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屈曲约束支撑安装工艺及质量控制

时间:2022-04-15 08:36:20 浏览次数:

摘 要:本文以临沂市沂水中心医院颐康楼工程为实例,简单介绍了TJ型屈曲约束支撑安装方法,该工程共计使用TJ型屈曲约束支撑821支。

关键词:屈曲约束支撑;钢结构;安装;耗能型屈曲约束支撑概述

临沂市沂水中心医院益康楼工程位于临沂市沂水县健康路18号,属新建工程,主框架为钢管柱、焊接箱型柱、焊接H型钢梁、屈曲约束支撑,材质为Q345B和Q345GJB,主楼27层,裙楼3层,地下二层,建筑高度99.9m,总建筑面积56554㎡,使用TJ型屈曲约束支撑821支。

1、屈曲约束支撑简介

1.1简介

屈曲约束支撑(bukling-restrained brace)简称屈曲支撑(BRB),是一种在受拉和受压均能达到屈服而不发生屈曲失稳的轴向受力构件,一般地,BRB由三部分组成,即核心单元(芯材)、约束单位以及药材和约束单元之间的无粘结材料组成,可作为消能减震结构构件、阻尼器以及承载结构构件使用。核心单元构件是主要受力构件,由低强度钢板组成,常见的形状为十字形和H字形,约束单元提供侧向约束,防止芯材受压时发生屈曲失稳。也称“防屈曲支撑”。

1.2 TJ型屈曲约束支撑分类

按照构造形式分类,TJ型屈曲约束支撑产品分为TJI型与TJII型两种型号;按照使用功能、承载力及耗能要求分类,TJ型屈曲约束支撑有耗能型支撑、承载型支撑和阻尼器三种类型。

本工程选用TJH(纯钢型)和TJⅡ耗能型屈曲约束支撑,共计821支。

1.3 屈曲约束支撑特点

“小震经济”、“中震不坏”、“大震易修”是TJ型屈曲约束支撑的特点。

2、工程特点

2.1设计技术性能

本项目屈曲约束支撑为耗能型(TJH型和TJⅡ型), 芯材的屈强比≤0.8,伸长率应大于30%且明显的屈服台阶,应具有常温下27J冲击韧性功;外观为矩形,端头为H型和十字型,外观尺寸最大为300mm×300mm,芯板厚度最大为30mm,屈服承载力最大为3000KN。屈曲约束支撑部件应能表现出稳定的、可重复的滞回性能,要求依次在 1/300、1/200、1/150、 1/100支撑长度的拉伸和压缩往复各三次变形下,支撑有稳定饱满的滞回曲线。并在1/150屈曲约束支撑长度位移幅值下往复循环30圈后,屈曲约束支撑的主要设计指标误差和衰减量不应超过15%,且不应有明显的低周疲劳现象。屈曲约束支撑应保证具有良好的环境特性、耐气候、耐腐蚀。

2.2连接方式

连接方式采用两端焊接连接。

2.3耐火等级

设计耐火等级为二级,耐火极限为2小时。

3、屈曲约束支撑安装

3.1安装前期准备

3.1.1运输

加工厂至施工现场采用整车公路运输,装车时支撑底部垫枕木,平叠放置,捆扎牢固,提前与现场材料人员联系到货时间。为保证进入施工现场的支撑能够及时吊装至安装楼层,每层支撑严格按照施工现场的发货计划送达现场,保证支撑随楼层吊装至安装位置楼层面。

3.1.2安装主要机械设备

3.1.3安全防火主要设备器具

3.2安装准备

3.2.1产品进场验收

该工程屈曲约束支撑由业主采购,产品进场时严格按照偏差要求和合同规定验收,对不符合要求的产品予以返厂。

3.2.2 卸车

现场采用QTZ160型塔机单根卸车,成品支撑构件自带有专用的吊耳(沿支撑长度有两道),可直接穿入吊索进行绑扎吊装。

3.2.3 现场临时存放

现场临时存放采用平叠式,支撑之间用枕木垫紧。

3.3施工过程

焊接型屈曲约束支撑安装工艺过程:

现场尺寸检查→修正→垂直运输→误差消除→吊装就位→连接措施(临时固定、最终固定)→打磨清理→节点焊接检测→涂刷油漆

3.3.1现场尺寸检查

屈曲约束支撑安装前应对与支撑连接上、下梁柱节点进行位置检查,主要检查内容包括节点与施工图的偏位以及节点板在施工过程中出现的出平面偏移。平面偏移不得超过节点处最厚板板厚的1/3;当超过上述偏差时,应采取相应的措施予以纠偏,矫正后方可开始屈曲约束支撑的安装。

3.3.2修正措施

3.3.2.1火焰修正

火焰修正的方法通常是在偏移量不大及板厚较小的情况下采用,直接用金火焰对变形部位加热敲击找正。

3.3.2.2安装一块底座钢板

安装一块底座钢板的方法是在偏移量较大及钢板厚底较大的情况下采用。采用此方法时节点处需切割与底座钢板厚度相同的长度且此钢板需要做Z向性能试验。

3.3垂直运输

3.3.1 垂直运输是指将屈曲约束支撑垂直提升,摆放到相应楼层工作面,本工程使用QTZ160型塔机将屈曲约束支撑直接吊运至安装部位水平放置。

3.3.2 成品支撑构件自带有专用的吊耳(沿支撑长度有两道),可直接穿入吊索进行绑扎吊装,穿入吊索时,切记不要只穿部分吊耳,支撑有吊耳的面要朝上。

3.3.3起吊时要平稳,落地时不宜过快,落地处用垫木缓冲,确保平稳落地。

3.3.4 提升过程中应安排专业人员进行指挥,保证信号统一、联络清晰、可靠,严禁操作人员酒后作业。

3.4误差消除

3.4.1 在屈曲约束支撑吊装前应再次对上下节点板间净距进行校核,若存在误差应即时采取措施进行消除,避免屈曲约束支撑吊装不能就位,产生重复工作、误工等。

3.4.2 对于焊接连接型的屈曲约束支撑,可通过切割节点板消除正误差,通过补焊缝消除负误差。

3.4.3 对于负误差较大时,则应重新制作节点板,保证屈曲约束支撑安装长度。

3.5吊装就位

3.5.1 吊装就位是指将屈曲约束支撑摆放到位后进行吊装与节点板连接就位。

3.5.2 本工程由于屈曲约束支撑重量均在1T以内,所以采用单点葫芦倒链进行吊装,对于屈曲约束支撑自重吨位较大以及具备条件下可采用双点葫芦倒链或者汽车吊等吊装设备。

3.5.3 屈曲约束支撑的布置形式通常用三种形式:人字形、V字形、单斜杆。根据杆件的不同布置形式确定吊点的位置,一般情况下吊点位置在对应支撑长度的1/2偏上处。

3.5.4 通常情况下使用葫芦倒链吊装采用单吊点单葫芦,支撑起吊为不等高起吊,葫芦牵拉中上端,葫芦绑扎构件时,应直接绑扎在构件自有的吊耳,切记不要只穿部分吊耳,支撑有吊耳的面要朝上;本工程构件单重轻,尺寸短,采用点葫芦倒链单挂点吊装。

3.5.5 吊装过程要保持构件平稳,先牵拉构件一端就位,临时焊接限位板,再调整另一端就位;焊接临时固定。

3.5.6 提升过程中应安排专业人员进行指挥,做好安全措施。

3.6 连接措施

两端焊接型屈曲约束支撑连接即屈曲约束支撑与节点板连接,连接包括临时固定和最终固定(须在主体完工沉降均匀后施工)。

3.6.1 两端焊接型屈曲约束支撑临时固定

屈曲约束支撑牵拉就位后,进行临时固定,主要采用焊接钢片法和螺栓安装法技术;本工程采用焊接钢片法临时固定,临时固定通常是先将支撑下端临时固定,吊装葫芦不能撤出。支撑下端临时固定后,再通过牵拉支撑上端以及撬动支撑前后面进行上端就位并临时固定;临时固定通常采用点焊固定。

3.6.2 焊接引弧板

临时固定完成后在连接板的一侧焊接引弧板(注意引弧板只能固定一侧)

3.6.3 两端焊接型屈曲约束支撑最终固定

临时固定后应再对支撑两端进行校正,校正后进行焊接固定,先焊接支撑的下端节点,下端节点焊接完毕后,再焊接上端节点。

3.7 打磨清理

焊接完成后将焊口打磨清理干净等待验收。

3.8节点焊接检测

焊接完成后,应对对接连接焊缝进行探伤检查(超声波探伤),并且应达到二级探伤要求。

3.9涂刷油漆

无损探伤合格后将焊口打磨清理干净分别涂刷防锈底漆和中间漆。

4、安装完成

参考文献

[1] 钢结构设计规范(GB50017-2003)

[2] TJ型屈曲约束支撑设计手册(同济大学编写)

[3] 《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)

[4] 《焊缝无损检测 超声检测技术、检测等级和评定》(GB11345-2013)

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