本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)箱形柱，尤其涉及一種由十字形轉(zhuǎn)箱形柱及其加工方法，屬于鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

常規(guī)的轉(zhuǎn)箱形柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，支撐性能不佳，而且制作方法適用性較低。

中國專利201420527410.7，公開一種塔冠鋼結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)箱形柱的鋁方通幕墻，包括扭轉(zhuǎn)箱形柱、與扭轉(zhuǎn)箱形柱連接的背龍骨以及與背龍骨連接的鋁方通，所述背龍骨環(huán)向、間隔圍合在扭轉(zhuǎn)箱形柱的周圍；所述鋁方通均勻間隔、垂直連接在背龍骨的外側(cè)面，隨背龍骨圍合在扭轉(zhuǎn)箱形柱的外側(cè)，形成鋁方通幕墻，其中，豎直方向上的兩節(jié)相鄰鋁方通之間焊接固定；每節(jié)鋁方通的背面上部開有圓形的固定孔、通過固定螺栓與背龍骨連接，下部開有上窄下寬的長條狀的調(diào)節(jié)孔、通過調(diào)節(jié)螺栓與背龍骨連接；所述固定螺栓依次穿過背龍骨和鋁方通的背面由螺母固定；所述調(diào)節(jié)螺栓依次穿過鋁方通的背面和背龍骨由螺母固定。

此結(jié)整體支撐性能相對不強(qiáng)，會影響整體的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)更加緊湊，受應(yīng)力更加均勻，進(jìn)一步提升整體性能的一種十字形轉(zhuǎn)箱形柱及其加工方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種十字形轉(zhuǎn)箱形柱，包括柱底板、柱頂封板和中間支架組件，所述的中間支架組件設(shè)在柱底板與柱頂封板間，所述的中間支架組件的下端設(shè)有與柱底板相固定連接的下支撐組件，所述的中間支架組件的上端設(shè)有與柱頂封板相固定連接的上支撐組件，所述的上支撐組件與下支撐組件間設(shè)有與中間支架組件相固定連接的轉(zhuǎn)換連接組件；

所述的轉(zhuǎn)箱形柱中設(shè)有灌漿孔。

作為優(yōu)選，所述的中間支架組件包括十字形構(gòu)件，下端十字形構(gòu)件的寬度小于上端十字形構(gòu)件的寬度，中端十字形構(gòu)件底部的寬度等于下端十字形構(gòu)件的寬度，中端十字形構(gòu)件上部的寬度等于上端十字形構(gòu)件的寬度；

所述的下支撐組件包括異形蓋板，下端十字形構(gòu)件的四個方向分別設(shè)有異形蓋板，所述的異形蓋板的上端與十字形構(gòu)件間設(shè)有十字形上部隔板，所述的異形蓋板的中端與十字形構(gòu)件間設(shè)有十字形中部隔板，所述的異形蓋板的下端與十字形構(gòu)件間設(shè)有十字形下部隔板；

所述的上支撐組件包括箱型翼板和箱型腹板，上端十字形構(gòu)件的上部與下部分別設(shè)有箱型翼板，上端十字形構(gòu)件左部與右部分別設(shè)有與箱型翼板相固定的箱型腹板，上端十字形構(gòu)件的頂端設(shè)有與箱型翼板和箱型腹板相固定的箱型上部隔板，上端十字形構(gòu)件的底端設(shè)有與箱型翼板和箱型腹板相固定的箱型下部隔板，上端十字形構(gòu)件的中端設(shè)有與箱型翼板和箱型腹板相固定的箱型中部隔板，所述的柱頂封板分別與箱型翼板和箱型腹板相固定；

所述的轉(zhuǎn)換連接組件包括轉(zhuǎn)換處蓋板，中端十字形構(gòu)件的四個方向分別設(shè)有轉(zhuǎn)換處蓋板，所述的轉(zhuǎn)換處蓋板分別與異形蓋板、箱型翼板、箱型腹板相固定連接。

作為優(yōu)選，所述的箱型翼板與箱型腹板的外端分別延伸出十字形構(gòu)件，所述的轉(zhuǎn)換處蓋板低端的表面與異形蓋板的表面呈同一水平面分布，所述的轉(zhuǎn)換處蓋板頂端的表面與箱型翼板和箱型腹板的表面呈同一水平面分布。

作為優(yōu)選，下端異形蓋板的寬度大于上端異形蓋板的寬度，下端異形蓋板與上端異形蓋板間通過圓弧過渡連接，相鄰異形蓋板間形成裝配缺口；

所述的轉(zhuǎn)換處蓋板與異形蓋板間、轉(zhuǎn)換處蓋板與箱型翼板間通過一對相間隔分布的縱向搭接板固定，所述的箱型翼板的下端、異形蓋板的上端分別設(shè)有與縱向搭接板相對應(yīng)分布的橫向塔接板，所述的縱向搭接板和橫向塔接板分別呈豎狀分布；

所述的箱型翼板的內(nèi)壁、箱型腹板的外壁、異形蓋板的外壁分別設(shè)有呈均勻分布的栓釘。

作為優(yōu)選，所述的箱型翼板的上端與箱型腹板的上端分別設(shè)有吊裝耳板。

作為優(yōu)選，所述的箱型腹板中設(shè)有與十字形構(gòu)件相配接固定的腹板槽，與箱型腹板同側(cè)的轉(zhuǎn)換處蓋板中設(shè)有與腹板槽相連通的蓋板槽，所述的蓋板槽與十字形構(gòu)件相配接。

作為優(yōu)選，所述的柱底板、柱頂封板、十字形上部隔板、十字形中部隔板、十字形下部隔板、箱型上部隔板、箱型中部隔板、箱型下部隔板中分別設(shè)有灌漿孔。

一種十字形轉(zhuǎn)箱形柱的加工方法，按以下步驟進(jìn)行：

(一)、結(jié)構(gòu)分析：

十字形轉(zhuǎn)箱形柱是下部截面尺寸為800x800mm的十字形，上部截面尺寸為900x900mm的箱形，中間變截面轉(zhuǎn)換過渡；

十字形腹板伸入箱形長度為1650mm，中間變截面轉(zhuǎn)換長度為400mm，十字形和箱形內(nèi)部均布設(shè)有三道隔板，每道隔板均為4塊截面尺寸為340x340mm的小隔板組成，其中在靠近柱轉(zhuǎn)換處隔板密，焊接難度大，組裝順序尤為重要；

為了保證隔板焊縫能順利施焊，先組裝十字形和箱型，最后組裝轉(zhuǎn)換處蓋板，其中隔板采取退裝的方法，越靠近轉(zhuǎn)換處的隔板越后組裝。

(二)、制作工藝：

1.1h形組焊：

按h形鋼構(gòu)件加工工藝要求，制作h形，局部加熱矯正翼緣板；

1.2十字形組焊：

按t形鋼構(gòu)件加工工藝要求制作t形，局部加熱矯正翼緣板；h形和t形均矯正合格后，按照十字形鋼構(gòu)件加工工藝要求組裝成十字形并焊接；

1.3十字形隔板組焊：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，先裝十字形下部4塊隔板并焊接；接著組裝十字形中部4塊隔板并焊接，隔熱坡口朝向柱上端；最后組裝十字形上部4塊隔板并焊接，隔板坡口朝向柱上端，隔板的位置和傾斜偏差不應(yīng)大于2.0mm；

1.4箱形中部和上部隔板組焊：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，組裝箱型中部和上部的共8塊隔板，箱形中部隔板坡口朝向柱下端，箱形上部隔板坡口朝向柱上端，隔板的位置和傾斜偏差不應(yīng)大于2.0mm；

1.5箱型翼板組焊:

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸組裝箱型翼板，焊接隔板的三邊焊縫和翼板與十字形腹板的焊縫。最后在箱形中部隔板和箱形上部隔板之間的翼板內(nèi)壁打上栓釘；

1.6箱型腹板組裝:

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸組裝已在箱形中部隔板和箱形上部隔板之間的內(nèi)壁區(qū)域打上栓釘?shù)南湫胃拱澹附痈舭迮c腹板的焊縫、箱形腹板與十字形腹板的焊縫和箱形主焊縫；

1.7箱型下部內(nèi)壁栓釘和上部內(nèi)壁栓釘焊接：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸在箱形內(nèi)壁打上剩余應(yīng)焊接的栓釘；

1.8箱型下部隔板和柱頂封板組焊：

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，組裝箱型下部隔板和柱頂封板并焊接；

1.9柱轉(zhuǎn)換處蓋板組焊：

柱轉(zhuǎn)換處蓋板組裝，先定位與箱形腹板同側(cè)的蓋板，然后定位與箱形翼板同側(cè)的蓋板；

1.10柱上端面銑削：

復(fù)測十字形轉(zhuǎn)箱形柱長度，在鋼柱上端外表面畫出銑削線(預(yù)留柱底坡口和鋼牛腿相關(guān)附件焊接收縮余量)，將鋼管柱擱置在端面銑床的后置平臺上，確保水平并垂直于機(jī)床，銑削柱的上端面；

1.11縱向和橫向搭接板組焊：

以柱上端銑削面為基準(zhǔn)，按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸組裝縱向和橫向搭接板；

復(fù)測鋼柱長度，按照設(shè)計(jì)圖紙要求加工柱底坡口，柱底板上的定位線與十字形截面對齊組裝，采用吊線墜的方法，確保柱底板與柱軸線的垂直度，焊后在柱底板的反面進(jìn)行局部加熱矯正，使其平面度符合技術(shù)要求；

1.13栓釘、吊耳板組焊：

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，組焊栓釘和吊裝耳板，組裝前應(yīng)先在柱體表面畫出組裝定位線，然后對齊定位線組裝。

本發(fā)明提供一種十字形轉(zhuǎn)箱形柱及其加工方法，結(jié)構(gòu)緊湊，受力性能更加出色,拼裝方法科學(xué)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中制作工藝1.1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中制作工藝1.2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中制作工藝1.3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中制作工藝1.4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明中制作工藝1.5的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明中制作工藝1.6的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明中制作工藝1.7的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明中制作工藝1.8的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明中制作工藝1.9的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明中制作工藝1.10的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明中制作工藝1.11的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明中制作工藝1.12的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例1：如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12和圖13所示，一種十字形轉(zhuǎn)箱形柱，包括柱底板1、柱頂封板2和中間支架組件，所述的中間支架組件設(shè)在柱底板1與柱頂封板2間，所述的中間支架組件的下端設(shè)有與柱底板1相固定連接的下支撐組件，所述的中間支架組件的上端設(shè)有與柱頂封板2相固定連接的上支撐組件，所述的上支撐組件與下支撐組件間設(shè)有與中間支架組件相固定連接的轉(zhuǎn)換連接組件；

所述的轉(zhuǎn)箱形柱中設(shè)有灌漿孔3。

所述的中間支架組件包括十字形構(gòu)件4，下端十字形構(gòu)件4的寬度小于上端十字形構(gòu)件4的寬度，中端十字形構(gòu)件4底部的寬度等于下端十字形構(gòu)件4的寬度，中端十字形構(gòu)件4上部的寬度等于上端十字形構(gòu)件4的寬度；

所述的下支撐組件包括異形蓋板5，下端十字形構(gòu)件4的四個方向分別設(shè)有異形蓋板5，所述的異形蓋板5的上端與十字形構(gòu)件4間設(shè)有十字形上部隔板6，所述的異形蓋板5的中端與十字形構(gòu)件4間設(shè)有十字形中部隔板7，所述的異形蓋板5的下端與十字形構(gòu)件4間設(shè)有十字形下部隔板8；

所述的上支撐組件包括箱型翼板9和箱型腹板10，上端十字形構(gòu)件4的上部與下部分別設(shè)有箱型翼板9，上端十字形構(gòu)件4左部與右部分別設(shè)有與箱型翼板9相固定的箱型腹板10，上端十字形構(gòu)件4的頂端設(shè)有與箱型翼板9和箱型腹板10相固定的箱型上部隔板11，上端十字形構(gòu)件4的底端設(shè)有與箱型翼板9和箱型腹板10相固定的箱型下部隔板12，上端十字形構(gòu)件4的中端設(shè)有與箱型翼板9和箱型腹板10相固定的箱型中部隔板21，所述的柱頂封板2分別與箱型翼板9和箱型腹板10相固定；

所述的轉(zhuǎn)換連接組件包括轉(zhuǎn)換處蓋板13，中端十字形構(gòu)件4的四個方向分別設(shè)有轉(zhuǎn)換處蓋板13，所述的轉(zhuǎn)換處蓋板13分別與異形蓋板5、箱型翼板9、箱型腹板10相固定連接。

所述的箱型翼板9與箱型腹板10的外端分別延伸出十字形構(gòu)件4，所述的轉(zhuǎn)換處蓋板13低端的表面與異形蓋板5的表面呈同一水平面分布，所述的轉(zhuǎn)換處蓋板13頂端的表面與箱型翼板9和箱型腹板10的表面呈同一水平面分布。

下端異形蓋板5的寬度大于上端異形蓋板5的寬度，下端異形蓋板5與上端異形蓋板5間通過圓弧過渡連接，相鄰異形蓋板5間形成裝配缺口14；

所述的轉(zhuǎn)換處蓋板5與異形蓋板5間、轉(zhuǎn)換處蓋板13與箱型翼板9間通過一對相間隔分布的縱向搭接板15固定，所述的箱型翼板9的下端、異形蓋板5的上端分別設(shè)有與縱向搭接板15相對應(yīng)分布的橫向塔接板16，所述的縱向搭接板15和橫向塔接板16分別呈豎狀分布；

所述的箱型翼板9的內(nèi)壁、箱型腹板10的外壁、異形蓋板5的外壁分別設(shè)有呈均勻分布的栓釘17。

所述的箱型翼板9的上端與箱型腹板10的上端分別設(shè)有吊裝耳板18。

所述的箱型腹板10中設(shè)有與十字形構(gòu)件4相配接固定的腹板槽19，與箱型腹板10同側(cè)的轉(zhuǎn)換處蓋板13中設(shè)有與腹板槽19相連通的蓋板槽20，所述的蓋板槽20與十字形構(gòu)件4相配接。

所述的柱底板1、柱頂封板2、十字形上部隔板6、十字形中部隔板7、十字形下部隔板8、箱型上部隔板11、箱型中部隔板21、箱型下部隔板12中分別設(shè)有灌漿孔3。

一種十字形轉(zhuǎn)箱形柱的加工方法，按以下步驟進(jìn)行：

(一)、結(jié)構(gòu)分析：

十字形轉(zhuǎn)箱形柱是下部截面尺寸為800x800mm的十字形，上部截面尺寸為900x900mm的箱形，中間變截面轉(zhuǎn)換過渡；

十字形腹板伸入箱形長度為1650mm，中間變截面轉(zhuǎn)換長度為400mm，十字形和箱形內(nèi)部均布設(shè)有三道隔板，每道隔板均為4塊截面尺寸為340x340mm的小隔板組成，其中在靠近柱轉(zhuǎn)換處隔板密，焊接難度大，組裝順序尤為重要；

為了保證隔板焊縫能順利施焊，先組裝十字形和箱型，最后組裝轉(zhuǎn)換處蓋板，其中隔板采取退裝的方法，越靠近轉(zhuǎn)換處的隔板越后組裝。

(二)、制作工藝：

1.1h形組焊：

按h形鋼構(gòu)件加工工藝要求，制作h形，局部加熱矯正翼緣板；

1.2十字形組焊：

按t形鋼構(gòu)件加工工藝要求制作t形，局部加熱矯正翼緣板；h形和t形均矯正合格后，按照十字形鋼構(gòu)件加工工藝要求組裝成十字形并焊接；

1.3十字形隔板組焊：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，先裝十字形下部4塊隔板并焊接；接著組裝十字形中部4塊隔板并焊接，隔熱坡口朝向柱上端；最后組裝十字形上部4塊隔板并焊接，隔板坡口朝向柱上端，隔板的位置和傾斜偏差不應(yīng)大于2.0mm；

1.4箱形中部和上部隔板組焊：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，組裝箱型中部和上部的共8塊隔板，箱形中部隔板坡口朝向柱下端，箱形上部隔板坡口朝向柱上端，隔板的位置和傾斜偏差不應(yīng)大于2.0mm；

1.5箱型翼板組焊:

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸組裝箱型翼板，焊接隔板的三邊焊縫和翼板與十字形腹板的焊縫。最后在箱形中部隔板和箱形上部隔板之間的翼板內(nèi)壁打上栓釘；

1.6箱型腹板組裝:

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸組裝已在箱形中部隔板和箱形上部隔板之間的內(nèi)壁區(qū)域打上栓釘?shù)南湫胃拱?，焊接隔板與腹板的焊縫、箱形腹板與十字形腹板的焊縫和箱形主焊縫；

1.7箱型下部內(nèi)壁栓釘和上部內(nèi)壁栓釘焊接：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸在箱形內(nèi)壁打上剩余應(yīng)焊接的栓釘；

1.8箱型下部隔板和柱頂封板組焊：

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，組裝箱型下部隔板和柱頂封板并焊接；

1.9柱轉(zhuǎn)換處蓋板組焊：

柱轉(zhuǎn)換處蓋板組裝，先定位與箱形腹板同側(cè)的蓋板，然后定位與箱形翼板同側(cè)的蓋板；

1.10柱上端面銑削：

復(fù)測十字形轉(zhuǎn)箱形柱長度，在鋼柱上端外表面畫出銑削線(預(yù)留柱底坡口和鋼牛腿相關(guān)附件焊接收縮余量)，將鋼管柱擱置在端面銑床的后置平臺上，確保水平并垂直于機(jī)床，銑削柱的上端面；

1.11縱向和橫向搭接板組焊：

以柱上端銑削面為基準(zhǔn)，按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸組裝縱向和橫向搭接板；

復(fù)測鋼柱長度，按照設(shè)計(jì)圖紙要求加工柱底坡口，柱底板上的定位線與十字形截面對齊組裝，采用吊線墜的方法，確保柱底板與柱軸線的垂直度，焊后在柱底板的反面進(jìn)行局部加熱矯正，使其平面度符合技術(shù)要求；

1.13栓釘、吊耳板組焊：

按照設(shè)計(jì)圖紙位置尺寸，組焊栓釘和吊裝耳板，組裝前應(yīng)先在柱體表面畫出組裝定位線，然后對齊定位線組裝。