337-1-2000结构支座一般设计规则全中文版

欧洲标准(EN1337-1：2000) 第1部分：一般设计规则 第4页 EN1337-1：20001、范围 本标准适用于结构支座，不管是在桥梁或者其它结构中。 本标准未包含： a)主要以传递力矩作用的支座 b)承受向上作用力的支座 c)用于可移动桥梁的支座 d)混凝土铰链 e)地震装置 尽管本标准不是用于 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 临时支座，但可以作为一个指导。（临时支座是指用于结构维修或养护时使用的支座） 注1：尽管本标准的说明是必须的，但是对于所有结构设计以及地质方面影响的考虑本身并不是足够的。 prEN1337‐2至prEN1337‐8是相关支座的要求，这些说明只限于一定温度范围内使用。  2、规范性引用文件 本标准包含其它已发行的带有日期或者没有日期标注的标准。引用的标准清单如下。对于有日期标注的引用，只使用已引用 的版本。对于没有日期标注的引用，使用最新版本的引用文件（包括所有修订部分)。  prEN 1337‐2  结构支座…第2部分：滑动元件 prEN 1337‐3  结构支座…第3部分：弹性支座 prEN 1337‐4  结构支座…第4部分：滚柱支座 prEN 1337‐5  结构支座…第5部分：盆式支座 prEN 1337‐6  结构支座…第6部分：摇杆支座 prEN 1337‐7  结构支座…第7部分：球面和柱面PTFE支座 prEN 1337‐8  结构支座…第8部分：导向支座和止推支座 prEN 1337‐9 :1997 结构支座…第9部分：防护 prEN 1337‐10  结构支座…第10部分：检验和维护 prEN 1337‐11 :1997  结构支座…第11部分：运输、储存和安装 ENV1991‐1: 1994  欧标1：结构设计基础…第1部分：设计基础 ENV1992‐2: 1996  欧标2：混泥土结构设计…第2部分：混泥土桥梁 ENV1993‐2: 1997  欧标3：钢结构设计…第2部分：钢制桥梁 ENV1994‐2: 1997  欧标4：钢与混泥土混合结构设计…第2部分：混合桥梁       第5页 EN1337-1：2000 3、术语、定义、符号和缩写  3.1、术语和定义 在应用本标准时，使用以下术语和定义： 极限许用条件（ULS）与工作许用条件(SLS)的定义与ENV1991‐1中定义的一致。 3.1.1、支座支座是由按相关的要求传递载荷，允许两个元件相对转动的一些零件组成。根据要求元件间可以没有相对位移（固定支座），单向位移（导向型支座）或者各向移动（自由支座）。  表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1中列出了最通用的支座类型，图1中列举了与坐标轴相关的支座示意图。 根据不同可以分为以下几类： 第1类：自由转动支座 第2类：单向转动支座 第3类：水平载荷由滑动曲面支撑的曲面和柱面支座 第4类：所以其它支座 第1.1到3.1，3.3，3.5到4.3，8.1和8.2支座属于第1类。 第5.1到6.2， 7.3和7.4支座属于第2类。 第3.2， 3.4， 7.1和7.2支座属于第3类。  第15页 3.1.2、支持支持包含所有的建筑物测量，包括支座作为结构件按照要求传递载荷和允许的位移。 3.1.2、支座系统支座系统是由几个支座组合成的结构，能够进行运动及传递载荷（见图2）。第16页   3.2、符号 3.2.1大写拉丁字母 K 绝对温标 M 力矩，弯矩 N  轴向力 V 剪切力  3.2.2小写拉丁字母 n 支座数量 r 半径 t 温度 v 位移 x 纵轴 y 横轴 z 支座主平面法向轴  3.2.3、希腊字母  α 热膨胀系数 γ 安全系数 Δ 增量 μ 摩擦系数  3.2.4下标符号a 不利的 c 混凝土 d 设计 k 特有的 l 限值 max 最大值 min 最小值 p 固定装置 r 有利的 x,y,z 坐标轴 R 阻力 S 内部受力、力矩、应力  第17页  4、总则 为确保结构在设计寿命周期中能保证功能要求，支座与支撑应设计成在需要的时候可以检查，维护和更换。支座应设计成承受最小的反作用力达到指定的位移量。预设值应该尽量避免。如果需要，要求的预设量应该在工厂调整好。如果确实需要在现场重新调整，必须要由支座的制造商操作或者在他的监督下进行。5、设计原则 5.1、概要不同类型的支座设计以工作许用条件和极限许用条件为基础，根据安全分类考虑许用条件。 当负载和位移量的特征值和安全系数在欧洲标准中不包含的情况，设计者可以根据ENV1991‐1，ENV1992‐2, ENV1993‐2,或者ENV1994‐2的要求自己决定取值。 注：在ENV1993‐2附录B中对支座有特殊的说明。 5.2、连接处防止滑动的安全装置支座或者支座部件完全或者部分由摩擦力维持的地方，防止滑动的安全装置需要检查，在极限许用条件下根据下式校核： VSd≦VRd 式中 VSd                       设计剪切力 VRd =μk/γk *NSd + Vpd         设计剪切阻力 其中 NSd                       连接处的最小法向力 NSd                       符合ES或者ETA要求的紧固零件的设计强度 μk                       摩擦系数特征值                          μk =0.4 钢件与钢件连接                          μk =0.6 钢件与混泥土连接 γk                       安全系数                          γk =2 钢件与钢件连接                          γk =1.2 钢件与混泥土连接 如果钢制零件的安装表面没有表面处理和添加润滑脂，或者在零件安装之前喷锌层已经完全硬化，上面提到到μk 和γk 值可以使用。  第18页  在其它情况下μk 和γk 的值应该通过试验结果取得。 动态载荷下支座上极端的载荷波动会出现，比如铁路桥和地震，水平力不能通过摩擦力抵消，在这种情况下μk值取为0。 连接处防止滑动的安全装置对于橡胶支座来说没有积极的意义，它可以根据prEN1337-3进行检查。5.3、安装条件见EN1337-11任何特殊的安装条件在支座运输时应该得到采购方与制造商的书面确认同意。  5.4、增加的位移量除非ES或者其它相关的欧标有更严格的规定，为了确保有足够的可靠性，支座不会成为不稳定的，或者按要求停止，设计位移量按下面的要求增加： a)转动量 +/‐0.005弧度或者+/‐10/r弧度,两者取大值（r单位为mm） b)平移量 如果支座没有机械限位，对于纵向位移大于+/‐50mm,横向位移大于+/‐20mm的支座，两个方向上各增加+/‐20mm的位移量 这些要求仅仅为了满足位移量的要求，在应力计算的时候不能使用。并且不适用于橡胶支座。 5.5、强度分析时最小位移量的假定支座强度分析时合成的转动量应不小于+/‐0.003弧度，合成的平移量不小于+/‐20mm，或者橡胶支座不小于+/‐10mm。 如果支座不能绕一根轴转动，应该假定垂直于轴线的最小偏心距为l/10。L为垂直于轴线的支座总长。  6、支座阻力6.1 概要说明 用于计算不同种类支座运动阻力的数值在本标准的相关部分已经给出。并且根据材料不同这些数值也允许有制造公差和安装误差，在本标准的其它部分给出。如果支座不出现下列情形时这些数值仍然有效： a)温度超出设定的最大最小值范围； b)超出设定的公差范围； c)比ENV 1991‐1中规定的动载荷更大的移动或者转动速度； d)支座中出现任何对材料有害的物质； e)维护不足 无论如何，使用任何特殊的系数值要从有利于设计特点的方向考虑。  第19页 6.2 支座组的旋转和滑动反作用力 许多支座因为排列，有些会因为运动反力成为有害的力，有些因为运动的反力可以部分减轻受力，除非做过更加精确的研究，摩擦系数μa和μr要根据下式分别估算： μa =0.5μmax(1+α) μr =0.5μmax(1‐α) 其中： μa          不利的摩擦系数； μr          有利的摩擦系数； μmax          本标准其它部分给出的支座的最大摩擦系数 α           根据支座类型与支座数量，施加的是有利还是有害的受力确定的系数，如果α值没有给出，可以根据下表计算： 表2：αn 系数        7、基本设计特征7.1 支座间隙 7.1.1 支座在水平力的作用下因为零件间隙会出现位移，这样的位移要尽可能的小。在极限位置下除非有其它说明，总的间隙值不应该超过2mm。 7.1.2 如果超过上面的限值要特别注意确保不会损害支座性能。 7.1.3 在允许水平运动的情况下间隙值大小不用考虑，除非在移动方向上这个间隙一直存在。 7.1.4 如果要求有一个以上的支座承受水平力，支座和支撑要设计成确保不利的间隙分布不会阻止这个出现。 7.2 防止支座零件丢失的保护 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施  要进行足够的计量确保不会由于动载荷的原因导致支座的安装逐渐松脱。 7.3 支座标记 7.3.1 所有的支座应该标识制造商的名称，生产地，生产年份及序列号，每一个单独的支座对应一个单独的号，每一类支座都是唯一的。 7.3.2 除橡胶支座外其他的所有支座要求有以下标识：  第20页 ‐‐支座类型； ‐‐制造商订单号 ‐‐最大垂直与剪切设计承载能力 ‐‐最大设计位移量 ‐‐使用的位置 ‐‐安装方向 最后2项还有其它要求，标记要求终身可见并且易于辨认和理解。 7.4 运输规范 7.4.1 所有的支座都是由几个部件组成，它们不是刚性的固定在一起，在制造商处要把这些零件临时夹紧在一起。夹紧装置要有足够的强度保证不同的支座零件位于正确的位置，在操作，运输和安装时不变。要给它们做上标记，例如给支座喷不同颜色的油漆。安装完成后要能轻易的拆除。或者设计成一旦支座开始工作就会断裂，而不会对支座产生危害。 7.4.2 所有的支座都很重难于手工操作，应该备用有满足搬运设备的合适附件。 7.5 检查规范 在买方指定的地方，应该提供参考点确保能对水平位移及转角进行测量。 位移指示牌应有允许的极限位移的标记。 注：位移指示牌的位置应该放置在很容易接近，辨认方便的地方。 7.6 重新复位和更换规范 应该保证通过抬升建造物，支座或者支座的部件可以很容易地进行更换。要假定如果没有其它要求，支座的设计要保证建筑物的抬高不超过10mm。更换的零件各方面要求至少要达到被更换零件的质量。 8. 支撑平面图 如果买方要求，要提供支撑平面图纸。 根据EN1337‐11，同样的平面图称为支座系统图。 第21页 附录A(告知性附录) 指导说明 A.1 第1条“范围”补充说明 建筑中支座的布置要与建筑设计作为一个整体来考虑。考虑后确定的支座受力与位移要提供给制造商，以确保支座能尽可能的符合设计要求。 a)条参考： 支座一般不期望承受绕平行于x‐y平面的轴线转动产生的力矩，如果这样的旋转运动会出现，应该通过支座或者建筑内部进行调整适应。在支座必须承受这样的旋转运动的情况下，应该进行仔细的分析以确保支座不会受到损害。 b)条参考： 在某种负载条件下，支座的布置要求支座承受向上的作用力，这样容易导致相关的支座过度磨损。如果这个情况不可避免，可能解决这个问题的方法是在连接处施加预压力来提供必须的额外的垂直方向作用力。本标准中没有包含这种情况。  A.2 第5条“设计原则”补充说明 A.2.1 第5.1条“概要”补充说明 线性摇杆或者单摇杆支座沿着摇杆长度方向上的所有的不均衡的压力在进行建筑和支座的设计时应考虑在内。下面是几种典型的例子，要求特别的仔细的情况： a)在平面上的曲面结构； b)带有细桥墩的结构； c)没有横向梁的结构。 A.2.2 第5.2条“连接处防止滑动的安全装置”补充说明 为提供防止水平位移的阻力，紧固螺栓或者类似的装置要是可靠的，要能够 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在任何位移发生前，这个阻力就已经产生了。如果螺栓在孔里面并且有正常的公差，在阻力产生前，位移就不可避免地出现，这是不能接受的。 A.2.3 第5.3条“安装条件”补充说明 安装时现场的条件通常难于预测，因此要认真考虑，精确评估运动。假定在最不利的可能情况下进行设计会更加好些。买方希望对安装时的条件留有余地，这应该得到制造商的同意。安装时的精确条件应该定义好，认真执行，以确保符合要求。 A.2.4 第5.4条“增加的位移量”补充说明 下面给出了限定半径“r”的许多例子：  第22页 例1： 对于点摇杆支座，有2个不同的尺寸：对于摇杆支座摇杆的尺寸，重要的尺寸是曲率半径r1；对于有外部限位的支座板的尺寸，重要的尺寸是凹槽半径r2。 例2： 对于盆式支座，重要的是底盘或者活塞的半径r。 例3： 考虑球面支座时有两个不同的尺寸，对于球面支座的滑动表面的尺寸，重要的尺寸是球面的曲率半径r1，而对于限位的尺寸，重要的尺寸是导向边内直径的一半r2。 当位移量小的时候计算并不是很精确。这适用于大的旋转运动和小的平面移动。5.4的目的是确保在这种情况下在支座设计时有足够的余量，保证计算或者设置时小的错误不会导致支座的严重故障。 A.2.5 第5.5条“强度分析时最小位移量的假定”补充说明 如果结果来源于两个相反方向上大的运动（与两个大的数量不同），支座运动计算时要特别仔细，应该假定最不利的因素合成，给予最大可能的运动。  第23页  A.3 第6条“支座反力”补充说明 A.3.1 第6.1 a)条补充说明 因为有些支座生产的材料只有在某一段很窄的温度范围内才具有需要的性能，限制是必须的。以PTFE来说，在很高的温度下磨损会更明显，然而在低温下，在滑动表面的摩擦系数会增加。橡胶在很低的温度下也会变脆。温度限制在指定的值内是合适的，按照试验中确定的值，在本标准的其它部分已经给出。 A.3.2 第6.2条“支座组的旋转和滑动反作用力”补充说明 支座对运动的反作用力的估值，建立在这种情况下的细节条件应该给出。超出给定的用来保证有效性的数值和周期的可能的百分比指数也要给出（见本标准的其它部分）。 用于计算运动和变形的反作用力的数值在本标准的其它部分给出。这些数值考虑了允许的材料属性，环境条件差异和制造安装误差等综合的不利影响。 应该特别注意真实的运动反作用力可能会比计算的最大值小很多，因此如果对设计有利，计算时不要将它包括在内。 在设计其它会被第二次运动影响的结构零件时要使用最不利的摩擦系数值（μa ，μr ）。 当存在的环境条件对一种特殊类型的支座不利时要考虑选择其它不同类型的支座。 作为选择要给支座增加特别的保护，预备及时识别任何恶化的情况并且提供合适的补救措施。  A.4 第7.1条“支座间隙”补充说明 对7.1.1的参考：要考虑的支座间隙的一些情形如下： a)对于摇杆支座，导向间的间隙； b)对于点摇杆支座，摇杆与上部外板间的间隙； c)对于盆式支座，活塞与底盘间的间隙； d)对于球面支座，固定式球面支座上下安装板间的间隙； e)安装设备间的间隙，意味着安装时的间隙； f)滑动支座与导向支座导向表面间的间隙； g)导向支座和止推支座的间隙  第24页 例4： 两个极限位置下最大间隙如下：  A.5 第8条“支撑平面图”补充说明 所有的但是最简单的桥梁和建筑一般都会要求提供支撑平面图，它一般包含以下几个方面，使用了表1中的符号与术语： a)简化的桥梁支座总体布置平面图； b)详细的支座位置（例如加强和隐藏处）； c)明确指明每个位置支座的类型； d)一张表格给出了每个支座的详细要求； e)基坑和安装细节。 只要合适，这个图纸可以由买方、支座制造商或者两者一起提供。  第25页 附录B(告知性附录) 典型支座明细表 B.1 概要 桥梁支座明细表的目的是列出支座设计所需要的正常的信息。这些信息可以确保支座的设计和制造可以避免在建筑中的支座在所有可能的作用下有不利影响。与明细表一起要有一张图纸表明带有标记的支座的布置。包括一个典型的桥梁的横截面图和任何特殊位置的要求项目。支座的功能应该使用表1中的符号在图纸中指明。当要使用一种特殊类型的支座时，应该根据表1进行描述。当有几种类型的支座满足要求时，在明显表中左边的项目应该开放或者是可能的类型的列表。 因为支座明细表应该做成什么格式不可能达成一个协定，提供两个表格选择。B.2中第一种表格在英国使用，而B.3中第二种表格在德国使用。使用哪个表格看哪个最适合你的要求，或者自己设计表格。 在典型明细表中的每一项都应该慎重考虑，但是可能有些项目对某类支座不适用。只需要提供相关的信息，当明细表中的某一项不适用时应该申明。有特殊条件的应该增加额外的信息。  B.2 明细表，选择1 下面提供了表B.1中要求信息的指导，序号与表中的序号对应。 1）建筑物名称或参考 名称或参考数字，对于建筑物应该给出的唯一编号。 2）符合表1的支座标记与序号 用特殊的参考标记区分不同功能和载荷要求的支座。 3）数量 要明确每一个特殊标记支座的数量 4）基座材料 要规定每一个支座外板的材料，因为这可能会影响它们的设计和最后加工。 5）平均设计接触应力 平均设计接触应力是指有效接触面积上的应力，根据应力块体理论，应该考虑钢板有效范围内的应力分布。 6）设计力值 表中应该给出设计状态下最差的数值。要完成满意的支座设计这些数值在最不利的情况下的合成作用足够了。只有在特殊的情况下考虑真实存在的作用力值会更经济些。在这种情况下要详细给出这些力值。 7）位移 支座上部结构的位移量要确定。支撑结构的任何运动的许用量要进行确认。 横向和纵向的运动方向一般分别垂直和平行于桥梁墩距的纵向轴线。在附图上应该清楚的指明任何可能模糊的运动方向（例如倾斜的墩距）。 8）转角 在工作许用状态下允许的可逆和不可逆的旋转运动要用弧度给出。对于橡胶支座，比如要给出最大的比例系数。 第26页 100X设计转角（弧度）/对应的设计垂直载荷  9）最大支座尺寸 允许的支座的最大尺寸应该明确。因为这个可以在支座设计时保证进行灵活的优化。 10）瞬时负载下支座的允许位移 瞬时负载下支座的允许位移量，意味着支座在此方向上要提供限位。 11）工作许用条件下位移反作用力 在结构设计时，位移运动产生的反作用力是重要的，在这种情况下要给出工作极限条件下支座产生的可接受的水平作用力。对于橡胶支座，给出的值是在正常温度下缓慢作用的运动产生的（对于低温和快速的运动结构设计师必须进行额外的允许值的计算）。 12）工作许用条件下转动反作用力 在结构设计时，选择运动产生的反作用力是重要的，在这种情况下要给出工作设计条件下支座在临界设计载荷下产生的可接受的作用力矩。橡胶支座应该和11条一样处理。 13）要求的安装类型 支座安装到上下结构中的不同的方式可以用于不同类型的支座。特别的要求，比如摩擦力、螺栓、套筒、键或者其它设备，应该要明确。 14）特殊要求 任何特殊要求的细节，例如完全暴露、高臭氧浓度、限制进入、非水平基座、非方形支座梁、临时限位等都应该说明。最高温度和最低温度以及如果与通常的经验不同，支座工作时可能暴露的任何特殊的生物学条件应该进行说明。     第30页  附录C (告知性附录) 温度、收缩和蠕变 如有国家标准包含本附录说明的规范，这些国家标准应该优于本附录中的内容。 C.1 温度 安装时的温度评估见EN1337‐11：1997附录A。 对于结构支座来说气候温度的作用是所有合成作用的一个基础作用。这些不同作用的特征值可以基于各自出现的频率方式进行评估，例如，对于经常出现的合成作用以每日或者每年为周期，对于较少出现的以30年为一个周期，根据最近的气象站进行记录。 结构的温度波动范围tmax‐tmin依赖于当地环境的最高温度和最低温度以及其它的气候因素，例如大陆性与海洋性气候的区别。这些因素的影响超出了本标准的范围。 tmax和tmin温度是结构的平均值。在对它们进行估算时要考虑结构的横截面、材料、当地的气候条件和有效的国家标准。 结构的温度波动范围如下式： Δt=|tmax‐tmin| 如果安装时知道结构的准确温度： Δtl=1.35x Δt 式中Δtl指真实的温度变化 除非有更准确的数据确认，高温和低温的变化值基本相等，如下式： | tl,min|‐| tmin|≥| tl,max|‐| tmax| tl,min, tl,max 为真实的温度限值。 如果安装时结构的温度是预先估算的，根据表C.1要多增加一个Δt* t*l,min= tl,min ‐ Δt* t*l,max= tl,max + Δt* t*l,min, tl,max 为假定的温度限值  第31页  表C.1：温度限值  1 2 3 结构的温度波动范围 安装时知道结构的准确温度，真实的温度限值 安装时结构的温度是预先估算的，假定的温度限值 tmin tmax tl,min tl,max t*l,min t*l,max  (Δtl/Δt=1.35,除非另作说明) （tl‐ tl*=Δt* Δt*=10 K混泥土 Δt*=15 K钢材和混凝土上的钢材）   C.2 蠕变和收缩 由于蠕变和收缩产生的变形按照附加热作用的同样的方式处理（通常来说，是降温）