CN103362217B - 铰接支座及使用该支座的钢结构节点铰接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铰接支座及使用该支座的钢结构节点铰接结构，该铰接支座包括套筒体、座体、转芯体，所述转芯体具有铰接端和连接端，所述座体上设有止脱结构。在使用时，钢结构杆体通过转芯体的铰接端在座体上的铰接转动来保证钢结构杆体铰接在铰接支座上，通过转芯体的铰接端在座体上的止脱装配和座体在套筒体内的导向装配来保证钢结构杆体可通过转芯体来牵引座体在套筒体内沿其内孔直线延伸方向导向限位移动，而且能够保证钢结构杆体相对于承重基体在套筒体的内孔直线延伸方向上导向限位移动，从而可通过钢结构杆体和铰接支座之间的导向限位移动来减少、乃至消除铰接支座在承重基体上的安装偏差。
Description
技术领域
本发明涉及一种铰接支座及使用该铰接支座的钢结构节点铰接结构。
背景技术
随着钢结构工程的建设越来越普及，由于钢结构自身的特殊性和对温度的敏感性，温度变化在钢结构中所产生的应力对整个钢结构的影响越来越受到广泛的关注，特别是在我国东北、内蒙等高寒冷地区因温差特别大，所以温度应力对钢结构的影响和破坏也更加明显。为了消弱温度应力对钢结构产生的不利影响，需要消弱钢结构内因为温度降低过程中其内部所产生温度拉应力。而要释放这部分温度拉应力一般在钢结构的支座部分采用铰接支座结构，如图1所示，该铰接支座结构包括底板1-1、底板1-1上固定的底座1-2，底座1-2的顶部开设有开口朝上的落球槽，落球槽内装配有节点球体1-3，节点球体1-3的球腹转动装配在落球槽内、球冠连接钢结构杆体1-4，通过节点球体1-3在落球槽内的转动来消除钢结构中的温度应力，但是因铰接支座是由各板材现场拼接焊装而成的，所以在拼接焊装的过程中产生的焊接应力会致使铰接支座的落球槽发生安装偏斜的问题，以致铰接支座上的落球槽的安装位置与设定位置存在较大偏差，使得钢结构中的节点球体1-3不能准确的落入落球槽内，节点球体1-3在落球槽内的实际铰接位置与设定的铰接位置不符，且这种铰接支座无法在上下方向上限位滑动，以致钢结构中产生的上下作用的温度应力无法得到释放。
发明内容
本发明的目的是提供一种在上下方向上与钢结构杆体导向限位配合的铰接支座，同时还提供了一种使用该铰接支座的钢结构节点铰接结构。
为了实现以上目的，本发明的铰接支座的技术方案如下：
一种铰接支座，包括用于固定在承重基体上的内孔沿直线延伸的套筒体、用于沿套筒体的内孔直线延伸方向导向防脱装配在套筒体的内孔中的座体、用于铰接装配在座体上的转芯体，所述转芯体具有用于铰接在座体上的可在座体上铰接转动的铰接端、用于从套筒体的一端端口露出而与钢结构杆体直接或通过连接座固连的连接端，所述座体上设有用于在套筒体的内孔直线延伸方向上阻止所述铰接端相对于座体移动的止脱结构，且座体可被钢结构杆体通过转芯体牵动而在套筒体内沿其内孔直线延伸方向导向移动。
还包括用于固定或一体连接在套筒体内、以在套筒体的内孔直线延伸方向上挡止在座体的相对两侧的两挡板，靠近所述转芯体的连接端的挡板上开设有供连接端在垂直于套筒体的内孔直线延伸的方向上摆动的避让穿孔。
所述铰接端为用于与座体通过球副配合而铰接在座体上的多于半球、少于整球的球形转芯，转芯体的铰接端与连接端之间通过比球形转芯细的缩颈段过渡连接；座体上开设有槽口朝向所述连接端的落球槽，落球槽的槽壁面为用于与球形转芯的外表面吻合配合的球面。
所述落球槽的槽壁面多于半球球面、少于整球球面，所述止脱结构为落球槽的槽口位置处的收口台阶。
所述座体由一对相对面相背凹陷的扣座对扣固连而成，所述落球槽由所述两扣座的相对面围设而成。
本发明的钢结构节点铰接结构的技术方案如下：
一种钢结构节点铰接结构，包括承重基体、固定在承重基体上的铰接支座、铰接在铰接支座上的钢结构杆体，所述铰接支座包括固定在承重基体上的内孔沿直线延伸的套筒体、沿套筒体的内孔直线延伸方向导向防脱装配在套筒体的内孔中的座体、铰接装配在座体上的转芯体，所述转芯体具有铰接在座体上的可在座体上铰接转动的铰接端、从套筒体的一端端口露出而与钢结构杆体直接或通过连接座固连的连接端，所述座体上设有在套筒体的内孔直线延伸方向上阻止所述铰接端相对于座体移动的止脱结构，且座体可被钢结构杆体通过转芯体牵动而在套筒体内沿其内孔直线延伸方向导向移动。
还包括用于固定或一体连接在套筒体内、以在套筒体的内孔直线延伸方向上挡止在座体的相对两侧的两挡板，靠近所述转芯体的连接端的挡板上开设有供连接端在垂直于套筒体的内孔直线延伸的方向上摆动的避让穿孔。
所述铰接端为用于与座体通过球副配合而铰接在座体上的多于半球、少于整球的球形转芯，转芯体的铰接端与连接端之间通过比球形转芯细的缩颈段过渡连接；座体上开设有槽口朝向所述连接端的落球槽，落球槽的槽壁面为用于与球形转芯的外表面吻合配合的球面。
所述落球槽的槽壁面多于半球球面、少于整球球面，所述止脱结构为落球槽的槽口位置处的收口台阶。
所述座体由一对相对面相背凹陷的扣座对扣固连而成，所述落球槽由所述两扣座的相对面围设而成。
本发明的铰接支座中内孔沿直线延伸的套筒体被固定在承重基体上，而在套筒体内沿内孔直线延伸方向导向止脱装配有座体，座体通过转芯体与钢结构杆体铰接相连，在使用时，钢结构杆体通过转芯体的铰接端在座体上的铰接转动来保证钢结构杆体铰接在铰接支座上，通过转芯体的铰接端在座体上的止脱装配和座体在套筒体内的导向装配来保证钢结构杆体可通过转芯体来牵引座体在套筒体内沿其内孔直线延伸方向导向限位移动，即该铰接支座不但能够保证钢结构杆体在铰接支座上的铰接，而且能够保证钢结构杆体相对于承重基体在套筒体的内孔直线延伸方向上导向限位移动，尤其是当承重基体处于地面上时，钢结构杆体将可在上下方向上与铰接支座导向限位配合，从而可通过钢结构杆体和铰接支座之间的导向限位移动来减少、乃至消除铰接支座在承重基体上的安装偏差，并释放钢结构在钢结构杆体上产生的沿套筒体的内孔直线延伸方向的温度应力，保证钢结构的整体可靠性和稳定性。
进一步的，转芯体通过铰接端的球形转芯和座体上的落球槽结构来形成铰接结构，以适当钢结构杆体和铰接支座以万向铰链的形式相互铰接，用以增大钢结构杆体相对于铰接支座的转动范围和转动方向，使得本实用新型的节点铰接结构能够通过铰接结构释放钢结构杆体上的多个方向的温度应力，提高铰接支座的使用性能，进一步增强钢结构的结构可靠性和稳定性。
附图说明
图1是现有技术中钢结构节点铰接结构的结构示意图；
图2是本发明的钢结构节点铰接结构实施例的结构示意图；
图3是图2中套筒体的结构示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是图2中座体的结构示意图；
图6是图5的A-A向剖视图；
图7是图2中挡板的结构示意图；
图8是图7的俯视图；
图9是图2中转芯体的结构示意图；
图10是图9的俯视图。
具体实施方式
本发明的钢结构节点铰接结构的实施例：如图2至图10所示，该钢结构节点铰接结构包括上下相对分布的连接座2-1、铰接支座2-2、钢结构杆体2-4，其中钢结构杆体2-4有三个、并固连在连接座2-1上，连接座2-1包括半球状的半球壳体2-11和封堵在半球壳体2-11开口上的承重封堵板2-12，铰接支座2-2包括预埋在混凝土基体内的底座2-21、焊固在底座2-21顶面上的上下延伸的套筒体2-22、焊固在套筒体2-22内于上下两端位置处的挡板2-23、沿上下方向导向止脱装配在套筒体2-22内于两挡板2-23之间的座体2-24、底部铰接座体2-24上而顶部从套筒顶端露出的转芯体2-25。转芯体2-25的上端为穿过承重封堵板2-12而伸入半球壳体2-11内、并固连在半球壳体2-11内固定的螺杆上的杆状的连接端2-252，转芯体2-25的下端为多于半球、少于整球的球形转芯状的铰接端2-251，而转芯体2-25的中部为过渡连接于铰接端2-251和连接段之间、并与铰接端2-251细的杆状的过渡段2-253，以使整个转芯体2-25形成下粗上细的杆体。座体2-24是由一对相对面相背凹陷的扣座2-241对扣焊固而成，两扣座2-241的相对面围成供转芯体2-25的铰接端2-251吻合嵌入的落球槽2-242，该落球槽2-242的槽壁面为多于半球球面、少于整球球面，落球槽2-242的槽口朝上，落球槽2-242的槽口处的收口台阶形成了用于阻止转芯体2-25的铰接端2-251从中脱出的止脱结构，并在座体2-24上于落球槽2-242的槽口上方开设有与落球槽2-242的槽口连通的摆动穿孔2-243，摆动穿孔2-243为下小上大的喇叭状穿孔，且摆动穿孔2-243的小端孔口大于转芯体2-25的过渡段2-253直径，以使转芯体2-25的过渡段2-253能够在该摆动穿孔2-243内摆动。两挡板2-23挡止在座体2-24的上下两侧，并在上侧的挡板2-23上开设有供转芯体2-25的连接端2-252穿过的避让穿孔2-231，该避让穿孔2-231的孔径大于转芯体2-25的连接端2-252直径，以使转芯体2-25的连接端2-252可在避让穿孔2-231内摆动，以使两挡板为外周焊固在套筒体内壁上、内孔为避让穿孔的环形板体。
在落球槽的槽壁面和转芯体的铰接端表面之间设置有润滑油，以避免转芯体的连接端在落球槽内的转动对落球槽的槽壁面的摩擦损伤。在底座2-21的顶面上焊固有分别焊接在套筒体2-22左右两侧的加强筋板2-26，以加强套筒体2-22和底座2-21之间的连接可靠性，避让转芯体2-25在套筒体2-22内摆动时，转芯体2-25对通过座体2-24向套筒体2-22施加的顶压力，而造成的套筒体2-22偏斜的隐患。
本实施例的钢结构节点铰接结构在组装时，将底座2-21预埋固定在混凝土基体2-3上，并使底座2-21的顶面从混凝土基体2-3的顶部露出，并在转芯体2-25的铰接端2-251相对两侧对扣连接扣座2-241，将连接有转芯体2-25的座体2-24装入套筒体2-22内，在套筒体2-22的上下两端焊固挡板2-23后，使座体2-24沿上下方向导向止脱装配在套筒体2-22内，并使转芯体2-25的连接端2-252从套筒体2-22的上端露出；然后将装配有座体2-24和转芯体2-25的套筒体2-22焊固在底座2-21的顶面上，并在套筒体2-22的左右两侧加装加强筋板2-26；最后将钢结构中的连接座2-1扣设在转芯体2-25的连接端2-252上，即将转芯体2-25的连接端2-252穿过承重封口板而插入半球壳体2-11内，并将转芯体2-25的连接端2-252固定在连接座2-1上。
在上述实施例中，座体是由两扣座左右对扣固连而成，以使两扣座的形状相同，使得两扣座可通过同一模具浇注而成，提高扣座的加工效率，减少扣座的生产成本，在其他实施例中，座体也可以是开设有半球状的落球槽的块体，对应的止脱结构固定在该块体上的环形板体或块体，这种结构座体属于现有技术，因此不再赘述。
在上述实施例中，套筒体通过两挡板将座体挡止在其内，以通过圆周焊将座体的固定在套筒体内，简化整个铰接支座的组装步骤，在其他实施例中，挡板也可以用座体上设置的凸肩、套筒体的内壁上凸设的挡沿、套筒体的内壁或座体的外周上固定的挡圈等结构替换。
在上述实施例中，铰接支座固定在混凝土基体上，在其他实施例中，铰接支座也可以固定在支柱、梁、檩等其他承重基体上。
在上述实施例中，铰接支座通过连接座与钢结构杆体固连，在其他实施例中，铰接支座也可以直接通过其转芯体的连接端与钢结构杆体固连。
本发明的铰接支座的实施例：本实施例中铰接支座的结构与上述实施例中铰接支座的结构相同，因此不再赘述。
Claims (10)
1.一种铰接支座，其特征在于，包括用于固定在承重基体上的内孔沿直线延伸的套筒体、用于沿套筒体的内孔直线延伸方向导向防脱装配在套筒体的内孔中的座体、用于铰接装配在座体上的转芯体，所述转芯体具有用于铰接在座体上的可在座体上铰接转动的铰接端、用于从套筒体的一端端口露出而与钢结构杆体直接或通过连接座固连的连接端，所述座体上设有用于在套筒体的内孔直线延伸方向上阻止所述铰接端相对于座体移动的止脱结构，且座体可被钢结构杆体通过转芯体牵动而在套筒体内沿其内孔直线延伸方向导向移动。
2.根据权利要求1所述的铰接支座，其特征在于，还包括用于固定或一体连接在套筒体内、以在套筒体的内孔直线延伸方向上挡止在座体的相对两侧的两挡板，靠近所述转芯体的连接端的挡板上开设有供连接端在垂直于套筒体的内孔直线延伸的方向上摆动的避让穿孔。
3.根据权利要求1所述的铰接支座，其特征在于，所述铰接端为用于与座体通过球副配合而铰接在座体上的多于半球、少于整球的球形转芯，转芯体的铰接端与连接端之间通过比球形转芯细的缩颈段过渡连接；座体上开设有槽口朝向所述连接端的落球槽，落球槽的槽壁面为用于与球形转芯的外表面吻合配合的球面。
4.根据权利要求3所述的铰接支座，其特征在于，所述落球槽的槽壁面多于半球球面、少于整球球面，所述止脱结构为落球槽的槽口位置处的收口台阶。
5.根据权利要求3或4所述的铰接支座，其特征在于，所述座体由一对相对面相背凹陷的扣座对扣固连而成，所述落球槽由所述两扣座的相对面围设而成。
6.一种钢结构节点铰接结构，包括承重基体、固定在承重基体上的铰接支座、铰接在铰接支座上的钢结构杆体，其特征在于，所述铰接支座包括固定在承重基体上的内孔沿直线延伸的套筒体、沿套筒体的内孔直线延伸方向导向防脱装配在套筒体的内孔中的座体、铰接装配在座体上的转芯体，所述转芯体具有铰接在座体上的可在座体上铰接转动的铰接端、从套筒体的一端端口露出而与钢结构杆体直接或通过连接座固连的连接端，所述座体上设有在套筒体的内孔直线延伸方向上阻止所述铰接端相对于座体移动的止脱结构，且座体可被钢结构杆体通过转芯体牵动而在套筒体内沿其内孔直线延伸方向导向移动。
7.根据权利要求6所述的钢结构节点铰接结构，其特征在于，还包括用于固定或一体连接在套筒体内、以在套筒体的内孔直线延伸方向上挡止在座体的相对两侧的两挡板，靠近所述转芯体的连接端的挡板上开设有供连接端在垂直于套筒体的内孔直线延伸的方向上摆动的避让穿孔。
8.根据权利要求6所述的钢结构节点铰接结构，其特征在于，所述铰接端为用于与座体通过球副配合而铰接在座体上的多于半球、少于整球的球形转芯，转芯体的铰接端与连接端之间通过比球形转芯细的缩颈段过渡连接；座体上开设有槽口朝向所述连接端的落球槽，落球槽的槽壁面为用于与球形转芯的外表面吻合配合的球面。
9.根据权利要求8所述的钢结构节点铰接结构，其特征在于，所述落球槽的槽壁面多于半球球面、少于整球球面，所述止脱结构为落球槽的槽口位置处的收口台阶。
10.根据权利要求8或9所述的钢结构节点铰接结构，其特征在于，所述座体由一对相对面相背凹陷的扣座对扣固连而成，所述落球槽由所述两扣座的相对面围设而成。
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