隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建設(shè)，尤其是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的大型化和復(fù)雜化，使得結(jié)構(gòu)對抗風(fēng)穩(wěn)定、溫度引起的桿件收縮和地震時減隔振性能等要求比較苛刻，在設(shè)計上一般選擇釋放結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)應(yīng)力，或是設(shè)計結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的剛度來解決上述問題。這使得結(jié)構(gòu)設(shè)計上越來越多的選用支座來達(dá)到上述目的，利用支座的轉(zhuǎn)動、位移使節(jié)點(diǎn)的受力狀況得到改善。下面結(jié)合支座的設(shè)計原理和使用現(xiàn)狀對網(wǎng)架支座產(chǎn)品的選型進(jìn)行簡要闡述。
一、支座的類型
現(xiàn)在市場的網(wǎng)架支座存在以下幾種形式，從公路盆式橡膠支座轉(zhuǎn)化而來的網(wǎng)架支座產(chǎn)品，將支座的上支座板和底盆的結(jié)構(gòu)稍做調(diào)整，實(shí)現(xiàn)支座的抗拉和抵抗水平力。這類產(chǎn)品轉(zhuǎn)角較小，一般為0.02弧度，且支座中含有橡膠部分，對使用年限應(yīng)做明確要求。還有從球型支座轉(zhuǎn)化來的網(wǎng)架支座產(chǎn)品，這類產(chǎn)品的轉(zhuǎn)角比較大，且受力面比較均勻，不產(chǎn)生力的頸縮。支座的上、下座板利用壓力鍋的卡盤結(jié)構(gòu)原理連接在一起，實(shí)現(xiàn)支座的抗豎向拉力和抵抗水平力，這類支座是目前市場的主流產(chǎn)品。還可在此類支座的基礎(chǔ)上增加鋼板彈簧或聚氨酯類彈簧等部件，用于實(shí)現(xiàn)支座的水平剛度等特殊要求。還有利用球鉸原理制作的網(wǎng)架產(chǎn)品，這類產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角一般為0.08弧度，抵抗水平力相對也大一些，但球鉸面的摩擦系數(shù)稍大，應(yīng)當(dāng)注意。近幾年還發(fā)展了關(guān)節(jié)軸承支座，在支座內(nèi)安置關(guān)節(jié)軸承時間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動，這種支座的轉(zhuǎn)動靈活，但位移受到了一定的限制。
二、支座選材
目前國內(nèi)網(wǎng)架支座產(chǎn)品大多為鋼件制作，支座內(nèi)含有不銹鋼板、聚四氟乙烯板用于實(shí)現(xiàn)支座的位移，設(shè)置一塊球冠襯板，利用球面的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動。不銹鋼板和聚四氟乙烯板的滑移面已經(jīng)應(yīng)用成熟，使用年限均可達(dá)到與建筑物同壽命。由于目前支座主體鋼件為鑄鋼產(chǎn)品，優(yōu)先按與結(jié)構(gòu)鋼材材質(zhì)相同原則選取，同時兼顧材料的可焊性，可參照CECS235:2008《鑄鋼技術(shù)節(jié)點(diǎn)技術(shù)規(guī)程》中對可焊性鋼件材性能選用要求選取。
三、技術(shù)指標(biāo)
支座的力學(xué)參數(shù)來源于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)受力情況，節(jié)點(diǎn)的豎向壓力、豎向拉力、位移、剛度在理論計算中很容易精確計算出，直接作用于支座即可。需特別說明的是支座的轉(zhuǎn)角，如果能明確節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動中心，支座的轉(zhuǎn)動中心與節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動中心要重合。若不能明確節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動中心，則需按節(jié)點(diǎn)與支座接觸面的中心為轉(zhuǎn)動中心去分別核算節(jié)點(diǎn)和支座的轉(zhuǎn)動，有球面轉(zhuǎn)動的則按球面的圓心去核算。支座的轉(zhuǎn)角應(yīng)預(yù)留支座安裝時找正預(yù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)角，即安裝偏差轉(zhuǎn)角加支座工作轉(zhuǎn)角等于支座轉(zhuǎn)角。
四、安裝
支座的按安裝分為螺栓錨固和焊接錨固，有部分是節(jié)點(diǎn)直接做成支座的一部分。由于支座的螺栓孔和施工現(xiàn)場預(yù)留的螺栓孔位置為兩家單位分別制作，在實(shí)際施工過程中，經(jīng)常發(fā)生螺栓孔位置不正造成支座無法按裝，故不推薦采用螺栓安裝。鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場焊接技術(shù)比較成熟，推薦采用焊接方式進(jìn)行連接，但支座的受熱溫度應(yīng)當(dāng)控制，不要超過200攝氏度，尤其是支座內(nèi)含有橡膠的，溫度應(yīng)控制的更低一些。同時支座安裝時上部結(jié)構(gòu)的重心應(yīng)與支座重心重合，尤其是大位移量支座，切勿因位移造成支座壓偏，以免損壞支座的位移結(jié)構(gòu)。
支座的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)指標(biāo)和安裝對節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)安全起著重要的作用，能夠正確選用結(jié)構(gòu)合理的支座產(chǎn)品，有利于提高工程質(zhì)量，同時還能夠推進(jìn)網(wǎng)架支座設(shè)計的發(fā)展。