CN103938725B - 一种可转动的销轴支座部件、销轴支座及空间结构体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可转动的销轴支座部件、销轴支座及含有其的空间结构体系，销轴支座部件包括设置有销轴孔的耳板、转动件及含有限位卡槽的底座；所述转动件位于耳板的底部，两者固定连接或成为一体铸件；所述转动件的下部可转动地内置于底座的限位卡槽内，转动时，绕转动件的轴心线水平转动，进而带动耳板转动。通过上述设置，可以克服传统销轴支座受力的局限性，受力合理、加工方便，能适应复杂的受力条件，含有其的空间结构体系，可更好地满足建筑造型的要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构领域，具体地，涉及一种节点。
背景技术
空间结构是目前应用范围广泛的结构形式。随着我国社会经济的发展，特别是以2008年北京奥运会与2010年上海世博会为契机，空间结构在我国得到很大的发展。建筑的跨度愈来愈大，建筑创意与建筑风格的多样化，既反映出时代的特点，同时也对结构技术提出了巨大的挑战。
在空间结构中，支座是连接上部钢结构构件与下部支撑结构构件的重要节点。支座形式主要包括板式支座、橡胶垫支座、球形支座、销轴支座及关节轴承支座等多种。支座应能将上部结构构件的反力可靠地传递给下部支撑结构构件，并保证达到上部结构构件所要求的位移量与转动能力，使结构的实际受力情况与计算假定相符。
但是随着新型空间结构体系的不断出现，结构中构件与构件之间的节点连接方式日趋复杂，传统的销轴支座、滑动支座及关节轴承等形式已不能完全适应现代钢结构的发展需要。其中，以最常用的传统的销轴支座为例，其用于连接两个相邻的构件，一个构件上固定连接有一个耳板，另一构件上固定连接有两个耳板，通过一根销轴穿过上述耳板上设有的销轴孔，即可将两个构件连接起来。但上述类型的销轴支座，一般需要在现场施工前预先固定焊接在构件上，由于构件连接形式的多样，上述固定连接的销轴支座，其受力就无法满足构件之间的复杂的连接关系。
综上所述，为了使空间结构设计更好的满足建筑造型的要求，必须开发新的能适应复杂受力条件的支座形式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服传统销轴支座受力局限性的、可转动的销轴支座部件，使其受力合理、加工方便。
本发明的第二个目的是提供一种销轴支座，使其能适应复杂的受力条件。
本发明的第三个目的是提供一种空间结构体系，使其整体受力合理，可更好地满足建筑造型的要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可转动的销轴支座部件，包括设置有销轴孔的耳板，还包括转动件及含有限位卡槽的底座；所述转动件位于耳板的底部，两者固定连接或成为一体铸件；所述转动件的下部可转动地内置于底座的限位卡槽内，转动时，绕转动件的轴心线水平转动，进而带动耳板转动。
进一步地，所述转动件由上至下包括连接轴及转芯，所述连接轴顶部与耳板底部连接、连接轴底部与转芯连接；所述转芯相对于连接轴具有向外的凸缘；所述底座的限位卡槽由底座外壁包围形成，底座外壁的顶部具有向内的凸缘；所述向外的凸缘置于限位卡槽内，所述向内的凸缘限制向外的凸缘在转动件轴向方向的运动。
进一步地，所述转动件还包括耳板底板，所述耳板底板连接在连接轴与耳板底部之间。
进一步地，所述底座与转芯之间设置有可降低摩擦系数的夹层。
进一步地，所述夹层采用SF-1板。
进一步地，所述转芯的向外的凸缘与底座的向内的凸缘做倒角处理。
进一步地，所述耳板为两个或一个。
一种销轴支座，包括销轴，还包括上述的销轴支座部件，所述销轴与销轴支座部件的销轴孔配合。
进一步地，还包括与销轴两端配合的盖板，所述销轴与盖板通过沉头螺栓连接。
一种空间结构体系，包括构件，至少部分构件之间通过销轴支座连接，所述销轴支座包括上述的销轴支座部件或采用上述的销轴支座。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过在现有耳板的基础上增加转动件及含有限位卡槽的底座；三者相互配合，可形成具有水平转动功能的销轴支座，可实现双方向大角度的转动，受力可根据实际情况调整，能适应复杂的受力条件。
2、通过耳片、转动件与底座相互配合，整体受力明确，传力直接。
3、销轴支座刚度大，承载能力高，抗震能力好，耐久性好。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明可转动的销轴支座结构示意图；
图2是图1中A-A剖面示意图；
图3是图1中B-B剖面示意图；
图4是图1中C-C剖面示意图；
图5是图1中D-D剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明的可转动的销轴支座结构示意图，其包括销轴2及销轴支座部件。
为了适应复杂的受力条件，其中销轴支座部件设计为可转动形式：其包括耳板11、转动件12及含有限位卡槽的底座13。转动件12的下部可转动地内置于底座13的限位卡槽内，转动时，绕转动件12的轴心线水平转动，进而带动耳板11转动。
配合图2-图5所示，其中，耳板11带有销轴孔；转动件12位于耳板11的底部，转动件12由上至下包括连接轴121及转芯122，连接轴121顶部与耳板11底部连接、连接轴121底部与转芯122连接；转芯122相对于连接轴121具有向外的凸缘1221；底座13的限位卡槽由底座外壁包围形成，底座外壁的顶部具有向内的凸缘131；向外的凸缘1221置于限位卡槽内，向内的凸缘131限制向外的凸缘1221在转动件12轴向方向的运动。
上述转动件12还可以包括耳板底板123，耳板底板123连接在连接轴121与耳板11底部之间。
上述转动件12可以与耳板11固定连接，两者也可以成为一体的铸件，优选钢制铸件。
上述销轴支座部件、销轴支座可整体采用铸钢件，材质为G20Mn5QT，抗拉、抗压及抗弯设计值f＝235Mpa，抗剪强度设计值fv＝135Mpa，底座13与转芯122之间可设置夹层，如SF-1板，用于降低摩擦系数。
耳板11尺寸根据实际抗拉、抗剪计算确定；连接轴121应满足支座抗剪及拉弯、压弯的要求；转芯122底面积应由支座压力确定；支座拉力通过转芯向外的凸缘1221传至底座向内的凸缘131，凸缘厚度应根据支座拉力大小确定。为避免应力集中，转芯的向外的凸缘1221与底座的向内的凸缘131做倒角处理。
如图2所示，与转动件12连接的耳板11为两个，即销轴支座的两个耳板侧可转动以适应复杂的受力条件；另外，也可将耳板11设置为1个，即将销轴支座的一个耳板侧设置为可以水平转动的形式，也可以使支座适应复杂受力条件。
在空间结构体系中使用时，通过上述销轴支座连接相邻构件，可将销轴支座的底座13焊接在构件上，以两个耳板侧可转动为例，可以再配合一个普通的焊接在另一个构件上的耳板，将销轴2与上述耳板的销轴孔配合固定，具体可采用盖板3与沉头螺栓4的固定形式（图2、5所示），盖板3与销轴2两端配合，销轴2与盖板3通过沉头螺栓4连接。
销轴支座的水平力及上拔力可通过转动件12的转芯122传至底座13，底座13通过焊缝将力传至构件的主体结构。销轴支座的水平转动通过转芯122与底座13的相对转动实现，面内转动通过销轴2完成。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种可转动的销轴支座部件，包括设置有销轴孔的耳板，其特征在于，还包括转动件及含有限位卡槽的底座；所述转动件位于耳板的底部，两者固定连接或成为一体铸件；所述转动件的下部可转动地内置于底座的限位卡槽内，转动时，绕转动件的轴心线水平转动，进而带动耳板转动；所述转动件由上至下包括连接轴及转芯，所述连接轴顶部与耳板底部连接、连接轴底部与转芯连接；所述转芯相对于连接轴具有向外的凸缘；所述底座的限位卡槽由底座外壁包围形成，底座外壁的顶部具有向内的凸缘；所述向外的凸缘置于限位卡槽内，所述向内的凸缘限制向外的凸缘在转动件轴向方向的运动，所述销轴支座部件采用铸钢件，材质为G20Mn5QT。
2.根据权利要求1所述的可转动的销轴支座部件，其特征在于，所述转动件还包括耳板底板，所述耳板底板连接在连接轴与耳板底部之间。
3.根据权利要求1所述的可转动的销轴支座部件，其特征在于，所述底座与转芯之间设置有可降低摩擦系数的夹层。
4.根据权利要求3所述的可转动的销轴支座部件，其特征在于，所述夹层采用SF-1板。
5.根据权利要求1所述的可转动的销轴支座部件，其特征在于，所述转芯的向外的凸缘与底座的向内的凸缘做倒角处理。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可转动的销轴支座部件，其特征在于，所述耳板为两个或一个。
7.一种销轴支座，包括销轴，其特征在于，还包括权利要求1-6任一项所述的销轴支座部件，所述销轴与销轴支座部件的销轴孔配合。
8.根据权利要求7所述的销轴支座，其特征在于，还包括与销轴两端配合的盖板，所述销轴与盖板通过沉头螺栓连接。
9.—种空间结构体系，包括构件，至少部分构件之间通过销轴支座连接，其特征在于，所述销轴支座包括权利要求1-6任一项所述的销轴支座部件或采用权利要求7-8任一项所述的销轴支座。
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