CN104389379A - 一种y型钢柱及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Y型钢柱及其制作方法，包括Y型主干以及与Y型主干相连的前端部，所述Y型主干包括截面为日字型的箱型柱以及安装在日字型箱型柱上的倒八字形型钢板，所述前端部包括截面为口字型的箱型柱以及与口字型箱型柱水平相连的前端钢板，前端部连接后呈两个上、下设置的B字型；所述倒八字形型钢板和所述前端钢板由不同形状的异形零件组成；所述口字型箱型柱的底部还设有与日字型箱型柱连接的斜支撑零件。本发明所述的Y型钢柱，体现了艺术与建筑工程的完美结合，通过对Y型钢柱的合理拆分并对组成单元进行详细设计，简化了后续施工难度，在保证了柱承重力的同时，最大限度的简化了柱的结构，节约了原材料增加了有效的建筑使用面积。

Description

一种Y型钢柱及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种钢结构技术领域，具体涉及一种Y型钢柱及其制作方法。

背景技术

玛丝菲尔工业厂区二期工程项目位于广东省深圳市宝安区，建设用地面积37613平方米，总建筑面积68788平方米由3#、4#厂房及宿舍和5#厂房两部分组成，其中：3#、4#厂房及宿舍分为时装秀场、中庭和阶梯型宿舍，建筑面积达到70044.04m 2，地下三层，地上六层，建筑高度高达到28.95米，结构采用Y型柱、屋面标准叶面、中庭巨型Y型柱支撑叶面、中庭入口叶面、车库螺旋坡道、人行旋转坡道及型钢柱、型钢梁做法，结构立面高度约41.7m，最大悬挑约52.8m，构件截面巨大，空间造型安装定位精度要求高，构件弯曲面即弯扭构件加工难度大。

3#、4#厂房办公秀场地面两侧设有Y型柱，Y型柱的钢结构构件主要包括箱型钢柱和箱型钢梁及异形零件钢板焊接组装而成。Y型柱分为两排，共有44根钢柱，每根重量约为16.1吨。该工程是艺术和异形建筑，无论是理解建筑设计师的设计要求，还是后续施工难度都非常高。构件截面巨大，Y型空间造型安装定位精度要求高，弯扭构件加工难度大。

发明内容

发明目的：为了达到建筑设计师的设计要求，同时保证施工后的钢柱复合牢固耐用，本发明提供一种Y型钢柱。

技术方案：本发明所述的Y型钢柱，包括Y型主干以及与Y型主干相连的前端部，所述Y型主干包括截面为日字型的箱型柱以及安装在日字型箱型柱上的倒八字形型钢板，所述前端部包括截面为口字型的箱型柱以及与口字型箱型柱水平相连的前端钢板，连接后的前端部呈两个上、下设置的B字型；

所述倒八字形型钢板由异形零件组成，异形零件包括倒八字型零件和支撑倒八字型零件的三角弧面零件；

所述前端钢板由异形零件组成，异形零件有拱形零件和方形零件，拱形零件一侧为平面、另一侧为弧面，将两个拱形零件上、下设置，中间通过一号方形零件连接，拱形零件的平面侧与Y型主干相连，两个拱形零件弧面侧的中部均连有二号方形零件，在上设置的拱形零件弧面侧的上端部与一号方形零件连接，在下设置的拱形零件弧面侧的下端部与三号方形零件连接；

所述口字型箱型柱的底部还设有与日字型箱型柱连接的斜支撑零件。

本发明所述的Y型钢柱整体结构巨大，结构复杂、外形美观但难以工业实现，通过如此拆分设计之后，达到了建筑设计师的要求，同时易于施工。

所述倒八字型零件为空腔结构，截面为相连的三角形和正方形。空腔结构既能保证承受能力，同时节约了原材料。

所述Y型柱的总长度为9686mm，总宽度为1700mm。

所述一号方形零件、二号方形零件、三号方形零件尺寸范围为:（284~488）x500x20mm。所述一号方形零件、二号方形零件、三号方形零件的长、宽尺寸相同，高度依此减小。根据连接结构处的承受力的不同，选择不同的方形零件，即保证了建筑结构的强度，节省了材料，同时便于与其他结构的连接。

所述口字型箱型柱由4根钢板组成，所述日字型箱型柱由6根钢板组成。所述日字型箱型柱的钢板壁厚为30mm；所述口字型箱型柱的钢板壁厚为35mm。根据不同段的结构要求，采用不同的钢柱、拼合成所需形状，在体现建筑设计师思想的同时严格按照建筑工程的要求。

上述Y型钢柱通过如下方法制作而成：

（1）按照Y型钢柱的结构准备如下钢结构构件：35mm厚钢板4个，30mm厚钢板6个，尺寸为488x500x20mm的一号方形零件2个，尺寸为388x500x20mm的二号方形零件2个、尺寸为284x500x20mm的三号方形零件1个，斜支撑零件1个，拱形零件2组，倒八字型零件1组，三角弧面零件一1组、三角弧面零件二1组，叶片型零件1组；

（2）将4个35mm厚的钢板焊接组合成口字型箱型柱，将6个30mm厚的钢板焊接组合成日字型箱型柱，日字型箱型柱一侧由2个钢板呈夹角焊接组成、另一侧由1个钢板组成；

（3）2组拱形零件上下对称设置，2组拱形零件中间焊接一号方形零件，在上设置的拱形零件上端也焊接一号方形零件，在下设置的拱形零件下端焊接有三号拱形零件，设置好后一侧为平面、另一侧为弧面，平面侧与日字型箱型柱焊接相连，弧面侧通过二号方形零件与口字型箱型柱焊接相连，二号方形零件焊接在每个拱形零件弧面侧的中部，焊接后的口字型箱型柱、在上设置的一号方形零件、日字型箱型柱顶端对齐，口字型箱型柱和日字型箱型柱下端通过斜支撑零件连接；

（4）倒八字型零件1组为2个，每个截面为相连的三角形和正方形的空腔结构，2个零件设置成倒八字型后将连接处焊接；将倒八字型零件安装在日字型箱型柱的上端，连接处通过焊接三角弧面零件一和叶片型零件进行固定，倒八字型零件顶端焊接有三角弧面零件二。

有益效果：本发明所述的Y型钢柱具有如下优点：本发明提供的Y型钢柱，体现了艺术与建筑工程的完美结合，充分表达了建筑设计师的思想；通过对Y型钢柱的合理拆分并对组成单元进行详细设计，完成艺术到建筑结构的过渡，简化了后续施工难度；严格按照建筑设计要求，在保证了柱承重力的同时，最大限度的简化了Y型钢柱的结构，节约了原材料、节省了总体成本，增加了有效的建筑使用面积、减少结构自重；通过对Y型钢柱的合理拆分，简化了后续施工难度，同时合理的分段设计减少了焊接的难度及工作量，方便施工，减少施工措施费用，并节省工期；为后续施工支座提供制作思路，减小分段加工过程中的焊接变形，同时保证大尺度Y型钢柱的外形精度。本发明为典型的超高层建筑结构，在现代建筑追求美观和巨型的同时提供了很好的借鉴思路，为钢结构的大量交叉施工提供便捷，可以推广到其他巨型建筑结构的建造中去。

附图说明

图1为Y型钢柱的分解结构示意图。

图2为Y型钢柱立体图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：如图1至图2所示的Y型钢柱，包括Y型主干以及与Y型主干相连的前端部，Y型主干包括截面为日字型的箱型柱1以及安装在日字型箱型柱上的倒八字形型钢板，前端部包括截面为口字型的箱型柱2以及与口字型箱型柱水平相连的前端钢板，前端部连接后呈两个上、下设置的B字型；口字型箱型柱2由4根钢板组成，每个口字型箱型柱钢板11的壁厚为35mm，日字型箱型柱1由6根钢板组成，每个日字型箱型柱钢板10壁厚的为30mm。

倒八字形型钢板主要由倒八字型零件3和支撑倒八字型零件3的三角弧面零件一4组成。三角弧面零件一4的外侧贴合有叶片型零件12，倒八字型零件3上端两侧设有三角弧面零件二13，其中与前端部相连的三角弧面零件二13设有矩形开口。

前端钢板主要由拱形零件5和方形零件组成，拱形零件5一面为平面、另一面为弧面，将两个拱形零件5上、下设置，中间通过一号方形零件6连接，拱形零件5的平面侧与Y型主干相连，两个拱形零件5弧面侧的中部均连有二号方形零件7，在上设置的拱形零件5弧面侧的上端部与一号方形零件6连接、此处的一号方形零件6与倒八字型零件3上端设有矩形开口的三角弧面零件相连；在下设置的拱形零件5弧面侧的下端部与三号方形零件8连接；一号方形零件6尺寸为488x500x20mm、二号方形零件7尺寸为388x500x20mm、三号方形零件8尺寸为284x500x20mm。口字型箱型柱2的底部还设有与日字型箱型柱1连接的斜支撑零件9。

倒八字型零件3为空腔结构，截面为相连的三角形和正方形。

上述Y型钢柱采用如下方法制成：

（1）按照Y型钢柱的结构准备如下钢结构构件：35mm厚钢板4个，30mm厚钢板6个，尺寸为488x500x20mm的一号方形零件2个，尺寸为388x500x20mm的二号方形零件2个、尺寸为284x500x20mm的三号方形零件1个，斜支撑零件1个，拱形零件2组，倒八字型零件1组，三角弧面零件一1组、三角弧面零件二1组，叶片型零件1组；

（2）将4个35mm厚的钢板焊接组合成口字型箱型柱，将6个30mm厚的钢板焊接组合成日字型箱型柱，日字型箱型柱一侧由2个钢板呈夹角焊接组成、另一侧由1个钢板组成；

（3）2组拱形零件上下对称设置，2组拱形零件中间焊接一号方形零件，在上设置的拱形零件上端也焊接一号方形零件，在下设置的拱形零件下端焊接有三号拱形零件，设置好后一侧为平面、另一侧为弧面，平面侧与日字型箱型柱焊接相连，弧面侧通过二号方形零件与口字型箱型柱焊接相连，二号方形零件焊接在每个拱形零件弧面侧的中部，焊接后的口字型箱型柱、在上设置的一号方形零件、日字型箱型柱顶端对齐，口字型箱型柱和日字型箱型柱下端通过斜支撑零件连接；

（4）倒八字型零件1组为2个，每个截面为相连的三角形和正方形的空腔结构，2个零件设置成倒八字型后将连接处焊接；将倒八字型零件安装在日字型箱型柱的上端，连接处通过焊接三角弧面零件一和叶片型零件进行固定，倒八字型零件顶端焊接有三角弧面零件二。

整体的Y型柱的总长度为9686mm，总宽度为1700mm，从顶部到在下设置的拱形零件的底部距离为11152mm。相对于一般的钢柱结构，本发明提供的钢柱从尺寸到外形都有较大区别，设计难度非常大，通过如此拆分设计之后，达到了建筑设计师的要求，同时易于施工。空腔结构既能保证承受能力，同时节约了原材料。根据连接结构处的承受力的不同，选择不同的方形零件，即保证了建筑结构的强度，节省了材料，同时便于与其他结构的连接。根据不同段的结构要求，采用不同的钢柱、拼合成所需形状，在体现建筑设计师思想的同时严格按照建筑工程的要求。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (8)

1.一种Y型钢柱，其特征在于：包括Y型主干以及与Y型主干相连的前端部，所述Y型主干包括截面为日字型的箱型柱以及安装在日字型箱型柱上的倒八字形型钢板，所述前端部包括截面为口字型的箱型柱以及与口字型箱型柱水平相连的前端钢板，连接后的前端部呈两个上、下设置的B字型；

所述倒八字形型钢板由异形零件组成，异形零件包括倒八字型零件和支撑倒八字型零件的三角弧面零件；

所述前端钢板由异形零件组成，异形零件有拱形零件和方形零件，拱形零件一面为平面、另一面为弧面，将两个拱形零件上、下设置，中间通过一号方形零件连接，拱形零件的平面侧与所述Y型主干相连，两个拱形零件弧面侧的中部均连有二号方形零件，在上设置的拱形零件弧面侧的上端部与一号方形零件连接，在下设置的拱形零件弧面侧的下端部与三号方形零件连接；

所述口字型箱型柱的底部还设有与日字型箱型柱连接的斜支撑零件。

2.根据权利要求1所述的Y型钢柱，其特征在于：所述倒八字型零件为空腔结构，截面为相连的三角形和正方形。

3.根据权利要求1所述的Y型钢柱，其特征在于：所述Y型柱的总长度为9686mm，总宽度为1700mm。

4.根据权利要求1所述的Y型钢柱，其特征在于：所述一号方形零件、二号方形零件、三号方形零件尺寸范围为:（284~488）x500x20mm。

5.根据权利要求4所述Y型钢柱，其特征在于：所述一号方形零件、二号方形零件、三号方形零件的长、宽尺寸相同，高度依次减小。

6.根据权利要求1所述Y型钢柱，其特征在于：所述口字型箱型柱由4根钢板组成，所述日字型箱型柱由6根钢板组成。

7.根据权利要求6所述Y型钢柱，其特征在于：所述日字型箱型柱的钢板壁厚为30mm；所述口字型箱型柱的钢板壁厚为35mm。

8.一种Y型钢柱的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）按照Y型钢柱的结构准备如下钢结构构件：35mm厚钢板4个，30mm厚钢板6个，尺寸为488x500x20mm的一号方形零件2个，尺寸为388x500x20mm的二号方形零件2个、尺寸为284x500x20mm的三号方形零件1个，斜支撑零件1个，拱形零件2组，倒八字型零件1组，三角弧面零件一1组、三角弧面零件二1组，叶片型零件1组；

（2）将4个35mm厚的钢板焊接组合成口字型箱型柱，将6个30mm厚的钢板焊接组合成日字型箱型柱，日字型箱型柱一侧由2个钢板呈夹角焊接组成、另一侧由1个钢板组成；

（3）2组拱形零件上下对称设置，2组拱形零件中间焊接一号方形零件，在上设置的拱形零件上端也焊接一号方形零件，在下设置的拱形零件下端焊接有三号拱形零件，设置好后一侧为平面、另一侧为弧面，平面侧与日字型箱型柱焊接相连，弧面侧通过二号方形零件与口字型箱型柱焊接相连，二号方形零件焊接在每个拱形零件弧面侧的中部，焊接后的口字型箱型柱、在上设置的一号方形零件、日字型箱型柱顶端对齐，口字型箱型柱和日字型箱型柱下端通过斜支撑零件连接；

（4）倒八字型零件1组为2个，每个截面为相连的三角形和正方形的空腔结构，2个零件设置成倒八字型后将连接处焊接；将倒八字型零件安装在日字型箱型柱的上端，连接处通过焊接三角弧面零件一和叶片型零件进行固定，倒八字型零件顶端焊接有三角弧面零件二。