[发明专利]同心半球固定铰支座及其安装和载荷传递方法

说明书

本发明涉及一种同心半球固定铰支座及其安装和载荷传递方法，该同心半球固定铰支座包括连接杆、凹构件、凸构件、抗拉构件、聚四氟乙烯板a和聚四氟乙烯板b，凸构件带有向上隆起的半球形凸台，半球形凸台带有内腔，内腔顶面为内圆弧面，凹构件的半球形凹槽罩在凸构件半球形凸台上，抗拉构件位于凸构件半球形凸台的内腔中，连接杆将凹构件和抗拉构件连接成整体。本发明以极具创造性的结构构成，完美的利用了同心圆转动优势和聚四氟乙烯板材料特性，使其在各种受力状态均可达到约束位移的同时万向灵活转动的目的。很好的的解决了常规做法的各种弊端。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种同心半球固定铰支座及其安装和载荷传递方法。

背景技术

随着社会对建筑物多功能、多样性需求的不断增长，建筑结构越来越复杂。与此同时，建筑结构领域以钢结构的灵活性和广泛适用性得到了快速发展。建筑钢结构复杂性的提高，催生了更先进的结构分析技术和更高级的结构分析工具，使结构分析技术变得更加精细化，自然的也要有与之匹配的支座连接作为边界条件。可以说，更加可靠的支座连接技术是保障建筑结构分析技术先进性的前提条件。

在复杂空间钢结构中，往往需要理想的固定铰支座，既要满足限制位移要求，又要灵活的释放转动约束。目前均采用如图1所示的钢球铰支座。这种支座，可以限制位移，但是受水平载荷和向上的拉力载荷时，往往容易卡住，不能达到灵活转动的目的。此外，该固定铰支座转动角度小，不能满足大角度转动要求。

发明内容

本发明提供一种同心半球固定铰支座及其安装和载荷传递方法，要解决现有支座无法在不同受力状态下，实现约束位移，同时满足大角度灵活转动的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

这种同心半球固定铰支座，包括连接杆、凹构件、凸构件、抗拉构件、聚四氟乙烯板a和聚四氟乙烯板b；

所述凸构件的底面为平面，带有向上隆起的半球形凸台，并在半球形凸台周边有水平向的凸缘，半球形凸台中心带有竖向通孔，半球形凸台内侧带有内腔，内腔顶面为内圆弧面，内圆弧面和半球形凸台的外圆弧面具有相同的圆心；所述凸构件的底部由封板封闭形成内腔；

凹构件的顶面为平面，凹构件带有朝下的半球形凹槽，凹构件的半球形凹槽罩在凸构件半球形凸台上，半球形凸台与半球形凹槽之间垫有聚四氟乙烯板a；凹构件底部在半球形凹槽周边带有水平向的底边；凹构件的底边与凸构件的凸缘之间留有间距S1；

所述抗拉构件位于凸构件半球形凸台的内腔中，抗拉构件的上部为球冠，球冠与半球形凸台的内圆弧面之间垫有聚四氟乙烯板b；抗拉构件的下部为圆柱，抗拉构件的圆柱侧面与半球形凸台的内腔侧壁之间留有间距S3；

所述连接杆将凹构件和抗拉构件连接成整体，连接杆上部连接在凹构件的竖向中心轴处，连接杆中部穿过凸构件的半球形凸台中心的竖向通孔，连接杆与竖向通孔的孔壁之间有间距S2，连接杆下部连接在抗拉构件的竖向中心轴处；

所述聚四氟乙烯板a和聚四氟乙烯板b具有相同的圆心c。

进一步，所述凹构件的顶部横截面为矩形或圆形。

进一步，所述封板与抗拉构件之间留有间距。

进一步，所述连接杆与凹构件、抗拉构件为一体结构，或者连接杆与凹构件、抗拉构件焊接固定，或者连接杆上下两端分别长出凹构件、抗拉构件，并采用螺栓固定连接。

进一步，所述连接杆、凹构件和抗拉构件为金属构件；所述凸构件为金属构件。

这种同心半球固定铰支座的安装方法，安装步骤如下：

步骤1、将连接杆与抗拉构件相连；

步骤2、将抗拉构件和连接杆的组合置于凸构件的内腔中，并将连接杆穿过凸构件的竖向通孔；