[發明專利]一種超高層建筑塔冠過渡段組合鋼柱的制作方法

有效

• 申請號: 202010614111.7
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111644727B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 鄭會芬;敬承錢;譚孝平;張望
• 申請（專利權）人: 中冶建工集團重慶鋼結構有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/173;B23K9/18;E04C3/32
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 萬霞

本發明公開了一種超高層建筑塔冠過渡段組合鋼柱的制作方法，該組合鋼柱包括豎直設置的鋼柱，以及間隔設置在鋼柱上的上層牛腿和下層牛腿，鋼柱從下到上依次由正交H型鋼柱段、銜接H型鋼柱段、斜交H型鋼柱段和菱形鋼柱段組成；正交H型鋼柱段、銜接H型鋼柱段和斜交H型鋼柱段的腹板的中心線位于同一條直線；下層牛腿設置在銜接H型鋼柱段上；斜交H型鋼柱段上端的上下翼緣板之間分別設有左翼緣板和右翼緣板，左翼緣板和右翼緣板兩側分別與下翼緣板邊緣以及對應的上翼緣板邊緣固定連接以分別將上下翼緣板左右兩側封閉，菱形鋼柱段傾斜角度與塔冠傾斜角度對應。制作得到的組合鋼柱能有效實現塔樓主體結構向塔冠結構過渡。

技術領域

本發明屬于建筑施工領域，具體涉及一種超高層建筑塔冠過渡段組合鋼柱的制作方法。

背景技術

隨著超高層建筑的進一步發展，越來越多的超高層建筑需以外框柱+核心筒+加強層伸臂桁架等的抗側力結構體系來滿足結構設計要求。外框柱主要受力結構體系通常為大截面組合式鋼柱，以保證整棟塔樓在重力或外力作用下發揮其抗壓、抗扭、抗震等優勢性能。外框柱上設置與各層鋼梁連接的牛腿，牛腿在很大程度上起到了構件之間連接的穩定性?？紤]到建筑外觀的效果，特別是超高層塔冠的外觀與作用，部分構件隨著主體建筑高度的增加而發生構件截面的相應變化，如截面大小、截面形式變化，以達到建筑的整體造型，并為后續工序創造了良好的施工前提條件。

某工程位于銀川市中心，建筑總高度301米，地上66層，是一幢集高端購物、休閑餐飲、娛樂沙龍、商務辦公、酒店接待為一體的摩天城市綜合體。該建筑塔樓57層以上為塔冠結構，為保證塔冠的曲面造型，其結構鋼柱為菱型截面形式，且不再包裹混凝土。所以塔樓主體向塔冠過渡時，外框鋼柱要由原勁性鋼骨柱H型截面轉為菱型截面結構，然而此類型截面轉換在以往的工程中未曾運用過，尚無參考，因此如何實現截面形式及截面大小的轉換，成為該塔樓主體結構向塔冠結構過渡段鋼柱的制作重點難題。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的就在于提供一種超高層建筑塔冠過渡段組合鋼柱的制作方法。該過渡段組合鋼柱結構能有效實現塔樓主體結構向塔冠結構過渡，并為塔冠的最終造型創造良好的條件。

一種超高層建筑塔冠過渡段組合鋼柱的制作方法，包括鋼柱以及設置在鋼柱上的上層牛腿和下層牛腿，所述上層牛腿和下層牛腿分別具有三牛腿，用于與對應的三鋼梁一一對應固定連接，所述鋼柱由采用通長的上翼緣板、下翼緣板和腹板制成的H型鋼和截面為菱形的菱形鋼柱組成的組合鋼柱，從下到上依次包括正交H型鋼柱段、銜接H型鋼柱段、斜交H型鋼柱段以及設置在斜交H型鋼柱段上方的菱形鋼柱段；所述正交H型鋼柱段、銜接H型鋼柱段和斜交H型鋼柱段的腹板的中心線位于同一條直線，且斜交H型鋼柱段的上下翼緣板寬度和腹板寬度分別大于正交H型鋼柱段的上下翼緣板寬度和腹板寬度，銜接H型鋼柱段的上下翼緣板和腹板的寬度從下到上逐漸增大；所述下層牛腿設置在銜接H型鋼柱段上；斜交H型鋼柱段上端的上下翼緣板之間分別設有左翼緣板和右翼緣板，從而在斜交H型鋼柱段上端形成截面為菱形的所述菱形鋼柱段，所述菱形鋼柱段傾斜角度與塔冠傾斜角度對應；所述上層牛腿設置在上層鋼梁對應的菱形鋼柱段上，并在上層牛腿上下翼緣對應的菱形鋼柱段柱內水平設有內隔板；其制作方法如下：

（1）按過渡段組合鋼柱的設計要求，放樣下料通長的上翼緣板、下翼緣板和腹板，然后將上下翼緣板按塔冠過渡段傾斜角度彎折成一定角度，然后進行組裝，組裝時嚴格控制上下翼緣板和腹板的夾角，上下翼緣板和腹板調整到位后先點焊固定，然后檢查組裝角度，組裝角度無誤后，再采用GMAW進行打底焊，最后采用自動埋弧焊完成上下翼緣板和腹板的組裝焊接；

（2）在上下翼緣板之間組裝左翼緣板或者右翼緣板，組裝時嚴格控制傾斜角度，組裝時，先將左翼緣板或者右翼緣板與上下翼緣板點焊固定，然后檢查組裝角度，組裝角度無誤后，再采用GMAW進行打底焊，最后采用自動埋弧焊完成左翼緣板或者右翼緣板的組裝焊接；