專利名稱:鏈式抗拉支座的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于土木工程、橋梁工程技術領域,具體涉及一種用于土木工程結構、 橋梁工程結構的抗拉支座。
背景技術:
在建筑結構設計中,設置隔震、減震支座能有效減輕地震災害。按國家標準GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》的要求,通常采用橡膠隔震支座 作為隔震裝置,但是橡膠隔震支座只能承受上方傳遞的壓力,承受拉力的能力有限。地震作 用下,中、高層建筑的隔震支座通常需要承受較大拉力,而現有隔震支座抗拉能力不足,應 用范圍受到制約,同時,建筑物也可能發(fā)生較大水平位移,現有的支座允許水平位移的幅度 比較小,不能滿足工程實踐中建筑物和橋梁等抵抗大強度地震的要求。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種具有較強抗拉能力,又允許所連接的上下構件間發(fā) 生水平面內任意方向的較大位移的抗拉支座。為了實現上述實用新型目的,本實用新型提供了一種鏈式抗拉支座,包括至少兩 個上下疊置套接在一起的鏈單元,每個鏈單元包括外徑為Dl的鏈頭和含有內徑為D2的用 于容置下部鏈單元的鏈頭的空腔,所述鏈頭通過一直徑為D4的圓柱連接在所述鏈體上部, 所述鏈體的內部空腔下部中央設有一內徑為D3的供所述圓柱穿過的通孔,最上面的鏈單 元用于連接上部建筑物,最下面的鏈體用于連接下部建筑物,D2 > Dl > D3 > D4,使得所述 鏈頭能夠在所述空腔內滑動且不會脫離所述空腔。所述鏈式抗拉支座最上方的鏈單元與上部建筑物的連接方式有多種作為優(yōu)選,位于最上面的鏈單元的鏈頭上可套設一所述的鏈體,鏈體可與上部建 筑物直接相連接;作為優(yōu)選,所套設的鏈體上方還可以設有一用于與上部建筑物連接的第 一連接件;作為優(yōu)選,所述第一連接件為圓盤狀。所述鏈式抗拉支座最下方鏈單元的鏈體與下部的建筑物可相連接,也可在所述最 下方鏈單元的鏈體的下方套設一用于與下部建筑物連接的第二連接件,作為優(yōu)選,所述第 二連接件為圓盤狀。所述鏈式抗拉支座與上、下部建筑物的連接方式不限于以上所列的幾種方式,本 領域內的技術人員可以變換其他的連接方式,如采用焊接連接件或預埋件等方式連接。本實用新型提供的鏈式抗拉支座具有如下的有益效果。通過多個鏈單元上下之間 相互疊置套接的方式傳遞拉力,解決了現有技術中支座的抗拉能力不足的問題;相互疊置 套接的鏈頭和鏈體之間有一定量的水平滑動,通過疊加相鄰兩個鏈單元之間的相對滑動, 能夠實現所連接的上、下建筑物之間的大水平位移。此外,由于采用多個鏈單元相互疊置套 接的結構,本實用新型提供的鏈式抗拉支座還具有結構緊湊,需要的平面空間小的優(yōu)點,便 于在空間狹小的情況下使用。與隔震支座配合使用,可以解決現有隔震支座抗拉能力不足的問題。
圖1為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座中多個鏈單元疊置套接時的俯 視示意圖;圖2為圖1所示鏈式抗拉支座的單個鏈單元的A-A向剖視圖;圖3為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座中4個鏈單元疊置套接時的正視 示意圖;圖4為圖3的A-A向剖視圖;圖5為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座中3個疊置套接的鏈單元發(fā)生相 互位移時的示意圖;圖6為本實用新型的 單元在組裝前的俯視示意圖;圖7為圖6的剖視圖;圖8為本實用新型所的 鄰鏈單元在組裝時的剖視圖;圖9為本實用新型的-單元在組裝前的俯視示意圖;圖10為圖9的剖視圖圖11為本實用新型的 鏈單元在組裝時的剖視個實施例的鏈式抗拉支座的第一種組裝方式中上方的鏈
卜實施例的鏈式抗拉支座的第一種組裝方式中兩個相
個實施例的鏈式抗拉支座的第二種組裝方式中上方的鏈
個實施例的鏈式抗拉支座的第二種組裝方式中兩個相鄰
元套設 物相連
元套設 通過一
圖12為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座的示意圖,其中最上方的鏈單 -所述鏈體與上方建筑物連接,最下方鏈體通過一圓盤狀的第二連接件與下方建筑
圖13為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座的示意圖,其中最上方的鏈單 -所述鏈體,鏈體上方設有一圓盤狀的第一連接件與上方建筑物相連,最下方鏈體 圓盤狀的第二連接件與下方建筑物相連; 附圖標記說明
1鏈頭 2空腔 3通孔 5 鏈體 12 si 34 s2
21第1實施例中先組裝部分 23第2實施例中先組裝部分 61上方鏈單元的鏈頭 63上方鏈單元的通孔 65上方鏈單元的鏈體 74上方鏈單元的圓柱 51第一連接件
4圓柱
22第1實施例中后組裝部分 24第2實施例中后組裝部分 62上方鏈單元的空腔 64上方鏈單元的圓柱 71下方鏈單元的鏈頭 75下方鏈單元的鏈體 52第二連接件具體實施方式
以下結合具體實施例來詳細說明本實用新型所提供的鏈式抗拉支座的結構特征 及其實現抗拉功能的工作原理和實現大水平位移的過程。圖1為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座中多個鏈單元疊置套接時的俯 視示意圖,圖2為圖1所示鏈式抗拉支座的單個鏈單元的A-A向剖視圖,圖3為本實用新型 的一個實施例的鏈式抗拉支座中4個鏈單元疊置套接時的正視示意圖,圖4為圖3的A-A 向剖視圖。如圖3、圖4所示,本實用新型所公開的鏈式抗拉支座,其特征在于,包括至少兩 個上下疊置套接在一起的鏈單元,每個鏈單元如圖2所示,包括外徑為Dl的鏈頭1和含有 內徑為D2的用于容置下部鏈單元的鏈頭的空腔2,所述鏈頭1通過一直徑為D4的圓柱4連 接在所述鏈體5上部,所述鏈體5的內部空腔2下部中央設有一內徑為D3的供所述圓柱穿 過的通孔3,最上面的鏈單元用于連接上部建筑物,最下面的鏈體用于連接下部建筑物,D2 > Dl > D3 > D4,使得所述鏈頭能夠在所述空腔內滑動且不會脫離所述空腔。如圖4所示,其中,D2 > Dl能保證下部鏈單元的鏈頭71能夠裝入上部鏈單元的 空腔62內,鏈頭71與空腔62的壁之間有活動空間;D3 > D4,保證下部鏈單元的圓柱74能 在上部單元的鏈體65下部中央的通孔63內活動,從而實現了上下兩個鏈單元之間在水平 方向上的自由滑動。此外Dl > D3,保證所述鏈頭71能夠相對于所述鏈體65滑動時不會脫離所述空腔62。所述鏈式抗拉支座是通過下述方式實現抗拉功能的。參照圖4,當上方鏈單元的鏈頭61受到拉力時,就會通過圓柱64傳遞給連接為一 體的上方鏈單元的鏈體65 ;上方鏈單元的鏈體65的底部就施加給套置于其內的下方鏈單 元的鏈頭71以向上的壓力;如此循環(huán),拉力就從鏈式抗拉支座上方的建筑構件傳遞到下方 的建筑構件上,實現了拉力支座的功能。同樣,當下方鏈單元受到拉力時,按照上述相反的 方向把拉力從鏈式抗拉支座下方的建筑構件傳遞到上方的建筑構件上,實現拉力支座的功 能。所述鏈式抗拉支座所連接的上、下方建筑構件之間是通過下述方式實現大水平位 移的。如圖5所示,鏈式抗拉支座連接的上下部分建筑物在受到水平方向的外力時,就 會帶動所連接的上下方鏈單元之間發(fā)生水平位移,設兩個相鄰鏈單元的最大相對位移量為 s,則如圖2所示,圖中12即是鏈頭1與鏈體空腔2之間的半徑差sl,34即是鏈體下部 的通孔3與圓柱4的半徑差s2,其中sl = (D2-Dl)/2, s2 = (D3-D4)/2 ;參照圖4,如果sl >s2,當鏈式抗拉支座的上方結構發(fā)生某個方向的滑動時,下方 鏈單元的圓柱74就與上方鏈單元底部的通孔63的壁接觸,停止相對滑動,兩個鏈單元的最 大相對位移量s = s2 ;如果,sl < s2當鏈式抗拉支座的上方結構發(fā)生某個方向的滑動時,下方鏈單元的 鏈頭71就先與上方鏈單元鏈體的空腔62的內壁接觸,停止相對滑動,兩個鏈單元的最大相 對位移量s = sl;因此,s = min(sl,s2)。
5[0047]由于所述鏈單元的鏈頭1、空腔2、通孔3、圓柱4均為圓柱形結構,保證了上、下兩 個鏈單元之間能實現任意水平方向的位移。設鏈式抗拉支座所允許的最大位移量為L,則L = ns,其中,η為所述鏈接的個數, η大于或等于1,可以根據需要選取所述η的數值。通過多個鏈單元相互疊置套接的方式, 環(huán)環(huán)相扣,在鏈單元水平尺寸較小的時候,鏈式抗拉支座也能通過多個鏈單元的相對位移 疊加實現大的位移,如圖5所示,特別適于在安裝空間的水平尺寸較小的情況下使用。以下介紹所述鏈式抗拉支座的兩種組裝方式組裝方式1圖8為本實用新型所的一個實施例的鏈式抗拉支座的第一種組裝方式中兩個相 鄰鏈單元在組裝時的剖視圖,如圖8所示,在下方的鏈單元上套裝上方的鏈單元。其中,上 方的鏈單元分為先組裝部分21和后組裝部分22,先組裝的部分21和后組裝的部分22在 組裝前的俯視圖如圖6所示、剖視圖如圖7所示。上方鏈單元的鏈頭61,圓柱64和鏈體65 的都可先進行通過焊接等方式進行組裝,只在上方鏈單元的鏈體65的底部留一缺口,缺口 部分即后組裝部分22呈半個圓環(huán)狀,下方鏈單元的鏈頭71從此缺口插入上方鏈單元的空 腔62內,然后再把后組裝的部分22插入缺口中,形成完整的通孔63。通過焊接,鉚接等方 式把先組裝部分21和后組裝部分22連成一體。通過重復進行以上過程,即可套裝出所需要的鏈式抗拉支座。圖12為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座的示意圖,其中最上方的鏈單 元套設一所述鏈體與上方建筑物連接,最下方鏈體通過一圓盤狀的第二連接件與下方建筑 物相連,圖13為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座的示意圖,其中最上方的鏈單元 套設一所述鏈體,鏈體上方設有一圓盤狀的第一連接件與上方建筑物相連,最下方鏈體通 過一圓盤狀的第二連接件與下方建筑物相連。所述鏈式抗拉支座最上方的鏈單元與上部建 筑物的連接方式有多種作為優(yōu)選,如圖12所示,位于最上方的鏈單元的鏈頭1上可套設一 所述的鏈體5,鏈體5可與上部建筑物相連接;鏈體5還可以通過設在其上方的第一連接件 51與上方建筑物連接,作為優(yōu)選,所述第一連接件51為圓盤狀,如圖13所示。所述鏈式抗拉支座最下方鏈單元的鏈體與下部的建筑物可相連接,也可在所述最 下方鏈單元的鏈體的下方套設第二連接件52用于與下部建筑物連接。如圖13所示,其中 所述的第二連接件52為圓盤狀。所述鏈式抗拉支座與上、下部建筑物的連接方式不限于以上所列的幾種方式,本 領域內的技術人員可以變換其他的連接方式,如采用鋼筋澆筑等方式連接。組裝方式2圖9為本實用新型所提供的鏈式抗拉支座的一個實施例的第二種裝配方式中上 方的鏈單元在組裝前的俯視示意圖,圖10為圖9的剖視圖,圖11為本實用新型所提供的鏈 式抗拉支座的一個實施例的第二種裝配方式中兩個相鄰鏈單元在組裝時的剖視圖。如圖11 所示,在下方的鏈單元上套裝上方的鏈單元。其中,上方的鏈單元分為先組裝部分23和后 組裝部分24,先組裝的部分23和后組裝的部分24在組裝前的俯視圖如圖9所示、剖視圖如 圖10所示。參照圖9和圖10,上方的鏈單元鏈體65的底部分成相等的兩個半圓環(huán),其中一部 分與鏈體65的側壁連接在一起,組成后組裝部分24,其剖視圖成“L”形;上方的鏈單元的鏈體65的其他部分與上方鏈單元的鏈頭61,圓柱64通過焊接、鉚接等方式組成先組裝部分 23 ;下方鏈單元的鏈頭71可以直接從側面放入上方鏈單元的空腔62內,然后把后組裝部分 24的底部半圓環(huán)插入下方鏈單元的鏈頭71與鏈體75之間的部分,與先組裝部分23的半 圓環(huán)連接,形成上部鏈單元的鏈體的底部中央通孔63 ;后組裝部分24的側壁與上方鏈單元 的鏈體65的頂部連接,通過焊接或鉚接等手段就把先組裝部分23與后組裝部分24連為一 體。重復進行上述過程,即可套裝出所需要的鏈式抗拉支座。圖12為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座的示意圖,其中最上方的鏈單 元套設一所述鏈體與上方建筑物連接,最下方鏈體通過一圓盤狀的第二連接件與下方建筑 物相連,圖13為本實用新型的一個實施例的鏈式抗拉支座的示意圖,其中最上方的鏈單元 套設一所述鏈體,鏈體上方設有一圓盤狀的第一連接件與上方建筑物相連,最下方鏈體通 過一圓盤狀的第二連接件與下方建筑物相連。所述鏈式抗拉支座最上方的鏈單元與上部建 筑物的連接方式有多種作為優(yōu)選,如圖12所示,位于最上方的鏈單元的鏈頭1上可套設一 所述的鏈體5,鏈體5可與上部建筑物相連接;鏈體5還可以通過設在其上方的第一連接件 51與上方建筑物連接,作為優(yōu)選,所述第一連接件51為圓盤狀,如圖13所示。所述鏈式抗拉支座最下方鏈單元的鏈體與下部的建筑物可相連接,也可在所述最 下方鏈單元的鏈體的下方套設第二連接件52用于與下部建筑物連接。如圖13所示,其中 所述的第二連接件52為圓盤狀。所述鏈式抗拉支座與上、下部建筑物的連接方式不限于以上所列的幾種方式,本 領域內的技術人員可以變換其他的連接方式,如采用鋼筋澆筑等方式連接。需要指出的是,以上兩種組裝方式只是實現本實用新型的示例,所述鏈單元之間 的組裝方式并不限于以上兩種,本領域的技術人員可以變化所述鏈單元的各個部件的拼接 順序和連接方式。通過上述實施例中對所述鏈式抗拉支座的結構的組裝過程的描述及鏈式抗拉支 座的鏈單元之間傳遞拉力和進行相對的水平位移的過程分析,可以看出本實用新型所公開 的鏈式抗拉支座能夠實現抗拉的功能,同時其所連接的上、下結構之間也能實現大水平位 移。通過若干鏈單元相互連接的方式使所述鏈式抗拉支座具有占據空間小的優(yōu)點,能應用 在建筑、橋梁等工程領域,具有廣泛的適應性。以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例,不用于限制本實用新型,本實用新 型的保護范圍由附加的權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質和保護 范圍內,對本實用新型做出各種修改或等同替換,這種修改或等同替換也應視為落在本實 用新型的保護范圍內。
權利要求一種鏈式抗拉支座,其特征在于,包括至少兩個上下疊置套接在一起的鏈單元,每個鏈單元包括外徑為D1的鏈頭和含有內徑為D2的用于容置下部鏈單元的所述鏈頭的空腔,所述鏈頭通過一直徑為D4的圓柱連接在所述鏈體上部,所述鏈體的內部空腔下部中央設有一內徑為D3的供所述圓柱穿過的通孔,最上面的鏈單元用于連接上部建筑物,最下面的鏈體用于連接下部建筑物,D2>D1>D3>D4,使得所述鏈頭能夠在所述空腔內滑動且不會脫離所述空腔。
2.根據權利要求1所述的鏈式抗拉支座,其特征在于,位于最上面的鏈單元的鏈頭上 套設一所述的鏈體,用于與上部建筑物連接。
3.根據權利要求2所述的鏈式抗拉支座,其特征在于,所述在最上方套設的鏈體上還 設有用于與上部建筑物連接的第一連接件。
4.根據權利要求3所述的鏈式抗拉支座,其特征在于,所述的第一連接件為圓盤狀。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的鏈式抗拉支座,其特征在于,位于最下面的鏈單 元的鏈體通過第二連接件與下部建筑物連接。
6.根據權利要求5所述的鏈式抗拉支座,其特征在于,所述的第二連接件為圓盤狀。
專利摘要本實用新型涉及一種鏈式抗拉支座,包括至少兩個上下疊置套接在一起的鏈單元,每個鏈單元包括外徑為D1的鏈頭和含有內徑為D2的用于容置下部鏈單元所述鏈頭的空腔的鏈體,所述鏈頭通過一直徑為D4的圓柱連接在所述鏈體上部,所述鏈體的內部空腔下部中央設有一內徑為D3的供所述圓柱穿過的通孔,D2>D1>D3>D4,使得所述鏈頭能夠在所述空腔內滑動且不會脫離所述空腔。與現有技術相比,本實用新型提供的鏈式抗拉支座解決了現有支座抗拉能力不足的問題,能夠實現所連接的上、下建筑物之間的大水平位移,能夠有效降低地震災害的影響,保障生命財產安全。此外,還具有結構緊湊,需要的平面空間小的優(yōu)點,便于在空間狹小的情況下使用。
文檔編號E01D19/04GK201660844SQ201020176089
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權日2010年4月26日
發(fā)明者肖從真, 薛彥濤, 陳濤, 高杰 申請人:中國建筑科學研究院;建研科技股份有限公司