一种改进的板式橡胶网架支座的制作方法

1.本实用新型涉及建筑钢结构支承网架板式橡胶支座结构的改进，尤其涉及一种改进的板式橡胶网架支座。


背景技术：

2.钢网架由于自重轻、整体刚度好，地震反应小，属于多次超静定结构体系，冗余度高，安全储备大，在地震中表现出良好的抗震性能，具有空间受力、重量轻、刚度大等优点，被广泛应用于工业、民用等大跨度建筑中。网架支座是连接上部钢网架与下部钢筋混凝土支撑结构的重要节点，在地震中受力复杂，多次震害调查中发现网架支座及其附近的杆件发生严重破坏，网架支座的破坏导致网架结构难以继续使用，维修困难。为适应现代化建筑需要、解决大跨度结构需减弱温度应力及地震水平力作用、满足建筑结构间减震及隔震的需求，产生一种板式橡胶支座，该支座具有足够的竖向刚度以传递竖向荷载，适应结构变形(水平位移及转角)、构造简单、经济等优点。
3.作为支承网架的板式橡胶支座，现有做法采用的是由多层橡胶片和薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成橡胶垫块，置于垫板中间，通过固定螺栓孔，借由螺栓实现和上下构件的固定。此种支座虽然具有适应结构变形(水平位移及转角)等优点，但仍存在一些不足。不足如下：
①
网架支座是通过锚栓连接的，现场网架安装的误差会导致支座无法精准定位安装；同时竖向高度误差也很难解决，调整十分麻烦，容易造成网架支座现场准确安装困难。
②
板式橡胶支座主要应用于大中跨度网架，释放温度应力及地震水平力，当纵向网架长度较长时需设置限位装置，防止水平变形位移过大导致橡胶垫块作用失效，现场设置限位装置不方便。
③
支座设计时，不得利用锚栓传递剪力，水平剪力靠支座底板与支撑面的摩擦力抵抗。
④
传统板式橡胶支座四周涂以酚醛树脂，并粘结泡沫塑料，这种方法中塑料泡沫保护橡胶垫块效果不好，也极易被破坏，加快橡胶垫块的老化，缩短支座的使用寿命。因此，现有技术仍存在一定的优化升级空间。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种改进的板式橡胶网架支座，本实用新型至少解决了现有技术中的部分问题。
5.本实用新型是这样实现的：
6.本实用新型提供一种改进的板式橡胶网架支座，包括第一支座底板、支座保护罩、第二支座底板，所述第一支座底板呈台阶结构，包括第一台阶板和第二台阶板，所述第一台阶板位于所述第二台阶板的上方，所述第一台阶板上设有网架螺栓球的支撑部，所述第一支座底板位于所述支座保护罩内，所述支座保护罩的顶部设有供支撑部伸出的安装孔，所述支座保护罩的顶部还设有限制第二台阶板向上运动的限位板，所述支座保护罩设于所述第二支座底板上，所述第一支座底板与所述第二支座底板之间设有橡胶垫块。
7.进一步地，所述支撑部包括十字肋板，所述十字肋板顶部设有支撑网架螺栓球的
支撑面。
8.进一步地，所述支撑面为与网架螺栓球贴合的弧形面。
9.进一步地，所述改进的板式橡胶网架支座还包括定位装置，所述定位装置包括定位管、伸入定位管内与所述定位管配合定位的定位钢棒，所述定位管设于所述第一支座底板的底部，所述定位钢棒设于所述第二支座底板的顶部，所述橡胶垫块上开设有贯穿孔，所述定位管和所述定位钢棒均位于所述橡胶垫块内。
10.进一步地，所述定位装置还包括定位弹簧，所述定位弹簧设于所述第二支座底板上，所述定位弹簧伸入所述贯穿孔内并与所述第一支座底板的底部接触，所述定位弹簧套设于所述定位管的外部。
11.进一步地，所述第二台阶板的边沿倒圆角。
12.进一步地，所述第二支座底板预埋于钢筋混凝土牛腿内。
13.本实用新型具有以下有益效果：
14.本实用新型的支座保护罩可以起到保护橡胶垫块的同时，支座保护罩与第二支座底板焊接可根据水平位移需求发挥水平限位的作用，为支座提供抗水平力的作用，保证在水平地震时结构不脱节，也可有效防止周边环境、气候变化等对网架支座的腐蚀和侵害。第一支座底板的凹凸形状与支座保护罩形成咬合，代替锚栓，具有抗竖向拉力的性能，保证竖向地震时上、下结构不脱节；第一支座底板四角及四周边倒圆角，满足了橡胶支座变形、转动的空间需求。此改进后的板式橡胶支座既延长了网架支座的使用寿命，又美观大方、结构简单、安装方便、提高了安装精度，能够满足网架支座的性能要求，便于批量生产。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的板式橡胶网架支座三维视图；
17.图2为本实用新型实施例提供的板式橡胶网架支座俯视图；
18.图3为本实用新型实施例提供的板式橡胶网架支座安装剖面图；
19.图4为本实用新型实施例提供的板式橡胶网架支座剖面详图；
20.图5为本实用新型实施例提供的支座上部支撑板三维视图；
21.图6为本实用新型实施例提供的支座上部支撑板俯视图；
22.图7为本实用新型实施例提供的支座上部支撑板侧视图；
23.图8为本实用新型实施例提供的橡胶垫块三维视图；
24.图9为本实用新型实施例提供的橡胶垫块剖面详图；
25.图10为本实用新型实施例提供的支座保护罩三维视图；
26.图11为本实用新型实施例提供的支座保护罩剖面图；
27.图12为本实用新型实施例提供的支座定位装置剖面详图。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
31.如图1-图12，本实用新型实施例提供一种改进的板式橡胶网架支座，包括第一支座底板22、支座保护罩3、第二支座底板5，所述第一支座底板22呈台阶结构，包括第一台阶板23和第二台阶板24，所述第一台阶板23位于所述第二台阶板24的上方，所述第一台阶板上设有网架螺栓球1的支撑部，所述第一支座底板22位于所述支座保护罩3内，所述支座保护罩3的顶部设有供支撑部伸出的安装孔，所述支座保护罩3的顶部还设有限制第二台阶板向上运动的限位板31。第一支座底板22的凹凸形状与限位板31形成咬合，代替锚栓，具有抗竖向拉力的性能，保证竖向地震时上、下结构不脱节。所述支座保护罩3设于所述第二支座底板5上，所述第一支座底板22与所述第二支座底板5之间设有橡胶垫块4。支座保护罩3可以起到保护橡胶垫块4的同时、可根据水平位移需求发挥水平限位的作用，为支座提供抗水平力的作用，保证在水平地震时结构不脱节。橡胶垫块4可采用现有的橡胶垫块做法。在本实施例中，橡胶垫块4的厚度t＝35～80mm。
32.所述支撑部包括十字肋板21，所述十字肋板21顶部设有支撑网架螺栓球1的支撑面，所述支撑面为与网架螺栓球1贴合的弧形面25。作为另一种实施方式，十字肋板的支撑面可变换成中间钢管与四面加劲板组合而成的支撑面。
33.所述的改进的板式橡胶网架支座还包括定位装置6，所述定位装置6包括定位管61、伸入定位管61内与所述定位管61配合定位的定位钢棒63，所述定位管61设于所述第一支座底板22的底部，所述定位钢棒63设于所述第二支座底板5的顶部，所述橡胶垫块4上开设有贯穿孔，所述定位管61和所述定位钢棒63均位于所述橡胶垫块4内。定位装置6能够减小安装误差，利于现场安装调整，也能提高安装精度。所述定位装置6还包括定位弹簧62，所述定位弹簧62设于所述第二支座底板5上，所述定位弹簧62伸入所述贯穿孔内并与所述第一支座底板22的底部接触，所述定位弹簧62套设于所述定位管61的外部。
34.所述第二台阶板24的边沿倒圆角，以满足橡胶支座变形、转动的空间需求。
35.所述第二支座底板5预埋于钢筋混凝土牛腿7内。作为另一种实施方式，第二支座底板5也可以不预埋于钢筋混凝土牛腿7内，而是与钢筋混凝土牛腿7顶面的预埋件焊接。
36.本实用新型提供了一种改进的板式橡胶网架支座，其结构继承传统板式橡胶支座的优点，针对现有技术中的不足做进一步改进而成，其结构合理，简便易行。本实用新型的
支座保护罩3可以起到保护橡胶垫块4的同时、可根据水平位移需求发挥水平限位的作用，可有效防止周边环境、气候变化等对网架支座的腐蚀和侵害，既延长了网架支座的使用寿命，又美观大方、结构简单、安装方便，能够满足网架支座的性能要求；定位装置6能够减小安装误差，利于现场安装调整，也能提高安装精度。改进后的板式橡胶支座便于批量生产，保证及延长网架支座的使用寿命。
37.一种改进的板式橡胶网架支座，如图1～12所示，由网架螺栓球1、十字肋板21、第一支座底板22、支座保护罩3、橡胶垫块4、第二支座底板5及定位装置6组成。
38.参照图1～图4，首先按照目前工程结构设计采用的方法，利用现有通用计算软件对网架结构及支座节点进行设计，根据计算结果，确定网架板式橡胶支座中橡胶垫块4的厚度及平面尺寸大小，可根据结构软件计算结果验算橡胶垫块4的抗压强度。
39.验算抗压强度σc：(对橡胶支座)且大于[σ
cr
]
min
[0040]
式中：r—网架支座的垂直反力；
[0041]
a、b—橡胶支座的短边长度和长边长度；
[0042]
[σ
cr
]
max
、[σ
cr
]
min
—橡胶支座的最大及最小容许抗压强度；
[0043]
确定橡胶支座中橡胶垫块的总厚度tr：
[0044]
式中：a的意思同上，sh—由温度变化或地震力等使网架支座沿网架跨度方向所产生的最大水平位移(由网架结构计算分析所得)；
[0045]
[tgα]—板式橡胶支座容许剪切正切角，取[tgα]＝0.7。
[0046]
当定位装置6整体置于橡胶垫块4中时，在橡胶垫块4上的孔洞尺寸应比定位装置外轮廓直径大10～20mm，以免影响橡胶支座的剪切变形和移动。再按照现有的结构分析软件计算得到的水平位移，确定支座保护罩3的大小及与橡胶垫块4间的间隙，必要时可通过控制支座保护罩3与橡胶垫块4间的间隙大小，起到限位的作用。封闭式支座保护罩3能更好地保护橡胶支座4，防止周边环境、气候变化等对网架支座的腐蚀和侵害，延缓橡胶支座的老化。
[0047]
根据图1～5，本实用新型具体实施方式如下：一种改进的板式橡胶网架支座，由网架螺栓球1、十字肋板21、第一支座底板22、支座保护罩3、橡胶垫块4、第二支座底板5及定位装置6组成。在钢筋混凝土牛腿7中指定位置预埋第二支座底板5，定位钢棒63可通过焊接安装在第二支座底板5顶面；也可以在制作第二支座底板5时，与第二支座底板5整体塑型制作成型，定位管61直径略比定位钢棒63直径大5～10mm，便于安装定位。十字肋板21支撑面根据螺栓球弧面切出圆弧，与网架螺栓球1通过焊接连接，所述十字肋板21与第一支座底板22通过焊接连接，与传统板式橡胶支座不同，特别之处在于第一支座底板22的凹凸形状与支座保护罩3形成咬合，代替锚栓，具有抗竖向拉力的性能，保证竖向地震时上、下结构不脱节。第一支座底板22下方的定位管61可与第一支座底板22焊接成型，亦可与第一支座底板22整体制作成型，需按照图纸准确定位制作部件，以防止安装支座时错位。支座保护罩3的厚度不小于15mm，可根据现有结构分析软件计算结果核算其厚度，支座保护罩3为支座提供抗水平力的作用，保证在水平地震时结构不脱节。安装顺序如下：网架螺栓球1与十字肋板
21顶部支撑面焊接，十字肋板21下部与第一支座底板22焊接，这三部分焊接成型后，穿过支座保护罩3的安装孔之后与网架杆件连接，待网架整体吊装前，在钢筋混凝土牛腿7上已经预埋好的第二支座底板5上安装橡胶垫块4及定位弹簧62，网架吊装就位后，根据定位钢棒63是否插入定位管61检查安装定位是否准确，待吊装就位，安装无误后，采用焊接的方式将支座保护罩3与第二支座底板5焊接连接，完成网架支座的安装。方法二：网架螺栓球1与十字肋板21顶部支撑面焊接，十字肋板21下部与第一支座底板22焊接，这三部分焊接成型后，穿过支座保护罩3的安装孔之后与网架杆件连接，待网架整体吊装前，先将橡胶垫块4、定位装置6安装至支座保护罩3内，再将第二支座底板5与支座保护罩3焊接，提前完成支座的组装，吊装时支座与网架整体吊装就位，就位无误后，将第二支座底板5与牛腿顶面的预埋件焊接，即可完成网架的整体安装。
[0048]
制作所用钢材采用普通碳素钢，定位钢棒63为实心，定位管61壁厚不小于6mm；定位弹簧62采用碳素弹簧或合金弹簧。支座十字肋板21厚度应大于网架螺栓球1节点球壁厚度2mm，螺栓球置入深度大于2/3球径。第一支座底板22四角及四周边需倒圆角，以满足橡胶支座变形的需求。橡胶垫块4做法与传统橡胶垫块做法一致，传统做法需开4个螺栓孔，而本实用新型只需开一个孔，更符合橡胶垫块受力变形的需要，减少对接触面的削弱；橡胶垫块安装时，要避免与油脂等油类物质以及其他对橡胶有害的物质接触。气温不低于-25℃的地区可采用氯丁橡胶支座，气温在-25℃至-40℃的地区可采用天然橡胶支座，所有橡胶的物理机械性能指标需满足规范要求。
[0049]
本实用新型的支座保护罩3可以起到保护橡胶垫块4的同时，支座保护罩3与第二支座底板5焊接可根据水平位移需求发挥水平限位的作用，为支座提供抗水平力的作用，保证在水平地震时结构不脱节，也可有效防止周边环境、气候变化等对网架支座的腐蚀和侵害。特别之处在于第一支座底板22的凹凸形状与支座保护罩3形成咬合，代替锚栓，具有抗竖向拉力的性能，保证竖向地震时上、下结构不脱节；第一支座底板22四角及四周边需倒圆角，以满足橡胶支座变形、转动的空间需求。此改进后的板式橡胶支座既延长了网架支座的使用寿命，又美观大方、结构简单、安装方便、提高安装精度，能够满足网架支座的性能要求，便于批量生产。
[0050]
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0051]
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。