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某一工程所用大轉角網架球鉸支座為例,對照普通球鉸支座,對其性能、結構設計、計算方法進行分析。對所研究的球鉸支座的性能要求承載能力N=10000kN抗拉能力F=2000kN抗剪能力H=3000kN轉角θ=0.05rad轉動中心設定在O點處(見圖1)。工況分析球鉸支座在服役期間可能出現(xiàn)的工況:1.球鉸支座在承受壓力的同時發(fā)生轉動;2.球鉸支座在承受拉力的同時發(fā)生轉動;3.球鉸支座在承受壓力的同時承受剪力和轉動;4.球鉸支座在承受拉力的同時承受剪力和轉動;以上4種工況中較不利的工況是較后一種。
以下即按這種工況進行球鉸支座的結構設計和計算。球鉸支座球鉸支座結構設計和傳力路徑考慮到對球鉸支座有大轉角的要求和有設定的轉動中心的要求,采用球面?zhèn)髁Φ拇筠D角網架球鉸支座方案,結合轉動中心和轉角確定傳力球面的球心,以適應工程要求。球鉸支座傳力路徑:上部結構將荷載傳給上支座板,然后依次通過不銹鋼板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板傳遞給下部結構。
球鉸支座大轉角網架球鉸支座與普通球鉸支座結構、性能對照當球鉸支座轉動后,球鉸支座承受拉力的兩個作用面——上支座板的A面和下支座板的B面之間夾角為0.05rad,支座承受水平力的兩個作用面——上支座板的C面和下支座板的D面之間夾角也為0.05rad,在這種情況下,球鉸支座承受拉力和剪力時皆為線傳力。
甚至造成點傳力。特別是在承受拉力時,受力點偏向一側,破壞了均衡受力狀況,很可能造成構件破壞。且如果先有了拉力、剪力,又需支座轉動,支座先在拉力、剪力作用下,作用面(都是平面)貼合,支座就再也轉不動了,轉角釋放不了,有害力矩也釋放不了。球鉸支座大轉角網架球鉸支座以O點為轉動中心轉動0.05rad且承受拉力、水平剪力時的狀況。
可以看出當球鉸支座轉動后,球鉸支座承受拉力的兩個作用面(見G處、H處)仍為球面結合,支座承受水平力的兩個作用面(見G處、H處)也仍為球面結合,在這種情況下,支座在承受拉力和剪力時皆為球面?zhèn)髁?,不存在偏載或應力集中,不破壞原有的傳力狀況,保證結構,且仍可繞設定的轉動中心O轉動。



鋼結構連廊抗震鉸支座的材質,是影響支座質量的主要因素,目前由于市場競爭激烈,客戶壓價厲害,許多固定型球鉸支座生產廠家就從材料這夫降低成本,但是這個從外觀上不太能看出來,因此會誤導很多人,還是要接受一分錢一分貨,多對比幾家看看,心中自然也會有一桿秤。 采用焊接鏈接方式,施工前應檢查預埋鋼板與支座之間鋼材的可焊性及對焊接材料和焊接工藝的要求,支座與預埋鋼板之間不得有空隙,應采取注漿方式予以填充后方可施焊。球鉸支座采用錨固螺栓鏈接時,支承面須預留錨銓孔,預留栓孔中心及對角線位置偏差不得超過正負1mm。 安裝前檢查支座處預埋剛把結構標高和平面定位尺寸是否與設計圖紙一致;球鉸支座地面支撐構件混凝土強度等級不宜低于C30,支撐面四角高差不大于2mm,且平整度達到1/300;球鉸支座安裝前應檢查支座鏈接狀況是否正常,不得任意松動和拆卸出廠臨時固定裝置;




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萬向轉動滑移球鉸支座成品及其構件及預埋鋼板材質均為Q355B;具體支座高度以及加工制作由zhuan業(yè)的生產廠家完成。球鉸支座下座板與預埋鋼板采用坡口焊接。結構等級為一級。結構重要性系數(shù)r=1.1。設計使用年限為50年。 鋼結構連廊球鉸支座減震原理: 當支座水平力大于支座設計豎向承載力的20%后,消能板開始滑移,起到一道隔震效果,然后阻壓圈發(fā)揮二道阻尼效果,支座起到抗震作用,當?shù)卣饹_擊波超過一定限值時,該支座的剛性抗震起到三道抗震效果。 鋼結構連廊球鉸支座廠家定制規(guī)格所有材料如鋼、橡膠、聚四氟板、不銹鋼滑板等必須符合標準要求。外觀質量和各部件之間的協(xié)調公差應符合標準和設計圖紙。尤其是聚四氟板之間的寬容和鋼板中間的槽,密封圈和環(huán)和橡皮板和鋼盆應注意,和外觀質量的不銹鋼滑塊和滑塊也應該檢查和基于廠家,裝箱單將檢查配件,如地腳螺栓、底柱和墊圈。




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