Sfæriske lejer under AASHTO LRFD 6. udgave (2012)
Sfæriske lejer er kategoriseret som HLMR (High-Load Multi-Rotational Bearings) i AASHTO LRFD Bridge Design Specifikationer, afsnit 14 "Joints and Bearings". Det er vigtigt at bemærke, at det udtrukne dokument kun indeholder afsnit 1-3, og det gørikkeinkludere den fulde tekst af afsnit 14. AASHTO LRFD fungerer som endesignorienteret kode, mens materialekrav, fremstillingstolerancer og prototypetest for kuglelejer er dækket af den separate produktstandard ASTM D5977-23.
Fire grænsetilstandsfilosofier styrer design af sfæriske lejer under AASHTO LRFD: Servicegrænsetilstand, styrkegrænsetilstand, trætheds- og brudgrænsetilstand og grænsetilstand for ekstreme hændelser. Den grundlæggende LRFD-formel∑ηi iQiMindre end eller lig med ϕRn
gælder for alle lejekomponenter. Servicetjek kontrollerer PTFE-kontakttryk mod krybning og slid. Styrkekontrol verificerer ståldele, forankringer og laterale stopøjer under faktoriserede vandrette belastninger såsom bremsekraft og seismiske påvirkninger. Fatigue evaluerer cykliske spændingsintervaller for metalliske komponenter. Extreme-Event Limit State dækker scenarier for jordskælv, kollision mellem fartøjer og isbelastning.
Tre funktionelle typer sfæriske lejer er defineret: faste lejer (kun rotation), ensrettede ekspansionslejer (rotation plus én-retnings translation med laterale stoppere) og multi-direktionelle ekspansionslejer (rotation plus fri planar translation). Det sfæriske-på-PTFE-rustfrit-stål-glidepar leverer stor rotationskapacitet uafhængig af gummiforskydningsdeformation, hvilket gør dem velegnede til tunge belastningsbroer. Konstruktører skal tage højde for både rotationer i drift og store rotationer i byggefasen og sørge for tilstrækkelig forskydningskapacitet til temperaturændringer, betonsvind og krybning.
Kravene til glidende grænseflader i PTFE-rustfrit stål er specificeret i artikel 14.9. Ingeniører skal definere friktionskoefficienter, PTFE-tykkelse og indstøbningsdybde for at forhindre materialeekstrudering, samt overfladefinish for rustfrit stål, der passer til plader. Ankerbolte eller forstærkningsforbindelser skal kontrolleres for spænding, forskydning plus konstruktionstolerancer. Lejer skal tillade donkraft til fremtidig vedligeholdelse og udskiftning sammen med beskyttelsesforanstaltninger mod saltforurening og miljøkorrosion.
Der er klare huller mellem AASHTO-systemet og den europæiske standardEN 1337-7. EN 1337-7 er en integreret standard, der dækker design, materiale, fremstilling og prototypetest for både sfæriske og cylindriske PTFE-lejer. AASHTO LRFD Afsnit 14 omhandler kun sfæriske lejer; cylindriske PTFE-glidelejer har ingen dedikerede AASHTO-klausuler og kræver projektspecifikke specifikationer. I AASHTO-systemet placeres prototypetest i ASTM D5977 i stedet for i selve designkoden.
Der findes en vigtig sondring mellem konventionelle sfæriske lejer og FPS-friktionspendul-seismiske isolatorer. Almindelige bro sfæriske lejer følger AASHTO LRFD Section 14 plus ASTM D5977. FPS seismiske lejer er isolationsanordninger og skal overholdeAASHTO guide
Specifikationer for LRFD seismisk brodesign, ikke sektion 14, som er sammenlignelig med den europæiske standard EN 15129 for seismiske enheder.
For udbudsmaterialet lyder typisk specifikationserklæring:Kugleformede HLMR lejer designet i overensstemmelse med AASHTO LRFD Bridge Design Specifikationer, Sektion 14, fremstillet og testet i henhold til ASTM D5977-23.
