郑州中天建筑节能有限公司
屈曲约束支撑:建筑抗震性能的新革命
屈曲约束支撑通过套管设计有效防止受压屈曲,兼具抗侧刚度与耗能能力,施工采用后装法确保精度,检测合格率100%保障抗震性能,是提升建筑安全的关键技术。
屈曲约束支撑的介绍
屈曲约束支撑,也被称为防屈曲支撑或BRB,为框架或排架结构提供了显著的抗侧刚度和承载力,因此在建筑结构中得到了广泛的应用。然而,普通支撑在受压时会出现屈曲现象,导致其刚度和承载力急剧下降,进而影响其滞回性能。为了解决这一问题,研究者们在支撑外部设置了套管,从而有效地约束了支撑的受压屈曲,进而形成了 屈曲约束支撑。
02与普通支撑的对比
技术优势
相较于普通支撑, 屈曲约束支撑在结构减震方面展现出了显著的优势。普通支撑通常基于大震地震力进行稳定性设计,尽管这能确保支撑在地震中不发生屈曲,但却可能导致结构过于刚硬,进而引发地震力的增加,使得梁柱截面尺寸增大,最终导致工程造价的上升。然而,屈曲约束支撑则能有效避免这一问题。它不仅弥补了普通支撑在拉压承载力上的显著差异,更配备了金属阻尼器,使其具备了出色的耗能能力。这种支撑在结构中如同“保险丝”般存在,确保主体结构始终保持在弹性范围内。因此,采用屈曲约束支撑能够全面增强传统支撑框架在中震和大震下的抗震性能。
03屈曲约束支撑的性能要求
▣ 芯材与套管要求
屈曲约束支撑的性能要求包括三个方面。首先,其 芯材钢板应展现出明显的屈服台阶,且屈服强度应控制在235MPa以内,伸长率则不应小于25%。其次,钢套管的设计需确保其 弹性屈曲承载力至少达到屈曲约束支撑极限承载力计算值的1.2倍。
承载力与位移要求
最后,这种支撑在面临 2倍设计层间位移角的情况下,应能够有效限制芯材的局部和整体屈曲。
04检测标准
在屈曲约束支撑的检测过程中,我们以某大型商场为例,制定了严格的抽检标准。抽检数量必须达到同一工程同一规格数量的3%以上。若同一类型同一规格的消能器数量较少,则可在同一类的屈曲约束支撑中随机抽检,但总数不应少于2个。检测的重点在于评估支撑的工作性能和在拉压反复荷载作用下的滞回性能,确保其 合格率为100%。经过检测的该批次产品,若符合标准,则可用于主体结构;若不合格,则不能用于主体结构。
05施工流程与操作要点
施工步骤
在现浇混凝土结构的施工过程中,应遵循 后装法原则,即先进行主体结构的施工,再安装消能部件。具体施工流程如下:
(1)在主体混凝土结构同步施工时,需预先埋设锚固节点,并确保预埋偏差控制在20mm以内;
(2)进行产品安装定位和放线工作,同时根据图纸设计要求对主结构误差及预埋件偏位进行仔细复核;
(3)等待主体结构封顶后,方可进行连接节点和金属阻尼器的安装;
(4)完成安装后,需进行密封和防锈处理,并按照设计要求进行防火措施的落实。
操作要点
在遵循后装法原则进行现浇混凝土结构的施工过程中,需要把握几个关键的操作要点,以确保施工质量和进度。这些要点包括:精确预埋锚固节点,控制预埋偏差在20mm以内;仔细进行产品安装定位和放线,复核主结构误差及预埋件偏位;在主体结构封顶后,及时进行连接节点和金属阻尼器的安装;以及完成安装后的密封、防锈和防火措施的落实。
06市场动态
在市场上,屈曲约束构件的 价格通常根据其承载力和长度进行差异化计算。这类构件在大型商场中应用广泛,而近期钢材价格的上涨也推动了其价格的相应上涨。以承载力范围在3500~4000KN、长度为7米的屈曲约束构件为例,在最近的某招标项目中,其报价水平约为33,000元/根,相比往年在某商场项目中的定标价格有显著提升。值得注意的是,屈曲约束构件的价格受承载力需求和长度造价的显著影响,在大型商场项目中,地上建筑的平均造价约为28-36元/㎡。
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