| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | N S B A E L A S T O M E R I C B E A R I N G D E S I G N ( E N G L I S H U N I T S ) | |||||||||||||||||||||||||
2 | A A S H T O L R F D , 3 R D E D . , 2 0 0 4 W I T H 2 0 0 5 I N T E R I M S | |||||||||||||||||||||||||
3 | M E T H O D A - E L A S T O M E R I C P A D S AND S T E E L - R E I N F O R C E D E L A S T O M E R I C B E A R I N G S - S E C T I O N 1 4 . 7 . 6 | |||||||||||||||||||||||||
4 | The following design program was developed based upon the above-referenced AASHTO LRFD code. The program is applicable to the design of | |||||||||||||||||||||||||
5 | elastomeric pads and steel-reinforced elastomeric bearings, both rectangular and circular in shape. For steel-reinforced elastomeric bearings and fiber- | |||||||||||||||||||||||||
6 | reinforced pads, the program assumes that interior elastomeric layers are of equal thickness, as are the two exterior elastomeric layers. For fiber- | |||||||||||||||||||||||||
7 | reinforced pads, the fiberglass reinforcement comprising hs shall be assumed to consist of a double fiberglass layer separated by a 0.125 in. bonding | |||||||||||||||||||||||||
8 | layer per article 14.7.6.3.1. Compressive deflections and anchorage requirements for bearings are to be verified by the user in accordance with provisions | |||||||||||||||||||||||||
9 | outlined in articles 14.7.6.3.3 and 14.7.6.4 respectively. | |||||||||||||||||||||||||
10 | I. INITIAL DESIGN INPUTS | |||||||||||||||||||||||||
11 | Bearing Type: | Steel-Reinforced Bearing | ||||||||||||||||||||||||
12 | Dead Load = PD = | 102 | kips | |||||||||||||||||||||||
13 | Live Load = PLL = | 122 | kips | |||||||||||||||||||||||
14 | Horizontal Movement of Bridge Superstructure = Δ0 = | 1.0 | in. | |||||||||||||||||||||||
15 | Calculated Rotation = | 0.004 | Radians | |||||||||||||||||||||||
16 | Rotation Construction Tolerance = | 0.005 | Radians | (14.4.2.1) | ||||||||||||||||||||||
17 | Design Rotation = θs = | 0.009 | Radians | |||||||||||||||||||||||
18 | Bearing Shape: | Rectangular | ||||||||||||||||||||||||
19 | Bearing Subject to Shear Deformation? | yes | ||||||||||||||||||||||||
20 | II. BEARING GEOMETRY | |||||||||||||||||||||||||
21 | Flange Width = | 18 | in. | |||||||||||||||||||||||
22 | Bearing Width = W = | 17 | in. | |||||||||||||||||||||||
23 | Flange Width | > | W | |||||||||||||||||||||||
24 | 18 | > | 17 | in. | OK | |||||||||||||||||||||
25 | Total Unfactored Compressive Load = PT = | 224 | kips | |||||||||||||||||||||||
26 | Minimum Required Area of Bearing (shear deformation permitted) = Amin = | 224.00 | in.2 | Based on service limit (14.7.6.3.2) | ||||||||||||||||||||||
27 | Minimum Required Area of Bearing (shear deformation prevented) = Amin = | N/A | in.2 * | |||||||||||||||||||||||
28 | Minimum Bearing Length = L | min = | 13.18 | in. | ||||||||||||||||||||||
29 | Bearing Length = L = | 19 | in. | |||||||||||||||||||||||
30 | L | > | L | min | ||||||||||||||||||||||
31 | 19.0 | > | 13.18 | OK | ||||||||||||||||||||||
32 | N/A | > | N/A | |||||||||||||||||||||||
33 | N/A | > | N/A | N/A | N/A | |||||||||||||||||||||
34 | Bearing Area = A = | 323.0 | in.2 | |||||||||||||||||||||||
35 | *Note - Stress limit increased 10 percent due to prevention of shear deformation per Section 14.7.6.3.2. | |||||||||||||||||||||||||
36 | III. SHEAR DEFORMATION (AASHTO LRFD 14.7.6.3.4 ) | |||||||||||||||||||||||||
37 | Maximum Total Shear Deformation of Elastomer at Service Limit = Δs = Δ0 = | 1.000 | in. | |||||||||||||||||||||||
38 | 2Δs = | 2.000 | in. | |||||||||||||||||||||||
39 | 10Δs = | 10.000 | in. | |||||||||||||||||||||||
40 | Elastomeric Layer Thickness | = | hri = | 0.625 | in. | |||||||||||||||||||||
41 | Thickness of Top and Bottom Cover Layers (each) | = hcover = | 0.250 | in. | ||||||||||||||||||||||
42 | hcover | < | 0.7hri | (14.7.6.1) | ||||||||||||||||||||||
43 | 0.250 | < | 0.438 | in. | OK | |||||||||||||||||||||
44 | Number of Interior Elastomeric Layers (Excluding Exterior Layer Allowance) = nint = | 5 | (nint = 0 for PEP and CDP) | |||||||||||||||||||||||
45 | Total Elastomer Thickness = hrt = 2hcover + ninthri = | 3.625 | in. * | |||||||||||||||||||||||
46 | Total Elastomer Thickness of PEP = hrt = | 2.000 | in. | |||||||||||||||||||||||
47 | Total Elastomer Thickness of CDP = hrt = tp = | 12.00 | in. | |||||||||||||||||||||||
48 | For PEP, FGP, and Steel-Reinforced Elastomeric Bearings: | |||||||||||||||||||||||||
49 | hrt | > | 2Δs | (14.7.6.3.4-1) | ||||||||||||||||||||||
50 | 3.625 | > | 2.00 | in. | OK | |||||||||||||||||||||
51 | For CDP Elastomeric Bearings: | |||||||||||||||||||||||||
52 | hrt | > | 10Δs | (14.7.6.3.4-2) | ||||||||||||||||||||||
53 | N/A | > | N/A | N/A | ||||||||||||||||||||||
54 | *Note - Applies to FGP and steel-reinforced elastomeric bearings only. | |||||||||||||||||||||||||
55 | IV. COMPRESSIVE STRESS (AASHTO LRFD 14.7.6.3.2) | |||||||||||||||||||||||||
56 | Shear Modulus of Elastomer = G = | 0.100 | ksi | |||||||||||||||||||||||
57 | For PEP, FGP, and CDP Elastomeric Bearings: | |||||||||||||||||||||||||
58 | 0.08 < | G | < 0.250 | ksi | (14.7.6.2) | |||||||||||||||||||||
59 | 0.08 < | N/A | < 0.250 | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
60 | For Steel-Reinforced Elastomeric Bearings: | |||||||||||||||||||||||||
61 | 0.08 < | G | < 0.175 | ksi | (14.7.6.2) and (14.7.5.2) | |||||||||||||||||||||
62 | 0.08 < | 0.100 | < 0.175 | ksi | OK | |||||||||||||||||||||
63 | Service Average Compressive Stress (Total Load) = | 0.69 | ksi | |||||||||||||||||||||||
64 | Service Average Compressive Stress (Live Load) = | 0.38 | ksi | |||||||||||||||||||||||
65 | Rectangular Shape Factor = Sl | 7.18 | (14.7.5.1-1) | |||||||||||||||||||||||
66 | Circular Shape Factor = Sl | N/A | (14.7.5.1-2) | |||||||||||||||||||||||
67 | Bearings Subject to Shear Deformation: | |||||||||||||||||||||||||
68 | PEP: | |||||||||||||||||||||||||
69 | σs | < | 0.80 | ksi | (14.7.6.3.2-1) | |||||||||||||||||||||
70 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
71 | FGP: | |||||||||||||||||||||||||
72 | σs | < | 1.00GS | ksi | (14.7.6.3.2-2) | |||||||||||||||||||||
73 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
74 | σs | < | 0.80 | ksi | (14.7.6.3.2-2) | |||||||||||||||||||||
75 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
76 | CDP: | |||||||||||||||||||||||||
77 | σs | < | 1.50 | ksi | (14.7.6.3.2-3) | |||||||||||||||||||||
78 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
79 | Steel Reinforced: | |||||||||||||||||||||||||
80 | σs | < | 1.00 | ksi | (14.7.6.3.2-4) | |||||||||||||||||||||
81 | 0.69 | < | 1.00 | ksi | OK | |||||||||||||||||||||
82 | σs | < | 1.00GS | ksi | (14.7.6.3.2-4) | |||||||||||||||||||||
83 | 0.69 | < | 0.72 | ksi | OK | |||||||||||||||||||||
84 | Bearings Fixed Against Shear Deformation*: | |||||||||||||||||||||||||
85 | *Note - Stress limit increased 10 percent due to prevention of shear deformation per Section 14.7.6.3.2. | |||||||||||||||||||||||||
86 | PEP: | |||||||||||||||||||||||||
87 | σs | < | 0.88 | ksi | (14.7.6.3.2-1) | |||||||||||||||||||||
88 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
89 | FGP: | |||||||||||||||||||||||||
90 | σs | < | 1.10GS | ksi | (14.7.6.3.2-2) | |||||||||||||||||||||
91 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
92 | σs | < | 0.88 | ksi | (14.7.6.3.2-2) | |||||||||||||||||||||
93 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
94 | CDP: | |||||||||||||||||||||||||
95 | σs | < | 1.65 | ksi | (14.7.6.3.2-3) | |||||||||||||||||||||
96 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
97 | Steel Reinforced: | |||||||||||||||||||||||||
98 | σs | < | 1.10 | ksi | (14.7.6.3.2-4) | |||||||||||||||||||||
99 | N/A | < | N/A | ksi | N/A | |||||||||||||||||||||
100 | σs | < | 1.10GS | ksi | (14.7.6.3.2-4) | |||||||||||||||||||||