Tiêu chuẩn cách ly địa chấn và gối đỡ cầu: So sánh giữa Trung Quốc, EU và Hoa Kỳ

1. Tại sao tiêu chuẩn sản phẩm lại quan trọng trong việc cách ly địa chấn

Thiết bị giảm chấn và cách ly địa chấn-vòng bi cao su chì (LRB), vòng bi cao su tự nhiên (LNR), vòng bi cao su giảm chấn cao (HDR), vòng bi con lắc ma sát (FPS), giằng chống vênh (BRB) và bộ giảm chấn tiêu tán năng lượng-cùng với vòng bi cầu phải đáp ứng các tiêu chuẩn sản phẩm được xác định rõ ràng trước khi chúng đến địa điểm dự án. Đối với một nhà sản xuất xuất khẩu, việc lựa chọn tiêu chuẩn không mang tính học thuật: nó quyết định loại thử nghiệm nào sẽ được thực hiện, cách soạn thảo chứng chỉ CE hoặc chứng chỉ tuân thủ và liệu sản phẩm có được khách hàng, chính quyền địa phương và kỹ sư kết cấu chấp nhận hay không.

Hướng dẫn này so sánh ba khuôn khổ chính được sử dụng trong các dự án xuyên biên giới – Trung Quốc (GB/JT), Liên minh Châu Âu (EN) và Hoa Kỳ (AASHTO/ASCE/AISC) – nêu bật những điểm khác biệt chính của chúng và liệt kê các quốc gia tuân theo từng hệ thống.

2. Trung Quốc: Tiêu chuẩn sản phẩm GB/T và JT/T

Trung Quốc quản lý vòng bi cách ly chủ yếu thông quaGB/T 20688loạt. Phần 1 (2007) quy định các phương pháp thử nghiệm thống nhất; Phần 3 (2006) đề cập đến việc xây dựng các ổ trục cách ly đàn hồi; Phần 4 (2007) đề cập đến các ổ trục cách ly đàn hồi cầu; Phần 5 (2014) đề cập đến bộ cách ly trượt đàn hồi.GB/T 37358 (2019)chi phối việc xây dựng vòng bi con lắc ma sát, trong khiGB/T 32836 (2016)bao gồm các vòng bi hình cầu cho kết cấu thép. Đối với thiết bị giảm chấn,JG/T 209 (2012)quy định bộ giảm chấn tiêu tán năng lượng cho các tòa nhà.

Đối với vòng bi cầu đường cao tốc thông thường, Trung Quốc sử dụng ba tiêu chuẩn sản phẩm chuyên dụng:GB/T 17952 (2019)cho vòng bi đàn hồi dạng tấm,GB/T 17951 (2022)cho vòng bi nồi vàGB/T 38344 (2019)đối với ổ đỡ hình cầu. Vòng bi cầu địa chấn có tiêu chuẩn riêng của ngành vận tải:JT/T 852 (2013)cho vòng bi cách ly con lắc ma sát,JT/T 927 (2014)cho vòng bi cao su giảm xóc cao vàJT/T 1088 (2016)đối với ổ trục cao su chì. Thiết kế được hỗ trợ bởi GB 50011, GB/T 51408 và JTG/T 2231-01 cho cầu.

3. EU: EN 1337, EN 15129 và Eurocode 8

EU tiếp cận các sản phẩm địa chấn và gối cầu thông qua hai chuỗi riêng biệt. Vòng bi kết cấu thông thường tuân theoEN 1337loạt-Phần 1 quy tắc chung, vòng bi trượt Phần 2, vòng bi đàn hồi Phần 3, vòng bi nồi Phần 5 và vòng bi hình cầu Phần 6. Chúng điều chỉnh sự chuyển động của nhiệt độ, độ co ngót và độ rão, nhưng chúngkhôngthiết bị địa chấn.

Các thiết bị chống địa chấn thực sự được điều chỉnh bởiEN 15129 (2018), tiêu chuẩn sản phẩm hài hòa duy nhất bao gồm các bộ cách ly đàn hồi, vòng bi con lắc ma sát, bộ giảm chấn nhớt, thiết bị chảy kim loại và BRB. Nó yêu cầu kiểm tra độ trễ theo chu kỳ, đánh giá độ giảm chấn tương đương và đánh giá độ mỏi, đồng thời là cơ sở để đánh dấu CE cho các thiết bị địa chấn. Thiết kế kết cấu tiếp tụcEurocode 8(EN 1998-1 cho tòa nhà, EN 1998-2 cho cầu). Đối với các dự án xuất khẩu, gối cách chấn thường phải đáp ứng cả EN 1337 và EN 15129.

4. Hoa Kỳ: AASHTO, ASCE/SEI 7 và AISC 341

Hoa Kỳ quản lý vòng bi cầu thông quaAASHTO: Thông số kỹ thuật thiết kế cầu LRFD (2020) cho thiết kế chung, Thông số kỹ thuật hướng dẫn cho thiết kế cách ly địa chấn (2014, tái bản lần thứ 4) làm tài liệu tham khảo cốt lõi cho bộ cách ly và giảm chấn cầu cũng như thông số kỹ thuật của sản phẩm dòng M-AASHTO M 251cho vòng bi đàn hồi,AASHTO M 253cho vòng bi nồi vàAASHTO M 325đối với ổ đỡ hình cầu.

Đối với các tòa nhà,ASCE/SEI 7 (2022)đặt ra các tiêu chí về tải trọng địa chấn và hệ thống cách ly, trong khi các thành phần tiêu tán thép như BRB tuân theoANSI/AISC 341 (2022)VàAISC 358 (2022)để kiểm tra theo chu kỳ, chi tiết và sơ tuyển kết nối.

5. Sự khác biệt chính giữa ba hệ thống

Cấu trúc của khung tiêu chuẩn.Trung Quốc và Hoa Kỳ phân chia các tiêu chuẩn sản phẩm và mã thiết kế trên nhiều tài liệu (GB/T 20688 so với GB 50011; AASHTO M-series so với LRFD), trong khi EU tập trung các yêu cầu sản phẩm hài hòa vào một tiêu chuẩn duy nhất (EN 15129) và giữ thiết kế riêng biệt trong Eurocode 8.

Hiệu suất địa chấn được xác minh như thế nàoEN 15129 là tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất về độ trễ theo chu kỳ thử nghiệm ở cấp độ thiết bị, độ giảm chấn và độ mỏi tương đương là bắt buộc đối với việc đánh dấu CE. Hoa Kỳ dựa vào Hướng dẫn cách ly địa chấn AASHTO để thử nghiệm và AISC 341 đối với các thành phần thép, trong khi Trung Quốc yêu cầu thử nghiệm chu kỳ và loại theo GB/T 20688 cùng với các tiêu chuẩn vận tải JT/T 852/927/1088 đối với cầu.

Thực thi và chứng nhận khu vực.EU yêu cầu đánh dấu CE thông qua các cơ quan được thông báo - cổng tiếp cận thị trường mạnh nhất. Hoa Kỳ hoạt động thông qua các mã AASHTO do tiểu bang thông qua mà không có một chứng chỉ sản phẩm liên bang nào. Trung Quốc áp dụng GB/T làm tiêu chuẩn quốc gia cho các dự án trong nước, với yêu cầu ngày càng cao về sự tuân thủ đối với các hợp đồng xuất khẩu sang các thị trường như Türkiye và Iran.

6. Các quốc gia theo hệ thống EU (EN/Eurocode)

Các tiêu chuẩn sản phẩm Eurocodes và EN được áp dụng trên khắptất cả 27 quốc gia thành viên EU, cáitrạng thái EFTA(Iceland, Na Uy, Thụy Sĩ) vàVương quốc Anh. Ngoài Châu Âu, Eurocodes được thông qua hoặc đang được áp dụng bởi các quốc gia có cơ quan tiêu chuẩn quốc gia là thành viên đầy đủ của CEN, bao gồm cảTürkiye, Serbia, Bắc Macedonia, Montenegro, Bosnia và Herzegovina, Albania, Georgia, Moldova và Uzbekistan. Ở châu Á,Singapore và Malaysiađã áp dụng Eurocodes, vớiThái Lan, Việt Nam và các nước ASEAN khácđang tiến về phía họ. Đặc biệt đối với các thiết bị địa chấn,Thổ Nhĩ Kỳlà thị trường lớn tuân theo EN 15129 và Eurocode 8;Iranthường tham khảo EN 1337, EN 15129 và Eurocode 8-2 cùng với các yêu cầu của địa phương.

7. Các quốc gia theo hệ thống Hoa Kỳ (AASHTO)

Tiêu chuẩn AASHTO là tiêu chuẩn mặc định cho cầu đường cao tốc liên bang và tiểu bang Hoa Kỳ và được áp dụng rộng rãi trên phạm vi quốc tế. Các thông số kỹ thuật của LRFD được tham chiếu hoặc thông qua trongCanada(Quy tắc thiết kế cầu đường cao tốc của Canada một phần dựa trên AASHTO LRFD),México, và trên khắpTrung Đông-Saudi Arabia, UAE, Qatar, Kuwait, Ai Cập và Jordan. Chúng cũng được sử dụng trongPhilippin, một sốvùng Caribecác quốc gia và ngày càng tăng ởMỹ Latinh(Argentina, Brazil) và các dự án tài trợ ởChâu phitheo chương trình mua sắm của Ngân hàng Thế giới. Ở Nam Á, các dự án như cầu thủy điện Karot ở Pakistan được thiết kế theo thông lệ AASHTO của Hoa Kỳ. Trong trường hợp đấu thầu chỉ định AASHTO, bộ cách ly cầu và vòng bi phải được kiểm tra và ghi lại trong Hướng dẫn cách ly địa chấn AASHTO và thông số kỹ thuật của sản phẩm dòng M.

8. Cách chọn dự án xuất khẩu của bạn

Khớp tiêu chuẩn với tài liệu tham khảo của khách hàng, không phải với mã nhà của bạn. VìTürkiye và đấu thầu châu Âu, lên kế hoạch xung quanhEN 15129cộng thêmEN 1337cho vòng bi và Eurocode 8 cho thiết kế và sẵn sàng cho đánh giá CE. Vìdự án Iran, hãy chuẩn bị một tệp kết hợp bao gồm EN 1337, EN 15129 và Eurocode 8-2. VìCác dự án của Mỹ, vùng Vịnh và Canada, căn chỉnh việc kiểm tra và tài liệu vớiAASHTOVàASCE/AISC. Tài liệu kỹ thuật song ngữ, rõ ràng phù hợp với tiêu chuẩn quản lý là điều giúp các dự án xuất khẩu được chấp nhận.