[发明专利]一种超高层建筑塔冠过渡段组合钢柱的制作方法

说明书

本发明公开了一种超高层建筑塔冠过渡段组合钢柱的制作方法，该组合钢柱包括竖直设置的钢柱，以及间隔设置在钢柱上的上层牛腿和下层牛腿，钢柱从下到上依次由正交H型钢柱段、衔接H型钢柱段、斜交H型钢柱段和菱形钢柱段组成；正交H型钢柱段、衔接H型钢柱段和斜交H型钢柱段的腹板的中心线位于同一条直线；下层牛腿设置在衔接H型钢柱段上；斜交H型钢柱段上端的上下翼缘板之间分别设有左翼缘板和右翼缘板，左翼缘板和右翼缘板两侧分别与下翼缘板边缘以及对应的上翼缘板边缘固定连接以分别将上下翼缘板左右两侧封闭，菱形钢柱段倾斜角度与塔冠倾斜角度对应。制作得到的组合钢柱能有效实现塔楼主体结构向塔冠结构过渡。

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种超高层建筑塔冠过渡段组合钢柱的制作方法。

背景技术

随着超高层建筑的进一步发展，越来越多的超高层建筑需以外框柱+核心筒+加强层伸臂桁架等的抗侧力结构体系来满足结构设计要求。外框柱主要受力结构体系通常为大截面组合式钢柱，以保证整栋塔楼在重力或外力作用下发挥其抗压、抗扭、抗震等优势性能。外框柱上设置与各层钢梁连接的牛腿，牛腿在很大程度上起到了构件之间连接的稳定性。考虑到建筑外观的效果，特别是超高层塔冠的外观与作用，部分构件随着主体建筑高度的增加而发生构件截面的相应变化，如截面大小、截面形式变化，以达到建筑的整体造型，并为后续工序创造了良好的施工前提条件。

某工程位于银川市中心，建筑总高度301米，地上66层，是一幢集高端购物、休闲餐饮、娱乐沙龙、商务办公、酒店接待为一体的摩天城市综合体。该建筑塔楼57层以上为塔冠结构，为保证塔冠的曲面造型，其结构钢柱为菱型截面形式，且不再包裹混凝土。所以塔楼主体向塔冠过渡时，外框钢柱要由原劲性钢骨柱H型截面转为菱型截面结构，然而此类型截面转换在以往的工程中未曾运用过，尚无参考，因此如何实现截面形式及截面大小的转换，成为该塔楼主体结构向塔冠结构过渡段钢柱的制作重点难题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种超高层建筑塔冠过渡段组合钢柱的制作方法。该过渡段组合钢柱结构能有效实现塔楼主体结构向塔冠结构过渡，并为塔冠的最终造型创造良好的条件。

一种超高层建筑塔冠过渡段组合钢柱的制作方法，包括钢柱以及设置在钢柱上的上层牛腿和下层牛腿，所述上层牛腿和下层牛腿分别具有三牛腿，用于与对应的三钢梁一一对应固定连接，所述钢柱由采用通长的上翼缘板、下翼缘板和腹板制成的H型钢和截面为菱形的菱形钢柱组成的组合钢柱，从下到上依次包括正交H型钢柱段、衔接H型钢柱段、斜交H型钢柱段以及设置在斜交H型钢柱段上方的菱形钢柱段；所述正交H型钢柱段、衔接H型钢柱段和斜交H型钢柱段的腹板的中心线位于同一条直线，且斜交H型钢柱段的上下翼缘板宽度和腹板宽度分别大于正交H型钢柱段的上下翼缘板宽度和腹板宽度，衔接H型钢柱段的上下翼缘板和腹板的宽度从下到上逐渐增大；所述下层牛腿设置在衔接H型钢柱段上；斜交H型钢柱段上端的上下翼缘板之间分别设有左翼缘板和右翼缘板，从而在斜交H型钢柱段上端形成截面为菱形的所述菱形钢柱段，所述菱形钢柱段倾斜角度与塔冠倾斜角度对应；所述上层牛腿设置在上层钢梁对应的菱形钢柱段上，并在上层牛腿上下翼缘对应的菱形钢柱段柱内水平设有内隔板；其制作方法如下：

（1）按过渡段组合钢柱的设计要求，放样下料通长的上翼缘板、下翼缘板和腹板，然后将上下翼缘板按塔冠过渡段倾斜角度弯折成一定角度，然后进行组装，组装时严格控制上下翼缘板和腹板的夹角，上下翼缘板和腹板调整到位后先点焊固定，然后检查组装角度，组装角度无误后，再采用GMAW进行打底焊，最后采用自动埋弧焊完成上下翼缘板和腹板的组装焊接；

（2）在上下翼缘板之间组装左翼缘板或者右翼缘板，组装时严格控制倾斜角度，组装时，先将左翼缘板或者右翼缘板与上下翼缘板点焊固定，然后检查组装角度，组装角度无误后，再采用GMAW进行打底焊，最后采用自动埋弧焊完成左翼缘板或者右翼缘板的组装焊接；