钢结构网架屋顶球型钢支座设计应用

球型钢支座

    主要由上支座板、不锈钢板、平面滑板、球冠板、球面滑板、下支座板及临时限位装置等构成。该类支座主要通过平面不锈钢板和聚四氟乙烯板来实现  支座的水平滑移，通过球冠板和球面滑板来实现支座的转动，从而实现固定或滑动铰支座的功能，其主要有以下特点：

    1．通过球面传力，不会出现力的颈缩现象，作用在下部钢结构或钢筋混凝土结构上的反力比较均匀。

    2．选用具有优良耐磨性能的聚四氟乙烯滑板（特氟  龙滑板）或改性超高分子量乙烯滑板与不锈钢板或镀硬铬钢板为摩擦副，通过摩擦副之间的相对滑动来实现支座的转动和水平滑动功能，转动力矩小，且转动力矩与支座转角无关，特别适用于大转角的要求，设计转角可到0.05rad以上。

    3．支座具备各向一致的转动能力，并且可以根据实际工程需要，将支座设计成固定支座、单向滑动支座、双向滑动支座等。

    3．支座选用的聚四氟乙烯滑板或  改性超高分子量乙烯滑板具有较大的设计容许压应力，能较好地提高支座的竖向承载能力，有利于进一步减小支座构造尺寸，节约工程造价。

    4．球型钢支座不使用承压橡胶板，承载、滑移和转动部件均由钢材和聚四氟乙烯滑板或改性超高分子量聚乙烯滑板组成，不存在橡胶老化对支座力学性能的影响，大大提高了支座的使用寿命。

    5．球型钢支座不使用承压橡胶板，不存在橡胶硬化问题，更适用于低温地区，适用温度范围可达-40。C—60。C。

类型及选用

    根据球型支座的变形特征，可将其分为固定支座、单向活动支座和双向滑动支座。根据球型支座是否承载拉力，可将其分为无抗拉要求的球型钢支座  (GQZ)和有抗拉要求的球型钢支座(KLQZ)。球型钢支座类型的选用  取决于结构整体分析计算得到的支座受力要求。

设计及有限元分析

设计依据

    球型钢支座的现行设计依据主要为《桥梁球型支座》GB/T 17955-2009[31和《钢结构设计规范》GB 50017-2003。其中，国家标准《桥梁球型支座》由我国交通运输部提出，中交桥梁技术有限公司等单位参照欧洲标准EN1337-7构造物支座一第七分册《球面和圆柱面聚四氟乙烯支座》(2001)、EN 1337-2构造物支座一第二分册《滑动部件》(2003)和<美国公路桥梁设计规范》( AASHTO-LRFD 2004)等标准制定而成，对球型支座的产品规格、分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、储存、运输、安装和养护等进行了规定，适用于桥梁工程及其他用到球型钢支座的工程。

4.2有限元分析

    为进一步明确按国家标准进行设计的球型钢支座在设计  荷载作用下各部分的受力及变形情况，对球型钢支座整体模型进行有限元分析．  根据有限元分析结果进一步优化和深化球型钢支座设计，  确保支座设计安全适用，经济合理。型，