多腔體組合巨柱及其制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種多腔體組合巨柱及其制作方法，它包括底側翼板、柱底板、中間腹板、中間通長腹板、上側翼板和外側腹板，所述上側翼板和底側翼板分別平行布置于中間腹板的上、下兩側，所述中間通長腹板位于上側翼板和底側翼板之間且與中間腹板相互垂直剛性連接，所述外側腹板位于底側翼板的兩側，在所述外側腹板與中間腹板之間設置有T排腹板，所述T排腹板與底側翼板相互平行，所述柱底板安裝于多腔體組合巨柱的一端。本發明采用散拼的方法解決了操作空間受限的焊接難度，質量得到了保證，進度可以提前；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，拓寬了在鋼結構領域中的廣泛應用。
【專利說明】多腔體組合巨柱及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發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。屬于建筑鋼結構【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近幾年，特別是十二五期間，在中國廣袤無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、華東的蘇州國金等項目。在這些超高層建筑中多數采用的巨型結構體系，該結構體系從結構角度上看是一種超常規的具有巨大抗推剛度及整體工作性能的大型結構，可以充分發揮材料性能，也很適合在超高層建筑中應用，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]蘇州工業園區271號地塊超高層項目位于蘇州工業園區湖東CBD商圈核心區，西面正對金雞湖，項目總建筑面積近37萬平方米，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等建筑，是一個集甲級寫字樓、酒店式公寓、精品特色酒店及配套商業于一體的大型綜合性商業項目，建成后將成為江蘇第一高樓。
[0004]Tl塔樓部分鋼結構有8根巨型柱和6道桁架以及樓層鋼梁構成巨型外框結構，核心筒從B4層到FlO層分布鋼板剪力墻，FlO層以上為勁性鋼柱剪力墻，外框與核心筒之間通過4道伸臂桁架連接形成整體巨型框架一核心筒結構體系。
[0005]本工程中巨型結構體系的外框巨柱選用多腔體組合類型，該結構類型是在普通箱型一混凝土柱基礎上發展起來的一種新型構件，由于多腔體組合巨柱截面尺寸大、板超厚、構造復雜、焊接量大、變形難控制、施焊條件有限等諸多不利因素影響，如何保證構件的制作精度及滿足現場安裝成為一個制作難題。
【發明內容】
[0006]本發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，可以高質量高效率的完成多腔體組合巨柱，降低制作難度。
[0007]本發明的目的是這樣實現的:一種多腔體組合巨柱，它包括底側翼板、柱底板、中間腹板、中間通長腹板、上側翼板和外側腹板，所述上側翼板和底側翼板分別平行布置于中間腹板的上、下兩側，所述中間通長腹板位于上側翼板和底側翼板之間且與中間腹板相互垂直剛性連接，所述外側腹板位于底側翼板的兩側，在所述外側腹板與中間腹板之間設置有T排腹板，所述T排腹板與底側翼板相互平行，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設置有端頭封板，在所述柱底板上設置有地腳錨栓墊片，在所述中間腹板、底側翼板和外側腹板上安裝有吊裝耳板，在所述底側翼板、柱底板、中間腹板、上側翼板和外側腹板均設置有外側栓釘。
[0008]在所述柱地板與中間腹板之間設置有底板加強板。
[0009]在所述中間腹板和T排腹板上安裝有補強板。
[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、根據構件的實際投影尺寸在平臺上畫出中心線及外形輪廓線，并核對相關的對角線尺寸大小；
步驟二、根據構件的長度及寬度尺寸設置整體組裝水平胎架；
步驟三、將組合巨柱底側翼板吊上胎架進行定位，定位正確后與胎架點焊牢固；
步驟四、將中間腹板進行定位，定位正確后與底側翼板進行焊接；
步驟五、待兩側中間腹板焊接完成后對端部封板進行裝焊；
步驟六、將柱底板進行定位，定位無誤后進行焊接；
步驟七、將中間通長腹板吊上組裝胎架上進行定位，無誤后進行整體焊接，最后再將端部封板與中間腹板進行焊接；
步驟八、對中間腹板之間的底部加勁板進行定位，此處采用單面坡口襯墊焊，坡口朝向箱體外側；
步驟九、將上側翼板吊裝組裝胎架上與中間腹板及柱底板進行定位，定位正確后進行焊接；
步驟十、將左側T排腹板合攏合格后與巨柱本體進行定位，無誤后進行焊接，完成后再將端部封板進行焊接；
步驟十一、將右側T排合攏合格后與巨柱本體進行定位，定位時注意T排與中間腹板的垂直度，無誤后進行焊接，完成后再將封板進行焊接；
步驟十二、待上步驟完成后對構件局部位置進行校正，直至符合相關規范要求；
步驟十三、將校正合格的構件轉運至端銑設備專用胎架上進行構件上端部端銑，端銑量為2?4mm，端銑面粗糙度Ra25 μ m ；
步驟十四、根據圖紙上的定位尺寸將底部加勁板以及上端部吊裝耳板進行組裝焊接； 步驟十五、在巨柱外側畫出栓釘安裝位置線，然后進行栓釘植焊；
步驟十六、待栓釘植焊完畢后進行構件完整性驗收，驗收參照鋼結構質量驗收規范要求執行。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明采用散拼的方法解決了操作空間受限的焊接難度，質量得到了保證，進度可以提前；本發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，拓寬了在鋼結構領域中的廣泛應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明一種多腔體組合巨柱的結構示意圖。
[0013]圖2為本發明一種多腔體組合巨柱的內部結構示意圖。
[0014]圖:T圖16為本發明一種多腔體組合巨柱的制作方法流程圖。
[0015]其中:
底側翼板1、柱底板2、中間腹板3、中間通長腹板4、上側翼板5、外側腹板6、T排腹板7、端頭封板8、地腳錨栓墊片9、底板加強板10、補強板11、吊裝耳板12、外側栓釘13，加勁板14。
【具體實施方式】
[0016]參見圖1，本發明涉及一種多腔體組合巨柱，包括底側翼板1、柱底板2、中間腹板3、中間通長腹板4、上側翼板5和外側腹板6，所述上側翼板5和底側翼板I分別平行布置于中間腹板3的上、下兩側，與中間腹板3剛性連接且相互垂直，所述中間通長腹板4位于上側翼板5和底側翼板I之間且與中間腹板3相互垂直剛性連接，所述外側腹板6位于底側翼板I的兩側，且相互垂直剛性連接，在所述外側腹板6與中間腹板3之間設置有T排腹板7，所述T排腹板7與底側翼板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設置有端頭封板8，在所述柱底板2上設置有地腳錨栓墊片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、底側翼板I和外側腹板6上安裝有吊裝耳板12，在所述底側翼板1、柱底板2、中間腹板3、上側翼板5和外側腹板6均設置有外側栓釘13，在所述柱底板2的外側與中間腹板3的外側之間設置有加勁板14。
[0017]如圖2所示，在所述柱底板2內側和中間腹板3內側之間設置有底板加強板10，在所述中間腹板3和T排腹板7上安裝有補強板11。
[0018]本實施例中多腔體組合巨柱的制作方法具體步驟如下:
(1)參見圖3，根據構件的實際投影尺寸在平臺上畫出中心線及外形輪廓線，并核對相關的對角線尺寸大小，核實無誤后方可進行下道工序；
(2)參見圖4，根據構件的長度及寬度尺寸設置整體組裝水平胎架，胎架設置后應牢固，無明顯晃動狀，必要時可以設置臨時支撐來確保胎架的穩定，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；
(3)參見圖5，將組合巨柱底側翼板吊上胎架進行定位，定位時將其中心線定對地面定位中心線，并保證其中心線的水平度，同時注意外形線與地面線型的吻合，定位正確后與胎架點焊牢固；
(4)參見圖6，將中間腹板進行定位，定位時對準底側翼板上的位置線，注意中間腹板與底側翼板的垂直度，定位正確后與底側翼板進行焊接，此處焊接采用里側焊接外側清根雙面坡口形式；
(5)參見圖7，待兩側中間腹板焊接完成后對端部封板進行裝焊，此板為工藝隔板，裝在此位置是為控制構件端部截面尺寸，防止焊接變形導致端部尺寸出現偏差，此處封板采用雙面貼面角焊縫；
(6)參見圖8，將柱底板進行定位，定位時將頂板對準平臺上線形以及底側翼板和中間腹板的安裝位置線，注意與平臺的垂直角度，無誤后進行焊接，此處T形焊縫采用里側焊接外側清根雙面坡口形式；
(7)參見圖9，將中間通長腹板吊上組裝胎架上進行定位，定位時將中間通長腹板對準兩側腹板的安裝位置線，并保證通長腹板的水平度，無誤后進行整體焊接，采用一面焊接一側清根雙面坡口形式；最后再將端部封板與中間腹板進行焊接；
(8)參見圖10，對中間腹板之間的底部加強板進行定位，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；
(9)參見圖11，將上側翼板吊裝組裝胎架上與中間腹板及柱底板進行定位，注意柱底板與兩側腹板之間的傾斜角度，定位正確后進行焊接，焊接坡口形式采用里側焊接外側清根雙面坡口形式； (10)參見圖12，將左側T排合攏合格后與巨柱本體進行定位，定位時注意T排與中間腹板的垂直度，無誤后進行焊接，焊接方式采用里側焊接外側清根雙面坡口形式，完成后再將封板進行焊接；
(11)參見圖13，將右側T排合攏合格后與巨柱本體進行定位，定位時注意T排與中間腹板的垂直度，無誤后進行焊接，焊接方式采用里側焊接外側清根雙面坡口形式，完成后再將封板進行焊接；
(12)待上步驟完成后對構件局部位置進行校正，直至符合相關規范要求；
(13)參見圖14，將校正合格的構件轉運至端銑設備專用胎架上進行構件上端部端銑，端銑量為2?4mm，端銑面粗糙度Ra25 μ m ；
(14)參見圖15，根據圖紙上的定位尺寸將底部加勁板以及上端部吊裝耳板進行組裝焊接，焊接方式采用一面焊接另一側清根雙面坡口形式；
(15)參見圖16，在巨柱外側畫出栓釘安裝位置線，然后進行栓釘植焊，栓釘焊接時焊槍注意與構件本體保持90度；
(16)待栓釘植焊完畢后進行構件完整性驗收，驗收參照鋼結構質量驗收規范要求執行。
【權利要求】
1.一種多腔體組合巨柱，其特征在于它包括底側翼板(I)、柱底板(2)、中間腹板(3)、中間通長腹板(4)、上側翼板(5)和外側腹板(6)，所述上側翼板(5)和底側翼板(I)分別平行布置于中間腹板(3)的上、下兩側，所述中間通長腹板(4)位于上側翼板(5)和底側翼板(I)之間且與中間腹板(3)相互垂直剛性連接，所述外側腹板(6)位于底側翼板(I)的兩側，在所述外側腹板(6)與中間腹板(3)之間設置有T排腹板(7)，所述T排腹板(7)與底側翼板(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設置有端頭封板(8)，在所述柱底板(2)上設置有地腳錨栓墊片(9)，在所述中間腹板(3)、底側翼板(I)和外側腹板(6)上安裝有吊裝耳板(12)，在所述底側翼板(I)、柱底板(2)、中間腹板(3)、上側翼板(5)和外側腹板(6)均設置有外側栓釘(13)。
2.根據權利要求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)之間設置有底板加強板(10)。
3.根據權利要求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)上安裝有補強板(11)。
4.一種如權利要求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、根據構件的實際投影尺寸在平臺上畫出中心線及外形輪廓線，并核對相關的對角線尺寸大小； 步驟二、根據構件的長度及寬度尺寸設置整體組裝水平胎架； 步驟三、將組合巨柱底側翼板吊上胎架進行定位，定位正確后與胎架點焊牢固； 步驟四、將中間腹板進行定位，定位正確后與底側翼板進行焊接； 步驟五、待兩側中間腹板焊接完成后對端頭封板進行裝焊； 步驟六、將柱底板進行定位，定位無誤后進行焊接； 步驟七、將中間通長腹板吊上組裝胎架上進行定位，無誤后進行整體焊接，最后再將端頭封板與中間腹板進行焊接； 步驟八、對中間腹板之間的底部加強板進行定位，此處采用單面坡口襯墊焊，坡口朝向箱體外側； 步驟九、將上側翼板吊裝組裝胎架上與中間腹板及柱底板進行定位，定位正確后進行焊接； 步驟十、將左側T排腹板合攏合格后與巨柱本體進行定位，無誤后進行焊接，完成后再將端頭封板進行焊接； 步驟十一、將右側T排合攏合格后與巨柱本體進行定位，無誤后進行焊接，完成后再將端頭封板進行焊接； 步驟十二、待上步驟完成后對構件局部位置進行校正，直至符合相關規范要求； 步驟十三、將校正合格的構件轉運至端銑設備專用胎架上進行構件上端部端銑，端銑量為2?4mm，端銑面粗糙度Ra25 μ m ； 步驟十四、根據圖紙上的定位尺寸將底部加勁板以及上端部吊裝耳板進行組裝焊接； 步驟十五、在巨柱外側畫出栓釘安裝位置線，然后進行栓釘植焊； 步驟十六、待栓釘植焊完畢后進行構件完整性驗收，驗收參照鋼結構質量驗收規范要求執行。
【文檔編號】E04C3/32GK104372892SQ201410657847
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】劉長永, 高如國, 孫留寇, 司勝飛, 鄭年坤, 劉學峰, 趙曄, 譚芳卉, 貢金金 申請人:中建鋼構有限公司