斜向H型钢抗震约束支撑体系施工技术研究

斜向H型钢抗震约束支撑体系施工技术研究

吴景春

浙江宝厦建设有限公司浙江嵊州312400

摘要：斜向H型钢抗震约束支撑体系充分考虑防屈曲支撑安装在梁柱结点处，安装面受原结构空间影响。改善传统技术中无法采用一般钢结构安装的起重机械以及安装受原有结构施工误差尺寸的影响等特点，在准确测量现场原结构尺寸、确保构件加工尺寸的准确性的基础上，形成了先安装柱角节点板，然后安装梁上节点板，最后安装钢支撑的施工顺序，有效避免了安装失误，保证了施工质量，提高了施工效率。

关键词：斜向H型钢；抗震；支撑体系

1前言

屈曲约束支撑（BRB）是一种新型支撑，其通过在普通支撑外围合理设置约束机构，限制其受压屈曲而不限制其轴向变形[1]，最终实现受拉受压全截面屈服而支撑不屈曲的目的。由于我国屈曲约束支撑施工起步较晚，制约了屈曲约束支撑的推广应用[2]。本技术的研发填补了相关技术空白。

震性能。

2工艺原理

为解决普通支撑受压屈曲问题，在支撑外部设置套管，约束支撑的受压屈曲，构成屈曲约束支撑。屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接，所受的荷载全部由芯板承担，外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲，使芯板在受拉和受压下均能进入屈服[3]，因而，屈曲约束支撑的滞回性能优良。屈曲约束支撑一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力。因此，屈曲约束支撑的应用，可以全面提高抗震性能。

3施工工艺流程

斜向H型钢抗震约束支撑体系施工工艺流程如图1所示：

图1斜向H型钢抗震约束支撑体系施工工艺流程图

4操作要点

4.1钢结构焊接

焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查明原因，订出修补工艺后方可处理。焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。当超过两次时，应按返修工艺进行[4]。

4.2埋件及节点安装

1.位置要准确，埋件是否定位准确直接关系到节点和BRB的安装质量，锚板与节点连接的一面要平整，不能有明显的倾斜或弯曲。

2.节点安装要保证节点与水平面的垂直度不能偏差过大，节点板中心与设计定位线的偏移不能超过5mm。

3.“人”字型BRB宜先固定上面一个节点，下面两个节点可先临时固定[5]，待BRB就位并确定位置无误后再全部焊接固定。

4.加劲板一定要在BRB定位后再安装，不能在节点制作或节点定位时安装加劲板。

b梁上埋件安装

图2埋件安装形式

4.3屈曲支撑安装

1.施工前准备

（1）运输、吊装、安装的机具承载能力等要满足施工需要。

（2）临时吊点准备。根据现场环境和设计要求确定临时吊点（产品带有吊耳）。

（3）加固项目梁柱节点处是否具备安装工作面，清理混凝土表面不平整，砂浆等[6]。

（4）梁柱截面是否因为BRB安装而由变化，如有变化应及早准备。

（5）根据设计图纸进行平面定位、放测出节点板位置并弹墨线标示。

2.施工前检查

（1）锚板、节点中心线与设计定位线线位置偏差e≯5mm，如图3。

图3锚板、节点安装位置示意图

（2）检查节点板的切肢角度和与水平面的垂直度是否偏差过大。

3.垂直运输

（1）垂直运输设备可采用塔吊或汽车吊，塔吊或汽车吊起吊重量必须大于屈曲约束支撑重量，如图4所示。

（2）垂直运输必须将构件上所有吊耳捆扎牢固，严禁单点起吊。

（3）在原有结构上安装BRB时要注意尽量避免吊装时对原结构的破坏。

图5BRB水平运输

将构件运到适合安装位置后，可用手动葫芦借助主结构吊起，调节上下左右位置至设计位置之后固定，如图6所示。

图6BRB吊装

5.误差消除

（1）若BRB长度和节点板之间的间距存在误差，可通过现场切割或焊接消除误差。

（2）其他类型的误差若超出规范允许范围，修改及补救方法需通过设计人员同意。

6.临时固定

BRB就位后，可采用临时支撑或其他有效措施进行临时固定，临时固定要牢固和便于BRB和节点位置调整。

7.最终固定

（1）先焊接上端节点，后焊接下端节点，节点和BRB连接处的焊缝为对接熔透焊缝。

（2）当安装有误差时可通过切割和焊接的方法消除误差，焊接方法一定要符合工艺要求和质量标准。

（3）当板厚较厚时，要按照相关标准和工艺评定进行预热和后热处理。

8.补强

在BRB和节点对接焊缝焊接完成后，可按图纸设计安装与BRB相对应的加劲板，加劲板与BRB连接为对接，安装时对接错边应小于t/10且不大于3mm，如图7所示，。如果BRB最终是在填充墙内，在填充墙施工时要在BRB两侧面贴钢丝网以保证与砂浆的连接强度。

图7加筋板设置

5效益分析

5.1技术效益

考虑到原有结构施工尺寸的误差，减少了安装定位的偏差，改用手动葫芦代替因空间受限而无法采用的起重机械，既保证了施工的顺利实施，又保障了施工质量并提高了施工效率，具有较高实用价值。

5.2经济效益

本技术根据约束支撑体系工程的特点以及施工操作的实际，通过准确测量现场原结构尺寸、精确定位、改用手动葫芦等方法，克服了施工中存在的操作空间有限等难点。不但缩短了工期，扩大了工效，有效保证了施工安全，很大程度上节约了工程成本。

5.3社会环境效益

降低了现场噪音、废弃物等污染，施工过程中的垃圾、弃渣、排水等方便处理，能够很好的保证施工周围的环境，做到环保无污染，并且本技术工期时间短，工效较高，可以相对减少对城市周边环境的影响，具有很好的社会效益。

6结论

斜向H型钢抗震约束支撑体系施工技术适用于钢筋混凝土、钢结构建筑物的抗震屈曲约束支撑施工。经过实际工程应用得到如下结论：

1.优化了安装施工的顺序，包括柱角节点板、梁上节点板和钢支撑的安装顺序，避免安装失误。

2.安装梁上节点板时，先将节点板采用钢丝绳和葫芦临时固定在安装位置，并通过定位调整好节点板中心线和结构中心线的位置，然后点焊，使节点板固定在梁上。

3.安装屈曲支撑时，采用手动葫芦将屈曲支撑吊运到合适的位置，确保节点板与弯曲支撑在同一水平线上。

4.根据屈曲支撑固定好的位置，将梁柱角节点板和屈曲支撑对接焊接连接，并对安装过程中出现的表面锈蚀进行除锈，涂刷防锈漆和防火涂料。

参考文献：

[1]冀华萍.防屈曲耗能支撑技术研究与工程应用[J].图书情报导刊，2012，22（10）：141-144.

[2]邵经钢.建筑起重机械的安全管理探究[J].商品与质量•建筑与发展，2014（3）.

[3]李国强，宫海，王新娣，等.屈曲约束支撑施工安装工艺的研究与探讨[J].建筑结构，2013（22）.

[4]李广涛.基于钢框架的屈曲约束支撑结构分析与安装方法研究[D].重庆大学，2007.

[5]李文军.屈曲约束支撑在抗震加固改造工程中的应用[J].建筑，2015（16）.

[6]吴学军，施政，宫静静.BRB屈曲约束支撑安装施工技术[J].第五届全国钢结构工程技术交流会论文集，2014.