一种用于拱形空间网架结构的支座体系的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于拱形空间网架结构的支座体系，沿拱形空间网架的纵向方向，所述支座体系包括：位于两侧的若干个单向弹性铰支座以及位于中间的若干个固定铰支座，其中固定铰支座为刚性结构，所述单向弹性铰支座在所述纵向方向上具有弹性。本实用新型所述地支座体系能够既可以在拱形空间网架的横向提供水平推力，又可以在拱形空间网架的纵向适应其温度伸缩变形，减小拱形空间网架纵向温度应力。
【专利说明】
一种用于拱形空间网架结构的支座体系
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种支座结构，尤其涉及建筑领域内的支座结构。
【背景技术】
[0002]在结构设计中，为了满足建筑大跨度空间使用要求，拱形空间网架是常用的结构体系。这种结构体系纵向尺寸很长，横向跨度较大，而且存在较大水平推力。纵向尺寸过长，气温变化时，“热胀冷缩”效应会使拱形空间网架结构内产生过大的温度内应力。为了减小拱形空间网架结构的温度内应力，往往需要允许拱形空间网架结构在纵向方向上能够具有一定的伸缩自由度。另外，由于拱形空间网架结构产生的水平推力往往很大，因此支座必须具备抵抗拱形空间网架结构水平推力的能力。
[0003]鉴于此，企业期望获得一种技术手段，其能够既可以在拱形空间网架的横向提供水平推力，又可以在拱形空间网架的纵向释放温度伸缩变形，减小拱形空间网架纵向温度内应力。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的之一在于提供一种用于拱形空间网架结构的支座体系，该支座体系既可以在拱形空间网架的横向方向上提供水平推力，又可以在拱形空间网架的纵向方向上适应温度伸缩变形，从而减小拱形空间网架的纵向温度内应力。
[0005]根据上述实用新型目的，本实用新型提出了一种用于拱形空间网架结构的支座体系，沿拱形空间网架的纵向方向，所述支座体系包括:位于两侧的若干个单向弹性铰支座以及位于中间的若干个固定铰支座，其中固定铰支座为刚性结构，所述单向弹性铰支座在所述纵向方向上具有弹性。
[0006]在本实用新型的所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，横向方向是指拱形空间网架的跨度方向，纵向方向是指拱形空间网架的长度方向，即垂直于跨度方向的方向，竖直方向是指高度方向。
[0007]在本技术方案中，位于两侧的单向弹性铰支座以及位于中间的固定铰支座均可以设置多个，具体的数量可以由本领域内技术人员根据实际需要进行确定。
[0008]在本实用新型的所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，固定铰支座和单向弹性铰支座的板材(例如第一预埋件、第一底板、第一过渡板等)可以是钢材，板材的规格和和厚度可以由本领域内技术人员根据实际需要进行确定，例如板材厚度可取10-30_。
[0009]进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，所述固定铰支座包括:
[0010]第一过渡板，其水平放置，并与预埋于基础内的水平设置的第一预埋件焊接连接；[0011 ]第一底板，其平行于第一过渡板上，并与第一过渡板焊接连接；
[0012]竖直设立的第一立板，其与所述第一底板固定连接；
[0013]第一肋板，其垂直于所述第一立板，并与所述第一立板固定连接；
[0014]第一半立板，其与所述第一立板垂直设置，并与所述第一底板固定连接；
[0015]第一螺栓球，其与所述第一立板固定连接，所述第一螺栓球用于与拱形空间网架连接；
[0016]第二过渡板，其竖直放置，并与预埋于基础内的竖直设置的第二预埋件焊接连接；
[0017]第二底板，其平行于第二过渡板，并与第二过渡板固定连接；
[0018]第二半立板，其垂直于所述第二底板所在的平面，并与第二底板固定连接，所述第二半立板还与第一肋板和第一立板固定连接。
[0019]基于本实用新型的所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，对于所述固定铰支座，基础通过第一过渡板及第一底板为固定铰支座提供竖向支承力，同时基础通过第二过渡板及第二底板为固定铰支座提供横向水平推力，第一底板与第一过渡板之间的焊缝抗剪和摩擦力为固定铰支座提供纵向水平约束力。所述的固定铰支座不允许拱形空间网架结构产生位移，因此固定铰支座的竖向、横向水平和纵向水平刚度无穷大，固定铰支座为刚性结构。
[0020]在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，第一螺栓球与第一立板可以采用焊接的方式实现固定连接，当然也可以采用本领域内技术人员可以想到的其他的固定连接方式。
[0021]进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，所述第一底板和第一过渡板上还开设有与第一螺柱适配的第一螺孔，第一螺柱其穿过所述第一螺孔，其尾端与第一预埋件焊接连接，第一螺柱上螺纹连接有第一螺母，第一螺母与第一底板之间设有第一垫片。
[0022]在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，通过设置第一螺柱，使得第一底板与第一过渡板在焊接连接前可以进行预定位和预固定，从而大大方便了焊接施工。在某些情况下，一旦焊缝失效，螺柱还可以起到固定的作用，从而保证第一底板和第一过渡板之间的固定连接。
[0023]更进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，开设于第一底板上的第一螺孔为四个。
[0024]基于本实用新型的所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，第一螺孔可以为常规螺栓孔，第一螺孔孔径可以比第一螺柱直径大1_2_。
[0025]进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，所述第二底板通过第二螺柱和第二螺母与第二过渡板固定连接，所述第二底板和第二过渡板上开设有与第二螺柱适配的第二螺孔，第二螺柱穿过所述第二螺孔，其尾端与第二预埋件焊接连接，第二螺母与第二螺柱螺纹连接，第二螺母与第二底板之间设有第二垫片。
[0026]在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，通过设置第二螺柱，使得第二底板与第二过渡板在焊接连接前可以进行预定位和预固定，从而大大方便了焊接施工。在某些情况下，一旦焊缝失效，螺柱还可以起到固定的作用，从而保证第二底板和第二过渡板之间的固定连接。
[0027]更进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，开设于第二底板上的第二螺孔为四个。
[0028]基于本实用新型的所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，第二螺孔可以为常规螺栓孔，第二螺孔孔径可以比第二螺柱直径大1-2_。
[0029]进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，所述单向弹性铰支座包括:
[0030]第三过渡板，其水平放置，并与预埋于基础内的水平设置的第三预埋件焊接连接；
[0031]第三底板，其平行于第三过渡板设置于第三过渡板上方；
[0032]第一弹性垫，其设于第三过渡板和第三底板之间；所述第三底板、第一弹性垫和第三过渡板上开设有长型的第三螺孔，第三螺柱穿过所述第三螺孔，其尾端与第三预埋件焊接连接，第三螺柱上螺纹连接有第三螺母，第三螺母与第三底板之间设有第三垫片，所述第三螺孔的长度方向与所述纵向方向一致；
[0033]竖直设立的第二立板，其与所述第三底板固定连接；
[0034]第二肋板，其垂直于所述第二立板，并与所述第二立板固定连接；
[0035]第三半立板，其与所述第二立板垂直设置，并与所述第三底板固定连接；
[0036]第二螺栓球，其与所述第二立板固定连接，所述第二螺栓球用于与拱形空间网架连接；
[0037]第四过渡板，其竖直放置，并与预埋于基础内的竖直设置的第四预埋件焊接连接；
[0038]第四底板，其平行于第四过渡板；
[0039]第二弹性垫，其设于第四过渡板和第四底板之间;所述第四底板、第二弹性垫和第四过渡板上开设有长型的第四螺孔，第四螺柱穿过所述第四螺孔以使其尾端与第四预埋件焊接连接，第四螺柱上螺纹连接有第四螺母，第四螺母与第四底板之间设有第四垫片，所述第四螺孔的长度方向与所述纵向方向一致；
[0040]第四半立板，其垂直于所述第四底板所在的平面，并与第四底板固定连接，所述第四半立板还与第二肋板和第二立板固定连接。
[0041]基于本实用新型的所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，对于所述的单向弹性铰支座，基础通过第三过渡板、第一弹性垫及第三底板为单向弹性铰支座提供竖向支承力，通过第四过渡板、第二弹性垫及第四底板为单向弹性铰支座提供横向水平推力，通过第三底板、第一弹性垫及第三过渡板之间的摩擦力和第一弹性垫及第二弹性垫的变形抗力为弹性铰支座提供纵向约束力。所述的单向弹性铰支座允许拱形空间网架结构在纵向方向上产生一定位移。
[0042]在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，第二螺栓球与第二立板可以采用焊接的方式实现固定连接，当然也可以采用本领域内技术人员可以想到的其他的固定连接方式。
[0043]进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，所述第一弹性垫和/或第二弹性垫为橡胶垫，用以减小单向弹性铰支座受到拱形空间网架结构的沿纵向变形的阻力。优选地，第一弹性垫和/或第二弹性垫可以采用防老化的措施。
[0044]更进一步地，在本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，开设于第三底板上的第三螺孔和/或开设在第四底板上的第四螺孔为四个。
[0045]基于本实用新型的所述的用于拱形空间网架结构的支座体系中，第三螺孔和/或第四螺孔被设置为长型螺孔使得其可以允许纵向方向上具有一定的位移，从而使单向弹性铰支座具有一定的弹性。
[0046]本实用新型提供的用于拱形空间网架结构的支座体系，其既可以在拱形空间网架的横向提供水平推力，又可以在拱形空间网架的纵向适应温度伸缩变形，减小拱形空间网架纵向温度应力。该支座体系减小了温度作用对支座结构的不利影响，既有利于支座结构安全，又能减小支座体系中构件的截面，降低用钢量，降低工程造价。
【附图说明】
[0047]图1为本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系的支座体系示意图。
[0048]图2为本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系的固定铰支座在一种实施方式下的结构示意图。
[0049]图3为图2所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的固定铰支座沿A-A方向的截面图。
[0050]图4为图2所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的固定铰支座沿B-B方向的截面图。
[0051]图5为本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系的单向弹性铰支座在一种实施方式下的结构不意图。
[0052]图6为图5所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的单向弹性铰支座沿C-C方向的截面图。
[0053]图7为图5所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的单向弹性铰支座沿D-D方向的截面图。
【具体实施方式】
[0054]以下将根据本实用新型的具体实施例及说明书附图对本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系作进一步的说明，但是该说明并不构成对本实用新型的不当限定。
[0055]图1显示了本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系的支座体系。如图1所示，在拱形空间网架3的左右两端设置单向弹性铰支座2，并在拱形空间网架3的中部设置固定铰支座I。需要说明的是，虽然图1中在拱形空间网架3的左右两端各只示出了一个单向弹性铰支座2，但是其并不表示本技术方案在每一端只可以设置一个单向弹性铰支座2，而是可以根据实际需要设置多个。同样，固定铰支座I也可以设置为多个。例如，拱形空间网架3纵向长150m，可每隔7.5m设置固定铰支座I或单向弹性铰支座2，中部可以设置3个固定铰支座I，左右两端各设置9个单向弹性铰支座2。
[0056]图2显示了本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系的固定铰支座在一种实施方式下的结构。如图2所示，固定铰支座I设置在基础4上并与其固定连接，其中固定铰支座I的第一过渡板112与基础4内的水平设置的第一预埋件111焊接连接，固定铰支座I的第二过渡板122与基础4内的竖直设置的第二预埋件121焊接连接。
[0057]图3显示了图2所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的固定铰支座沿A-A方向的截面结构。
[0058]图4显示了图2所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的固定铰支座沿B-B方向的截面结构。
[0059]继续参考图2、图3和图4，第一底板113平行设置于第一过渡板112上，并且与第一过渡板112焊接连接，同时第一底板113与第一过渡板112上还设有第一螺孔118，如图3所示，第一底板113上设有4个第一螺孔118。第一螺柱116穿过第一螺孔118，第一螺柱116尾端与第一预埋件111焊接连接，第一螺柱116与第一螺母115螺纹连接，第一螺母115与第一底板113之间设有第一垫片114。第一螺柱116起到预定位和预固定第一底板113与第一过渡板112之间的相对位置的作用。第一立板18、第一肋板19以及第一半立板117垂直于第一底板113所在的平面，并与第一底板113固定连接，其中第一肋板19与第一半立板117垂直于第一立板18，对第一立板18起到支撑加固作用。第一螺栓球120与第一立板18焊接连接，第一螺栓球120通过与固定铰支座杆件51而与拱形空间网架3连接。第二半立板127垂直于第二底板123所在的平面，且第二半立板127与第二底板123、第一肋板19和第一立板18固定连接。第二底板123与第二过渡板122平行设置，并且与第二过渡板122焊接连接，同时第二底板123与第二过渡板122上设有第二螺孔128，如图4所示，第二底板123上设有4个第二螺孔128。第二螺柱126穿过第二螺孔128，其尾端与第二预埋件121焊接连接，第二螺柱126与第二螺母125螺纹连接，且第二螺母125与第二底板123之间设有第二垫片124。第二螺柱126起到预定位和预固定第二底板123与第二过渡板122之间的相对位置的作用。
[0060]图5显示了本实用新型所述的用于拱形空间网架结构的支座体系的单向弹性铰支座在一种实施方式下的结构。如图5所示，单向弹性铰支座2设置在基础4上并与其固定连接，其中单向弹性铰支座2的第三过渡板212与基础4内的水平设置的第三预埋件211焊接连接，单向弹性铰支座2的第四过渡板222与基础4内的竖直设置的第二预埋件221焊接连接。
[0061]图6显示了图5所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的单向弹性铰支座沿C-C方向的截面结构。
[0062]图7显示了图5所示的用于拱形空间网架结构的支座体系的单向弹性铰支座沿D-D方向的截面结构。
[0063]继续参考图5、图6和图7，第三底板213平行设置于第三过渡板212上方，且第三底板213与第三过渡板212之间还设有第一弹性垫219，第一弹性垫219为橡胶垫，橡胶垫四周可以涂有防老化的酚醛树脂，并粘结泡沫塑，防止老化。第一弹性垫的规格可以与第三底板213相同。第三底板213、第三过渡板212以及第一弹性垫219上还设有第三螺孔218，如图6所示，第三底板213上设有4个第三螺孔218，且第三螺孔218为长型的螺孔，第三螺孔218长边方向为拱形空间网架3的纵向。第三螺柱216穿过第三螺孔218，其尾端与第三预埋件211焊接连接，第三螺柱216与第三螺母215螺纹连接，且第三螺母215与第三底板213之间设有第三垫片214。第三螺柱216起到预定位和预固定第三底板213、第三过渡板212以及第一弹性垫219的相对位置的作用。此外，通过长型的第三螺孔218和第三螺柱216的配合，还使得单向弹性铰支座在纵向方向可以具有一定的位移浮动，从而起到弹性的作用。第二立板28、第二肋板29以及第三半立板217垂直于第三底板213所在的平面，并与第三底板213固定连接，其中第二肋板29与第三半立板217垂直于第二立板28，对第二立板28起到支撑加固作用。第二螺栓球220与第二立板28焊接连接。第二螺栓球220上设有单向弹性铰支座杆件52，用于实现与拱形空间网架3的连接。第四半立板227垂直于第四底板223所在的平面，且第四半立板227与第四底板223、第二肋板29和第二立板28固定连接。第四底板223与第四过渡板222平行设置，且第四底板223与第四过渡板222之间还设有第二弹性垫229，第二弹性垫229为橡胶垫，橡胶垫四周可以涂有防老化的酚醛树脂，并粘结泡沫塑，防止老化。第二弹性垫229的规格可以与第四底板223相同。第四底板223、第四过渡板222与第二弹性垫229上还设有第四螺孔228，如图7所示，第四底板223上设有4个第四螺孔228，且第四螺孔218长边方向为拱形空间网架3的纵向。第四螺柱226穿过第四螺孔228，其尾端与第四预埋件221焊接连接，第四螺柱226上螺纹连接有第四螺母225，且第四螺母225与第四底板223之间设有第四垫片224。第四螺柱226起到预定位和预固定第四底板223、第四过渡板222以及第二弹性垫229的相对位置的作用。此外，通过长型的第四螺孔228和第四螺柱226的配合，还使得单向弹性铰支座在纵向方向可以具有一定的位移浮动，从而起到弹性的作用。
[0064]上述的用于拱形空间网架结构的支座体系既可以在拱形空间网架的横向提供水平推力，又可以在拱形空间网架的纵向适应温度伸缩变形，减小拱形空间网架纵向温度应力，减小了温度作用对支座结构的不利影响，有利于支座结构安全。
[0065]需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型的具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，沿拱形空间网架的纵向方向，所述支座体系包括:位于两侧的若干个单向弹性铰支座以及位于中间的若干个固定铰支座，其中固定铰支座为刚性结构，所述单向弹性铰支座在所述纵向方向上具有弹性。2.如权利要求1所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，所述固定铰支座包括: 第一过渡板，其水平放置，并与预埋于基础内的水平设置的第一预埋件焊接连接； 第一底板，其平行于第一过渡板上，并与第一过渡板焊接连接； 竖直设立的第一立板，其与所述第一底板固定连接； 第一肋板，其垂直于所述第一立板，并与所述第一立板固定连接； 第一半立板，其与所述第一立板垂直设置，并与所述第一底板固定连接； 第一螺栓球，其与所述第一立板固定连接，所述第一螺栓球用于与拱形空间网架连接； 第二过渡板，其竖直放置，并与预埋于基础内的竖直设置的第二预埋件焊接连接； 第二底板，其平行于第二过渡板，并与第二过渡板固定连接； 第二半立板，其垂直于所述第二底板所在的平面，并与第二底板固定连接，所述第二半立板还与第一肋板和第一立板固定连接。3.如权利要求2所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，所述第一底板和第一过渡板上还开设有与第一螺柱适配的第一螺孔，第一螺柱其穿过所述第一螺孔，其尾端与第一预埋件焊接连接，第一螺柱上螺纹连接有第一螺母，第一螺母与第一底板之间设有第一垫片。4.如权利要求3所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，开设于第一底板上的第一螺孔为四个。5.如权利要求2所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，所述第二底板通过第二螺柱和第二螺母与第二过渡板固定连接，所述第二底板和第二过渡板上开设有与第二螺柱适配的第二螺孔，第二螺柱穿过所述第二螺孔，其尾端与第二预埋件焊接连接，第二螺母与第二螺柱螺纹连接，第二螺母与第二底板之间设有第二垫片。6.如权利要求5所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，开设于第二底板上的第二螺孔为四个。7.如权利要求1-6中任意一项所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，所述单向弹性铰支座包括: 第三过渡板，其水平放置，并与预埋于基础内的水平设置的第三预埋件焊接连接； 第三底板，其平行于第三过渡板设置于第三过渡板上方； 第一弹性垫，其设于第三过渡板和第三底板之间；所述第三底板、第一弹性垫和第三过渡板上开设有长型的第三螺孔，第三螺柱穿过所述第三螺孔，其尾端与第三预埋件焊接连接，第三螺柱上螺纹连接有第三螺母，第三螺母与第三过渡板之间设有第三垫片，所述第三螺孔的长度方向与所述纵向方向一致； 竖直设立的第二立板，其与所述第三底板固定连接； 第二肋板，其垂直于所述第二立板，并与所述第二立板固定连接； 第三半立板，其与所述第二立板垂直设置，并与所述第三底板固定连接； 第二螺栓球，其与所述第二立板固定连接，所述第二螺栓球用于与拱形空间网架连接； 第四过渡板，其竖直放置，并与预埋于基础内的竖直设置的第四预埋件焊接连接； 第四底板，其平行于第四过渡板； 第二弹性垫，其设于第四过渡板和第四底板之间；所述第四底板、第二弹性垫和第四过渡板上开设有长型的第四螺孔，第四螺柱穿过所述第四螺孔以使其尾端与第四预埋件焊接连接，第四螺柱上螺纹连接有第四螺母，第四螺母与第四底板之间设有第四垫片，所述第四螺孔的长度方向与所述纵向方向一致； 第四半立板，其垂直于所述第四底板所在的平面，并与第四底板固定连接，所述第四半立板还与第二肋板和第二立板固定连接。8.如权利要求7所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，所述第一弹性垫和/或第二弹性垫为橡胶垫。9.如权利要求7所述的用于拱形空间网架结构的支座体系，其特征在于，开设于第三底板上的第三螺孔和/或开设在第四底板上的第四螺孔为四个。
【文档编号】E04B1/36GK205712485SQ201620545300
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】于长亮, 雷润亚, 张亮, 李天庆
【申请人】中冶东方工程技术有限公司秦皇岛研究设计院