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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。 
    由于支 座的螺栓孔和施工现场预留的螺栓孔位置为两家单位分别制作,在实际施工过程中,经常发 生螺栓孔位置不正造成支座无法按装,故不推 荐采用螺栓安装。 
    钢结构 现场焊接技术比较成熟,推荐采 用焊接方式进行连接,但支座 的受热温度应当控制,不要超过200摄氏度,尤其是 支座内含有橡胶的,温度应 控制的更低一些。同时支 座安装时上部结构的重心应与支座重心重合,尤其是大位移量支座,切勿因 位移造成支座压偏,以免损 坏支座的位移结构。 
    支座的结构形式、技术指 标和安装对节点结构安全起着重要的作用,能够正 确选用结构合理的支座产品,有利于提高工程质量,同时还 能够推进网架支座设计的发展。 
 

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