基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法，將橫截面尺寸相同的鋼骨柱分為若干段，鋼骨柱焊接有上耳板和下耳板，下耳板和上耳板在鉛垂方向均分別錯開，上耳板上設置有通孔，通孔與上耳板連通，斜邊與通孔連通，斜邊與鋼骨柱之間的距離≤2mm，吊取一段鋼骨柱作為固定在地面；吊取另一段鋼骨柱，旋轉該段鋼骨柱和鋼骨柱之間的角度，使得鋼骨柱外壁上的每一塊上耳板和鋼骨柱外壁上的對應的上耳板實現鉛垂方向的對齊后，將鋼骨柱下降高度，直到該鋼骨柱接觸后進行焊接。利用本方法不僅可以解決累計偏差過大的問題，還可以節約工程成本，提高工作效率，更是通過結構上的改進措施有效的預防鋼結構施工過程中不易控制的質量通病。
【專利說明】基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑施工領域，具體地，涉及一種基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法。【背景技術】
[0002]多、高層鋼結構工程施工過程中，鋼骨柱在工地上的拼接對接焊縫錯邊量超出規范允許偏差值是經常出現的質量通病之一。我國在多、高層建筑鋼結構方面發展很快，國家建設部于2001年7月批準了《多、高層民用建筑鋼結構節點構造詳圖》(01SG519)等國建建筑標準設計圖集。該圖集中提供了“柱的工地拼接(一)、(二)”的設置構造，如圖1、圖2、圖
3、圖4、圖5、圖6所示。其中圖1和圖2是現有工字形截面柱的工地拼接及耳板圖形，圖3和圖4現有十字形截面柱的工地拼接及耳板圖形，圖5和圖6現有箱形截面柱的工地拼接及耳板圖形，上述圖形中連接構造通過連接板、耳板及安裝螺栓來承擔柱對接過程中施工荷載。上節柱與下節柱的相對安裝精度控制主要通過對對接處的連接板、耳板及螺栓孔的工廠準確定位來實現。然而在制造和安裝過程中出現的制造允許偏差和安裝允許偏差值均可大于對接焊縫錯邊允許值時，兩者出現的積累偏差可能更大。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠有效的預防鋼結構施工過程中容易出現累計偏差過大的問題的基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法。
[0004]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法，包括以下步驟:
(a)、將橫截面尺寸相同的鋼骨柱分為若干段，每一段鋼骨柱外壁上均焊接有若干塊上耳板和若干塊下耳板，并且上耳板設置在下耳板的上方，上耳板的中心線和下耳板的中心線平行，焊接在每一段鋼骨柱外壁上的上耳板和下耳板分別設置在同一高度，并且同一段鋼骨柱中每一塊下耳板和上耳板在鉛垂方向均分別錯開，上耳板上設置有通孔，通孔與上耳板和鋼骨柱焊接的側壁連通，下耳板的底端設置在位于其下方且相鄰的鋼骨柱的通孔的頂端上方，上耳板的頂端和上耳板與鋼骨柱焊接的側壁形成斜邊，斜邊的頂端遠離鋼骨柱的側壁，斜邊的底端靠近鋼骨柱的側壁且與通孔連通，斜邊的底端與鋼骨柱的側壁之間的距離為I至2_，通孔的中心和對應的鋼骨柱的頂端面設置在同一平面中，斜邊設置在該鋼骨柱的上方，采用吊車吊取其中一段鋼骨柱作為最底端的鋼骨柱固定在地面，保持該段鋼骨柱的軸線與鉛垂線平行，并且焊接有上耳板的一端朝上。上耳板在鋼骨柱的外壁上均勻分布，這樣兩段鋼骨柱吊裝接觸后，利用高強螺栓能夠方便將上耳板與對應的下耳板進行連接，上耳板上設置通孔，并且通孔與側壁連通，從連通的側壁上看，如同將上耳板分為了兩段，下段與鋼骨柱的側壁焊接，上段形成斜邊，斜邊如同是上耳板上部分切了一段形成，從鋼骨柱的側視方向看斜邊圍繞構成的結構就像形成了喇叭狀結構，并且開口大的一端朝上，開口小的一端朝下，這樣上面的鋼骨柱在吊裝后，能夠順利地插入喇叭狀結構中，喇叭狀結構中開口最小的直徑與鋼骨柱的側壁距離為I至2_，當鋼骨柱的工地拼接出現錯邊量大于施工允許偏差時，鋼柱無法吊裝就位，起到強制要求對鋼柱進行整改的作用，實現強制限位，使得鋼骨柱的拼接出現錯邊量小于或等于設定值，保證安裝的精確度。
[0005](b)、采用吊車吊取另一段鋼骨柱在步驟(a)所述的鋼骨柱的正上方，旋轉該段鋼骨柱和步驟(a)所述的鋼骨柱之間的角度，使得焊接在該段鋼骨柱外壁上的每一塊上耳板和步驟(a)所述的鋼骨柱外壁上的對應的上耳板實現鉛垂方向的對齊后，將該鋼骨柱下降高度，直到該鋼骨柱的底端與步驟(a)所述的鋼骨柱的頂端接觸，然后將接觸的端面進行焊接，利用高強螺栓將本鋼骨柱上的下耳板和步驟(a)所述的鋼骨柱上的靠近該下耳板的上耳板連接為整體結構；
(C)、采用吊車吊取另一段鋼骨柱在步驟(b)所述的鋼骨柱的正上方，旋轉該段鋼骨柱和步驟(b)所述的鋼骨柱之間的角度，使得焊接在該段鋼骨柱外壁上的每一塊上耳板和步驟(b)所述的鋼骨柱外壁上的對應的上耳板實現鉛垂方向的對齊后，將該鋼骨柱下降高度，直到該鋼骨柱的底端與步驟(b)所述的鋼骨柱的頂端接觸，然后將接觸的端面進行焊接，利用高強螺栓將本鋼骨柱上的下耳板和步驟(b)所述的鋼骨柱上的靠近該下耳板的上耳板連接為整體結構；
(d)、重復步驟(a)和(b)，使得每一段鋼骨柱都能夠準確地安裝在于其相鄰的鋼骨柱上，并保持中心在同一條鉛垂線上。將第一段鋼骨柱固定在地面后，吊裝第二段鋼骨柱在第一段鋼骨柱的正上方，保持兩段鋼骨柱的中心線重合，然后水平轉動第二段鋼骨柱，當達到第二段鋼骨柱中的上耳板全部與第一段鋼骨柱中的上耳板對應保持鉛垂方向上的重合后，緩慢下降第二段鋼骨柱，利用第一段鋼骨柱上的上耳板的斜邊進行引導和限位，因為在吊裝過程中，鋼骨柱會隨著鋼絲繩來回晃動，鋼骨柱又是重型構件，所以就位過程比較費時，采用楔口斜邊形式更容易使鋼柱順利貫入就位，使得第二段鋼骨柱與第一段鋼骨柱之間的錯邊量不超過2mm,達到施工要求。
[0006]所述斜邊的底端與鋼骨柱的側壁之間的距離為2mm。由于鋼骨柱在垂直起吊后，由于吊車的震動或者空中風力的作用，鋼絲繩始終有移動的振幅，導致吊裝的鋼骨柱也會產生一定范圍的晃動，這就容易造成鋼骨柱的對接過程中出現較大的錯邊，由于鋼骨柱安裝有很多段，累計的較大錯邊量就容易造成鋼骨柱連接后出現較大的偏差，嚴重影響鋼骨柱的使用，但是吊車的震動或者空中風力的作用這種作用是設備本身的限制，物理條件無法克服，我們只能盡量減少錯邊量，將斜邊的底端與鋼骨柱的側壁之間的距離限定為合適的距離，強制要求對鋼骨柱進行限位，根據工程精度要求，斜邊的底端與鋼骨柱的側壁之間的距離在I至2mm之間，最佳距離為2mm，在2mm的距離，既能夠保證鋼骨柱吊裝就位，起到強制要求對鋼柱進行限位的作用，錯邊量也是結構設計的要求范圍中。
[0007]綜上，本發明的有益效果是:利用本方法不僅可以解決累計偏差過大的問題，還可以節約工程成本，提高工作效率，更是通過結構上的改進措施有效的預防鋼結構施工過程中不易控制的累計偏差過大等質量通病。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是現有工字形截面柱的工地拼接及耳板的結構示意圖；
圖2是現有工字形截面柱的工地拼接及耳板的截面俯視圖；
圖3是現有十字形截面柱的工地拼接及耳板的結構示意圖； 圖4是現有十字形截面柱的工地拼接及耳板的截面俯視圖；
圖5是現有箱形截面柱的工地拼接及耳板的結構示意圖；
圖6是現有箱形截面柱的工地拼接及耳板的截面俯視圖；
圖7是工字形截面柱的工地拼接及耳板的改進結構示意圖；
圖8是圖7的側視圖；
圖9是圖8的截面俯視圖；
圖10是十字形截面柱的工地拼接及耳板的改進結構示意圖；
圖11是圖10的截面俯視圖；
圖12是箱形截面柱的工地拼接及耳板的改進結構示意圖；
圖13是圖12的側視圖；
圖14是圖13的截面俯視圖。
[0009]附圖中標記及相應的零部件名稱:1一上耳板；2—連接板；3—上鋼骨柱；4一下鋼骨柱；5—下耳板；6—斜邊；7—通孔。
【具體實施方式】
[0010]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0011]實施例1:
如圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14所示，基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法，包括以下步驟:將橫截面尺寸相同的鋼骨柱分為若干段，每一段鋼骨柱外壁上均焊接有若干塊上耳板I和若干塊下耳板5，并且上耳板設置在下耳板的上方，上耳板I的中心線和下耳板的中心線平行，焊接在每一段鋼骨柱外壁上的上耳板和下耳板分別設置在同一高度，并且同一段鋼骨柱中每一塊下耳板和上耳板在鉛垂方向均分別錯開，上耳板上設置有通孔7，通孔7與上耳板I和鋼骨柱焊接的側壁連通，下耳板I的底端設置在位于其下方且相鄰的鋼骨柱的通孔7的頂端上方，上耳板I的頂端和上耳板I與鋼骨柱焊接的側壁形成斜邊6，斜邊6的頂端遠離鋼骨柱的側壁，斜邊6的底端靠近鋼骨柱的側壁且與通孔連通，斜邊的底端與鋼骨柱的側壁之間的距離為I至2_，通孔的中心和對應的鋼骨柱的頂端面設置在同一平面中，斜邊設置在該鋼骨柱的上方，為方便描述，圖7、圖8、圖10、圖12、圖13中的兩端鋼骨柱分別命名為上鋼骨柱3和下鋼骨柱4，如圖7、圖8、圖9所示，在工字形截面柱的工地拼接及耳板拼接安裝時，上鋼骨柱3設置在下鋼骨柱4的正上方，采用吊車吊取下鋼骨柱4作為最底端的鋼骨柱固定在地面，保持下鋼骨柱4的軸線與鉛垂線平行，并且焊接有上耳板I的一端朝上，采用吊車吊取上鋼骨柱3在下鋼骨柱4的正上方，旋轉上鋼骨柱3和下鋼骨柱4之間的角度，使得焊接在上鋼骨柱3外壁上的每一塊上耳板I和下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I實現鉛垂方向的對齊后，將上鋼骨柱3下降高度，直到上鋼骨柱3的底端與下鋼骨柱4的頂端接觸，保持上鋼骨柱3和下鋼骨柱4之間的錯邊量在2_，然后將接觸的端面進行焊接，利用高強螺栓將上鋼骨柱3上的下耳板5和下鋼骨柱4上的靠近該下耳板5的上耳板I連接為整體結構，使得上鋼骨柱3能夠準確地安裝在于下鋼骨柱4上，并保持中心在同一條鉛垂線上，重復進行吊裝過程，保證每一段鋼骨柱的安裝精確度。上鋼骨柱3上的下耳板5和下鋼骨柱4上的靠近該下耳板5的上耳板I幾乎是貼合在一起的，高強螺栓穿過后連接更加穩固，在工字形截面柱的工地拼接及耳板拼接時，如圖9所示，翼緣采用全熔透的坡口對接焊縫連接，腹板采用摩擦型高強度螺栓連接，利用本方法不僅可以解決累計偏差過大的問題，還可以節約工程成本，提高工作效率，更是通過結構上的改進措施有效的預防鋼結構施工過程中不易控制的質量通病。
[0012]實施例2:
如圖10、圖11所示，在進行十字形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安裝時，采用吊車吊取上鋼骨柱3在下鋼骨柱4的正上方，旋轉上鋼骨柱3和下鋼骨柱4之間的角度，使得焊接在上鋼骨柱3外壁上的每一塊上耳板I和下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I實現鉛垂方向的對齊后，將上鋼骨柱3下降高度，直到上鋼骨柱3的底端與下鋼骨柱4的頂端接觸，然后將接觸的端面進行焊接，利用高強螺栓將上鋼骨柱3上的下耳板5和下鋼骨柱4上的靠近該下耳板5的上耳板I連接為整體結構，重復吊裝鋼骨柱，使得每一段鋼骨柱都能夠準確地安裝在于其相鄰的鋼骨柱上，并保持中心在同一條鉛垂線上，重復進行吊裝過程，保證每一段鋼骨柱的安裝精確度。如圖11所示，在進行十字形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安裝時，翼緣采用全熔透的坡口對接焊縫連接，腹板采用摩擦型高強度螺栓連接，由于預先在鋼骨柱外壁上保證了上耳板I和下耳板5在鉛垂方向上的錯開，當上鋼骨柱3外壁上的每一塊上耳板I和下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I實現鉛垂方向的對齊時，上鋼骨柱3外壁上的每一塊下耳板5就與下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I實現鉛垂方向上的錯開，并且上鋼骨柱3在下鋼骨柱4接觸后，上鋼骨柱3外壁上的每一塊下耳板5就與下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I有錯開重疊部分，這錯開的重疊部分采用高強螺栓連接，使得鋼骨柱之間進行了雙重固定，鋼骨柱之間的錯開偏差達到最小，固定更加牢固，利用本方法不僅可以解決累計偏差過大的問題，還可以節約工程成本，提高工作效率，更是通過結構上的改進措施有效的預防鋼結構施工過程中不易控制的質量通病。
[0013]實施例3:
如圖12、13、14所示，在進行箱形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安裝時，采用吊車吊取另一段鋼骨柱在下鋼骨柱4的正上方，旋轉上鋼骨柱3和下鋼骨柱4之間的角度，使得焊接在上鋼骨柱3外壁上的每一塊上耳板I和下鋼骨柱4壁上的對應的上耳板I實現鉛垂方向的對齊后，將上鋼骨柱3下降高度，直到上鋼骨柱3的底端與下鋼骨柱4的頂端接觸，然后將接觸的端面進行焊接，利用高強螺栓將上鋼骨柱3上的下耳板和下鋼骨柱4上的靠近該下耳板5的上耳板I連接為整體結構重復吊裝鋼骨柱，使得每一段鋼骨柱都能夠準確地安裝在于其相鄰的鋼骨柱上，并保持中心在同一條鉛垂線上，重復進行吊裝過程，保證每一段鋼骨柱的安裝精確度。在進行箱形截面柱的工地拼接及耳板的拼接安裝時，如圖14所示，箱壁采用全熔透的坡口對接焊縫連接，由于預先在鋼骨柱外壁上保證了上耳板I和下耳板5在鉛垂方向上的錯開，當上鋼骨柱3外壁上的每一塊上耳板I和下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I實現鉛垂方向的對齊時，上鋼骨柱3外壁上的每一塊下耳板5就與下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I實現鉛垂方向上的錯開，并且上鋼骨柱3在下鋼骨柱4接觸后，上鋼骨柱3外壁上的每一塊下耳板5就與下鋼骨柱4外壁上的對應的上耳板I有錯開重疊部分，這錯開的重疊部分采用高強螺栓連接，使得鋼骨柱之間進行了雙重固定，鋼骨柱之間的錯開偏差達到最小，固定更加牢固，利用本方法不僅可以解決累計偏差過大的問題，還可以節約工程成本，提高工作效率，更是通過結構上的改進措施有效的預防鋼結構施工過程中不易控制的質量通病。
[0014]本方法在結構上相對于現有的結構是取消了下鋼骨柱4的安裝螺栓及雙連接板2的夾耳板構造，直接焊接耳板。這要求工程必須控制好耳板精度。上耳板的上部制作成楔口形式，同時取消雙連接板2。因為在吊裝過程中，鋼骨柱會隨著鋼絲繩來回晃動，鋼骨柱又是重型構件，所以就位過程比較費時，采取楔口形式，更容易使鋼骨柱順利貫入就位。增加了對接焊縫錯邊限位措施，即斜邊底端距離鋼骨柱外壁有合適的距離，根據施工精度要求，限位在I至2_之間。當鋼骨柱的工地拼接出現錯邊量大于施工允許偏差時，鋼骨柱無法吊裝就位，而增加的對接焊縫錯邊限位措施起到強制要求對鋼骨柱進行限位的作用。
[0015]如上所述，可較好的實現本發明。
【權利要求】
1.基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)、將橫截面尺寸相同的鋼骨柱分為若干段，每一段鋼骨柱外壁上均焊接有若干塊上耳板(I)和若干塊下耳板(5 )，并且上耳板(I)設置在下耳板(5 )的上方，上耳板(I)的中心線和下耳板(5 )的中心線平行，焊接在每一段鋼骨柱外壁上的上耳板(I)和下耳板(5 )分別設置在同一高度，并且同一段鋼骨柱中每一塊下耳板(5)和上耳板(I)在鉛垂方向均分別錯開，上耳板(I)上設置有通孔(7 )，通孔(7 )與上耳板(I)和鋼骨柱焊接的側壁連通，下耳板(5 )的底端設置在位于其下方且相鄰的鋼骨柱的通孔(7 )的頂端上方，上耳板(I)的頂端和上耳板(I)與鋼骨柱焊接的側壁形成斜邊(6)，斜邊(6)的頂端遠離鋼骨柱的側壁，斜邊(6)的底端靠近鋼骨柱的側壁且與通孔(7)連通，斜邊(6)的底端與鋼骨柱的側壁之間的距離為I至2_，通孔(7)的中心和對應的鋼骨柱的頂端面設置在同一平面中，斜邊(6)設置在該鋼骨柱的上方，采用吊車吊取其中一段鋼骨柱作為最底端的鋼骨柱固定在地面，保持該段鋼骨柱的軸線與鉛垂線平行，并且焊接有上耳板的一端朝上； (b)、采用吊車吊取另一段鋼骨柱在步驟(a)所述的鋼骨柱的正上方，旋轉該段鋼骨柱和步驟(a)所述的鋼骨柱之間的角度，使得焊接在該段鋼骨柱外壁上的每一塊上耳板(I)和步驟(a)所述的鋼骨柱外壁上的對應的上耳板(I)實現鉛垂方向的對齊后，將該鋼骨柱下降高度，直到該鋼骨柱的底端與步驟(a)所述的鋼骨柱的頂端接觸，然后將接觸的端面進行焊接，利用高強螺栓將本鋼骨柱上的下耳板(5)和步驟(a)所述的鋼骨柱上的靠近該下耳板(5)的上耳板(I)連接為整體結構； (C)、采用吊車吊取另一段鋼骨柱在步驟(b)所述的鋼骨柱的正上方，旋轉該段鋼骨柱和步驟(b)所述的鋼 骨柱之間的角度，使得焊接在該段鋼骨柱外壁上的每一塊上耳板(I)和步驟(b)所述的鋼骨柱外壁上的對應的上耳板(I)實現鉛垂方向的對齊后，將該鋼骨柱下降高度，直到該鋼骨柱的底端與步驟(b)所述的鋼骨柱的頂端接觸，然后將接觸的端面進行焊接，利用高強螺栓將本鋼骨柱上的下耳板(5)和步驟(b)所述的鋼骨柱上的靠近該下耳板(5)的上耳板(I)連接為整體結構； (d)、重復步驟(a)和(b)，使得每一段鋼骨柱都能夠準確地安裝在于其相鄰的鋼骨柱上，并保持中心在同一條鉛垂線上。
2.根據權利要求1所述的基于實現工地上鋼骨柱拼接的方法，其特征在于，所述斜邊的底端與鋼骨柱的側壁之間的距離為2mm。
【文檔編號】E04G21/14GK104018682SQ201410275179
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】葉小斌, 殷琳玻, 凌富康, 鄧曉迎 申請人:中國五冶集團有限公司