附录八  橡胶垫板的材料性能及计算构造要求

    一、橡胶垫板的材料性能
                         胶料的物理机械性能    附表8.1

胶料类型 硬度
(邵氏)
扯断力
(MPa)
伸长率
(%)
300%拉伸强度
(MPa)
扯断永久变形
(%)
适用温度
不低于
氯丁橡胶 60±5 ≥18.63 ≥450 ≥7.84 ≤25 -25C
天然橡胶 60±5 ≥18.63 ≥500 ≥8.82 ≤20 -40C

                  橡胶点扳的力学性能                    附表8.2
         

允许抗压强度 极限破坏
强    度
(MPa)
抗压弹性模量
     E
    (MPa)
抗剪弹性
模量G
(MPa)
摩擦系数
   μ
  [σ]
(MPa)
7 .84-9.80 >58.82 有形状系数β按附表8.3查得 0.98-1.47 (与钢)0.2
(与混凝土)0.3


                “E-β”关系                    附表8.3
          

β 4 5 6 7 8 9 10 11 12
E(MPa) 196 265 333 412 490 579 657 745 843
β 13 14 15 16 17 18 19 20  
E(MPa) 932 1040 1157 1285 1422 1559 1706 1863  
附注 支座形状系数β=ab/2(a+b)dl
a,b——支座短边及长边长度(cm);
dl——中间橡胶层厚度(cm)。

    二、橡胶垫扳的设计计算
     1、橡胶垫扳的底面面积A可根据承压条件按下式计算:
            A≥Rmax/[σ]                     (附8.1)
     式中  A——支座承压面积,即A=a×b;
           a,b——支座短边与长边的边长;
           Rmax——网架全部荷载标准值在支座引起的反力设计值;
          [σ]——橡胶垫扳的允许抗压强度,按附表8.2采用。
     2、橡胶垫扳厚度应根据橡胶层厚度与中间各层钢板厚度确定(附图8.1)。
               
        橡胶层厚度可由上、下表层及各钢板件的橡胶片厚度之和确定:
           d0=2dt+ndi                    (附8.2)
        式中 d0——橡胶层厚度;
              dt、di——分别为上(下)表层及中间各层橡胶片厚度;
             n——中间橡胶片的层数。
        根据橡胶剪切片变形条件,橡胶层厚度应同时满足下列两式的要求:
               d0≥1.43u                  (附8.3)
               d0≤0.2a                   (附8.4)
        式中 u——由于温度变化等原因在网架支座处引起的水平位移。
             上、下表层橡胶片厚度宜取用2.5mm,中间橡胶层常用厚度宜取用5、8、11mm,钢板厚度宜取用2-3mm。
     3、橡胶垫扳平均压缩变形ωm可按下式计算:
                    ωmmd0/E            (附8.5)
式中  σm——平均压应力,σm=Rmax/A
     橡胶垫扳的平均压缩变形应满足下列条件:
                 0.05d0≥ωm≥0.5θa       (附8.6)
式中   θ——结构在支座处的最大转角(rad)。
      4、在水平力作用下橡胶垫扳应按下式进行抗滑移验算:
                 μRg≥GAu/d0                 (附8.7)
式中  μ——橡胶垫扳与混凝土或钢板间的摩擦系数,按附表8.2采用;
      Rg——乘以荷载分项系数0.9的永久荷载标准值引起的支座反力;
      G——橡胶垫扳的抗剪弹性模量,按附表8.2采用。

   三、橡胶垫扳的构造要点
     1、对气温不低于-25C地区,可采用氯丁橡胶垫扳;对气温不低于-30C地区,可采用耐寒氯丁橡胶垫扳;对气温不低于-40C地区,可采用天然橡胶垫扳。
     2、橡胶垫扳的长边应孙网架支座切线方向平行放置。与支柱或及座的钢板或混凝土间可用502胶等胶结剂连接固定。
     3、橡胶垫扳上的螺栓孔直径应大于螺栓直径10mm。
     4、设计时宜考虑长期使用后因橡胶老化而需要更换的条件。在橡胶垫板四周可涂以防止老化的酚醛树脂,并连接粘结泡沫塑料。
     5、橡胶垫扳在安装、使用过程中,应避免与油脂等油类物质以及其它对橡胶有害的物质接触。
    





                           附图8.1  橡胶垫板的构造