estabilidad lanzamiento

un cojinete de aislamiento, incluso si inherentemente estable bajo su carga de diseño, puede experimentar otra forma de inestabilidad si está conectado a la fundación por debajo y por encima de la superestructura a través de teclas de cizallamiento que no pueden sostener cargas de tracción. inicialmente diseñadores consideraron que el caucho no debe ser sometido a la tensión; Por lo tanto, los primeros diseños de cojinetes de goma utilizados enclavijados conexiones de cizallamiento en lugar de conexiones atornilladas. Rodamientos enclavijados, sin embargo, pueden experimentar un modo inestable de "despliegue" comportamiento-llamada - que está asociada con el desplazamiento lateral y pone un límite en el desplazamiento máximo que el cojinete puede sostener. el cojinete es inestable en el sentido de que más allá de este desplazamiento de la curva de fuerza-desplazamiento tiene una pendiente decreciente. Debido a que el cojinete no puede sostener la tensión, el movimiento en la parte superior e inferior del cojinete se produce por un cambio en la línea de acción de la resultante de la carga vertical, como se muestra en 6.5a fig. Se alcanza el límite de esta migración de la resultante cuando la resultante está en el borde del cojinete, y el equilibrio del movimiento generado por la fuerza lateral Fh con la generada por la carga vertical P da

donde b es la anchura del rodamiento (ya sea un si cuadrado de diámetro si es circular). la relación entre la fuerza lateral Fh y el desplazamiento d se muestra en la fig toma 6.5b

Por lo tanto, si el desplazamiento lateral es menor que aproximadamente 88% de la dimensión menos en planta de un cojinete enclavijados, puede esperarse que sea estable frente despliegue. Por el contrario, si un cojinete está atornillado en su lugar, ninguna tensión significativa desarrollará en el cojinete hasta que el desplazamiento excede este valor. Pruebas recientes realizadas en el CEIE y en Japón demuestran que el caucho es capaz de sostener tensiones muy alta resistencia, y ahora se ha vuelto más común el uso de pernos en lugar de conexiones enclavijados para rodamientos de aislamiento. La investigación adicional, sin embargo, hay que hacer que el proceso de fallo en la tensión no es aún bien entendido; en los cojinetes puede involucrar la cavitación en el caucho o la pérdida de la fianza. Aunque algunas pruebas han demostrado que ha habido casos en que el desplazamiento ha excedido el diámetro del rodamiento, es sin duda una buena práctica de diseño para limitar el desplazamiento al valor despliegue, se utilizan conexiones incluso cuando atornilladas

estabilidad bajo gran desplazamiento lateral

el análisis de pandeo para un aislador elastomérico se basa en la teoría lineal que es análogo al análisis de pandeo de una columna y, como es el caso en la teoría usual, proporciona la carga de pandeo o esfuerzo de pandeo en la posición no desplazada pero ninguna información sobre la la estabilidad de un rodamiento en la posición desplazada, la inestabilidad se manifiesta por la pérdida de rigidez horizontal incrementales positivo, este tipo de inestabilidad es de importancia crucial en teniendo diseño ya que la carga hacia abajo pico en un aislador se producirá al mismo tiempo que la desplazamiento horizontal máximo y en combinación será uno de los estados límite para el que va a necesitar el seccionador de ser proporcionado.

en principio, será necesario un análisis no lineal complejo para predecir el comportamiento de cojinete bajo la combinación de la carga vertical máxima y el desplazamiento horizontal máximo. Hay dos hipótesis sencillas para una aproximación al estado límite cuando un aislador está cargado en corte y con carga vertical. el primero es que el desplazamiento crítico, definido como el desplazamiento en virtud del cual que exhibe cojinete nulo rigidez horizontal incrementales, es el desplazamiento lateral en el que el esfuerzo de compresión área reducida calcula a partir de la carga axial dividido por Ar (el área de superposición entre la parte superior e inferior ) llega a la Pcrit tensión crítica dada por la ecuación 6.5

La segunda hipótesis es que el área A en la expresión para la carga crítica en el eq configuración no deformada 6.4 se sustituye por el área reducida Ar. Esta es quizás la más plausible para las dos posibilidades como la concentración de la tensión vertical debido al desplazamiento no afectará a la resistencia a la flexión, pero podría reducir la resistencia debido a la cizalla.

Para un rodamiento cuadrado de la dimensión del lado B, el área reducida Ar está dada por

de manera que si la primera hipótesis es correcta, el desplazamiento crítico Dcrit bajo una carga especificada P viene dada por

eso es

Por otra parte, si la segunda hipótesis es correcta, el desplazamiento crítico viene dada por.

ambos resultados son los mismos para P cerca Pcrit pero difieren para el rango de aplicación práctica en la que P <Pcrit

la mejor evidencia empírica para el uso de la segunda hipótesis es una serie de pruebas sobre cojinetes de goma pequeñas realizadas en el EERC por.

Los resultados experimentales fueron reportados por nagarajiah. Los rodamientos utilizados en esta serie de ensayos eran

el bajo amortiguamiento y módulo constante significa que se reducen al mínimo los efectos de la histéresis del material en la estabilidad. Los rodamientos se cargaron bajo carga vertical constante y desplazados bajo control de desplazamiento en la máquina de ensayo. El desplazamiento crítico en wich la fuerza horizontal generada por la máquina de prueba ya no aumenta con el aumento de desplazamiento se registró. Los resultados demostraron que la primera hipótesis es demasiado conservador, y el segundo, mientras que conservador, es bastante exacto para la gama de cargas y desplazamientos que surgirían en diseños prácticos. Los resultados para muy altas cargas axiales y pequeños desplazamientos laterales críticos no están bien predichas por la fórmula, pero el hecho es que en estas pruebas los cojinetes se cargan a los niveles de carga axial que exceden la carga de pandeo predicho del cojinete no desplazada. Esto puede suceder desde el cojinete en la máquina de prueba se encuentra bajo control de desplazamiento y de las condiciones finales no son los de la teoría descrita es la sección 6.1.

El área de superposición para un cojinete cuadrado es fácil de calcular, pero es más difícil fot un cojinete circular de radio R. Con la notación se muestra en la fig 6.2, donde o es el medio-ángulo subtendido en el centro de la intersección de los círculos superiores e inferiores y o, el desplazamiento D y el área reducida Ar están dadas por

desde d = 0,5 significa a = 0,4, esto debe ser precisa para 0,6 <= p <= 1. Se obtiene la respuesta exacta para el valor de P / Pcrit que hace un valor específico de d crítico en la tabla 6.1, y la curva producida por esta solución inversa se puede comparar a las dos aproximaciones. Cuando se trazan juntos en la fig. 6,4, es evidente que la aproximación para la pequeña p / Pcrit se encuentra por encima de la curva exacta y es exacta hasta p / Pcrit = 0,5 y que para p / Pcrit más cerca de 1 se encuentra por debajo y es preciso para p / Pcrit> 0 , 6