CN105822016A - 一种交叉扭柱及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交叉扭柱，属于钢结构加工技术领域，包括结构相同且相互对接的两个扭柱单元；所述扭柱单元包括交叉节点柱和直径不同的两个空间圆管；所述空间圆管交叉固定焊接在交叉节点柱的一端；所述交叉节点柱的内部设有一块纵向筋板；所述纵向筋板的两侧对称设有与交叉节点柱的内壁固定连接的横隔板；所述空间圆管之间设有固定板；所述的扭柱单元结构新颖，牢固性好，空间占用小，承载能力强，实用性强。同时，本发明还公开了一种交叉扭柱的制作方法，合理的工艺步骤减少了加工周期以及装配焊接的难度，提高工效，对于当代的建筑风格来说，具有很大的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构加工技术领域，具体为一种交叉扭柱及其制作方法。
背景技术
天津周大福金融中心大厦的基座是一个四方形的造型，随着塔楼的升高，形体渐细，高耸入云，塔楼的印象因观赏位置和灯光条件的不同而改变。夜晚，华灯初上，塔楼顶部犹如夜空中的明珠，散发出璀璨光芒。这一综合性的国际现代商业项目落成后将成为天津国际化地标群中的重要组成部分，成为一颗“北方之钻”。该中心是一座以甲级写字楼为主，集五星级酒店及豪华公寓设施于一身的地标性建筑。
该工程最大高度530米，由4层地下室、5层裙楼和100层塔楼组成；该工程地16～21层为主要受力层，因此，作为主体的主要受力节点，更是主体的重要受力件，由于结构需要起到承上启下的作用，上下均为扭曲的钢结构桁架，因此该楼段的钢结构的整体结构设计就变得尤为重要，既要求实现建筑造型和满足承重要求，又要求尽可能的简化结构，减少钢铁用量，由于结构弯扭结构，其受力点及整体结构需要得到严格的控制；既要满足结构整体的外形需要，又要保证整体结构的稳定，同时，这种超大型超高的建筑结构的制作安装也是整个工程的难题。
发明内容
发明的目的：为了克服以上不足，本发明公开一种设计合理、结构稳固、安装快捷有效，并且保证了加工质量和工期的交叉扭住及其制作方法。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种交叉扭柱，包括结构相同且相互对接的两个扭柱单元；所述扭柱单元包括交叉节点柱和直径不同的两个空间圆管；所述空间圆管交叉固定焊接在交叉节点柱的一端；所述交叉节点柱的内部设有一块纵向筋板；所述纵向筋板的两侧对称设有与交叉节点柱的内壁固定连接的横隔板；所述空间圆管之间设有固定板。
本发明所述的交叉扭柱，结构设计合理，通过将直径不同的两个空间圆管固定焊接在交叉节点柱上，行成扭柱单元，所述的扭柱单元上下对接，可实现四个不同方向上钢结构的承接，提高了产品的市场竞争力，满足了当代新奇的建筑风格的需要，同时所述的交叉节点柱的内部设有纵横交叉的隔板，提高了整体的刚度以及承载能力；另外，所述的空间圆管之间设有固定板，保证了结构稳定，同时本发明还具有空间体积小的优点，对于当代的建筑风格来说，具有很大的市场竞争力。
进一步地，上述的一种交叉扭柱，所述的空间圆管上套有固定架；所述固定架与固定板固定连接。进一步保证空间圆管的一体性，使得结构更加的稳固。
进一步地，上述的一种交叉扭柱，所述的纵向筋板的一端固定连接在固定板的面板中央。
进一步地，上述的一种交叉扭柱，所述的横隔板呈“马蹄”状，其尺寸与所处位置的交叉节点柱的内壁空间相匹配。
进一步地，上述的一种交叉扭柱，所述的交叉节点柱和空间圆管的两侧对称设有钢梁牛腿。
进一步地，上述的一种交叉扭柱，所述的扭柱单元的连接处设有连接耳板。保证扭柱单元的对接牢固。
另外，本发明还公开了一种交叉扭柱的制作方法，包括将所述交叉节点柱分为：位于两侧的半圆形弯扭圆管和上下两块连接两个弯扭圆管的弯扭连接板；具体包括以下制作步骤：
1）按扭柱单元的需求进行钢板的放样、下料、切割；
2）弯扭圆管的制作：采用以直代曲的方案，即采用多个分段半圆管按照一定的角度弧顺对接；
3）对接完成后，利用专制样板对弯扭圆管进行加工精度检测；
4）弯扭连接板的制作：采用整体拟合制作，用油压机和卷板机综合加工弯扭连接板，即：卷板机粗卷，油压机精整；
5）加工完成后，利用专制样箱进行弯扭连接板的成型精度检测；
6）搭设定位支撑胎架，划定基准线及各个控制点；
7）支撑胎架搭设完成后，将底部弯扭连接板准确定位在支撑胎架上，然后将弯扭圆管准确固定焊接在底部弯扭连接板的两侧；
8）将纵向筋板按照既定位置进行装配；
9）纵向筋板装配完成后，将横隔板根据其具体位置采用“二拼一”或“三拼一”的形式进行下料、装配；
10）采用装焊样板进行纵向筋板和横隔板的装配焊接；
11）焊接完成后，将顶部弯扭连接板进行定位焊装；
12）利用检测仪对焊接完成的交叉节点柱进行检测；
13）检测完成后，在支撑胎架上根据各个控制点对交叉节点柱的端口进行整体的端铣加工；
14）端铣完成后，利用支撑胎架将空间圆管、固定板、固定架和钢梁牛腿进行一次性定位焊装；
15）最后进行冲砂涂装，完成所述扭柱单元的制作；
16）按照步骤1）～15）完成其余扭柱单元的制作，然后运往施工现场，利用连接耳板对扭柱单元进行对接焊装固定，完成所述交叉扭柱的制作。
进一步地，上述的一种交叉扭柱的制作方法，所述的弯扭连接板进行焊接时，采用垫板焊坡口形式，所述垫板焊坡口形式为“V”形垫板焊坡口形式。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
本发明的所述的一种交叉扭柱及其制作方法，其中所述的交叉扭柱结构设计合理，通过将直径不同的两个空间圆管固定焊接在交叉节点柱上，行成扭柱单元，所述的扭柱单元上下对接，可实现四个不同方向上钢结构的承接，提高了产品的市场竞争力，满足了当代新奇的建筑风格的需要，同时所述的交叉节点柱的内部设有纵横交叉的隔板，提高了整体的刚度以及承载能力；另外，所述的空间圆管之间设有固定板，保证了结构稳定。所述的交叉扭柱的制作方法，能够实现交叉节点柱的精确制作，对于这种空间体积大的异形建筑来说，能够比较有效的满足整体的加工需要，又能缩短加工时间，保证加工质量；同时，合理的工艺步骤减少了加工周期以及装配焊接的难度，提高工效，对于当代的建筑风格来说，具有很大的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明所述的交叉扭柱的立体结构示意图；
图2为本发明所述的扭柱单元的结构示意图；
图3为本发明所述的交叉节点柱的结构示意图；
图中：1-交叉节点柱、2-空间圆管、3-固定板、4-纵向筋板、5-横隔板、6-固定架、7-钢梁牛脚、8-连接耳板、11-弯扭圆管、12-弯扭连接板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。
实施例
本发明所述的一种交叉扭柱，如图1所示，包括结构相同且相互对接的两个扭柱单元，两个扭柱单元通过连接耳板8搭配螺栓固定连接；其中，每个扭柱单元包括交叉节点柱1和直径不同的两个空间圆管2，两个空间圆管2交叉固定焊接在交叉节点柱1的一端；所述交叉节点柱1的内部设有一块纵向筋板4；所示的纵向筋板4的两侧对称设有与交叉节点柱1的内壁固定连接的呈“马蹄”状的横隔板5，横隔板5的大小尺寸与所处位置的交叉节点柱1的内壁空间相匹配；所述空间圆管2之间设有固定板3，在固定板3的末端固定连接有设有套在空间圆管2上的固定架6。其中，所述的固定板3的面板中央与纵向筋板4固定焊接。
优选地，本发明所述的一种交叉扭柱，如图1、图2所示，交叉节点柱1和空间圆管2的两侧对称设有钢梁牛腿7，保证交叉扭住能够有效的与其他结构固定连接，保证结构的稳定。
本发明所述的一种交叉扭柱的制作方法，如图3所示，包括将所述交叉节点柱1分为：位于两侧的半圆形弯扭圆管11和上下两块连接两个弯扭圆管11的弯扭连接板12；具体包括以下制作步骤：
1）按扭柱单元的需求进行钢板的放样、下料、切割；
2）弯扭圆管11的制作：采用以直代曲的方案，即采用多个分段半圆管按照一定的角度弧顺对接；
3）对接完成后，利用专制样板对弯扭圆管11进行加工精度检测；
4）弯扭连接板12的制作：采用整体拟合制作，用油压机和卷板机综合加工弯扭连接板12，即：卷板机粗卷，油压机精整；
5）加工完成后，利用专制样箱进行弯扭连接板12的成型精度检测；
6）搭设定位支撑胎架，划定基准线及各个控制点；
7）支撑胎架搭设完成后，将底部弯扭连接板12准确定位在支撑胎架上，然后将弯扭圆管11准确固定焊接在底部弯扭连接板12的两侧；
8）将纵向筋板4按照既定位置进行装配；
9）纵向筋板4装配完成后，将横隔板5根据其具体位置采用“二拼一”或“三拼一”的形式进行下料、装配；
10）采用装焊样板进行纵向筋板4和横隔板5的装配焊接；
11）焊接完成后，将顶部弯扭连接板12进行定位焊装；
12）利用检测仪对焊接完成的交叉节点柱1进行检测；
13）检测完成后，在支撑胎架上根据各个控制点对交叉节点柱1的端口进行整体的端铣加工；
14）端铣完成后，利用支撑胎架将空间圆管2、固定板3、固定架6和钢梁牛腿7进行一次性定位焊装；
15）最后进行冲砂涂装，完成所述扭柱单元的制作；
16）按照步骤1）～15）完成其余扭柱单元的制作，然后运往施工现场，利用连接耳板8对扭柱单元进行对接焊装固定，完成所述交叉扭柱的制作。
优选地，本发明所述的一种交叉扭柱的制作方法，如图3所示的弯扭连接板12进行焊接时，采用垫板焊坡口形式，所述垫板焊坡口形式为“V”形垫板焊坡口形式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种交叉扭柱，其特征在于：包括：结构相同且相互对接的两个扭柱单元；所述扭柱单元包括交叉节点柱（1）和直径不同的两个空间圆管（2）；所述空间圆管（2）交叉固定焊接在交叉节点柱（1）的一端；所述交叉节点柱（1）的内部设有一块纵向筋板（4）；所述纵向筋板（4）的两侧对称设有与交叉节点柱（1）的内壁固定连接的横隔板（5）；所述空间圆管（2）之间设有固定板（3）。
2.根据权利要求1所述的一种交叉扭柱，其特征在于：所述空间圆管（2）上套有固定架（6）；所述固定架（6）与固定板（3）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种交叉扭柱，其特征在于：所述纵向筋板（4）的一端固定连接在固定板（3）的面板中央。
4.根据权利要求1所述的一种交叉扭柱，其特征在于：所述横隔板（5）呈“马蹄”状，其尺寸与所处位置的交叉节点柱（1）的内壁空间相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种交叉扭柱，其特征在于：所述交叉节点柱（1）和空间圆管（2）的两侧对称设有钢梁牛腿（7）。
6.根据权利要求1所述的一种交叉扭柱，其特征在于：所述扭柱单元的连接处设有连接耳板（8）。
7.一种交叉扭柱的制作方法，其特征在于：包括：将所述交叉节点柱（1）分为：位于两侧的半圆形弯扭圆管（11）和上下两块连接两个弯扭圆管（11）的弯扭连接板（12）；具体包括以下制作步骤：
1）按扭柱单元的需求进行钢板的放样、下料、切割；
2）弯扭圆管（11）的制作：采用以直代曲的方案，即采用多个分段半圆管按照一定的角度弧顺对接；
3）对接完成后，利用专制样板对弯扭圆管（11）进行加工精度检测；
4）弯扭连接板（12）的制作：采用整体拟合制作，用油压机和卷板机综合加工弯扭连接板（12），即：卷板机粗卷，油压机精整；
5）加工完成后，利用专制样箱进行弯扭连接板（12）的成型精度检测；
6）搭设定位支撑胎架，划定基准线及各个控制点；
7）支撑胎架搭设完成后，将底部弯扭连接板（12）准确定位在支撑胎架上，然后将弯扭圆管（11）准确固定焊接在底部弯扭连接板（12）的两侧；
8）将纵向筋板（4）按照既定位置进行装配；
9）纵向筋板（4）装配完成后，将横隔板（5）根据其具体位置采用“二拼一”或“三拼一”的形式进行下料、装配；
10）采用装焊样板进行纵向筋板（4）和横隔板（5）的装配焊接；
11）焊接完成后，将顶部弯扭连接板（12）进行定位焊装；
12）利用检测仪对焊接完成的交叉节点柱（1）进行检测；
13）检测完成后，在支撑胎架上根据各个控制点对交叉节点柱（1）的端口进行整体的端铣加工；
14）端铣完成后，利用支撑胎架将空间圆管（2）、固定板（3）、固定架（6）和钢梁牛腿（7）进行一次性定位焊装；
15）最后进行冲砂涂装，完成所述扭柱单元的制作；
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8.根据权利要求7所述的一种交叉扭柱的制作方法，其特征在于：所述弯扭连接板（12）进行焊接时，采用垫板焊坡口形式，所述垫板焊坡口形式为“V”形垫板焊坡口形式。
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