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鄭州中天建筑節(jié)能有限公司
屈曲約束支撐BRB的工作原理和施工方法
第一部分 構(gòu)造原理
屈曲約束支撐通過核心單元的屈服耗能、約束單元的防止屈曲和提供側(cè)向約束以及滑動(dòng)機(jī)制的減少摩擦和保證變形協(xié)調(diào)等作用，在地震作用下能夠有效地吸收和消耗地震能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不受破壞。屈曲約束支撐主要由以下幾部分構(gòu)造：一、核心單元核心單元是屈曲約束支撐的主要受力部分，通常采用鋼材制作，如低屈服點(diǎn)鋼材、普通鋼材、特種鋼材等。
1. 截面形式多樣，常見的有一字形、十字形、工字形等。不同的截面形式適用于不同的工程需求，例如一字形截面適用于跨度較小的結(jié)構(gòu)，工字形截面則具有較高的抗彎剛度，適用于大跨度結(jié)構(gòu)。
2. 核心單元在軸向力作用下能夠屈服耗能，通過反復(fù)的拉伸和壓縮變形來吸收地震能量。其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長率等力學(xué)性能指標(biāo)，以確保在地震作用下能夠有效地發(fā)揮耗能作用。
二、約束單元約束單元的作用是限制核心單元的屈曲，使其在較大變形下仍能保持穩(wěn)定的力學(xué)性能。
1. 一般由鋼管、混凝土或其他性能材料制成。鋼管約束是較為常見的形式，鋼管內(nèi)部填充混凝土或其他填充材料，以增加約束單元的剛度和穩(wěn)定性。
2. 約束單元與核心單元之間通常留有一定的間隙，以便核心單元在受力變形時(shí)能夠自由伸縮。間隙的大小應(yīng)根據(jù)核心單元的尺寸、材料性能以及工程要求等因素進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
三、滑動(dòng)機(jī)制滑動(dòng)機(jī)制位于核心單元與約束單元之間，其作用是減少核心單元與約束單元之間的摩擦力，確保核心單元在受力變形時(shí)能夠自由滑動(dòng)。
1. 滑動(dòng)機(jī)制的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮摩擦力的大小、耐久性、安裝方便性等因素，以確保屈曲約束支撐在長期使用過程中能夠保持良好的性能。
四、連接節(jié)點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)是屈曲約束支撐與主體結(jié)構(gòu)之間的連接部分，其作用是將屈曲約束支撐的力傳遞給主體結(jié)構(gòu)。焊接連接優(yōu)點(diǎn)：
1. 連接強(qiáng)度高：焊接可以實(shí)現(xiàn)非常牢固的連接，能夠承受較大的拉力、壓力和剪力，確保屈曲約束支撐與主體結(jié)構(gòu)之間的可靠連接。
2. 整體性好：焊接連接使屈曲約束支撐與主體結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，有利于力的傳遞和分散，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
3. 施工相對(duì)簡便：對(duì)于一些熟練的焊工來說，焊接操作相對(duì)較快，尤其是在工廠預(yù)制階段，可以高效地完成連接工作。
缺點(diǎn)：
1. 焊接質(zhì)量要求高：焊接質(zhì)量受焊工技術(shù)水平、焊接工藝、環(huán)境條件等因素影響較大。如果焊接質(zhì)量不佳，可能會(huì)出現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷，影響連接的強(qiáng)度和可靠性。
2. 不可拆卸：一旦焊接完成，連接就很難拆卸和更換。如果在后期需要對(duì)屈曲約束支撐進(jìn)行維護(hù)或更換，焊接連接會(huì)帶來較大的困難。
3. 熱影響區(qū)問題：焊接過程中會(huì)產(chǎn)生熱影響區(qū)，可能會(huì)導(dǎo)致鋼材的性能發(fā)生變化，降低鋼材的強(qiáng)度和韌性。
螺栓連接優(yōu)點(diǎn)：
1. 可拆卸性好：螺栓連接可以方便地進(jìn)行拆卸和更換，便于后期對(duì)屈曲約束支撐進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
2. 安裝精度高：通過調(diào)整螺栓的擰緊力矩，可以精確地控制連接的剛度和預(yù)緊力，確保連接的可靠性。
3. 對(duì)構(gòu)件損傷小：螺栓連接不需要進(jìn)行高溫焊接，不會(huì)對(duì)鋼材造成熱影響，減少了對(duì)構(gòu)件性能的損傷。
缺點(diǎn)：
1. 連接強(qiáng)度相對(duì)較低：相比于焊接連接，螺栓連接的強(qiáng)度相對(duì)較低，特別是在承受較大的動(dòng)力荷載時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)螺栓松動(dòng)或滑移的情況。
2. 占用空間較大：螺栓連接需要一定的安裝空間，對(duì)于一些空間有限的結(jié)構(gòu)部位，可能會(huì)受到限制。
3. 成本較高：螺栓連接需要使用大量的螺栓、螺母、墊圈等連接件，成本相對(duì)較高。
銷軸連接優(yōu)點(diǎn)：
1. 轉(zhuǎn)動(dòng)性能好：銷軸連接可以實(shí)現(xiàn)一定程度的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠適應(yīng)結(jié)構(gòu)在地震等作用下的變形需求，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。
2. 安裝方便：銷軸連接的安裝相對(duì)簡單，不需要進(jìn)行復(fù)雜的焊接或螺栓擰緊操作，施工速度快。
3. 對(duì)構(gòu)件尺寸要求低：銷軸連接對(duì)構(gòu)件的尺寸要求相對(duì)較低，可以適應(yīng)不同尺寸的屈曲約束支撐和主體結(jié)構(gòu)。
缺點(diǎn)：
1. 承載能力有限：銷軸連接的承載能力相對(duì)較低，主要適用于承受較小的拉力和剪力。對(duì)于承受較大荷載的結(jié)構(gòu)，可能需要采用其他連接方式。
2. 磨損問題：在長期使用過程中，銷軸與孔壁之間可能會(huì)出現(xiàn)磨損，影響連接的可靠性。需要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)。
3. 設(shè)計(jì)和加工精度要求高：銷軸連接的設(shè)計(jì)和加工精度要求較高，需要確保銷軸與孔的配合精度，以保證連接的性能。
第二部分 施工安裝指導(dǎo)
屈曲約束支撐的安裝一般需要以下步驟：一、安裝前準(zhǔn)備
1. 技術(shù)準(zhǔn)備
o 熟悉設(shè)計(jì)圖紙，了解屈曲約束支撐的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、安裝位置及連接方式等要求。
o 編制安裝施工方案，明確施工流程、技術(shù)要點(diǎn)、質(zhì)量控制措施及安全注意事項(xiàng)等。
o 對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，確保施工人員掌握安裝技術(shù)要求和操作方法。
2. 材料準(zhǔn)備
o 檢查屈曲約束支撐的產(chǎn)品質(zhì)量，包括外觀質(zhì)量、尺寸偏差、力學(xué)性能等，確保符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
o 準(zhǔn)備安裝所需的連接件、螺栓、螺母、墊片等材料，確保其質(zhì)量和規(guī)格符合要求。
3. 現(xiàn)場準(zhǔn)備
o 清理安裝現(xiàn)場，確保安裝部位的結(jié)構(gòu)表面平整、干凈，無雜物和油污等。
o 測量安裝部位的結(jié)構(gòu)尺寸，確定屈曲約束支撐的安裝位置和標(biāo)高，做好標(biāo)記。
二、安裝過程
1. 支撐定位
o 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場標(biāo)記，將屈曲約束支撐準(zhǔn)確地放置在安裝位置上。
o 使用臨時(shí)支撐或吊具等工具，對(duì)屈曲約束支撐進(jìn)行固定，防止其在安裝過程中發(fā)生移動(dòng)或傾斜。
2. 連接節(jié)點(diǎn)安裝
o 焊接連接：在連接部位進(jìn)行焊接，焊接工藝應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保焊縫質(zhì)量符合要求。
o 螺栓連接：將螺栓、螺母、墊片等連接件安裝在連接部位，使用扳手等工具擰緊螺栓，確保連接牢固。螺栓的擰緊力矩應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
o 銷軸連接：將銷軸插入連接部位的孔中，安裝銷軸的固定裝置，確保銷軸連接牢固。銷軸的安裝精度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
3. 支撐調(diào)整
o 安裝完成后，對(duì)屈曲約束支撐進(jìn)行調(diào)整，確保其位置、標(biāo)高和垂直度等符合設(shè)計(jì)要求。
o 使用千斤頂、手拉葫蘆等工具，對(duì)屈曲約束支撐進(jìn)行微調(diào)，使其與主體結(jié)構(gòu)之間的連接緊密、可靠。
4. 防腐處理
o 對(duì)屈曲約束支撐的外露部分進(jìn)行防腐處理，如涂刷防腐漆、鍍鋅等，防止其在使用過程中發(fā)生腐蝕。
三、安裝后檢查
1. 外觀檢查
o 檢查屈曲約束支撐的外觀質(zhì)量，包括表面是否有損傷、變形、銹蝕等情況。
o 檢查連接節(jié)點(diǎn)的外觀質(zhì)量，包括焊縫是否飽滿、螺栓是否擰緊、銷軸是否安裝牢固等。
2. 尺寸檢查
o 檢查屈曲約束支撐的尺寸偏差，包括長度、寬度、高度等，確保其符合設(shè)計(jì)要求。
o 檢查連接節(jié)點(diǎn)的尺寸偏差，包括孔距、孔徑、螺栓間距等，確保其符合設(shè)計(jì)要求。
3. 其他檢查
o 焊縫探傷、漆膜厚度等
總之，屈曲約束支撐的安裝需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工方案進(jìn)行，確保安裝質(zhì)量和安全。在安裝過程中，應(yīng)注意施工安全，做好防護(hù)措施，避免發(fā)生安全事故。具體可參考上述視頻，更多細(xì)節(jié)可在購買我司產(chǎn)品后咨詢震安科技售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)。第三部分 既有建筑使用屈曲約束支撐加固
優(yōu)勢特點(diǎn)
1. 提高抗震性能
o 屈曲約束支撐能夠有效地吸收和消耗地震能量，減小既有建筑結(jié)構(gòu)所受到的地震力，提高既有建筑的抗震性能。
o 可以增加既有建筑的側(cè)向剛度，減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不受破壞。
2. 施工方便快捷
o 屈曲約束支撐的安裝施工相對(duì)簡單，不需要對(duì)既有建筑進(jìn)行大規(guī)模的拆除和改造，可以在不影響既有建筑正常使用的情況下進(jìn)行施工。
o 施工周期短，能夠快速有效地提高既有建筑的安全性和可靠性。
3. 適應(yīng)性強(qiáng)
o 屈曲約束支撐可以根據(jù)既有建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加固要求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)和加工，適應(yīng)性強(qiáng)。
o 可以適用于不同類型的既有建筑結(jié)構(gòu)，如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等。
4. 經(jīng)濟(jì)環(huán)保
o 相比于傳統(tǒng)的加固方法，屈曲約束支撐的加固成本相對(duì)較低，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
o 屈曲約束支撐可以重復(fù)使用，拆除后不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，符合環(huán)保要求。
總之，用屈曲約束支撐加固既有建筑是一種有效的加固方法，可以提高既有建筑的抗震性能和安全性，同時(shí)具有施工方便快捷、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)既有建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加固要求，選擇合適的屈曲約束支撐型號(hào)和加固方案，確保加固效果和施工質(zhì)量。
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