帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構，包括與被支撐結構連接的鋼梁和支撐在鋼梁下方的鋼柱，以及鋼梁與鋼柱連接處的梁柱節(jié)點；鋼梁呈兩個方向“X”形交叉設置，交叉部位位于梁柱節(jié)點的上方；鋼柱采用十字形截面空心鋼柱，十字形截面空心鋼柱與“X”形布置的鋼梁之間呈相互扭轉的空間關系。本發(fā)明將推力關節(jié)軸承應用于建筑結構中，利用推力關節(jié)軸承的真實鉸構造，減小了節(jié)點體積，提高了其承載力與轉動能力，以簡單的結構形式實現(xiàn)了十字形截面空心鋼柱與呈X形布置的鋼梁呈扭轉空間關系的建筑造型，并保證了梁柱的鉸接關系及節(jié)點的承載力。
【專利說明】帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑結構梁柱構造體系，具體的說，是一種十字形截面柱及與柱截面方向呈扭轉關系的X形梁鉸接組成的梁柱結構。

【背景技術】
[0002]隨著中國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，以及鋼結構加工設計水平的不斷提高，各種造型新穎、復雜乃至奇特的結構不斷出現(xiàn)，絕大部分這類復雜的結構形式均由鋼結構體系實現(xiàn)。梁柱體系是結構中最常見的結構形式，結構造型的多樣化也較多的體現(xiàn)在梁、柱構件及梁柱節(jié)點的形式多樣化。因而，形式復雜的鋼結構梁、柱以及梁柱節(jié)點不斷出現(xiàn)。各種異形鋼柱與不規(guī)則鋼梁在實際工程中廣泛的被采用，來滿足建筑對于空間美感的要求。但以往結構梁柱節(jié)點鉸接連接中多采用設置剛度鉸的手段，這種結構存在節(jié)點體積大，外觀笨拙，承載力低，轉動角度小等問題。


【發(fā)明內容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:
本發(fā)明的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構，包括與被支撐結構連接的鋼梁和支撐在鋼梁下方的鋼柱，以及鋼梁與鋼柱連接處的梁柱節(jié)點；鋼梁呈兩個方向“X”形交叉設置，交叉部位位于梁柱節(jié)點的上方；鋼柱采用十字形截面空心鋼柱，十字形截面空心鋼柱與“X”形布置的鋼梁之間呈相互扭轉的空間關系。
[0005]所述的梁柱節(jié)點采用推力關節(jié)軸承來實現(xiàn)梁柱之間的鉸接關系；所述的推力關節(jié)軸承包括底座，位于底座下端的底板和設置在底座內部的芯軸；底板連接在十字形截面空心鋼柱上端；芯軸的上端從底座內伸出，連接在鋼梁交叉點處形成的鋼梁連接部內，芯軸下端的軸承的上方和下方與底座的內壁間設置有角接觸軸承。
[0006]所述的推力關節(jié)軸承的底座上方由壓板封閉，壓板通過固定螺釘固定于底座上，壓板與底座之間設置有密封圈；底座側壁上形成有油杯。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是:
本發(fā)明的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構，將推力關節(jié)軸承應用于建筑結構中，利用推力關節(jié)軸承的真實鉸構造，減小了節(jié)點體積，提高了其承載力與轉動能力，以簡單的結構形式實現(xiàn)了十字形截面空心鋼柱與呈X形布置的鋼梁呈扭轉空間關系的建筑造型，并保證了梁柱的鉸接關系及節(jié)點的承載力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構的立體圖；
圖2是本發(fā)明的十字形截面空心鋼柱的截面圖； 圖3是與十字形截面空心鋼柱的柱截面扭轉設置的鋼梁的結構圖；
圖4是沿圖3中的A-A線的剖面圖；
圖5是本發(fā)明的梁柱節(jié)點的放大結構示意圖；
圖6是本發(fā)明的十字形截面空心鋼柱與鋼梁的扭轉關系示意圖。
[0009]圖中主要部件符號說明:
1:鋼梁2:十字形截面空心鋼柱
3:梁柱節(jié)點 4:肋板
31:底板32:底座
33:角接觸軸承34:芯軸
35:密封圈36:壓板
37:固定螺釘38:油杯
I1:鋼梁連接部。

【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步描述。
[0011]圖1是本發(fā)明的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構的立體圖，圖6是本發(fā)明的十字形截面空心鋼柱與鋼梁的扭轉關系示意圖。如圖1和圖6所示，本發(fā)明的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構，包括與被支撐結構連接的鋼梁I和支撐在鋼梁下方的鋼柱，以及鋼梁與鋼柱連接處的梁柱節(jié)點3。鋼梁I的兩個梁板交叉設置，呈X形，交叉部位位于梁柱節(jié)點3的上方。鋼柱采用十字形截面空心鋼柱2，十字形截面空心鋼柱2與鋼梁I之間呈相互扭轉的空間關系。
[0012]圖2是本發(fā)明的十字形截面空心鋼柱的截面圖。如圖2所示，十字形截面空心鋼柱2采用鋼材制成，鋼材包括各種牌號的建筑用鋼。柱體采用空腹截面，柱體內部可設置或不設置加勁肋。鋼柱頂部與梁柱節(jié)點3相連接，底部可以與基礎或下部結構連接，柱底節(jié)點可采用剛接連接或鉸接連接。
[0013]圖3是與十字形截面空心鋼柱的柱截面扭轉設置的鋼梁的結構圖；圖4是沿圖3中的A-A線的剖面圖。如圖3和圖4所示，所述與柱截面方向扭轉的呈X形布置的鋼梁，采用鋼材制成，鋼材包括各種牌號的建筑用鋼；兩個方向的梁板呈交叉布置，交叉角度不限。兩個方向梁交叉點位于梁柱節(jié)點3上方。兩方向交叉梁之間的連接可采用焊接或螺栓連接。梁可為實腹梁或空腹梁，空腹梁可設加勁肋板4或不設加勁肋。
[0014]圖5是本發(fā)明的梁柱節(jié)點的放大結構示意圖。所述的梁柱節(jié)點3采用推力關節(jié)軸承來實現(xiàn)梁柱之間的鉸接關系。推力關節(jié)軸承包括底座32，位于底座32下端的底板31和設置在底座32內部的芯軸34。底板31連接在十字形截面空心鋼柱2的上端，可采用焊接或螺栓連接。芯軸34的上端從底座32內伸出，連接在鋼梁交叉點處形成的鋼梁連接部11內，芯軸34下端的軸承的上方和下方與底座的內壁間設置有角接觸軸承33。推力關節(jié)軸承的底座32上方由壓板36封閉，壓板36通過固定螺釘37固定于底座32上，壓板36與底座32之間設置有密封圈35。底座32側壁上形成有油杯38。
[0015]梁柱節(jié)點3置于十字形截面空心鋼柱2的中心軸線上，并與X形布置的鋼梁I交叉點對應，連接兩者形成梁柱構造結構。節(jié)點中的推力關節(jié)軸承及其與梁、柱的連接滿足梁柱節(jié)點的抗拉、抗壓、抗剪承載力要求。
[0016]推力關節(jié)軸承的芯軸34上端與鋼梁I連接，傳遞梁中沿芯軸軸向的拉、壓力與沿芯軸徑向的剪力。芯軸34傳來的軸向拉力由軸承上部的角接觸軸承33傳遞給底座32，芯軸34傳來的徑向剪力由上、下部的角接觸軸承33共同傳遞給底座32。各種力均由底座32傳遞給底板31，再由底板31傳遞給十字形截面空心鋼柱2。壓板36固定于底座32之上，使軸承內部保持封閉，密封圈35置于底座32與壓板36之間以保證軸承的密閉性。油杯38用于向軸承內部注入或排除潤滑劑。軸承各部件協(xié)同工作在傳力的同時仍可以保證芯軸繞角接觸軸承幾何中心轉動。
[0017]本發(fā)明的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱構造實施時步驟如下:
第一步，分別將加工完畢的所述十字形截面空心鋼柱置于所需安裝位置，同時將所述與柱截面方向扭轉的呈X形布置的鋼梁置于設計安裝位置附近的支撐架之上；
第二步，將所述帶有推力關節(jié)軸承的梁柱節(jié)點連接于所述十字形截面空心鋼柱頂部或連接于所述與柱截面方向扭轉的呈X形布置的鋼梁交叉點底部；
第三步，將所述與柱截面方向扭轉的呈X形布置的鋼梁的支撐部件卸載并撤除，使所述X形布置的鋼梁，梁柱節(jié)點及下步鋼柱相互接觸直接傳力；
第四步，將所述上部鋼梁與推力關節(jié)軸承的芯軸連接固定，將向心關節(jié)軸承的底板與“十”字形鋼柱進行連接固定，完成梁柱構造結構。
[0018]本發(fā)明中柱截面方向扭轉的呈X形布置的鋼梁I的梁交叉點、十字形截面空心鋼柱2的中心軸線、帶有推力關節(jié)軸承的梁柱節(jié)點3的中心軸線，須對心，即三者重心在同一豎直直線上。
[0019]以上說明書中描述的只是本發(fā)明的【具體實施方式】，該舉例說明不對本發(fā)明的實質內容構成限制，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。
【權利要求】
1.一種帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構，包括與被支撐結構連接的鋼梁(I)和支撐在鋼梁下方的鋼柱，以及鋼梁與鋼柱連接處的梁柱節(jié)點(3);其特征在于:鋼梁(I)呈兩個方向“X”形交叉設置，交叉部位位于梁柱節(jié)點(3)的上方；鋼柱采用十字形截面空心鋼柱(2)，十字形截面空心鋼柱(2)與“X”形布置的鋼梁(I)之間呈相互扭轉的空間關系O
2.根據權利要求1所述的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構，其特征在于:梁柱節(jié)點(3)采用推力關節(jié)軸承來實現(xiàn)梁柱之間的鉸接關系；所述的推力關節(jié)軸承包括底座(32 )，位于底座(32 )下端的底板(31)和設置在底座(32 )內部的芯軸(34 );底板(31)連接在十字形截面空心鋼柱(2 )上端；芯軸(34)的上端從底座內伸出，連接在鋼梁(I)交叉點處形成的鋼梁連接部(11)內，芯軸(34)下端的軸承的上方和下方與底座的內壁間設置有角接觸軸承(33)。
3.根據權利要求2所述的帶有推力關節(jié)軸承節(jié)點的扭轉十字形梁柱結構，其特征在于:推力關節(jié)軸承的底座(32)上方由壓板(36)封閉，壓板(36)通過固定螺釘(37)固定于底座(32)上，壓板(36)與底座(32)之間設置有密封圈(35);底座(32)側壁上形成有油杯(38)。
【文檔編號】E04B1/58GK104314182SQ201410607452
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權日:2014年11月3日
【發(fā)明者】毋英俊, 余洋, 史月珍, 盧濤, 包靜, 康壓強, 鮑寧 申請人:鐵道第三勘察設計院集團有限公司