单向球铰支座钢梁在钢结构中的应用

【单向球铰支座】钢梁在钢结构中的应用

摘要：简要介绍了钢结构在土木工程领域的广泛应用，总结国内外钢结构的发展和使用，阐述了钢梁在多、高层等建筑领域中的受力机理和概率极限状态的设计方法。

【单向球铰支座】轻钢建筑在一些发达***已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑，而钢结构本身具备自重轻、强度高、施工快等独特优点，因此对高层、大跨度，尤其是超高层、超大跨度，采用钢结构更是非常理想。滑动球铰支座钢结构体系有着巨大的发展潜力和理想的发展前景，钢梁作为钢结构中的重要受力构件，其力学性能必将在今后的发展中更加完善、合理。滑动球铰支座的抗震原理：该支座由上支座板，下支座板，球形板，PTFE滑动板和橡胶挡圈组成。

【单向球铰支座】 目前，建筑钢结构的实际设计中。结构分析常常是线弹性分析，在条件允许的情况下，通常可以考虑新近的有限元软件和几何非线性和钢材的碳素性能，它为建筑结构进行更准确的分析提供了条件。随着建筑业的蓬勃发展，我们注意到越来越多的多层及高层建筑被广泛应用于各类商业建筑中。结构分析设计说明了不是所有的结构分析都需要用到软件，典型的结构可以通过调查力学手册等工具书分析内力和变形原理，简单的结构可以通过手算的方式，复杂的结构则可以运用建筑模型的运行程序进行消息的分析。

抗拉球铰支座的设计要求

抗拉球铰支座在大跨度建筑结构中，除重力荷载、温度作用外，风荷载及水平作用往往起控制作用。因此屋盖支座处于复杂受力状态，在、风荷载及温度作用下可能承受很大的水平力，同时风荷载还可能引起很大的风吸力。

但现有的双向滑动球铰支座的抗拔力较弱，只能用在上拔力较小的结构部位。本文正是针对传统的单向滑移球形支座在抗拔性能方面的不足，设计出了一种新型抗拔单向滑移球形支座。建筑球铰支座成品适用设备：钢结构牛腿支撑、桥梁墩台支承；球铰支座的用途：避免震发生时建筑结构的***和倒塌采用ABAQUS软件验算该球形支座在设计荷载作用下的受力性能，进而考察其是否满足设计、使用要求。

滑动球铰支座主要由上滑板、上盖板、球芯、下支座组成。上滑板与上部结构相连，下支座与墩台相接，球芯是球形支座的核心部分。抗拔球形支座是在传统球形支座的基础上，为了提高垂直方向的拉拔力而设计的。支座除具备传统球形支座的基本结构外，上滑板下部设计为锯齿形凸起，上盖板上部设计为对应的锯齿形内凹，将上滑板与上盖板的相应锯齿对接，可以增大支座整体的抗拔性能。滑动球形支座成品出厂在焊接时，应将滑动板暂取掉，待焊完后才垫入。并且将上盖板的圆筒内壁加工成球面内壁，底座上凸缘外侧也加工成球面，使底座上凸缘外侧球面与上盖板圆筒内壁球面光滑接触，可以在水平力作用下实现支座转动。该抗拔球形支座尺寸、剖面分别如图1、图2所示。

抗震球铰支座的选用主要考虑以下因素

抗震球铰支座的选用主要考虑以下因素：

（1）***大以及***小竖向使用荷载和水平向使用荷载以及其施加的顺序；

（2）结构和建筑所需要的***大和***小转角，水平位移量的控制；

（3）支座允许的布置位置；

（4）支架、活动支撑、临时装置的限制。

在确定活动球铰支座的荷载情况和尺寸限制情况后，抗震减震钢支座的设计主要考虑以下因素：

（1）根据支座的荷载情况和PTFE板的强度确定PTFE球面凸板的水平投影半径以及曲面的曲率半径；

（2）根据规范的要求确定不锈钢板的厚度和粗糙度；

（3）根据规范的限制确定球冠衬板和下支座板的尺寸；

（4）如果有必要，进行抗震减震的设计。

双向滑移球铰支座厂家安装指导

钢结构连廊建筑常用到的支撑装置就是球铰支座，具有承受竖向荷载和各向转动动能，它分为单向滑移球铰支座、双向滑移球铰支座和固定球铰支座三种形式，其各自的代号如下：

A 、双向滑移支座：具有多向位移性能，代号SX;

B 、单向滑移支座：承受单向水平荷载，具有纵向位移性能，代号DX ;

C 、固定支座：承受各向水平荷载，各向均无位移，代号GD。双向滑移球铰支座的工作原理：转角是由球芯与上座板和底座的相对转动来实现；位移是由底座在箱体中的滑移实现；抗竖向拉力由上座板、底座和箱体实现；水平力由箱体、底座和上座板实现。

双向滑移球铰支座结构型式

由上支座板（含不锈钢板）、球冠衬板、下支座板、平面聚四氟乙烯板、球面聚四氟乙烯板和防尘结构等组成。

双向滑移球铰支座安装前方可拆开包装。检查装箱清单，包括配件清单、产品合格证等，并仔细阅读支座安装说明书。检查支座组装位置是否正确，临时连接是否松动，但不得任意松动支座临时连接。

   根据国外的经验，中国这么大，每年近十亿平方米的建筑，除了新建筑以外，旧建筑的改造量是很大的，这就需要钢结构的同行，需要设计、施工、钢材供应等行业团结起来、总结经验、克服困难，才能把钢结构住宅往前推进。现在的苗头还不错，克服了很多困难。

   我认为现在钢结构住宅发展比较慢的原因，一是机制问题，比如说它要专门城建房屋开发公司专门生产建造钢结构的房子，把设计、施工、材料全放在一块，这样才能降低成本，提。建筑也是一个综合的产业，钢结构只是其中一部分。