角柱结构及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及角柱领域，主要是一种角柱结构及其加工方法。
【背景技术】
[0002]上海逸仙大厦位于同济大学校园内，有AB两塔楼，A塔楼18层、B塔楼15层，结构均采用外围网状钢框架一钢筋混凝土核心筒结构体系，其中网状钢框架均由六边形网格构成，形似“蜂窝”；角柱位于塔楼外围的四个角上，此角柱结构新颖、造型复杂独特、克服传统铸钢节点角柱的局限性(周期长、费用高)；角柱主体板子厚(30_)、强度等级高(Q345GJB)、柱上牛腿多、焊接集中、焊后变形大、且局部因空间狭小无法施焊；常规方法是将宽面水平放置作为基准面，但因牛腿呈空间几何分布，牛腿很难度做到精确定位，也就保证不了加工精度。
[0003]
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种角柱结构及其加工方法，角柱结构设计巧妙、具有很强的承重能力，完全可以取代铸钢节点；本发明角柱的加工方法，选用短斜面作为胎架基准面、并配合线锤吊线，有效控制了牛腿的定位及加工精度；采用小合拢成C型结构，分化了焊接工序，克服了因散件组装带来的焊接集中变形，解决了因空间狭小无法施焊的问题，降低了施工难度，同时达到降本增效，实现工厂化生产的目的。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
一种角柱结构，其特征在于:包括有五边形柱本体，五边形柱本体由三个直角面、二个钝角面围成，五边形柱本体内有隔板，五边形柱本体两端分别含有切角，五边形柱本体上下宽面上两端分别连接有箱形牛腿，所述箱型牛腿包括连接在所在宽面上边沿的上腹板、连接在所在宽面下边沿的下腹板、连接在上下腹板内边沿及所在宽面上的内翼板、连接在上下腹板外边沿的封口翼板，且上下宽面相同方向一端的封口翼板延伸后相交于五边形柱本体切角处，每个箱型牛腿端部中分别安装有封板，每个箱型牛腿内靠近端部位置分别安装有外隔板，外隔板与封板之间设置有衬垫，每个箱型牛腿内还分别安装有内隔板。
[0005]所述的一种角柱结构，其特征在于:每个箱型牛腿的内翼板、封口翼板上分别垂直连接有连接耳板。
[0006]所述的一种角柱结构，其特征在于:还包括H形牛腿，H形牛腿呈平面90°几何分布在五边形柱本体及箱形牛腿上。
[0007]一种角柱结构加工方法，包括以下步骤:
(1)、因牛腿呈空间90°分布，为方便牛腿定位，结合深化详图，选用角柱的短斜面作为胎架基准面；
(2)、根据方案选择的基准面，在地面上划出角柱本体及牛腿的外形投影轮廓线、中心线、端部企口线；
(3)、然后根据地面线形的位置进行专用组装胎架的制作，组装胎架制作后其水平度土 Imm必须保证，且不得有明显晃动状；为保证柱本体的稳定性，分别在两侧面加设斜支架及二角板来进行固定； (4)、角柱本体小合拢焊接成型上胎架定位，定位时用线锤吊线，使角柱外边轮廓线、端部企口线与地样线吻合，定位好后与胎架点焊牢固，而后开设两端切角处坡口 ；
(5)、考虑到箱形牛腿散装焊接变形大，所以先将封口翼缘数控切割后与上下腹板、内隔板小合拢焊接成C型，因封口翼板要与柱宽面焊接，所以牛腿内翼板先不装，按先下后上的顺序依次将C形牛腿与角柱端口进行封口定位，定位时用线锤吊线，使牛腿外边轮廓线、端部企口线与地样线吻合，并以两短斜面作为基准面，控制牛腿翼缘与柱端口的吻合度及坡口间隙；点焊固定后焊接封口翼板与柱宽面间的焊缝，注意焊接时加装辅助支撑以防止变形，焊后进行矫正；
(6)、装牛腿内翼板，焊接隔板，装焊左边牛腿外部隔板；
(7)、H形牛腿小合拢焊接成型、吊线安装牛腿，点焊固定；
(8 )、进行箱形牛腿内翼板与腹板间、上下封口翼板之间、牛腿与柱本体间的焊接，焊接时左右两头整体对称施焊；一面焊好后翻身进行另一面的焊接，焊后进行局部矫正；
(9)、切割牛腿余量、左端上下牛腿开坡口加衬垫，右端上下牛腿端部加装封板，最后在牛腿上焊接连接耳板。
[0008]本发明的优点是:
本发明角柱结构设计巧妙、具有很强的承重能力，完全可以取代铸钢节点；本发明角柱的加工方法，选用短斜面作为胎架基准面、并配合线锤吊线，有效控制了牛腿的定位及加工精度；采用小合拢成C型结构，分化了焊接工序，克服了因散件组装带来的焊接集中变形，解决了因空间狭小无法施焊的问题，降低了施工难度，同时达到降本增效，实现工厂化生产的目的。
【附图说明】
[0009]图1为本发明中角柱牛腿剖面图。
[0010]图2为本发明中角柱地样、胎架及本体定位图。
[0011]图3为本发明中角柱装配图。
[0012]图4为本发明中角柱成型图。
【具体实施方式】
[0013]如图1-图4所示，一种角柱结构，包括有五边形柱本体5，整个五边形柱本体架设在斜支架3上，斜支架3由垂直设置在地样I上的胎架2支撑，斜支架3与五边形柱本体5之间连接有三角板4，五边形柱本体5由三个直角面、二个钝角面围成，五边形柱本体5内有隔板，五边形柱本体5两端分别含有切角，五边形柱本体5上下宽面上两端分别连接有箱形牛腿，箱型牛腿包括连接在所在宽面上边沿的上腹板81、连接在所在宽面下边沿的下腹板82、连接在上下腹板81、82内边沿及所在宽面上的内翼板10、连接在上下腹板81、82外边沿的封口翼板7，且上下宽面相同方向一端的封口翼板7延伸后相交于五边形柱本体5切角处，每个箱型牛腿端部中分别安装有封板13，每个箱型牛腿内靠近端部位置分别安装有外隔板11，外隔板11与封板13之间设置有衬垫14，每个箱型牛腿内还分别安装有内隔板9。
[0014]每个箱型牛腿的内翼板10、封口翼板7上分别垂直连接有连接耳板6。
[0015]还包括H形牛腿12，H形牛腿12呈平面90°几何分布在五边形柱本体5及箱形牛腿上。
[0016]一种角柱结构加工方法，包括以下步骤:
(1)、因牛腿呈空间90°分布，为方便牛腿定位，结合深化详图，选用角柱的短斜面作为胎架基准面，如图2所示；
(2)、根据方案选择的基准面，在地面上划出角柱本体及牛腿的外形投影轮廓线、中心线、端部企口线，如图2所示；
(3)、然后根据地面线形的位置进行专用组装胎架的制作，组装胎架制作后其水平度土 Imm必须保证，且不得有明显晃动状；为保证柱本体的稳定性，分别在两侧面加设斜支架及三角板来进行固定，如图2所示；
(4)、角柱本体小合拢焊接成型上胎架定位，定位时用线锤吊线，使角柱外边轮廓线、端部企口线与地样线吻合，定位好后与胎架点焊牢固，而后开设两端切角处坡口，如图2所示;
(5)、考虑到箱形牛腿散装焊接变形大，所以先将封口翼缘数控切割后与上下腹板、内隔板小合拢焊接成C型，因封口翼板要与柱宽面焊接，所以牛腿内翼板先不装，按先下后上的顺序依次将C形牛腿与角柱端口进行封口定位，定位时用线锤吊线，使牛腿外边轮廓线、端部企口线与地样线吻合，并以两短斜面作为基准面，控制牛腿翼缘与柱端口的吻合度及坡口间隙；点焊固定后焊接封口翼板与柱宽面间的焊缝，注意焊接时加装辅助支撑以防止变形，焊后进行矫正，如图3所示；
(6)、装牛腿内翼板，焊接隔板，装焊左边牛腿外部隔板，如图4所示；
(7)、H形牛腿小合拢焊接成型、吊线安装牛腿，点焊固定，如图4所示；
(8 )、进行箱形牛腿内翼板与腹板间、上下封口翼板之间、牛腿与柱本体间的焊接，焊接时左右两头整体对称施焊；一面焊好后翻身进行另一面的焊接，焊后进行局部矫正；
(9)、切割牛腿余量、左端上下牛腿开坡口加衬垫，右端上下牛腿端部加装封板，最后在牛腿上焊接连接耳板。
【主权项】
1.一种角柱结构，其特征在于:包括有五边形柱本体，五边形柱本体由三个直角面、二个钝角面围成，所述五边形柱本体内有隔板，五边形柱本体两端分别含有切角，五边形柱本体上下宽面上两端分别连接有箱形牛腿，所述箱型牛腿包括连接在所在宽面上边沿的上腹板、连接在所在宽面下边沿的下腹板、连接在上下腹板内边沿及所在宽面上的内翼板、连接在上下腹板外边沿的封口翼板，且上下宽面相同方向一端的封口翼板延伸后相交于五边形柱本体切角处，每个箱型牛腿端部中分别安装有封板，每个箱型牛腿内靠近端部位置分别安装有外隔板，外隔板与封板之间设置有衬垫，每个箱型牛腿内还分别安装有内隔板。2.根据权利要求1所述的一种角柱结构，其特征在于:每个箱型牛腿的内翼板、封口翼板上分别垂直连接有连接耳板。3.根据权利要求1所述的一种角柱结构，其特征在于:还包括H形牛腿，H形牛腿呈平面90°几何分布在五边形柱本体及箱形牛腿上。4.一种角柱结构加工方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)、因牛腿呈空间90°分布，为方便牛腿定位，结合深化详图，选用角柱的短斜面作为胎架基准面； (2)、根据方案选择的基准面，在地面上划出角柱本体及牛腿的外形投影轮廓线、中心线、端部企口线； (3)、然后根据地面线形的位置进行专用组装胎架的制作，组装胎架制作后其水平度土 Imm必须保证，且不得有明显晃动状；为保证柱本体的稳定性，分别在两侧面加设斜支架及二角板来进行固定； (4)、角柱本体小合拢焊接成型上胎架定位，定位时用线锤吊线，使角柱外边轮廓线、端部企口线与地样线吻合，定位好后与胎架点焊牢固，而后开设两端切角处坡口 ； (5)、考虑到箱形牛腿散装焊接变形大，所以先将封口翼缘数控切割后与上下腹板、内隔板小合拢焊接成C型，因封口翼板要与柱宽面焊接，所以牛腿内翼板先不装，按先下后上的顺序依次将C形牛腿与角柱端口进行封口定位，定位时用线锤吊线，使牛腿外边轮廓线、端部企口线与地样线吻合，并以两短斜面作为基准面，控制牛腿翼缘与柱端口的吻合度及坡口间隙；点焊固定后焊接封口翼板与柱宽面间的焊缝，注意焊接时加装辅助支撑以防止变形，焊后进行矫正； (6)、装牛腿内翼板，焊接隔板，装焊左边牛腿外部隔板； (7)、H形牛腿小合拢焊接成型、吊线安装牛腿，点焊固定； (8 )、进行箱形牛腿内翼板与腹板间、上下封口翼板之间、牛腿与柱本体间的焊接，焊接时左右两头整体对称施焊；一面焊好后翻身进行另一面的焊接，焊后进行局部矫正； (9)、切割牛腿余量、左端上下牛腿开坡口加衬垫，右端上下牛腿端部加装封板，最后在牛腿上焊接连接耳板。
【专利摘要】本发明公开了一种角柱结构，包括有五边形柱本体，五边形柱本体由三个直角面、二个钝角面围成，五边形柱本体内有隔板，五边形柱本体两端分别含有切角，五边形柱本体上下宽面上两端分别连接有箱形牛腿。本发明角柱结构的加工方法是选用短斜面作为胎架基准面、并配合线锤吊线，有效控制了牛腿的定位及加工精度；采用小合拢成C型结构，分化了焊接工序，克服了因散件组装带来的焊接集中变形。本发明角柱结构设计巧妙、具有很强的承重能力，完全可以取代铸钢节点。
【IPC分类】E04B1/24, B23P15/00
【公开号】CN104988988
【申请号】CN201510409304
【发明人】魏朝波
【申请人】安徽富煌钢构股份有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月10日