本發(fā)明涉及建筑工程抗震技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種消能減震阻尼器構(gòu)件及其施工方法。
背景技術(shù):
隨著城市化進程的快速發(fā)展,城市人口密度極具增加,地震災害的頻繁發(fā)生對我國的經(jīng)濟發(fā)展與人民生命安全造成了巨大的威脅。為了減輕地震災害對建筑結(jié)構(gòu)的影響,從二十世紀七十年代后,人們開始逐步地把阻尼器轉(zhuǎn)用到建筑、橋梁、鐵路等結(jié)構(gòu)工程中,利用阻尼器來吸收難以預料的地震能量。到二十世紀末,全世界已有近100多個結(jié)構(gòu)工程運用了阻尼器來吸能減震。
但是,隨著現(xiàn)代化社會發(fā)展及人們對抗震要求的日益提高,特別是汶川地震之后,工程結(jié)構(gòu)抗震減震控制被推向了一個新的高度,北京等地區(qū)均已開始提高抗震設(shè)防等級,現(xiàn)階段的抗震結(jié)構(gòu)已無法滿足人們的需求。
因此,提供一種操作簡單、實施效果好的消能減震阻尼器構(gòu)件及其施工方法是具有重要意義的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種消能減震阻尼器構(gòu)件及其施工方法,操作簡單、實施效果好。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種消能減震阻尼器構(gòu)件,包括主體混凝土框架結(jié)構(gòu)和減震裝置,所述主體混凝土框架結(jié)構(gòu)包括框架梁、框架柱和樓板,所述框架柱位于所述框架梁的兩側(cè),所述樓板位于所述框架梁的上方,且所述框架梁、框架柱和樓板之間通過鋼筋澆筑混凝土固定連接,所述框架柱的底端、所述框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的兩端以及所述框架梁的上結(jié)構(gòu)梁的中間均設(shè)有預埋件,所述減震裝置與所述預埋件相連接;
所述減震裝置包括阻尼模塊、節(jié)點模塊和支撐模塊,所述阻尼模塊與所述框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間的預埋件固定連接,且所述阻尼模塊位于所述框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間預埋件的下方,所述阻尼模塊通過所述支撐模塊與所述節(jié)點模塊固定連接。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件中,所述阻尼模塊包括阻尼器和托梁,所述阻尼器位于所述托梁的上方,且所述阻尼器位于所述框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間預埋件的下方;
所述節(jié)點模塊包括第一節(jié)點板和第二節(jié)點板,所述第一節(jié)點板位于所述框架柱與所述框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的一端交接處,且所述第一節(jié)點板分別與所述框架柱底端的預埋件、所述框架梁的下結(jié)構(gòu)梁一端的預埋件相連接,所述第二節(jié)點板位于所述框架柱和所述框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的另一端交接處,且所述第二節(jié)點板分別與所述框架柱底端的預埋件、所述框架梁的下結(jié)構(gòu)梁另一端的預埋件相連接;
所述支撐模塊包括第一支撐件和第二支撐件,所述第一支撐件的一端與所述第一節(jié)點板固定連接,所述第一支撐件的另一端與所述托梁相連接,所述第二支撐件的一端與所述第二節(jié)點板固定連接,所述第二支撐件的另一端與所述托梁相連接。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件中,所述第一支撐件和所述第二支撐件均為斜向支撐件。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件中,所述阻尼器為金屬剪切型阻尼器。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件中,所述第一支撐件、第二支撐件和托梁均是由鋼材料制成的。
本發(fā)明還提供一種如上述所述的消能減震阻尼器構(gòu)件的施工方法,包括以下步驟:
施工準備;
預埋件準備;
安裝減震裝置;
檢測連接節(jié)點;
處理阻尼器構(gòu)件;
支撐連接部位填充墻砌筑。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件的施工方法中,預埋件準備的步驟,具體還包括:
放樣、加工、制作梁柱預埋件;
安裝梁柱預埋件。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件的施工方法中,在預埋件準備的步驟后,還包括:
梁板柱混凝土澆筑。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件的施工方法中,所述安裝減震裝置的步驟,具體還包括:
焊接安裝阻尼器、托梁;
安裝節(jié)點模塊;
安裝、固定支撐模塊。
上述的消能減震阻尼器構(gòu)件的施工方法中,所述處理阻尼器構(gòu)件的步驟,具體還包括:
打磨;
涂油漆;
防腐處理;
防火處理。
上述技術(shù)方案所提供的消能減震阻尼器構(gòu)件及其施工方法,具有以下有益效果:
1、本發(fā)明的消能減震阻尼器構(gòu)件,包括主體混凝土框架結(jié)構(gòu)和減震裝置,主體混凝土框架結(jié)構(gòu)包括框架梁、框架柱和樓板,框架柱位于框架梁的兩側(cè),樓板位于框架梁的上方,且框架梁、框架柱和樓板之間通過鋼筋澆筑混凝土固定連接,框架柱的底端、框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的兩端以及框架梁的上結(jié)構(gòu)梁的中間均設(shè)有預埋件,減震裝置與預埋件相連接,減震裝置包括阻尼模塊、節(jié)點模塊和支撐模塊,阻尼模塊與框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間的預埋件固定連接,且阻尼模塊位于框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間預埋件的下方,阻尼模塊通過支撐模塊與節(jié)點模塊固定連接,通過預埋件與減震裝置之間的相互作用,外加減震裝置各個部件之間的相互焊接固定,在框架結(jié)構(gòu)梁兩端、框架結(jié)構(gòu)梁中間以及框架兩邊柱底下側(cè)共焊接安裝五塊金屬預埋件,并澆筑混凝土,可以確保減震裝置與主體結(jié)構(gòu)可靠連接,操作簡單,避震效果好。
2、本發(fā)明的阻尼模塊包括阻尼器和托梁,阻尼器位于托梁的上方,且阻尼器位于框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間預埋件的下方,節(jié)點模塊包括第一節(jié)點板和第二節(jié)點板,第一節(jié)點板位于框架柱與框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的一端交接處,且第一節(jié)點板分別與框架柱底端的預埋件、框架梁的下結(jié)構(gòu)梁一端的預埋件相連接,第二節(jié)點板位于框架柱和框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的另一端交接處,且第二節(jié)點板分別與框架柱底端的預埋件、框架梁的下結(jié)構(gòu)梁另一端的預埋件相連接,支撐模塊包括第一支撐件和第二支撐件,第一支撐件的一端與第一節(jié)點板固定連接,第一支撐件的另一端與托梁相連接,第二支撐件的一端與第二節(jié)點板固定連接,第二支撐件的另一端與托梁相連接,通過將第一支撐件插入第一節(jié)點板中,將第二支撐件插入第二節(jié)點板中,再將第一支撐件和第二支撐件的另一端與托梁固定連接,實現(xiàn)支撐模塊的安裝、固定。
3、本發(fā)明的第一支撐件和第二支撐件均為斜向支撐件,通過第一支撐件、第二支撐件與主體結(jié)構(gòu)的本層構(gòu)成三角形,使得整個消能減震阻尼器構(gòu)件更加穩(wěn)定,使用效果更好。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例消能減震阻尼器構(gòu)件的主視圖;
圖2是本發(fā)明實施例阻尼模塊的主視圖。
其中,本發(fā)明實施例中:1、阻尼器;2、托梁;3、第一節(jié)點板;4、第二節(jié)點板;5、第一支撐件;6、第二支撐件。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種消能減震阻尼器構(gòu)件,包括主體混凝土框架結(jié)構(gòu)和減震裝置,主體混凝土框架結(jié)構(gòu)包括框架梁、框架柱和樓板,框架柱位于框架梁的兩側(cè),樓板位于框架梁的上方,且框架梁、框架柱和樓板之間通過鋼筋澆筑混凝土固定連接,框架柱的底端、框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的兩端以及框架梁的上結(jié)構(gòu)梁的中間均設(shè)有預埋件,減震裝置與預埋件相連接。本發(fā)明所述的消能減震阻尼器構(gòu)件,通過預埋件與減震裝置之間的相互作用,外加減震裝置各個部件之間的相互焊接固定,操作簡單,避震效果好。通過在框架梁兩端、框架梁中間以及框架柱底下側(cè)共焊接安裝五塊金屬預埋件,并澆筑混凝土的方法,可以確保減震裝置與主體結(jié)構(gòu)可靠連接。
具體的,減震裝置包括阻尼模塊、節(jié)點模塊和支撐模塊,阻尼模塊與框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間的預埋件固定連接,阻尼模塊位于框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間預埋件的下方,阻尼模塊通過支撐模塊與節(jié)點模塊固定連接。阻尼模塊包括阻尼器1和托梁2,阻尼器1位于托梁2的上方,框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間的預埋件位于阻尼器1的上方,阻尼器1與托梁2焊接固定,使阻尼器1與托梁2連為一體,框架梁的上結(jié)構(gòu)梁中間的預埋件與阻尼器1焊接固定,請參閱圖2。節(jié)點模塊包括第一節(jié)點板3和第二節(jié)點板4,第一節(jié)點板3位于框架柱與框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的一端交接處,且第一節(jié)點板分別與框架柱底端的預埋件、框架梁的下結(jié)構(gòu)梁一端的預埋件相連接;第二節(jié)點板4位于框架柱和框架梁的下結(jié)構(gòu)梁的另一端交接處,且第二節(jié)點板分別與框架柱底端的預埋件、框架梁的下結(jié)構(gòu)梁另一端的預埋件相連接。支撐模塊包括第一支撐件5和第二支撐件6,第一支撐件5的一端與第一節(jié)點板3固定連接,第一支撐件5的另一端與托梁2相連接,第二支撐件6的一端與第二節(jié)點板4固定連接,第二支撐件6的另一端與托梁2相連接。通過將第一支撐件5插入第一節(jié)點板3中,將第二支撐件6插入第二節(jié)點板4中,再將第一支撐件5和第二支撐件6的另一端與托梁2固定連接,實現(xiàn)支撐模塊的安裝、固定。
在本發(fā)明所述的消能減震阻尼器構(gòu)件中,第一支撐件5和第二支撐件6均為斜向支撐件。第一支撐件5、第二支撐件6與主體結(jié)構(gòu)的本層構(gòu)成三角形,使得整個消能減震阻尼器構(gòu)件更加穩(wěn)定,使用效果更好。
在本實施例中,阻尼器1優(yōu)選為金屬剪切型阻尼器。另外,第一支撐件5、第二支撐件6和托梁2均是由鋼材料制成的。
本發(fā)明所述的一種如上述所述的消能減震阻尼器構(gòu)件的施工方法,具體包括以下步驟:
(1)施工準備:首先,組織各工種的施工管理人員和專業(yè)施工隊伍對減震裝置深化設(shè)計圖紙進行審查,熟悉和掌握圖紙中細節(jié);然后,安排減震裝置及相關(guān)連接構(gòu)件進場并進行復驗合格,運輸、吊裝、安裝的相應設(shè)備及工具準備齊全,機具承載能力等要滿足施工需要;然后,各構(gòu)件安裝前進行現(xiàn)場尺寸復核,如果發(fā)現(xiàn)與圖紙有出入,及時向設(shè)計師反映并作出調(diào)整。
(2)梁柱預埋件放樣、加工、制作:根據(jù)設(shè)計院提供的不同規(guī)格的梁柱預埋件大樣圖,可分別在工廠加工定制或現(xiàn)場焊接預埋件,梁柱預埋件是由預埋鋼板和栓釘焊接而成,栓釘能夠大幅度提高預埋件與混凝土間的粘結(jié)握裹力;焊接位置應嚴格按圖施工,需精確可靠,焊接時焊縫要求平滑,不得有氣孔夾渣等焊接缺陷,發(fā)現(xiàn)缺陷應及時修補。
(3)梁柱預埋件安裝:待樓面梁板模板支設(shè)好后,采用塔吊將金屬預埋件吊運到樓層結(jié)構(gòu)梁相應預埋位置,要求必須將所有構(gòu)件捆扎牢固,提升過程中應安排專人指揮;為確保預埋件準確順利地放入梁中,梁底模支設(shè)好后,按照設(shè)計深化圖紙標記好預埋件安裝位置,首先,將梁中凹齒型預埋件放置到位,并做好固定,防止發(fā)生移位;待梁上下層主筋放置好后,架起梁主筋,安排專人及時將預埋件準確放置到梁端相應位置,做好臨時固定;同時,用木墊塊支起梁上層主筋,方便梁箍筋順利穿過預埋板下側(cè)綁扎固定,其中,梁中預埋件處箍筋應穿過凹齒縫中綁扎;另外,柱預埋件應在柱箍筋綁扎前預先放入,隨后綁扎箍筋,再進行焊接固定;待鋼筋綁扎完后,應再次復核預埋件位置,上下預埋件中心對齊,保證鋼支撐安裝在豎直平面內(nèi),安裝預埋件時預埋件安裝誤差應小于10mm,確認安裝完成合格后,方能澆筑混凝土。
(4)梁板柱混凝土澆筑:混凝土澆筑時,預埋件位置處應振搗密實,可配合用鐵釬搗實,振搗時不要碰到預埋件;澆筑完畢后初凝前,用長木抹子進行收光處理,同時應在12小時內(nèi)及時進行塑料薄膜保濕養(yǎng)護,養(yǎng)護期不少于7晝夜。
(5)金屬阻尼器、鋼托梁焊接安裝:首先,根據(jù)設(shè)計深化圖紙,分別在鋼托梁上表面、梁中預埋件下端板詳細標記好阻尼器1定位線,操作人員在樓面上將阻尼器1放置到鋼托梁上表面相應位置,再根據(jù)定位線用撬棍對阻尼器1位置進行校正,使底部位置和定位線重合;待阻尼器1位置校正無誤后,先用焊機將阻尼器1與鋼托梁之間焊接固定,使鋼托梁與阻尼器1連為一體,之后,對梁中預埋件下端板的焊接面打磨,確保焊接質(zhì)量,采用自制提升機及人工輔助把焊接好的鋼托梁以及阻尼器1提升至梁預埋件下端板相應標記位置處,校正位置后最終焊接固定。
(6)安裝節(jié)點板:首先,復核原有結(jié)構(gòu)梁軸線,重新彈好墨線,嚴格按照深化圖紙的定位尺寸利用激光投線儀現(xiàn)場標記節(jié)點板放置位置并做好標記;之后,焊接節(jié)點板時,應確保節(jié)點板安裝偏差在允許范圍內(nèi),采取點焊臨時固定,隨后校正節(jié)點板位置,無誤后再進行焊接固定。
(7)支撐安裝、固定:運用汽車吊將相應的支撐架吊運到合適的安裝位置后,根據(jù)相應設(shè)計深化圖紙,現(xiàn)場標記好鋼支撐下端口槽口尺寸位置,用手動割槍對支撐矩形方管切割開槽;為了保證鋼支撐在豎直面內(nèi),安裝前應先放定位線(定位線為節(jié)點板中心線在梁柱面上的投影線);之后,用手動葫蘆借助主體結(jié)構(gòu)吊起鋼支撐,調(diào)節(jié)上下左右位置至設(shè)計位置,將支撐矩形方管開槽口插入節(jié)點板中,通過牽拉支撐以及撬動支撐前后面進行上端就位并臨時固定;臨時固定后再對支撐兩端進行校正,校正后先焊接支撐的下端節(jié)點,再焊接上端節(jié)點;若產(chǎn)品長度和節(jié)點板之間的間距存在誤差,可通過現(xiàn)場切割或焊接的方法消除誤差,確認無誤后確定好位置再焊接固定。
(8)連接節(jié)點檢測:整個支撐式金屬阻尼器安裝工序施工完畢后,進行鋼支撐與結(jié)構(gòu)連接節(jié)點焊縫檢測,設(shè)計要求全焊透的一、二級焊縫應采用超聲波探傷進行內(nèi)部缺陷的檢驗,超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時應采用射線探傷檢測,檢測結(jié)果應達到規(guī)范要求。
(9)防腐、防火處理:焊縫應進行打磨去除所有的焊渣,打磨時應進行齊平打磨,接頭部分應與母材金屬處于平滑狀態(tài),不應有不平整之處;然后,對油漆損壞的部位進行修補,節(jié)點連接構(gòu)件的防腐采用環(huán)氧富鋅漆,漆膜厚度不小于12mm,現(xiàn)場焊接部分要在焊接完成后盡快涂刷油漆;最后,防腐施工驗收完成后按照設(shè)計要求進行防火施工。
(10)支撐連接部位填充墻砌筑:在墻體橫向拉結(jié)筋施工及構(gòu)造柱施工時,使用連接夾與支撐兩側(cè)拉結(jié)筋連接,保證拉結(jié)筋通長;當鋼筋碰到上節(jié)點時,可將構(gòu)造柱鋼筋直接焊接在節(jié)點板的端面加強板上;當墻體粉刷時,在支撐部位要做一層鍍鋅鋼絲網(wǎng),鍍鋅鋼絲網(wǎng)用鍍鋅鋼絲及射釘與墻體固定,確保墻體粉刷不開裂。
綜上所述,本發(fā)明所述的消能減震阻尼器構(gòu)件及其施工方法具有以下特點:(1)施工適用范圍廣,可以廣泛運用于有抗震要求的框架混凝土結(jié)構(gòu)建筑。(2)施工質(zhì)量可靠,能有效確保安裝精確度,保證該消能減震阻尼器構(gòu)件的抗震性能的有效發(fā)揮。(3)施工操作便利,可操作性強。(4)施工速度快,施工成本低,實施效果好。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和替換,這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。