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建筑钢结构支座四种分类

时间:2019-05-15

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随着钢结构建筑功能的不断提高,钢结构体系支承跨度越来越大,钢结构形式越来越复杂,钢结构支座设计作为钢结构体系设计的重要组成部分,引起越来越多的重视。

 

钢结构支座设计,是指建筑钢结构体系边界条件的实现形式,是钢结构设计中边界条件的具体体现。钢结构支座是主体钢结构与支承结构或基础结构之间的连接构件,其主要功能是提供主体钢结构反力或限制变形的各种约束条件,并传递主体钢结构内力至支承结构或基础构件,实现结构内力与位移的协调,保证主体结构与支承结构的内力及刚度连续性的实现。

 

钢结构支座设计的构造形式应满足受力明确、传力简捷、安全可靠的要求,并应符合主体锅结构计算假定,确保实现主体钢结构边界条件的各项要求,满足主体钢结构受力与变形的需要。

 

钢结构支座的类型

 

钢结构支座的形式按自由度的选择可分为刚接支座、铰接支座滑移支座等,以及少数能提供有限支座刚度的支形式,也称为半刚接支座形式。

现阶段大跨度钢结构对支座的设计要求为可靠地将上部结构的内力(压力、拉力等)集中地传递到下部结构同时还可起到释放某些内力(温度应力、不利弯矩),以避免下部主要结构处于非常不利的复杂应力状态的作用。支座的形式可以是允许线位移、角位移或两者兼有。


按照上述原则,钢结构攴座一般可分为四类。第一类为传统钢结构支座类型:平板支座、弧形支座、球铰支座、板式橡胶支座等;

第二类为可释放部分内力(温度应力、不利弯矩)的支座形式:板式橡胶支座、单面弧形压力支座、双面重弧形压力支座、滑动支座;

第三类为有耗能减震功能的支座:叠层橡胶支座、回弹滑动隔震支座、摩擦摆隔震支座、球形钢支座等;

第四类为具有特殊功能需求的支座形式:平板铰支座、铸钢支座等。

 

第一类支座中,平板压力支座可用于小跨度网架这种支座角位移受到约束,设计时支座底板可开设圆螺栓孔,当克服支座摩擦力后,可产生水平方向的位移当要增强滑移能力时,可在支座与过渡钢板之间增设橡胶支座或者聚四氟乙烯板。单面弧形压力支座可用于中小跨度网架,支座可沿弧面产生转动,改善了网架由于挠度和温度应力对支座受力性能的影响。传统平板支座(刚、铰接),适用于受力情况简单、无较大水平有载的结构中。双面弧形压力支座适用于大跨度网架,球铰压力支座适用于多支点的大跨度网架。由于这类支座的构造复杂、价格昂贵,除了在一些特大跨度民用建筑中使用外,国内很少采用。

 

第二类支座中,板式橡胶支座适用于大众跨度网架、弧形网架及网壳结构,这种支座不仅可使网架支座在不出现过大压缩变形的情况下获得足够的承毅力,而且由于橡胶垫板具有良好的弹性和较大的剪切变形能力故而既可适应攴座节点的转动要求,又能适应温度变化、地震作用产生的水平变位,并能改善下部支撑结构的受力状态。与其他类型的支座节点相比,这类支座节点还具有构造简单、安装方便、节省钢材等优点。板式橡胶支座在国内很多大中跨度网

架结构工程中得到成功的应用,并取得了较好的技术经济效果。

 

第三类支座中,现阶段大路度结构常用的隔震支座有:叠层橡胶支座、回弹滑动隔震系统、摩擦摆隔震支座、球形钢支座等。具备耗能减震功能的支座大多构造复杂、制作精细化程度高,在设计中大多选择成品支座。

 

第四类支座中,铸钢节点适用于承担荷载大、结构汇交构件多应力状态复杂等常规支座节点难以实现的情况。板铰支座则运用简单的结构原珅实现“沿不同方向具备不同的抗弯刚度的特点。 

建筑钢结构支座四种分类


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