专利名称：十字箱形组合钢柱及其制作方法
技术领域：
本发明属于一种组合钢柱及其制作方法，具体为一种由十字形钢柱和箱形柱组合而成的十字箱形组合钢柱及其制作方法。
背景技术：
随着中国经济的高速发展，全国各地的高层建筑如雨后春笋般拔地而起，由于建筑物越来越高，体量越来越大，从结构强度、安全性能等各方面考虑，其结构形式也由钢筋混凝土结构转向钢骨混凝土结构或钢结构。高层建筑中的钢筋混凝土柱已不能满足高层建筑的要求，已被混凝土钢柱所取代。高层建筑中，地下部分受力相对较小，如将钢柱截面从下至上设计成等截面形式，则浪费材料，由于现在钢材的日益短缺，采用何种结构才能够达到减少钢用量，截面最小化，承载力最大化的目的。
发明内容
发明目的为了解决现有技术中的问题，本发明提供了十字箱形组合钢柱及其制作方法。技术方案为了实现上述目的，本发明所述的一种十字箱形组合钢柱，该十字箱形组合钢柱由下部十字柱和上部组合柱组合焊接在一起构成；
所述下部十字柱包括一个H型钢、两个T排钢，以及连接于H型钢和T排之间的加劲板和缀板；
所述H型钢由一块H型钢腹板和两块H型钢面板构成，H型钢面板垂直固定焊接于H型钢腹板的两端，形成“H”形的H型钢；T排钢由一块T排腹板和一块T排面板构成，T排腹板垂直固定焊接于T排面板的中部，形成“T”形的T排钢；
T排钢的底端垂直固定于H型钢腹板上构成十字形，加劲板垂直并固定于T排钢腹板和 H型钢腹板上；缀板固定于相邻的T排钢面板和H型钢面板之间；
所述上部组合柱包括箱形柱和钢牛腿；所述箱形柱包括下面板、内隔板、侧板和上面板；所述内隔板垂直固定于下面板上；侧板固定于下面板上并与内隔板侧面垂直连接； 上面板固定于内隔板上方，并与侧板顶部固定连接；钢牛腿固定安装于箱形柱的上部。所述的十字箱形组合钢柱还包括栓钉；所述栓钉垂直固定于箱形柱和下部十字柱的外表面。所述的十字箱形组合钢柱还包括耳板；所述耳板固定于下部十字柱上，和/或钢牛腿上。本发明还公开了上述十字箱形组合钢柱的制作方法，所述制作方法的步骤如下
(1)制作下部十字柱首先小合拢装焊完成H型钢和T排钢；而后将H型钢、T排钢、力口劲板、缀板进行中合拢装焊形成下部十字柱；
(2)制作上部组合柱制作时分成两步
第一步是箱形柱的装焊组装时采用卧造法以箱形柱的下面板为胎架面进行定位装焊；下面板与下部十字柱叠加连接的一端开设槽口，以利于下部十字柱与箱形柱间的焊接连接；将内隔板垂直装焊于下面板上，将下部十字柱整体作为箱形柱的部件，其底部叠加放置于下面板上方并固定装焊，而后定位箱形柱的侧板并装焊；最后进行上面板的固定焊接， 形成箱形柱的同时也形成了整根组合柱的本体；
第二步是将外部的钢牛腿定位焊接在组合柱的本体上。如果十字箱形组合钢柱上设有栓钉，在制作完制作上部组合柱后，将栓钉垂直固定于箱形柱和下部十字柱的外表面并焊接；栓钉的使用使混凝土和组合钢柱表面更好的结合在一起。如果十字箱形组合钢柱上设有耳板，在制作完制作上部组合柱后，将耳板焊接在下部十字柱上，和/或钢牛腿上。如果十字箱形组合钢柱上既设有耳板，又设有栓钉，因先装焊耳板再装焊栓钉。有益效果本发明具有如下优点。1、本发明实现了高层建筑地下与地上部分钢柱结构形式的转变，为地下部分钢结构节省了大量的钢材，达到了截面最小化，承载力最大化的目的。2、本发明中下部十字柱和上部组合柱叠加组合装焊在一起，使两种结构形式的钢柱完美融合，增强了大型钢柱的连接牢固性，抗弯形，同时提高了承重能力。3、本发明所述制作方法中先制作下部十字柱，再将下部十字柱作为上部组合柱的一个部件在上部组合柱制作时和上部组合柱叠加焊接在一起，而不是将每个部件制作好后再装焊在一起；本发明采用叠加组合装焊的方式，将上、下两部分自然融合成一整体，避免增加对接接头，增强了十字箱形组合钢柱的整体牢度和整体质量。
图1是本发明的结构示意图。图2是本发明的分解结构示意图。图3是本发明中下部十字柱的结构示意图。图4是本发明中下部十字柱的分解结构示意图。图5是本发明中上部组合柱中下面板和内隔板的组合示意图。图6是本发明中下部十字柱与上部组合柱中下面板和内隔板的组合示意图。图7是本发明中下部十字柱与上部组合柱的下面板、内隔板和侧板的组合示意图。图8是本发明中下部十字柱与上部组合柱中的箱形柱的组合示意图。图9是本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
实施例如图1所述的一种十字箱形组合钢柱，该十字箱形组合钢柱由下部十字柱1和上部组合柱2组合焊接在一起构成；十字箱形组合钢柱上还包括栓钉3和耳板4。上述各部件的组成及连接关系如下
所述下部十字柱1包括一个H型钢11、两个T排钢12，以及连接于H型钢和T排之间的加劲板13和缀板14 ；所述H型钢11由一块H型钢腹板111和两块H型钢面板112构成，H型钢面板112垂直固定焊接于H型钢腹板111的两端，形成“H”形的H型钢11 ；T排钢12由一块T排腹板121和一块T排面板122构成，T排腹板垂直固定焊接于T排面板的中部，形成“T”形的T排钢；T排钢的底端垂直固定于H型钢腹板上构成十字形，加劲板13 垂直并固定于T排钢腹板和H型钢腹板上；缀板14固定于相邻的T排钢面板和H型钢面板之间。所述上部组合柱2包括箱形柱21和钢牛腿22 ；所述箱形柱21包括下面板211、 内隔板212、侧板213和上面板214 ；所述内隔板212垂直固定于下面板211上；侧板213固定于下面板211上并与内隔板212侧面垂直连接；上面板214固定于内隔板212上方，并与侧板213顶部固定连接；钢牛腿22固定安装于箱形柱21的上部。所述栓钉3垂直固定于箱形柱21和下部十字柱1的外表面；所述耳板4固定于下部十字柱1和钢牛腿22上。本实施例还公开了上述十字箱形组合钢柱的制作方法，所述制作方法的步骤如下
(1)制作下部十字柱(如图3):预先将H型钢，和T排钢小合拢(如图4);而后将H型钢、 T排钢、加劲板、缀板进行中合拢装焊，从而形成下部十字柱；
(2)制作上部组合柱制作时分成两步
第一步是箱形柱的装焊，组装时采用卧造法以箱形柱的下面板为胎架面进行(如图5)， 下面板与下部十字柱叠加连接的一端开设槽口，以利下部十字柱与箱形柱间的焊接连接； 将内隔板垂直固定安装于下面板上，将下部十字柱的底部作为箱形柱的部件叠加放置于下面板上方固定装焊(如图6)，而后定位箱形柱的侧板并固定焊接(图7)；最后进行上面板的固定焊接，形成箱形柱的同时也形成了整根组合柱的本体(如图8)； 第二步是外部钢牛腿牛腿的定位焊接(如图9)；
(3)所述栓钉垂直固定于箱形柱21和下部十字柱1的外表面；
(4)所述耳板4固定于下部十字柱1和钢牛腿22上。
权利要求
1.一种十字箱形组合钢柱，其特征在于该十字箱形组合钢柱由下部十字柱(1)和上部组合柱(2)组合焊接在一起构成；所述下部十字柱(1)包括一个H型钢(11 )、两个T排钢(12)，以及连接于H型钢和T 排之间的加劲板(13)和缀板(14)；所述H型钢(11)由一块H型钢腹板(111)和两块H型钢面板(112)构成，H型钢面板 (112)垂直固定焊接于H型钢腹板(111)的两端，形成“H”形的H型钢(11);T排钢(12)由一块T排腹板(121)和一块T排面板(122)构成，T排腹板垂直固定焊接于T排面板的中部，形成“Τ”形的T排钢；T排钢的底端垂直固定于H型钢腹板上构成十字形，加劲板(13)垂直固定于T排钢腹板和H型钢腹板上；缀板(14)固定于相邻的T排钢面板和H型钢面板之间；所述上部组合柱(2)包括箱形柱(21)和钢牛腿(22)；所述箱形柱(21)包括下面板(211)、内隔板(212)、侧板(213)和上面板(214)；所述内隔板(212)垂直固定于下面板 (211)上；侧板(213)固定于下面板(211)上并与内隔板(212)侧面垂直连接；上面板(214) 固定于内隔板(212)上方，并与侧板(213)顶部固定连接；钢牛腿(22)固定安装于箱形柱 (21)的上部。
2.根据权利要求1所述的十字箱形组合钢柱，其特征在于还包括栓钉(3)；所述栓钉(3)垂直固定于箱形柱(21)和下部十字柱(1)的外表面。
3.根据权利要求1所述的十字箱形组合钢柱，其特征在于还包括耳板(4)；所述耳板(4)固定于下部十字柱(1)上，和/或钢牛腿(22)上。
4.一种十字箱形组合钢柱的制作方法，其特征在于所述制作方法的步骤如下(1)制作下部十字柱首先小合拢装焊完成H型钢和T排钢；而后将H型钢、T排钢、力口劲板、缀板进行中合拢装焊形成下部十字柱；(2)制作上部组合柱制作时分成两步第一步是箱形柱的装焊组装时采用卧造法以箱形柱的下面板为胎架面进行定位装焊；下面板与下部十字柱叠加连接的一端开设槽口，以利于下部十字柱与箱形柱间的焊接连接；将内隔板垂直装焊于下面板上，将下部十字柱整体作为箱形柱的部件，其底部叠加放置于下面板上方并固定装焊，而后定位箱形柱的侧板并装焊；最后进行上面板的固定焊接， 形成箱形柱的同时也形成了整根组合柱的本体；第二步是将外部的钢牛腿定位焊接在组合柱的本体上。
全文摘要
本发明公开了一种十字箱形组合钢柱，该十字箱形组合钢柱由下部十字柱和上部组合柱组合焊接在一起构成。本发明中下部十字柱和上部组合柱叠加组合装焊在一起，增强了大型钢柱的连接牢固性，抗弯形，同时提高了承重能力。本发明所述制作方法中先制作下部十字柱，再将下部十字柱作为上部组合柱的一个部件在上部组合柱制作时和上部组合柱叠加焊接在一起，而不是将下部十字柱和上部组合柱制作好后再装焊在一起；本发明采用叠加组合装焊的方式，增强了十字箱形组合钢柱的整体牢度和整体质量。
文档编号E04G21/14GK102493600SQ20111036772
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者吴文玉, 朱雪磊, 杨永春, 潘斌, 谈晓晨, 邓锋, 钱志忠, 陈涛, 马顺忠 申请人:江苏沪宁钢机股份有限公司