[实用新型]钢结构万向球形铰接支座

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑钢结构节点的铰接支座，特别是一种万向球形铰接支座。

背景技术

目前市场上常用的铰接支座，具有以下缺陷，或者不能承受很大拉力、或者不能很好的转动，很难满足工程的实际需要，国外市场上同类支座，如旧金山国际机场采用的支座，结构复杂，加工精度要求很高，价格相当于国内的十倍。结构计算表明，支座在各工况下的受力很复杂，不仅承受压力，在有些工况下，将承受很大的侧推力和很大的拉力。这就需要一种铰接支座，既要满足这些工况的要求，同时还要能很好的转动，以满足计算模型的完全铰接条件。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钢结构万向球形铰接支座，解决支座和节点板制造难度大、加工复杂、造价昂贵的技术问题；还解决现有钢结构万向支座抗拉拔能力较弱、且在受向上拉力后，无法同时转动的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

这种钢结构万向球形铰接支座，由底座与上部节点呈下包上状活动连接，其特征在于：所述底座为对称两半拼装式，其边缘分布有一圈螺栓孔，在底座中央有一球冠形凸面，在底座的螺栓孔与球冠凸面之间有一圈向中央弧形弯曲的环箍板，在环箍板的外侧面至底座的边缘、每隔90°伸展出一块翅板，翅板均高于环箍板，板面上分布有连接孔，由螺栓将两半底座拼装为一整体。

上部节点的中部是节点柱，上部连有承台板，下部呈圆砣形，环箍板的内弧面将上部节点的圆砣包住，圆砣的底面中央相对于底座球冠形凸面的位置有相应曲面的凹面，其凹面的深度小于球冠形凸面的高度。

上述底座的拼装后形状为正八边形、正六边形或正四边形。

上述上部节点的圆砣上弧面以及环箍板的内弧面略大于1/4圆弧。

上述上部节点的圆砣外周为弧面，圆砣中部是直立的圆台，弧面与圆台的交界线为一圈小于90°的阴角沟。

上部节点的节点柱的横截面是圆形、椭圆形或十字肋形。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

1)支座刚度很大，在较大拉力作用下，能自由转动。既能承受很大拉力、又能很好的转动。例如某工程的支座水平推力达到3650KN，竖向拉力：400KN，竖向压力3000KN，转角：7°，同类支座很难达到要求，经过力学分析和试验验证后，发现支座在很大荷载作用下，变形较小，满足强度要求。支座外环挡板与支座底座之间设置的倒角(相当于加大了支座挡板根部的断面高度)大大提高了支座刚度和强度。随后的支座试验研究也进行了验证。试验表明，支座不仅刚度大，承载力高，而且在很大拉力作用下的安全转动角度达到了设计要求。

2)制作安装方便，安全性高、价格低廉，可以根据需要设计出不同大小的类型和不同吨位的产品。全部制作过程实际上是一个铸造过程，铸件材质的控制参照德国标准DIN17182。支座的安装也是非常方便，这是由于支座的构造非常简单，是由底座和支座环形盖板两部分构成，环形盖板优化成两个对扣的半球形板，安装时，只需将上部节点与支座的瓣形盖板拼好后旋转咬合即可。支座体积小，重量轻，300吨以内的支座人工即可操作，大大降低了安装成本，提高了效率。另外底座上可以留出足够的锚栓孔位，以便安装锚栓，提高支座的安全度。

3)具有很好的抗震性能和抗温度变形能力。该支座底座中部的突缘，具有将结构的水平运动转化为竖向运动的功能，从而减弱了结构的水地震作用效应。在较大荷载作用下，支座仍处于线弹性状态，具有很大的自由转动角度，有较大的抗剪切能力，抗震性能好，满足设计要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A向的示意图；

图3是底座部分的结构示意图；

图4是图3中B向的示意图；

图5是图3中C剖面的示意图；

图6是上部节点的结构示意图。

附图标记：1-底座、2-环箍板、3-上部节点、4-承台板、5-翅板、6-螺栓孔、7-球冠形凸面、8-连接孔、9-凹面、10-节点柱、11-圆砣、12-阴角沟。

具体实施方式

实施例参见图1-图6所示，这种钢结构万向球形铰接支座，由底座1与上部节点3呈下包上状活动连接，底座为对称两半拼装式，拼装后形状为正八边形、正六边形或正四边形。其边缘分布有一圈螺栓孔6，在底座中央有一球冠形凸面7，在底座的螺栓孔与球冠凸面之间有一圈向中央弧形弯曲的环箍板2，在环箍板的外侧面至底座的边缘、每隔90°伸展出一块翅板5，翅板均高于环箍板，板面上分布有连接孔8，由螺栓将两半底座拼装为一整体。