水平单向接触式压力支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水平单向接触式压力支座，包括支座球、支承底板以及支座板，所述支座球通过连接板与支承底板固定连接，在所述支承底板与支座板之间设置有剪力释放板，所述剪力释放板粘接在支座板上，所述支座板通过支承组件与主体结构固定连接，所述支承底板和支座板通过连接组件连接在一起。本实用新型通过支承底板接触单向传递水平压力，能够在受压时，使支承底板和支座板通过剪力释放板传递压应力，但基本不传递剪切力，而在受拉时，使支承底板与支座板之间脱开而不传递法向力。
【专利说明】水平单向接触式压力支座
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑工程【技术领域】，特别涉及一种用于建筑钢结构的水平单向接触式压力支座。
【背景技术】
[0002]立体空间曲线型网架结构其受力状态类似于两端支承的曲梁，但这种网架不但要承受重力荷载，重力荷载对网架产生较大扭转作用，还要承受风荷载作用下的水平力，水平荷载作用下会对结构产生推覆效应，其网架受力不同于一般用于屋盖的网架，支座设计也比屋盖网架复杂。在沿网架高度设置水平支座，对其提供水平支反力可使结构受力合理，且水平支座在重力作用下就参与受力以承受重力导致的倾覆作用实现结构的直立稳定。但同一高度处的水平支座同时受力时，将由于内耗产生很大的支反力，使得无论是网架结构本身还是支承结构均受力复杂且难以实现。
实用新型内容
[0003]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种可避免两侧支座同时受力导致的内耗，从而有效减小支反力使得网架结构自身及支承结构受力简单合理的水平单向接触式压力支座。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:水平单向接触式压力支座，其特征在于:包括支座球、支承底板以及支座板，所述支座球通过连接板与支承底板固定连接，在所述支承底板与支座板之间设置有剪力释放板，所述剪力释放板粘接在支座板上，所述支座板通过支承组件与主体结构固定连接，所述支承底板和支座板通过连接组件连接在一起，当支座受压时，所述支承底板向支座板靠近，通过剪力释放板传递压应力，当支座受拉时，所述支承底板与支座板之间脱开而不传递法向力，并保持与连接组件的连接。
[0005]本实用新型所述的水平单向接触式压力支座，其所述连接组件包括连接螺栓、螺帽以及弹簧，在所述支承底板和支座板上分别设置有相互对应的安装通孔，所述连接螺栓穿过支承底板和支座板上的安装通孔，所述连接螺栓两端分别与对应螺帽连接，所述弹簧套接在连接螺栓上且设置于支承底板上端面与螺帽上对应的弹簧垫圈之间。
[0006]本实用新型所述的水平单向接触式压力支座，其在所述支承底板上端面与弹簧下端之间设置有垫板。
[0007]本实用新型所述的水平单向接触式压力支座，其所述支承底板上的安装通孔孔径大于连接螺栓的直径，且半径差大于支承底板切向变形所需的位移量，所述支座板上的安装通孔为长圆孔，所述长圆孔的长度方向与支座连接的结构长向一致，以适应结构长向变形产生的位移。
[0008]本实用新型所述的水平单向接触式压力支座，其所述剪力释放板采用聚四氟乙烯板。
[0009]本实用新型所述的水平单向接触式压力支座，其所述支承组件包括预埋在主体结构内的预埋件、钢板以及抗剪件，所述预埋件和钢板通过若干锚筋连接，所述预埋件与抗剪件连接，在所述支座板下方固定连接有至少一个加劲板，所述支座板与加劲板连接后一起与预埋件固定连接。
[0010]本实用新型通过支承底板接触单向传递水平压力，能够在受压时，使支承底板和支座板通过剪力释放板传递压应力，但基本不传递剪切力，而在受拉时，使支承底板与支座板之间脱开而不传递法向力。通过在结构的同一高度处内外侧设置本实用新型，当内侧支座传递水平压力时，外侧支座的弹簧压缩而支座底板脱开使其退出工作，反之，当外侧支座受压时，内侧支座退出工作，这样，可避免两侧支座同时受力导致的内耗，从而有效减小支反力，使得网架结构自身受力简单合，同时水平反力减小且仅为受压，支座易于设计，且支承结构的受力也得以减小，从而结构设计达到技术先进、安全适用、经济合理的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图2是本实用新型中支座板的结构示意图。
[0013]图3是本实用新型中支座板与连接螺栓的连接配合示意图。
[0014]图4是本实用新型中支座板与预埋件的连接示意图。
[0015]图5是本实用新型应用于曲线造型网架结构的示意图。
[0016]图6是图5的俯视图。
[0017]图7是曲线造型网架结构的立体图。
[0018]附图标记:1为支座球，2为支承底板,3为支座板,4为剪力释放板,5为主体结构，6为连接螺栓，7为螺帽，8为弹簧，9为弹簧垫圈，10为垫板，11为长圆孔，12为连接板，13为预埋件，14为钢板,15为抗剪件,16为锚筋,17为加劲板,18为钢筋混凝土墙，19为竖向支座，20为水平支座，21为结构。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0020]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]如图1所示，水平单向接触式压力支座，包括支座球1、支承底板2以及支座板3，所述支座球I通过连接板12与支承底板2固定连接，在所述支承底板2与支座板3之间设置有剪力释放板4，所述剪力释放板4粘接在支座板3上，在本实施例中，所述剪力释放板4采用聚四氟乙烯板，所述支座板3通过支承组件与主体结构5固定连接，所述支承底板2和支座板3通过连接组件连接在一起。
[0022]其中，所述连接组件包括连接螺栓6、螺帽7以及弹簧8，在所述支承底板2和支座板3上分别设置有相互对应的安装通孔，所述连接螺栓6穿过支承底板2和支座板3上的安装通孔，所述连接螺栓6两端分别与对应螺帽7连接，所述弹簧8套接在连接螺栓6上且设置于支承底板2上端面与螺帽7上对应的弹簧垫圈9之间，在所述支承底板2上端面与弹簧8下端之间设置有垫板10 ;所述支承底板2上的安装通孔孔径大于连接螺栓6的直径，且半径差大于支承底板2切向变形所需的位移量，避免二者相互挤压以有效释放面内的剪切力，如图2和3所示，所述支座板3上的安装通孔为长圆孔11，所述长圆孔11的长度方向与支座连接的结构21长向一致，以适应结构长向变形产生的位移。
[0023]当支座受压时，所述支承底板2向支座板3靠近，通过支承底板与支座板之间的聚四氟乙烯板传递压应力，由于聚四氟乙烯板与支座板之间的摩擦系数很小，故在支座板平面内基本不传递剪切力；当支座受拉时，所述支承底板2与支座板3之间脱开而不传递法向力，螺帽与支承底板之间的弹簧受到压缩并保持结构与支座的联系，弹簧受压时可产生一定的压缩量，弹簧刚度与结构本身刚度相比较小，其传力十分有限。
[0024]其中，所述支承组件包括预埋在主体结构5内的预埋件13、钢板14以及抗剪件15，所述预埋件13和钢板14通过若干锚筋16连接，所述预埋件13与抗剪件15连接，如图4所示，在所述支座板3下方固定连接有三个加劲板17，所述支座板3与加劲板17连接后一起与预埋件13固定连接。
[0025]如图5、6和7所示，为本实用新型应用于某工程的曲线造型网架结构示意图，网架支承于两侧的钢筋混凝土墙18上。由于这种曲线造型网架，其受力状态类似于两端支撑的曲梁，但该网架不但要承受重力荷载，还要承受风作用下的水平荷载，同时重力荷载对网架产生较大扭转作用，其网架受力不同于一般用于屋盖的网架，支座设计也比屋盖网架复杂。
[0026]设计采用在网架两端下部设置竖向支座19承受重力荷载，所述竖向支座采用普通的压力支座结构即可，沿两竖向支撑端高度方向设置四排水平支座承受水平力，所述水平支座20则采用本实用新型的支座结构。其中水平支座的水平传力方向为网架厚度方向，沿弧线的切向则不提供反力。经各种支座方式的比选计算，布置下部竖向支座仅承受竖向力，沿高度设置水平支座仅承受水平力，这种做法其网架受力简单，支反力较小，易于设计。
[0027]若沿高度的水平支座在风荷载作用下，水平支反力可以出现拉压两种情况，设计要求两侧水平支座只承受单向水平支反力，即内侧支座传递水平压力时，外侧支座的弹簧压缩而支座底板脱开使其退出工作，反之，外侧支座受压时，内侧支座退出工作。计算表明:若两侧水平支座同时受力时，将由内耗导致很大的水平支反力，支座及其支承结构都很难设计，而单向接触式压力支座可以减小水平反力，使设计及构造均得以实现。这种单向传力的水平支座，其特点是通过底板接触单向传递水平压力，且受压支座在工程中易于实现且传力可靠。仅在竖向荷载作用下，由于重力对弧形网架的倾覆效应，网架有向内靠的趋势，由此导致网架中上部即两侧均为上面3个内侧的水平支座受压，而外侧的下部水平支座受压。在正面风压及恒载作用下，上部内侧的水平支座均受压；而在正面风吸力及恒载作用下，上部外侧的水平支座均受压。这种支座的应用避免了两侧支座同时受力导致的内耗，减小支反力，使得网架结构自身受力简单合理，同时水平反力减小且仅为受压，支座易于设计，且支承结构的受力也得以减小，从而结构设计达到技术先进、安全适用、经济合理的目的。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.水平单向接触式压力支座，其特征在于:包括支座球(I)、支承底板(2)以及支座板(3),所述支座球(I)通过连接板(12)与支承底板(2)固定连接，在所述支承底板(2)与支座板(3)之间设置有剪力释放板(4)，所述剪力释放板(4)粘接在支座板(3)上，所述支座板(3)通过支承组件与主体结构(5)固定连接，所述支承底板(2)和支座板(3)通过连接组件连接在一起，当支座受压时，所述支承底板(2)向支座板(3)靠近，通过剪力释放板(4)传递压应力，当支座受拉时，所述支承底板(2)与支座板(3)之间脱开而不传递法向力，并保持与连接组件的连接。
2.根据权利要求1所述的水平单向接触式压力支座，其特征在于:所述连接组件包括连接螺栓(6)、螺帽(7)以及弹簧(8)，在所述支承底板(2)和支座板(3)上分别设置有相互对应的安装通孔，所述连接螺栓(6)穿过支承底板(2)和支座板(3)上的安装通孔，所述连接螺栓(6)两端分别与对应螺帽(7)连接，所述弹簧(8)套接在连接螺栓(6)上且设置于支承底板(2)上端面与螺帽(7)上对应的弹簧垫圈(9)之间。
3.根据权利要求2所述的水平单向接触式压力支座，其特征在于:在所述支承底板(2)上端面与弹簧(8)下端之间设置有垫板(10)。
4.根据权利要求2所述的水平单向接触式压力支座，其特征在于:所述支承底板(2)上的安装通孔孔径大于连接螺栓(6)的直径，且半径差大于支承底板(2)切向变形所需的位移量，所述支座板(3)上的安装通孔为长圆孔(11)，所述长圆孔(11)的长度方向与支座连接的结构(21)长向一致，以适应结构长向变形产生的位移。
5.根据权利要求1所述的水平单向接触式压力支座，其特征在于:所述剪力释放板(4)采用聚四氟乙烯板。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的水平单向接触式压力支座，其特征在于:所述支承组件包括预埋在主体结构(5)内的预埋件(13)、钢板(14)以及抗剪件(15)，所述预埋件(13)和钢板(14)通过若干锚筋(16)连接，所述预埋件(13)与抗剪件(15)连接，在所述支座板(3)后方固定连接有至少一个加劲板(17)，所述支座板(3)与加劲板(17)连接后一起与预埋件(13)固定连接。
【文档编号】E04B1/36GK204139318SQ201420680063
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】何建波, 周定松 申请人:中国建筑西南设计研究院有限公司