Sferični ležaji po 6. izdaji AASHTO LRFD (2012)
Sferični ležaji so kategorizirani kot HLMR (High-Load Multi-Rotational Bearings) v AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, razdelek 14 "Spoji in ležaji". Bistvenega pomena je vedeti, da ekstrahirani dokument vsebuje le razdelke 1–3 in jih tudi vsebujenevključite celotno besedilo razdelka 14. AASHTO LRFD služi kot aoblikovalsko usmerjena koda, medtem ko so zahteve glede materialov, tolerance pri izdelavi in testiranje prototipov za sferične ležaje zajeti v ločenem standardu za izdelke ASTM D5977‑23.
Štiri filozofije mejnih stanj urejajo zasnovo sferičnih ležajev v skladu z AASHTO LRFD: mejno stanje uporabe, mejno stanje trdnosti, mejno stanje utrujenosti in loma ter mejno stanje ekstremnih dogodkov. Osnovna formula LRFD∑ηi iQiManjši ali enak ϕRn
velja za vse komponente ležaja. Servisni pregledi nadzorujejo kontaktni tlak PTFE proti lezenju in obrabi. Preverjanja trdnosti preverjajo jeklene dele, sidrišča in stranske omejevalnike pod upoštevanimi vodoravnimi obremenitvami, kot so zavorna sila in potresni učinki. Utrujenost ocenjuje razpone cikličnih napetosti za kovinske komponente. Mejno stanje ekstremnega dogodka zajema scenarije potresa, trčenja plovila in vozila ter obremenitve zaradi ledu.
Opredeljeni so trije funkcionalni tipi sferičnih ležajev: fiksni ležaji (samo rotacija), enosmerni ekspanzijski ležaji (rotacija plus enosmerno premikanje s stranskimi zaporami) in večsmerni ekspanzijski ležaji (rotacija plus prosto ravninsko premikanje). Sferični drsni par iz nerjavečega jekla na PTFE zagotavlja veliko rotacijsko zmogljivost neodvisno od strižne deformacije gume, zaradi česar so primerni za mostove z veliko obremenitvijo. Projektanti morajo upoštevati rotacije med obratovanjem in velike rotacije v fazi gradnje ter zagotoviti zadostno zmogljivost premika za temperaturne spremembe, krčenje betona in lezenje.
Zahteve za drsni vmesnik iz nerjavnega jekla PTFE so določene v členu 14.9. Inženirji morajo določiti torne koeficiente, debelino PTFE in globino vgradnje, da preprečijo ekstruzijo materiala, kot tudi površinsko obdelavo za parne plošče iz nerjavnega jekla. Sidrne vijake ali ojačitvene povezave je treba preveriti glede napetosti, striga in toleranc konstrukcijske namestitve. Ležaji morajo omogočati dviganje za prihodnje vzdrževanje in zamenjavo, skupaj z zaščitnimi ukrepi proti kontaminaciji s soljo in koroziji iz okolja.
Obstajajo jasne vrzeli med sistemom AASHTO in evropskim standardomEN 1337-7. EN 1337‑7 je integriran standard, ki zajema načrtovanje, material, izdelavo in testiranje prototipov za sferične in cilindrične ležaje iz PTFE. Oddelek 14 AASHTO LRFD obravnava samo sferične ležaje; cilindrični PTFE drsni ležaji nimajo namenskih klavzul AASHTO in zahtevajo specifikacije, specifične za projekt. V sistemu AASHTO so testi prototipov umeščeni v ASTM D5977 in ne v samo kodo načrtovanja.
Obstaja pomembna razlika med običajnimi sferičnimi ležaji in potresnimi izolatorji FPS s trenjem in nihalom. Običajni sferični ležaji mostov sledijo oddelku 14 AASHTO LRFD plus ASTM D5977. Potresni ležaji FPS so izolacijske naprave in morajo ustrezatiVodnik AASHTO
Specifikacije za projektiranje seizmičnega mostu LRFD, ne razdelka 14, ki je primerljiv z evropskim standardom EN 15129 za seizmične naprave.
Za razpisno dokumentacijo se tipična specifikacija glasi:Sferični ležaji HLMR, zasnovani v skladu s specifikacijami za načrtovanje mostov AASHTO LRFD, razdelek 14, izdelani in preizkušeni po ASTM D5977‑23.
