一种十字-八边形复合柱体结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种十字

【技术实现步骤摘要】
一种十字
‑
八边形复合柱体结构及其制造方法


[0001]本专利技术属于建筑钢柱结构加工制作
，具体涉及到一种十字
‑
八边形复合柱体结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]当今国内建筑钢结构呈现出多样化与复杂化趋势，十字型、箱型、圆管钢柱结构形式凭借其在建筑结构体系中所体现出的独特优势，越来越多的应用到钢结构工程之中。
[0003]随着我国建筑钢结构加工领域技术的成熟与行业的迅猛发展，十字型、箱型、圆管结构的单一应用向十字与箱型、箱型与圆管、十字与圆管组合应用逐步转型。此外，在高层框架结构设计时，地下结构多采用十字截面或H型截面的钢骨混凝土劲性柱，地上钢柱多采用箱型柱，地下钢柱与地上钢柱之间存在巨大差异，因此其之间的转换变得极其重要。钢柱构件一般作为整个钢结构最主要结构构件，如果其制造方法不科学、不合理，将会影响整个建筑的结构安全性。
[0004]中国专利技术专利(CN202010310352.2)公开了一种加强型钢柱与ECC混凝土组合节点及其施工方法，加强型钢柱与ECC混凝土组合节点包括有十字柱、四个钢梁牛腿、四个竖直设置的环形箍板和浇筑于型钢柱和型钢梁端区域的ECC混凝土，每个十字柱均包括有十字形结构的十字柱腹板和四个分别连接于十字柱腹板对应端部上的十字柱翼缘板。其通过设置环形箍板代替部分箍筋，简化了生产工艺，设置斜连接板、环形连接板提高了整体耗能能力，不过需要在安装牛腿时额外安装环形箍板。
[0005]中国专利技术专利(CN202011594428.5)公开了一种十字箱型转圆管内十字支撑节点的制作方法，首先分别对上段节点和下段节点进行自身合拢；装焊第一隔板；装焊中间面板；然后对圆管内的内隔板进行焊接，然后对上段节点和下段节点进行对接。本专利技术对支撑节点的结构进行了优化，其通过对上段节点和下段节点进行分别的自我合拢让两者能够同步加工，缩短了加工时间，但是结构相对复杂，不适用于八边形柱体转接结构。
[0006]八边形柱结构属于箱型柱的一种，八边形柱结构相对传统四边形柱在避免应力集中和强度方便更胜一筹，相对圆柱更易于保证横梁的连接强度和进行焊接，但是十字柱转接八边形柱的结构不像其他常规的钢结构构件(如：箱型、H型、圆管)一样有比较成熟的加工制作工艺。
[0007]从上述现有
技术实现思路
可知，现有技术中，十字柱与八边形柱连接的结构没有成熟制作工艺，现有八边形柱体结构制作周期长，制作困难；结构稳定性，安全性难以保证。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种十字
‑
八边形复合柱体结构及其制造方法，该方案有着制作简便、制造周期短、安全性好的优点，为国内建筑结构设计提供了极大的便利，解决了建筑钢结构十字柱转八边形柱的加工难点。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种十字
‑
八边形复合柱体结构的制
造方法，包括以下步骤：
[0010]S1：制作十字柱一、十字柱三，在十字柱一的相邻的腹板一、翼板一之间均设置至少两块内隔板一，在十字柱三的相邻的翼板三之间均设置至少一块缀板；
[0011]S2：将上部的十字柱一和下部的十字柱三焊接组成十字柱体，在十字柱一中下部的相邻的翼板一之间均焊接斜面板一，斜面板一内侧面的上部与下部分别与两块所述内隔板一焊接，在十字柱一上部的相邻的翼板一之间均焊接钢柱面板，钢柱面板与翼板一形成箱柱安装部，钢柱面板的底面与斜面板一焊接，钢柱面板、斜面板一与翼板一形成八边形截面；
[0012]S3：将H型牛腿焊接在所述斜面板一和翼板一的外表面，在十字柱三的腹板三、翼板三底面焊接柱底板。
[0013]上述方案中，步骤S1中，通过在现有十字柱基础上进行加工，在腹板一、翼板一之间设置内隔板一，翼板三之间设置缀板，来对十字柱结构进行加强，同步加工十字柱一、十字柱三，加快了生产效率，分段加工，十字柱一需要作为楼层梁对牛腿进行支撑，板材设计厚度大于作为层间梁的十字柱三，以保证足够的强度；S2中，将腹板一、翼板一与十字柱三的腹板三、翼板三对应进行焊接组成十字柱体，斜面板一与翼板一形成八棱柱形的牛腿安装部，八棱柱形的牛腿安装部与箱柱安装部、八边形柱的轮廓对应，方便安装，保证结构一致，斜面板一左右侧与翼板一焊接，斜面板一的内侧面与内隔板一焊接，以保证牛腿安装部结构的稳定性，在斜面板一、内隔板一焊接后再单独将钢柱面板与翼板一、斜面板一焊接，以保证足够的焊接空间，保证焊接质量；S3中，H型牛腿焊接在斜面板一和翼板一的外表面，形成多个表面的连接提高稳定性，通过焊接H型牛腿来连接横梁，设置柱底板来对底面进行支撑、方便安装。
[0014]进一步的，在至少一个所述内隔板一上开设安装孔一，在腹板一上焊接至少一个管支架一，管支架一内设置穿过安装孔一的落水管一；在至少一个斜面板一的中部开有安装孔三，在安装斜面板一时，落水管一从安装孔三穿出。
[0015]通过管支架一对落水管一进行安装定位，安装孔一供落水管一通过，落水管一的底端从安装孔三处穿出，将落水管一设于柱体结构内部，对落水管一进行保护，提高落水管的使用寿命，通过落水管一将上部建筑的水引出排放，落水管一与柱体一体化设置，缩减了后期安装水管的步骤，缩减生产周期，减少了安装水管时对外墙造成的破坏。
[0016]进一步的，还包括如下步骤：S4：在箱柱安装部的顶面安装八边形柱，将八边形柱内部的落水管二与落水管一顶部插接配合，使八边形柱外轮廓与箱柱安装部的外轮廓对应并进行临时固定，在八边形柱的斜面板二下端预留人孔，通过人孔将八边形柱的腹板二与对应的腹板一进行焊接，再将八边形柱的翼板二、斜面板二分别对应翼板一、斜面板一进行焊接，并补焊人孔板。
[0017]箱柱安装部与八边形柱外轮廓一致方便安装定位，可通过点焊连接件进行临时固定，落水管二与落水管一顶部插接连通，从而将上部的水引下，通过人孔留出空间将腹板二与对应的腹板一进行焊接，再将翼板二、斜面板二分别对应翼板一、斜面板一进行焊接，并补焊人孔板，完成箱柱安装部与八边形柱的对接，保证了连接的稳定性。
[0018]进一步的，所述八边形柱通过如下步骤制造：首先，制作十字柱二，在十字柱二的相邻的腹板二、翼板二之间均设置若干内隔板二，内隔板二上开设安装孔二，然后，在十字
柱二的腹板二上焊接至少一个管支架二，管支架二内设置穿过安装孔二的落水管二，在十字柱二相邻的翼板二之间点焊斜面板二，形成焊接坡口，并预留条状间隙以及人孔，最后，通过轨道配合埋弧焊机对翼板二和斜面板二进行自动焊接。
[0019]在十字柱二上设置若干内隔板二来对柱体进行加固，通过管支架二安装穿过安装孔二的落水管二来将上部建筑的水引下，一体式安装对管道进行保护，简化后期管道安装工作，缩减工作周期，通过点焊斜面板二形成条状间隙方便于配合轨道进行埋弧自动焊，留出人孔来对腹板进行焊接。
[0020]进一步的，在埋弧焊时，所述轨道的底部通过连接杆临时焊接在翼板二上，待埋弧焊后，将连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种十字
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八边形复合柱体结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制作十字柱一、十字柱三，在十字柱一的相邻的腹板一、翼板一之间均设置至少两块内隔板一，在十字柱三的相邻的翼板三之间均设置至少一块缀板；S2：将上部的十字柱一和下部的十字柱三焊接组成十字柱体，在十字柱一中下部的相邻的翼板一之间均焊接斜面板一，斜面板一内侧面的上部与下部分别与两块所述内隔板一焊接，在十字柱一上部的相邻的翼板一之间均焊接钢柱面板，钢柱面板与翼板一形成箱柱安装部，钢柱面板的底面与斜面板一焊接，钢柱面板、斜面板一与翼板一形成八边形截面；S3：将H型牛腿焊接在所述斜面板一和翼板一的外表面，在十字柱三的腹板三、翼板三底面焊接柱底板。2.根据权利要求1所述的十字
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八边形复合柱体结构的制造方法，其特征在于，在至少一个所述内隔板一上开设安装孔一，在腹板一上焊接至少一个管支架一，管支架一内设置穿过安装孔一的落水管一；在至少一个斜面板一的中部开有安装孔三，在安装斜面板一时，落水管一从安装孔三穿出。3.根据权利要求2所述的十字
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八边形复合柱体结构的制造方法，其特征在于，还包括如下步骤：S4：在箱柱安装部的顶面安装八边形柱，将八边形柱内部的落水管二与落水管一顶部插接配合，使八边形柱外轮廓与箱柱安装部的外轮廓对应并进行临时固定，在八边形柱的斜面板二下端预留人孔，通过人孔将八边形柱的腹板二与对应的腹板一进行焊接，再将八边形柱的翼板二、斜面板二分别对应翼板一、斜面板一进行焊接，并补焊人孔板。4.根据权利要求3所述的十字
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八边形复合柱体结构的制造方法，其特征在于，所述八边形柱通过如下步骤制造：首先，制作十字柱二，在十字柱二的相邻的腹板二、翼板二之间均设置若干内隔板二，内隔板二上开设安装孔二，然后，在十字柱二的腹板二上焊接至少一个管支架二，管支架二内设置穿过安装孔二的落水管二，在十字柱二相邻的翼板二之间点焊斜面板二，形成焊接坡口，并预留条状间隙以及人孔，最后，通过轨道配合埋弧焊机对翼板二和斜面板二进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张发荣，沈灿，程登，史华军，李正，夏远焱，
申请(专利权)人：湖北精工钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：