KZQZ-250kN-GD抗震固定球铰支座力学算法

2018年04月15日

KZQZ-250kN-GD抗震球铰支座计算书

1、支座使用工程及部位

     工程名称; 永春县科技馆、城市规划展览馆

     使用部位:1#楼钢结构连廊

2、设计目标

 抗震球铰支座力学性能需满足以下设计指标:

      竖向承载力 N(KN) 250

      水平承载力 F(KN) 50

      转角 rad 0.02

3、设计参数

      聚四聚乙烯板设计应力为:45MPa

      中间球面板的许用应力:160MPa

      支座下支座板的许用应力185Mpa

      钢件抗拉强度为:485Mpa

      钢件的抗剪许用应力为:110Mpa

      焊接时采用E50焊条手工焊接或以H08Mn2SiA焊丝CO2气体保护焊。

尺寸如图:

文章400.jpg

 

4、部件验算

      4.1四氟滑板应力校核:

      已知球铰支座所受竖向承载力250KN,支座中最薄弱件为四氟滑板,故在支座受压状况下仅对滑板进行强度计算。四氟滑板设计直径为110mm,计算公式如下:

文章1.jpg

      实际验算为26.3Mpa小于设计应力45Mpa,(弧面四氟板受压面积大于平面四氟板)故满足压力设计要求。

      4.2 上支座板水平承载力校核:

      球铰支座水平承载水平力为50kN,保守计算,计算最不利截面,采用弯矩计算公式。截面尺寸见图,弯曲应力校核公式如下:

 

文章2.jpg

 

      实际验算为8.1MPa,小于设计应力110 MPa,(另有加强筋加固)故满足抗剪设计要求。

      如图可知下支座板抗剪能力大于上支座板,故下支座板满足抗剪要求。

      4.3下支座板焊缝连接验算:

      焊缝长度:LW=4*370=1480mm

文章3.jpg

 

      焊缝强度满足要求。

      4.5抗震球铰支座结构转角校核

      通过CAD模型进行模拟,支座整体通过球形中间钢板,以球形中心位置转动,以下为二维剖面图进行显示:

图纸9.jpg

      从建模结论如下:支座满足0.02转角,如果再继续转动,球铰支座上拉板将要接触下支座板产生限制,控制结构转动,这样不仅满足设计要求,还保证了结构安全。

来源:衡水恒东桥梁配件有限公司
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