本發(fā)明涉及建筑及橋梁安裝領域，具體涉及一種超高層建筑菱形柱的組裝裝置和組裝方法。

背景技術：

伴隨著國內(nèi)建筑鋼結構呈現(xiàn)出的多樣化與復雜化趨勢，各種視覺沖擊強烈的復雜鋼結構應運而生，菱形結構也是由簡單的等截面形式向變截面、多方向、復雜性結構轉變，為國內(nèi)建筑結構設計在藝術形態(tài)上提供了一大亮點。

鑒于菱形柱節(jié)點構件的復雜化和特殊化，工廠加工深化設計圖紙與制作工藝相結合的模式是保證構件順利加工的前提?，F(xiàn)在根據(jù)不同的設計需求，菱形柱的內(nèi)角需要不同，已經(jīng)無法用標準箱型組裝裝置來滿足菱形柱的制作要求；另外，由于用于組裝超高層建筑菱形柱的鋼板體型大、質(zhì)量大；因此，超高層建筑菱形柱在組裝過程中難度較大，組裝過程復雜，并且無法保證菱形柱組裝之后的角度達到設計要求；主要是因為現(xiàn)有的菱形柱組裝裝置無法表達菱形柱的角度，導致待組裝的菱形柱的角度難以確定；現(xiàn)在的組裝裝置的結構復雜，導致菱形柱的組裝過程復雜，不僅組裝裝置自身制作麻煩，成本高，還導致菱形柱的制作效率低；另外，現(xiàn)有的菱形柱組裝裝置的穩(wěn)定性差，在用于超高層菱形柱組裝時，菱形柱的角度容易出現(xiàn)較大的偏差，導致菱形柱的組裝精度差。

由于超高層建筑菱形柱不僅在建筑物中起到裝飾的作用，還需要在建筑物中起到承重的作用，因此，如果菱形柱的組裝角度和組裝精度出現(xiàn)偏差，導致菱形柱的各種性能發(fā)生改變；從而會導致整個建筑的結構受到影響。

因此，如何設計一個既能表達出超高層建筑菱形柱組裝角度、滿足不同角度菱形柱的組裝、菱形柱組裝效率高以及能夠保證菱形柱組裝角度出現(xiàn)偏差的組裝裝置，以及發(fā)明一種組裝超高層建筑菱形柱簡單、高效以及保證菱形柱組裝精度的組裝方法是一個亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有的超高層建筑菱形柱的組裝裝置和組裝的方法的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種能夠表達超高層建筑菱形柱組裝角度、能夠滿足不同角度菱形柱的組裝，制作簡單、組裝效率高以及穩(wěn)定性好的組裝裝置，還提供了一種能夠在工廠批量化生產(chǎn)、組裝操作更簡單以及能夠保證菱形柱組裝精度的組裝方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案：

一種超高層建筑菱形柱的組裝裝置，包括水平設置的組裝平臺及至少兩個組裝定位結構；其特征在于，所述組裝定位結構可拆卸地固定在組裝平臺的頂面上，且組裝定位結構均相互平行且位于同一條直線上；所述組裝定位結構包括底座、支撐柱、固定柱以及定位柱，所述支撐柱垂直固定在底座的頂面上，所述定位柱的一端固定在底座的頂面上，定位柱的另一端與支撐柱的中上部焊接，所述定位柱與底座頂面之間形成用于組裝菱形柱的銳角角度A；所述支撐柱相對與定位柱的另一側設置有固定柱，所述固定柱、定位柱及支撐柱位于同一平面內(nèi)，且固定柱、定位柱分別與支撐柱構成三角形結構。

作為優(yōu)選地，所述組裝平臺由至少兩個H型鋼組成，所述H型鋼的頂面均處于同一水平面內(nèi)，每個H型鋼上均設置有組裝定位結構；所述H型鋼的頂面上設置凹槽，所述組裝定位結構的底座固定在H型鋼頂面的凹槽內(nèi)，且底座的高度不高于凹槽的深度。根據(jù)菱形柱的高度，可以選擇多個H型鋼沿著H型鋼的寬度方向水平排列構成組裝平臺，使得可以用于制作不同高度的菱形柱；H型鋼頂面的凹槽用于安裝組裝定位結構，底座的高度不高于H型鋼頂面凹槽的深度，當?shù)鬃母叨扰c凹槽的深度相同時作為一種較優(yōu)的方案，這樣保證了組裝平臺的操作面始終是水平面，滿足菱形柱的組裝要求和組裝精度；另外，H型鋼組成組裝平臺，使得菱形柱在組裝過程中更方便焊接，H型鋼可以使用工廠的廢舊鋼材，使得組裝平臺的制作成本低。

作為優(yōu)選地，所述固定柱的一端焊接在底座的頂面上，另一端與支撐柱的中上部焊接，所述定位柱頂端與支撐柱的焊接點的位置高于固定柱與支撐柱焊接點的位置。這樣保證組裝定位結構的穩(wěn)定性更好，保證固定柱始終為支撐柱提供一個較大的支撐力，與定位柱上承受的鋼板的重力形成對抗力，避免了組裝定位結構發(fā)生形變、導致菱形柱組裝角度出現(xiàn)較大誤差的情況。

一種超高層建筑菱形柱的組裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、定位菱形柱底部鋼板；將底部鋼板吊起，調(diào)整底部鋼板位置，使得底部鋼板與組裝平臺的頂面緊貼，并且將底部鋼板的左端與多個組裝定位結構的定位柱分別緊貼；

b、定位菱形柱左側鋼板；將左側鋼板吊裝到合適的位置，調(diào)整左側鋼板的位置，使左側鋼板的左側面與多個組裝定位結構的定位柱同時緊貼，左側鋼板的底端與底部鋼板緊貼；使用多個鈍角角度樣板檢查底部鋼板和左側鋼板的組裝角度精度是否合格，如組裝角度精度檢查不合格，對左側鋼板進行輕微調(diào)整，直到組裝角度精度檢測合格；待組裝角度精度檢查合格后，將多個鈍角角度樣板等間距的分別與底部鋼板左側鋼板進行焊接，然后再將底部鋼板和左側鋼板沿著長度方向進行點焊定位；

c、定位菱形柱右側鋼板，將多個銳角角度樣板等間距的點焊在底部鋼板頂面上的右端處，將右側鋼板吊裝到合適位置、調(diào)整右側鋼板的位置，使右側鋼板的左側面同時緊貼多個銳角角度樣板的右側面，右側鋼板的底端與底部鋼板緊貼，檢查菱形柱組立對角線的準確性，組立對角線檢查不合格，對右側鋼板進行輕微調(diào)整，直到組立對角線檢查合格，合格后將右側鋼板與多個銳角角度樣板焊接，最后將底部鋼板與右側鋼板沿長度方向進行點焊定位；

d、根據(jù)組立對角線，使鈍角定位卡板的頂角位于組立對角線上，并且保證鈍角定位卡板的右側面與右側鋼板緊貼，然后將多個鈍角定位卡板等間距的焊接在右側鋼板上；在左側鋼板右側面的頂端等間距焊接多個銳角定位卡板；再將頂部鋼板吊裝在合適位置，使頂部鋼板的兩端分別與左側鋼板和右側鋼板的頂端緊貼，同時使頂部鋼板的底面分別與多個鈍角定位卡板和銳角定位卡板緊貼，再將鈍角定位卡板和銳角定位卡板與頂部鋼板進行焊接，最后將頂部鋼板與左側鋼板和右側鋼板沿長度方向進行點焊接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下特點：

（1）本發(fā)明通過將支撐柱、定位柱及底座固定形成三角形結構，并且定位柱與底座之間的夾角設計成待組裝菱形柱的銳角內(nèi)角，使得菱形柱的組裝角度能夠直接表達，使得將底部鋼板緊貼組裝平臺頂面，左側鋼板緊貼多個組裝定位結構中的定位柱確定的平面，就可以滿足菱形柱組裝角度的要求，這樣使得菱形柱組裝的工序簡化，減少了在確定菱形柱組裝角度過程中對鋼板的多次調(diào)整；在保證菱形柱滿足組裝要求的同時，提高了菱形柱的組裝效率。

（2）本發(fā)明通過將組裝定位結構可拆卸的固定在組裝平臺上，可以將組裝定位結構中的銳角角度A設計成不同的角度，通過對組裝定位結構的更換，本發(fā)明實現(xiàn)了對不同角度的菱形柱的批量組裝，本發(fā)明中的組裝定位結構自身結構簡單、制作方便，減少了組裝裝置的制作成本。

（3）本發(fā)明中定位柱和固定柱分別與支撐柱和底座形成三角形結構，再加上底座自身的重力；然后將定位柱和固定柱固定在支撐柱的兩側，這樣使得定位柱上完全承受鋼板的重力時，固定柱與定位柱形成對抗的力；使得組裝定位結構的穩(wěn)定性好，避免了菱形柱的組裝過程出現(xiàn)較大的偏差。

（4）本發(fā)明中提供一種超高層建筑菱形柱的組裝方法，組裝裝置的定位柱、角度樣板與定位卡板是根據(jù)待組裝菱形柱的角度進行制作，通過組裝裝置、角度樣板和定位卡板，將組裝菱形柱的所有鋼板的組裝平面進行確定，使得可以將組裝的鋼板直接吊裝到確定的平面內(nèi)，通過“面對面”的定位方法，減少了在確定菱形柱組裝角度的過程中對鋼板的調(diào)整次數(shù)；再通過對角度樣板和定位卡板對菱形柱組裝的角度進行檢查和定位，在菱形柱的組裝過程中翼板與腹板之間的角度控制非常重要，組裝過程中采用角度樣板來保證菱形柱角度的精度，采用焊接定位卡板的方法來保證菱形柱裝配對角線的準確性。本方法采用多種定位輔助措施，減小菱形柱組裝過程中的偶然誤差，提高了組裝精度，同時，簡化了加工工序，提高了加工速度，強化了組裝過程中的過程質(zhì)量控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明超高層建筑菱形柱的組裝裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1所示， 一種超高層建筑菱形柱的組裝裝置，包括水平設置的組裝平臺1及至少兩個組裝定位結構；組裝定位結構可拆卸地固定在組裝平臺1的頂面上，且組裝定位結構均相互平行且位于同一條直線上；組裝定位結構包括底座（圖中未示出）、支撐柱2、固定柱3以及定位柱4，支撐柱2垂直固定在底座的頂面上，定位柱4的一端固定在底座的頂面上，定位柱4的另一端與支撐柱2的中上部焊接，定位柱4與底座頂面之間形成用于組裝菱形柱的銳角角度A；支撐柱2相對與定位柱4的另一側設置有固定柱3，固定柱3、定位柱4及支撐柱2位于同一平面內(nèi)，且固定柱3、定位柱4分別與支撐柱2構成三角形結構。

本技術方案中，將組裝平臺1水平設置就保證了菱形柱的一個組裝面，再通過至少兩個固定在組裝平臺1上的組裝定位結構準確的確定菱形柱的另一個組裝面；并且組裝定位結構中的定位柱4與底座之間形成的夾角A與待組裝菱形柱銳角內(nèi)角的角度相同，這樣就使組裝菱形柱的底部鋼板和左側鋼板的位置確定，這樣就保證了組裝菱形柱時，待組裝菱形柱的角度可以直接確定，由于用于組裝超高層建筑菱形柱的鋼板的體型和重量極大，這樣就避免了在確定菱形組組裝角度時，需要對鋼板進行多次調(diào)整。

本技術方案中，組裝定位結構可拆卸的固定在組裝平臺1的頂面上，這樣將組裝定位結構中的銳角夾角A可以根據(jù)待組裝菱形柱角度的要求設計成不同的角度，根據(jù)待組裝菱形柱就在選擇銳角角度A不同的組裝定位結構固定在組裝平臺1上，可以在底座和組裝平臺1上分別開螺孔，通過螺栓或者螺釘將組裝定位結構固定在組裝平臺1上；使得本發(fā)明可以滿足不同角度菱形柱的組裝，并且組裝定位結構自身結構簡單，不僅使得整個組裝裝置的制作簡單、成本低，而且使用該組裝裝置組裝菱形柱的操作也方便簡單、使得菱形柱的組裝可批量化的生產(chǎn)、提高了菱形柱的組裝效率。

本技術方案中，組裝定位結構設計為一個整體結構，固定柱3、定位柱4和支撐柱2可以為角鋼或者H型鋼；并且固定柱3、定位柱4分別與支撐柱2與底座形成三角形結構，再加上底座自身的重力；然后將定位柱4和固定柱3固定在支撐柱2的兩側，這樣使得定位柱4上完全承受鋼板的重力時，固定柱3與定位柱4形成對抗的力；從而使得組裝定位結構的穩(wěn)定性好，避免了組裝定位結構由于鋼板重量過重發(fā)生形變，保證了組裝定位結構中銳角角度A的準確性，保證了菱形柱的制作精度。

一種超高層建筑菱形柱的組裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、定位菱形柱底部鋼板5；將底部鋼板5吊起，調(diào)整底部鋼板5位置，使得底部鋼板5與組裝平臺1的頂面緊貼，并且將底部鋼板5的左端與多個組裝定位結構的定位柱4分別緊貼；

b、定位菱形柱左側鋼板6；將左側鋼板6吊裝到合適的位置，調(diào)整左側鋼板6的位置，使左側鋼板6的左側面與多個組裝定位結構的定位柱4同時緊貼，左側鋼板6的底端與底部鋼板5緊貼；使用多個鈍角角度樣板7檢查底部鋼板5和左側鋼板6的組裝角度精度是否合格，如組裝角度精度檢查不合格，對左側鋼板6進行輕微調(diào)整，直到組裝角度精度檢測合格；待組裝角度精度檢查合格后，將多個鈍角角度樣板7等間距的分別與底部鋼板5左側鋼板6進行焊接，然后再將底部鋼板5和左側鋼板6沿著長度方向進行點焊定位；

c、定位菱形柱右側鋼板8，將多個銳角角度樣板9等間距的點焊在底部鋼板5頂面上的右端處，將右側鋼板8吊裝到合適位置、調(diào)整右側鋼板8的位置，使右側鋼板8的左側面同時緊貼多個銳角角度樣板9的右側面，右側鋼板8的底端與底部鋼板5緊貼，檢查菱形柱組立對角線的準確性，組立對角線檢查不合格，對右側鋼板8進行輕微調(diào)整，直到組立對角線檢查合格，合格后將右側鋼板8與多個銳角角度樣板9焊接，最后將底部鋼板5與右側鋼板8沿長度方向進行點焊定位；

d、根據(jù)組立對角線，使鈍角定位卡板10的頂角位于組立對角線上，并且保證鈍角定位卡板10的右側面與右側鋼板8緊貼，然后將多個鈍角定位卡板10等間距的焊接在右側鋼板8上；在左側鋼板6右側面的頂端等間距焊接多個銳角定位卡板11；再將頂部鋼板12吊裝在合適位置，使頂部鋼板12的兩端分別與左側鋼板6和右側鋼板8的頂端緊貼，同時使頂部鋼板12的底面分別與多個鈍角定位卡板10和銳角定位卡板11緊貼，再將鈍角定位卡板10和銳角定位卡板11與頂部鋼板12進行焊接，最后將頂部鋼板12與左側鋼板6和右側鋼板8沿長度方向進行點焊接。

本發(fā)明中提供了一種超高層建筑菱形柱的組裝方法，該方法中使用的定位卡板和角度樣板均是根據(jù)待組裝菱形柱的角度要求設計的；角度樣板為三角形板，定位卡板為三角形板或者L型板；該方法通過組裝平臺1和多個組裝定位結構中的定位柱4確定的平面，使得菱形柱底部鋼板5和左側鋼板6所在的組裝平面能夠被確定，再通過多個鈍角定位樣板對左側鋼板6和底部鋼板5之間的夾角進行檢查，如果夾角存在誤差，可以通過鐵錘對鋼板進行敲擊進行角度的微小調(diào)整，然后再將多個鈍角定位樣板等間距鋼板之間進行焊接，將左側鋼板6和底部鋼板5的位置進行位置確定，避免在鋼板焊接過程中出現(xiàn)誤差；最后再將左側鋼板6和底部鋼板5之間進行點焊；然后再通過在底部鋼板5上等間距焊接多個銳角角度樣板9，多個銳角角度樣板9就確定了右側鋼板8所在的組裝平面，然后通過檢測工具對待組裝菱形柱的對角線進行檢查，對右側鋼板8進行輕微調(diào)整，使得右側鋼板的頂端位于對角線上，保證菱形柱角度的精度，再將右側鋼板8與銳角定位樣板進行焊接確定右側鋼板8位置，再將右側鋼板8與底部鋼板5進行點焊；再通過組立對角線確定鈍角定位卡板10的位置，將多個鈍角定位卡板10等間距焊接在右側鋼板8上，再將多個銳角定位卡板11焊接在左側鋼板6的頂部，保證鈍角定位卡板10和銳角定位卡板11的頂面在同一平面，鈍角定位卡板和銳角定位卡板用于對頂部鋼板進行準確定位和起支撐作用，避免頂部鋼板在于左側鋼板和右側鋼板焊接過程中出現(xiàn)誤差；最后將頂部鋼板12分別與鈍角定位卡板10和銳角定位卡板11焊接，最后對頂部鋼板12進行點焊，就完成菱形柱的精確組裝。