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网架支座的选用
随着经济的发展,大型网架结构的建设,尤其是网壳结构的大型化和复杂化,使得温度引起的杆件收缩、结构对抗风稳定和地震时减隔振性能等要求比较苛刻,在设计上一般选择释放结构节点的内应力,或是设计结构节点的刚度来解决上述问题。
这使得结构设计上越来越多的选用支座来达到上述目的,利用支座的转动、位移使节点的受力状况得到改善。下面结合支座的设计原理和使用现状对网架支座产品的选型进行简要阐述。
一、支座的类型
现在市场的网架支座存在以下几种形式,从公路盆式橡胶支座转化而来的网架支座产品,将支座的上支座板和底盆的结构稍做调整,实现支座的抗拉和抵抗水平力。
这类产品转角较小,一般为0.02弧度,且支座中含有橡胶部分,对使用年限应做明确要求。
还有从球型支座转化来的网架支座产品,这类产品的转角比较大,且受力面比较均匀,不产生力的颈缩。支座的上、下座板利用压力锅的卡盘结构原理连接在一起,实现支座的抗竖向拉力和抵抗水平力,这类支座是目前市场的主流产品。
还可在此类支座的基础上增加钢板弹簧或聚氨酯类弹簧等部件,用于实现支座的水平刚度等特殊要求。
还有利用球铰原理制作的网架产品,这类产品的实现转角一般为0.08弧度,抵抗水平力相对也大一些,但球铰面的摩擦系数稍大,应当注意。近几年还发展了关节轴承支座,在支座内安置关节轴承时间节点的转动,这种支座的转动灵活,但位移受到了一定的限制。
二、支座选材
目前国内网架支座产品大多为钢件制作,支座内含有不锈钢板、聚四氟乙烯板用于实现支座的位移,设置一块球冠衬板,利用球面的转动实现支座的转动。不锈钢板和聚四氟乙烯板的滑移面已经应用成熟,使用年限均可达到与建筑物同寿命。由于目前支座主体钢件为铸钢产品,优先按与结构钢材材质相同原则选取,同时兼顾材料的可焊性,可参照CECS235:2008《铸钢技术节点技术规程》中对可焊性钢件材性能选用要求选取。
三、技术指标
支座的力学参数来源于网壳结构节点受力情况,节点的竖向压力、位移、竖向拉力、刚度在理论计算中很容易精确计算出,直接作用于支座即可。
需特别说明的是支座的转角,如果能明确节点的转动中心,支座的转动中心与节点的转动中心要重合。
若不能明确节点的转动中心,则需按节点与支座接触面的中心为转动中心去分别核算节点和支座的转动,有球面转动的则按球面的圆心去核算。支座的转角应预留支座安装时找正预转动转角,即安装偏差转角加支座工作转角等于支座转角。
四、安装
支座的按安装分为螺栓锚固和焊接锚固,有部分是节点直接做成支座的一部分。
 
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