[实用新型]一种异形复杂V型连接钢柱

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种大型钢结构主体，具体是一种用于连接其他钢结构分段的异形复杂V型连接钢柱。

背景技术

国家网球中心新馆位于北京市朝阳区奥林匹克公园北区场馆群网球中心2号场地南侧，建成后将成为北京地区最大、具有国际先进水平的网球比赛场馆。作为以网球比赛、训练为主的多功能体育、文化活动中心场所。总建筑面积约51199㎡，其中地上建筑面积48708m²,地下建筑面积2491m²。赛时观众总数为13598人，总用地面积约17公顷。为了满足赛事要求及多种使用功能需要，建筑采用了可开启式活动屋盖。

本工程中通过计算机深化计算将设计图转化为钢结构骨架；其主体结构平面呈圆形，采用钢筋混凝土框架结构体系，屋面网架杆件众多，根据屋面结构的特点，可将整体屋面分成下部平面网架层和上部弧形网架层，网架结构支撑于下部20组树状支撑上，网球中心屋面网架杆件总计7000余根。圆形屋盖直径约140m，建筑最大高度约为46m，整个工程设计多节点，接口数量较多、截面异形，所以节点柱的结构设计的设计直观重要，既要能够满足承重要求，又要实现整个设计造型。对于焊接变形与安装误差对结构内力影响较大，如何步骤结构布置以及构件分段，如何避免构件焊接收缩时产生的空间三维变形以尽量减少变形对结构内力的影响都至关重要。

实用新型内容

    实用新型目的：为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种承重能力强、用于连接其他钢结构分段的异形复杂V型连接钢柱。

技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所述的一种异形复杂V型连接钢柱，包括：下部组合钢骨柱、中间复杂梯形节点和上部异形组合钢牛腿构成；所述中间复杂梯形节点分为内柱和外柱，所述外柱包裹于内柱的外侧下部；所述下部组合钢骨柱安装于中间复杂梯形节点的底部；所述上部异形组合钢牛腿固定于外柱的上部并与内柱固定连接。

本实用新型中所述下部组合钢骨柱是由：斜H型钢A、斜H型钢B、斜H型钢C和斜H型钢D围成的一个梯形组合柱；斜H型钢A和斜H型钢B、斜H型钢C和斜H型钢D横向之间通过横向连接缀材固定在一起；斜H型钢A和斜H型钢C、斜H型钢B和斜H型钢D横向之间通过横向连接缀材固定在一起。

本实用新型中所述中间复杂梯形节点分内柱和外柱，内柱和外柱通过横向加劲板和纵向加劲板固定连接在一起。

本实用新型还公开了一种异形复杂V型连接钢柱的制作方法，该制作方法的具体步骤如下：

（a）首先将异形复杂V型连接钢柱采用计算机进行三维数控放样，将其先分解成异形板件；加工成异形板件；

上述步骤具体方法是：采用计算机进行三维数控放样，将其先分解成异形板件；并将异形板件进行排版，计算出每块异形板件的长度、宽度、弯曲半径，和平面切割线位置坐标；将异形板件的长度、宽度、平面切割线位置坐标输入数控切割机，数控切割机按照输入的数据进行下料切割；对切割好的平面钢板按照要求的弯曲半径加工成异形板件；

（b）制作焊装胎架；

（c）在焊装胎架上拼接内柱并进行焊接矫正；

（d）安装内柱的横向加劲板和纵向加劲板；然后在内柱下部安装焊接外柱上面板、外柱下面板和两侧外柱腹板，并进行焊接；完成中间复杂梯形节点的制作；

（e）制作：斜H型钢A、斜H型钢B、斜H型钢C和斜H型钢D；

（f）将斜H型钢A、斜H型钢B、斜H型钢C和斜H型钢D吊装上焊装胎架，固定焊接在中间复杂梯形节点的底部；   

（g）采用横向连接缀材E将斜H型钢A和斜H型钢B、斜H型钢C和斜H型钢D横向之间固定焊接在一起；采用横向连接缀材F将斜H型钢A和斜H型钢C、斜H型钢B和斜H型钢D横向之间固定焊接在一起；即完成了下部组合钢骨柱和中间复杂梯形节点的固定焊接；

（h）将上部异形组合钢牛腿定位在内柱和外柱上，定位后焊接固定，即完成了异形复杂V型连接钢柱坯件的制作；

所述步骤(h)中，异形复杂V型连接钢柱坯件完成后，在异形复杂V型连接钢柱坯件上安装耳板、拉结板；

（i）将整个异形复杂V型连接钢柱坯件涂装，完成异形复杂V型连接钢柱的制作。

所述内柱由两块L型侧板、一块短上面板和一块长下面板构成，该内柱的制作方法为：将L型侧板、一块短上面板和一块长下面板四块板进行拼接，并固定焊接。

所述斜H型钢A、斜H型钢B、斜H型钢C和斜H型钢D都分别三块钢板构成：两块面板、一块腹板；上述斜H型钢的制作方法如下：将两块面板分别安装固定于腹板两侧，焊接成斜H形钢件。