Vòng bi cầu theo AASHTO LRFD Phiên bản thứ 6 (2012)

Bốn triết lý về trạng thái giới hạn chi phối thiết kế ổ trục hình cầu theo AASHTO LRFD: Trạng thái giới hạn sử dụng, Trạng thái giới hạn độ bền, Trạng thái giới hạn mỏi và gãy và Trạng thái giới hạn sự kiện cực đoan. Công thức LRFD cơ bản∑ηi iQiNhỏ hơn hoặc bằng ϕRnáp dụng cho tất cả các bộ phận ổ trục. Kiểm tra dịch vụ kiểm soát áp suất tiếp xúc của PTFE chống lại hiện tượng rão và mài mòn. Kiểm tra độ bền xác minh các bộ phận thép, các neo và vấu dừng bên dưới các tải trọng ngang được xác định như lực phanh và tác động địa chấn. Độ mỏi đánh giá phạm vi ứng suất theo chu kỳ đối với các thành phần kim loại. Trạng thái giới hạn sự kiện cực đoan bao gồm các tình huống động đất, va chạm tàu ​​thuyền và tải trọng băng.

Ba loại ổ tang trống chức năng được xác định: ổ trục cố định (chỉ xoay), ổ trục giãn nở một chiều (quay cộng với dịch chuyển một hướng với các cữ chặn bên) và ổ trục giãn nở đa hướng (quay cộng với dịch chuyển phẳng tự do). Cặp trượt hình cầu trên PTFE bằng thép không gỉ mang lại khả năng quay lớn không phụ thuộc vào biến dạng cắt cao su, khiến chúng phù hợp với cầu chịu tải nặng. Người thiết kế phải tính đến cả góc quay trong quá trình sử dụng và góc quay lớn trong giai đoạn xây dựng, đồng thời cung cấp đủ khả năng dịch chuyển để thay đổi nhiệt độ, độ co ngót và từ biến của bê tông.

Yêu cầu về giao diện trượt bằng thép không gỉ PTFE được quy định tại Điều 14.9. Các kỹ sư phải xác định hệ số ma sát, độ dày PTFE và độ sâu nhúng để ngăn chặn sự đùn vật liệu cũng như độ hoàn thiện bề mặt của các tấm đối tiếp bằng thép không gỉ. Bu lông neo hoặc các kết nối gia cố cần kiểm tra độ căng, lực cắt cộng với dung sai lắp đặt trong xây dựng. Vòng bi phải cho phép kích để bảo trì và thay thế trong tương lai, cùng với các biện pháp bảo vệ chống nhiễm muối và ăn mòn môi trường.

Có khoảng cách rõ ràng giữa hệ thống AASHTO và tiêu chuẩn Châu ÂuEN 1337‑7. EN 1337‑7 là tiêu chuẩn tích hợp bao gồm thử nghiệm thiết kế, vật liệu, chế tạo và nguyên mẫu cho cả vòng bi PTFE hình cầu và hình trụ. AASHTO LRFD Phần 14 chỉ đề cập đến vòng bi hình cầu; Vòng bi trượt PTFE hình trụ không có điều khoản AASHTO chuyên dụng và yêu cầu thông số kỹ thuật dành riêng cho dự án. Trong hệ thống AASHTO, các thử nghiệm nguyên mẫu được đặt trong tiêu chuẩn ASTM D5977 thay vì trong chính mã thiết kế.

Sự khác biệt quan trọng tồn tại giữa vòng bi cầu thông thường và thiết bị cách ly địa chấn con lắc ma sát FPS. Vòng bi cầu thông thường tuân theo AASHTO LRFD Phần 14 cộng với ASTM D5977. Vòng bi địa chấn FPS là thiết bị cách ly và phải tuân theoHướng dẫn AASHTO

Thông số kỹ thuật cho thiết kế cầu địa chấn LRFD, không phải Mục 14, có thể so sánh với tiêu chuẩn Châu Âu EN 15129 dành cho thiết bị địa chấn.

Đối với các tài liệu đấu thầu, tuyên bố đặc điểm kỹ thuật điển hình có nội dung:Vòng bi HLMR cầu được thiết kế phù hợp với Thông số kỹ thuật thiết kế cầu AASHTO LRFD, Phần 14, được sản xuất và thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D5977‑23.