网架矩形橡胶支座节点技术手册

1、橡胶支座的抗压弹性模量随支座形状系数而变化，具体按下表采用： 表中公式：形状系数 b= ab 2(a + b t Ri 参数说明： a 、 b 为橡胶支座短边长度和长边长度，可参考下文中表格确定； t Ri 为支座中间层橡胶片的厚度。 （3）橡胶支座中间加劲用薄钢板，应采用符合国家标准碳素结构钢技术条件 （GB/T700-88）规定的 Q235 钢或符合国家标准低合金结构钢（GB/T1591-1994）规定的 Q345 钢和 Q390 钢。其屈服点、抗拉强度及厚度的偏差均应符合国家标准普通碳素结构钢 和低合金结构钢薄钢板技术条件（GB912）的有关规定。 薄钢板的厚度不应小于 2mm。平面尺寸

2、应比橡胶板每边小 5mm。浇注橡胶前，必须对钢 板除锈、去油污、清擦干净，并将周边应仔细加工，以防粘结不良和避免产生应力集中。 设计板式橡胶支座时，应按要求计算确定，同时应满足以下的构造要求： （1）板式橡胶支座的平面尺寸短边（ a ）与长边（ b ）之比，一般可在 1:11:1.5 的 范围内采用。为便于支座的转动，短边应放置在平行于网架跨度的方向，长边则垂直于网架 跨度的方向；同时应根据工程地质条件、抗震设防要求以及网架下部支承情况等，正确选用 和合理布置橡胶支座。 （2） 板式橡胶支座的总厚度 t Rs 应根据网架跨度方向的伸缩量和网架支座转角的要求来 确定，一般可在短边长度的 1/10

3、3/10 的范围内采用，且不宜小于 40mm。为了满足支座的 稳定条件，板式橡胶支座中的橡胶层总厚度 t R （不包括加劲薄钢板的厚度）不应大于支座 短边长度的 2/10，即 t R £ 0.2a 。 （3）板式橡胶支座中的每层加劲薄钢板的厚度 t si ，一般为 2mm 或 3mm；平面尺寸一般 应比橡胶片每边小 5mm。 （4）板式橡胶支座中的橡胶片厚度，可按以下要求采用： 对外层橡胶片，其厚度 t R 0 可在 1.53mm 的范围内采用，通常取 2.5mm。 2 对内层（中间每层）橡胶片，其厚度 t Ri 可取为支座短边长度的 1/251/30，通常采用 5mm、8mm 或

4、11mm。 （5）为保证网架支座上部支承板转动后不出现后端脱空而前端局部承压，和橡胶支座 产生过大的竖向压缩变形等现象， 橡胶支座的平均压缩变形量不宜超过橡胶层总厚度的 5%， 且不应大于或等于支座短边长度的 1/2 乘以支座最大转角弧度值。 （6）当网架支座连接锚栓通过板式橡胶支座时，在橡胶支座上的锚栓孔径应比锚栓直 径大 1020mm，以免影响橡胶支座的剪切变形和移动。 （7）橡胶支座与支柱或基座的钢板或混凝土之间可采用 502 胶等胶结剂粘结固定，必 要时还可增设限位装置。为防止橡胶支座老化，可在支座四周涂以酚醛树脂，并粘结泡沫塑 料等。另外，设计时尚宜考虑长期使用后因橡胶老化而需要更换

5、的条件。 （8）橡胶支座在安装和使用过程中，要避免与油脂等油类物质以及其他对橡胶有害的 物质接触。 网架板式橡胶支座节点的计算，应按以下要求进行： （1）网架板式橡胶支座节点中，上部支承板以上部分的构造与计算，可按平板压力支 座节点的有关要求确定（另详）。 （2）网架板式橡胶支座节点中，板式橡胶支座应按以下要求计算： 橡胶支座的平面尺寸 a ´ b ，一般按下式计算确定，同时应满足构造上的要求： sc = （对橡胶支座）且大于s CR min ìs CR max R £í a ´ b î f c (对底板下混凝土） 参数说明： R 为

6、网架支座的垂直反力； a 、 b 为橡胶支座短边长度和长边长度，可参考下文中表格确定； s CR max 、 s CR min 为橡胶支座的最大容许抗压强度和最小容许抗压强度， 可参照前文中的表格采用； f c 为支座底板下的混凝土轴心抗压强度设计值，按下表采用。 橡胶支座中的橡胶层总厚度 t R （不包括加劲薄钢板的厚度）主要是由支座使用时的 受剪状态和支座的稳定性来确定，可按下式计算： tR = SH £ 0.2a tga 参数说明： S H 为由温度变化或地震力等使网架支座沿网架跨度方向所产生的最大水平 位移（由网架结构的计算分析得到）； 3 tga 为板式橡胶支座容许剪切角正

7、切值，取 tga = 0.7 ； a 为橡胶支座短边长度。 根据橡胶层总厚度 t R ，可按下表板式橡胶支座规格系列确定橡胶支座的总厚度 t Rs （包 括橡胶层总厚度和加劲薄钢板总厚度）。 4 用户也可根据公式计算： 橡胶支座承载力 F 按下式计算： F = s CR max ´ a ´ b 式中： s CR max 按 8.0 N/mm 计。 2 橡胶支座抗滑最小承载力 Fmin 按下式计算： Fmin = 2 G R abtga m 式中： G R 按 1.1 N/mm 计； tga 按 0.7 计； m 为抗滑移系数，与钢板间取 0.2， 与混凝土间取 0.3。 5

8、 为保证网架支座转动后不出现局部承压且不使橡胶支座产生过大的竖向压缩变形， 橡 胶支座的平均压缩变形量 Dt R 应满足下式要求： 0.05t R ³ Dt R = Rt R 1 ³ aq max abE R 2 参数说明： R 为网架支座的垂直反力； a 、 b 为橡胶支座短边长度和长边长度； t R 为橡胶支座中的橡胶层总厚度，不包括加劲薄钢板的厚度； E R 为橡胶支座抗压弹性模量，按前文表格中确定（按公式计算后差值）； q max 为网架支座处的最大转角（rad 弧度） （由网架结构的分析计算得到） 。 为保证橡胶支座在水平力作用下不产生滑动，应按下式进行抗滑验算：

9、 mRg ³ G R ab SH tR 参数说明： m 为橡胶支座与钢板或混凝土间的抗滑移系数，按前文表格采用； R g 为由恒载标准值所产生的支座垂直反力； G R 为橡胶支座抗剪弹性模量，按前文表格采用（通常取 G R = 1.1 N/mm2）； a 、 b 为橡胶支座短边长度和长边长度； S H 为由温度变化或地震力等使网架支座沿网架跨度方向所产生的最大水 平位移（由网架结构的计算分析得到）； t R 为橡胶支座中的橡胶层总厚度，不包括加劲薄钢板的厚度。 橡胶支座水平刚度的计算： K= G R ab tR 2 参数说明：G R 为橡胶支座抗剪弹性模量，按前文表格采用（通常取 G

10、 R = 1.1 N/mm ）； a 、 b 为橡胶支座短边长度和长边长度； t R 为橡胶支座中的橡胶层总厚度，不包括加劲薄钢板的厚度。 网架板式橡胶支座节点中， 上部支承板以上部分的构造与计算， 可按平板压力支座节点 的有关要求确定。 网架矩形平板压力支座节点，计算主要遵循钢结构连接节点设计手册（第二版）中 6 的相关条文及规定。 通常， 简单的矩形平板压力支座可采用十字型板节点， 支承加劲板一般可以采用十字正 放。 铰接支承的网架平板压力支座节点， 当采用上述形式时， 其构造与计算可按以下要求进 行。 支座在仅竖向力作用下： （1）支座底板的面积和厚度，可按下列公式确定，同时尚应满足构造

11、上的要求。 底板面积： 根据前文要求， 需满足橡胶抗压强度范围要求， 并满足混凝土抗压强度要求。 底板厚度： t pb ³ 6 M max f 参数说明： M max 为两相邻边或三边支承的矩形板，在支座底板下的分布反力作用下所 产生的最大弯矩： M max = as c a 2 2 s c 为支座底板下的分布反力： sc = R A pb a 2 为两相邻支承板的对角线长度或三边支承板的自由边长度； a 为系数，按表格采用。 f 为钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值，根据计算点处钢板材质、厚度 不同而取不同数值，按下文表格中数值采用： 7 通常情况下， 支座底板的面积一般是由支座节点

12、板侧向加劲肋和连接锚栓的设置构造要 求来确定。 支座底板的厚度一般是在 1220mm 范围内采用。 （2）支座节点板（或垂直支承板）的侧向垂直加劲肋的厚度，一般可按支座底板厚度 的 0.7 倍采用。 每块加劲肋与支座节点板（或垂直支承板）的双面连接角焊缝（即从底板顶面算起的垂 直方向焊缝），可近似地按下列公式计算强度： 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 参数说明： s M 为在偏心弯矩 M 作用下垂直角焊缝的正应力； t V 为在剪力 V 作用下垂直角焊缝的剪应力； M 为偏心弯矩： M = 1 Rl wH ； 8 1 R； 4 V 为剪力，按每块加劲板承受支座垂直反力 R 的 1/4 计算确定：V = l wV 为垂直加劲肋与支座节点板的垂直角焊缝的计算长度； 8 l wH 为垂直加劲肋与支座底板的水平角焊缝的计算长度； h f 为角焊缝的焊脚尺寸； f fw 为角焊缝