專利名稱：鋼結構萬向支座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑結構節(jié)點的活動鉸支座，特別是一種鋼結構萬向支座。
背景技術：
在建筑結構中，傳統(tǒng)的鋼結構萬向支座有盆式支座和球式支座。兩者均由底板與節(jié)點板活動連接而成，其底板四邊分布有螺栓孔，并與混凝土中的預埋錨桿固定連接。支座節(jié)點板安裝四根錨栓后，支座節(jié)點不能很好的轉動，使支座的抗拉拔能力較弱，且在受向上拉力后，無法同時轉動。由于底板與節(jié)點板為球面接觸，制造要求高，需精加工，造價昂貴，并不適合應用到體育場支座。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種鋼結構萬向支座，解決支座和節(jié)點板制造難度大、加工復雜、造價昂貴的技術問題；還解決現(xiàn)有鋼結構萬向支座抗拉拔能力較弱、且在受向上拉力后，無法同時轉動的問題。
本發(fā)明的技術方案這種鋼結構萬向支座，由底板與節(jié)點板活動連接而成，其底板四邊分布有螺栓孔，并與結構中的預埋錨桿固定連接，其特征在于在底板上面中央位置有一上凸的球冠鉸，在底板的螺栓孔與球冠鉸之間環(huán)形間隔分布三個以上的環(huán)板，各環(huán)板底面與底板固接，向球冠鉸方向弧形彎曲，環(huán)板內弧面將置于底座球冠鉸之上的節(jié)點板外緣包住，環(huán)板內弧面與節(jié)點板外緣之間留有間隙，節(jié)點板底面中央相對于球冠鉸的位置有相應形狀的凹坑，其凹坑的深度小于球冠鉸高度，節(jié)點板與底板之間由錨栓連接，錨栓與螺母之間套有彈性體。
上述底板上的螺栓孔為圓孔或長圓孔。
上述節(jié)點板的形狀為圓餅形，其外緣呈弧面，并與環(huán)板內弧面對應。
上述節(jié)點板的形狀為花瓣形，花瓣個數(shù)和位置與環(huán)板的個數(shù)和位置相對應。
上述節(jié)點板上固連肋板，肋板上固連承臺板。
上述肋板為十字形或放射形。
上述節(jié)點板與底板之間的錨栓位于十字形肋板或放射形肋板的肋間處。
上述彈性體是彈簧或橡膠。
上述底座與錨栓之間、彈性體下面墊有不銹鋼墊片。
上述球冠鉸的高度小于1/2球半徑，其頂部呈扁平狀。
本發(fā)明的有益效果由于本發(fā)明底板上面的球冠鉸和節(jié)點板下面的凹坑加工相對容易，大大降低了支座的加工難度。又由于節(jié)點板外緣與環(huán)板內弧面的加工精度要求較低，因此本發(fā)明制造容易，加工簡單，造價低廉。本發(fā)明支座的設計成底板+環(huán)板的形式，環(huán)板從周圍將置于底座球冠鉸之上的節(jié)點板包住，節(jié)點板與底板之間由錨栓連接，并在錨栓螺母之間安裝彈性體，不僅能承受相當大的上拔力，滿足工況所受壓力的要求，同時，節(jié)點板還能很好的作萬向轉動，滿足計算模型的完全鉸接條件，提高了結構的安全度。支座底板+環(huán)板為第一道防線，首先能抵抗鋼結構的上拔力，而錨栓則成為支座的第二道防線，一旦某些支座長時間使用后有所損壞，則錨栓還能繼續(xù)發(fā)揮作用，增強了結構的減震性能，確保了結構安全。可適用于各種抗震建筑結構。


圖1是本發(fā)明實施例一的結構示意圖；圖2是圖1中A剖面的示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例二的結構示意圖；圖4是本發(fā)明實施例三的結構示意圖；圖5本發(fā)明應用于體育場罩蓬支座的示意圖。
1-底板、11-球冠鉸、12-螺栓孔、2-環(huán)板、3-預埋錨桿、4-肋板、5-承臺板。
6-節(jié)點板、61-凹坑。
7-錨栓、8-螺母、9-彈性體、10-球節(jié)點。
13-鋼結構萬向支座、14-不銹鋼墊片。
具體實施方式
實施例一參見圖1、2，這種鋼結構萬向支座，由底板與節(jié)點板活動連接而成，其底板1四邊分布有20個螺栓孔12，該螺栓孔可為圓孔或長圓孔，并與混凝土中的預埋錨桿3固定連接，其底板上面中央有一上凸的球冠鉸11，該球冠鉸的高度小于1/2球半徑，其頂部呈扁平狀，加工相對容易。
在底板的螺栓孔與球冠鉸之間環(huán)形間隔分布六個環(huán)板2，各環(huán)板底面與底板固接，向球冠鉸方向弧形彎曲，環(huán)板內弧面將置于底座球冠鉸之上的節(jié)點板6外緣包住，節(jié)點板外緣的弧度與環(huán)板內弧面弧度相似，環(huán)板2的內弧面與節(jié)點板外緣之間留有間隙，以方便節(jié)點板轉動。節(jié)點板6的底面中央相對于球冠鉸11的位置有相應形狀的凹坑61，其凹坑的深度小于球冠鉸高度，使節(jié)點板底平面與底板上表面之間留有間隙，以利于節(jié)點板具有萬向活動的功能。
節(jié)點板與底板之間由錨栓7連接，錨栓7與螺母8之間套有彈簧9。上述彈簧也可以由橡膠墊或橡膠套代替。為更好承力，上述彈性體下面可以墊有不銹鋼墊片14。
上述節(jié)點板6的形狀可以為圓餅形，其外緣呈弧面，并與環(huán)板內弧面對應。
上述節(jié)點板6的形狀也可以為花瓣形，花瓣個數(shù)和位置與環(huán)板的個數(shù)和位置相對應。
節(jié)點板上可以與各種各樣的結構部件焊接。例如，可焊接肋板4，肋板上焊接承臺板5，承臺板上還可焊接各種結構部件，如球節(jié)點10、鋼管、鋼板或型鋼等。
上述肋板4的形狀可以為十字形或放射形。節(jié)點板6與底板1之間的錨栓7位于十字形肋板或放射形肋板的肋間處，本實施例有四根錨栓。
參見圖3，實施例二的環(huán)板6為三個。
參見圖4，實施例三的環(huán)板6為四個。
本發(fā)明的鋼結構萬向支座采用GS20Mn5V鋼材。為防止節(jié)點板與環(huán)板、底板之間的間隙被阻塞，支座外圍可設有防塵罩，防塵罩采用2mm厚三元乙丙橡膠，四邊用鋁合金壓條固定在上部結構鋼板上。
本發(fā)明應用于體育場罩蓬支座的實施例參見圖5，體育場主體結構由60榀含斜梁、斜柱的主框架及連梁、看臺梁連系而成。60榀正放三角形管管相焊，鋼桁架支承在主框架懸臂梁上。鋼桁架之間由端部聯(lián)系桁架及下弦節(jié)點間的聯(lián)系鋼管相連。鋼骨架上覆蓋膜，為骨架式膜結構。桁架上下弦桿均為無縫圓鋼管，腹桿或支撐桿件亦采用無縫鋼管，體育場挑蓬安全支撐在前后兩支座上，其中尾支座采用本發(fā)明的鋼結構萬向支座13。
前支座(FY為豎向力，F(xiàn)XO為水平力。)FY(kN)2553-640；FXO(kN)420 420尾支座受力(FY為豎向力，F(xiàn)XO為水平力。)FY(kN)-940 260；FXO(kN)280 280由此可見，本發(fā)明的鋼結構萬向支座可承受相當大的上拔力，既可滿足工況所受壓力的要求，同時還能很好的轉動，又可滿足鉸接需要。
權利要求
1.一種鋼結構萬向支座，由底板與節(jié)點板活動連接而成，其底板四邊分布有螺栓孔，并與結構中的預埋錨桿固定連接，其特征在于在底板上面中央位置有一上凸的球冠鉸，在底板的螺栓孔與球冠鉸之間環(huán)形間隔分布三個以上的環(huán)板，各環(huán)板底面與底板固接，向球冠鉸方向弧形彎曲，環(huán)板內弧面將置于底座球冠鉸之上的節(jié)點板外緣包住，環(huán)板內弧面與節(jié)點板外緣之間留有間隙，節(jié)點板底面中央相對于球冠鉸的位置有相應形狀的凹坑，其凹坑的深度小于球冠鉸高度，節(jié)點板與底板之間由錨栓連接，錨栓與螺母之間套有彈性體。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述底板上的螺栓孔為圓孔或長圓孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述節(jié)點板的形狀為圓餅形，其外緣呈弧面，并與環(huán)板內弧面對應。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述節(jié)點板的形狀為花瓣形，花瓣個數(shù)和位置與環(huán)板的個數(shù)和位置相對應。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述節(jié)點板上固連肋板，肋板上固連承臺板。
6.根據(jù)權利要求5所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述肋板為十字形或放射形。
7.根據(jù)權利要求1或3或4所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述節(jié)點板與底板之間的錨栓位于十字形肋板或放射形肋板的肋間處。
8.根據(jù)權利要求1或3或4所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述彈性體是彈簧或橡膠墊。
9.根據(jù)權利要求1或3或4所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述底座與錨栓之間、彈性體下面墊有不銹鋼墊片。
10.根據(jù)權利要求1或3或4所述的鋼結構萬向支座，其特征在于上述球冠鉸的高度小于1/2球半徑，其頂部呈扁平狀。
全文摘要
一種鋼結構萬向支座，由底板與節(jié)點板活動連接而成，其底板四邊分布有螺栓孔，并與結構中的預埋錨桿固定連接，在底板上面中央位置有一上凸的球冠鉸，在底板的螺栓孔與球冠鉸之間環(huán)形間隔分布三個以上的環(huán)板，各環(huán)板底面與底板固接，向球冠鉸方向弧形彎曲，環(huán)板內弧面將置于底板球冠鉸之上的節(jié)點板外緣包住，環(huán)板內弧面與節(jié)點板外緣之間留有間隙，節(jié)點板底面中央相對于球冠鉸的位置有相應形狀的凹坑，其凹坑的深度小于球冠鉸高度，節(jié)點板與底板之間由錨栓連接，錨栓與螺母之間套有彈性體。本發(fā)明制造容易，加工簡單，造價低廉。提高了鋼結構支座的抗拉拔能力，在受向上拉力后，轉動靈活，可適用于各種抗震建筑結構。
文檔編號E04B1/38GK1811086SQ20061020002
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權日2006年1月12日
發(fā)明者朱興剛, 陳林, 程懋堃 申請人:北京市建筑設計研究院, 朱興剛