梅花柱

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:54

梅花柱,也称讹角柱,因其四角内柱,使一角变成两个花瓣形。具有合理的传力路径,承载力较高,支撑覆盖范围广,可以用较小的杆件形成较大的支撑空间。在国外已有较多应用,在国内的运用也日趋广泛,特别是在一些大跨度空间结构中,其应用的建筑造型独特,空间结构布置灵活多变,结构用钢量少,更加顺应了节能建筑的大趋势。

简介梅花柱,是一种组合柱,将一根方柱的四角分别做成两个梅花瓣形式,也就是将每个角内缩。其实这样的柱子的截面形状更像一朵海棠花,所以清代时又叫做"海棠瓣"。选择高效的安装方法,保证梅花柱特别是锥管部分的施工安全和安装精度是关系到上部网架安装精度的前提,也是梅花柱安装的重点和难点。梅花柱合理分段关系到梅花柱的运输和安装,所以梅花柱的合理分段是重点。无论工厂加工或者现场安装,梅花柱的拼装方法和拼装精度都是关键1。

组合柱由两种或两种以上材料组合成的柱。它的截面特点基本上是以一种材料包住另一种材料,如外包混凝土的劲性钢筋混凝土柱、外包钢混凝土柱、充填混凝土的钢管混凝土柱、用混凝土充填或套箍的砖砌体柱等。也包括由几根杆件组成的柱,如木组合柱、钢管混凝土组合柱等。

梅花柱椎管加工技术下料:用计算机对锥管进行展开,放样并考虑加工余量,钢板下料前用矫正机矫平,采用数控下料切割,并对坡口进行加工;钢管纵缝对接焊缝处需加放2mm焊接收缩余量;下料后必须对外形尺寸进行复测,确保尺寸必须正确,避免造成接头错位,并弹出两端加工压头需要的中心线和加工线。

画线:在扇形钢板上由同心圆画出一定间隔的多道径向线。

两侧预弯:采用预弯机进行两侧预压成形。

压制成型:对应样线进行多次多道压制。

加固:对成形的半圆锥管进行加固,防止变形。

焊接及校正:为保证锥管与圆管之间对接精准,在两个半圆锥管拼接时,在锥管端部放置两块圆板(圆板的外径是锥管端部内径),采用自动埋弧焊焊接成锥管,焊接前进行预热,先在外侧进行打底焊,然后焊接内侧焊缝,焊完内侧焊缝后再焊外侧焊缝,焊后24h后进行探伤,然后将需校整的端部吊进整圆机内按正整圆。

检查验收:对焊接完成的锥管焊缝进行相关焊接检测。

安装梅花柱直段为工厂加工,根据深化设计分段进行制作。梅花柱锥管为现场拼装。根据锥管的结构形式,采用“卧式”方式进行拼装。拼装胎具,使用自制路基箱为基座,上部根据锥管的分叉位置,搭设钢支撑。梅花柱锥管的定位,根据Tekla模型,取得的参数坐标为依据,进行放线定位。梅花柱锥管拼装步骤:胎架搭设铸钢件安装水平锥管拼装锥管拼装校正检查焊接检测验收。

梅花柱焊接严格按照工艺评定的参数进行焊接,焊接顺序采用对称施焊,焊接时注意焊前预热、层间清理和焊后保温处理,焊接过程中采取防风措施。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学