桁架支座是一種橋梁結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件,它的主要功能是承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載到橋墩或橋臺。這種支座通常由鋼、混凝土或其他材料制成,形狀類似于一個三角形的支撐結(jié)構(gòu),能夠提供穩(wěn)定的支撐力并分散荷載。桁架支座的設(shè)計需要考慮多種因素,包括其承載能力、剛度、耐久性以及與周圍環(huán)境的相互作用。正確安裝和維護桁架支座對于確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全和延長使用壽命至關(guān)重要。
一、桁架支座的類型
- 桁架球型支座:由上座板、下座板、凸形中間板及兩塊不同形狀的板組成。下座板中間為凹形球面,與凸形中間板相對應(yīng),兩者間襯有弧形板,通過球面滑動滿足梁端轉(zhuǎn)動,上座板與中間鋼板上的四氟板組成第二滑動面,完成上下結(jié)構(gòu)體因溫差等因素產(chǎn)生的伸縮位移。其具有承受豎向載荷、抗豎向拉力、抗水平力、適應(yīng)位移和轉(zhuǎn)角要求、減震性能良好等特點。豎向承載力分500KN - 10000KN十四個級別,抗水平力為豎向承載力的20%,抗豎向拉力為豎向承載力的30%,設(shè)計轉(zhuǎn)角為0.08rad(可另行設(shè)計),徑向位移量±20mm - ±50mm,環(huán)向位移量±60mm - ±100mm等技術(shù)參數(shù)。
- 桁架球鉸支座:在球型支座上座板的內(nèi)圓筒壁上設(shè)有4個凸緣,在底座上邊緣也設(shè)有4個凸緣,組裝時將上蓋板套入底座后旋轉(zhuǎn)45°,使上蓋板與底座的凸緣咬合,可使上蓋板與底座之間直接傳遞內(nèi)力,防止球形支座各部分互相脫離。具備類似桁架球型支座的多種性能,如可承受豎向載荷、適應(yīng)位移和轉(zhuǎn)角要求等。
- 桁架抗震球型鋼支座:在滿足球型支座基本功能基礎(chǔ)上,具備抗震功能,以應(yīng)對地震時結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求,確保在豎向和水平地震作用下結(jié)構(gòu)不脫節(jié)、不脫落。
- 桁架減震球型鋼支座:除了抗震功能外,還具有良好的減震性能,能夠有效減輕地震等外力作用對結(jié)構(gòu)的沖擊。
- 桁架滑動位移支座:主要是為了適應(yīng)桁架結(jié)構(gòu)在不同工況下的滑動位移需求而設(shè)計的支座類型。
- 桁架外加肋球型支座:通過外加肋的結(jié)構(gòu)設(shè)計,可能在承載能力、穩(wěn)定性等方面有特殊表現(xiàn)。
- 桁架輥軸支座:主要由支座、滾筒、軸套、軸子等組成。為實現(xiàn)高承載、耐高溫,整體可采用合金鋼制造。具有免維護(軸套材料固有特性,運行中無需加油)、高承載(面接觸,承載能力強于圓錐小滾子軸承)、摩擦系數(shù)?。ㄝS套材料含石墨,自潤滑)、耐高溫(材料固有特性,溫度越高摩擦系數(shù)越小)等優(yōu)點,可根據(jù)用戶需要設(shè)計不同數(shù)據(jù)的豎向承載、抗拉、轉(zhuǎn)角、大位移的抗震支座,應(yīng)用于橋梁、樓房、高層、鋼結(jié)構(gòu)、體育館等建筑。
二、桁架支座的安裝
- 安裝方式
- 錨固方式:分為螺栓錨固和焊接錨固,或兩種方式同時使用。但由于支座的螺栓孔和施工現(xiàn)場預(yù)留的螺栓孔位置為兩家單位分別制作,在實際施工過程中,經(jīng)常發(fā)生螺栓孔位置不正造成支座無法安裝的情況,故一般不推薦采用螺栓安裝;而現(xiàn)場焊接條件比較成熟,推薦采用焊接方式進行連接。
- 安裝操作要點
- 劃注十字中心線:安裝時應(yīng)對支座上下底板的四邊劃注十字中心線,便于安裝找正。
- 連接上部結(jié)構(gòu):將連廊支座上座板與上部結(jié)構(gòu)的鋼板用螺栓連接(若采用螺栓連接時)或者焊接。
- 上下固定操作:支座位置確定后,即可上下固定。當采用焊接時,要設(shè)置預(yù)埋鋼板,與混凝土接觸的一面還應(yīng)焊接錨固筋,以保證一定的強度和剛度。預(yù)埋鋼板應(yīng)有適當數(shù)目的、直徑不大的、均勻分布的排氣孔。焊接時不應(yīng)連續(xù)施焊,要采用斷續(xù)焊接的方式逐步焊滿,以避免焊接時局部溫度過高而使連廊支座或預(yù)埋鋼板變形。
- 拆除連接板:安裝或焊接完成后將上下連接板拆除。
三、桁架支座設(shè)計相關(guān)
- 桁架支座是在標準球型支座的基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計的新型支座產(chǎn)品。除具有國標球型支座的基本參數(shù)要求外,生產(chǎn)公司可根據(jù)工程實際需要,為客戶設(shè)計生產(chǎn)其他參數(shù)要求的桁架支座產(chǎn)品??蛻艨梢蕴峁┲ё休d力、水平力、上拔力、水平剛度、位移量、轉(zhuǎn)角等參數(shù),以及節(jié)點尺寸圖紙,生產(chǎn)方將依據(jù)GB/T17955 - 2000球型支座技術(shù)條件、GB50011 - 2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范、GB50017 - 2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范以及CECS235:2008鑄鋼節(jié)點應(yīng)用技術(shù)規(guī)程等標準,提供合理、精簡的設(shè)計優(yōu)化方案。
四、桁架支座選用時的注意事項
- 關(guān)注力學性能參數(shù)
- 應(yīng)注意桁架支座承載力的大小、豎向拉力的大小、水平力的大小,并注意位移量和轉(zhuǎn)角。對于桁架球型支座還應(yīng)注意水平彈性剛度。
- 明確支座類型
- 應(yīng)注意桁架支座的類型,如縱向活動型、多向活動型、固定型等。
- 考慮減震需求
- 約束方向都給以位移和剛度,是為了工程減震的需要。
桁架支座的安裝步驟詳解
桁架支座設(shè)計參數(shù)有哪些
桁架支座類型及其特點
桁架支座的力學性能指標