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屈曲約束支撐安裝與設(shè)計
日期:2022-04-16 點擊量:
屈曲約束支撐一般由3部分構(gòu)成,即核心單元、約束單元及滑動機制單元,其中核心單元即芯材,又稱為主受力單元,是構(gòu)件中主要的受力元件,由特定強度的鋼板制成。常見的截面形式為十字形、T形、雙T形和一字形等,分別適用于不同的剛度要求和耗能需求。
約束單元又稱側(cè)向支撐單元,負(fù)責(zé)提供約束機制,以防止核心單元受軸壓時發(fā)生整體或余部屈曲。比較常見的約束形式為鋼管填充混凝土或純鋼型結(jié)構(gòu)約束。
滑動機制單元又稱為脫層單元,是在核心單元與約束單元間提供滑動的界面,使支撐在受拉和受壓時盡可能有相似的力學(xué)性能,避免核心單元因受壓膨脹后與約束單元間產(chǎn)生摩擦力而造成軸壓力的大量增加,這種滑動單元一般是由一些無粘結(jié)材料制作而成的。
不同類型防屈曲支撐的截面如前所述,常見的屈曲約束支撐包括兩種類型--灌漿型和純鋼型,灌漿型指約束材料為混凝土材料,而純鋼型則指整個產(chǎn)品僅使用鋼材的情況,灌漿型產(chǎn)品為早期產(chǎn)品,在各國使用較為廣泛,而純鋼型則相對發(fā)展較晚,但由于其自身優(yōu)勢明顯,已開始在各國大面積使用。
灌漿型與純鋼型屈曲約束支撐有如下優(yōu)缺點:
1、灌漿型由于使用混凝土做為填充材料,與純鋼型相比,其質(zhì)量較為難以控制,而純鋼型則可直接使用成熟的鋼結(jié)構(gòu)加工方式進(jìn)行加工,質(zhì)量可嚴(yán)格控制到機械產(chǎn)品的精度;
2、灌漿型由于產(chǎn)品本身使用混凝土灌漿料,而純鋼型一般內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu),因此灌漿型自重要比純鋼型大很多;
3、灌漿型由于受其自身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的限制,很難將截面做的很小,而同樣噸位下,純鋼型則形式更為自由,體積更小。
防屈曲約束的承載力由其自身芯材的截面和使用的鋼材型號來進(jìn)行控制,根據(jù)對于產(chǎn)品承載力的不同要求,芯板材料通常可采用低屈服點鋼材(屈服強度160MPa和225MPa)、普通低碳鋼(Q235鋼)或其他高強鋼(Q345鋼、Q390鋼、Q420鋼),也就是在同一種屈服力的情況下,我們可以使用很多的組合來達(dá)到這個目的,如需要的屈服力為235MPa,則如果使用Q235鋼,取其芯材截面為1,而使用Q160鋼則為了達(dá)到這個屈服力,其芯材截面就需要取到1*235/160=1.46,因此通常情況下只要在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時選擇合理的芯材截面,則不同的鋼材屈服力將完全無法對產(chǎn)品的性能產(chǎn)生影響。
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