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鄭州中天建筑節(jié)能有限公司
屈曲約束支撐設(shè)計(jì)與安裝
1.主要技術(shù)內(nèi)容
屈曲約束支撐由三部分組成：芯材、外套筒和位于芯材和外套通間的無粘結(jié)材料。核心構(gòu)件與外部約束套筒由表面無粘結(jié)材料與空隙隔開，減小了兩界面的摩擦，防止軸力傳遞到外套筒，增強(qiáng)了外套筒的側(cè)撐與約束能力。由于受到約束構(gòu)件的外圍套箍作用，鋼支撐內(nèi)芯可以在拉壓受力狀態(tài)下沿全截面和全長充分屈服耗散地震能量而不會發(fā)生屈曲而退出工作。這種特殊的受力特性可以最大限度地發(fā)揮鋼材良好的耗能能力，同時很好解決了普通支撐受壓屈曲后出現(xiàn)強(qiáng)度和剛度退化以及容易發(fā)生疲勞斷裂等性能問題。
支撐的施工工藝流程：
（1）施工測量
1）根據(jù)測量控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)建立屈曲約束支撐的施工測量控制網(wǎng)和高程控制點(diǎn)，作為施工測量定位、放線、標(biāo)高引測的依據(jù)。
2）預(yù)埋件埋設(shè)的精度，直接影響安裝質(zhì)量和安裝進(jìn)度，在吊裝前，根據(jù)測量控制網(wǎng)對軸線、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，進(jìn)行認(rèn)真檢查驗(yàn)收。
3）采用經(jīng)緯儀控制構(gòu)件的垂直度，用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高。
（2）預(yù)埋件深化
預(yù)埋件安裝前，需提前在工廠按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工制作，并預(yù)留好鋼筋孔洞，不能與梁、柱鋼筋交結(jié)沖突。預(yù)埋件的大小依據(jù)屈曲約束支撐的抗震屈服承載力大小而定，經(jīng)過嚴(yán)密計(jì)算后方可進(jìn)行加工制作。預(yù)埋件采用型鋼與鋼板焊接。
（3）預(yù)埋件安裝
預(yù)埋件制作好運(yùn)抵現(xiàn)場經(jīng)檢驗(yàn)后，與現(xiàn)場梁柱鋼筋綁扎結(jié)合施工安裝。安裝前需精確測量好預(yù)埋件放置位置，采用塔吊或者汽車吊將預(yù)埋件吊裝就位，然后固定。預(yù)埋件的位置必須準(zhǔn)確，其外板需水平和垂直放置并固定好，在澆筑混凝土?xí)r要注意預(yù)埋件的位置，防止其在混凝土振搗過程中發(fā)生位移。
（4）節(jié)點(diǎn)板安裝
1）節(jié)點(diǎn)板連接有多種形式，焊接、螺栓連接以及銷軸連接。由于錨栓連接和銷軸連接對構(gòu)件安裝精度要求極高，因此，施工時一般選用焊接連接。
2）節(jié)點(diǎn)板的現(xiàn)場施工安裝順序?yàn)椋簶?biāo)記節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)位置，采用塔吊或者汽車吊將節(jié)點(diǎn)板吊裝到目標(biāo)位置，對節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行臨時固定，重新復(fù)核節(jié)點(diǎn)板所在位置，防止偏差，若有偏差，需重新進(jìn)行位置校對挪正，將節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行固定，與預(yù)埋件進(jìn)行立焊接連接。
3）節(jié)點(diǎn)板的尺寸必須嚴(yán)格按照深化設(shè)計(jì)尺寸加工制作。節(jié)點(diǎn)板的方向必須保持水平和垂直，其誤差必須控制在允許偏差范圍內(nèi)。安裝節(jié)點(diǎn)板時，可采用電動葫蘆，其額定噸位需大于經(jīng)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)板重量。臨時固定、校正位置無誤后方可進(jìn)行焊接，且在焊接過程中要防止位移。
（5）節(jié)點(diǎn)板下料
下料應(yīng)放 1:1 實(shí)尺寸樣板，數(shù)控火焰切割或機(jī)械切割。
（6）屈曲約束支撐安裝
1）垂直運(yùn)輸設(shè)備可采用塔吊、汽車吊等，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況及屈曲約束支撐的自重選取相應(yīng)的設(shè)備。
2）成品支撐構(gòu)件自帶有專用的吊耳（沿支撐長度有兩道），可直接穿入吊索進(jìn)行綁扎吊裝，穿入吊索時，切記不要只穿部分吊耳，支撐有吊耳的面要朝上。
3）起吊要平穩(wěn)，落地時不宜過快，落地處用墊木緩沖。
4）安裝工藝：
①吊裝就位：
A.根據(jù)桿件的不同布置形式確定吊點(diǎn)的位置，一般情況下吊點(diǎn)位置在對應(yīng)支撐長度的1/2 處。
B.使用葫蘆倒鏈吊裝，采用單吊點(diǎn)雙葫蘆，支撐起吊為不等高起吊，一個葫蘆牽拉上端，一個葫蘆牽拉下端。
②校正并臨時固定：
A.節(jié)點(diǎn)板及屈曲約束支撐牽拉到位后，先進(jìn)行校正。節(jié)點(diǎn)板就位后，可先點(diǎn)焊，用水平尺進(jìn)行橫向水平及豎向垂直復(fù)測并校正，校正無誤后進(jìn)行多點(diǎn)焊接定位。支撐就位后，可先在豎向勁板方向點(diǎn)焊，通過撬動轉(zhuǎn)動使支撐與節(jié)點(diǎn)板對齊，對齊后進(jìn)行多點(diǎn)焊接定位。每道焊縫固定點(diǎn)焊兩處，每處長 2cm，焊高 1/3 母材厚度。點(diǎn)焊位置不得位于角磨機(jī)無法打磨到的死角內(nèi)。上下節(jié)點(diǎn)板應(yīng)位于同一平面內(nèi)，初步固定后，應(yīng)采用鉛垂吊線進(jìn)行復(fù)核。
B.屈曲約束支撐在安裝時，先進(jìn)行臨時固定。臨時固定是對節(jié)點(diǎn)板及支撐部分焊接，焊接時先將支撐下端臨時固定，吊裝葫蘆不能撤出，支撐下端臨時固定后，再進(jìn)行上端臨時固定。
③最終焊接固定及節(jié)點(diǎn)連接檢測
A.屈曲約束支撐與節(jié)點(diǎn)板初步焊接固定，并對構(gòu)件進(jìn)行幾何尺寸、軸線位置進(jìn)行檢測，符合要求后進(jìn)行熔透焊接。
B.無損檢測：無損檢測人員須持證上崗，焊接完成 24 小時候后進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，探傷前應(yīng)將探傷焊縫兩側(cè)各 150mm 范圍內(nèi)鋼構(gòu)表面打磨干凈。
(7) 防火涂裝
屈曲約束支撐應(yīng)具有良好的環(huán)境特性，耐腐蝕，耐氣候。支撐表面需進(jìn)行除銹處理，除盡鐵銹等雜質(zhì)。屈曲約束支撐的表面應(yīng)噴涂三層涂料，支撐的耐火等級為二級。耐火極限為兩小時，在火災(zāi)時應(yīng)與結(jié)構(gòu)共同工作。屈曲約束支撐應(yīng)根據(jù)約束機(jī)制的不同，設(shè)計(jì)具有不同的防火要求。當(dāng)采用純鋼約束體系，則應(yīng)做防火保護(hù)，且其防火等級等同于相應(yīng)的普通鋼支撐。采用填充材料約束體系，且套筒內(nèi)填充材料具有隔熱性能的不燃燒材料時，自由伸縮段和封頭板做防火保護(hù)，套筒可不做防火保護(hù)；當(dāng)套筒內(nèi)填充材料不具有隔熱性能時，自由伸縮段、封頭板及套筒均應(yīng)作防火保護(hù)。
2.技術(shù)指標(biāo)
（1）屈曲約束支撐構(gòu)件所采用的其它鋼材質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 700）或《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 1591）的要求，并提供產(chǎn)品質(zhì)量證明書。
（2）屈曲約束支撐芯板材料和套管材料均應(yīng)提供產(chǎn)品質(zhì)量保證書并做材料復(fù)檢，提供復(fù)檢報(bào)告，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 700）、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 1591）及《建筑用熱軋低屈服強(qiáng)度鋼板和鋼帶》的要求。
3.經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效果分析
由于屈曲約束支撐無需考慮屈曲問題，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加簡便，降低了混凝土和鋼材等不可再生資源的用量，既易于施工，有利于縮短工期，又達(dá)到節(jié)約材料，綠色施工的要求。
4.適用范圍
本技術(shù)適用于各類具有抗震要求的新建、改造及加固的建筑物，尤其適合各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)、大空間大跨度的建筑物中屈曲約束支撐的安裝。
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