[發明專利]一種大型日字型厚板組合箱形柱及其制作方法

有效

• 申請號: 201310312447.8
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103343592A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 蔣良軍;徐綱;宋元亮;張富強;王小寧;馬建為;范榮如;顧濤;陳濤;易云
• 申請（專利權）人: 江蘇滬寧鋼機股份有限公司
• 主分類號: E04C3/32
• 分類號: E04C3/32;B23P15/00;B23K28/02;B23K25/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 劉燕嬌

技術領域

本發明屬于一種鋼結構，具體為一種日字型厚板組合鋼柱及其制作方法。

背景技術

人民日報社新大樓將落成于北京東三環金臺西路2號，處在北京市CBD（中央商務區）東擴的核心位置，與新近落成的中央電視臺（CCTV）大樓遙相呼應。總體建設規模達到135797平方米，由國際會議中心，圖書館，報業大廈等一系列建筑所組成。

本工程為典型帶支撐的超高層結構，由外框和內框核芯筒組成，核芯筒全部采用鋼結構體系，對于長度長（高達148.3米），板厚大，重量重的核芯筒，采用何種結構能達到用料少、承重能力強，結構簡潔，并實現工廠化生產加工制作都是一個巨大的難題。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術中的問題,本發明提供了一種日字型厚板組合鋼柱及其制作方法。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所述的一種日字型厚板組合鋼柱，包括箱體、隔板、牛腿，所述隔板一塊、箱體一個，所述箱體橫截面為矩形，所述隔板固定于箱體的內部，隔板和箱體組合橫截面為“日”字形成的箱形柱；所述牛腿為工字型，固定在箱體的外表面。

本發明中所述牛腿為工字型，牛腿包括：第一牛腿、第二牛腿、第三牛腿、第四牛腿和第五牛腿；所述第一牛腿固定于箱體的上表面，并與上表面形成角度a的范圍為120°-150°；所述第二牛腿位于第一牛腿的左側并固定于箱體的上表面，并與上表面形成角度b的范圍為120°-170°；所述第三牛腿固定于箱體的左側外表面，與箱體的左側外表面形成角度c的范圍為45°-70°；所述第四牛腿固定于箱體的下表面，與箱體的下表面形成角度d的范圍為90°-120°；所述第五牛腿固定于箱體的右側外表面，與箱體的右側外表面形成角度e的范圍為90°-120°。

本發明所述日字型厚板組合鋼柱還包括內加勁板，所述內加勁板位于箱體內部，并垂直于隔板。

本發明還公開了一種日字型厚板組合鋼柱的制作方法，該方法的具體步驟如下：

（1）選取鋼板，按照圖紙尺寸將鋼板壓制成：箱體組件、隔板、腹板和牛腿組件；所述箱體組件包括：一塊底板、一塊蓋板、兩塊腹板；所述牛腿組件包括：上板、下板和中間板，所述上板和下板平行，所述中間板垂直于上板，所述上板、下板和中間板構成工字形；

（2）制作大型目字型厚板組合箱形柱的安裝胎架；

（3）在安裝胎架上定位隔板；

（4）箱體組件腹板和底板的定位；H型桿件的翼板和腹板下料后應標出翼緣板寬度中心線和與腹板組裝的定位線，并以此為基準進行H型桿件的拼裝。H型桿件拼裝在H型鋼拼裝機上進行自動拼裝。拼裝前將翼緣板組裝位置及腹板坡口處進行打磨,直至露出金屬光澤；

（5）蓋板的組裝，采用H型鋼自動操作機組裝定位蓋板，由于蓋板寬度較寬，為防止蓋板焊接時產生過大的角變形，蓋板在焊接前應設置局部支撐；

（6）蓋板、隔板和底板構成H型鋼，對構成的H型鋼的焊接端同時對稱進行加熱，加熱采用陶瓷電加熱器進行，焊接采用龍門埋弧自動焊焊機進行焊接，焊接順序采用先焊大坡口后焊小坡口面的焊接順序；焊接完箱體，對蓋板和底板進行直線度和平整度的矯正；

（7）隔板組裝焊接，隔板采用CO₂氣保護焊進行三面圍焊，焊后局部矯正；

（8）箱體中的腹板的組裝焊接，先進行箱體外側四條縱縫的焊接，先采用CO₂自動打底焊接，然后采用雙弧雙絲埋弧焊進行蓋面焊接，采用對稱施焊法和約束施焊法控制焊接變形，最后對焊縫進行探傷；

（9）隔板電渣焊處占孔：箱體縱縫焊接完成后，根據板厚上的位置線將橫隔板的位置線劃出來，并劃出對合位置線，作為端銑時的對合標記，然后對箱體進行鉆孔；

（10）對隔板進行電渣焊焊接，鉆孔后采用臺灣歐淬電渣焊機流水線進行電渣焊接，焊接后去除引弧裝置，將焊縫收口端焊縫修磨平整；

（11）箱體矯正，箱體焊接完成后，在水平胎架上進行初步測量，對箱體變形處的直線度、局部平整度、旁彎進行火焰矯正；

（12）對箱體中心線和端部余量線進行劃線：在檢測平臺上將箱體進行定位，劃出箱體二個方向的中心線，同時以隔板的對合線為基準劃出箱體二端的端先余量線，并敲上洋沖標記；

（13）箱體端部端銑加工：采用端面銑床對箱體兩端面進行機加工，使箱體端面與箱體中心線垂直，可有效地保證箱體的幾何長度尺寸度；

（14）在箱體表面進行牛腿安裝位置線進行劃線；