專利名稱：一種組合鋼柱及其制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及大型鋼柱，具體是一種組合型大型鋼柱及其制作方法。
背景技術(shù)：
太原南鐵路客運站位于太原市小店區(qū)北營，東臨過境高速公路，西接武宿國際機 場，南依南環(huán)高速公路，北靠長風大街，地處國家級太原高新區(qū)、經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)及武宿物 流區(qū)等三大園區(qū)交叉輻射的核心地段。占地面積45公頃，站房主體結(jié)構(gòu)為地上兩層地下一 層，建筑面積約20. 06萬平方米，其中客運站房建筑面積5. 5萬平方米以上，車場規(guī)模為10 臺22線，設計年發(fā)送旅客量可達4000萬人次以上；其中鋼桁架安裝6500噸，鋼梁、支撐安 裝1000噸，屋面桁架安裝4500噸，這樣大型的工程，單獨的結(jié)構(gòu)單一的鋼柱已無法實現(xiàn)屋 面桁架的支撐，現(xiàn)急需設計出既能夠支撐屋面又美觀大方的鋼柱。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種組合鋼柱，以及該鋼柱的 制作方法。技術(shù)方案為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種組合鋼柱，它包括上節(jié)柱和下 節(jié)柱；所述上節(jié)柱底部設有過渡連接板；下節(jié)柱通過過渡連接板與上節(jié)柱相連接；所述上 節(jié)柱和下節(jié)柱由底板、腹板、面板、側(cè)板、內(nèi)隔板和嵌補板構(gòu)成。所述組合鋼柱上還設有內(nèi)
部加勁板和牛腿。
本發(fā)明所述的組合鋼柱的具體步驟如下
(A)制作上節(jié)柱；
(B)制作下節(jié)柱；
(C)上節(jié)柱通過下節(jié)柱頂部的過渡連接板與下節(jié)柱相連；
(D)完整性驗收。
上述步驟(A)中上節(jié)柱和步驟(B)中下節(jié)柱的制作方法為
(1)在地面劃出定位基準線；
(2)制作組裝胎架；
(3)按照地面定位基準線定位底板；
(4)在底板上劃線確定內(nèi)隔板和腹板的位置并定位；
(5)定位面板，使整體形成II字型箱體；
(6)轉(zhuǎn)換II字型箱體放置方向并重新定位II字型箱體；
(7)在II字型箱體上定位側(cè)板，形成井字柱；
(8)在井字柱上定位隔板和加勁板；
(9)安裝面板；
(10)安裝耳板和嵌補板；
(11)進行完整性驗收。
本發(fā)明中，在制作下節(jié)柱時，步驟(6)中在井字柱制作完成后將過渡連接板固定于井字柱的頂端。
本發(fā)明中，所述步驟(C)的具體制作步驟為
(1)在地面劃出定位基準線；
(2)制作組裝胎架；
(3)將制作好的下節(jié)柱吊上組裝胎架定位；
(4)在下節(jié)柱頂部的過渡連接板上劃出上節(jié)柱的定位位置線；
(5)將制作好的上節(jié)柱吊上組裝胎架定位；
(6)將上節(jié)柱與過渡連接板焊接；
(7)在上節(jié)柱上裝焊加勁板；
(8)在上節(jié)柱的四側(cè)裝焊嵌補板；
(9)在翻轉(zhuǎn)后的鋼柱上裝焊外部加勁板；
(10)安裝牛腿和耳板；
(11)整體焊接。
本發(fā)明中在裝焊時，箱體或鋼柱在胎架上翻轉(zhuǎn)后需要重新定位，才能繼續(xù)操作。
本發(fā)明中，裝焊要求如下
上節(jié)柱自身拼接為全熔透；上節(jié)柱的主體內(nèi)橫隔板的焊接要求為全熔透；下節(jié)柱
自身拼接為全熔透；上、下節(jié)柱與過渡連接板之間為全熔透(C.P)；面板與主體之間為全熔 透(C. P)；各嵌補板與主體之間為全熔透(C. P)；豎向勁板與主體之間為部分熔透(P. P)； 各橫隔板與主體之間為全熔透(C. P) ；H形牛腿自身拼接腹板t彡16mm，為雙面角焊縫；腹 板t > 16mm,為全熔透(C. P)。腹板與主體之間t彡16mm,為雙面角焊縫；t > 16mm,為全 熔透(C. P)。箱形牛腿自身拼接、腹板與主體之間、橫隔板與牛腿之間均為全熔透(C. P)；各 耳板與主體之間為全熔透(C. P)。上節(jié)柱主體內(nèi)、外等加勁板裝焊要求a、主體內(nèi)豎向加勁板與主體、橫隔板之間為部分熔透(P. P)；坡口形式為單面坡口 40°，留根4mm。b、主體外部豎向加勁板與主體、箱形牛腿之間為全熔透(C. P)；主體外部橫隔板與主體、外部豎向加勁板之間為全熔透(C. P)，采用墊板焊；外部 橫隔板采用退裝法，從內(nèi)向外進行裝焊。如果某些構(gòu)件外部橫隔板上、下端各有多檔，側(cè)板 下端需作分斷處理，為了裝焊下端的橫隔板，分斷應避開外部橫隔板、牛腿20(T300mm。本發(fā)明中牛腿分為箱型牛腿、H型牛腿和B型牛腿；H型牛腿的焊接要求如下a、腹板16，自身拼接為雙面角焊縫；腹板t > 16，自身拼接的焊接要求為全熔 透(C. P)；b、面板與主體之間全熔透(C. P)，坡口形式采用單/雙面坡口 ；C、腹板t < 16，腹板與主體之間為雙面角焊縫；腹板t > 16，腹板與主體之間為全 熔透(C. P)。B型牛腿的焊接要求a、箱型牛腿自身拼接為全熔透(C. P)；
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b、箱型牛腿面、腹板與主體之間為全熔透(C. P)；C、箱型牛腿內(nèi)隔板與牛腿面、腹板之間為全熔透(C. P)；
d、嵌入X 口柱內(nèi)的箱形牛腿裝焊U型小合攏后與主體進行裝焊，面板與主體之間 采用墊板焊。腹板與主體之間內(nèi)焊外清根。橫隔板采用退裝法。如果箱型牛腿空間較小， 人無法入內(nèi)操作，面板需做嵌補處理(避開橫隔板200mm)。面板做嵌補處理，為了便于施焊 橫隔板與面板之間的焊縫。本發(fā)明中，組合鋼柱主體分為兩節(jié)上節(jié)柱和下節(jié)柱，各節(jié)長度方向均加放1%。的 焊接收縮余量，每檔牛腿加放0. 5mm焊接收縮余量，每檔勁板(連接板/隔板)加放0. 5mm 焊接收縮余量。上節(jié)柱上端另加放IOmm端銑余量。有益效果本發(fā)明提供的一種組合鋼柱，采用組合的形式使超大型鋼柱構(gòu)件的制 作完成得以實現(xiàn)；同時拓展了鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計尺度；本發(fā)明中采用過渡連接板實現(xiàn)了 上、下節(jié)柱的連接，設計簡單巧妙，適于工廠化生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明所述的組合鋼柱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中組合鋼柱上節(jié)柱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中組合鋼柱下節(jié)柱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中組合鋼柱中無外側(cè)面板的下節(jié)柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價 形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。如圖1所示的一種組合鋼柱，包括上節(jié)柱1和下節(jié)柱2 ；上節(jié)柱1包括底板3、內(nèi)隔板4、腹板5、面板6、側(cè)板7、嵌補板8和牛腿12 ；下節(jié)柱2包括底板3、內(nèi)隔板4、腹板5、面板6、側(cè)板7、嵌補板8、過渡連接板9、 加勁板10和耳板11 ；上節(jié)柱1的制作步驟如下(1)首先根據(jù)上節(jié)柱箱體的實際投影尺寸，在地面上劃出定位基準線箱體本體、 內(nèi)隔板、外形的輪廓線；(2)制作組裝胎架；胎架高度及其水平度必須控制在士 Imm以內(nèi)；(3)將底板吊上組裝胎架進行定位，定位前將底板的中心線預先劃出；(4)底板定位合格后，在底板上劃出腹板、內(nèi)隔板等定位位置線，在所劃定位線周 邊30mm范圍內(nèi)需進行打磨，利于各零部件的裝焊；定位位置線劃出后，對內(nèi)隔板和腹板進 行定位；(5)定位面板，將面板覆蓋在腹板上；(6)對形成的II字形箱體焊接；(7)重新制作組裝胎架；(8)將制作完成的II字形箱體吊裝上重新制作的組裝胎架側(cè)放，并重新定位；
(9)在II字形箱體上劃出兩側(cè)板及內(nèi)隔板的安裝位置劃線，并對內(nèi)隔板和兩側(cè)板進行定位焊接；(10)在面板上定位豎向加勁板；(11)在底板與面板的兩側(cè)安裝小面板；(12)將箱體翻身重新定位，并在另一側(cè)內(nèi)隔板的裝焊；(13)在側(cè)板的外端定位并焊接小面板；(14)完整性驗收。下節(jié)柱的制作步驟如下(1)地面定位基準線的劃線；(2)制作組裝胎架；(3)將底板吊上組裝胎架進行定位，定位前將底板的中心線預先劃出；定位時將 底板中心線及外邊線對齊地面位置線，同時控制其端部與地面位置的吻合度，定位正確與 胎架點焊牢固；(4)在底板上劃出腹板、內(nèi)隔板等定位位置線，定位兩腹板和內(nèi)隔板；(5)將面板覆蓋在內(nèi)隔板和腹板上，并定位面板；(6)對形成的II字箱體焊接，翻轉(zhuǎn)，重新定位；(7)在底板和面板上劃出兩側(cè)板安裝位置線，然后定位兩側(cè)板；(8)在側(cè)板內(nèi)定位內(nèi)隔板，整個箱體形成井字柱；(9)在井字柱的頂端定位過渡連接板并焊接；(10)將井字柱翻轉(zhuǎn)并重新定位；(11)在井字柱與過渡連接板的連接處固定加勁板；(12)在井字柱的外側(cè)四周定位外側(cè)面板并焊接；(13)在步驟(12)中完成的箱體上裝焊耳板和嵌補板；(14)完整性驗收。上節(jié)柱與下節(jié)柱的連接步驟(1)在地面定位基準線的劃線；(2)制作組裝胎架；(3)將探傷合格的下節(jié)柱吊上組裝胎架進行定位；并在下節(jié)柱的頂端的過渡連接 板上劃出上節(jié)柱的安裝位置；(4)將探傷合格的上節(jié)柱吊上組裝胎架進行定位；定位時將鋼柱中心線及外輪廓 線對齊地面位置線，同時控制其端部與地面位置的吻合度，定位正確與胎架點焊牢固；(5)將上節(jié)柱與過渡連接板進行焊接；(6)在上節(jié)柱上裝焊豎向勁板和四側(cè)嵌補板；(7)將鋼柱翻轉(zhuǎn)并重新定位，劃出安裝位置線；(8)在上節(jié)柱的外部裝焊加勁板；(9)在上節(jié)柱上安裝牛腿；(10)在上節(jié)柱上安裝耳板；(11)對箱體進行整體焊接；(12)焊接后進行測量、校正；
(13)完整性 驗收。
權(quán)利要求
一種組合鋼柱，其特征在于它包括上節(jié)柱(1)和下節(jié)柱(2)；所述上節(jié)柱(1)底部設有過渡連接板(9)，下節(jié)柱(2)通過過渡連接板(9)與上節(jié)柱(1)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合鋼柱，其特征在于所述組合鋼柱上還設有內(nèi)部加 勁板(10)和牛腿(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合鋼柱的制作方法，其特征在于它的具體步驟如下(A)制作上節(jié)柱(1)；(B)制作下節(jié)柱(2)；(C)用過渡連接板(9)將上節(jié)柱(1)和下節(jié)柱(2)連接起來；(D)完整性驗收。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼柱的制作方法，其特征在于所述步驟(A)中上節(jié)柱 和步驟(B)中下節(jié)柱的制作方法為(1)在地面劃出定位基準線；(2)制作組裝胎架；(3)按照地面定位基準線定位底板；(4)在底板上劃線確定內(nèi)隔板和腹板的位置并定位；(5)定位面板，使整體形成II字型箱體；(6)轉(zhuǎn)換II字型箱體放置方向并重新定位II字型箱體；(7)在II字型箱體上定位側(cè)板，形成井字柱；(8)在井字柱上定位隔板和加勁板；(9)安裝面板；(10)安裝耳板和嵌補板；(11)進行完整性驗收。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋼柱的制作方法，其特征在于在制作下節(jié)柱時，步驟 (6)中在井字柱制作完成后將過渡連接板固定于井字柱的頂端。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼柱的制作方法，其特征在于所述步驟(C)的具體步 驟為(1)在地面劃出定位基準線；(2)制作組裝胎架；(3)將制作好的下節(jié)柱吊上組裝胎架定位；(4)在下節(jié)柱頂部的過渡連接板上劃出上節(jié)柱的定位位置線；(5)將制作好的上節(jié)柱吊上組裝胎架定位；(6)將上節(jié)柱與過渡連接板焊接；(7)在上節(jié)柱上裝焊加勁板；(8)在上節(jié)柱的四側(cè)裝焊嵌補板；(9)在翻轉(zhuǎn)后的鋼柱上裝焊外部加勁板；(10)安裝牛腿和耳板；(11)整體焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼柱的制作方法，其特征在于裝焊時，在胎架上翻轉(zhuǎn)后的箱體或鋼柱需要重新定位
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合鋼柱，它包括上節(jié)柱和下節(jié)柱；所述下節(jié)柱底部設有過渡連接板，上節(jié)柱通過過渡連接板與下節(jié)柱相連接。本發(fā)明提供的一種組合鋼柱，采用組合的形式使超大型鋼柱構(gòu)件的制作完成得以實現(xiàn)；同時拓展了鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計尺度；本發(fā)明中采用過渡連接板實現(xiàn)了上、下節(jié)柱的連接，設計簡單巧妙，適于工廠化生產(chǎn)。
文檔編號E04C3/32GK101936055SQ20101026550
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者余其平, 吳云, 胡海國, 錢志忠 申請人:江蘇滬寧鋼機股份有限公司