唐山橡胶支座梁体铰接压力设计

1、已知条件：

底板宽度：a=450mm                        底板长度：b=450mm                      支座设计高度：H=400mm

支座球半径大小：r=110mm            　底板设计厚度：t=35mm                   立板及筋板厚度：t0=25mm

底板螺栓孔径：D=40mm                   橡胶垫厚度：d0=70mm                   最大支反力：R=989KN

对应支座水平力：Vx=18KN               对应支座水平力：Vy=16KN                支座水平合力: V=24.08318916KN

钢材强度设计值：f=210N/mm^2        加肋板与立板焊缝高度：hf=16mm

柱的轴心抗压强度设计值：fcc=10.625N/mm^2(按C25混凝土计算)(fcc=0.85×12.5=10.625)

加劲板宽度：e=(a-t0)÷2=212.5mm                         立板与筋板计算高度：h=H-r-t-t0-d0=160mm

底板螺栓孔的面积：A0=4×3.142×(D÷2)^2=5027 mm^2

2、支座底板厚度及立板、筋板厚度验算：

　　底板净面积：Apb=a×b-A0=197473 mm^2

　　砼柱的分布反力：δc=(R/Apb)+(6*V*H)/(a*a*a)=5.64 N/mm^2≤1.5fcc底板尺寸符合要求

　　底板两相邻支撑板的对角线长度：a1={[(a-t0)÷2]^2+[(b-t0)÷2]^2}^0.5=301 mm

　　b1为支座底板中心到a1的垂直距离;b1=[(a-t0)÷2]×[(b-t0)÷2]÷a1=150 mm

　　b1/a1=0.50 故弯矩系数：α=0.06

　　底板弯矩：Mmax=α*δc*a1^2=30576 N*mm

　　底板厚度：tpb≥(6Mmax/f)^0.5=29.6 mm

　　故底板厚度符合要求

　　支座节点板厚度 t ≥ 0.7×tpb=16 mm

　　立板厚度符合要求

3、支座节点板间焊缝计算：

　　①一般取支座底板的0.7倍计算。

　　②双面焊缝计算：

　　δfs=(δM^2+τv^2)^0.5≤[δ]=160N/mm^2

　　垂直加劲肋与支座立板的垂直角焊缝的计算长度：Lwv=h-2Hf=128 mm

　　偏心弯矩：M=R÷4×(e÷2)=26270313 N*mm

　　剪力：V=R÷4=4500N

　　在偏心矩M作用下垂直焊缝的正应力：δM=6M÷(2×0.7×hf×Lwv^2)=429.49 N/mm^2

　　在剪力V作用下垂直角焊缝的剪应力：τv=V÷(2×0.7×hf×Lwv)=1.57 N/mm^2

　　所以：δfs = (δM^2+τv^2)^0.5 =429 ≤[δ]=160N/mm^2

　　请重新确定焊缝高度

4、支座底板与节点板和垂直加劲肋的水平连接焊缝，一般采用角焊缝，焊角尺寸hf在6~10mm范围内。

　　每块加劲板与底板之间的连接焊缝长度：ΣL=(e-2×Hf)×2 =361mm

　　因为：δf = R/4÷(0.7×hf×ΣL) ≤[δ]=160N/mm^2

　　hf ≥ R/4÷(0.7×160×ΣL) =6.12 mm

　　支座立板板与底板之间的连接焊缝长度：ΣL=(a-t0-2×Hf)×2 =786mm

　　因为：δf = R/2÷(0.7×hf×ΣL) ≤[δ]=160N/mm^2

　　hf≥R/2÷(0.7×160×ΣL)=5.62 mm

　　支座加劲板和立板与底板之间的焊缝高度:hf = 20 mm

　　5、支座预埋件一般按构造要求，锚筋为16~24mm。

　　若为受压预埋件时;锚固长度≥25d;若为受拉预埋件时，锚固长度应≥35d。

　　6、支座底板抗剪件计算：

　　支座底板与混凝土之间的摩擦力Vfb应满足：Vfb=0.4R﹥V=设计支座的最大水平力，否则应设抗剪件。

　　支座底板与混凝土之间的摩擦力Vfb=0.4R=396 N

　　支座预埋件下不需要设置抗剪件