一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座

本技术涉及一种滑动支座，具体地说是一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，用于提供x向(横向)水平约束，释放竖向位移约束和y向(纵向)水平移动约束。

背景技术：

1、钢材的特点是强度高、自重轻，故特别适宜用于建造大跨度屋盖等结构。钢材用于大跨度结构时，在不同荷载及作用下结构跨中挠度变化较大。为了利用大跨度钢结构屋盖提供x向水平约束又不能在跨度范围内限制屋盖的竖向位移和y向水平位移，需要采用滑动支座来解决对应位置提供约束及释放约束的问题。

2、对于大型展馆，其屋盖通常采用大跨度钢结构，侧墙通常采用玻璃幕墙体系。本实用新型应用场景之一为，玻璃幕墙龙骨依附于在屋盖跨度范围内等间距布置的钢管柱并将幕墙承担的风荷载水平力传递至钢管柱及上部屋盖。钢管柱及上部屋盖之间采用滑动支座进行连接。

3、按照目前的解决方法，为在圆钢柱柱顶外侧设置长圆孔螺栓连接的滑动支座，若长圆孔螺栓连接支座节点设置于玻璃幕墙一侧，则与玻璃幕墙安装相互冲突；若长圆孔螺栓连接支座节点设置于玻璃幕墙对侧，则此支座暴露于室内，影响室内装修效果。以上方法不适合实际工程的应用。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，它很好地解决了背景技术中存在的问题，制作、安装简单、外观美观，适用于实际工程的应用推广。

2、为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

3、包括下支座和钢牛腿，下支座是顶端开口的钢管柱，钢管柱的上部是空腔结构，空腔内有刚度增强结构，钢管柱顶端的开口为正方形，方形口里插有可竖向滑动的钢牛腿，钢牛腿的上端固定连接到钢结构檩条，钢牛腿连接在钢结构檩条的中部，钢结构檩条的横向宽度大于钢管柱的外直径。

4、刚度增强结构包括底部封口板和钢板加劲肋，底部封口板水平设置，其直径与钢管柱内直径一致，钢板加劲肋设置在底部封口板上方的钢管柱空腔内。

5、钢牛腿的横向宽度略小于钢管柱的正方形开口边长，钢牛腿在钢管柱空腔内的横向滑动受限，为钢管柱提供横向(x向)的水平约束。钢牛腿的纵向宽度小于钢管柱的正方形开口边长，钢牛腿可在钢管柱空腔内沿纵向(y向)水平滑动，纵向可滑动范围为正负80mm。钢牛腿可在钢管柱空腔内的竖向滑动，可滑动范围为300mm。

6、相对于现有技术，本实用新型有以下优点：

7、本实用新型利用圆钢管柱柱顶开口结构作为滑动支座，规避了一般连接支座外露于圆钢管柱外部给室内装饰带来难以解决的外包遮丑问题。整个滑动支座的功能完全在圆钢管柱柱顶开口结构内实现，即支座可隐藏于圆钢管柱内部。

8、使用时，大跨度钢结构屋盖的钢牛腿与圆钢管柱柱顶开口结构组合成的滑动支座，可约束圆钢管柱与屋盖之间的x向相对位移，保证下部圆钢管柱和上部钢结构屋盖能够共同承担侧面玻璃幕墙传递的风荷载。当上部大跨度钢结构屋盖承担屋面竖向荷载时，会产生竖向位移，而开口结构空腔内预留的空间可满足屋盖钢牛腿的最大位移值。当上部大跨度钢结构屋盖在地震作用下产生y向水平位移时，开口结构预留的空间可满足屋盖钢牛腿的最大y向水平位移值。本实用新型结构简单，材料获取容易，构件可标准化制作，可广泛应用于钢结构建筑。

技术特征：

1.一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，包括下支座和钢牛腿，其特征在于：下支座是顶端开口的钢管柱，钢管柱的上部是空腔结构，空腔内有刚度增强结构，钢管柱顶端的开口为正方形，方形口里插有可竖向滑动的钢牛腿，钢牛腿的上端固定连接到钢结构檩条，钢牛腿连接在钢结构檩条的中部，钢结构檩条的横向宽度大于钢管柱的外直径。

2.根据权利要求1所述的一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，其特征在于：刚度增强结构包括底部封口板和钢板加劲肋，底部封口板水平设置，其直径与钢管柱内直径一致，钢板加劲肋设置在底部封口板上方的钢管柱空腔内。

3.根据权利要求1所述的一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，其特征在于：钢牛腿在钢管柱空腔内的竖向可滑动范围为300mm。

4.根据权利要求1所述的一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，其特征在于：钢牛腿的纵向宽度小于钢管柱的正方形开口边长，钢牛腿可在钢管柱空腔内沿纵向水平滑动，纵向可滑动范围为正负80mm。

5.根据权利要求1所述的一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，其特征在于：钢牛腿的横向宽度略小于钢管柱的正方形开口边长，钢牛腿在钢管柱空腔内的横向滑动受限，为钢管柱提供横向的水平约束。

技术总结
本技术公开了一种利用大跨度钢结构屋盖提供水平约束的滑动支座，属于建筑工程中的钢结构技术领域。包括下支座和钢牛腿，下支座是顶端开口的钢管柱，钢管柱的上部是空腔结构，空腔内有刚度增强结构，钢管柱顶端的开口为正方形，方形口里插有可竖向滑动的钢牛腿，钢牛腿的上端固定连接到钢结构檩条，钢牛腿连接在钢结构檩条的中部，钢结构檩条的横向宽度大于钢管柱的外直径。本技术可提供水平约束，结构简单，材料获取容易，构件可标准化制作，可广泛应用于钢结构建筑。

技术研发人员：郭伟刚,罗志锋,牛喜山,王帆,韦宏
受保护的技术使用者：华南理工大学建筑设计研究院有限公司
技术研发日：20230529
技术公布日：2024/1/15