?滑動球鉸支座混凝土鉸的常用類型

滑動球鉸支座混凝土鉸的常用類型

鋼筋混凝土鉸的根據(jù)其構(gòu)造形式，鉸的種類也有多種，在各種場合被使用的情況也很多。而根據(jù)柒轉(zhuǎn)動要求也有單向轉(zhuǎn)動和雙向轉(zhuǎn)動之分。根據(jù)有關(guān)資料介紹，一些常用的鋼筋混凝土鉸大體商可歸納為如下幾類。

滑動球鉸支座在豎向荷載作用下，鋼梁一般只產(chǎn)生豎向位移，但對側(cè)向剛度較差的工字形截面或槽形截面鋼梁，當(dāng)梁的自由長度較大時，荷載加大到一定程度，常會迅速產(chǎn)生較大的側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)變形，使梁隨即喪失承載能力的現(xiàn)象稱為喪失整體穩(wěn)定或側(cè)扭屈曲。

網(wǎng)架鋼鉸支座的安裝:根據(jù)設(shè)計人員的設(shè)計圖進行安裝，以保證上、下部結(jié)構(gòu)與支座的可靠連接和功能發(fā)揮。

根據(jù)試驗，一般低碳鋼和低合金鋼試件在受彎時，如同簡單拉伸試驗一樣，也存在著屈服強度和屈服臺階，可視作理想的彈性塑性體?；瑒忧蜚q支座而且在超過彈性范圍受彎時仍符合彎曲構(gòu)件應(yīng)變的平面假定。因此，在靜力荷載作用下，鋼梁的彎曲大致可劃分為三個應(yīng)力階段。

連接板：可簡單取其厚度為梁腹板厚度加4mm，然后驗算凈截面抗剪等。

滑動球鉸支座梁腹板：應(yīng)驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪，承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。

滑動球鉸支座節(jié)點設(shè)計必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等。構(gòu)件運到現(xiàn)場無法安裝是初學(xué)者常犯的錯誤。此外，還應(yīng)盡可能使工人能方便的進行現(xiàn)場定位與臨時固定。

滑動球鉸支座作為極限狀態(tài)

滑動球鉸支座中很少或者根本沒有鋼筋穿過頸部，而主要考慮采取提高多倍混凝土抗壓強度來承受壓應(yīng)力的方法。在鉸頸處的集中壓力引起附近構(gòu)件的橫向拉力采用布置鋼筋網(wǎng)格承受，其所布置的距離，從頸部起等于兩邊構(gòu)件寬度，鋼筋網(wǎng)格布置的。

滑動球鉸支座鋼梁的強度包括抵抗彎曲、剪切以及豎向局部承壓的能力?？箯澞芰捎刹牧狭W(xué)中的彎曲應(yīng)力公式求得。當(dāng)按塑性設(shè)計時，考慮梁上形成塑性鉸及由此引起的內(nèi)力重分布。采用塑性設(shè)計的鋼梁，與按彈性階段設(shè)計的梁相比較，可減小截面尺寸，節(jié)省鋼材，但一般只適用于受靜力荷載的熱軋型鋼梁和等截面焊接組合梁，同時組合梁板件的寬厚比應(yīng)有較嚴格的限制，以免板件局部失穩(wěn)而降低梁的承載能力。當(dāng)按彈性階段設(shè)計時，取計算截面的邊緣纖維應(yīng)力達到鋼材的屈服點作為極限狀態(tài)?；瑒忧蜚q支座輕鋼建筑在一些發(fā)達國家已被廣泛應(yīng)用于工廠、倉庫、體育館、展覽館、超市等建筑，而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕、強度高、施工快等獨特優(yōu)點，因此對高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。

節(jié)點設(shè)計還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平，比如鋼管連接節(jié)點的相貫線的切口需要數(shù)控機床等設(shè)備才能完成。

滑動球鉸支座圖紙編制鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計出圖分設(shè)計圖和施工詳圖兩階段，設(shè)計圖為設(shè)計單位提供，施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計圖編制，有時也會由設(shè)計單位代為編制。由于近年鋼結(jié)構(gòu)項目增多和設(shè)計院鋼結(jié)構(gòu)工程師缺乏的矛盾，有設(shè)計能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計圖編制的情況也很普遍。建筑球鉸支座成品具用良好的減震性能,支座和預(yù)埋鋼板的連接若采用焊接時,不出現(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象,要采取降溫辦法,剛性抗震需增大結(jié)構(gòu)尺寸,單位為毫米）。

抗拉球鉸支座的作用

抗拉球鉸支座在拉力作用下，新型抗拔支座的上滑板和上蓋板接觸，上蓋板與下支座板接觸，支座整體應(yīng)力為315 MPa，位于上滑板的楔形部位，且范圍很小，因為在拉力作用下，上滑板和上蓋板通過楔形部件相互咬合在一起，所以受力較大，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，應(yīng)力分布不均。支座板處應(yīng)力為226 MPa，位于支座的4個凸緣處，該處也是在拉力作用下受力部位。相比之下，傳統(tǒng)的球形支座的拉應(yīng)力為315 MPa，位于支座板處，并且范圍較大，因此該新型抗拔支座在抗拔性能方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)球形支座。萬向滑動支座，來實現(xiàn)橋梁上部的轉(zhuǎn)動，同時依靠中間鋼板上的四氟乙烯滑板與上座板的不銹鋼板之間低摩擦系數(shù)來實現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)水平位移，支座所承受的剪切不再由橡膠完全承擔(dān)，而間接作用于鋼制底盆及四氟乙烯滑板與不銹鋼之間的滑移上。

抗拉球鉸支座將該新型支座和傳統(tǒng)支座在豎向拉力作用下進行了各部分應(yīng)力隨加載時間變化的對比，如圖9所示。可以看出，在拉力作用下，新型抗拔支座和傳統(tǒng)球形支座上滑板的應(yīng)力比較接近，在60 MPa左右，而支座板處的應(yīng)力相差較大，說明該新型抗拔支座上滑板與上蓋板采用楔形連接的方式可降低拉力向支座板處的傳遞，從而達到了減小應(yīng)力的作用。球鉸支座通過球面?zhèn)髁?，不出現(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象，作用在上、下結(jié)結(jié)構(gòu)的反力比較均勻

抗拉球鉸支座取兩個支座的位移進行對比分析，繪制其時間-變形曲線如圖11所示?？梢钥闯觯涸谪Q向拉力作用下，新型球鉸支座的位移明顯小于傳統(tǒng)球鉸支座的位移，具有很好的抗拉性能。