用于建筑物抗震加固的屈曲約束支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種建筑物抗震加固，尤其是一種屈曲約束支撐及加固。
【背景技術(shù)】
[0002]工程建筑總面積約8500m2，原結(jié)構(gòu)形式為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為承臺(tái)+粧基礎(chǔ)，粧基選用450mmX450mm沉管灌注方形粧，粧長(zhǎng)25.0m，持力層為暗綠-黃色粉質(zhì)粘土層?？蚣苤孛婷子忙?50ι?πι和Φ550mm圓形柱，框架梁主要截面有350mmX 100mm和800mmX 600mm。底層為建筑地坪，其余樓層板均為現(xiàn)饒鋼筋混凝土樓板。混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為:框架結(jié)構(gòu)四級(jí)、剪力墻三級(jí)。
[0003]該工程改造后原結(jié)構(gòu)粧基+承臺(tái)基礎(chǔ)承載力、強(qiáng)度及變形均滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求，本次加固僅針對(duì)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0004]針對(duì)最新的建筑設(shè)計(jì)資料、檢測(cè)和抗震鑒定報(bào)告以及結(jié)構(gòu)計(jì)算，原結(jié)構(gòu)存在以下問(wèn)題:
[0005]整體性的結(jié)構(gòu)問(wèn)題是抗震鑒定報(bào)告中所提到的加固建議第一條，即原結(jié)構(gòu)第一振型是以扭轉(zhuǎn)為主，樓層位移比嚴(yán)重超限，不符合現(xiàn)行的抗震規(guī)范要求。對(duì)此，需要利用屈曲約束支撐來(lái)加固，并調(diào)整整棟建筑物的平面剛度，對(duì)影響抗震的主要因素進(jìn)行處理，使其各項(xiàng)整體指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。
[0006]并且原來(lái)由于結(jié)構(gòu)布置不合理造成的端部、角部框架柱配筋不滿足的問(wèn)題，也隨之解決。該項(xiàng)處理方案的優(yōu)點(diǎn)是:經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、美觀，不影響建筑使用功能，不用增設(shè)剪力墻，不涉及基礎(chǔ)改造，對(duì)原來(lái)框架梁、柱加固工作達(dá)到了量最少、效果最好的目的，也提高了加固施工進(jìn)度。
[0007]該項(xiàng)目改造與加固主要內(nèi)容:
[0008]⑴梁板柱承載力不足，碳纖維加固。
[0009]⑵結(jié)構(gòu)抗震承載力不足，設(shè)置屈曲支撐加固。
[0010](3)出屋面鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，設(shè)置支撐體系加固。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型是要提供一種用于建筑物抗震加固的屈曲約束支撐，該屈曲約束支撐具有良好的抗震性能，不管是已有結(jié)構(gòu)的抗震加固還是新建結(jié)構(gòu)，使屈曲約束支撐成為應(yīng)用廣泛的一種抗側(cè)力構(gòu)件。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種用于建筑物抗震加固的屈曲約束支撐，由內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐、內(nèi)部填充約束材料和外包鋼管組成，其特征在于:所述內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐與外包鋼管之間充填內(nèi)部填充約束材料，內(nèi)部填充約束材料在內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐和外包鋼管之間形成一個(gè)滑移面或是無(wú)黏結(jié)層，使軸向外荷載由內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐承受，內(nèi)部填充約束材料與外包鋼管提供防止內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐整體屈曲的剛度。
[0013]所述內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐的材料為屈服后具有吸收大量能量特性的材料。所述外包鋼管為方鋼管。所述內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐為“十字形”支撐桿。
[0014]—種用于建筑物抗震加固的屈曲約束支撐施工方法，包括以下步驟:
[0015]1、屈曲約束支撐的墻上鋼板及屈曲約束支撐的梁下鋼板安裝
[0016]鋼板安裝時(shí)先安裝梁下鋼板，焊接時(shí)應(yīng)保持上、下鋼板的平整度，保持上、下鋼板間的水平，上、下鋼板底部在焊接后應(yīng)用角磨機(jī)磨平，打磨至光滑；
[0017](I)屈曲約束支撐的墻體上部鋼板施工方法
[0018]采用先安裝鋼板，后澆注混凝土:安裝鋼板前應(yīng)校正好屈曲約束支撐的墻體鋼筋的位置，并保證屈曲約束支撐的上部鋼板與下部鋼板的形心盡量在一條線上，保證屈曲約束支撐不產(chǎn)生偏心受力，以影響屈曲支撐變形，屈曲約束支撐的墻體上部鋼板應(yīng)在鋼板表面事先開(kāi)出兩個(gè)排氣孔，保證混凝土澆注密實(shí)；
[0019]或者，采用先澆注混凝土，后安裝鋼板:澆注混凝土前應(yīng)校正好鋼筋的位置，并保證屈曲約束支撐的上部鋼板與下部鋼板的形心盡量在一條線上，安裝時(shí)應(yīng)保持鋼板的平整度，并在屈曲約束支撐的墻體鋼筋上預(yù)先焊接定位鋼筋，以保證鋼板安裝標(biāo)高準(zhǔn)確，在鋼板安裝后采用結(jié)構(gòu)膠灌注密實(shí)，鋼板上應(yīng)事先開(kāi)出兩個(gè)排氣孔；
[0020](2)安裝屈曲約束支撐的墻體鋼板時(shí)，應(yīng)用事先做好的標(biāo)尺在上下鋼板間滑動(dòng)，確保鋼板間尺寸符合屈曲支撐安裝要求；
[0021]2、屈曲約束支撐的鋼支撐錨板安裝
[0022]先用油氈紙?jiān)谝呀?jīng)植好的鋼筋上用鐵錘輕輕敲擊至擊穿為止，然后將油氈紙放在已切割好的鋼板上，用石筆畫出鉆孔位置，然后用磁力鉆鉆孔，然后焊接錨板，安裝屈曲約束支撐底座；
[0023]3、在屈曲約束支撐支座安裝完成后安裝屈曲約束支撐。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0025]本實(shí)用新型采用的屈曲約束支撐及施工方法，可有效地改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，顯著地提高結(jié)構(gòu)的抗震承載能力。不僅如此，屈曲約束支撐占用空間小，加固和改造的工程量小，工程造價(jià)相對(duì)低廉，而且對(duì)建筑內(nèi)部的使用功能影響小，同時(shí)還能增加結(jié)構(gòu)的剛度，使結(jié)構(gòu)的剛度分布更加合理，因此，在地震多發(fā)區(qū)尤其適用其發(fā)揮。
[0026]屈曲約束支撐具有良好的抗震性能，不管是已有結(jié)構(gòu)的抗震加固還是新建結(jié)構(gòu)，屈曲約束支撐必將成為應(yīng)用廣泛的一種抗側(cè)力構(gòu)件。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐和內(nèi)部填充約束材料示意圖；
[0029]圖3是屈曲約束支撐滯回曲線；
[0030]圖4是屈曲約束支撐的鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1，2所示，一種用于建筑物抗震加固的屈曲約束支撐，由內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐1、內(nèi)部填充約束材料2和外包鋼管3組成，內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐I與外包鋼管3之間充填內(nèi)部填充約束材料2，內(nèi)部填充約束材料2在內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐I和外包鋼管3之間形成一個(gè)滑移面或是無(wú)黏結(jié)層，使軸向外荷載由內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐I承受，內(nèi)部填充約束材料2與外包鋼管3提供防止內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐I整體屈曲的剛度。外包鋼管3為方鋼管。內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐I為“十字形”支撐桿。
[0032]主要原理是通過(guò)內(nèi)部填充約束材料在內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐和外包鋼管之間形成一個(gè)滑移面或是無(wú)黏結(jié)層，軸向外荷載僅由鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)核承受，同時(shí)內(nèi)部填充的約束材料存在一定強(qiáng)度，它與外包鋼管提供了足夠的剛度以防止支撐的整體屈曲，使得內(nèi)核鋼支撐的滯回曲線非常飽滿，有很好的受力性能。
[0033]此外，內(nèi)核鋼結(jié)構(gòu)支撐材料在屈服后具有吸收大量能量的特性，這樣屈曲約束支撐不僅是斜撐構(gòu)件，更是一種性能優(yōu)越的消能元件，可以有效消散地震能量。在混凝土框架柱間增設(shè)這種支撐，使改良后的框架不但具備一定的剛度，而且框架系統(tǒng)的延性與抗震能力更可顯著提升。
[0034]如圖3所示，屈曲約束支撐具有飽滿的滯回性能，該圖3是分別按1/500，1/400，1/300，1/200，1/100層間位移角下各轉(zhuǎn)3圈、罕遇地震時(shí)極限變形1/50時(shí)可轉(zhuǎn)15圈以上、總滯回圈數(shù)高達(dá)30圈的試驗(yàn)結(jié)果。
[0035]如圖4所示，屈曲約束支撐加固工程施工:
[0036]本改造加固工程屈曲支撐鋼結(jié)構(gòu)安裝部分，將先施工梁下鋼板，然后再施工阻尼器