一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构及其安装方法与流程

本发明涉及工程建筑的技术领域，特别涉及一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构。

背景技术：

钢结构工程是以钢材制作为主的结构，主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，是主要的建筑结构类型之一。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、桥梁、场馆、超高层等领域。

对于超高层的建筑，其用于承重的钢框架结构整体结构巨大，需要进行分段加工，而后进行现场施工组装，如何设计钢框架的组合结构，增强整体强度，并制定合理的组装流程，是该工程需要解决的问题。

技术实现要素：

发明的目的：本发明公开了一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，钢板剪力墙、钢梁与钢柱的组合，既简化结构，又保证了整体钢框架的强度；其结构合理，有效防止钢板剪力墙与钢柱焊接时的变形，并便于钢梁与钢柱之间的连接，提高了整体工程的精度，且降低了施工成本。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，包括剪力墙钢板、设置在剪力墙钢板上方的钢梁，以及设置在剪力墙钢板和钢梁两侧的钢柱；所述钢柱侧面设有钢柱牛腿，所述钢梁通过钢柱牛腿与钢柱连接；所述剪力墙钢板与钢柱的竖直接缝处从上至下依次设置一组限位板。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，所述钢梁与钢柱牛腿之间焊接连接，焊接前设置衬垫板。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，所述一组限位板平行设置，其一端与剪力墙钢板焊接，另一端与钢柱焊接。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，所述钢柱上端和下端分别设有一组定位耳板，上方钢柱的下端定位耳板与下方钢柱的上端定位耳板之间通过连接板进行连接。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，所述钢柱为中空的矩形柱，其内部设有中间腹板，所述中间腹板将钢柱分隔形成日字形截面；所述中间腹板两侧分别径向设置一组内部隔板。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，所述钢梁为h形钢骨梁，包括钢梁腹板和设置在钢梁腹板两端的钢梁侧板，所述钢梁侧板与剪力墙钢板焊接，所述钢梁腹板与剪力墙钢板在同一平面内，所述钢梁腹板表面设有一组钢梁牛腿。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，所述剪力墙钢板包括上段钢板和下段钢板，所述上段钢板和下段钢板上分别设有定位耳板，并通过定位耳板和连接板进行上段钢板和下段钢板间的连接。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的安装方法，包括以下步骤：安装剪力墙钢板两侧的钢柱；钢梁与剪力墙钢板的上段钢板预先焊接成一整体；安装钢柱间的钢梁及剪力墙钢板；在钢梁的钢梁侧板与钢柱牛腿上方设置卡板，通过卡板进行钢梁与钢柱牛腿之间的位置调整和临时固定；在钢梁的钢梁腹板与钢柱侧面的钢柱牛腿之间设置衬垫板；将钢梁的钢梁腹板与钢柱侧面的钢柱牛腿进行焊接固定；在剪力墙钢板与钢柱之间设置一组限位板，将一组限位板平行设置，其一端与剪力墙钢板焊接，另一端与钢柱焊接；精度验收合格后，剪力墙钢板两侧按由下而上的焊接顺序同时施焊，与两侧钢柱焊接固定；进行剪力墙钢板与其下方的钢梁之间的焊接。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的安装方法，安装剪力墙钢板两侧钢柱的方法具体包括：上方和下方的钢柱进行对接并进行对合位置的精度调整；通过定位耳板和连接板进行上方和下方钢柱的临时固定；进行上方和下方钢柱之间的焊接；安装剪力墙钢板的下段钢板；安装钢梁与上段钢板焊接后的一体构件；调整并进行下段钢板和上段钢板上定位耳板之间的对接，通过连接板进行固定。

进一步的，上述一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的安装方法，所述剪力墙钢板与两侧钢柱的焊接采用对称焊接；所述剪力墙钢板与其下方钢梁的焊接采用对称焊接；所述钢梁腹板与钢柱牛腿的焊接采用单边开坡口型式，其单面单边设置v型焊接口，另一面设置衬垫板；所述上方和下方钢柱之间的焊接顺序为：平行的两个边同时进行焊接且焊接方向相反进行，然后，剩余的另外两个平行的边同时进行焊接且焊接方向相反进行。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，钢板剪力墙、钢梁与钢柱的组合，既简化结构，又保证了整体钢框架的强度；其结构合理，有效防止钢板剪力墙与钢柱焊接时的变形，并便于钢梁与钢柱之间的连接，提高了整体工程的精度，且降低了施工成本。

（2）本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，钢柱结构稳固可靠，钢柱间焊接前先通过定位耳板临时固定，便于调整安装位置，确保安装精度。

（3）本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构及其安装方法，分段吊装设置合理，一方面尽可能减少现场焊接工作量，另一方面又确保了整理吊装的可操作性和便捷性，焊接前及时检测与微调，并进行临时固定，保证了焊接的便捷和精度。

（4）本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构及其安装方法，采用临时安装用连接板或卡板加以固定，接头处布置一定数量的限位板，防止在焊接过程中由于构件自重而引起的附加变形。

（5）本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构及其安装方法，安装与焊接程序的设计，既不影响构件变形，又保证施工进度和安全操作，采取时间和空间错开的方法，合理安排吊装和焊接，做到搭接施工；总体焊接顺序的设计，包括衬垫板的设计，可以控制整体结构的变形，保证焊接与安装的质量。

附图说明

图1为本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的示意图；

图2为本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的剪力墙钢板和钢梁的示意图；

图3为本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的中间腹板和内部隔板的示意图；

图4为本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的限位板的示意图；

图5为本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的安装方法中衬垫板和卡板设置的示意图；

图6为本发明所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的安装方法中步骤s103的安装示意图；

图中：1-剪力墙钢板，2-钢梁，21-钢梁腹板，22-钢梁侧板，3-钢柱，31-中间腹板，32-内部隔板，4-钢柱牛腿，5-限位板，6-衬垫板，7-定位耳板，8-连接板，9-钢梁牛腿，10-卡板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。

实施例

本发明公开了一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构，如图1至图6所示，包括剪力墙钢板1、设置在剪力墙钢板1上方的钢梁2，以及设置在剪力墙钢板1和钢梁2两侧的钢柱3；所述钢柱3侧面设有钢柱牛腿4，所述钢梁2通过钢柱牛腿4与钢柱3连接；所述剪力墙钢板1与钢柱3的竖直接缝处从上至下依次设置一组限位板5。所述一组限位板5平行设置，其一端与剪力墙钢板1焊接，另一端与钢柱3焊接，所述限位板5呈梯形。

本实施例中所述钢梁2与钢柱牛腿4之间焊接连接，焊接前设置衬垫板6。

本实施例中所述钢柱3上端和下端分别设有一组定位耳板7，上方钢柱3的下端定位耳板7与下方钢柱3的上端定位耳板7之间通过连接板8进行连接。

本实施例中所述钢柱3为中空的矩形柱，其内部设有中间腹板31，所述中间腹板31将钢柱3分隔形成日字形截面；所述中间腹板31两侧分别径向设置一组内部隔板32。

本实施例中所述钢梁2为h形钢骨梁，包括钢梁腹板21和设置在钢梁腹板21两端的钢梁侧板22，所述钢梁侧板22与剪力墙钢板1焊接，所述钢梁腹板21与剪力墙钢板1在同一平面内，所述钢梁腹板21表面设有一组钢梁牛腿9。

本实施例中所述剪力墙钢板1包括上段钢板11和下段钢板12，所述上段钢板11和下段钢板12上分别设有定位耳板7，并通过定位耳板7和连接板8进行上段钢板11和下段钢板12间的连接。

本实施例中所述的一种钢板剪力墙与钢柱的组合结构的安装方法，包括以下步骤：

s101、安装剪力墙钢板1两侧的钢柱3：上方和下方的钢柱3进行对接并进行对合位置的精度调整；通过定位耳板7和连接板8进行上方和下方钢柱3的临时固定；进行上方和下方钢柱3之间的焊接；

s102、钢梁2与剪力墙钢板1的上段钢板11预先焊接成一整体；

s103、安装钢柱3间的钢梁2及剪力墙钢板1：安装剪力墙钢板1的下段钢板12；安装钢梁2与上段钢板11焊接后的一体构件；调整并进行下段钢板12和上段钢板11上定位耳板7之间的对接，通过连接板8进行固定；

s104、在钢梁2的钢梁侧板22与钢柱牛腿4上方设置卡板10，通过卡板10进行钢梁2与钢柱牛腿4之间的位置调整和临时固定；

s105、在钢梁2的钢梁腹板21与钢柱3侧面的钢柱牛腿4之间设置衬垫板6；

s106、将钢梁2的钢梁腹板21与钢柱3侧面的钢柱牛腿4进行焊接固定；

s107、在剪力墙钢板1与钢柱3之间设置一组限位板5，将一组限位板5平行设置，限位板间距控制在500mm到700mm，其一端与剪力墙钢板1焊接，另一端与钢柱3焊接；

s108、精度验收合格后，剪力墙钢板1两侧按由下而上的焊接顺序同时施焊，与两侧钢柱3焊接固定；

s109、进行剪力墙钢板1与其下方的钢梁2之间的焊接。

本实施例中所述剪力墙钢板1与两侧钢柱3的焊接采用对称焊接；所述剪力墙钢板1与其下方钢梁2的焊接采用对称焊接；所述钢梁腹板21与钢柱牛腿4的焊接采用单边开坡口型式，其单面单边设置v型焊接口，另一面设置衬垫板6，根部间隙5～8mm，坡口角度35°；所述上方和下方钢柱3之间的焊接顺序为：平行的两个边同时进行焊接且焊接方向相反进行，然后，剩余的另外两个平行的边同时进行焊接且焊接方向相反进行。

本实施例中所述钢柱3的组装方法包括以下步骤：

s201、零件下料切割；

s202、地面平台划线，拼装胎架搭设；

s203、矩形柱的底板吊装至拼装胎架，底板上划出中心线；

s204、进行中间腹板31的组装，组装时采用斜撑固定中间腹板31；

s205、内部隔板32的组装：以底板顶端基准线作为基准，在底板及两侧腹板的内侧划出内部隔板32、矩形柱上部盖板等装配用位置线，所述位置线应延伸至板厚方向；

s206、进行矩形柱两侧腹板的组装并进行焊接；

s207、进行矩形柱上部盖板的组装并进行焊接；

s208、钢柱牛腿4自身的小合拢拼装；在钢柱3上划出钢柱牛腿4的安装位置线；

s209、钢柱牛腿4的组装和焊接；

s210、定位耳板7的组装和焊接；

s211、使用全站仪进行钢柱3整体测量与校正。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。