CN104018682A - 基于实现工地上钢骨柱拼接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于实现工地上钢骨柱拼接的方法，将横截面尺寸相同的钢骨柱分为若干段，钢骨柱焊接有上耳板和下耳板，下耳板和上耳板在铅垂方向均分别错开，上耳板上设置有通孔，通孔与上耳板连通，斜边与通孔连通，斜边与钢骨柱之间的距离≤2mm，吊取一段钢骨柱作为固定在地面；吊取另一段钢骨柱，旋转该段钢骨柱和钢骨柱之间的角度，使得钢骨柱外壁上的每一块上耳板和钢骨柱外壁上的对应的上耳板实现铅垂方向的对齐后，将钢骨柱下降高度，直到该钢骨柱接触后进行焊接。利用本方法不仅可以解决累计偏差过大的问题，还可以节约工程成本，提高工作效率，更是通过结构上的改进措施有效的预防钢结构施工过程中不易控制的质量通病。

Description

基于实现工地上钢骨柱拼接的方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体地，涉及一种基于实现工地上钢骨柱拼接的方法。

背景技术

多、高层钢结构工程施工过程中，钢骨柱在工地上的拼接对接焊缝错边量超出规范允许偏差值是经常出现的质量通病之一。我国在多、高层建筑钢结构方面发展很快，国家建设部于2001年7月批准了《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》（01SG519）等国建建筑标准设计图集。该图集中提供了“柱的工地拼接（一）、（二）”的设置构造，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示。其中图1和图2是现有工字形截面柱的工地拼接及耳板图形，图3和图4现有十字形截面柱的工地拼接及耳板图形，图5和图6现有箱形截面柱的工地拼接及耳板图形，上述图形中连接构造通过连接板、耳板及安装螺栓来承担柱对接过程中施工荷载。上节柱与下节柱的相对安装精度控制主要通过对对接处的连接板、耳板及螺栓孔的工厂准确定位来实现。然而在制造和安装过程中出现的制造允许偏差和安装允许偏差值均可大于对接焊缝错边允许值时，两者出现的积累偏差可能更大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效的预防钢结构施工过程中容易出现累计偏差过大的问题的基于实现工地上钢骨柱拼接的方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：基于实现工地上钢骨柱拼接的方法，包括以下步骤：

（a）、将横截面尺寸相同的钢骨柱分为若干段，每一段钢骨柱外壁上均焊接有若干块上耳板和若干块下耳板，并且上耳板设置在下耳板的上方，上耳板的中心线和下耳板的中心线平行，焊接在每一段钢骨柱外壁上的上耳板和下耳板分别设置在同一高度，并且同一段钢骨柱中每一块下耳板和上耳板在铅垂方向均分别错开，上耳板上设置有通孔，通孔与上耳板和钢骨柱焊接的侧壁连通，下耳板的底端设置在位于其下方且相邻的钢骨柱的通孔的顶端上方，上耳板的顶端和上耳板与钢骨柱焊接的侧壁形成斜边，斜边的顶端远离钢骨柱的侧壁，斜边的底端靠近钢骨柱的侧壁且与通孔连通，斜边的底端与钢骨柱的侧壁之间的距离为1至2mm，通孔的中心和对应的钢骨柱的顶端面设置在同一平面中，斜边设置在该钢骨柱的上方，采用吊车吊取其中一段钢骨柱作为最底端的钢骨柱固定在地面，保持该段钢骨柱的轴线与铅垂线平行，并且焊接有上耳板的一端朝上。上耳板在钢骨柱的外壁上均匀分布，这样两段钢骨柱吊装接触后，利用高强螺栓能够方便将上耳板与对应的下耳板进行连接，上耳板上设置通孔，并且通孔与侧壁连通，从连通的侧壁上看，如同将上耳板分为了两段，下段与钢骨柱的侧壁焊接，上段形成斜边，斜边如同是上耳板上部分切了一段形成，从钢骨柱的侧视方向看斜边围绕构成的结构就像形成了喇叭状结构，并且开口大的一端朝上，开口小的一端朝下，这样上面的钢骨柱在吊装后，能够顺利地插入喇叭状结构中，喇叭状结构中开口最小的直径与钢骨柱的侧壁距离为1至2mm，当钢骨柱的工地拼接出现错边量大于施工允许偏差时，钢柱无法吊装就位，起到强制要求对钢柱进行整改的作用，实现强制限位，使得钢骨柱的拼接出现错边量小于或等于设定值，保证安装的精确度。

（b）、采用吊车吊取另一段钢骨柱在步骤（a）所述的钢骨柱的正上方，旋转该段钢骨柱和步骤（a）所述的钢骨柱之间的角度，使得焊接在该段钢骨柱外壁上的每一块上耳板和步骤（a）所述的钢骨柱外壁上的对应的上耳板实现铅垂方向的对齐后，将该钢骨柱下降高度，直到该钢骨柱的底端与步骤（a）所述的钢骨柱的顶端接触，然后将接触的端面进行焊接，利用高强螺栓将本钢骨柱上的下耳板和步骤（a）所述的钢骨柱上的靠近该下耳板的上耳板连接为整体结构；

（c）、采用吊车吊取另一段钢骨柱在步骤（b）所述的钢骨柱的正上方，旋转该段钢骨柱和步骤（b）所述的钢骨柱之间的角度，使得焊接在该段钢骨柱外壁上的每一块上耳板和步骤（b）所述的钢骨柱外壁上的对应的上耳板实现铅垂方向的对齐后，将该钢骨柱下降高度，直到该钢骨柱的底端与步骤（b）所述的钢骨柱的顶端接触，然后将接触的端面进行焊接，利用高强螺栓将本钢骨柱上的下耳板和步骤（b）所述的钢骨柱上的靠近该下耳板的上耳板连接为整体结构；

（d）、重复步骤（a）和（b），使得每一段钢骨柱都能够准确地安装在于其相邻的钢骨柱上，并保持中心在同一条铅垂线上。将第一段钢骨柱固定在地面后，吊装第二段钢骨柱在第一段钢骨柱的正上方，保持两段钢骨柱的中心线重合，然后水平转动第二段钢骨柱，当达到第二段钢骨柱中的上耳板全部与第一段钢骨柱中的上耳板对应保持铅垂方向上的重合后，缓慢下降第二段钢骨柱，利用第一段钢骨柱上的上耳板的斜边进行引导和限位，因为在吊装过程中，钢骨柱会随着钢丝绳来回晃动，钢骨柱又是重型构件，所以就位过程比较费时，采用楔口斜边形式更容易使钢柱顺利贯入就位，使得第二段钢骨柱与第一段钢骨柱之间的错边量不超过2mm，达到施工要求。

所述斜边的底端与钢骨柱的侧壁之间的距离为2mm。由于钢骨柱在垂直起吊后，由于吊车的震动或者空中风力的作用，钢丝绳始终有移动的振幅，导致吊装的钢骨柱也会产生一定范围的晃动，这就容易造成钢骨柱的对接过程中出现较大的错边，由于钢骨柱安装有很多段，累计的较大错边量就容易造成钢骨柱连接后出现较大的偏差，严重影响钢骨柱的使用，但是吊车的震动或者空中风力的作用这种作用是设备本身的限制，物理条件无法克服，我们只能尽量减少错边量，将斜边的底端与钢骨柱的侧壁之间的距离限定为合适的距离，强制要求对钢骨柱进行限位，根据工程精度要求，斜边的底端与钢骨柱的侧壁之间的距离在1至2mm之间，最佳距离为2mm，在2mm的距离，既能够保证钢骨柱吊装就位，起到强制要求对钢柱进行限位的作用，错边量也是结构设计的要求范围中。

综上，本发明的有益效果是：利用本方法不仅可以解决累计偏差过大的问题，还可以节约工程成本，提高工作效率，更是通过结构上的改进措施有效的预防钢结构施工过程中不易控制的累计偏差过大等质量通病。

附图说明

图1是现有工字形截面柱的工地拼接及耳板的结构示意图；

图2是现有工字形截面柱的工地拼接及耳板的截面俯视图；

图3是现有十字形截面柱的工地拼接及耳板的结构示意图；

图4是现有十字形截面柱的工地拼接及耳板的截面俯视图；

图5是现有箱形截面柱的工地拼接及耳板的结构示意图；

图6是现有箱形截面柱的工地拼接及耳板的截面俯视图；

图7是工字形截面柱的工地拼接及耳板的改进结构示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是图8的截面俯视图；

图10是十字形截面柱的工地拼接及耳板的改进结构示意图；

图11是图10的截面俯视图；

图12是箱形截面柱的工地拼接及耳板的改进结构示意图；

图13是图12的侧视图；

图14是图13的截面俯视图。

附图中标记及相应的零部件名称：1—上耳板；2—连接板；3—上钢骨柱；4—下钢骨柱；5—下耳板；6—斜边；7—通孔。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，基于实现工地上钢骨柱拼接的方法，包括以下步骤：将横截面尺寸相同的钢骨柱分为若干段，每一段钢骨柱外壁上均焊接有若干块上耳板1和若干块下耳板5，并且上耳板设置在下耳板的上方，上耳板1的中心线和下耳板的中心线平行，焊接在每一段钢骨柱外壁上的上耳板和下耳板分别设置在同一高度，并且同一段钢骨柱中每一块下耳板和上耳板在铅垂方向均分别错开，上耳板上设置有通孔7，通孔7与上耳板1和钢骨柱焊接的侧壁连通，下耳板1的底端设置在位于其下方且相邻的钢骨柱的通孔7的顶端上方，上耳板1的顶端和上耳板1与钢骨柱焊接的侧壁形成斜边6，斜边6的顶端远离钢骨柱的侧壁，斜边6的底端靠近钢骨柱的侧壁且与通孔连通，斜边的底端与钢骨柱的侧壁之间的距离为1至2mm，通孔的中心和对应的钢骨柱的顶端面设置在同一平面中，斜边设置在该钢骨柱的上方，为方便描述，图7、图8、图10、图12、图13中的两端钢骨柱分别命名为上钢骨柱3和下钢骨柱4，如图7、图8、图9所示，在工字形截面柱的工地拼接及耳板拼接安装时，上钢骨柱3设置在下钢骨柱4的正上方，采用吊车吊取下钢骨柱4作为最底端的钢骨柱固定在地面，保持下钢骨柱4的轴线与铅垂线平行，并且焊接有上耳板1的一端朝上，采用吊车吊取上钢骨柱3在下钢骨柱4的正上方，旋转上钢骨柱3和下钢骨柱4之间的角度，使得焊接在上钢骨柱3外壁上的每一块上耳板1和下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1实现铅垂方向的对齐后，将上钢骨柱3下降高度，直到上钢骨柱3的底端与下钢骨柱4的顶端接触，保持上钢骨柱3和下钢骨柱4之间的错边量在2mm，然后将接触的端面进行焊接，利用高强螺栓将上钢骨柱3上的下耳板5和下钢骨柱4上的靠近该下耳板5的上耳板1连接为整体结构，使得上钢骨柱3能够准确地安装在于下钢骨柱4上，并保持中心在同一条铅垂线上，重复进行吊装过程，保证每一段钢骨柱的安装精确度。上钢骨柱3上的下耳板5和下钢骨柱4上的靠近该下耳板5的上耳板1几乎是贴合在一起的，高强螺栓穿过后连接更加稳固，在工字形截面柱的工地拼接及耳板拼接时，如图9所示，翼缘采用全熔透的坡口对接焊缝连接，腹板采用摩擦型高强度螺栓连接，利用本方法不仅可以解决累计偏差过大的问题，还可以节约工程成本，提高工作效率，更是通过结构上的改进措施有效的预防钢结构施工过程中不易控制的质量通病。

实施例2：

如图10、图11所示，在进行十字形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安装时，采用吊车吊取上钢骨柱3在下钢骨柱4的正上方，旋转上钢骨柱3和下钢骨柱4之间的角度，使得焊接在上钢骨柱3外壁上的每一块上耳板1和下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1实现铅垂方向的对齐后，将上钢骨柱3下降高度，直到上钢骨柱3的底端与下钢骨柱4的顶端接触，然后将接触的端面进行焊接，利用高强螺栓将上钢骨柱3上的下耳板5和下钢骨柱4上的靠近该下耳板5的上耳板1连接为整体结构，重复吊装钢骨柱，使得每一段钢骨柱都能够准确地安装在于其相邻的钢骨柱上，并保持中心在同一条铅垂线上，重复进行吊装过程，保证每一段钢骨柱的安装精确度。如图11所示，在进行十字形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安装时，翼缘采用全熔透的坡口对接焊缝连接，腹板采用摩擦型高强度螺栓连接，由于预先在钢骨柱外壁上保证了上耳板1和下耳板5在铅垂方向上的错开，当上钢骨柱3外壁上的每一块上耳板1和下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1实现铅垂方向的对齐时，上钢骨柱3外壁上的每一块下耳板5就与下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1实现铅垂方向上的错开，并且上钢骨柱3在下钢骨柱4接触后，上钢骨柱3外壁上的每一块下耳板5就与下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1有错开重叠部分，这错开的重叠部分采用高强螺栓连接，使得钢骨柱之间进行了双重固定，钢骨柱之间的错开偏差达到最小，固定更加牢固，利用本方法不仅可以解决累计偏差过大的问题，还可以节约工程成本，提高工作效率，更是通过结构上的改进措施有效的预防钢结构施工过程中不易控制的质量通病。

实施例3：

如图12、13、14所示，在进行箱形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安装时，采用吊车吊取另一段钢骨柱在下钢骨柱4的正上方，旋转上钢骨柱3和下钢骨柱4之间的角度，使得焊接在上钢骨柱3外壁上的每一块上耳板1和下钢骨柱4壁上的对应的上耳板1实现铅垂方向的对齐后，将上钢骨柱3下降高度，直到上钢骨柱3的底端与下钢骨柱4的顶端接触，然后将接触的端面进行焊接，利用高强螺栓将上钢骨柱3上的下耳板和下钢骨柱4上的靠近该下耳板5的上耳板1连接为整体结构重复吊装钢骨柱，使得每一段钢骨柱都能够准确地安装在于其相邻的钢骨柱上，并保持中心在同一条铅垂线上，重复进行吊装过程，保证每一段钢骨柱的安装精确度。在进行箱形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安装时，如图14所示，箱壁采用全熔透的坡口对接焊缝连接，由于预先在钢骨柱外壁上保证了上耳板1和下耳板5在铅垂方向上的错开，当上钢骨柱3外壁上的每一块上耳板1和下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1实现铅垂方向的对齐时，上钢骨柱3外壁上的每一块下耳板5就与下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1实现铅垂方向上的错开，并且上钢骨柱3在下钢骨柱4接触后，上钢骨柱3外壁上的每一块下耳板5就与下钢骨柱4外壁上的对应的上耳板1有错开重叠部分，这错开的重叠部分采用高强螺栓连接，使得钢骨柱之间进行了双重固定，钢骨柱之间的错开偏差达到最小，固定更加牢固，利用本方法不仅可以解决累计偏差过大的问题，还可以节约工程成本，提高工作效率，更是通过结构上的改进措施有效的预防钢结构施工过程中不易控制的质量通病。

本方法在结构上相对于现有的结构是取消了下钢骨柱4的安装螺栓及双连接板2的夹耳板构造，直接焊接耳板。这要求工程必须控制好耳板精度。上耳板的上部制作成楔口形式，同时取消双连接板2。因为在吊装过程中，钢骨柱会随着钢丝绳来回晃动，钢骨柱又是重型构件，所以就位过程比较费时，采取楔口形式，更容易使钢骨柱顺利贯入就位。增加了对接焊缝错边限位措施，即斜边底端距离钢骨柱外壁有合适的距离，根据施工精度要求，限位在1至2mm之间。当钢骨柱的工地拼接出现错边量大于施工允许偏差时，钢骨柱无法吊装就位，而增加的对接焊缝错边限位措施起到强制要求对钢骨柱进行限位的作用。

如上所述，可较好的实现本发明。

Claims (2)

1.基于实现工地上钢骨柱拼接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）、将横截面尺寸相同的钢骨柱分为若干段，每一段钢骨柱外壁上均焊接有若干块上耳板（1）和若干块下耳板（5），并且上耳板（1）设置在下耳板（5）的上方，上耳板（1）的中心线和下耳板（5）的中心线平行，焊接在每一段钢骨柱外壁上的上耳板（1）和下耳板（5）分别设置在同一高度，并且同一段钢骨柱中每一块下耳板（5）和上耳板（1）在铅垂方向均分别错开，上耳板（1）上设置有通孔（7），通孔（7）与上耳板（1）和钢骨柱焊接的侧壁连通，下耳板（5）的底端设置在位于其下方且相邻的钢骨柱的通孔（7）的顶端上方，上耳板（1）的顶端和上耳板（1）与钢骨柱焊接的侧壁形成斜边（6），斜边（6）的顶端远离钢骨柱的侧壁，斜边（6）的底端靠近钢骨柱的侧壁且与通孔（7）连通，斜边（6）的底端与钢骨柱的侧壁之间的距离为1至2mm，通孔（7）的中心和对应的钢骨柱的顶端面设置在同一平面中，斜边（6）设置在该钢骨柱的上方，采用吊车吊取其中一段钢骨柱作为最底端的钢骨柱固定在地面，保持该段钢骨柱的轴线与铅垂线平行，并且焊接有上耳板的一端朝上；

（b）、采用吊车吊取另一段钢骨柱在步骤（a）所述的钢骨柱的正上方，旋转该段钢骨柱和步骤（a）所述的钢骨柱之间的角度，使得焊接在该段钢骨柱外壁上的每一块上耳板（1）和步骤（a）所述的钢骨柱外壁上的对应的上耳板（1）实现铅垂方向的对齐后，将该钢骨柱下降高度，直到该钢骨柱的底端与步骤（a）所述的钢骨柱的顶端接触，然后将接触的端面进行焊接，利用高强螺栓将本钢骨柱上的下耳板（5）和步骤（a）所述的钢骨柱上的靠近该下耳板（5）的上耳板（1）连接为整体结构；

（c）、采用吊车吊取另一段钢骨柱在步骤（b）所述的钢骨柱的正上方，旋转该段钢骨柱和步骤（b）所述的钢骨柱之间的角度，使得焊接在该段钢骨柱外壁上的每一块上耳板（1）和步骤（b）所述的钢骨柱外壁上的对应的上耳板（1）实现铅垂方向的对齐后，将该钢骨柱下降高度，直到该钢骨柱的底端与步骤（b）所述的钢骨柱的顶端接触，然后将接触的端面进行焊接，利用高强螺栓将本钢骨柱上的下耳板（5）和步骤（b）所述的钢骨柱上的靠近该下耳板（5）的上耳板（1）连接为整体结构；

（d）、重复步骤（a）和（b），使得每一段钢骨柱都能够准确地安装在于其相邻的钢骨柱上，并保持中心在同一条铅垂线上。

2.根据权利要求1所述的基于实现工地上钢骨柱拼接的方法，其特征在于，所述斜边的底端与钢骨柱的侧壁之间的距离为2mm。