CN104372892B - 多腔体组合巨柱及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多腔体组合巨柱及其制作方法，它包括底侧翼板、柱底板、中间腹板、中间通长腹板、上侧翼板和外侧腹板，所述上侧翼板和底侧翼板分别平行布置于中间腹板的上、下两侧，所述中间通长腹板位于上侧翼板和底侧翼板之间且与中间腹板相互垂直刚性连接，所述外侧腹板位于底侧翼板的两侧，在所述外侧腹板与中间腹板之间设置有T排腹板，所述T排腹板与底侧翼板相互平行，所述柱底板安装于多腔体组合巨柱的一端。本发明采用散拼的方法解决了操作空间受限的焊接难度，质量得到了保证，进度可以提前；完成了巨型截面多腔体的钢柱装焊，并且该制作方法适用于大批量生产，拓宽了在钢结构领域中的广泛应用。

Description

多腔体组合巨柱及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种钢柱及其制作方法，具体是一种多腔体组合巨柱及其制作方法。属于建筑钢结构技术领域。

背景技术

近几年，特别是十二五期间，在中国广袤无垠的大地上超高层建筑如雨后春笋般拔地而起，如北方的天津高银117、华南的深圳平安金融中心、华东的苏州国金等项目。在这些超高层建筑中多数采用的巨型结构体系，该结构体系从结构角度上看是一种超常规的具有巨大抗推刚度及整体工作性能的大型结构，可以充分发挥材料性能，也很适合在超高层建筑中应用，从建筑角度上看可以满足诸多具有特殊造型和使用功能的建筑平立面要求。

苏州工业园区271号地块超高层项目位于苏州工业园区湖东CBD商圈核心区，西面正对金鸡湖，项目总建筑面积近37万平方米，包含一座99层、高450米的主塔楼以及一座裙楼和波浪形广场等建筑，是一个集甲级写字楼、酒店式公寓、精品特色酒店及配套商业于一体的大型综合性商业项目，建成后将成为江苏第一高楼。

T1塔楼部分钢结构有8根巨型柱和6道桁架以及楼层钢梁构成巨型外框结构，核心筒从B4层到F10层分布钢板剪力墙，F10层以上为劲性钢柱剪力墙，外框与核心筒之间通过4道伸臂桁架连接形成整体巨型框架—核心筒结构体系。

本工程中巨型结构体系的外框巨柱选用多腔体组合类型，该结构类型是在普通箱型—混凝土柱基础上发展起来的一种新型构件，由于多腔体组合巨柱截面尺寸大、板超厚、构造复杂、焊接量大、变形难控制、施焊条件有限等诸多不利因素影响，如何保证构件的制作精度及满足现场安装成为一个制作难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种多腔体组合巨柱及其制作方法，可以高质量高效率的完成多腔体组合巨柱，降低制作难度。

本发明的目的是这样实现的：一种多腔体组合巨柱，它包括底侧翼板、柱底板、中间腹板、中间通长腹板、上侧翼板和外侧腹板，所述上侧翼板和底侧翼板分别平行布置于中间腹板的上、下两侧，所述中间通长腹板位于上侧翼板和底侧翼板之间且与中间腹板相互垂直刚性连接，所述外侧腹板位于底侧翼板的两侧，在所述外侧腹板与中间腹板之间设置有T排腹板，所述T排腹板与底侧翼板相互平行，所述柱底板安装于多腔体组合巨柱的一端，将一端的腔体口封住，在另一端的腔体口内设置有端头封板，在所述柱底板上设置有地脚锚栓垫片，在所述中间腹板、底侧翼板和外侧腹板上安装有吊装耳板，在所述底侧翼板、柱底板、中间腹板、上侧翼板和外侧腹板均设置有外侧栓钉。

在所述柱地板与中间腹板之间设置有底板加强板。

在所述中间腹板和T排腹板上安装有补强板。

一种多腔体组合巨柱的制作方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、根据构件的实际投影尺寸在平台上画出中心线及外形轮廓线，并核对相关的对角线尺寸大小；

步骤二、根据构件的长度及宽度尺寸设置整体组装水平胎架；

步骤三、将组合巨柱底侧翼板吊上胎架进行定位，定位正确后与胎架点焊牢固；

步骤四、将中间腹板进行定位，定位正确后与底侧翼板进行焊接；

步骤五、待两侧中间腹板焊接完成后对端部封板进行装焊；

步骤六、将柱底板进行定位，定位无误后进行焊接；

步骤七、将中间通长腹板吊上组装胎架上进行定位，无误后进行整体焊接，最后再将端部封板与中间腹板进行焊接；

步骤八、对中间腹板之间的底部加劲板进行定位，此处采用单面坡口衬垫焊，坡口朝向箱体外侧；

步骤九、将上侧翼板吊装组装胎架上与中间腹板及柱底板进行定位，定位正确后进行焊接；

步骤十、将左侧T排腹板合拢合格后与巨柱本体进行定位，无误后进行焊接，完成后再将端部封板进行焊接；

步骤十一、将右侧T排合拢合格后与巨柱本体进行定位，定位时注意T排与中间腹板的垂直度，无误后进行焊接，完成后再将封板进行焊接；

步骤十二、待上步骤完成后对构件局部位置进行校正，直至符合相关规范要求；

步骤十三、将校正合格的构件转运至端铣设备专用胎架上进行构件上端部端铣，端铣量为2～4mm，端铣面粗糙度Ra25μm；

步骤十四、根据图纸上的定位尺寸将底部加劲板以及上端部吊装耳板进行组装焊接；

步骤十五、在巨柱外侧画出栓钉安装位置线，然后进行栓钉植焊；

步骤十六、待栓钉植焊完毕后进行构件完整性验收，验收参照钢结构质量验收规范要求执行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用散拼的方法解决了操作空间受限的焊接难度，质量得到了保证，进度可以提前；本发明提供的制作方法完成了巨型截面多腔体的钢柱装焊，并且该制作方法适用于大批量生产，拓宽了在钢结构领域中的广泛应用。

附图说明

图1为本发明一种多腔体组合巨柱的结构示意图。

图2为本发明一种多腔体组合巨柱的内部结构示意图。

图3~图16为本发明一种多腔体组合巨柱的制作方法流程图。

其中：

底侧翼板1、柱底板2、中间腹板3、中间通长腹板4、上侧翼板5、外侧腹板6、T排腹板7、端头封板8、地脚锚栓垫片9、底板加强板10、补强板11、吊装耳板12、外侧栓钉13，加劲板14。

具体实施方式

参见图1，本发明涉及一种多腔体组合巨柱，包括底侧翼板1、柱底板2、中间腹板3、中间通长腹板4、上侧翼板5和外侧腹板6，所述上侧翼板5和底侧翼板1分别平行布置于中间腹板3的上、下两侧，与中间腹板3刚性连接且相互垂直，所述中间通长腹板4位于上侧翼板5和底侧翼板1之间且与中间腹板3相互垂直刚性连接，所述外侧腹板6位于底侧翼板1的两侧，且相互垂直刚性连接，在所述外侧腹板6与中间腹板3之间设置有T排腹板7，所述T排腹板7与底侧翼板1相互平行，所述柱底板2安装于多腔体组合巨柱的一端，将一端的腔体口封住，在另一端的腔体口内设置有端头封板8，在所述柱底板2上设置有地脚锚栓垫片9，地脚锚栓垫片9与柱底板2采用锚栓、螺母连接，在所述中间腹板3、底侧翼板1和外侧腹板6上安装有吊装耳板12，在所述底侧翼板1、柱底板2、中间腹板3、上侧翼板5和外侧腹板6均设置有外侧栓钉13，在所述柱底板2的外侧与中间腹板3的外侧之间设置有加劲板14。

如图2所示，在所述柱底板2内侧和中间腹板3内侧之间设置有底板加强板10，在所述中间腹板3和T排腹板7上安装有补强板11。

本实施例中多腔体组合巨柱的制作方法具体步骤如下：

（1）参见图3，根据构件的实际投影尺寸在平台上画出中心线及外形轮廓线，并核对相关的对角线尺寸大小，核实无误后方可进行下道工序；

（2）参见图4，根据构件的长度及宽度尺寸设置整体组装水平胎架，胎架设置后应牢固，无明显晃动状，必要时可以设置临时支撑来确保胎架的稳定，胎架的水平度±1mm必须保证，胎架离地面垂直距离可控制在600-800mm范围内；

（3）参见图5，将组合巨柱底侧翼板吊上胎架进行定位，定位时将其中心线定对地面定位中心线，并保证其中心线的水平度，同时注意外形线与地面线型的吻合，定位正确后与胎架点焊牢固；

（4）参见图6，将中间腹板进行定位，定位时对准底侧翼板上的位置线，注意中间腹板与底侧翼板的垂直度，定位正确后与底侧翼板进行焊接，此处焊接采用里侧焊接外侧清根双面坡口形式；

（5）参见图7，待两侧中间腹板焊接完成后对端部封板进行装焊，此板为工艺隔板，装在此位置是为控制构件端部截面尺寸，防止焊接变形导致端部尺寸出现偏差，此处封板采用双面贴面角焊缝；

（6）参见图8，将柱底板进行定位，定位时将顶板对准平台上线形以及底侧翼板和中间腹板的安装位置线，注意与平台的垂直角度，无误后进行焊接，此处T形焊缝采用里侧焊接外侧清根双面坡口形式；

（7）参见图9，将中间通长腹板吊上组装胎架上进行定位，定位时将中间通长腹板对准两侧腹板的安装位置线，并保证通长腹板的水平度，无误后进行整体焊接，采用一面焊接一侧清根双面坡口形式；最后再将端部封板与中间腹板进行焊接；

（8）参见图10，对中间腹板之间的底部加强板进行定位，考虑到加劲板与柱底板需焊接，故此处采用单面坡口衬垫焊，坡口朝向箱体外侧；

（9）参见图11，将上侧翼板吊装组装胎架上与中间腹板及柱底板进行定位，注意柱底板与两侧腹板之间的倾斜角度，定位正确后进行焊接，焊接坡口形式采用里侧焊接外侧清根双面坡口形式；

（10）参见图12，将左侧T排合拢合格后与巨柱本体进行定位，定位时注意T排与中间腹板的垂直度，无误后进行焊接，焊接方式采用里侧焊接外侧清根双面坡口形式，完成后再将封板进行焊接；

（11）参见图13，将右侧T排合拢合格后与巨柱本体进行定位，定位时注意T排与中间腹板的垂直度，无误后进行焊接，焊接方式采用里侧焊接外侧清根双面坡口形式，完成后再将封板进行焊接；

（12）待上步骤完成后对构件局部位置进行校正，直至符合相关规范要求；

（13）参见图14，将校正合格的构件转运至端铣设备专用胎架上进行构件上端部端铣，端铣量为2～4mm，端铣面粗糙度Ra25μm；

（14）参见图15，根据图纸上的定位尺寸将底部加劲板以及上端部吊装耳板进行组装焊接，焊接方式采用一面焊接另一侧清根双面坡口形式；

（15）参见图16，在巨柱外侧画出栓钉安装位置线，然后进行栓钉植焊，栓钉焊接时焊枪注意与构件本体保持90度；

（16）待栓钉植焊完毕后进行构件完整性验收，验收参照钢结构质量验收规范要求执行。

Claims (4)

1.一种多腔体组合巨柱，其特征在于它包括底侧翼板（1）、柱底板（2）、中间腹板（3）、中间通长腹板（4）、上侧翼板（5）和外侧腹板（6），所述上侧翼板（5）和底侧翼板（1）分别平行布置于中间腹板（3）的上、下两侧，所述中间通长腹板（4）位于上侧翼板（5）和底侧翼板（1）之间且与中间腹板（3）相互垂直刚性连接，所述外侧腹板（6）位于底侧翼板（1）的两侧，在所述外侧腹板（6）与中间腹板（3）之间设置有T排腹板（7），所述T排腹板（7）与底侧翼板（1）相互平行，所述柱底板（2）安装于多腔体组合巨柱的一端，将一端的腔体口封住，在另一端的腔体口内设置有端头封板（8），在所述柱底板（2）上设置有地脚锚栓垫片（9），在所述中间腹板（3）、底侧翼板（1）和外侧腹板（6）上安装有吊装耳板（12），在所述底侧翼板（1）、柱底板（2）、中间腹板（3）、上侧翼板（5）和外侧腹板（6）均设置有外侧栓钉（13）。

2.根据权利要求1所述的一种多腔体组合巨柱，其特征在于在所述柱底板（2）与中间腹板（3）之间设置有底板加强板（10）。

3.根据权利要求1或2所述的一种多腔体组合巨柱，其特征在于在所述中间腹板（3）和T排腹板（7）上安装有补强板（11）。

4.一种如权利要求1所述的多腔体组合巨柱的制作方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、根据构件的实际投影尺寸在平台上画出中心线及外形轮廓线，并核对相关的对角线尺寸大小；

步骤二、根据构件的长度及宽度尺寸设置整体组装水平胎架；

步骤三、将组合巨柱底侧翼板吊上胎架进行定位，定位正确后与胎架点焊牢固；

步骤四、将中间腹板进行定位，定位正确后与底侧翼板进行焊接；

步骤五、待两侧中间腹板焊接完成后对端头封板进行装焊；

步骤六、将柱底板进行定位，定位无误后进行焊接；

步骤七、将中间通长腹板吊上组装胎架上进行定位，无误后进行整体焊接，最后再将端头封板与中间腹板进行焊接；

步骤八、对中间腹板之间的底部加强板进行定位，此处采用单面坡口衬垫焊，坡口朝向箱体外侧；

步骤九、将上侧翼板吊装组装胎架上与中间腹板及柱底板进行定位，定位正确后进行焊接；

步骤十、将左侧T排腹板合拢合格后与巨柱本体进行定位，无误后进行焊接，完成后再将端头封板进行焊接；

步骤十一、将右侧T排合拢合格后与巨柱本体进行定位，无误后进行焊接，完成后再将端头封板进行焊接；

步骤十二、待上步骤完成后对构件局部位置进行校正，直至符合相关规范要求；

步骤十三、将校正合格的构件转运至端铣设备专用胎架上进行构件上端部端铣，端铣量为2～4mm，端铣面粗糙度Ra25μm；

步骤十四、根据图纸上的定位尺寸将底部加劲板以及上端部吊装耳板进行组装焊接；

步骤十五、在巨柱外侧画出栓钉安装位置线，然后进行栓钉植焊；

步骤十六、待栓钉植焊完毕后进行构件完整性验收，验收参照钢结构质量验收规范要求执行。