TR201808473T4 - Sismik koruma için bir kayar mesnet. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş bir yapıya yer hareketinden korunma sağlamak üzere uyarlanmış olan bir kayar mesnet (1) ile ilgili olup, içbükey formda bir ilk kayma yüzeyine (2.1) sahip olan, bir yapıya monte edilmekte üzere uyarlanmış olan bir ilk plaka (2) ve bir içbükey formunda olan bir ikinci kayma yüzeyine (3.1) sahip olan, yapının temeli (A) boyunca monte edilmek üzere uyarlanmış olan bir ikinci plaka (3) ve ilk plaka (2) ile ikinci plaka (3) arasında konumlandırılmış olan bir orta eleman(4) içermektedir, burada orta eleman(4) ilk kayma yüzeyi (2.1) ile temas halinde olan, bir dışbükey formda bir üst kayma yüzeyi (4.1) ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile temas halinde olan, bir dışbükey formdaki bir alt kayma yüzeyine (4.2) sahiptir, burada ilk plaka (2), ikinci plaka (3) ve orta eleman(4) zemin hareketi kuvvetlerine tepki olarak birbirine göre sarkaç hareketi ile kayma kabiliyetine sahiptir, bir kayıcı madde (5) levhası ilk kayma yüzeyi (2,1) ve üst kayma yüzeyini (4.1) kaplamaktadır ve söz konusu kayıcı maddenin (5) ağırlıkça %2.5'i oranında maksimum molibden disülfür (MoS2) ile doldurulmuş olan PTFE reçinesi içermektedir.

Description

TARIFNAME SISMIK KORUMA IÇIN BIR KAYAR MESNET Teknik Alan Mevcut bulusun uygulamalari, binalarin depremler gibi yer hareketlerinin etkilerine karsi sismik korunmasi için bir kayar mesnet ile ilgilidir. Kayar mesnetlerin bina ile temeli arasina monte edilmesi amaçlanmaktadir. Kayar mesnetler, üst yapiya aktarilan temel hareketlerini karsilamaktadir. Böylelikle, yapi yer hareketlerinin neden oldugu kuvvetlerden korunmaktadir. Önceki Teknik Sismik izolasyon, azaltilmis yer hareketi kuvvetlerini bir yapiya transfer ederek 0 yapiyi yer hareketinden izole eden bir kavramdir. Kayar mesnetler sismik izolasyon için kullanilan popüler sistemlerden biridir. Kayar mesnetler birbiri üzerine kayan plakalar gibi iki ya da daha fazla donanim ile izolasyonu saglamaktadir, Sönümleme ve enerji tüketimi, kayan yüzeylerin sürtünmesi ile saglanmaktadir. sismik kayar mesnet genellikle, sirasiyla, desteklenecek olan yapiya ve yapinin temellerine baglanmis olan bir üst plaka ve bir alt plaka içermektedir. Plakalar yer hareketi kuvvetlerini karsilamak için birbiri üzerine kaymaktadir. Ayrica teknigin bilinen durumunda, bazi kayar mesnet plakalari kendi içlerinde içbükey kayar yüzeye sahiptir ve birbirlerinden kayici bir orta eleman ile ayrilmaktadir. Kayici orta elaman, bir mafsal olusturmak için üst ve alt plakalarin içbükey yüzeyleriyle eslesen ve temas halinde olan iki adet disbükey yüzeye sahiptir. Bir yer hareketi olmasi durumunda, kayar mesnet ve kayici orta eleman, uygulanan sarsinti veya sok gibi bazi kuvvetler iki adet plakanin en az birine göre sarkaç benzeri bir 35376.01 hareket ile kayabilmekte ve böylelikle üzerindeki yapiyi yer hareketlerinin etkilerinden korumaktadir.

Kayma hareketi, tutma-birakma gibi bazi davranislara neden olan belirli parametrelere baglidir. Tutma-birakma davranisi basitçe iki nesne birbiri üzerinde kayarken aniden olusabilecek bir siçrama hareketidir. Tutma-birakma davranisi, sürtünme kuvvetinde karsilik gelen bir degisiklik ile birlikte birbirini tutma ve birbiri üzerinde kayma arasinda yüzeylerin degisimi olarak tanimlanabilmektedir.

Tipik olarak, iki yüzey arasindaki statik sürtünme katsayisi, kinetik sürtünme katsayisindan daha büyüktür. Eger uygulanan bir kuvvet statik sürtünmenin üstesinden gelecek kadar büyükse, sürtünmenin kinetik sürtünmeye indirgenmesi, hareketin hizinda ani bir siçramaya neden olabilmektedir. Statik sürtünmenin üstesinden gelmek için, uygulanan kuvvetin “kopma sürtünme” kuvvetine esit veya daha yüksek olmasi gerekmektedir. Diger bir deyisle, kopma sürtünme kuvveti bir hareketin, yani kaymanin baslatilmasi için gerekli olan bir minimum kuvvettir.

Depremler gibi bir yer hareketinin olmasi durumunda, kayar mesnetin hareketi (kaymasi) yalnizca yer hareketine bagli itme hareketi direnme sürtünme hareketini, diger bir deyisle “kopma sürtünmesi” geçtiginde baslayabilmektedir.

Kopma sürtünmesi kayar mesnet içerisinden geçen üst yapinin agirlik kismiyla yer hareketine bagli yatay hizlanmayla orantilidir. Kopma sürtünmesi büyükse, sismik izolasyon etkin hale gelmeden önce yapi büyük bir yatay hizlanmadan, yukarida açiklandigi gibi ani bir siçramadan etkilenmektedir. Ayrica, kaymanin yönündeki degisiklik temas kuvvetlerinin yönündeki degisiklikle birlikte gerçeklestigi için, kopma sürtünmesi yer hareketinin degisen yönü araciligiyla yeniden yenilmelidir. Böylelikle, tutma-birakma olgusu genel olarak daha az ölçüde hareketin (kayma) yönündeki herhangi bir degisiklikle de iliskilendirilmektedir. Böylelikle, kopma sürtünmesinin kinetik sürtünmeye olabildigince yakina indirgenmesi sismik kuvvetlerin etkili bir sekilde izole edilmesi için bir kayar mesnette önemli bir role sahiptir. 35376.01 Teknigin bilinen durumunda, kayar mesnetlerin kayma yüzeyleri arasina yerlestirilen gres yagi veya yag kaymayi kolaylastirmak için kullanilmaktadir.

Bununla birlikte, kayganlastirici maddelerin kullanimlari kopma sürtünmesini istenen seviyede azaltamamakta ve kayganlastinci maddenin seçilmesi ve kullanimi dis mekanlarda sert kullanim ortami altinda zordur ve bakimi da zahmetlidir.

Kaymanin kolaylastirilmasi için bir diger yöntem de kayma yüzeylerinin dolgulu veya dolgusuz PTFE gibi bir kayici maddeden yapilmis olan bir levha ile kaplanmasidir. Özellikle tutma-birakma olgusu göz önünde bulunduruldugunda, yeterli sismik izolasyonu elde etmek için kayma maddesinin dikkatli bir sekilde uygulanmasi gerekmektedir.

Teknikte bilinen bir kayici madde yüksek bir sürtünme katsayisi saglamakta olup, yer hareketlerini takiben büyük miktarlarda enerji yayilmasina izin vermektedir.

Bununla birlikte, yüksek sürtünme katsayisi nedeniyle, hasara neden olan yüksek kuvvetler, hareket etmeden önce ve hareket sirasinda mesnet tarafindan üstündeki yapiya aktarilmaktadir. Bu bilinen kayici maddenin temel dezavantaji ise tutma- birakma olgusunun neden oldugu sorunlarin üstesinden gelememesidir.

Teknikte bilinen diger bir kayici madde dolgusuz sert PTFE veya UHMWPEldir.

Bu malzemeler nispeten düsük kinetik sürtünme katsayisi göstermekte olup, mesnetin yapinin kullanim hareketlerine uyum saglamasina izin vermektedir. Söz konusu tennoplastik malzemelerin kullanilmasi, yöndeki bir degisikligin yani sira hareketin tersine dönmesiyle baglantili olan en yüksek sürtünme katsayisi artisini sinirlandirmasina ragmen, hareketin baslangicindaki en yüksek kopma sürtünmesi ile ilgili sorunu çözmemektedir.

Teknikte bilinen bir diger kayici madde bir anti-sismik destegi açiklamakta olup, burada kayar yüzeyler arasindaki sürtünme katsayisi %107un üzerindedir ve 35376.01 genellikle güçlü depremler esnasinda meydana gelen yüksek hizlardaki kaymaya bagli olarak sicakliktaki artisa bagli olmaksizin kararlidir. Kayici madde esas reçinenin isil iletkenligini artirmayi hedefleyen polimerik, sentetik, seramik veya metal dolgu eklenmis bir plastik reçinedir.

Poliamid (PA) gibi son zamanlarda kayar mesnetlerde kullanilmasi önerilen diger maddelerin de kopma sürtünmesindeki çok daha yüksek bir artistan etkilenerek Ciddi bir tutma-birakma sorununa neden oldugu bilinmektedir.

Kopma ve kinetik katsayi arasindaki farki azaltmak için bir florin reçinesi, UHMWPE reçinesi veya aromatik polyester reçinesinden olusan bir kayici madde levhasi kullanilmakta olup, burada levha yüzeylerindeki moleküler yön belirli bir dogrultuda yönlendirilmektedir. Bu çözüm hareketin baslangicindaki sürtünme direnci artisini en aza indirmektedir. Ancak, bu etki yalnizca moleküler zincirlerin yönleri dogrultusunda gerçeklestirilmektedir ve dolayisiyla da söz konusu kayici madde plakalariyla birlestirilen mesnetlerin hareketin temel olarak belirlenen bir yön boyunca gerçeklestigi köprü gibi yapilardaki servis hareketlerine uyum sagladigi görülmektedir. Aksine, sözü edilen türdeki kayici madde sürekli yön degisikliklerine sahip olan rastgele düzendeki hareketlere maruz kalan depremin neden oldugu hareketlere uyum saglamasi gereken anti-sismik mesnetlerde kullanim için uygun degildir.

Molibden disülfür birbiri üzerine kayan iki eslesen yüzey arasindaki sürtünmeyi azaltmak için kati kaydirici madde olarak mesnet teknolojisinde günümüzde kullanilan inorganik bir bilesiktir. MOSZ, PTFE'nin sertligini, kivamini ve asinma direncini arttirmak için PTFE reçinesinin bir mineral dolgu maddesi olarak, genellikle agirlikça %5 ila %15 arasinda miktarlarda kullanilmistir. PTFE reçinesinin üstün kendinden yaglayicili davranisi sayesinde, PTFE'nin kinetik sürtünme katsayisini azaltmak için kullanimi gerçekten ilgi görmemektedir. 35376.01 Elements" (Mesnetler - Yapilarda Kullanilan - Bölüm 2: Kayar Elemanlar) ve ABD Standardi "AASHTO LRFD Bridge Design Specification" (Köprü Tasarimi Sartnamesi) gibi teknik standartlar, günümüzde PTFE ve dolgulu PTFE reçineleri gibi son teknoloji maddelerin kinetik sürtünme katsayisinin iki ila dört arasinda degisen ve daha fazla kati olabilen kopmadaki sürtünme katsayisina sahip oldugunu kabul etmektedir.

Temeldeki fiziksel mekanizma, örnek olarak Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematica] and Physical Sciences, Cilt 329, No. !578.

Structure: The Behaviour of Some Thermoplastics" gibi yayinlardan bilinmektedir. PTFE-çelik temas yüzeyleri için sürtünme direncine karsi kayma mesafesini gösteren tipik durumlarin örnekleri Sekil l°de verilmektedir.

Baslangiçta ve daha az ölçüde hareket yönü degistiginde meydana gelen kayma yüzeyleri arasindaki sürtünme katsayisindaki büyük artis, kayar mesnetlerin temel sorunlarindan biri olarak kabul edilmektedir.

Sekillerin Kisa Tarifleri Mevcut bulusun örnek bir uygulamasi, daha kolaylikla anlasilabilmesi için ekli sekillerde örnekleme yoluyla gösterilmekte ve bunlarin kullanimlari detayli açiklama isiginda degerlendirildiginde daha açik hale gelecektir, burada referans numaralari benzer veya ayni elemanlari belirtmekte olup, bu sekillerden; Sekil 1, PTFE-çelik birlesme yüzeyleri için sürtünme direncinin kayma mesafesine göre degisimini gösteren grafik örnekleri, X=Sürtünme Kuvveti, Y=Kayma Yer Degistirmesi; Sekil 2, bulusun bir uygulamasina ait kayici maddeye sahip bir anti-sismik kayar mesnetin bir sematik kesit görünüsüdür; 35376.01 Sekil 3, bulusun bir uygulamasina ait kayici maddeye sahip bir anti-sismik kayar mesnetin bir yakin sematik kesit görünüsüdür; Sekil 4, kayici madde (5) levhasina uygulanan 15 MPa ortalama basinçtaki test uygulamasinda kayar mesnet (1) örnegine ait histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrilerinin bir örnegidir.

Sekil 5, kayici madde (5) levhasina uygulanan 30 MPa ortalama basinçtaki test uygulamasinda kayar mesnet (1) örnegine ait histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrilerinin bir örnegidir.

Sekil 6, kayici madde (5) levhasina uygulanan 45 MPa ortalama basinçtaki test uygulamasinda kayar mesnet örnegine ait histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrilerinin bir örnegidir.

Sekil 7, kayici madde (5) levhasinin dolgusuz PTFE reçinesinden yapildigi, bir kayar mesnet (l) örneginin histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrisinin bir örnegidir.

Sekil 8, kayici madde (5) levhasinin bronz dolgulu PTFE reçinesinden yapildigi, bir kayar mesnet (l) örneginin histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrisinin bir örnegidir.

Sekil 9, kayici madde (5) levhasinin bir poliamid reçineden yapildigi, bir kayar mesnet (l) örneginin histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrilerinin bir örnegidir. sismik cihazlarin (kayar mesnetler)” bir örnegidir.

Ayrintili Açiklama Bir yapiya yer hareketinden korunma saglamak üzere uyarlanmis olan bir kayar mesnet (I) içbükey formda bir ilk kayma yüzeyine (2,1) sahip olan, bir yapiya monte edilmek üzere uyarlanmis olan bir ilk plaka (2) ve bir içbükey formda olan bir ikinci kayma yüzeyine (3.1) sahip olan, yapinin temeli (A) boyunca monte edilmek üzere uyarlanmis olan bir ikinci plaka (3) ve ilk plaka (2) ile ikinci plaka (3) arasinda konumlandirilmis olan bir orta eleman(4) içermekte olup, burada orta 35376.01 eleman(4) ilk kayma yüzeyi (2.1) ile temas halinde olan, bir disbükey formda bir üst kayma yüzeyi (4.1) ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile temas halinde olan, bir disbükey formdaki bir alt kayma yüzeyine (4.2) sahiptir, burada ilk plaka (2), ikinci plaka (3) ve orta eleman(4) zemin hareketi kuvvetlerine karsilik birbirine göre sarkaç hareketi ile kayma kabiliyetine sahiptir, Kayici madde (5) levhasi ilk kayma yüzeyini (2.1) ve kayici maddenin (5) agirlikça maksimum % ile doldurulmus olan PTFE reçinesi içeren üst kayma yüzeyini (4.1) kaplamaktadir.

Kayici madde (5) ikinci kayma yüzeyini (3.1) ve alt kayma yüzeyini (4.2) kaplamaktadir, Molibden disülfürün miktari söz konusu kayici maddenin (5) agirlikça %2.0'si kadardir, PTFE reçinesi ayrica her bir kayma yüzeyi arasinda hareketsiz konumdaki yapismayi azaltmak için diger kati yaglayicilar ile doldurulmaktadir, Molibden disülfür disindaki kati yaglayicilarin miktari söz konusu kayici maddenin (5) agirlikça %1.0'inden daha fazla degildir, PTFE reçine ayrica bronzla doldurulmaktadir, Bronz dolgunun miktari kayici maddenin (5) agirliginin %15,i ile %20'si arasindadir, kayici madde (5) levhasi kayma yüzeyleri üzerinde olusturulan bir karsilik gelen yuvaya kismi olarak gömülmüs olan bir levha olarak ya da bir yapistirici veya mekanik birlestirme araçlari kullanilarak uygulanan bir levha seklinde kayma yüzeylerine monte edilmekte ve kayma yüzeylerini olusturmaktadir, birinci kayma yüzeyi (2.1) ile üst kayma yüzeyi (4.1) arasindaki baslangiç sürtünme katsayisi degeri, söz konusu kayma yüzeylerinin (2.1, 4.1) karsilikli kayma hizi 1 mm/s'den az olmasi durumunda %7'den daha azdir ve kayar mesnete (l) uygulanan bahsedilen kayma yüzeyleri (2.1, 4.1) arasindaki temas basinci en az 15 MPa'dir, ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzeyi (4.1) arasindaki ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile alt kayma yüzeyi (4.2) arasindaki baslangiç sürtünme katsayisi degeri bahsedilen kayma yüzeylerinin (2.1, 4.1 - 3.1, 4.2) karsilikli kayma hizi 1 mm/s'den daha az oldugunda, % 7'den azdir ve kayar 35376.01 tasiyici (1) üzerine uygulanan bahsedilen kayma yüzeyleri (2.1, 4.1 -3.1, 4.2) arasindaki temas basinci en az `15 MPa*dir, ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzey (4.1) arasindaki kinetik sürtünme katsayisi degeri, bahsedilen kayma yüzeylerinin (2.1, 4.1) karsilikli kayma hizi 200 mm/s'den az oldugu zaman, % 8'den daha azdir ve kayar mesnete (l) uygulanan bahsedilen kayma yüzeyleri (2.1, 4.1) arasindaki temas basinci en az MPa'dir. ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzey (4.1) arasindaki ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile alt kayma yüzeyi (4.2) arasindaki kinetik sürtünme katsayisi mm/s'den az oldugu zaman, % 8'den daha azdir ve kayar mesnete (l) uygulanan MPa'dir.

Mevcut bulusun uygulamalari, bir anti-sismik kayar mesnetin, yapinin hareketini temelinin hareketinden ayirarak bir yapiya deprem gibi yer hareketinden korunma saglayabilmesi ve üstteki yapiyi, yer hareketlerinin neden oldugu sarsintilar ve soklardan koruyabilmesi ile ilgilidir. Kayar mesnetin uygulamalari, kayma esnasinda kayar mesnetin kayma yüzeylerinde meydana gelen kinetik sürtünme katsayisina bagli olarak üst yapiya iletilen kuvvetlerdeki beklenenin üzerinde olan artisi ve hizlanmalari önemli ölçüde engellemektedir. Kayar mesnet ayrica hareket yönündeki degisiklik esnasinda meydana gelerek ciddi bir hiz azalmasina neden olan, kayma yüzeyleri arasindaki sürtünme katsayisi artisini da engellemektedir.

Bu üst yapinin hareketini yumusak hale getirmekte ve özellikle hastaneler, müzeler ve benzeri yapilar için avantajli olarak, yatay ivmelenmelerdeki önemli azalis ile içeriginin yani sira yapiyi da korumaktadir.

Burada kullanilan yapi; binalar, konutlar, hastaneler, köprüler (karayolu veya demiryolu köprüleri), Viyadükler ve endüstriyel tesisler, her türlü kule, silo ve tanki içeren ancak bunlarla sinirli olmamak üzere her türlü insaat ve mühendislik yapilarini ifade etmek için kullanilmaktadir. 35376.01 Mevcut bulusun özellikleri ve avantajlari, ekli çizimlere referansla sinirlayici olmayan bir örnek olarak verilen, bir pratik uygulamanin asagidaki detayli açiklamasi ile daha açik hale gelecektir.

Kayar mesnet (l) yapiyi tasimak ve bir yer hareketi durumunda yapiyi korumak için kullanilmaktadir.

Kayar mesnetin (1) bir uygulamasi bir yapinin temeli (A) boyunca ve yapinin (B) kendisine monte edilmek üzere uyarlanmaktadir. Kayar mesnet (l) uygulamasi yapiya (B) monte edilmek üzere uyarlanmis, bir ilk kayma yüzeyine (2.1) sahip olan bir ilk plaka (2) ve yapinin temeli (A) boyunca monte edilmek üzere uyarlanmis ve bir ikinci kayma yüzeyine (3.1) sahip olan bir ikinci plaka (3) içermektedir. Ilk kayma yüzeyi (2.1) ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) birbiriyle temas halinde olacak sekilde ve kuvvetin kinetik enerjisini sürtünme araciligiyla isiya dönüstürerek yapiya iletilen yer hareketi kuvvetlerini kompanse etmek için birbiri üzerine kayabilecek sekilde konumlandirilmaktadir.

Sekil 2 ve Sekil 37te gösterilen kayar mesnetin (l) tercih edilen bir uygulamasi bir yapinin temeli (A) boyunca ve yapinin (B) kendisine monte edilmek üzere uyarlanmaktadir. Kayar mesnet (1) uygulamasi yapiya (B) monte edilmek üzere uyarlanmis, içbükey formdaki bir ilk kayma yüzeyine (2.1) sahip olan bir ilk plaka (2) ve yapinin temeli (A) boyunca monte edilmek üzere uyarlanmis, bir içbükey formda bir ikinci kayma yüzeyine (3.1) sahip olan bir ikinci plaka (3) ve ilk plaka (2) ile ikinci plaka (3) arasinda konumlandirilmis bir orta eleman (4) içermektedir.

Orta eleman (4) ilk kayma yüzeyi (2.1) ile temas halinde olan, bir disbükey formda bir üst kayma yüzeyine (4.1) ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile temas halinde olan, bir disbükey formundaki bir alt kayma yüzeyine (4.2) sahiptir. Diger bir deyisle, ilk plaka (2) orta elemanin (4) üzerinde konumlandirilirken, ikinci plaka (3) ise orta elemanin (4) altinda konumlandirilmaktadir. Orta eleman (4), yapiya aktarilan yer hareketi kuvvetlerini (sarsinti veya sok) karsilamak için ilk 35376.01 plaka (2) ve ikinci plaka (3) arasinda sarkaç benzeri bir hareketle serbest sekilde kaymaktadir. Üst kayma yüzeyi (4.1) alt kayma yüzeyinden (4.2) uzaga bakmaktadir. Disbükey üst kayma yüzeyi (4.1), karsisindaki içbükey ilk kayma yüzeyi (2.1) ile eslesmekte ve disbükey alt kayma yüzeyi (4.2), karsisindaki içbükey ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile eslesmektedir. Orta eleman (4) ile iki adet içbükey ilk plakadan (2) veya ikinci plakadan (3) biri arasinda bir mafsal baglantisi olusturulmakta ve orta eleman (4) ile iki içbükey plakanin digeri arasinda yer hareketlerini sönümlemek için bir kayma baglantisi olusturulmaktadir. Ayrica her bir eslesen yüzey arasinda iki adet kayma baglantisi olusturmak da mümkündür.

Bulusun bir diger uygulamasinda, alt kayma yüzeyi (4.2) tercihen yarim küre sekline sahiptir. Alt kayma yüzeyi (4.2) ikinci kayma yüzeyine (3.1) birlestirilerek bir küresel baglantili mafsal olusturulmaktadir. Özellikle, disbükey alt kayma yüzeyi (4.2) içbükey ikinci kayma yüzeyinde (3.1) olusan bir küresel çukurluk içerisine alinmaktadir. Ayrica, kayma yüzeyleri çalisma esnasinda büyük ölçüde yatay eksen simetrisine sahip olarak silindir seklinde de olabilmektedir. llk plaka (2), tercihen, ilk kayma yüzeyinden (2.1) ziyade, diger plaka yüzeyinden desteklenecek yapiya, bilinen sabitleme araçlari ile entegre olarak birlestirilmektedir. Ilk plaka (2) tercihen çelikten yapilmakta ancak alüminyum alasim veya baska bir maddeden de yapilabilmektedir.

Açikça görülmektedir ki, sekiller ve tarifnamede referans tek bir konfigürasyona göre (mafsal baglantisi kayma yüzeyinin altinda olacak sekilde) yapilmasina ragmen, kinematik olarak tersi olan konfigürasyon (mafsal baglantisi kayma yüzeyinin üstünde olacak sekilde) da mümkündür ve teknik olarak esdegerdir ve burada ima edilerek açiklandigi kabul edilmelidir.

Kayar mesnetin (l) tercih edilen bir uygulamasinda, disbükey üst kayma yüzeyi (4.1) ve içbükey ilk kayma yüzeyi (2.1) kayar mesnetin (1) sarkaç benzeri 35376.01 hareketine izin vermek için eslesen egrilige sahiptir. Örnek olarak, küresel bir sekle sahip olabilmekte ve böylelikle de ayni egrilik yariçapina sahip olmaktadir.

Alternatif olarak baska konfigürasyonlar da öngörülebilmekte olup, burada iki kayar yüzeyinde en az biri orta elemanin (4) iyilestirilmis bir sekilde merkezlenmesi için degisken bir egrilik yançapina sahiptir.

Sekil 2 ve Sekil 3`te, orta eleman (4) denge konumunda, yani ilk kayma yüzeyine (2.1) merkezlenmis sekilde gösterilmektedir. Orta eleman (4) yer hareketlerinden önce bu denge konumundadir. Yer hareketlerinin türlerini ve detaylarini içeren belirli faktörlerin etkilesimine bagli olarak, orta eleman (4) yer hareketlerinin sonunda denge konumuna dönebilmektedir.

Bir uygulamada, kayar mesnet (l) ayrica ilk kayma yüzeyini (2.1) ve üst kayma yüzeyini (4.1) kaplayan bir kayici madde (5) levhasi içermektedir. Kayar mesnetin (1) tercih edilen bir uygulamasinda, ikinci kayma yüzeyi (3.1) ve alt kayma yüzeyi (4.2) de kayar madde (5) ile kaplidir.

Avantajli sekilde, kayici madde (5) levhasi her bir kayma yüzeyini kaplamak için sekillendirilmis bir yuva içerisine uygulanabilmektedir. Yuvalar kayma yüzeylerinde yer almakta ve kayici madde (5) levhasi herhangi bir baglanti araci ya da yapistirici olmadan yuvaya yerlestirilebilmektedir. Avantajli sekilde, kayici madde (5) levhasi yerlestirildigi yuvanin derinliginden (örnek olarak sabit bir derinlik) daha büyük bir kalinliga (örnek olarak sabit bir kalinlik) sahiptir ve böylelikle içerisinden çikinti yapmaktadir.

Kayar mesnetin (1) tercih edilen bir uygulamasinda, kayar mesnette (l) kullanilan kayici madde (5) levhasi 6 ila 8 mmllik bir kalinliga sahiptir ve yaklasik 4 ila 5 mmilik bir kismi kayma yüzeyleri içerisine yerlesirken, yaklasik 2 ila 3 mm,lik bir kismi kayma yüzeylerinden çikinti yapmaktadir. 35376.01 Kayar mesnetin (1) bir baska uygulamasinda, kayici madde (5) levhasi yapistiricilar veya vidalar ve/veya perçinler gibi mekanik baglanti araçlari kullanilarak kayma yüzeylerine uygulanabilmektedir, bu durumda yuva yer almamaktadir.

Yer hareketlerinin meydana gelmesi durumunda, ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzeyi (4.1) ve ayrica ikinci kayma yüzeyi (3.1) ve alt kayma yüzeyi (4.2) yer hareketi nedeniyle zorlama hareketi, her bir kayma yüzeyini kaplayan kayici maddenin (5) lehine kayma sirasinda olusan sürtünme kuvvetine çok yakin olan sürtünme direncini asar asmaz birbiri üzerine kaymaya baslamaktadir. Ilk plaka (2), ikinci plaka (3) ve orta eleman (4) serbest bir sekilde kayabildigi için, bir sarkaç gibi hareket edebilmekte ve her hareketin çikintilari birbirinden bagimsiz olabilmektedir. Bu nedenle, üst yapiya (B) büyük yatay ivmeler iletilmemektedir.

Ayni durum, hareketin yönü, yer hareketlerinin etkisi altinda degistigi zaman da gerçekleserek sürtünme katsayisinin artmasina bagli olarak yapismayi engellemektedir.

Mevcut bulusun bir uygulamasinda, kayici madde (5) levhasi, kayici maddenin (5) agirlikça %2.5'inden daha az miktarlarda molibden disülfür (MoS2) eklenmis politetrafloroetilen (PTFE) reçinesi içermektedir. Bulusun tercih edilen uygulamasinda, molibden disülfür miktari sürtünme katsayisinin kinetik degerine göre kirilmadaki PTFE”nin sürtünme katsayisindaki artisi azaltmak için kullanilan söz konusu kayici maddenin (5) agirlikça %2.0°sidir.

Kayici maddenin (5) baska bir uygulamasi ayrica söz konusu kayici maddenin (5) agirlikça %15 ile %20”si miktarinda bronz dolgu içermektedir.

Kayar mesnetin (1) tercih edilen uygulamasinda, kayici madde (5) sinterlenmekte ve/veya basinçla kaliplama yoluyla bir levhaya dönüstürülmektedir. Kaliplamadan sonra, levha malzeme istenilen kalinlik için islenmektedir. 35376.01 Kayici madde (5) bilesim oranlari yapi (B), temel (A), iklim, kayar mesnetin yerlestirildigi alanin egimi, toprak, fay hatti özellikleri gibi özelliklere göre anti- sismik korumanin etkinligini artirmak için kayar mesnetin (1) herhangi bir uygulamasinda ilk, ikinci, üst ve alt kayma yüzeyleri ((2.1), (3.1), (4.1), (42)) üzerinde kullanilanlarda birbirinden farklilik gösterebilmektedir.

Kayici madde (5) levhasinin %2 MoSZ ile doldurulmus PTFE reçineden yapildigi tercih edilen uygulamada: (a) Sürtünme hareketinin baslangicindaki sürtünme katsayisindaki artis kalanindan, önceki teknikteki malzemelere kiyasla önemsiz olan kinetik sürtünme katsayisi degerine göre %20'den azdir; Kinetin sürtünme katsayisi degerine (pkin) göre hareketin baslangicindaki sürtünme katsayisi artisi ilk kayma yüzeyi (2.1) ile üst kayma yüzeyi (41) arasindaki ortalama basinç 15 MPa veya daha fazla oldugunda degerin (ukin) daha fazla bir kayma hizinda ve 20°C veya daha fazla bir sicaklikta kaymasina neden olunmaktadir. (b) Hareketin yönündeki degisiklikle iliskilendirilmis olan sürtünme katsayisindaki artis kinetik sürtünme katsayisi degerine göre %lûsdan daha azdir.

Kayici madde (5) levhasi, sertligini ve yük tasima kapasitesini arttirmak için % 2.5'e kadar olan MoSZ'ye ilaveten polimerik, sentetik, seramik veya metal bir dolgu maddesiyle doldurulmus olan PTFE reçinesinden yapilabilmektedir.

Kayici madde (5) levhasi, % 2.5'e varan oranlarda MoS2'ye ek olarak kopmadaki yapisma olgUSunu daha da azaltmak için kati bir yaglayici madde doldurulmus PTFE reçinesinden yapilabilmektedir.

Kayar mesnet (l) zaman içerisinde güvenilirdir, çünkü baslangiç sürtünmesinin önemli ölçüde artmasindan kaçinmanin etkisi, gres veya yag gibi yaglayici maddeler kullanilmadan elde edilmektedir; böylelikle de, dis çevrenin özensiz kullanimindan sorumlu olan kayganlastirici maddelerin seçiminden ve 35376.01 islenmesinden kaynaklanan sorunlardan kaçinilmakta ve bakim ihtiyaci ortadan kalkmaktadir.

Teknikte uzman kisiler, asagidaki istemlerde tanimlandigi gibi, bulusun kapsamindan ayrilmadan, rastlantisal ve spesifik ihtiyaçlari karsilamak için daha önce tarif edilen düzenlemelerde birtakim degisiklikler ve çesitliliklerin yapilabilecegini açikça anlayabileceklerdir.

Bulus sahipleri, kayar mesnet (1) uygulamalari üzerinde testler gerçeklestirmis olup, burada kayici madde (5) levhasi, sözü geçen kayici maddenin (5) agirlikça reçinesinden yapilmistir. Testler, Tablo 1'de gösterilen test kosullarina göre uygulanan yer degistirme ve hiz altinda salinim testlerinden olusmakta olup, Düsey yük kayar mesnet (1) içerisinden geçen sabit bir düsey yüktür; ortalama basinç orta elemanin (4) disbükey üst kayma yüzeyini (4.1) kaplayan ve içbükey ilk kayma yüzeyine (2.1) bakan kayici madde (5) levhasinin yüzeyi üzerine etki eden temas basincidir ve düsey yük ile kayici madde (5) levhasinin söz konusu yüzey alani arasindaki oran olarak hesaplanmaktadir; Genlik, test sirasinda bir kayar mesnet (l) numunesine uygulanan salinim hareketinin genligidir ve bir hareket döngüsü hareketinin yarisina esittir (bir döngü iki hareketten olusur); Hiz, kayar mesnet (1) örneginin içbükey ilk plakasi (2) ile içbükey ikinci plakasi (3) arasindaki bagil hizdir.

TABLO l 35376.01 Düsey yük [kN] Ortalama basinç Genlik [m] Hiz [m/s] 0.13 0.050 0.13 0.100 0.13 0.200 0.13 0.050 0.13 0.100 0.13 0.200 0.13 0.050 0.13 0.100 0.13 0.200 0.13 0.500 Kayar mesnet (1) içinden geçen, kayici madde levhasina (5) uygulanan ortalama MPa,lik bir basinca karsilik gelen 796.4 kN, ye esit olan bir düsey yük altinda, içbükey ilk plaka (2) ile içbükey ikinci plaka (3) arasinda bagil bir hizda hareket ettigi, kayar mesnetin (1) izin verdigi maksimum salinim genliginin en az %50 oldugu bir salinim testinde, kinetik sürtünme sürtünme katsayisi degerine (ukin) göre hareketin baslangicindaki sürtünme katsayisindaki maksimum artis %20,dir.

Sekil 4, kayici madde (5) levhasina uygulanan 15 MPa ortalama basinçtaki test uygulamasinda kayar mesnet (1) örnegine ait histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrilerinin bir örnegini göstermektedir.

Kayar mesnet (1) içinden geçen, kayici madde levhasina (5) uygulanan ortalama MPa'lik bir basinca karsilik gelen 15928 kN'ye esit olan bir düsey yük mm/s hiz ile içbükey ilk plaka (2) ile içbükey ikinci plaka (3) arasinda bagil bir 35376.01 hizda hareket ettigi, kayar mesnetin (l) izin verdigi maksimum salinim genliginden en az %50 oldugu bir salinim testinde, kinetik sürtünme katsayisi degerine (ukin) göre hareketin baslangicindaki sürtünme katsayisindaki maksimum artis %8”dir. Sekil 5, kayici madde (5) levhasina uygulanan 30 MPa ortalama basinçtaki test uygulamasinda kayar mesnet (l) örnegine ait histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrilerinin bir örnegini göstermektedir.

Kayar mesnet (l) içinden geçen, kayici madde levhasina (5) uygulanan ortalama 45 MPa'lik bir basinca karsilik gelen 23892 kNiye esit olan bir düsey yük altinda, kayar mesnetin (l) 1 mm/s, veya 50 mm/s, veya 100 mm/s, veya 200 mm/s veya 500 mm/s hiz ile içbükey ilk plaka (2) ile içbükey ikinci plaka (3) arasinda bagil bir hizda hareket ettigi, kayar mesnetin (l) izin verdigi maksimum salinim genliginin en az %50 oldugu bir salinim testinde, kinetik sürtünme katsayisi degerine (ukin) göre hareketin baslangicindaki sürtünme katsayisindaki maksimum artis %17°dir. Sekil 6, kayici madde (5) levhasina uygulanan 45 MPa ortalama basinçtaki test uygulamasinda kayar mesnet örnegine ait histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrilerinin bir örnegini göstermektedir.

Karsilastirmali testler, en son teknolojiye sahip olan kayici maddelerin (5) levhalarini içeren ve piyasada bulunan kayar mesnetlerin (l) örnekleri üzerinde gerçeklestirilmistir.

Kayici madde (5) levhasinin dolgusuz PTFE reçinesinden yapildigi, bir kayar mesnet (1) örneginin histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrisinin bir örnegi Sekil Tde gösterilmektedir. Kinetik sürtünme katsayisi degerine (pkin) göre hareketin baslangicindaki sürtünme katsayisindaki artis % l22'dir.

Kayici madde (5) levhasinin bronz dolgulu PTFE reçinesinden yapildigi, bir kayar mesnet (1) örneginin histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrisinin bir diger örnegi Sekil Sade gösterilmektedir. Kinetik sürtünme katsayisi degerine (pkin) göre hareketin baslangicindaki sürtünme katsayisindaki artis % 78'dir. 35376.01 Kayici madde (5) levhasinin bir poliamid reçineden yapildigi, bir kayar mesnet (l) örneginin histeretik yatay kuvvet-yer degistirme egrisinin bir diger örnegi Sekil 9°da gösterilmektedir. Kinetik sürtünme katsayisi degerine (pkin) göre hareketin baslangicindaki sürtünme katsayisindaki artis % 155'tir, Bu baglamda, kinetik sürtünme katsayisi (ükin), Avrupa Standardi EN olarak yer degistirme testinin bir döngüsünde elde edilen sematik kuvvet-yer degistirme çiziminden (bakiniz Sekil 10) elde edilebilmektedir, burada A kuvvet-yer degistirme döngüsünün alani, V tasiyici içerisine etki eden düsey yük ve db ise yer degistirmedir.

Basinç ' îSMPa Yatav kuvvet .150 .. .v . . .. ...........

-O 15 -D 05 O 05 Yatay çökme [mm] Yatav kuvvet Yatav kuvvet Basinç ' J-'J WM Yatay çökme ['nm] Basinç 45 MP& -CICIE- Ü 05 O 15 Yatay çökme [mm] Yatav kuvvet Yatav kuvvet Dolgusuz PTFE, basinç 15 MPa -Ü 10 0 10 Yatay çökme [m m] Bronz dolgulu PTFE, basinç 30 MPa O 05 0 05 Yatay çökme [mm] Yatay kuvvet Polyamid, basinç 45 MPa Yatay yer degistirme [mm]

Claims (1)

ISTEMLER

1. Bir yapiya yer hareketinden korunma saglamak üzere uyarlanmis olan, içbükey formda bir ilk kayma yüzeyine (2.1) sahip olan, bir yapiya monte edilmekte üzere uyarlanmis olan bir ilk plaka (2) ve bir içbükey formunda olan bir ikinci kayma yüzeyine (3.1) sahip olan, yapinin temeli (A) boyunca monte edilmek üzere uyarlanmis olan bir ikinci plaka (3) ve ilk plaka (2) ile ikinci plaka (3) arasinda konumlandirilmis olan bir orta eleman(4) içeren, orta elemanin (4) ilk kayma yüzeyi (2.1) ile temas halinde olan, bir disbükey formda bir üst kayma yüzeyi (4.1) ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile temas halinde olan, bir disbükey formdaki bir alt kayma yüzeyine (4.2) sahip oldugu, ilk plaka (2), ikinci plaka (3) ve orta elemanin (4) bir zemin hareketi kuvvetlerine tepki olarak birbirine göre sarkaç hareketi ile kayma kabiliyetine sahip oldugu, bir kayici madde (5) levhasi ilk kayma yüzeyi (2,1) ve üst kayma yüzeyini (4.1) kaplamasiyla ve söz konusu kayici maddenin (5) agirlikça %2.5”i oraninda maksimum molibden disülfür (MoS2) ile doldurulmus olan PTFE reçinesi içermesiyle karakterize edilen bir kayar mesnet ( l ). . Kayici maddenin (5) ikinci kayma yüzeyini (3.1) ve alt kayma yüzeyini (4.2) kaplamasiyla karakterize edilen, Istem l°deki gibi bir kayar mesnet . Molibden disülfürün miktarinin kayici maddenin (5) agirlikça %2.0,si olmasiyla karakterize edilen, Istem 1 veya 2`deki gibi bir kayar mesnet . PTFE reçinesinin ayrica her bir kayma yüzeyi arasindaki durma konumunda yapismayi azaltmasi için diger kati yaglayici malzemelerde doldurulmasiyla karakterize edilen, Istem 1 veya 2Sdeki gibi bir kayar mesnet (l). . Molibden disülfür disindaki diger yaglayici malzemelerin miktarinin kayici maddenin (5) agirlikça %l.0”i olmasiyla karakterize edilen, Istem 1 veya 27deki gibi bir kayar mesnet (l). PTFE reçinesinin ayrica bronz dolgulu olmasiyla karakterize edilen, Istem 1 veya 2”deki gibi bir kayar mesnet (l). Bronz dolgunun miktarinin kayici maddenin (5) agirlikça %15 ila %20'si olmasiyla karakterize edilen, lstem 6adaki gibi bir kayar mesnet (6). Kayici madde (5) levhasinin kayma yüzeyleri üzerinde olusturulan karsilik gelen bir yuvaya kismen gömülmüs bir levha seklinde ya da bir yapistirici veya mekanik baglanti araçlari kullanilarak uygulanan bir levha olarak kayma yüzeyleri üzerine monte edilmesi ve kayma yüzeylerini olusturmasiyla karakterize edilen, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir kayar mesnet (1). Ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzeyi (4.1) arasindaki baslangiç sürtünme katsayisi degerinin, bahsedilen kayma yüzeylerinin (2.1, 4.1) karsilikli kayma hizi 1 mm/s'den az oldugu zaman, % 7'den daha az olmasiyla ve kayar mesnete (l) uygulanan bahsedilen kayma yüzeyleri (2.1, 4.1) arasindaki temas basincinin en az 15 MPa olmasiyla karakterize edilen, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir kayar mesnet Ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzey (41) arasindaki ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile alt kayma yüzeyi (4.2) arasindaki baslangiç sürtünme katsayisi degerinin, bahsedilen kayma yüzeylerinin (2.1,4.1-3.l, 4.2) karsilikli kayma hizi 1 mm/s'den az oldugu zaman, % 7'den daha az olmasiyla ve kayar mesnete (l) uygulanan bahsedilen kayma yüzeyleri karakterize edilen, Istem 2-9idaki gibi bir kayar mesnet (1). Ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzeyi (4.1) arasindaki kinetik sürtünme katsayisi degerinin, bahsedilen kayma yüzeylerinin (2.1, 4.1) karsilikli kayma hizi 200 mm/s'den az oldugu zaman, % 8'den daha az olmasiyla ve kayar mesnete (1) uygulanan bahsedilen kayma yüzeyleri (2.1, 4.1) arasindaki temas basincinin en az 30 MPa olmasiyla karakterize edilen, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir kayar mesnet Ilk kayma yüzeyi (2.1) ve üst kayma yüzey (4.1) arasindaki ve ikinci kayma yüzeyi (3.1) ile alt kayma yüzeyi (4.2) arasindaki kinetik sürtünme katsayisi degerinin, bahsedilen kayma yüzeylerinin (2.1,4.1-3.1, 4.2) karsilikli kayma hizi 200 mm/s'den az oldugu zaman, % 8'den daha az olmasiyla ve kayar mesnete (1) uygulanan bahsedilen kayma yüzeyleri karakterize edilen, Istem 2-10idaki gibi bir kayar mesnet (l).