多腔體組合巨柱及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多腔體組合巨柱及其制作方法，它包括底側(cè)翼板、柱底板、中間腹板、中間通長(zhǎng)腹板、上側(cè)翼板和外側(cè)腹板，所述上側(cè)翼板和底側(cè)翼板分別平行布置于中間腹板的上、下兩側(cè)，所述中間通長(zhǎng)腹板位于上側(cè)翼板和底側(cè)翼板之間且與中間腹板相互垂直剛性連接，所述外側(cè)腹板位于底側(cè)翼板的兩側(cè)，在所述外側(cè)腹板與中間腹板之間設(shè)置有T排腹板，所述T排腹板與底側(cè)翼板相互平行，所述柱底板安裝于多腔體組合巨柱的一端。本發(fā)明采用散拼的方法解決了操作空間受限的焊接難度，質(zhì)量得到了保證，進(jìn)度可以提前；完成了巨型截面多腔體的鋼柱裝焊，并且該制作方法適用于大批量生產(chǎn)，拓寬了在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】多腔體組合巨柱及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼柱及其制作方法，具體是一種多腔體組合巨柱及其制作方法。屬于建筑鋼結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，特別是十二五期間，在中國(guó)廣袤無(wú)垠的大地上超高層建筑如雨后春筍般拔地而起，如北方的天津高銀117、華南的深圳平安金融中心、華東的蘇州國(guó)金等項(xiàng)目。在這些超高層建筑中多數(shù)采用的巨型結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系從結(jié)構(gòu)角度上看是一種超常規(guī)的具有巨大抗推剛度及整體工作性能的大型結(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)揮材料性能，也很適合在超高層建筑中應(yīng)用，從建筑角度上看可以滿足諸多具有特殊造型和使用功能的建筑平立面要求。
[0003]蘇州工業(yè)園區(qū)271號(hào)地塊超高層項(xiàng)目位于蘇州工業(yè)園區(qū)湖東CBD商圈核心區(qū)，西面正對(duì)金雞湖，項(xiàng)目總建筑面積近37萬(wàn)平方米，包含一座99層、高450米的主塔樓以及一座裙樓和波浪形廣場(chǎng)等建筑，是一個(gè)集甲級(jí)寫(xiě)字樓、酒店式公寓、精品特色酒店及配套商業(yè)于一體的大型綜合性商業(yè)項(xiàng)目，建成后將成為江蘇第一高樓。
[0004]Tl塔樓部分鋼結(jié)構(gòu)有8根巨型柱和6道桁架以及樓層鋼梁構(gòu)成巨型外框結(jié)構(gòu)，核心筒從B4層到FlO層分布鋼板剪力墻，F(xiàn)lO層以上為勁性鋼柱剪力墻，外框與核心筒之間通過(guò)4道伸臂桁架連接形成整體巨型框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系。
[0005]本工程中巨型結(jié)構(gòu)體系的外框巨柱選用多腔體組合類型，該結(jié)構(gòu)類型是在普通箱型一混凝土柱基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型構(gòu)件，由于多腔體組合巨柱截面尺寸大、板超厚、構(gòu)造復(fù)雜、焊接量大、變形難控制、施焊條件有限等諸多不利因素影響，如何保證構(gòu)件的制作精度及滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝成為一個(gè)制作難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種多腔體組合巨柱及其制作方法，可以高質(zhì)量高效率的完成多腔體組合巨柱，降低制作難度。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種多腔體組合巨柱，它包括底側(cè)翼板、柱底板、中間腹板、中間通長(zhǎng)腹板、上側(cè)翼板和外側(cè)腹板，所述上側(cè)翼板和底側(cè)翼板分別平行布置于中間腹板的上、下兩側(cè)，所述中間通長(zhǎng)腹板位于上側(cè)翼板和底側(cè)翼板之間且與中間腹板相互垂直剛性連接，所述外側(cè)腹板位于底側(cè)翼板的兩側(cè)，在所述外側(cè)腹板與中間腹板之間設(shè)置有T排腹板，所述T排腹板與底側(cè)翼板相互平行，所述柱底板安裝于多腔體組合巨柱的一端，將一端的腔體口封住，在另一端的腔體口內(nèi)設(shè)置有端頭封板，在所述柱底板上設(shè)置有地腳錨栓墊片，在所述中間腹板、底側(cè)翼板和外側(cè)腹板上安裝有吊裝耳板，在所述底側(cè)翼板、柱底板、中間腹板、上側(cè)翼板和外側(cè)腹板均設(shè)置有外側(cè)栓釘。
[0008]在所述柱地板與中間腹板之間設(shè)置有底板加強(qiáng)板。
[0009]在所述中間腹板和T排腹板上安裝有補(bǔ)強(qiáng)板。
[0010]一種多腔體組合巨柱的制作方法，所述方法包括以下步驟: 步驟一、根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際投影尺寸在平臺(tái)上畫(huà)出中心線及外形輪廓線，并核對(duì)相關(guān)的對(duì)角線尺寸大小；
步驟二、根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)度及寬度尺寸設(shè)置整體組裝水平胎架；
步驟三、將組合巨柱底側(cè)翼板吊上胎架進(jìn)行定位，定位正確后與胎架點(diǎn)焊牢固；
步驟四、將中間腹板進(jìn)行定位，定位正確后與底側(cè)翼板進(jìn)行焊接；
步驟五、待兩側(cè)中間腹板焊接完成后對(duì)端部封板進(jìn)行裝焊；
步驟六、將柱底板進(jìn)行定位，定位無(wú)誤后進(jìn)行焊接；
步驟七、將中間通長(zhǎng)腹板吊上組裝胎架上進(jìn)行定位，無(wú)誤后進(jìn)行整體焊接，最后再將端部封板與中間腹板進(jìn)行焊接；
步驟八、對(duì)中間腹板之間的底部加勁板進(jìn)行定位，此處采用單面坡口襯墊焊，坡口朝向箱體外側(cè)；
步驟九、將上側(cè)翼板吊裝組裝胎架上與中間腹板及柱底板進(jìn)行定位，定位正確后進(jìn)行焊接；
步驟十、將左側(cè)T排腹板合攏合格后與巨柱本體進(jìn)行定位，無(wú)誤后進(jìn)行焊接，完成后再將端部封板進(jìn)行焊接；
步驟十一、將右側(cè)T排合攏合格后與巨柱本體進(jìn)行定位，定位時(shí)注意T排與中間腹板的垂直度，無(wú)誤后進(jìn)行焊接，完成后再將封板進(jìn)行焊接；
步驟十二、待上步驟完成后對(duì)構(gòu)件局部位置進(jìn)行校正，直至符合相關(guān)規(guī)范要求；
步驟十三、將校正合格的構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)至端銑設(shè)備專用胎架上進(jìn)行構(gòu)件上端部端銑，端銑量為2?4mm，端銑面粗糙度Ra25 μ m ；
步驟十四、根據(jù)圖紙上的定位尺寸將底部加勁板以及上端部吊裝耳板進(jìn)行組裝焊接； 步驟十五、在巨柱外側(cè)畫(huà)出栓釘安裝位置線，然后進(jìn)行栓釘植焊；
步驟十六、待栓釘植焊完畢后進(jìn)行構(gòu)件完整性驗(yàn)收，驗(yàn)收參照鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求執(zhí)行。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用散拼的方法解決了操作空間受限的焊接難度，質(zhì)量得到了保證，進(jìn)度可以提前；本發(fā)明提供的制作方法完成了巨型截面多腔體的鋼柱裝焊，并且該制作方法適用于大批量生產(chǎn)，拓寬了在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種多腔體組合巨柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明一種多腔體組合巨柱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖:T圖16為本發(fā)明一種多腔體組合巨柱的制作方法流程圖。
[0015]其中:
底側(cè)翼板1、柱底板2、中間腹板3、中間通長(zhǎng)腹板4、上側(cè)翼板5、外側(cè)腹板6、T排腹板7、端頭封板8、地腳錨栓墊片9、底板加強(qiáng)板10、補(bǔ)強(qiáng)板11、吊裝耳板12、外側(cè)栓釘13，加勁板14。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明涉及一種多腔體組合巨柱，包括底側(cè)翼板1、柱底板2、中間腹板3、中間通長(zhǎng)腹板4、上側(cè)翼板5和外側(cè)腹板6，所述上側(cè)翼板5和底側(cè)翼板I分別平行布置于中間腹板3的上、下兩側(cè)，與中間腹板3剛性連接且相互垂直，所述中間通長(zhǎng)腹板4位于上側(cè)翼板5和底側(cè)翼板I之間且與中間腹板3相互垂直剛性連接，所述外側(cè)腹板6位于底側(cè)翼板I的兩側(cè)，且相互垂直剛性連接，在所述外側(cè)腹板6與中間腹板3之間設(shè)置有T排腹板7，所述T排腹板7與底側(cè)翼板I相互平行，所述柱底板2安裝于多腔體組合巨柱的一端，將一端的腔體口封住，在另一端的腔體口內(nèi)設(shè)置有端頭封板8，在所述柱底板2上設(shè)置有地腳錨栓墊片9，地腳錨栓墊片9與柱底板2采用錨栓、螺母連接，在所述中間腹板3、底側(cè)翼板I和外側(cè)腹板6上安裝有吊裝耳板12，在所述底側(cè)翼板1、柱底板2、中間腹板3、上側(cè)翼板5和外側(cè)腹板6均設(shè)置有外側(cè)栓釘13，在所述柱底板2的外側(cè)與中間腹板3的外側(cè)之間設(shè)置有加勁板14。
[0017]如圖2所示，在所述柱底板2內(nèi)側(cè)和中間腹板3內(nèi)側(cè)之間設(shè)置有底板加強(qiáng)板10，在所述中間腹板3和T排腹板7上安裝有補(bǔ)強(qiáng)板11。
[0018]本實(shí)施例中多腔體組合巨柱的制作方法具體步驟如下:
(1)參見(jiàn)圖3，根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際投影尺寸在平臺(tái)上畫(huà)出中心線及外形輪廓線，并核對(duì)相關(guān)的對(duì)角線尺寸大小，核實(shí)無(wú)誤后方可進(jìn)行下道工序；
(2)參見(jiàn)圖4，根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)度及寬度尺寸設(shè)置整體組裝水平胎架，胎架設(shè)置后應(yīng)牢固，無(wú)明顯晃動(dòng)狀，必要時(shí)可以設(shè)置臨時(shí)支撐來(lái)確保胎架的穩(wěn)定，胎架的水平度±lmm必須保證,胎架離地面垂直距離可控制在600-800mm范圍內(nèi)；
(3)參見(jiàn)圖5，將組合巨柱底側(cè)翼板吊上胎架進(jìn)行定位，定位時(shí)將其中心線定對(duì)地面定位中心線，并保證其中心線的水平度，同時(shí)注意外形線與地面線型的吻合，定位正確后與胎架點(diǎn)焊牢固；
(4)參見(jiàn)圖6，將中間腹板進(jìn)行定位，定位時(shí)對(duì)準(zhǔn)底側(cè)翼板上的位置線，注意中間腹板與底側(cè)翼板的垂直度，定位正確后與底側(cè)翼板進(jìn)行焊接，此處焊接采用里側(cè)焊接外側(cè)清根雙面坡口形式；
(5)參見(jiàn)圖7，待兩側(cè)中間腹板焊接完成后對(duì)端部封板進(jìn)行裝焊，此板為工藝隔板，裝在此位置是為控制構(gòu)件端部截面尺寸，防止焊接變形導(dǎo)致端部尺寸出現(xiàn)偏差，此處封板采用雙面貼面角焊縫；
(6)參見(jiàn)圖8，將柱底板進(jìn)行定位，定位時(shí)將頂板對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)上線形以及底側(cè)翼板和中間腹板的安裝位置線，注意與平臺(tái)的垂直角度，無(wú)誤后進(jìn)行焊接，此處T形焊縫采用里側(cè)焊接外側(cè)清根雙面坡口形式；
(7)參見(jiàn)圖9，將中間通長(zhǎng)腹板吊上組裝胎架上進(jìn)行定位，定位時(shí)將中間通長(zhǎng)腹板對(duì)準(zhǔn)兩側(cè)腹板的安裝位置線，并保證通長(zhǎng)腹板的水平度，無(wú)誤后進(jìn)行整體焊接，采用一面焊接一側(cè)清根雙面坡口形式；最后再將端部封板與中間腹板進(jìn)行焊接；
(8)參見(jiàn)圖10，對(duì)中間腹板之間的底部加強(qiáng)板進(jìn)行定位，考慮到加勁板與柱底板需焊接，故此處采用單面坡口襯墊焊，坡口朝向箱體外側(cè)；
(9)參見(jiàn)圖11，將上側(cè)翼板吊裝組裝胎架上與中間腹板及柱底板進(jìn)行定位，注意柱底板與兩側(cè)腹板之間的傾斜角度，定位正確后進(jìn)行焊接，焊接坡口形式采用里側(cè)焊接外側(cè)清根雙面坡口形式； (10)參見(jiàn)圖12，將左側(cè)T排合攏合格后與巨柱本體進(jìn)行定位，定位時(shí)注意T排與中間腹板的垂直度，無(wú)誤后進(jìn)行焊接，焊接方式采用里側(cè)焊接外側(cè)清根雙面坡口形式，完成后再將封板進(jìn)行焊接；
(11)參見(jiàn)圖13，將右側(cè)T排合攏合格后與巨柱本體進(jìn)行定位，定位時(shí)注意T排與中間腹板的垂直度，無(wú)誤后進(jìn)行焊接，焊接方式采用里側(cè)焊接外側(cè)清根雙面坡口形式，完成后再將封板進(jìn)行焊接；
(12)待上步驟完成后對(duì)構(gòu)件局部位置進(jìn)行校正，直至符合相關(guān)規(guī)范要求；
(13)參見(jiàn)圖14，將校正合格的構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)至端銑設(shè)備專用胎架上進(jìn)行構(gòu)件上端部端銑，端銑量為2?4mm，端銑面粗糙度Ra25 μ m ；
(14)參見(jiàn)圖15，根據(jù)圖紙上的定位尺寸將底部加勁板以及上端部吊裝耳板進(jìn)行組裝焊接，焊接方式采用一面焊接另一側(cè)清根雙面坡口形式；
(15)參見(jiàn)圖16，在巨柱外側(cè)畫(huà)出栓釘安裝位置線，然后進(jìn)行栓釘植焊，栓釘焊接時(shí)焊槍注意與構(gòu)件本體保持90度；
(16)待栓釘植焊完畢后進(jìn)行構(gòu)件完整性驗(yàn)收，驗(yàn)收參照鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求執(zhí)行。
【權(quán)利要求】
1.一種多腔體組合巨柱，其特征在于它包括底側(cè)翼板(I)、柱底板(2)、中間腹板(3)、中間通長(zhǎng)腹板(4)、上側(cè)翼板(5)和外側(cè)腹板(6)，所述上側(cè)翼板(5)和底側(cè)翼板(I)分別平行布置于中間腹板(3)的上、下兩側(cè)，所述中間通長(zhǎng)腹板(4)位于上側(cè)翼板(5)和底側(cè)翼板(I)之間且與中間腹板(3)相互垂直剛性連接，所述外側(cè)腹板(6)位于底側(cè)翼板(I)的兩側(cè)，在所述外側(cè)腹板(6)與中間腹板(3)之間設(shè)置有T排腹板(7)，所述T排腹板(7)與底側(cè)翼板(I)相互平行，所述柱底板(2)安裝于多腔體組合巨柱的一端，將一端的腔體口封住，在另一端的腔體口內(nèi)設(shè)置有端頭封板(8)，在所述柱底板(2)上設(shè)置有地腳錨栓墊片(9)，在所述中間腹板(3)、底側(cè)翼板(I)和外側(cè)腹板(6)上安裝有吊裝耳板(12)，在所述底側(cè)翼板(I)、柱底板(2)、中間腹板(3)、上側(cè)翼板(5)和外側(cè)腹板(6)均設(shè)置有外側(cè)栓釘(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多腔體組合巨柱，其特征在于在所述柱地板(2)與中間腹板(3)之間設(shè)置有底板加強(qiáng)板(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多腔體組合巨柱，其特征在于在所述中間腹板(3)和T排腹板(7)上安裝有補(bǔ)強(qiáng)板(11)。
4.一種如權(quán)利要求1所述的多腔體組合巨柱的制作方法，所述方法包括以下步驟: 步驟一、根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際投影尺寸在平臺(tái)上畫(huà)出中心線及外形輪廓線，并核對(duì)相關(guān)的對(duì)角線尺寸大?。? 步驟二、根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)度及寬度尺寸設(shè)置整體組裝水平胎架； 步驟三、將組合巨柱底側(cè)翼板吊上胎架進(jìn)行定位，定位正確后與胎架點(diǎn)焊牢固； 步驟四、將中間腹板進(jìn)行定位，定位正確后與底側(cè)翼板進(jìn)行焊接； 步驟五、待兩側(cè)中間腹板焊接完成后對(duì)端頭封板進(jìn)行裝焊； 步驟六、將柱底板進(jìn)行定位，定位無(wú)誤后進(jìn)行焊接； 步驟七、將中間通長(zhǎng)腹板吊上組裝胎架上進(jìn)行定位，無(wú)誤后進(jìn)行整體焊接，最后再將端頭封板與中間腹板進(jìn)行焊接； 步驟八、對(duì)中間腹板之間的底部加強(qiáng)板進(jìn)行定位，此處采用單面坡口襯墊焊，坡口朝向箱體外側(cè)； 步驟九、將上側(cè)翼板吊裝組裝胎架上與中間腹板及柱底板進(jìn)行定位，定位正確后進(jìn)行焊接； 步驟十、將左側(cè)T排腹板合攏合格后與巨柱本體進(jìn)行定位，無(wú)誤后進(jìn)行焊接，完成后再將端頭封板進(jìn)行焊接； 步驟十一、將右側(cè)T排合攏合格后與巨柱本體進(jìn)行定位，無(wú)誤后進(jìn)行焊接，完成后再將端頭封板進(jìn)行焊接； 步驟十二、待上步驟完成后對(duì)構(gòu)件局部位置進(jìn)行校正，直至符合相關(guān)規(guī)范要求； 步驟十三、將校正合格的構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)至端銑設(shè)備專用胎架上進(jìn)行構(gòu)件上端部端銑，端銑量為2?4mm，端銑面粗糙度Ra25 μ m ； 步驟十四、根據(jù)圖紙上的定位尺寸將底部加勁板以及上端部吊裝耳板進(jìn)行組裝焊接； 步驟十五、在巨柱外側(cè)畫(huà)出栓釘安裝位置線，然后進(jìn)行栓釘植焊； 步驟十六、待栓釘植焊完畢后進(jìn)行構(gòu)件完整性驗(yàn)收，驗(yàn)收參照鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求執(zhí)行。
【文檔編號(hào)】E04C3/32GK104372892SQ201410657847
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】劉長(zhǎng)永, 高如國(guó), 孫留寇, 司勝飛, 鄭年坤, 劉學(xué)峰, 趙曄, 譚芳卉, 貢金金 申請(qǐng)人:中建鋼構(gòu)有限公司