滑動支座在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究

吳藝 徐彥彬

摘要：在鋼結(jié)構(gòu)連廊施工中，采用剛性連接作用力強，不利于連接塔樓的整體抗震，滑動支座在鋼結(jié)構(gòu)工程中使用的越加普遍，本文結(jié)合工程實例，介紹滑動支座的結(jié)構(gòu)形式、建筑功能及安裝施工。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)，滑動支座，連廊

1 前言

常規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)焊接連接或者栓焊連接的形式，連廊和主體結(jié)構(gòu)在完全剛接的情況下，再加上連廊為懸空設(shè)計，遇到地震作用，連廊與主體結(jié)構(gòu)的動力特性相互影響，連接處應(yīng)力變化大且復(fù)雜，極容易造成連接節(jié)點破壞或者連廊整體位移過大，從而整體坍塌情況。因此在鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程中，為解決這個現(xiàn)象，采用了一端鉸接或者剛接連接，另一端滑動支座的柔性連接，可以在較大的動力何在下，通過連廊和主體之間產(chǎn)生相對位移以此減輕兩者之間的相互作用力?；瑒又ё谑┕み^程中也有安裝便捷，施工工期短的優(yōu)點，現(xiàn)結(jié)合工程實例，介紹滑動支座在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究。

2 工程概況

本工程為商業(yè)綜合體，地下三層，T1塔樓地上十四層，T2塔樓地上十八層，其中塔樓為鋼框架+混凝土核心筒結(jié)構(gòu)。

3滑動支座設(shè)置方案

本工程T1、T2塔樓的是獨立的單體，在中間設(shè)置鋼連廊作為連通道，為降低兩棟塔樓上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，隔離向塔樓結(jié)構(gòu)傳遞的地震能量，減少兩棟塔樓整體結(jié)構(gòu)的水平地震作用。鋼連廊須提供必要的阻尼、豎向承載力及側(cè)向剛度，則在鋼連廊與塔樓連接處設(shè)置防震層，在有效的減少地震能量向塔樓結(jié)構(gòu)輸入的同時延長了塔樓結(jié)構(gòu)的自振周期，保證了建筑物的安全可靠，滿足了規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)防要求，達到良好的隔震效果。

本工程隔震裝置采用滑動支承類隔震裝置，一般內(nèi)部設(shè)有滑動截面，上部結(jié)構(gòu)可在此滑動界面上產(chǎn)生滑動，可避免地震力大于最大靜摩擦力時，劇烈的下部結(jié)構(gòu)運動向上部結(jié)構(gòu)傳輸，常見的有水平摩擦活動隔震支座、滾動隔震裝置和摩擦擺隔震支座。

本工程采用的是彈性球型鋼支座，其主要特點為：1）支座通過球面耐磨板傳力，下部結(jié)構(gòu)反力比較均勻，承載力高，傳力可靠，不出現(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象;2）支座通過球面耐磨板的滑動實現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動過程，轉(zhuǎn)動靈活，轉(zhuǎn)動力矩小，允許位移量大，能夠滿足支座大轉(zhuǎn)角的需要，且轉(zhuǎn)動力矩與支座轉(zhuǎn)角大小無關(guān)，只與球面耐磨板的摩擦系數(shù)有關(guān)，設(shè)計轉(zhuǎn)角達0.035rad;3）支座采用MHP高度耐磨板材，可以有效控制支座尺寸，節(jié)省支座和整體結(jié)構(gòu)本身的成本;4）支座不使用橡膠承壓，安裝方便，耐久性好，保證支座西能不受橡膠老化的影響。

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→連廊鋼柱安裝→測量定位、放線→滑動支座吊裝及臨時固定→吊裝鋼梁→支座與鋼柱牛腿焊接→支座與鋼梁焊接→鋼結(jié)構(gòu)防腐防火涂料涂裝→打開限位開關(guān)→維護保養(yǎng)

4.2 連廊鋼柱安裝

鋼柱吊裝前，以鋼柱頂為基準(zhǔn)面測量出鋼柱標(biāo)高線，并作出標(biāo)記，同時做出柱身中心線，以便于鋼柱找正時使用，安裝臨時爬梯，保證爬梯綁扎牢靠。利用鋼柱的臨時連接板作為吊點，吊點必須堆成，確保鋼柱吊裝時成垂直裝。構(gòu)件起吊時必須平穩(wěn)，不得使構(gòu)件在地面上拖拉現(xiàn)象，離地后立即停留一分鐘;回轉(zhuǎn)時，需要有一定的高度。起鉤、旋轉(zhuǎn)、移動三個動作交替緩慢進行，就位緩慢下落，防止構(gòu)件大幅度擺動和震蕩。

滑動支座坐落在鋼柱牛腿上 ，且下支座板需與牛腿進行焊接固定，故在焊接前需對牛腿頂面進行清理表面浮漿、銹跡，以免影響焊接質(zhì)量。

4.3 測量定位、放線

鋼柱吊裝完成后，對鋼柱牛腿定位進行復(fù)測，根據(jù)《工程測量規(guī)范》，鋼柱牛腿的偏差在±5mm。復(fù)測在偏差范圍內(nèi)后，使用全站儀運用現(xiàn)場已有的三級測量控制點，在牛腿頂面定位滑動支座中線并做標(biāo)記，根據(jù)滑動支座的下板尺寸確定安裝位置。

4.4 滑動支座吊裝及臨時固定

使用汽車吊將滑動支座吊至牛腿的安裝面，支座順橋方向的中心線應(yīng)與梁的順橋方向中心線平行或重合。滑動支座要對準(zhǔn)牛腿頂面放樣定位尺寸邊線安放，之后進行人工微調(diào)，下支座板四角用鋼楔塊調(diào)水平，并使下支座底面高出牛腿頂面20～50mm，支座支撐平面四角高度差不得大于2mm;找正支座縱橫下中心線位置，使滑動支座尺寸位置正好與設(shè)計尺寸一致。為防止后續(xù)工序吊裝安裝鋼梁時碰撞滑動支座使其產(chǎn)生滑動或傾覆，所以將滑動支座下板與牛腿頂面進行點焊臨時固定。

4.5 吊裝鋼梁

在鋼梁吊裝之前，在滑動制作與鋼柱之間，采用防撞橡膠墊填充，防止鋼梁誤碰撞主體結(jié)構(gòu)，安裝前清理干凈滑動支座上板面，保證表面平滑、無銹蝕及雜物。

在鋼梁吊裝的前設(shè)置安全繩，清理鋼梁摩擦面，根據(jù)鋼梁的長短情況，在鋼梁的重心的兩側(cè)合適的距離設(shè)置吊點。使用汽車吊起吊鋼梁時，在兩端掛置溜繩，鋼梁吊裝時緩慢起鉤，為保證安全，吊裝周圍設(shè)置吊裝警戒區(qū)，在鋼梁吊裝至設(shè)計位置以上時，開始就位鋼梁，在鋼梁兩端位置設(shè)有兩名安裝工，分別用手扶住鋼梁上翼緣，將鋼梁緩慢移至設(shè)計位置，在接近安裝位置時，緩慢放下以免碰到滑動支座，使滑動支座產(chǎn)生位移。

4.6 支座與結(jié)構(gòu)焊接

鋼梁安裝完成后，測量定位結(jié)束后，為防止后續(xù)工序施工時產(chǎn)生較大的荷載及撓動，需及時將滑動支座與牛腿及鋼梁進行焊接。現(xiàn)場焊接采用CO2氣體保護焊，并按照材料管理工作程序進行驗收、檢驗。焊接必須對四邊坡口處進行滿焊。

4.7 防腐防火涂料涂裝

鋼結(jié)構(gòu)滑動支座與牛腿鋼梁焊接完成檢測合格后，進行打磨除銹，在隱蔽驗收后，最后進行防腐、防火涂料涂裝。

4.8 打開限位開關(guān)

待滑動支座安裝就位并最終焊接固定后，再拆除支座臨時固定的措施，使滑動支座能自由滑動。

4.9 維護保養(yǎng)

滑動支座在使用期間，按照固定時間段進行檢查及養(yǎng)護。檢查內(nèi)部零件是否有老化、損壞。檢查滑動支座相對位移是否均勻，逐個記錄支座位移量。校核并定點檢查支座高度變化。當(dāng)支座高度變化超過規(guī)范要求時，拆除密封圈，對內(nèi)部進行檢查修復(fù)，并定期進行油漆防銹處理。

5結(jié)束語

本工程所采用的彈性球型鋼支座解決了鋼連廊與塔樓主體結(jié)構(gòu)剛性連接導(dǎo)致抗震能力較弱的問題，這種弱連接的方式，使連廊的受力會比較簡單，不用協(xié)調(diào)兩個塔樓之間的變形，只需承受自身重力作用和地震作用，塔樓之間互相不影響。在施工過程中，方便快捷，有效縮短施工工期，且作為鋼連廊與結(jié)構(gòu)的連接支撐，更是達到了安全可靠的作用。

參考文獻

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[4] GB 50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S]

[5] GB 50755-2012，鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范[S]