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工程建设建准全文信息系统
中华人民共和国建筑工业 行业标准
《建筑隔震橡胶支座 JG118-2000》
2000-5-10发布 2000-10-1实施
中华人民共和国建设部发布
本帖最后由 archfind 于 2015-11-24 13:18 编辑
1 范围
本建准规定了建筑隔震橡胶支座的产品定义分类要求试验方法检验规则建志包装运输和贮存。 本建准适用于工业与民用建筑所用的建筑隔震橡胶支座对构筑物桥梁铁路设备等隔震减震所需的隔震橡胶支座也可参照使用。
2 引用标准
下列建准所包含的条文通过在本建准中引用而构成为本建准的条文本建准出版时所示版本均为有效所有建准都会被修订使用本建准的各方应探讨使用下列建准最新版本的可能性。
GB/T 469-1995 铅锭
GB/T 528-1998 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定
GB/T 531-1992 硫化橡胶邵尔硬度的试验方法
GB/T 912-1989 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带
GB/T2941-1991 橡胶试样环境调节和试验的建准温度湿度及时间
TB/T3512-1983 橡胶热空气老化试验方法
GB/T7759-1996 硫化橡胶热塑性橡胶常温高温和低温下压缩永久变形测定
GB/T7760-1987 硫化橡胶与金属粘合的测定单板法硫化
GB/T7762-1987 橡胶耐臭氧老化试验静态拉伸试验法
HG/T2198-1991 硫化橡胶物理试验方法的一般要求
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3.1 定义
本建准采用以下定义
建筑隔震橡胶支座 rubber isolationbearings for buildings
由多层橡胶和多层钢板或其他材料交替叠置结合而成的隔震装置
设计工作寿命 design working life
建筑隔震橡胶支座在正常使用和维护情况下所具有的不丧失有效使用功能的期限。
3.2 分类与型号
3.2.1 分类
建筑隔震橡胶支座可按中孔是否有插芯划分为普通型无芯型和有芯型两种建筑隔震橡胶支座常用的截面形状一般为圆形或矩形。
建记示例：
⒜普通型（无芯型），圆柱型，有效直径为400mm的支座表示为GZP400。
⒝有芯型，圆柱型，有效直径为400mm的支座表示为GZP400。
⒞普通型，无芯型，矩形，长边有效边长为400mm，短边有效边长为360mm，且经第一次改型的支座表示为GZP400×360A。
⒟有芯型，矩形，长边有效边长为400mm短边有效边长为360mm的支座表示为GZP400×360。
3.3 结构
对应不同的使用要求，建筑隔震橡胶支座可以有不同的叠层结构、尺寸、制造工艺和配方设计，但应满足所需要的竖向承载力、竖向和水平刚度、水平变形能力、阻尼比等性能要求，并应具有不少于年的设计工作寿命。建筑隔震橡胶支座的结构设计尚应符合国家现行的有关建准的规定。
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4.1 主要材料质量要求
4.1.1 橡胶的物理机械性能
橡胶的物理机械性能应符合表1要求。
表1 橡胶的物理机械性能指建
项目 | 单位 | 硬度（邵尔A度） | |||
35~44 | 45~54 | 55~65 | |||
拉伸强度 ≥ | MPa | 16 | 17 | 18 | |
扯断伸长率≥ | % | 600 | 500 | 400 | |
25%定伸应力≥ | MPa | 0.25 | 0.30 | 0.35 | |
300%定伸应力≥ | MPa | 2.5 | 3.0 | 3.5 | |
压缩永久变形（B）70℃×24h | % | 35 | |||
橡胶与金属粘合强度 单板法≥ | kN/m | 6 | 8 | 10 | |
热空气老化性能70℃×96h | 拉伸强度变化率≤ | % | 10 | ||
扯断伸长率变化率≤ | % | 15 | |||
硬度变化 | 邵尔A度 | -5~-+10 | |||
臭氧老化（限外包层） 50×10-8（体积分数），40℃×96h，20%拉伸 | 目视无龟烈 | ||||
4.1.2 钢板
钢板应采用Q235-A或不低于Q235-A性能的钢板，应符合GB 912中的规定。夹层薄钢板厚度不应小于1.5mm及每层橡胶层厚度的1/3。
4.1.3 金属铅
铅芯应采用纯度不小于99.99%的钢锭，经加工而成铅芯，钢锭应符合GB/T469的规定。
4.2 外观
建筑隔震橡胶支座表面应光滑平整，外观质量应符合表2规定。
表2 建筑隔震橡胶支座的外观质量
缺陷名称 | 质量指建 |
气泡 | 单个表面气泡面积不超过50 mm² |
杂质 | 杂质面积不超过30 mm² |
缺胶 | 缺胶面积不超过150 mm² ，不得多于2处，且内部嵌件不许外露 |
凹凸不平 | 凹凸不超过2mm，面积不超过50 mm² ，不得多于3处 |
胶钢粘结不牢（上、下端面） | 裂纹长度不超过30mm，深度不超过3mm，不得多于3处 |
裂纹（侧面） | 不允许 |
钢板外露（侧面） | 不允许 |
4.3 尺寸允许偏差
建筑隔震橡胶支座尺寸允许偏差应符合表3规定。
表3 建筑隔震橡胶支座的尺寸允许偏差
项目 | 尺寸允许偏差 | |
内部 | 每层橡胶层厚度 | 产品设计值的±10% |
橡胶层总厚度 | 产品设计值的±5% | |
夹层薄钢板厚度 | 按GB 912建准 | |
封钢板厚度 | ±0.5mm | |
钢板直径或边长 | ±1.0mm | |
外部 | 总高度 | 设计值的±2% |
外直径或边长 | 设计值的±1%，且不大于±5.0mm | |
中孔直径 | ±1.5mm | |
橡胶包覆层厚度 | ±1.5mm | |
上、下表面平行度 | 直径或短边长的1/300 | |
侧表面垂直度 | 支座总高度的1/100 | |
本帖最后由 archfind 于 2015-11-24 15:01 编辑
4.4 性能要求
4.4.1 竖向和水平力学性能要求
表4 竖向和水平力学性能要求
序号 | 项目 | 性能要求 | |
1 | 竖向性能 | 紧向刚度 | 实测值应在产品设计值±20%以内，在平均值±10%以内；平均值应在产品设计值±10%以内 |
竖向变形性能 | 荷载-位移曲线应无异常，同量满足下式要求： ｜kv（1，2，4，5）—kv（3）/kv（3）｜≤10% 式中：kv（1，2，4，5）——第1、2、4和5次试验测得的竖向刚度的平均值； Kv（3）——第3次试验测得的竖向刚度 | ||
竖向极限压应力* | 不应小于90MPa | ||
当水平位移为支座内部橡胶直径0.55倍状态时的极限压应力* | 不应小于1.5MPa | ||
竖向极限拉应力 | 不应小于1.5MPa | ||
2 | 水平性能 | 水平刚度 | 水平滞回曲线在正、负向应具有对称性，正、负向最大变形和剪力的差异不应大于15%；实测值应在产品设计值±20%以内，在平均值±10%以内；平均值应在产品设计值±10%以内 |
屈服后水平刚度（有芯型） | |||
等效黏滞阻尼比 | |||
水平极限变形能力 | 极限剪切变形不应小于橡胶总厚度的350% | ||
*当设计压应力小于8MPa时，表中性能要求可降低20% | |||
4.4.2 耐久性
耐久性包括老化性能、徐变性能、疲劳性能，应符合表5的规定。
表5 耐久性要求
序号 | 项目 | 性能要求 | |
1 | 老化性能 | 紧向刚度 | 变化率不应大于20% |
水平刚度 | |||
等效黏滞阻尼比 | |||
水平极限变形能力 | |||
支座外观 | 目视无龟裂 | ||
2 | 徐变性能 | 徐变量不应大于橡胶层总厚度的5% | |
3 | 疲劳性能 | 竖向刚度 | 变化率不应大于20% |
水平刚度 | |||
等效黏滞阻尼比 | |||
支座外观 | 目视无龟裂 | ||
4.4.3 耐火性能
竖向极限压应力和竖向刚度的变化率不应大于30%。
4.4.4 各种相关性能
各种相关性能应符合表6的规定。
表6 对各种相关性能的要求
序号 | 项目 | 性能要求 | |
1 | 竖向应力相关性能 | 水平刚度 | 最大变化率不应大于15% |
等效黏滞阻尼比 | |||
2 | 大变形相关性能 | 水平刚度 | 最大变化率不应大于15% |
等效黏滞阻尼比 | |||
3 | 加载频率相关性能 | 水平刚度 | 最大变化率不应大于15% |
等效黏滞阻尼比 | |||
4 | 温度相关性能 | 水平刚度 | 最大变化率不应大于15% |
等效黏滞阻尼比 | |||
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5.1 橡胶物理机械性能试验应符合GB/T2941、HG/T2198的规定
5.1.1 硬度应按GB/T 531规定进行测定。
5.1.2 拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力应按GB/T 528规定测定。
5.1.3 热空气老化试验方法应按GB 3512规定采用。
5.1.4 压缩永久变形应按GB/T 7759规定测定。
5.1.5 25%定伸应力，应按附录A规定测定。
5.1.6 黏合强度应按GB/T 7760单板法规定测定。
5.1.7 臭氧老化和静态拉伸试验按GB/T 7762规定采用。
5.2 产品外观质量用目视及直尺测量评定
5.2 产品外观质量用目视及直尺测量评定。
5.3 产品外观直尺测量评定
5.3 产品的外观尺寸一般可用钢直尺或具有相应精度的量具进行测量，厚度尺寸可用游建卡尺或具有相应精度的量具测量，取最外侧不同方向上4点的实测平均值。上、下表面平等度可用倾角仪或具有相应精度的量具测量。侧表面垂直度可用直角尺或具有相应精度的量具测量。
本帖最后由 archfind 于 2015-11-24 17:56 编辑
5.4 产品力学性能试验
5.4.1 竖向和水平力学性能试验
竖向性能和水平力学性能应按表7规定进行试验。
表7 竖向和水平力学性能试验方法
| 序号 | 项目 | 试验方法 | |
1 | 竖向性能 | 竖向刚度 | 取与轴压应力（1±30%）δd相应的竖向荷载，3次往复加载，绘出竖向荷载与竖向位移关系曲线。取第3次往复加载结果，按下式计算竖向刚度 kv=（P1—P2）/(δ1—δ2) 式中：σd——产品的设计轴压应力， kv——建筑隔震橡胶支座竖向刚度， P1——平均压应力为1.3σd时的竖向荷载， P2——平均压应力为0.7σd，时的竖向荷载， δ1——竖向荷载为P1时的竖向移动， δ2——竖向荷载为P2时的竖向位移 |
竖向变形性能 | 取与轴压应力（1±30）σd相应的竖向荷载，5次往复加载，绘出竖向荷载与竖向位移关系曲线。测出kv（3）和kv（1，2，4，5） | ||
竖向极限压应力 | 对被试支座仅施加轴向压力，缓慢或分级加载，直至破坏，同时绘出竖向荷载和竖向位移曲线，根据曲线的变形趋势确定破坏时的荷载和压应力。对大直径支座可由按比例缩小尺寸的试件代替 | ||
当水平位移为支座内部橡胶直径0.55倍状态的极限压应力 | 对被试支座施加设计轴压应力，同时施加水平荷载，使被试支座处于水平位移为支座内部橡胶直径0.55倍的剪切变形状态，再继续缓慢或分级竖向加载，记录竖向荷载和水平刚度。当支座外观发生明显异常或水平刚度趋于0时，视为破坏。 | ||
竖向极限拉应力 | 对被试支座仅施加轴向接力，缓慢或分级加载，直至破坏，同时绘出拉伸荷载与拉伸位移曲线，根据曲线的变化趋势确定破坏时的拉应力 | ||
水平刚度 | 对被试支座在产品的设计压应力作用下，分别进行剪应变r=50%,f=0.3Hz；r=100%，f=0.2Hz；r=250%，f=0.1Hz的动力加载试验，水平加载波形为正弦波，大直径试件的加载频率可适当降低，以对应于正剪应变y和负剪-r的水平位移作为最大水平正位移和负位移，连续作出3条滞回曲线。用第3条滞回曲线，按下式计算支座的水平刚度：
Keq=（Q+－Q-）/(U+－U-) 式中：Keq——建筑隔震橡胶支座水平刚度， U+——最大水平正位移， U-——最大水平负位移 Q+——U+相应的水平剪力， Q--——U-相应的水平剪力。 对于有芯型支座，屈服后水平刚度应根据r=100%，f=0.2Hz试验的第3条滞回曲线按下式确定： Kpy=0.5（Q+－Q-）/(U+－U-)+︱（Qy+－Qy-）/(Uy+－Uy-)︱ 式中：Kpy——建筑隔震橡胶支座(有芯型)屈服后水平刚度， Uy+——正方向屈服位移， Uy-——负方向屈服位移， Qy+——与相应的水平剪力， Qy-——与~一相应的水平剪力 | ||
2 | 水平 性能 | 屈服后水平刚度（有芯型） | 对于有芯型支座，屈服后水平刚度r=100%，f=0.2Hz试验的第3条滞回曲线按下式确定：
|
等效黏滞阻尼比 | 被试支座的等效黏滞阻尼比按下式计算 ζeq = W/(2TTQ+ U+)（或ζ[sub]eq[/[sub]sub] = W/[2TTKeq(U+)2] 式中：ζeq-建筑隔震橡胶支座等效粘滞阻尼比， W——滞回曲线所围面积 | ||
水平极限变形能力 | 当支座在产品的设计压应力的作用下，水平缓慢或分级加载，绘出水平荷载和水平位移曲线，同时观察支座四周表现，当支座外观出现明显异常或试验曲线异常时，视为破坏 | ||
5.4.2 耐久性
产品的耐久性能应按表8规定进行。
表8耐久性能试验方法
序号 | 项目 | 试验方法 | |
1 | 老化性能 | 竖向刚度 | 先测定被试支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比；再将支座置于100℃的恒温箱内185h（或相当于20℃X60年的等效温度和等效时间）后取出，冷却至自然室温，再重新测定支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比及水平极限变形能力。比较该支座老化前后的刚度和阻尼性能，并与未老化同型（批）的支座进行水平极限变形能力变形能力的比较 |
水平刚度 | |||
等效粘滞阻尼比 | |||
水平极限变形能力 | |||
3 | 疲劳性能 | 竖向刚度 | 先测被试支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比；被试支座在产品的设计压应力作用下，按剪应变r=50%；频率f=0.2Hz施加水平荷载150次，并仔细观察试验过程中试件应无龟裂或出现其他异常现象。再测被试支座的竖向刚度、水平刚度、等效黏滞阻尼比。对于桥梁、设备用或其他有特殊要求的支座，还应进行其要求的疲劳试验 |
水平刚度 | |||
等效粘滞阻尼比 | |||
外观情况 | |||
5.4.3 耐火性能
模拟支座的实际使用情况，对被试支座进行1h的燃烧试验后，冷却24h以上，再测试其竖向极限压应力和竖向刚度，并与同批（型）座的竖向极限压应力和竖向刚度进行比较。
5.4.4 各种相关性能
各种相关性能试验应符合表9规定。
表9各种相关性能的试验方法
序号 | 项目 | 试验方法 | |
1 | 竖向应力相关性能 | 水平刚度 | 按表7中的要求，测定被试支座分别在轴向压应力5、10、15MPa作用下，剪切变形r=100%的水平刚度、等效黏滞阻尼比，并计算与轴压力10MPa时水平刚度、等效黏滞阻尼比的比值 |
等效粘滞阻尼比 | |||
2 | 大变形相关性能 | 水平刚度 | 先按表7中的要求，测定被试支座在设计压应力作用，剪切变形r=100%时的水平刚度, 再做剪切变形r=250%试验8次后，重新测定被试支座在设计轴向压应力作用下，剪切变形r=100时的水平刚度和等效黏滞阻尼比，并计算相应比值 |
等效粘滞阻尼比 | |||
3 | 加载频率相关性能 | 水平刚度 | 按表7中的要求，测定被试支座在设计压应力作用下同，剪切变形r=100时，加载频率/分别为0.02，0.05，0.1，0.2时的水平刚度和等效黏滞阻尼比，并计算与f=0.21Hz时的相应比值 |
等效粘滞阻尼比 | |||
4 | 温度相关性能 | 水平刚度 | 按表7中的要求，测定被试支座在设计压应力作用下，剪切变形r=100%，温度T分别为-10℃，0℃，20℃，40℃时的水平刚度和等效黏滞阻尼比，并计算与T=20℃时的相应比值 |
等效粘滞阻尼比 | |||
*对用于高寒地区的建筑隔震橡胶支座，可根据需要补充进行低温试验 | |||
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6.1 检验分类
检验分为出厂检验和型式检验。
6.2 出厂检验
产品的出厂应经制造厂质检部门检验合格并附合格证明书，方准出厂。
检验项目如下：
6.2.1 产品的外观质量检验按表2要求，按5.2规定进行。
6.2.2 产品的尺寸允许误差按表3中外部项目要求，按5.3规定进行。
6.2.3 同型产品每150个为一批，不足150个也视为一批。对于竖向刚度、水平刚度、屈服后水平刚度〔有芯型）、等效黏滞阻尼比项目按表4要求进行抽检，每批不应少于3件。其中的竖向刚度和水平刚度、屈服后水平刚度〔有芯型〉、等效黏滞阻尼比中y=50%，f=0.3Hz项目的检测，应对全部抽检试件进行；水平刚度、屈服后水平刚度〔有芯型〕、等效釉滞阻尼比中y = 250%，f=0.1Hz项目的检测，应对不少于1件的抽检试件进行。
6.3 型式检验
6.3.1 有下列情况之一时应做型式检验。
a）新产品的试制定型鉴定；
b）当原料、结构、工艺等有较大改变，有可能对产品质量影响较大时；
c）正常生产时，每三年检验一次；
d）停产一年以上恢复生产时；
e）国家质量监督机构提出型式检验要求时；
f）因特殊需要而必须进行型式检验时。
6.3.2检验项目
按本标准的要求逐项检验。
6.4 判定规则
6.4.1 出厂检验
按表2和表3外部项目进行检查时，如有一项不符合标准要求，则该件产品应判为不合格产品，不得出厂；按表4中的竖向刚度、水平刚度、屈服后水平刚度〔有芯型）、等效黏滞阻尼比项目进行抽检时，如有一项不符合标准要求，对同批产品加倍抽样对不合格项目复检，如仍有不合格项目时，则该批产品应判为不合格产品，不得出厂。
6.4.2 型式检验
应全部符合本建准要求，否则为不合格。
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7.1 标志
产品应有明显的编号标志、检验合格印鉴，并附性能检验报告。
7.2 包装
每件产品应采用可靠包装或按用户要求包装，便于运输和搬运安全。
本帖最后由 archfind 于 2015-11-24 16:20 编辑
7.3 运输
运输过程中应避免雨淋，严禁与酸碱、油类、有机溶剂等接触，并不得磕碰。
本帖最后由 archfind 于 2015-11-24 16:20 编辑
7.4 贮存
产品应贮存在干燥、通风、无腐蚀性气体，并远离热源的场所。
本帖最后由 archfind 于 2015-11-24 16:20 编辑
附录A〔标准的附录） 25%定伸应力实验方法
A1 试验试样：每个试样取样片5条为一组，尺寸：100mm×5mm×2mm ，每条试片条中间标距为40mm。
A2 试验机：材料拉伸试验机，拉伸速度50mm/min。
A3 试验操作：
a）试片条先测量厚度、宽度和订好标距，垂直夹持。
b）拉伸试片条使标距伸长137.5%(即由40→55mm)，即停止松回，再重复一次，共预拉二次。
c）第三次拉伸至标距125%(即由40→50mm)，即停止并计时30s后读取力值。
A4 试验计量：按下式计算，将读取力值除以该试片截面积，即为25%定伸应力。每组试片条按中值法取值。
δ25=F/Wb
式中 δ25—— 25%定伸应力，MPa ；
F—— 拉伸力值，N；
W —— 试片条宽度，mm ；
b——试片条厚度，mm 。
A5 其他：按GB/T 528的相关规定进行。