专利名称：一种铸钢球铰支座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢结构支座，具体的说，是一种适用于复杂结构的铸钢球铰支座。
背景技术：
现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中推荐使用的钢结构支座按照其结构形式 主要分为平板支座、弧形支座、辊轴支座、铰轴支座、球形支座等，这几种支座主要适用 于受力比较简单、对支座变形要求不高的钢结构。例如，平板支座和弧形支座只适用于跨 度较小的受拉力或压力的钢结构，球铰压力支座只能转动不能平移，固定铰轴支座只能绕 铰链轴线转动而不能发生垂直于铰轴的任何移动等。目前，工程中还没有同时满足支座节 点的转动要求和抵抗水平力及竖向拉压力要求的支座，无法满足工程实践中一些受力复杂 的大跨度空间结构及重型钢结构的需求。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种适用于复杂结构的新型铸钢球铰支座节点，它能 够解决现有常用钢结构节点不能同时满足转动要求和抵抗水平力及竖向拉压力要求的缺点。 '为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现一种铸钢球铰支座，包括底座，所述底座上固接有顶部为外凸冠体的柱形支承体，所 述外凸冠体嵌装于转动体下端面的预留槽内，所述预留槽内表面的形状与所述外凸冠体相 对应，所述预留槽的内侧壁上螺接有挡环，所述挡环设置于所述外凸冠体下部的柱体外侧。所述外凸冠体为球冠体、圆柱体、圆台、圆锥之中的一种。所述转动体预留槽的内表面由球冠面和柱形侧壁组成。所述球冠面和柱形侧壁之间为倒角连接。所述外凸冠体的球面直径小于转动体预留槽内表面的球面直径100腿。 所述外凸冠体的下表面与挡环的上表面之间留有10nim的间隙。 本发明的有益效果是 .当支座受到压力时通过转动体和柱形支承体顶部外凸冠体之间的接触面传递压力，受 到拉力时通过柱形支承体顶部外凸冠体和挡环之间的接触面传递拉力，受到水平力时通过 柱形支承体的接触球面和柱形侧面来传递水平力。这样，本发明的支座既能满足节点的转 动要求，同时又能够承受水平力和竖向拉力与压力，受力方式不再单一，可以主要用于受 力复杂的大跨度空间结构及重型钢结构。
附图是本发明具体实施方式
的结构示意图。图中转动体1 柱形支承体2 底座3 挡环具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细描述从附图中可以看出，本发明的铸钢球铰支座由四部分组成，分别为转动体1、带有球冠体的柱形支承体2、底座3和挡环4，所述的四个部分全部通过铸造成型，材料性能及加工制作须满足现行中国工程建设标准化协会标准《铸钢节点技术规程》的要求。所述柱形支承体2顶部球冠体的底面半径大于其下部柱体的底面半径，使得球冠体相 对于柱体外凸。所述柱形支承体2的柱体底端通过螺纹连接固定在底座3上。所述转动体 1下端面设置有一预留槽，所述预留槽由与所述球冠体相对应的球面与柱形侧壁组成，柱 形侧壁上设置有螺纹；球冠面和柱形侧壁之间倒角连接，避免了尖角的存在，保证转动的 灵活性。所述挡环4设置于所述球冠体下部的柱体外侧并且螺接于转动体1预留槽的内侧 壁上。 .所述柱形支承体2的球冠体嵌装于转动体1预留槽的内表面和挡环4上表面所形成的 空间内，从而形成转动铰。为使支座节点转动功能较好，所述柱形支承体2球冠体的下表面与挡环4的上表面之 间留有10mm的间隙，所述柱形支承体2球冠体的球面直径小于转动体1预留槽内表面的 球面直径lOOmra。当支座受到压力时通过转动体1和柱形支承体2顶部外凸冠体之间的接触面传递压 力，受到拉力时柱形支承体2顶部外凸冠体和挡环4之间的接触面传递拉力，通过柱形支 承体2的接触球面和柱形侧面来传递水平力。安装时底座3通过不焊透的对接焊缝与下部钢构件或预埋件连接，转动体1与上部钢 构件通过熔透的对接焊缝相连。为保证转动自由，转动体1与柱形支承体2之间需涂抹一 些润滑油或聚四氟乙烯。
权利要求
1.一种铸钢球铰支座，包括底座，其特征在于，所述底座上固接有顶部为外凸冠体的柱形支承体，所述外凸冠体嵌装于转动体下端面的预留槽内，所述预留槽内表面的形状与所述外凸冠体相对应，所述预留槽的内侧壁上螺接有挡环，所述挡环设置于所述外凸冠体下部的柱体外侧。
2. 根据权利要求1所述的铸钢球铰支座，其特征在于，所述外凸冠体为球冠体、圆 柱体、圆台、圆锥其中的一种。
3. 根据权利要求1所述的铸钢球铰支座，其特征在于，所述转动体预留槽的内表面 由球冠面和柱形侧壁组成。
4. 根据权利要求3所述的铸钢球铰支座，其特征在于，所述球冠面和柱形侧壁之间 为倒角连接。
5. 根据权利要求3所述的铸钢球铰支座，其特征在于，所述外凸冠体的球面直径小 于转动体预留槽内表面的球面直径100mm。
6. 根据权利要求1所述的铸钢球铰支座，其特征在于，所述外凸冠体的下表面与挡 环的上表面之间留有10腿的间隙。
全文摘要
本发明公开了一种新型的铸钢球铰支座，包括底座，所述底座上固接有顶部为外凸冠体的柱形支承体，所述外凸冠体嵌装于转动体下端面的预留槽内，所述预留槽内表面的形状与所述外凸冠体相对应，所述预留槽的内侧壁上螺接有挡环，所述挡环设置于所述外凸冠体下部的柱体外侧。本发明的铸钢球铰支座既能满足节点的转动要求，同时又能够承受水平力和竖向拉力与压力，可以主要用于受力复杂的大跨度空间结构及重型钢结构。
文档编号E04B1/36GK101403242SQ20081015287
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月6日 优先权日2008年11月6日
发明者越 尹, 志 杨, 金明昌, 韩庆华 申请人:天津大学