屈曲约束支撑安装施工工法
我国一直是地震多发的地区,随着国民经济的发展,人们对提高建筑物抵抗地震灾害的能力、减少地震中人员伤亡财产损失的要求越来越高。在提高结构抗震能力的方法中,屈曲约束支撑是能将承载构件和耗能减震构件合二为一的功能、经济、新技术型的结构构件,通过对普通钢支撑采取约束措施,可以全部避免受压屈曲,效率很大提高,同时屈曲约束支撑在达到其屈服强度状态时受压和受拉均可进入屈服状态,且滞回曲线饱满,又能起到良好的耗能减震的作用。
屈曲约束支撑在国内外应用已相当完整,特别是在国外一些地震多发地区,如日本、美国、加拿大等。我国从2003年开始在实际建筑物用屈曲约束支撑到至今,已在许多地区重要的项目工程中采用了屈曲约束支撑抗震技术。但我国并没有相应的屈曲约束支撑施工、验收等统一的标准,远不能满足我国对这种抗震新技术应用急剧增长的需求,因此通过总结人民日报社报刊综合业务楼、河南省人民检察院侦查技术和通讯指挥大楼、新疆喀什海景华庭大厦等工程屈曲约束支撑构件的不同连接节点及不同安装方法,形成了本工法,具有施工便利、省时省工等特点,对同类工程具有明显的指导意义。
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屈曲约束支撑的力学性能要求
多遇地震作用下,参见《建筑消能减震技术规程》JGJ297-2013中的表5.4.6。
1.2.8验收标准
抽检比例
①《建筑消能减震技术规程》(JGJ297-2013)中:抽检数量不少于同一工程同一类型同一规格数量的3%,当同一类型同一规格的数量较少时,可在同一类型中抽检总数量的3%,但不应少于2个;
②《建筑抗震设计规范》中规定,抽检数量为同一类别数量的2%,且不少于1个;其中同一类别的定义为:屈曲约束支撑应按照同一工程中支撑的构造形式、芯板材料和屈服承载力分类进行抽样试验检验,构造形式和芯板材料相同且屈服承载力在50%-150%范围内的屈曲约束支撑划分为同一类别。
建议:
①当有条件时抽检数量可以提高或均按照以上规定的较严格标准执行;
②当对成本控制较为严格时,建议小震不屈服型的屈曲约束支撑可以参考《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定执行,同一类别的按照2%不少于1组抽检;小震屈服型的屈曲约束支撑由于结构对其性能要求更高,检验标准应达到位移型金属阻尼器的标准,应参考《建筑消能减震技术规程》(JGJ297-2013)中的要求,同一规格按照3%且不少于2组抽检。
试验加载及评价标准
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屈曲约束支撑预埋件安装方法
预埋件现场施工时,主要顺序为:现场标记预埋件放置位置→预埋件吊运→预埋件放置到位→预埋件固定。安装要点:① 预埋件安装时应先根据深化图纸标记预埋件安装位置,预埋件腹板应与节点板对齐,预埋件在同一平面内的;② 预埋件现场采用塔吊或者汽车吊吊运,放置到位后再进行钢筋绑扎;做好临时固定措施,防止预埋件发生移位;钢筋绑扎完后,再次复核预埋件位置,无误后进行混凝土浇筑;③ 混凝土浇筑时,预埋件位置处应振捣密实,可配合使用铁钎捣实,振捣时不要碰到预埋件;根据现场需求,可在预埋件上开排气口,保证振捣密实。
屈曲约束支撑的构造组成
屈曲约束支撑的构造组成可以分为两方面:横向构成和纵向构成。
横向构成分为三部分:**单元(芯材)、约束单元(约束机制)和滑动机制单元(又称为无粘结层),图1为其典型构造。**单元可以由不同屈服强度的钢材(如Q235,LY100,LY160,LY225等)制成,是主要受力及耗能的单元,截面形式可为一字型、十字型、T型、H型和箱型,见图2。约束单元则是为芯材提供约束机制而不承受轴向荷载作用,以防止**单元受压时发生整体失稳,见图3。滑动机制单元或无粘结层通常由橡胶、聚乙烯、硅胶、乳胶等材料组成。
相关研究表明,套箍约束原理(见图3)可以有效改善**钢制单元的稳定承载力(例如由1阶失稳模态上升到2阶或者3阶失稳模态),但要免屈曲或者稳定承载力上升更高(例如由1阶失稳模态上升到6阶失稳模态)则需要约束机制单元和**单元之间摩擦力足够小,无粘结层或者空气层等构造细节是否合理则成为屈曲约束支撑承载力保障的关键点之一。
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屈曲约束支撑与墙体连接构造
施工要点:墙体横向拉结筋施工及构造柱施工时,使用连接夹与支撑两侧拉结筋连接,保证拉结筋通长。钢筋碰到上节点时,可将构造柱钢筋直接焊接在节点板的端面加强板上。墙体粉刷时,在支撑部位要做一层镀锌钢丝网,镀锌钢丝网用镀锌钢丝及射钉与墙体固定,确保墙体粉刷不开裂。
屈曲约束支撑与轻质龙骨隔墙连接施工顺序如下:
屈曲约束支撑部位墙体放线→墙基施工→安装沿地、沿顶龙骨→安装竖向龙骨(包括门口加强龙骨)、横撑龙骨、通贯龙骨→各种洞口龙骨加固。
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