[分享][钢结构·技术]心中有数，BRB芯材选择不再困难！

时间: 2020-07-30 18:29 阅读: 次大中小

　　此刻坐在小编旁边愁眉紧锁的工程师很苦恼，他在纠结啥呢？

　　原来是工程需要用到屈曲约束支撑（BRB）芯材，但是市场上常用的有Q345、Q235、LY225、LY160和LY100，又有号称承载型和耗能型屈曲约束支撑，有的支撑外套筒是混凝土的，有的则是钢的。同样吨位不同类型的支撑价格还差不少，性能众说纷纭，这么多类型到底选哪个？

　　别急！认真阅读下文后，小编相信各位同行定会愁云尽散，做到心中有数。

　　众所周知（jia zhuang zhi dao），BRB的原理是：在耗能芯材的外部包了一个无粘结约束套筒，使得屈曲约束支撑在受压时不失稳，从而在往复荷载下具备稳定的耗能性能。

　　抓住一点，支撑的耗能性能跟芯材材质相关（套筒的事先不管他）。BRB屈服力取决于芯材横断面积，芯材越软，所需的钢材就越多。而同质量的软钢价格比普通钢的价格还要贵上好几倍。Here’s 第1个结论：同样屈服力下，钢越软耗材越多，BRB越贵。

　　那么，你给我用这么贵的软钢BRB居心何在？

　　稍安勿躁，请注意看下图，不同屈服点钢材的弹性模量是基本相同的，则屈服点越低的钢材屈服应变越小。对应于BRB，所用芯材屈服点越低，屈曲约束支撑的屈服位移就越小，越容易在小变形下发生耗能作用，同样变形滞回曲线包围面积则越大，耗能就越好。

　　同时，软钢延伸能力要远好于普通钢，软钢做出BRB的大变形疲劳性能要比普通钢的强得多。So 第2个结论：钢软屈服早变形还大，就是杠杠的。

　　到这里我们已经接近了真相：软钢BRB性能好但是价格贵，选哪个？

　　实际工程中，我们应当按照刚度需求和支撑屈服目标去选择屈曲约束支撑的材质。常规结构采用常规款Q235芯材的屈曲约束支撑大致够用。但当项目要求耗能早、耗能高，或是支撑的极限变形大的时候，我们就得要用软钢了。具体用到多软，主要看你想要的屈服时机，以及抗震性能和经济性。所以芯材的选择要全身协调，是门大学问。

　　最近，清华大学施刚教授课题组开展了“高强钢柱-普通钢梁-低屈服点钢屈曲约束支撑三重抗震设防钢结构体系”抗震性能研究。课题组进行了Q345、Q460、Q690和Q890的高强钢结构主体分别与LY100、LY160和LY225钢材的屈曲约束支撑组成的消能框架结构体系的抗震试验研究。经过精细设计，试验结果完全实现了预期的设想：随变形增加，低屈服点钢屈曲约束支撑最先屈服，随后钢梁梁端屈服形成塑性铰，最后钢柱保持弹性或进入屈服。整个屈服机制符合三重抗震设防体系要求。