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建筑工程中的球铰支座来源于桥梁工程的桥梁支座,桥梁工程的支座大体分为板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球型钢支座、减隔震支座等,建筑球铰支座应用的就是“球型钢支座”、“减隔震支座”的工作原理。
桁架钢球铰支座结构及原理
桁架钢球铰支座主要用于横滘建筑节点的铰接,比如适用于机场、车站、地铁设施、体育场馆、会堂展厅等钢结构或钢混结构膜结构节点的铰接,同时也能满足桥梁减震的需要。
球型钢支座成本较橡胶支座稍高,但橡胶支座若考虑其相应附件与球形支座的价格基本持平,但橡胶支座老化快,无法满足使用年限要求,而钢支座寿命一般可达100年以上。总之,单向成品绞支座价格,考虑到保修期后的维修或更换费用,抗震钢支座的远远高于橡胶支座。
盆式橡胶支座与板式支座相比,橡胶体处于三向包围的状态中,所以橡胶老化速度会很慢,因此使用寿命更长。但盆式橡胶支座也存在橡胶老化问题,橡胶老化会使橡胶硬度增加,致使转动力矩增大,影响梁体的受力。另外,盆式橡胶支座的转动是依靠橡胶板的变形,因此不能释放弯矩,抗震球形支座反力分布变形前后不同,合力中心移位,对于梁体及墩台受力都不利。