球形支座计算书

WJKGZ-1250GD 球型支座 设 计 计 算 书 编制： 审核： 批准： 设计单位：丰泽工程橡胶科技开发股份有限公司 WJKGZ-1250GD 球型支座计算书 1. 设计依据 建筑抗震设计规范GB 50011-2001； 钢结构设计规范GB 50017-2003； 铸钢节点应用技术规程CECS 235:2008; 球型支座技术条件GB/T 17955-2000。 2. 设计数据输入 支座的性能参数：竖向压力 P＝1250000N 水平剪力 H＝1310000N 竖向拉力 F=600000N 转角 θ＝0.02rad 3. 材料选择 支座受力件选用铸钢ZG275-485H 和ZG270-500； 摩擦件选用聚四氟乙烯（PTFE）； 密封材料选用天然橡胶(NR) 4. 材料强度设计值 铸钢ZG275-485H 的抗拉、抗压、抗弯强度设计值f＝215N/mm2, 铸钢ZG270-500 的抗拉、抗压、抗弯强度设计值f＝210N/mm2, 焊缝强度设计值ffw ＝160 N/mm2, 聚四氟乙烯（PTFE）的强度设计值fs＝30 N/mm2。 5. 支座的传力路径 外力——上座板——不锈钢板——平面四氟板——球芯——球面四氟板——底座。 6. 水平剪力传力路径： 外力——上座板——底座。 7. 设计计算（附计算书图） 计算思路： 设计计算首先对支座在给定的单一力学状态（即压、剪）下分别进行强度计算；然后对支座进行折算应力强度计算。 从剪力传力路径可以看出，水平力在支座内是支座上支座板与支座底座相互作用，计算受剪时作用面压应力和上支座板外圆筒臂折算应力，同时计算下座板弯曲应力和焊缝。 7 强度计算 7.1 支座承受压力时压应力计算 从压力传力路径可以看出，支座承受压力时整个传力链上最薄弱的件是聚四氟乙烯板，因此、只对聚四氟乙烯板计算。 四氟板在水平面投影直径：D1＝260mm 受压面积：S＝πD12/4＝3.14*2602/4＝53066 mm2 压应力：σ＝P/S＝1250000/53066＝23.6N/ mm2 σ＝23.6 N/ mm2＜fs＝30 N/ mm2。 计算结果：符合设计要求。 7. 2 水平力造成的下座板的上凸缘端面压应力计算 作用水平力时作用面长度：B＝D2/2＝352/2＝176 mm 作用面宽度：L1＝40 mm 作用面积：S＝B. L1＝176*40＝7040 mm2 压应力：σ＝H/S＝1310000/7040＝186.1N/ mm2 σ＝186.1 N/ mm2＜f＝215N/mm2。 计算结果：符合设计要求。 7. 3 水平力和竖直拉力时上支座板圆筒臂折算应力计算 弯曲应力计算： 水平剪力造成的弯矩：M1＝H*L2＝1310000*50.1＝65631000 N·mm 截面模数：W1＝D3*L32/6＝360*852/6＝433500 mm3 弯曲应力：σw1＝M1/W...