一种超高层建筑核心筒钢柱连接结构及核心筒施工方法与流程

1.本申请涉及高层建筑工程的技术领域，尤其是涉及一种超高层建筑核心筒钢柱连接结构及核心筒施工方法。


背景技术：

2.核心筒是建筑的中央部分，由电梯井、楼梯、卫生间等部分所围成的中央核心筒，与建筑的外围框架形成一个外框内筒的结构，以钢筋混凝土浇筑。由于核心筒结构具有强度高、经济效益高等特点，核心筒结构常应用与高层和超高层建筑中。
3.相关技术中，核心筒一般钢柱、横梁、钢筋，钢柱位于核心筒四角等位置进行、并与下方的钢柱法兰连接，横梁位于钢柱之间、且两端与钢柱侧壁法连连接，钢筋横竖交错组成钢筋网墙将钢柱和横梁包裹在内，最后铺设挡板，使钢柱、横梁、钢筋网墙均位于挡板所围空间内，向挡板所围空间进行注浆，浆液凝固后形成该区域的核心筒的施工。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有核心筒结构内的钢柱和横梁通过法兰连接进行固定的牢固性较差，进而使核心筒结构的整体强度降低的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善核心筒结构内的钢柱和横梁通过法兰连接进行固定的牢固性较差，进而使核心筒结构的整体强度降低的缺陷，本申请提供一种超高层建筑核心筒钢柱连接结构及核心筒施工方法。
6.第一方面，本申请提供的一种超高层建筑核心筒钢柱连接结构采用如下技术方案：一种超高层建筑核心筒钢柱连接结构，包括钢柱、横梁，所述钢柱为h型钢，钢柱顶端和底端均固设有供相互法兰连接用的固定板，钢柱凹槽对应横梁连接位置固设有加固框，加固框内部中空、且开口朝上，钢柱凹槽正对外界的内壁靠近翼缘的位置均固设有多个螺纹筒，螺纹筒周向内壁布有螺纹，加固框正对螺纹筒的位置开设有供螺纹筒通过的筒孔，螺纹筒与筒孔内壁抵接，螺纹筒位于加固框内，横梁的一端固设有法兰板，法兰板与加固框远离螺纹筒的外壁抵接，法兰板正对螺纹筒的位置均开设有第一圆孔，第一圆孔内抵接有固定螺栓，固定螺栓穿过第一圆孔、加固框后与螺纹筒螺纹连接；加固框内壁中间位置固设有平行于钢柱翼缘的加固板，螺纹筒还固设在加固板上，横梁还使法兰板与钢柱翼缘抵接，固定螺栓依次穿过第一圆孔、钢柱翼缘、加固框后与加固板上的螺纹筒螺纹连接。
7.通过采用上述技术方案，加固框安装在钢柱上后，筒孔内壁与螺纹筒外壁抵接，在将加固框与钢柱进行焊接，提高了加固框与钢柱安装的稳定性，移动横梁，使法兰板与加固框抵紧，将固定螺栓依次穿过第一圆孔和加固框后与对应螺纹筒螺纹连接，再移动新横梁，使新横梁的法兰板与加固框翼缘抵接，将固定螺栓依次穿过第一圆孔、钢柱翼缘和加固框后与加固板的螺纹筒螺纹连接，完成横梁与钢柱的固定，减少了钢柱局部受力较大的情况，
加固框的设置提高了横梁与钢柱连接的强度。
8.可选的，所述法兰板远离所连接的横梁的侧壁两侧固设有多个插板，加固框正对插板的位置均开设有第一插孔，钢柱翼缘正对插板的位置开设有第二插孔，穿过第一插孔或依次穿过第二插孔和第二插孔后位于加固框内，插板上表面远离横梁的位置均开设有插接孔，法兰板上同一侧插板的插接孔相互连通、且插接有同一个插接筋；位于相邻两个钢柱之间的横梁相互靠近的一端均固设有同一个连接梁；钢柱顶端的固定板开设有供插接筋通过的避让孔。
9.通过采用上述技术方案，进行横梁在钢柱上的安装时，与加固框抵接的法兰板上的插板穿过插入孔位于加固框内，与钢柱翼缘抵接的法兰板上的插板穿过钢柱翼缘和插入孔后位于加固框内，将插接筋插入到插接孔相通的插接孔内，进一步提高了横梁与钢柱连接固定的稳定性；连接梁有效的将两个横梁进行连接固定，使两个横梁组成一个整体，提高了横梁的承压强度。
10.可选的，所述位于加固板一侧的插接孔内壁均与同一个插接筋抵接。
11.通过采用上述技术方案，在插班进插入到加固框内后，将插接筋插入到加固板同侧的插接孔内，有效的对两个法兰板上的加固板进行相对固定，提高了横梁与钢柱连接固定的稳定性。
12.可选的，所述加固板内固设有连接板，连接板上表面开设有与插接孔连通的连接孔，插接筋还与连接孔内壁抵接。
13.通过采用上述技术方案，插接筋同时穿过加固板同一侧的插接孔和连接孔，连接板有效的提高了插板与加固框位置固定的稳定性，进而提高了横梁与钢柱连接固定的强度。
14.可选的，所述钢柱底部固定板上表面固设有插接筒，插接筒供插接筋插接在内。
15.通过采用上述技术方案，插接筋插入到插接筒内，通过插接筒有效的对插接筋的位置进行固定，进一步提高了插接筋对横梁的固定效果。
16.可选的，所述横梁上表面固设有多个固定筒，固定筒内插接有钢筋。
17.通过采用上述技术方案，固定筒有效的提高了钢筋的插接数量，使横梁上方部分进行钢筋网的搭设，在浇筑后后效的提高了核心筒的强度。
18.可选的，所述所述横梁下表面靠近法兰板的位置固设有牛腿，牛腿侧壁与法兰板固定连接。
19.通过采用上述技术方案，牛腿有效的提高了横梁与法兰板连接的强度，同时对横梁进行有效的支撑，提高了横梁的整体连接强度。
20.可选的，横梁周向外壁靠近法兰板的位置固设有加固筋板，加固筋板还与法兰板固定连接。
21.通过采用上述技术方案，加固筋板进一步提高了法兰板与横梁的连接强度，提高了横梁的抗弯折能力。
22.可选的，所述加固筋板远离法兰板的外壁相同位置开设有捆绑槽，捆绑槽还开设在牛腿远离法兰板的相同位置，法兰板的捆绑槽内抵接有同一个紧固钢丝，紧固钢丝还抵接在牛腿的捆绑槽内，紧固钢丝处于拉紧状态。
23.通过采用上述技术方案，横梁安装完成后，通过紧固钢丝将横梁与钢柱进行捆绑
固定，进一步提高了横梁与钢柱连接固定的强度。
24.另一方面，本申请开提供了一种超高层建筑核心筒施工方法，包括以下步骤：s1、通过吊装设备将钢柱调到施工面上，将钢柱顶端与底部钢柱的顶端法兰连接固定，使钢柱向上延长，再将加固框安装在钢柱凹槽内，并将加固框与钢柱进行焊接固定；s2、通过吊装设备将支撑柱移动到施工面上方，将支撑柱与下方核心筒顶部进行固定；s3、通过吊装设备将横梁移动到施工面上方，使法兰板与加固框抵紧，插板位于加固框内，通过固定螺栓将法兰板与钢柱进行固定、并将加固框顶紧，支撑柱顶端与横梁底端抵接，并进行焊接固定；s4、通过吊装设备将新的横梁移动到施工面上方，使法兰板与钢柱翼缘抵接、并使插板位于加固框内，通过固定螺栓将法兰板与加固板进行固定、并将钢柱顶紧，再将插接筋依次穿过相互连通的插接孔和连接孔后插接在插接筒内；s5、通过紧固钢丝穿过对应的捆绑槽、并将紧固钢丝拉紧固定；s6、下放连接梁，使连接梁位于相邻两个钢柱之间的横梁之间、且与横梁远离法兰板的一端进行焊接固定；s7、在下方核心筒顶部边缘位置进行钢筋的搭接、形成钢筋网墙，并将钢筋插入到固定筒内，在固定筒上方形成钢筋网墙；s8、在下方核心筒顶部边缘位置铺设模板，使模板将钢筋网墙、钢柱、横梁包裹在内；s9、向模板所围空间内进行建筑浆液的浇筑，在浆液干结后拆除模板，完成该层核心筒的建造。
25.通过采用上述技术方案，将横梁依次与加固框和钢柱翼缘进行抵紧、并与钢柱进行螺纹连接固定，再通过插接筋穿过插接孔和连接孔对横梁与钢柱进行进一步固定，最后通过焊接加固，有效的提高了横梁与钢柱连接固定的强度，再将支撑柱与横梁进行焊接，通过支撑柱对横梁进行支撑，进一步提高了横梁连接固定的强度，进而使核心筒的强度提高，再依次进行钢筋网墙和模板的安装、并在模板所围区域进行浇筑，最后进行模板的去除，钢筋网墙有效的提高了混凝土填充连接的强度，还提高了核心筒整体的强度。
26.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.插板伸入加固框内，使插接筋依次插入到对应的连接孔和插接孔中，有效的提高了横梁与钢柱连接固定的强度，加固框还有效的对钢柱的腹板进行保护加固，减少了钢柱腹板所受的压力，提高了钢柱的自身强度，进而提高了钢柱与横梁连接后的强度；2.通过支撑柱有效的对横梁进行支撑，提高了横梁支撑的强度，进而提高了横梁与钢柱连接的稳定性，连接梁的设置有效的将相邻的两个横梁进行连接，提高了横梁与钢柱连接后的强度，减少了横梁与钢柱发生偏移错位的概率，提高了横梁与钢柱连接固定的稳定性；3.横梁上表面的固定筒有效的为钢筋提供了安装位置，将钢筋插入到固定筒内，在进行浆液浇筑后，有效的提高了核心筒内部钢筋分布的空间大小，进而提高了核心筒的整体强度。
附图说明
27.图1是本申请实施例的结构示意图；图2是为显示加固框的局部爆炸图；图3是为显示加固组件的局部剖视图；图4是为显示插接筒的局部示意图；图5是为显示连接梁的局部示意图；图6是为显示钢筋位于固定筒内的示意图；图7是为显示钢筋网墙搭接位置的示意图；图8是为显示模板位置的示意图；图9是为显示核心筒注浆完成状态的示意图。
28.图中，1、钢柱；11、固定板；111、插接筒；112、避让孔；12、栓钉；13、螺纹筒；14、第二圆孔；15、第二插孔；2、横梁；21、法兰板；211、第一圆孔；212、固定螺栓；22、牛腿；221、捆绑槽；2211、紧固钢丝；23、加固筋板；24、固定筒；25、支撑柱；3、加固框；31、加固板；32、第一插孔；33、第三圆孔；34、筒孔；4、连接梁；41、搭接板；5、钢筋网墙；6、模板；7、加固组件；71、插板；711、插接孔；72、连接板；722、连接孔；73、插接筋。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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9对本申请作进一步详细说明。
30.本申请实施例公开一种超高层建筑核心筒钢柱连接结构。
31.参考图1，超高层建筑核心筒钢柱连接结构包括钢柱1、横梁2和加固框3，钢柱1竖直设置、且为h型钢，钢柱1顶端和底端均焊接有法兰连接用的固定板11，钢柱1底端的固定板11与下方钢柱1顶部的固定板11法兰连接；横梁2水平设置、且一端焊接有法兰板21，横梁2同样为h型钢，横梁2上表面靠近法兰板21的位置焊接有加固筋板23，加固筋板23与法兰板21固定焊接，横梁2下表面焊接有牛腿22，牛腿22与法兰板21固定焊接。
32.结合图2，加固框3竖直设置，加固框3为上下通透的中空设置，钢柱1腹板中部靠近两侧翼缘的位置固设有多个螺纹筒13，加固框3外侧壁正对螺纹筒13的位置开设有与螺纹筒13内壁抵接的筒孔34，加固板31与钢柱1腹板抵接、且筒孔34内壁与螺纹筒13周向外壁抵接，加固框3内壁中间位置沿垂直于钢柱1腹板的方向固设有加固板31，螺纹筒13还固设在加固板31侧壁远离钢柱1的位置、且再水平面上对钢柱1的螺纹筒13进行避让。
33.结合图2和图3，法兰板21远离横梁2的侧壁与加固框3或钢柱1翼缘抵接，法兰板21正对螺纹筒13端面的位置开设有第一圆孔211，钢柱1翼缘正对螺纹筒13端面的位置开设有第二圆孔14，加固框3正对螺纹筒13端面的位置均开设有第三圆孔33，第一圆孔211内滑移连接有固定螺栓212，固定螺栓212依次穿过第一圆孔211、第三圆孔33后与钢柱1的螺纹筒13螺纹连接，固定螺栓212还能够依次穿过第一圆孔211、第二圆孔14和第三圆孔33后与加固板31的螺纹筒13螺纹连接，加固框3和法兰板21之间设有对钢柱1和连接板72进行加强固定的加固组件7。
34.通过吊装设备将钢柱1移动到下方钢柱1正上方、并使下方钢柱1通过固定板11进行法兰连接固定，提高了钢柱1连接的强度，再将加固框3安装在钢柱1腹板上、并进行焊接固定，移动横梁2，使对应的孔相互连通，通过固定螺栓212依次穿过相互连通的孔位于加固
框3内与对应的螺纹筒13螺纹连接，将法兰板21与钢柱1进行固定，有效的提高了横梁2在钢柱1上安装的效率，加固筋板23和牛腿22有效的提高了法兰板21与横梁2连接的强度，加固框3有效的减少了钢柱1腹板所受的压力，提高了对钢柱1的保护，与钢柱1翼缘抵接的浮板与加固板31上的螺纹筒13相互固定，减少了钢柱1所受的压力，与加固组件7一同提高了横梁2与钢柱1连接的强度，进而提高了核心筒的强度。
35.参考图2和图3，加固组件7包括插板71、连接板72和插接筋73，插板71固设在法兰板21背对横梁2的侧壁上，插板71分为多组、且每组为两个，插板71组间沿竖直方向等距排布，组内的插板71位于同一水平面、且位于靠近法兰板21中间的位置，插板71与相邻的第一圆孔211位于同一水平面，加固框3正对插板71的位置开设有供插板71插入的第一插孔32，钢柱1翼缘正对插板71的位置开设有第二插孔15，插板71位于加固框3内，加固框3靠近钢柱1的内侧壁与加固板31连接处固设有多个连接板72，连接板72位于对应插板71下方。
36.位于加固板31同一侧的插板71远离法兰板21的一端上表面均开设有相互连通的插接孔711，连接板72上表面开设有与插接孔711连通的连接孔722，插接筋73插接在相互连通的插接孔711和连接孔722内，此时法兰板21与加固框3或钢柱1翼缘抵接。
37.结合图3和图4，钢柱1底部的固定板11正对插接筋73的位置固设有插接筒111，插接筋73底端位于插接筒111内，钢柱1顶部的固定板11正对连接孔722的位置开设有供插接筋73通过的避让孔112。
38.将横梁2移动到对应安装高度，再移动横梁2，使正对钢柱1腹板的法兰板21上的插板71穿过第一插孔32位于插板71内，正对钢柱1翼缘的法兰板21上的插板71穿过第二插孔15、第一插孔32后位于插板71内，有效的对横梁2的位置进行定位，通过固定螺栓212将横梁2与钢柱1进行固定后，移动插接筋73，使插接筋73依次通过避让孔112、插接孔711、连接孔722后位于插接筒111内，将插板71进行相互固定，有效的提高了横梁2与钢柱1连接固定的强度。
39.参考图1，下方核心筒顶部固设有竖直设置的支撑柱25，支撑柱25顶端与横梁2下表面固定焊接，结合图5，相邻两个钢柱1之间的两个横梁2相对的端面固定焊接有同一个连接梁4，连接梁4同样为h型钢、且尺寸与横梁2相同，连接梁4上表面两端处固设有搭接板41，搭接板41部分位于横梁2上方、且与横梁2固定焊接。
40.支撑柱25有效的对横梁2进行支撑，提高了横梁2与钢柱1连接的稳定性，连接梁4将两个横梁2进行连接为一个整体，和插板71一同有效的减少了横梁2与钢柱1脱离的概率，在连接梁4下放到对应位置时，搭接板41与横梁2抵接后，有效的对连接梁4的位置进行初步定位，方便了连接梁4与横梁2的焊接固定，提高了连接梁4安装的效率。
41.参考图2，加固筋板23和牛腿22远离钢柱1的位置均开设有捆绑槽221，位于同一水平面的捆绑槽221内抵接有同一个紧固钢丝2211，紧固钢丝2211将钢柱1包围在内、且处于拉紧状态。
42.在横梁2与钢柱1连接固定后，通过紧固钢丝2211将法兰板21向钢柱1进行捆绑固定，进一步提高了横梁2与钢柱1连接的稳定性，捆绑槽221有效的提高了紧固钢丝2211位置固定的稳定性，进而提高了紧固钢丝2211的捆绑效果。
43.参考图6，横梁2上表面固设有多个固定筒24，固定筒24两个为一组，固定筒24组间以横梁2的长度方向等距排布，每组内的两个固定筒24位于横梁2上表面两侧位置，筒内插
接有钢筋；横梁2腹板和钢柱1腹板除加固框3安装位置均固定焊接有多个栓钉12。
44.横梁2安装完成后，将钢筋插接在固定筒24内，在进行浇筑时，横梁2上的钢筋有效的提高了浆液与内部支护结构的接触面积，栓钉12提高了浆液与钢柱1和横梁2连接的强度，一同提高了核心筒的强度。
45.本申请实施例一种超高层建筑核心筒钢柱连接结构的实施原理为：通过吊装设备将钢柱1吊装到对应位置、并使两个钢柱1的固定板11进行法兰连接，再将加固框3安装在钢柱1上，螺纹筒13与筒孔34内壁抵接，对加固框3进行初步固定，移动横梁2，使插板71插入到加固框3内，并通过固定螺栓212将法兰板21与对应的螺纹筒13进行螺纹连接，进而将横梁2与钢柱1进行固定，移动插接筋73，使插接筋73同时位于连接孔722、插接孔711和插接筒111内，将插板71与连接板72进行固定，进而提高了横梁2与钢柱1固定连接的强度；再将紧固钢丝2211放入同一水平高度对应的捆绑槽221内、并与钢柱1捆绑固定，进一步提高了横梁2与钢柱1连接的强度；再将连接梁4移动到对应位置、与横梁2进行焊接，使横梁2连接为一个整体，和插板71一同提高了横梁2与钢柱1连接的强度，进而提高了核心筒的强度；钢筋插接在固定筒24内，使钢筋整齐的竖立在横梁2上，在浇筑后，横梁2上的钢筋有效的提高了核心筒的强度。
46.本申请实施例还公开一种超高层建筑核心筒施工方法，包括以下步骤：参考图1，s1、通过吊装设备将钢柱1调到施工面上，将下方钢柱1顶部的固定板11与上方钢柱1的固定板11进行法兰连接，再对连接缝进行焊接，使钢柱1进行拼接延长，再将加固框3安装在钢柱1凹槽内，并将加固框3与钢柱1进行焊接固定；s2、通过吊装设备将支撑柱25移动到施工面上方，将支撑柱25与下方核心筒顶部进行固定；s3、通过吊装设备将横梁2移动到施工面上方，使法兰板21与加固框3抵紧，插板71位于加固框3内，通过固定螺栓212将法兰板21与钢柱1进行固定、并将加固框3顶紧，支撑柱25顶端与横梁2底端抵接，并进行焊接固定；s4、通过吊装设备将新的横梁2移动到施工面上方，使法兰板21与钢柱1翼缘抵接、并使插板71位于加固框3内，通过固定螺栓212将法兰板21与加固板31进行固定、并将钢柱1顶紧，再将插接筋73依次穿过相互连通的插接孔711和连接孔722后插接在插接筒111内，再将法兰板21与加固板31和钢柱1连接处进行焊接；s5、通过紧固钢丝2211穿过对应的捆绑槽221、并将紧固钢丝2211拉紧固定；s6、下放连接梁4，使连接梁4位于相邻两个钢柱1之间的横梁2之间，连接板72与横梁2上表面抵接，将连接板72横梁2进行焊接固定、并将连接梁4与横梁2远离法兰板21的一端进行焊接固定；参考图6和图7，s7、在下方核心筒顶部边缘位置进行钢筋的搭接、形成钢筋网墙5，并将钢筋插入到固定筒24内，在固定筒24上方形成钢筋网墙5；参考图8，s8、在下方核心筒顶部边缘位置铺设模板6，使模板6将钢筋网墙5、钢柱1、横梁2包裹在内；参考图9，s9、向模板6所围空间内进行建筑浆液的浇筑，在浆液干结后拆除模板6，完成该层核心筒的建造。
47.本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护
范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。