CN105332420A - 一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座及作法 - Google Patents

Abstract

一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座及作法属于钢筋混凝土结构、钢结构等减少缝隙设置以及消除温度应力的辊轴支座。该支座包括基板子***、辊轴子***、限位子***和防护子***；其中，基板子***由下基板和上基板构成；辊轴子***由空心辊子、空心辊子内设置的轴、两块水平板件、两对竖向板件构成，竖向板件开设有椭圆孔；限位子***由一对限位板件以及一对销栓键构成；防护子***由连接角钢、铰链和防护板构成。本发明提供一种具有经济适用、施工方便、减少应力等优点的支座形式，可保证工程结构支座位置不受损害的可单向移动的辊轴支座***及做法，以其有效解决桥梁结构、工业与民用建筑体系大跨度支座的设置问题。

Description

一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座及作法

技术领域

本发明是一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座，涉及其加工制作方法，属于钢筋混凝土结构、钢结构等减少缝隙设置以及消除温度应力的辊轴支座。

背景技术

随着社会建筑技术的发展，尤其是经济和文化发展的需要，越来越多的新型结构形式逐渐应用于民用及工业建筑中。近二十来年，大跨结构在美、日、欧等发达国家发展很快，并且采用了很多新技术和新材料，促进了大跨度建筑结构的进步。在民用、工业、桥梁工程中，目前也越来越趋近于用大跨结构，旨在能节约空间，美化外观。但由于跨度大，上部结构需要释放一定的温度变形，而这种可单向移动的辊轴支座可定向释放弯矩，并且释放某一方向的位移。否则需要跨度减少，增加下部结构的数量，在一些情况下还要设置双柱间的伸缩缝以减少支座变形，如此增加了设计成本与材料成本。另外，这种支座形式也可用于协调新旧建筑连接时所产生的不均匀沉降，以保护相关结构构件，此种辊轴支座的设计可将结构跨度加大，且施工方便，能节约成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有经济适用、施工方便、减少应力等优点的支座形式，可保证工程结构支座位置不受损害的可单向移动的辊轴支座***及做法，以其有效解决桥梁结构、工业与民用建筑体系大跨度支座的设置问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座，其特征在于：该支座包括基板子***、辊轴子***、限位子***和防护子***；其中，基板子***由下基板和上基板构成；辊轴子***由空心辊子、空心辊子内设置的轴、两块水平板件、两对竖向板件构成，竖向板件开设有椭圆孔；限位子***由一对限位板件以及一对销栓键构成；防护子***由连接角钢、铰链和防护板构成；下基板为在牛腿顶、混凝土柱或梁顶预埋钢板，上基板为栈桥、桥梁或桁架底部预留钢板，制作一空心辊子、一个轴，将轴穿过辊子空心处，形成支座的辊轴，一对竖向板件对称固定在一块水平板件的两端，另一对竖向板件对称固定在另一块水平板件的两端，两块水平板件分别形成支座的顶板和底板，将支座的底板、顶板分别置于辊轴的上部和下部，从而形成辊轴子***；将一对销栓键设置于辊子表面的沟槽内且垂直于轴放置，上下销栓键与辊子预留间隙，不固定，此对销栓键分别固定于支座的顶板和底板上，一对限位板件设置于下销栓键两端，固定于底板上，从而形成限位子***；在上固定板两侧焊接角钢，防护板与角钢之间留有空隙，安装铰链。

所述基板子***，其特征在于：下基板设置在钢筋混凝土或钢框架结构、特种仓储结构某一标高位置的牛腿上，或者直接设置在钢筋混凝土、钢柱柱顶、钢筋混凝土梁或钢梁顶面上；上基板以上的结构为混凝土结构、砌体结构或钢结构；当为钢筋混凝土、砌体结构时，上基板为预埋钢板当为钢结构时，上基板直接采用上部结构的支座底板。

所述辊轴子***，其特征在于：两对竖向板件中开设用于穿过轴的椭圆孔。

所述限位子***，其特征在于：一对限位板呈弧形，以限制辊子在移动的过程中不能滚出底板外。

制备支座的方法，其特征在于制作顺序如下：

1)、首先在支座底部浇筑混凝土柱子、混凝土牛腿或者是钢梁，在上部预埋钢板作为下基板，调整钢板的平整度；为在牛腿顶、混凝土柱或梁顶预埋钢板，上基板为栈桥、桥梁或桁架底部预留钢板；

2)、根据设计尺寸分别制作加工辊子、轴、两块水平板件、两对竖向板件、限位板、销栓键角钢、铰链以及防护板；在辊子圆心处开设一通长圆孔，用于穿设轴，并在辊子长度方向的中心位置，沿表面环向开设一连续沟槽，用于销栓键的设置，在两对竖向板件相应位置开孔，以便轴的安装及支座功能的实现；

3)、在其中水平板件上焊接销栓键、限位板，一对竖向板件，焊接完成作为支座的底板，等待安装；在另一块水平板件上的依次焊接另一销栓键、另一对竖向板件，焊接完成作为支座的顶板，等待安装；

4)、在支座底板上的安装辊子，使销栓键位于辊子中部的沟槽内，接着安装支座顶板，同样也使另一销栓键位于辊子中部的沟槽内；轴依次穿过两块竖向板件椭圆孔、辊子圆孔、两块竖向板件椭圆孔，安装时轴要涂抹石墨粉和黄油，在轴一端拧紧双螺母，并电焊防止松脱；最后安装防护装置，在支座顶板两侧分别焊接角钢，在角钢上安装铰链，而后在铰链外部安装防护板，，便于检修和维护，从而形成辊轴支座***的防护子***。这种装置可以对整个辊轴***进行有效的外部保护，在需要检修时，只需打开防护板即可，与其连接的铰链可以任意角度旋转，便于对辊轴支座的保养和检修维护。

最后根据具体的工程项目图纸及现场情况，精确确定支座的位置，安装到位，使支座的顶板板件3与底板板件4与相应位置的基板采用围焊焊接。

另外，在辊轴支座工作的过程中，其受力的主要传递路径：支座所受压力传递，由支座栈桥桁架及桥梁等底部钢板—>3(顶板板件)—>1(辊子)—>4(底板板件)—>牛腿顶、柱顶或梁顶预埋钢板；支座所受拉力传递，支座栈桥桁架及桥梁等底部钢板—>3(顶板板件)—>5、6(板件)—>2(轴)—>7、8(板件))—>4(底板板件)牛腿顶、柱顶或梁顶预埋钢板；支座所受水平力，当方向同辊轴滚动方向平行的水平力通过滚动释放掉，当方向同辊轴滚动方向垂直的水平力由支座栈桥桁架及桥梁等底部钢板—>3(顶板板件)—>9(顶板的销栓键)—>1(辊子)—>10(底板的销栓键)—>4(底板板件)牛腿顶、柱顶或梁顶预埋钢板；支座所受弯矩，当方向同辊轴滚动方向平行的弯矩由支座栈桥桁架及桥梁等底部钢板3(顶板板件)—>转化为一对力分别—>5、6(板件)—>2(轴)—>7、8(板件))—>4(底板板件)牛腿顶、柱顶或梁顶预埋钢板，当方向同辊轴滚动方向垂直的弯矩通过滚轴释放掉。

这种辊轴支座***，能够释放一水平方向位移，且具有释放某一方向弯矩作用，从而能够避免某些大跨度结构由于温度产生的应力造成的支座破坏；减少因温度应力需设置的支座下部的分隔缝，减少双柱的设置，降低成本，增加上部结构的可靠度；在设计过程中，可作为一种理想的定向滑动铰支座，从而大大降低设计复杂工况下的设计难度，从而提高建筑结构的安全性；构造简单、施工方便，可应用于大跨的桥梁结构、桁架结构体系当中。

以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

本发明是一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座，主要有基板子***、辊轴子***、限位子***、防护子***构成；在于提供一种具有经济适用、施工方便、减少应力破坏等优点的支座形式，可保证工程结构支座位置不受损害的可单向移动的辊轴支座***及做法，以其有效解决桥梁结构、工业钢桁架结构以及民用多塔结构上部通廊的变形协调问题。

附图说明

图1是辊轴支座平面图；

图2是示意图；

图3是示意图；

图4是示意图；

图5是大样图；

图6是大样图。

图7是大样图。

图中：1-辊子、2-滚轴、3-顶板板件、4-底板板件、5-第一竖向板件、6-第二竖向板件、7-第三竖向板件、8-第四竖向板件、9-上销栓键、10-下销栓键、11-第一限位板件、12-第二限位板件、13-角钢、14-铰链、15-防护板

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：

如图1-7所示是一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座。本支座主要有基板子***、辊轴子***、限位子***、防护子***构成；其中，基板子***是牛腿顶、柱顶或梁顶预埋钢板(下基板)以及栈桥、桥梁或桁架等底部预留钢板(上基板)构成；辊轴子***由空心辊子1、空心辊子内设置的轴2、水平板件、竖向板件构成；限位子***由限位板件以及销栓键构成；防护子***由连接角钢13、铰链14、防护板15构成。其特征在于：在牛腿顶、混凝土柱或梁顶预埋钢板(下基板)，以及栈桥、桥梁或桁架等底部预留钢板(上基板)形成基板子***；制作一空心辊子、一个轴，将轴穿过辊子空心处，形成支座的辊轴，制作板件水平板件与竖向板件，分别将二对竖向板件板件固定于水平板件两端相应位置形成支座的顶板和底板，将支座的底板、顶板分别置于辊轴的上部和下部，从而形成辊轴子***；将销栓键设置于辊子1表面的沟槽内(预留间隙，不固定)，固定于板件相应位置，限位板件设置于下销栓键10两端，固定于底板板件4上相应位置，从而形成限位子***；待所有子***固定连接完毕后，在上固定板两侧焊接角钢13，防护板15与角钢13之间留有空隙，安装铰链14，便于检修和维护，从而形成辊轴支座***的防护子***。这种辊轴支座***，能够释放一水平方向位移，且具有释放某一方向弯矩作用，从而能够达到以下工程设计目的：(1)可避免某些大跨度结构由于温度产生的应力造成的支座破坏；(2)减少因温度应力需设置的支座下部的分隔缝，减少双柱的设置，降低成本，增加上部结构的可靠度；(3)在设计过程中，可作为一种理想的定向滑动铰支座，从而大大降低设计复杂工况下的设计难度，从而提高建筑结构的安全性；(4)构造简单、施工方便，可应用于大跨的桥梁结构、桁架结构体系当中。

以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (5)

1.一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座，其特征在于：该支座包括基板子***、辊轴子***、限位子***和防护子***；其中，基板子***由下基板和上基板构成；辊轴子***由空心辊子、空心辊子内设置的轴、两块水平板件、两对竖向板件构成，竖向板件开设有椭圆孔；限位子***由一对限位板件以及一对销栓键构成；防护子***由连接角钢、铰链和防护板构成；下基板为在牛腿顶、混凝土柱或梁顶预埋钢板，上基板为栈桥、桥梁或桁架底部预留钢板，制作一空心辊子、一个轴，将轴穿过辊子空心处，形成支座的辊轴，一对竖向板件对称固定在一块水平板件的两端，另一对竖向板件对称固定在另一块水平板件的两端，两块水平板件分别形成支座的顶板和底板，将支座的底板、顶板分别置于辊轴的上部和下部，从而形成辊轴子***；将一对销栓键设置于辊子表面的沟槽内且垂直于轴放置，上下销栓键与辊子预留间隙，不固定，此对销栓键分别固定于支座的顶板和底板上，一对限位板件设置于下销栓键两端，固定于底板上，从而形成限位子***；在上固定板两侧焊接角钢，防护板与角钢之间留有空隙，安装铰链。

2.按照权利要求1支座，其特征在于：所述基板子***中，下基板设置在钢筋混凝土或钢框架结构、特种仓储结构某一标高位置的牛腿上，或者直接设置在钢筋混凝土、钢柱柱顶、钢筋混凝土梁或钢梁顶面上；上基板以上的结构为混凝土结构、砌体结构或钢结构；当为钢筋混凝土、砌体结构时，上基板为预埋钢板当为钢结构时，上基板直接采用上部结构的支座底板。

3.按照权利要求1所述支座，其特征在于：辊轴子***中的两对竖向板件中开设用于穿过轴的椭圆孔。

4.按照权利要求1所述支座，其特征在于：限位子***中的一对限位板呈弧形，以限制辊子在移动的过程中不能滚出底板外。

5.制备如权利要求1一种可释放单一方向位移及其转角的辊轴支座的方法，其特征在于制作顺序如下：

1)、首先在支座底部浇筑混凝土柱子、混凝土牛腿或者是钢梁，在上部预埋钢板作为下基板，调整钢板的平整度；为在牛腿顶、混凝土柱或梁顶预埋钢板，上基板为栈桥、桥梁或桁架底部预留钢板；

2)、根据设计尺寸分别制作加工辊子、轴、两块水平板件、两对竖向板件、限位板、销栓键角钢、铰链以及防护板；

圆圆心处开设一通长圆孔，用于穿设轴，并在辊子长度方向的中心位置，沿表面环向开设一连续沟槽，用于销栓键的设置，在两对竖向板件相应位置开孔，以便轴的安装及支座功能的实现；

3)、在其中水平板件上焊接销栓键、限位板，一对竖向板件，焊接完成作为支座的底板，等待安装；在另一块水平板件上的依次焊接另一销栓键、另一对竖向板件，焊接完成作为支座的顶板，等待安装；

4)、在支座底板上的安装辊子，使销栓键位于辊子中部的沟槽内，接着安装支座顶板，同样也使另一销栓键位于辊子中部的沟槽内；轴依次穿过两块竖向板件椭圆孔、辊子圆孔、两块竖向板件椭圆孔，安装时轴要涂抹石墨粉和黄油，在轴一端拧紧双螺母，并电焊防止松脱；最后安装防护装置，在支座顶板两侧分别焊接角钢，在角钢上安装铰链，而后在铰链外部安装防护板，整个保护***安装完成。