超厚板核心筒复杂田字柱的加工

赵晓宏

中冶（上海）钢结构科技有限公司 上海 201908

随着高层钢结构建筑日益发展，国内建筑的高度不断被刷新。设计师经常选择复杂异形截面的构件作为承重结构，这样既增大了结构的使用功能，又实现了外观造型的新颖别致。此类复杂构件截面相对较大，所用钢板厚度较厚，材质等级较高，构件质量相对较大。

在制作过程中，因起重翻身、焊接等影响，加工精度控制难度大。研究其装配工艺、焊接变形控制工艺，对复杂钢柱的整体精度控制有着重要意义[1-3]。

1 工程概述

某项目主要由A、B塔楼及裙房组成，办公塔楼为高层建筑，A塔楼地下3层、地上13层，主要屋面高度58.65 m；B塔楼地下3层、地上12层，主要屋面高度54.35 m；地下室大底板标高－14.90 m，钢结构用钢量约12 000 t。2栋高层7层以上框架的外框柱设置在4～6层的大悬挑环带桁架上，故F4、F6层为核心筒加强层，加强区节点复杂，采用田字形结构。田字形角柱箱体采用Q420GJC钢，单节外观尺寸长×宽×高＝5 368 mm×4 850 mm×3 200 mm，最大板厚80 mm，构件质量达55 t（图1～图3）。

图1 钢结构整体三维模型

图2 田字形角柱三维效果图

图3 田字形角柱实物

2 装焊整体流程

该复杂田字形角柱由田字柱、十字柱、三角加腋、箱形牛腿、钢板剪力墙等组成，内部十字柱不仅存在从80 mm到36 mm的板厚过渡，且有角度偏移（图4）。

图4 角柱变截面节点

另外，箱形牛腿与田字柱本体主焊缝存在交汇于一线的情况，采用超厚板折弯工艺技术，避免了焊缝重叠，保证了焊接质量。

复杂的角柱可拆解为田字柱、箱形牛腿及侧板、三角加腋、钢板剪力墙4个部分，采用分步组装、焊接的方式（图5）。……