專利名稱：變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種組合鋼柱，具體為一種由十字形鋼柱、圓管柱和錐形柱組合而成的組合柱。
背景技術(shù)：
隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全國各地的高層建筑如雨后春筍般拔地而起，由于建筑物越來越高，體量越來越大，從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全性能等各方面考慮，其結(jié)構(gòu)形式也由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。高層建筑中的鋼筋混凝土柱已不能滿足高層建筑的要求，已被混凝土鋼柱所取代。高層建筑中，地下部分受力相對(duì)較小，如將鋼柱截面從下至上設(shè)計(jì)成等截面形式，則浪費(fèi)材料，由于現(xiàn)在鋼材的日益短缺，采用何種結(jié)構(gòu)才能夠達(dá)到減少鋼用量，截面最小化，承載力最大化的目的。并且隨著建筑設(shè)計(jì)造型的不斷變化，高層建筑中，地上部分的鋼結(jié)構(gòu)形狀呈現(xiàn)出各種各樣的造型，不再是單一的箱形結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了圓柱形，而如果在地下部分采用與地上部分同樣截面的鋼柱，就大大浪費(fèi)了用鋼量。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種可以減少用鋼量，可以將建筑地下部分截面做到最小的變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，同時(shí)也公開了該變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱的制作方法。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所述的一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，包括上部圓管柱、中部圓錐柱、下部圓形十字柱和鋼牛腿；所述圓錐柱的頂端與上部圓管柱裝焊在一起，其底端與圓形十字柱裝焊在一起；所述鋼牛腿裝焊于上部圓管柱的外表面。所述上部圓管柱分為上段、中段和下段；所述下段與上段的結(jié)構(gòu)一致；所述上段、中段和下段的外直徑相同；所述上段包括十字板、外部圓鋼管和加勁板；所述外部圓鋼管開設(shè)四個(gè)槽口 ；所述十字板由三塊平面鋼板裝焊成垂直的十字形，十字板橫截面的寬度與外部圓鋼管外直徑相同，十字板的軸向長度等于外部圓鋼管上槽口的長度，十字板的厚度與槽口的寬度一致；加勁板垂直裝焊于十字板上，并與外部圓鋼管內(nèi)側(cè)焊接；十字板軸向的四邊卡入槽口內(nèi)并焊接固定；加勁板和十字板在外部圓鋼管內(nèi)部起到了支撐的作用，使上段的承重能力更強(qiáng)。本實(shí)用新型中所述圓錐柱為一圓錐臺(tái)形；所述圓形十字柱其外部整體為圓柱形。上部圓管柱為建筑的地上部分，而下部的圓形十字柱為建筑的地下部分，按照常規(guī)做法將建筑的地下部分和地上部分的橫截面面積做成一致，但是地下部分受力相對(duì)較小，采用這種方式將大大浪費(fèi)地下部分的鋼材用量，本實(shí)用新型中采用圓錐柱將將建筑的地下部分和地上部分順利的過渡，既減少了鋼用量，達(dá)到了截面最小化，又使承載力最大化。本實(shí)用新型還公開了一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱的制作方法，該方法的具體步驟如下[0009](A)將變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱在計(jì)算機(jī)中劃分制作分段；將上部圓管柱作為單獨(dú)一分段；將圓錐柱和圓形十字柱合并成一個(gè)分段；由圓錐柱和圓形十字柱合并成的分段稱為異形圓形十字柱；將鋼牛腿作為單獨(dú)的一部分；(B)將上部圓管柱、異形圓形十字柱在計(jì)算機(jī)中深化放樣；所述上部圓管柱分解為上段、中段和下段；并將上段和下段的分解為十字板、外部圓鋼管和加勁板；所述中段分解為一個(gè)中空的圓形鋼管；所述異形圓形十字柱分解為異形H形鋼、異形T排鋼和內(nèi)隔板；所述異形H形鋼和異形T排鋼的面板為弧形面板，該弧形面板的下部高度與寬度一致，上部為一向上傾斜的扇形；(C)將鋼板加工成要求尺寸的板單元；然后將各個(gè)板單元裝焊合攏，構(gòu)成上部圓管柱的異形H形鋼、異形T排鋼和內(nèi)隔板；上部圓管柱中的十字板、外部圓鋼管和加勁板，由圓形鋼管構(gòu)成的中段；以及工字形的鋼牛腿；(D)將十字板、外部圓鋼管和加勁板裝焊成上部圓管柱的上段和下段；再將上段、中段和下段裝焊成上部圓管柱；(E)將異形H形鋼和異形T排鋼裝焊在一起，構(gòu)成異形圓形十字柱的外殼，再將內(nèi)隔板垂直焊接于異形H形鋼和異形T排鋼上，構(gòu)成異形圓形十字柱；(F)將異形圓形十字柱與上部圓管柱裝焊在一起；(G)將鋼牛腿裝焊在上部圓管柱的外表面。有益效果本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了高層建筑地下與地上部分鋼柱結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)變，為地下部分鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省了大量的鋼材，達(dá)到了截面最小化，承載力最大化的目的。2、本實(shí)用新型中上部圓管柱和圓形十字柱通過中間圓錐柱實(shí)現(xiàn)了完美過渡融合，使整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)整體承重能力強(qiáng)。3、本實(shí)用新型所述制作方法中將圓錐柱和圓形十字柱作為一個(gè)制作分段一起制作，而不是將圓錐柱和圓形十字柱單獨(dú)制作再拼合；避免了增加對(duì)接接頭，增強(qiáng)了整體的牢度度和整體質(zhì)量。
圖1是本實(shí)用新型所述變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型中上部圓管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型中上段的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型中上段的分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型中外部圓鋼管的示意圖。圖6是本實(shí)用新型中異形圓形十字柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型中異形圓形十字柱的分解示意圖。圖8是本實(shí)用新型中異形圓形十字柱外殼的示意圖。圖9是本實(shí)用新型中上部圓管柱、圓錐柱、圓形十字柱組合結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖1所示的一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，包括上部圓管柱1、中部圓錐柱2、下部圓形十字柱3和鋼牛腿4 ；所述上部圓管柱1的整體外形為一圓柱形；所述圓錐柱2為一圓錐臺(tái)形；所述圓形十字柱外部整體為圓柱形。上述主要部件之間的連接關(guān)系為所述圓錐柱2的頂端與上部圓管柱1的下端裝焊在一起，圓錐柱2的底端與圓形十字柱3的上端裝焊在一起；所述鋼牛腿4裝焊于上部圓管柱1的外表面。本實(shí)施例中所述上部圓管柱1分為上段11、中段12和下段13 ；所述下段13與上段11的結(jié)構(gòu)一致；所述中段12為一中空的圓形鋼管；上段11、中段12和下段13單獨(dú)制作完成，然后再將三者裝焊在一起構(gòu)成上部圓管柱1。本實(shí)施例中所述上段11包括十字板111、外部圓鋼管112和加勁板113 ；所述外部圓鋼管112上開設(shè)四個(gè)槽口 114 ；所述十字板111由平面鋼板裝焊成一個(gè)垂直的十字形，十字板111橫截面的寬度與外部圓鋼管112外直徑相同，十字板111的長度等于外部圓鋼管112上槽口 114的長度，構(gòu)成十字板的平面鋼板的厚度與槽口的寬度相同；加勁板113垂直裝焊于十字板111上；然后將十字板111軸向的四邊卡入槽口 114內(nèi)并焊接固定，構(gòu)成上段11。本實(shí)施例中上段11、中段12和下段13的外直徑相同，這樣上段11、中段12和下段13裝焊后構(gòu)成外直徑一致的上部圓管柱1。本實(shí)施例中圓錐柱2為一圓錐臺(tái)形，其底端外直徑與上部圓管柱1 一致，頂端外直徑與圓形十字柱3外直徑一致。本實(shí)施例中還公開了上述變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱的制作方法，該方法的具體步驟如下(A)將變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱在計(jì)算機(jī)中劃分制作分段；將上部圓管柱1作為一單獨(dú)的制作分段；將圓錐柱2和圓形十字柱3合并成一個(gè)制作分段；由圓錐柱2和圓形十字柱(3)合并成的制作分段稱為異形圓形十字柱5，所述異形圓形十字柱5的前端為圓錐形后端為圓柱形；將鋼牛腿4作為單獨(dú)的制作分段；(B)將上部圓管柱1、鋼牛腿4、異形圓形十字柱5在計(jì)算機(jī)中深化放樣；將所述上部圓管柱1分解為上段11、中段12和下段13 ；并將上段11和下段13的分解為十字板111、外部圓鋼管112和加勁板113 ；所述中段12分解為一個(gè)中空的圓形
鋼管；所述異形圓形十字柱5分解為異形H形鋼51、異形T排鋼52和內(nèi)隔板53 ；所述異形H形鋼51和異形T排鋼52都是由腹板和面板構(gòu)成；所述異形H形鋼51和異形T排鋼52的面板為弧形面板，該弧形面板的下部高度與寬度一致，上部為一向上傾斜的扇形；(C)將鋼板加工成要求尺寸的板單元；然后將各個(gè)板單元合攏裝焊，裝焊出上部圓管柱1的異形H形鋼51、異形T排鋼52和內(nèi)隔板53 ；上部圓管柱1中的十字板111、外部圓鋼管112和加勁板113，由圓形鋼管構(gòu)成的中段12 ；以及工字形的鋼牛腿5 ；(D)將十字板111、外部圓鋼管112和加勁板113裝焊成上部圓管柱1的上段11和下段13 ；再將上段11、中段12和下段13裝焊成上部圓管柱1 ；[0045](E)將異形H形鋼51和異形T排鋼52裝焊在一起，構(gòu)成異形圓形十字柱5的外殼，再將內(nèi)隔板53垂直焊接于異形H形鋼51和異形T排鋼52上，構(gòu)成異形圓形十字柱5 ；(F)將異形圓形十字柱5與上部圓管柱1裝焊在一起；(G)將鋼牛腿5裝焊在上部圓管柱1的外表面。
權(quán)利要求1. 一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，其特征在于包括上部圓管柱(1)、中部的圓錐柱 (2)、下部的圓形十字柱(3)和鋼牛腿(4);所述圓錐柱(2)的頂端與上部圓管柱(1)裝焊在一起，其底端與圓形十字柱(3)裝焊在一起；所述鋼牛腿(4)裝焊于上部圓管柱(1)的外表
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，其特征在于所述上部圓管柱(1)分為上段(11)、中段(12)和下段(13);所述下段(13)與上段(11)的結(jié)構(gòu)一致；所述上段(11)、中段(12)和下段(13)的外直徑相同；所述上段(11)包括十字板(111)、外部圓鋼管(112)和加勁板(113);所述外部圓鋼管 (112)開設(shè)四個(gè)槽口(114)；所述十字板(111)由三塊平面鋼板裝焊成垂直的十字形，十字板(111)橫截面的寬度與外部圓鋼管(112)外直徑相同，十字板的軸向長度等于外部圓鋼管(112)上槽口(114)的長度，十字板的厚度與槽口的寬度一致；加勁板(113)垂直裝焊于十字板(111)上，并與外部圓鋼管(112)內(nèi)側(cè)焊接；十字板(111)軸向的四邊卡入槽口(114) 內(nèi)并焊接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，其特征在于所述圓錐柱(2) 為一圓錐臺(tái)形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，其特征在于所述圓形十字柱(3)其外部整體為圓柱形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變截面十字圓管轉(zhuǎn)換鋼柱，包括上部圓管柱、中部圓錐柱、下部圓形十字柱和鋼牛腿；所述圓錐柱的頂端與上部圓管柱裝焊在一起，其底端與圓形十字柱裝焊在一起；所述鋼牛腿裝焊于上部圓管柱的外表面。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了高層建筑地下與地上部分鋼柱結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)變，為地下部分鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省了大量的鋼材，達(dá)到了截面最小化,承載力最大化的目的。
文檔編號(hào)E04C3/32GK202324342SQ20112046001
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者余其平, 唐香君, 孫祥彬, 張金葉, 李水明, 潘斌, 蔣良君, 錢志忠 申請(qǐng)人:江蘇滬寧鋼機(jī)股份有限公司