專利名稱：一種異形復雜v型連接鋼柱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大型鋼結構主體，具體是一種用于連接其他鋼結構分段的異形復雜V型連接鋼柱。
背景技術：
國家網球中心新館位于北京市朝陽區奧林匹克公園北區場館群網球中心2號場地南側，建成后將成為北京地區最大、具有國際先進水平的網球比賽場館。作為以網球比賽、訓練為主的多功能體育、文化活動中心場所。總建筑面積約51199 m2，其中地上建筑面積48708m2，地下建筑面積M91m2。賽時觀眾總數為13598人，總用地面積約17公頃。為了滿足賽事要求及多種使用功能需要，建筑采用了可開啟式活動屋蓋。本工程中通過計算機深化計算將設計圖轉化為鋼結構骨架；其主體結構平面呈圓形，采用鋼筋混凝土框架結構體系，屋面網架桿件眾多，根據屋面結構的特點，可將整體屋面分成下部平面網架層和上部弧形網架層，網架結構支撐于下部20組樹狀支撐上，網球中心屋面網架桿件總計7000余根。圓形屋蓋直徑約140m，建筑最大高度約為46m，整個工程設計多節點，接口數量較多、截面異形，所以節點柱的結構設計的設計直觀重要，既要能夠滿足承重要求，又要實現整個設計造型。對于焊接變形與安裝誤差對結構內力影響較大，如何步驟結構布置以及構件分段，如何避免構件焊接收縮時產生的空間三維變形以盡量減少變形對結構內力的影響都至關重要。
實用新型內容實用新型目的為了解決現有技術中的問題，本實用新型提供了一種承重能力強、用于連接其他鋼結構分段的異形復雜V型連接鋼柱。技術方案為了實現以上目的，本實用新型所述的一種異形復雜V型連接鋼柱，包括下部組合鋼骨柱、中間復雜梯形節點和上部異形組合鋼牛腿構成；所述中間復雜梯形節點分為內柱和外柱，所述外柱包裹于內柱的外側下部；所述下部組合鋼骨柱安裝于中間復雜梯形節點的底部；所述上部異形組合鋼牛腿固定于外柱的上部并與內柱固定連接。本實用新型中所述下部組合鋼骨柱是由斜H型鋼A、斜H型鋼B、斜H型鋼C和斜 H型鋼D圍成的一個梯形組合柱；斜H型鋼A和斜H型鋼B、斜H型鋼C和斜H型鋼D橫向之間通過橫向連接綴材固定在一起；斜H型鋼A和斜H型鋼C、斜H型鋼B和斜H型鋼D橫向之間通過橫向連接綴材固定在一起。本實用新型中所述中間復雜梯形節點分內柱和外柱，內柱和外柱通過橫向加勁板和縱向加勁板固定連接在一起。本實用新型還公開了一種異形復雜V型連接鋼柱的制作方法，該制作方法的具體步驟如下(a)首先將異形復雜V型連接鋼柱采用計算機進行三維數控放樣，將其先分解成異形板件；加工成異形板件；[0010]上述步驟具體方法是采用計算機進行三維數控放樣，將其先分解成異形板件； 并將異形板件進行排版，計算出每塊異形板件的長度、寬度、彎曲半徑，和平面切割線位置坐標；將異形板件的長度、寬度、平面切割線位置坐標輸入數控切割機，數控切割機按照輸入的數據進行下料切割；對切割好的平面鋼板按照要求的彎曲半徑加工成異形板件；(b)制作焊裝胎架；(c)在焊裝胎架上拼接內柱并進行焊接矯正；(d)安裝內柱的橫向加勁板和縱向加勁板；然后在內柱下部安裝焊接外柱上面板、 外柱下面板和兩側外柱腹板，并進行焊接；完成中間復雜梯形節點的制作；(e)制作斜H型鋼A、斜H型鋼B、斜H型鋼C和斜H型鋼D ；(f)將斜H型鋼A、斜H型鋼B、斜H型鋼C和斜H型鋼D吊裝上焊裝胎架，固定焊接在中間復雜梯形節點的底部；(g)采用橫向連接綴材E將斜H型鋼A和斜H型鋼B、斜H型鋼C和斜H型鋼D橫向之間固定焊接在一起；采用橫向連接綴材F將斜H型鋼A和斜H型鋼C、斜H型鋼B和斜 H型鋼D橫向之間固定焊接在一起；即完成了下部組合鋼骨柱和中間復雜梯形節點的固定焊接；(h)將上部異形組合鋼牛腿定位在內柱和外柱上，定位后焊接固定，即完成了異形復雜V型連接鋼柱坯件的制作；所述步驟(h)中，異形復雜V型連接鋼柱坯件完成后，在異形復雜V型連接鋼柱坯件上安裝耳板、拉結板；(i)將整個異形復雜V型連接鋼柱坯件涂裝，完成異形復雜V型連接鋼柱的制作。所述內柱由兩塊L型側板、一塊短上面板和一塊長下面板構成，該內柱的制作方法為將L型側板、一塊短上面板和一塊長下面板四塊板進行拼接，并固定焊接。 所述斜H型鋼A、斜H型鋼B、斜H型鋼C和斜H型鋼D都分別三塊鋼板構成兩塊面板、一塊腹板；上述斜H型鋼的制作方法如下將兩塊面板分別安裝固定于腹板兩側，焊接成斜H形鋼件。所述上部異形組合鋼牛腿為斜H型鋼與菱形箱體組合部件；斜H型鋼形狀同斜H 型鋼A，菱形箱體即橫截面為菱形的鋼構件箱體。上部異形組合鋼牛腿的形狀與其需要對接的鋼構件的形狀相匹配。有益效果本實用新型的優點是1、本實用新型所述的異形復雜V型連接鋼柱結構設計巧妙，具有很強的承重能力；同時使國家網球中心新館的多節點、多接口的造型得以實現。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型中下部組合鋼骨柱的結構示意圖。圖3為本實用新型中下部組合鋼骨柱的橫斷面示意圖。圖4為本實用新型中中間復雜梯形節點的結構示意圖。圖5為本實用新型中內柱的結構示意圖。圖6為本實用新型中斜H型鋼A的橫斷面示意圖。[0031]圖7為本實用新型中斜H型鋼A的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
實施例如圖1所示的一種異形復雜V型連接鋼柱，包括下部組合鋼骨柱1、中間復雜梯形節點2和上部異形組合鋼牛腿3。所述上部異形組合鋼牛腿3固定于中間復雜梯形節點 2外柱22的上部并與內柱21固定連接。所述下部組合鋼骨柱1安裝于中間復雜梯形節點 2的底部。如圖2、圖3所述下部組合鋼骨柱1是由四根斜H型鋼圍成梯形組合柱斜H型鋼 A 11、斜H型鋼B 12、斜H型鋼C 13和斜H型鋼D 14 ；斜H型鋼A 11和斜H型鋼B 12、斜 H型鋼C 13和斜H型鋼D 14之間通過橫向連接綴材E15固定在一起；斜H型鋼All和斜H 型鋼C13、斜H型鋼B12和斜H型鋼D14橫向之間通過橫向連接綴材F16固定在一起。如圖6、圖7所述斜H型鋼A 11、斜H型鋼B12、斜H型鋼C13和斜H型鋼D14都分別三塊鋼板構成兩塊面板、一塊腹板；上述斜H型鋼的制作方法如下將兩塊面板分別安裝固定于腹板兩側，焊接成斜H形鋼件。如圖5所示，中間復雜梯形節點2分為內柱21和外柱22，所述外柱22包裹于內柱 21的外側下部；所述中間復雜梯形節點2中內柱21和外柱22通過橫向加勁板6和縱向加勁板7固定連接在一起。如圖5所述的內柱21由兩塊L型側板、一塊短上面板和一塊長下面板構成，該內柱的制作方法為將L型側板、一塊短上面板和一塊長下面板四塊板進行拼接，并固定焊接。
權利要求1.一種異形復雜V型連接鋼柱，其特征在于它包括下部組合鋼骨柱(1)、中間復雜梯形節點(2)和上部異形組合鋼牛腿(3)構成；所述中間復雜梯形節點(2)分為內柱(21) 和外柱(22)，所述外柱(22)包裹于內柱(21)的外側下部；所述下部組合鋼骨柱(1)安裝于中間復雜梯形節點(2)的底部；所述上部異形組合鋼牛腿(3)固定于外柱(22)的上部并與內柱(21)固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種異形復雜V型連接鋼柱，其特征在于所述下部組合鋼骨柱(1)是由斜H型鋼A(Il)、斜H型鋼B (12)、斜H型鋼C (13)和斜H型鋼D (14)圍成的一個梯形組合柱；斜H型鋼A(Il)和斜H型鋼B (12)、斜H型鋼C (13)和斜H型鋼D (14)橫向之間通過橫向連接綴材(15)固定在一起；斜H型鋼A(Il)和斜H型鋼C (13)、斜 H型鋼B (12)和斜H型鋼D (14)橫向之間通過橫向連接綴材(16)固定在一起。
3.根據權利要求2所述的一種異形復雜V型連接鋼柱，其特征在于所述中間復雜梯形節點(2)中內柱(21)和外柱(22)通過橫向加勁板(6)和縱向加勁板(7)固定連接在一起。
專利摘要本實用新型公開了一種異形復雜V型連接鋼柱，包括下部組合鋼骨柱、中間復雜梯形節點和上部異形組合鋼牛腿構成；所述下部組合鋼骨柱安裝于中間復雜梯形節點的底部；所述上部異形組合鋼牛腿固定于中間復雜梯形節點上。本實用新型還公開了異形復雜V型連接鋼柱的制作方法。本實用新型所述的異形復雜V型連接鋼柱結構設計巧妙，具有很強的承重能力；通過V型連接鋼柱的連接，國家網球中心新館的多節點、多接口的造型得以實現。本實用新型所述的制作方法，通過調整焊接順序和焊接方式，降低來焊接變形與安裝誤差對結構內力影響，減小了焊接時的空間三維變形；使制作出的異形復雜V型連接鋼柱結構堅固，并且實現了工廠化生產，提高了生產效率。
文檔編號E04G21/00GK202090516SQ20112014945
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者余其平, 胡海國, 錢志忠, 顧曉付 申請人:江蘇滬寧鋼機股份有限公司