一种同腹高十字柱加工装置的制作方法

本发明属于建筑施工的构件加工制作领域，具体涉及一种同腹高十字柱加工装置。

背景技术：

十字型钢柱加工制作方式为先制作出h型钢，校正合格后，用火焰沿h型钢腹板中心线切割破裁形成两部分t型钢，再与另外一根h型钢组立焊接成型为十字型钢柱，十字型钢柱分为同腹高(xy轴柱截面高度相同)与非同腹高(xy轴柱截面高度不同)两种类型。

十字柱多用于高层建筑劲性柱内钢骨，因其截面约束度小，在其焊接组对施工中，由于焊接应力的分布会产生焊接变形，造成十字柱扭转变形严重，柱身变形难以控制，国内目前尚无十字型钢柱专用矫正设备，导致十字型柱柱身水平度、垂直度达不到《钢结构施工质量验收规范》要求，返工处理使得材料损失浪费严重，增加了施工成本，因过度施焊产生过烧现象和各种焊接缺陷及应力集中增大的可能，给结构安全造成隐患，使结构安全储备降低，影响施工进度质量安全的顺利实施。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供一种结构设计巧妙、加工制作简单、施工操作方便快捷、可重复使用、能够避免焊接加设撑杆施工对构件造成初始破坏的同腹高十字柱加工装置。

本发明采用以下技术方案：

一种同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述装置包括多组法兰、多组连接杆(7)、同腹高十字柱(1)；同腹高十字柱(1)包括h型钢、两个t型钢，两个t型钢连接于h型钢的腹板的两侧，两个t型钢以h型钢的腹板为中心呈对称，两个t型钢的腹板均与h型钢的翼缘板平行；两个t型钢与h型钢的腹板的连接处为h型钢的腹板的中部；两个t型钢的腹板的高度之和与h型钢的腹板的高度相同，t型钢的翼缘板的厚度与h型钢的翼缘板的厚度相同；多组法兰均套装于同腹高十字柱(1)的外表面，法兰的内壁与同腹高十字柱(1)的外表面接触，每组法兰的外表面安装有两个连接架(6)，每组法兰上的连接架(6)与相邻法兰上对应的连接架(6)通过连接杆(7)连接。

根据上述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述法兰包括两个半圆抱箍环(2)，半圆抱箍环(2)的两端分别固接有一个开孔紧固板(3)，两个半圆抱箍环(2)通过开孔紧固板(3)连接。

根据上述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述开孔紧固板(3)加工有螺纹孔，一个半圆抱箍环(2)固接的开孔紧固板(3)与另一个半圆抱箍环(2)固接的开孔紧固板(3)通过螺栓(4)及螺母(5)连接。

根据上述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述连接架(6)为角钢。

根据上述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述连接杆(7)为钢管。

本发明的有益技术效果：本发明结构设计巧妙、加工制作简单、施工操作方便快捷、可重复使用，避免了焊接加设撑杆施工对构件造成初始破坏，费用低廉，降低了施工成本、提高了施工功效；适用于多种规格的同腹高十字柱截面施工，解决了十字柱焊接施工扭转变形严重、柱身变形难以控制、达不到《钢结构施工质量验收规范》要求而引发的结构安全隐患问题，确保了结构工程安全及施工进度质量顺利实施，达到了安全施工的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为图1沿a-a方向的剖视图。

具体实施方式

参见图1-2，本发明的一种同腹高十字柱加工装置，包括多组法兰、多组连接杆7、同腹高十字柱1；同腹高十字柱1包括h型钢、两个t型钢，两个t型钢连接于h型钢的腹板的两侧，两个t型钢以h型钢的腹板为中心呈对称，两个t型钢的腹板均与h型钢的翼缘板平行；两个t型钢与h型钢的腹板的连接处为h型钢的腹板的中部；两个t型钢的腹板的高度之和与h型钢的腹板的高度相同，t型钢的翼缘板的厚度与h型钢的翼缘板的厚度相同。多组法兰均套装于同腹高十字柱1的外表面，法兰的内壁与同腹高十字柱1的外表面接触，每组法兰的外表面安装有两个连接架6，每组法兰上的连接架6与相邻法兰上对应的连接架6通过连接杆7连接。连接架6为角钢。法兰包括两个半圆抱箍环2，半圆抱箍环2的两端分别固接有一个开孔紧固板3，两个半圆抱箍环2通过开孔紧固板3连接。开孔紧固板3加工有螺纹孔，一个半圆抱箍环2固接的开孔紧固板3与另一个半圆抱箍环2固接的开孔紧固板3通过螺栓4及螺母5连接。连接杆7为钢管，便于抓握。

本发明装置的实现方式：

1)制作：根据待加工同腹高十字柱1的截面高度(腹板高度与两个翼缘厚度之和)切割数截一定宽度的钢管(内径同柱截面高度)，并将各截钢管沿中心线剖开形成数个半圆环作为半圆抱箍环2；

2)另将所加工的数块开孔矩形钢板(与半圆抱箍环2同宽)分别垂直对称焊接于所剖开半圆抱箍环2端口的顶面作为开孔紧固板3，可通过连接螺栓4和螺母5紧固对称的半圆抱箍环2，分别形成数个每组含有开孔紧固板3的两个对称半圆抱箍环2；

3)在每组两个对称半圆抱箍环2的另一中心线(与所加开孔紧固板3垂直)的两个顶面分别垂直对称焊接加设一段短肢角钢作为连接角钢6；

4)切割数段钢管(长度在0.8～1.5米)并将其两端分别垂直对称焊接于数组半圆抱箍环2所加设的连接角钢6肢宽侧面(直至达到待加工同腹高十字柱1长度)作为连接杆7，形成分别含有数个半圆抱箍环2的可连接的两组对称设置的整体结构，完成同腹高十字柱加工装置的加工制作。

5)使用方法：①施工人员分站在躺放的待加工同腹高十字柱1两侧，分别手持连接杆7将含有数个半圆抱箍环2的两组对称设置的整体结构装置沿待加工同腹高十字柱1纵向长度方向对称套装于初始点焊组对成型的待加工同腹高十字柱1上；②并分别用连接螺栓4穿入上下对称设置的开孔紧固板3的通孔内、用螺母5紧固，形成一体机构；③所形成一体机构的数个对称半圆抱箍环2的内壁正好卡固于待加工同腹高十字柱1的八处翼缘边角使其卡固于固定空间内无法伸缩、转动及移动，控制了待加工同腹高十字柱1的x、y、z轴的空间稳定性，形成了对称刚性支撑外壳骨架体系，成为刚性固定反变形系统，增加了同腹高十字形钢柱截面约束度，从而控制了同腹高十字柱焊接施工扭转变形。

6)进行待加工同腹高十字柱1焊接作业施工及探伤、质检、局部矫正、补焊；

7)施工人员分站在已完成焊接加工的同腹高十字柱1两侧，松懈各个螺母5及连接螺栓4，各人分别手持连接杆7拆卸上述含有数个半圆抱箍环2的两组对称设置的整体结构，涂装进而完成一榀待加工同腹高十字柱1焊接制作施工；将上述含有数个半圆抱箍环2的两组对称设置的整体结构套装于下一榀初始点焊组对成型的同腹高十字柱上，进行1)～7)步骤施工，进而完成项目工程全部待加工同腹高十字柱1的焊接作业施工。

技术特征：

1.一种同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述装置包括多组法兰、多组连接杆(7)、同腹高十字柱(1)；同腹高十字柱(1)包括h型钢、两个t型钢，两个t型钢连接于h型钢的腹板的两侧，两个t型钢以h型钢的腹板为中心呈对称，两个t型钢的腹板均与h型钢的翼缘板平行；两个t型钢与h型钢的腹板的连接处为h型钢的腹板的中部；两个t型钢的腹板的高度之和与h型钢的腹板的高度相同，t型钢的翼缘板的厚度与h型钢的翼缘板的厚度相同；多组法兰均套装于同腹高十字柱(1)的外表面，法兰的内壁与同腹高十字柱(1)的外表面接触，每组法兰的外表面安装有两个连接架(6)，每组法兰上的连接架(6)与相邻法兰上对应的连接架(6)通过连接杆(7)连接。

2.根据权利要求1所述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述法兰包括两个半圆抱箍环(2)，半圆抱箍环(2)的两端分别固接有一个开孔紧固板(3)，两个半圆抱箍环(2)通过开孔紧固板(3)连接。

3.根据权利要求2所述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述开孔紧固板(3)加工有螺纹孔，一个半圆抱箍环(2)固接的开孔紧固板(3)与另一个半圆抱箍环(2)固接的开孔紧固板(3)通过螺栓(4)及螺母(5)连接。

4.根据权利要求1所述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述连接架(6)为角钢。

5.根据权利要求1所述的同腹高十字柱加工装置，其特征在于，所述连接杆(7)为钢管。

技术总结
本发明公开了一种同腹高十字柱加工装置，包括多组法兰、多组连接杆(7)、同腹高十字柱(1)；多组法兰均套装于同腹高十字柱(1)的外表面，法兰的内壁与同腹高十字柱(1)的外表面接触，每组法兰的外表面安装有两个连接架(6)，每组法兰上的连接架(6)与相邻法兰上对应的连接架(6)通过连接杆(7)连接。本发明结构设计巧妙、加工制作简单、施工操作方便快捷、可重复使用、能够避免焊接加设撑杆施工对构件造成初始破坏。

技术研发人员：魏文斌;李卫向;屈小光;徐培玲
受保护的技术使用者：金川集团股份有限公司
技术研发日：2021.04.30
技术公布日：2021.08.17