网架球铰支座源头工厂

某一工程所用大转角网架球铰支座为例，对照普通球铰支座，对其性能、结构设计、计算方法进行分析。对所研究的球铰支座的性能要求承载能力N＝10000kN抗拉能力F＝2000kN抗剪能力H＝3000kN转角θ＝0.05rad转动中心设定在O点处（见图1）。工况分析球铰支座在服役期间可能出现的工况：1.球铰支座在承受压力的同时发生转动；2.球铰支座在承受拉力的同时发生转动；3.球铰支座在承受压力的同时承受剪力和转动；4.球铰支座在承受拉力的同时承受剪力和转动；以上4种工况中较不利的工况是较后一种。
以下即按这种工况进行球铰支座的结构设计和计算。球铰支座球铰支座结构设计和传力路径考虑到对球铰支座有大转角的要求和有设定的转动中心的要求，采用球面传力的大转角网架球铰支座方案，结合转动中心和转角确定传力球面的球心，以适应工程要求。球铰支座传力路径：上部结构将荷载传给上支座板，然后依次通过不锈钢板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板传递给下部结构。
球铰支座大转角网架球铰支座与普通球铰支座结构、性能对照当球铰支座转动后，球铰支座承受拉力的两个作用面——上支座板的A面和下支座板的B面之间夹角为0.05rad，支座承受水平力的两个作用面——上支座板的C面和下支座板的D面之间夹角也为0.05rad，在这种情况下，球铰支座承受拉力和剪力时皆为线传力。
甚至造成点传力。特别是在承受拉力时，受力点偏向一侧，破坏了均衡受力状况，很可能造成构件破坏。且如果先有了拉力、剪力，又需支座转动，支座先在拉力、剪力作用下，作用面（都是平面）贴合，支座就再也转不动了，转角释放不了，有害力矩也释放不了。球铰支座大转角网架球铰支座以O点为转动中心转动0.05rad且承受拉力、水平剪力时的状况。
可以看出当球铰支座转动后，球铰支座承受拉力的两个作用面（见G处、H处）仍为球面结合，支座承受水平力的两个作用面（见G处、H处）也仍为球面结合，在这种情况下，支座在承受拉力和剪力时皆为球面传力，不存在偏载或应力集中，不破坏原有的传力状况，保证结构，且仍可绕设定的转动中心O转动。

球铰支座的结构： 该支座是在滑动铰支座的基础上开展而来，构造主要由上支座板、聚四氟乙烯板、不锈钢板、中心球面板、中心主体、箱体、不锈钢板、聚四氟乙烯平面滑板和下支座板等组成。 球铰支座的规范参数： 支座规范分为22个等级,支座竖向规划承载力、规划转角、摩擦系数均按相关规范要求规划。 注：以上支座的技术参数：竖向压力：300KN-10000KN；竖向拉力：90KN-3000KN；水平剪力：60KN-2000KN；转角：0.03rad；X向位移：±60mm和±100mm；Y向位移：±60mm和±100mm。规划刚度180KN/m-6000KN/m。 球铰支座受力情况与力学计算假定一致，支座通过球面传力，作用反力分许均匀，传力可靠，通过聚四板（PTFE）的滑动实现支座的转动，可万向转动，可以实现支座水平滑动，允许位移值大，能够有效的释放结构地震作用变形与温度应力，球铰支座刚度大，变形小，承载能力高，抗震性能好，无老化问题，耐久性好，适用温度范围大。