網(wǎng)架矩形橡膠支座節(jié)點(diǎn)技術(shù)手冊(cè)

1、橡膠支座的抗壓彈性模量隨支座形狀系數(shù)而變化，具體按下表采用： 表中公式：形狀系數(shù) b= ab 2(a + b t Ri 參數(shù)說(shuō)明： a 、 b 為橡膠支座短邊長(zhǎng)度和長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，可參考下文中表格確定； t Ri 為支座中間層橡膠片的厚度。 （3）橡膠支座中間加勁用薄鋼板，應(yīng)采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件 （GB/T700-88）規(guī)定的 Q235 鋼或符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低合金結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591-1994）規(guī)定的 Q345 鋼和 Q390 鋼。其屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度及厚度的偏差均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板技術(shù)條件（GB912）的有關(guān)規(guī)定。 薄鋼板的厚度不應(yīng)小于 2mm。平面尺寸

2、應(yīng)比橡膠板每邊小 5mm。澆注橡膠前，必須對(duì)鋼 板除銹、去油污、清擦干凈，并將周邊應(yīng)仔細(xì)加工，以防粘結(jié)不良和避免產(chǎn)生應(yīng)力集中。 設(shè)計(jì)板式橡膠支座時(shí)，應(yīng)按要求計(jì)算確定，同時(shí)應(yīng)滿足以下的構(gòu)造要求： （1）板式橡膠支座的平面尺寸短邊（ a ）與長(zhǎng)邊（ b ）之比，一般可在 1:11:1.5 的 范圍內(nèi)采用。為便于支座的轉(zhuǎn)動(dòng)，短邊應(yīng)放置在平行于網(wǎng)架跨度的方向，長(zhǎng)邊則垂直于網(wǎng)架 跨度的方向；同時(shí)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、抗震設(shè)防要求以及網(wǎng)架下部支承情況等，正確選用 和合理布置橡膠支座。 （2） 板式橡膠支座的總厚度 t Rs 應(yīng)根據(jù)網(wǎng)架跨度方向的伸縮量和網(wǎng)架支座轉(zhuǎn)角的要求來(lái) 確定，一般可在短邊長(zhǎng)度的 1/10

3、3/10 的范圍內(nèi)采用，且不宜小于 40mm。為了滿足支座的 穩(wěn)定條件，板式橡膠支座中的橡膠層總厚度 t R （不包括加勁薄鋼板的厚度）不應(yīng)大于支座 短邊長(zhǎng)度的 2/10，即 t R £ 0.2a 。 （3）板式橡膠支座中的每層加勁薄鋼板的厚度 t si ，一般為 2mm 或 3mm；平面尺寸一般 應(yīng)比橡膠片每邊小 5mm。 （4）板式橡膠支座中的橡膠片厚度，可按以下要求采用： 對(duì)外層橡膠片，其厚度 t R 0 可在 1.53mm 的范圍內(nèi)采用，通常取 2.5mm。 2 對(duì)內(nèi)層（中間每層）橡膠片，其厚度 t Ri 可取為支座短邊長(zhǎng)度的 1/251/30，通常采用 5mm、8mm 或

4、11mm。 （5）為保證網(wǎng)架支座上部支承板轉(zhuǎn)動(dòng)后不出現(xiàn)后端脫空而前端局部承壓，和橡膠支座 產(chǎn)生過(guò)大的豎向壓縮變形等現(xiàn)象， 橡膠支座的平均壓縮變形量不宜超過(guò)橡膠層總厚度的 5%， 且不應(yīng)大于或等于支座短邊長(zhǎng)度的 1/2 乘以支座最大轉(zhuǎn)角弧度值。 （6）當(dāng)網(wǎng)架支座連接錨栓通過(guò)板式橡膠支座時(shí)，在橡膠支座上的錨栓孔徑應(yīng)比錨栓直 徑大 1020mm，以免影響橡膠支座的剪切變形和移動(dòng)。 （7）橡膠支座與支柱或基座的鋼板或混凝土之間可采用 502 膠等膠結(jié)劑粘結(jié)固定，必 要時(shí)還可增設(shè)限位裝置。為防止橡膠支座老化，可在支座四周涂以酚醛樹(shù)脂，并粘結(jié)泡沫塑 料等。另外，設(shè)計(jì)時(shí)尚宜考慮長(zhǎng)期使用后因橡膠老化而需要更換

5、的條件。 （8）橡膠支座在安裝和使用過(guò)程中，要避免與油脂等油類物質(zhì)以及其他對(duì)橡膠有害的 物質(zhì)接觸。 網(wǎng)架板式橡膠支座節(jié)點(diǎn)的計(jì)算，應(yīng)按以下要求進(jìn)行： （1）網(wǎng)架板式橡膠支座節(jié)點(diǎn)中，上部支承板以上部分的構(gòu)造與計(jì)算，可按平板壓力支 座節(jié)點(diǎn)的有關(guān)要求確定（另詳）。 （2）網(wǎng)架板式橡膠支座節(jié)點(diǎn)中，板式橡膠支座應(yīng)按以下要求計(jì)算： 橡膠支座的平面尺寸 a ´ b ，一般按下式計(jì)算確定，同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造上的要求： sc = （對(duì)橡膠支座）且大于s CR min ìs CR max R £í a ´ b î f c (對(duì)底板下混凝土） 參數(shù)說(shuō)明： R 為

6、網(wǎng)架支座的垂直反力； a 、 b 為橡膠支座短邊長(zhǎng)度和長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，可參考下文中表格確定； s CR max 、 s CR min 為橡膠支座的最大容許抗壓強(qiáng)度和最小容許抗壓強(qiáng)度， 可參照前文中的表格采用； f c 為支座底板下的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按下表采用。 橡膠支座中的橡膠層總厚度 t R （不包括加勁薄鋼板的厚度）主要是由支座使用時(shí)的 受剪狀態(tài)和支座的穩(wěn)定性來(lái)確定，可按下式計(jì)算： tR = SH £ 0.2a tga 參數(shù)說(shuō)明： S H 為由溫度變化或地震力等使網(wǎng)架支座沿網(wǎng)架跨度方向所產(chǎn)生的最大水平 位移（由網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析得到）； 3 tga 為板式橡膠支座容許剪切角正

7、切值，取 tga = 0.7 ； a 為橡膠支座短邊長(zhǎng)度。 根據(jù)橡膠層總厚度 t R ，可按下表板式橡膠支座規(guī)格系列確定橡膠支座的總厚度 t Rs （包 括橡膠層總厚度和加勁薄鋼板總厚度）。 4 用戶也可根據(jù)公式計(jì)算： 橡膠支座承載力 F 按下式計(jì)算： F = s CR max ´ a ´ b 式中： s CR max 按 8.0 N/mm 計(jì)。 2 橡膠支座抗滑最小承載力 Fmin 按下式計(jì)算： Fmin = 2 G R abtga m 式中： G R 按 1.1 N/mm 計(jì)； tga 按 0.7 計(jì)； m 為抗滑移系數(shù)，與鋼板間取 0.2， 與混凝土間取 0.3。 5

8、 為保證網(wǎng)架支座轉(zhuǎn)動(dòng)后不出現(xiàn)局部承壓且不使橡膠支座產(chǎn)生過(guò)大的豎向壓縮變形， 橡 膠支座的平均壓縮變形量 Dt R 應(yīng)滿足下式要求： 0.05t R ³ Dt R = Rt R 1 ³ aq max abE R 2 參數(shù)說(shuō)明： R 為網(wǎng)架支座的垂直反力； a 、 b 為橡膠支座短邊長(zhǎng)度和長(zhǎng)邊長(zhǎng)度； t R 為橡膠支座中的橡膠層總厚度，不包括加勁薄鋼板的厚度； E R 為橡膠支座抗壓彈性模量，按前文表格中確定（按公式計(jì)算后差值）； q max 為網(wǎng)架支座處的最大轉(zhuǎn)角（rad 弧度） （由網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算得到） 。 為保證橡膠支座在水平力作用下不產(chǎn)生滑動(dòng)，應(yīng)按下式進(jìn)行抗滑驗(yàn)算：

9、 mRg ³ G R ab SH tR 參數(shù)說(shuō)明： m 為橡膠支座與鋼板或混凝土間的抗滑移系數(shù)，按前文表格采用； R g 為由恒載標(biāo)準(zhǔn)值所產(chǎn)生的支座垂直反力； G R 為橡膠支座抗剪彈性模量，按前文表格采用（通常取 G R = 1.1 N/mm2）； a 、 b 為橡膠支座短邊長(zhǎng)度和長(zhǎng)邊長(zhǎng)度； S H 為由溫度變化或地震力等使網(wǎng)架支座沿網(wǎng)架跨度方向所產(chǎn)生的最大水 平位移（由網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析得到）； t R 為橡膠支座中的橡膠層總厚度，不包括加勁薄鋼板的厚度。 橡膠支座水平剛度的計(jì)算： K= G R ab tR 2 參數(shù)說(shuō)明：G R 為橡膠支座抗剪彈性模量，按前文表格采用（通常取 G

10、 R = 1.1 N/mm ）； a 、 b 為橡膠支座短邊長(zhǎng)度和長(zhǎng)邊長(zhǎng)度； t R 為橡膠支座中的橡膠層總厚度，不包括加勁薄鋼板的厚度。 網(wǎng)架板式橡膠支座節(jié)點(diǎn)中， 上部支承板以上部分的構(gòu)造與計(jì)算， 可按平板壓力支座節(jié)點(diǎn) 的有關(guān)要求確定。 網(wǎng)架矩形平板壓力支座節(jié)點(diǎn)，計(jì)算主要遵循鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）中 6 的相關(guān)條文及規(guī)定。 通常， 簡(jiǎn)單的矩形平板壓力支座可采用十字型板節(jié)點(diǎn)， 支承加勁板一般可以采用十字正 放。 鉸接支承的網(wǎng)架平板壓力支座節(jié)點(diǎn)， 當(dāng)采用上述形式時(shí)， 其構(gòu)造與計(jì)算可按以下要求進(jìn) 行。 支座在僅豎向力作用下： （1）支座底板的面積和厚度，可按下列公式確定，同時(shí)尚應(yīng)滿足構(gòu)造

11、上的要求。 底板面積： 根據(jù)前文要求， 需滿足橡膠抗壓強(qiáng)度范圍要求， 并滿足混凝土抗壓強(qiáng)度要求。 底板厚度： t pb ³ 6 M max f 參數(shù)說(shuō)明： M max 為兩相鄰邊或三邊支承的矩形板，在支座底板下的分布反力作用下所 產(chǎn)生的最大彎矩： M max = as c a 2 2 s c 為支座底板下的分布反力： sc = R A pb a 2 為兩相鄰支承板的對(duì)角線長(zhǎng)度或三邊支承板的自由邊長(zhǎng)度； a 為系數(shù)，按表格采用。 f 為鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)處鋼板材質(zhì)、厚度 不同而取不同數(shù)值，按下文表格中數(shù)值采用： 7 通常情況下， 支座底板的面積一般是由支座節(jié)點(diǎn)

12、板側(cè)向加勁肋和連接錨栓的設(shè)置構(gòu)造要 求來(lái)確定。 支座底板的厚度一般是在 1220mm 范圍內(nèi)采用。 （2）支座節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）的側(cè)向垂直加勁肋的厚度，一般可按支座底板厚度 的 0.7 倍采用。 每塊加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）的雙面連接角焊縫（即從底板頂面算起的垂 直方向焊縫），可近似地按下列公式計(jì)算強(qiáng)度： s fs = (s M 2 + (t V 2 æ 6M = ç ç 2 ´ 0.7h f l wV 2 è ö æ V ÷ +ç ÷ ç 2 ´ 0.7 h f l wV ø è 2 ö ÷ £ f fw ÷ ø 2 參數(shù)說(shuō)明： s M 為在偏心彎矩 M 作用下垂直角焊縫的正應(yīng)力； t V 為在剪力 V 作用下垂直角焊縫的剪應(yīng)力； M 為偏心彎矩： M = 1 Rl wH ； 8 1 R； 4 V 為剪力，按每塊加勁板承受支座垂直反力 R 的 1/4 計(jì)算確定：V = l wV 為垂直加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板的垂直角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度； 8 l wH 為垂直加勁肋與支座底板的水平角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度； h f 為角焊縫的焊腳尺寸； f fw 為角焊縫