王 志 強

(山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 山西省《建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》編制背景

建筑隔震技術(shù)是一種新興的抗震技術(shù)，自20世紀末，性能穩(wěn)定可靠的疊層鋼板橡膠支座誕生以來，建筑隔震技術(shù)逐漸在世界多個國家得到推廣應(yīng)用，進入21世紀以來，建筑隔震技術(shù)在國內(nèi)受到一定的關(guān)注，汶川地震中，國內(nèi)的隔震建筑首次經(jīng)受了較大地震的考驗，我國采用隔震技術(shù)的建筑物也逐漸增加。

汶川地震以后，山西省部分醫(yī)院、學(xué)校建筑采用了建筑隔震技術(shù)，從隔震技術(shù)在國內(nèi)、省內(nèi)的工程應(yīng)用經(jīng)驗方面看，建筑隔震橡膠支座的質(zhì)量急需規(guī)范；此外，近年來國內(nèi)、省內(nèi)在建筑隔震橡膠支座的生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)得到了進一步的提高，2006年與2007年編制的GB/T 20688.1橡膠支座第1部分：隔震橡膠支座試驗方法與GB 20688.3橡膠支座第3部分：建筑隔震橡膠支座已不完全適應(yīng)目前建筑技術(shù)與市場的發(fā)展。

鑒于以上情況，山西省建筑科學(xué)研究院有限公司與參編單位組織相關(guān)人員從2015年開始經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認真總結(jié)實踐經(jīng)驗，依據(jù)或參考有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，編制了山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》，經(jīng)審查、批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)自2019年10月1日起實施。

2 山西省《建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》主要內(nèi)容

山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ04/T 385—2019建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容是：1總則；2術(shù)語；3基本規(guī)定；4建筑隔震橡膠支座分類；5建筑隔震橡膠支座外觀和尺寸要求；6建筑隔震橡膠支座材料性能要求；7建筑隔震橡膠支座性能要求；8檢驗規(guī)則；附錄A。

2.1 基本規(guī)定

《標(biāo)準(zhǔn)》第3章為：基本規(guī)定。

基本規(guī)定明確了：建筑隔震橡膠支座質(zhì)量包括外觀質(zhì)量、材料性能、力學(xué)性能、耐久性能。建筑隔震橡膠支座檢驗分為外觀質(zhì)量檢驗、尺寸偏差檢驗、力學(xué)性能和耐久性能檢驗。建筑隔震橡膠支座的檢驗分為型式檢驗、出廠檢驗和進場檢驗。

2.2 建筑隔震橡膠支座的外觀質(zhì)量和尺寸檢驗

《標(biāo)準(zhǔn)》第5章為：建筑隔震橡膠支座的外觀質(zhì)量和尺寸檢驗。

《標(biāo)準(zhǔn)》5.1規(guī)定了支座外觀質(zhì)量(包括表面缺陷、氣泡、雜質(zhì)、缺膠、膠鋼黏結(jié)不牢(上、下端面)、裂紋(側(cè)面)、鋼板外露(側(cè)面))的具體要求及其檢驗方法。

《標(biāo)準(zhǔn)》5.2規(guī)定了支座平面尺寸允許偏差、高度允許偏差、平整度要求、水平偏移、連接板尺寸偏差具體要求及其檢驗方法。

鑒于實際工程與經(jīng)驗的總結(jié)，《標(biāo)準(zhǔn)》5.2.2條、5.2.3條提出了支座高度允許偏差及平整度要求：

1)建筑隔震橡膠支座高度允許偏差為+1.5%與5.0 mm兩者中的較小者。

檢驗方法：應(yīng)在支座圓周上的4個不同位置測量高度值，此4點的2條連線應(yīng)互相垂直并通過圓心。支座高度值為4個測量值的平均值。

2)建筑隔震橡膠支座產(chǎn)品的平整度要求為：

|ψ|≤0.25%；

|δv|≤3.0 mm。

ψ的計算按式(1)：

(1)

其中，ψ為平整度；δv為建筑隔震橡膠支座平整度偏差，即在通過支座中心的直線的兩端點所測的支座高度之差，mm；Df為圓形連接板直徑，mm；D′為圓形支座包括保護層厚度的外部直徑，mm。

檢驗方法：測量連線通過支座中心的2點的高度差，以及支座的直徑，用式(1)計算。

2.3 材料性能要求

《標(biāo)準(zhǔn)》第6章為：建筑隔震橡膠支座材料性能要求。

《標(biāo)準(zhǔn)》6.1對橡膠材料物理力學(xué)性能從拉伸性能、老化性能、硬度、黏合性能、壓縮性能、剪切性能、脆性性能、抗臭氧性能、低溫結(jié)晶性能均作了具體規(guī)定要求，并對其試驗方法作了具體規(guī)定。

鑒于實際工程與經(jīng)驗的總結(jié)，《標(biāo)準(zhǔn)》6.1.2條、6.1.3條提出了橡膠材料物理力學(xué)性能試驗項目和試驗方法及支座橡膠材料物理力學(xué)性能要求：

1)橡膠材料物理力學(xué)性能試驗項目和試驗方法應(yīng)按表1規(guī)定進行。

表1 橡膠材料物理力學(xué)性能試驗項目和試驗方法

2)建筑隔震橡膠支座橡膠材料物理力學(xué)性能應(yīng)符合表2規(guī)定要求。

表2 橡膠材料物理力學(xué)性能要求

《標(biāo)準(zhǔn)》6.2，6.3對建筑隔震橡膠支座內(nèi)部鋼板、鉛芯提出了具體要求。其中6.2.2條鋼板的要求比國標(biāo)要求高。要求鋼板的強度設(shè)計值不應(yīng)低于表3的規(guī)定。

表3 鋼板強度設(shè)計要求 N/mm2

2.4 支座性能要求

《標(biāo)準(zhǔn)》第7章為：建筑隔震橡膠支座性能要求。

建筑隔震橡膠支座性能要求分為力學(xué)性能(含：壓縮性能、剪切性能、拉伸性能、極限剪切性能)、剪切性能相關(guān)性、壓縮性能相關(guān)性和耐久性能。

《標(biāo)準(zhǔn)》7.2為力學(xué)性能要求。該節(jié)對建筑隔震橡膠支座的壓縮性能、剪切性能、拉伸性能、極限剪切性能的試驗項目、試驗方法和試驗條件、試件及其合格判據(jù)作出了具體的規(guī)定及要求。

其中各種消能的試驗方法和試驗條件相比國標(biāo)、行標(biāo)，本《標(biāo)準(zhǔn)》要求既明確也嚴格(剪切、拉伸試驗明確為采用單剪試驗并規(guī)定了最低加載頻率)。指出建筑隔震橡膠支座的力學(xué)性能試驗應(yīng)滿足表4的要求。

《標(biāo)準(zhǔn)》7.3為剪切性能相關(guān)性。該節(jié)明確了建筑隔震橡膠支座剪切性能相關(guān)性試驗的要求，主要包括剪應(yīng)變相關(guān)性、壓應(yīng)力相關(guān)性、加載頻率相關(guān)性、反復(fù)加載次數(shù)相關(guān)性、溫度相關(guān)性的試驗方法和試驗條件、試件及其要求。

《標(biāo)準(zhǔn)》7.4為壓縮性能相關(guān)性。該節(jié)明確了建筑隔震橡膠支座壓縮性能相關(guān)性試驗的要求，主要包括剪應(yīng)變相關(guān)性、壓應(yīng)力相關(guān)性的試驗方法和試驗條件、試件及其要求。

《標(biāo)準(zhǔn)》7.5為耐久性性能要求。該節(jié)明確了建筑隔震橡膠支座老化性能、徐變性能的試驗方法和試驗條件、試件及其要求。

2.5 檢驗規(guī)則

《標(biāo)準(zhǔn)》第8章為：檢驗規(guī)則。

《標(biāo)準(zhǔn)》對建筑隔震橡膠支座的型式檢驗、出廠檢驗、進場檢驗的項目及其檢驗要求分別做了具體的說明與規(guī)定。

《標(biāo)準(zhǔn)》8.4.8條給出了支座尺寸偏差項目檢驗時的樣本容量與判定方法：

建筑隔震橡膠支座按尺寸偏差項目檢驗時，如有一項不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則該件產(chǎn)品應(yīng)判為不合格產(chǎn)品，不合格產(chǎn)品不得用于工程。檢驗批的合格判定按表5的規(guī)定進行。判為不合格的檢驗批產(chǎn)品，不得用于工程。

表4 支座力學(xué)性能試驗項目和要求

表5 一般項目正常二次性抽樣的判定

3 山西省《建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》特點

山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》適用于山西省范圍內(nèi)工程中所用建筑隔震橡膠支座的質(zhì)量要求和檢驗。該《標(biāo)準(zhǔn)》具有如下特點：

1)近年來國內(nèi)、省內(nèi)在建筑隔震橡膠支座的試驗、檢驗技術(shù)上得到了極大的提升，且由于采用單剪試驗裝置做出的建筑隔震橡膠支座的剪切性能指標(biāo)(如水平等效剛度Kh、等效阻尼比heq、屈服力Qd、水平極限變形能力、屈曲剪應(yīng)變等)較雙剪試驗裝置直觀、準(zhǔn)確。為此《標(biāo)準(zhǔn)》7.2中對建筑隔震橡膠支座的剪切性能的試驗方法和條件要求采用單剪試驗裝置。

2)《標(biāo)準(zhǔn)》7.2中規(guī)定了剪切性能試驗的加載頻率不得低于0.02 Hz，以保證試驗檢測結(jié)果具有實用價值。

3)《標(biāo)準(zhǔn)》具體規(guī)定了建筑隔震橡膠支座進場檢驗時不同項目檢驗時的抽樣比例、數(shù)量。

4)《標(biāo)準(zhǔn)》具體規(guī)定了建筑隔震橡膠支座不同項目檢驗時的合格判定標(biāo)準(zhǔn)。

5)《標(biāo)準(zhǔn)》對橡膠材料的種類進行了擴充。

6)《標(biāo)準(zhǔn)》提高了建筑隔震橡膠支座內(nèi)部鋼板的性能指標(biāo)。

7)《標(biāo)準(zhǔn)》對建筑隔震橡膠支座力學(xué)性能指標(biāo)的檢驗進行了補充和改進，增加了控制壓縮變形性能的要求、極限拉伸應(yīng)力的要求、拉伸剛度的檢測要求，提高了極限剪應(yīng)變的要求。

8)《標(biāo)準(zhǔn)》中明確了“壓縮變形性能”指標(biāo)應(yīng)為“荷載—位移曲線應(yīng)無異?！薄?/p>

9)《標(biāo)準(zhǔn)》將支座的水平極限變形能力規(guī)定為400%和0.55D的最大值。目前，我國有一定規(guī)模和技術(shù)水平較高的制造廠商生產(chǎn)的建筑隔震橡膠支座水平極限變形能力已經(jīng)能做到400%，并且該指標(biāo)的提高可以直接提高隔震建筑在大地震下的安全儲備，如果支座能夠通過該指標(biāo)的檢測，則表明支座具備了在最大側(cè)向位移的情況下承受上部結(jié)構(gòu)重力荷載的能力。

10)《標(biāo)準(zhǔn)》增加了控制壓縮變形性能的要求、極限拉伸應(yīng)力的要求、極限剪應(yīng)變的要求。

4 結(jié)語

山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》的編制過程中對近年來建筑隔震橡膠支座的技術(shù)發(fā)展及市場實際狀況進行了深入廣泛的調(diào)查研究，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過總結(jié)和多次修改，依據(jù)或參考有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，廣泛的征求了各方意見。

山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震橡膠支座質(zhì)量要求和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》力求做到技術(shù)先進、滿足設(shè)防水準(zhǔn)、經(jīng)濟合理。