一种X形梭形组合柱结构的制作方法

本技术涉及建筑结构工程的，尤其是涉及一种x形梭形组合柱结构。

背景技术：

1、在建筑结构工程领域，尤其是大跨度空间结构（如体育馆、展览中心、机场航站楼等）的屋盖支承体系中，立柱作为核心承重与抗侧力构件，其性能直接决定整个结构体系的美观、安全性、经济性与适用性。传统的支承柱多为竖直设置的等截面钢柱或钢筋混凝土柱，其受力明确、施工简便，但形式单一且需要附加设置抗侧力体系，难以满足现代建筑对结构受力效率与造型美学的双重目标追求。

2、近年来，梭形柱（即截面尺寸沿柱身变化的变截面柱）凭借其材料利用率高、结构形态轻盈、受力合理的特点，在建筑结构设计中受到广泛关注。该类柱体通过在弯矩较大的柱身部位采用较大截面，在弯矩较小的部位采用较小截面，实现了结构受力与材料用量的精准匹配，有效解决了传统等截面柱材料浪费的问题。

3、然而，当在屋盖结构中采用传统单肢梭形柱时，通常需要额外增设侧向支撑系统才能承受较大水平荷载，如风荷载、地震作用等。尽管这一传统的结构形式与设计仍在应用，但已无法满足人们对结构体系多样化和创新性的追求。此外，支撑体系往往斜向布置，严重影响了建筑功能及结构通透性。由于竖向支承柱与侧向支撑结构必须安装，以便及时组成稳定的结构体系，这导致对场地交叉作业的要求更加严苛，工程成本攀升；并且，支撑结构在兼顾受力性能与建筑美学时，由于其相较于常规的支撑结构形状较为不规则且整体尺寸较大，通常需要将其分体后分别进行加工生产，最终于施工现场进行组装施工，提高了施工难度且施工的精度与最终支撑结构的强度息息相关。

技术实现思路

1、本技术提供一种x形梭形组合柱结构，受力性能优越且具有独特的建筑美学效果，同时能够方便施工人员于施工现场对其进行组装施工，降低施工难度的同时能够有效提高施工的精度。

2、本技术提供一种x形梭形组合柱结构，采用如下的技术方案：

3、一种x形梭形组合柱结构，包括两个梭形柱；

4、所述梭形柱的两端均具有用于与建筑结构连接的铰接节点，两所述梭形柱交叉设置且二者于自身截面最大的位置形成连接。

5、通过采用上述技术方案，x形梭形组合柱结构能够形成富有韵律感的视觉图案，同时对于其支撑的建筑结构既能够提供竖向承载力也能提供抗侧刚度，起到合二而一的受力效果；并且，在其交叉节点处能够形成较大截面以抵抗较大弯矩，而在远离交叉点的较小截面能够满足铰接及零弯矩受力要求，使得x形梭形组合柱结构整体受力性能优越且具有独特的建筑美学效果。

6、可选的，还包括连接装置；

7、所述连接装置包括连接座，且所述连接座向外延伸有四个连接部；所述梭形柱包括两个第一柱段，且所述第一柱段远离所述铰接节点的一端与所述连接部固定连接。

8、通过采用上述技术方案，能够方便x形梭形组合柱结构分模块进行加工后再进行组装，同时能够方便尺寸较大的x形梭形组合柱结构以零散模块的形式进行运输后再进行组装。

9、可选的，所述连接装置还包括多个连接组件，且每个所述连接部上均设置有若干连接组件；

10、所述第一柱段远离所述铰接节点的一端和所述连接部上均开设有若干供所述连接组件插入的安装槽，所述连接组件同时与所述第一柱段和所述连接部插接配合时，所述第一柱段与所述连接部接触相抵。

11、通过采用上述技术方案，能够方便第一柱段与连接部进行定位，从而方便施工人员通过焊接等方式将第一柱段与连接部固定连接；并且，第一柱段与连接部固定连接后，连接组件也能够提高二者连接处的抗侧刚度，从而提高二者固定连接后的结构稳定性。

12、可选的，所述连接组件包括两个相互插接配合的连接柱；

13、所述连接柱的一端与所述安装槽插接配合，所述连接柱与所述安装槽插接配合后，一所述连接柱的另一端伸出所述安装槽后与另一所述连接柱的另一端插接配合。

14、通过采用上述技术方案，先将两个连接柱分别于第一柱段和连接部上安装后，再借助两个连接柱插接配合实现第一柱段与连接部的安装定位，能够使得第一柱段借助连接组件与连接部对齐安装的操作更加方便快捷；同时，能够在第一柱段与连接部固定连接后，进一步提高连接组件提高二者连接处抗侧刚度的效果。

15、可选的，所述第一柱段与所述连接部通过一个所述连接组件形成连接，且所述安装槽于所述第一柱段和所述连接部上均位置居中；

16、所述连接组件还包括两个锁定件，所述第一柱段和所述连接部上均开设有与所述安装槽相通的第一插口，且所述连接柱上开设有供所述锁定件插入的锁定槽；

17、所述连接柱与所述安装槽插接配合且所述锁定件通过所述第一插口与所述锁定槽插接配合后，两所述连接柱插接配合使所述第一柱段与所述连接部接触相抵且准确对齐。

18、通过采用上述技术方案，能够方便施工人员通过锁定件在连接柱与安装槽插接配合后确定连接柱的相对位置状态，使得后续第一柱段与连接部通过连接组件对齐安装后能够准确对齐，防止需要转动调节第一柱段使其与连接部对齐的情况出现，降低操作难度同时提高后续通过焊接等方式实现固定连接的质量。

19、可选的，所述连接组件还包括两个具有磁性的定位件和两个盖体，所述锁定槽贯穿所述第一柱段的两侧，且所述定位件活动设置于所述锁定槽中；

20、所述连接部和所述第一柱段于所述安装槽远离所述第一插口的一侧均开设有供所述定位件插入的定位槽，且所述定位槽与所述第一插口对齐；

21、所述锁定件的一端与所述定位件磁性相吸，且所述盖体可拆卸设置于所述第一插口的入口处；所述定位件插入所述定位槽且所述锁定件插入所述锁定槽中时，所述锁定件与所述定位件接触且所述盖体设置后与所述锁定件接触。

22、通过采用上述技术方案，连接柱与安装槽插接配合后对其转动调节使得定位槽与第一插口对齐后即可确定连接柱处于所需的位置状态，再插入锁定件驱使定位件插入定位槽中即可锁定连接柱，进一步方便施工人员通过锁定件在连接柱与安装槽插接配合后确定连接柱的相对位置状态，同时能够进一步方便后续施工人员将第一柱段与连接部固定连接。

23、可选的，所述锁定件的另一端与所述定位件磁性相斥，且所述锁定件以与所述定位件磁性相斥的状态与所述定位件接触。

24、通过采用上述技术方案，第一柱段与连接部固定连接后，将锁定件调转方向后重新插入第一插口，即可驱使定位件插入定位槽中，之后通过安装盖体使得锁定件与定位件保持接触相抵，提高定位件保持起到定位效果的稳定性，降低因定位件或锁定件老化导致连接组件于第一柱段与连接部之间起到的加强连接的效果下降的概率。

25、可选的，所述第一柱段与所述连接部通过多个所述连接组件形成连接，且使所述第一柱段与所述连接部接触相抵且准确对齐。

26、通过采用上述技术方案，将多个连接组件均实现连接柱之间的插接配合，即可使第一柱段与连接部接触相抵且准确对齐，降低操作难度同时提高后续通过焊接等方式实现固定连接的质量。

27、可选的，所述连接组件还包括两个限位件；

28、所述第一柱段与所述连接部上均开设有同时与多个所述安装槽相通的第二插口，所述连接柱上贯穿开设有与所述限位件相适配的限位槽；

29、所述连接柱与所述安装槽插接配合且所述限位件通过所述第二插口同时与多个所述限位槽卡接配合时，所述限位件填充所述第二插口，且所述限位件限制所述连接柱离开所述安装槽。

30、通过采用上述技术方案，限位件填充第二插口后，既能够锁定连接柱以提高连接组件于第一柱段与连接部之间起到的加强连接质量的效果，又能够防止外界杂质进入，延长连接组件的使用寿命以延长其发挥作用的时间。

31、可选的，一所述梭形柱包括两个第二柱段，所述第二柱段远离所述铰接节点的一端具有与另一所述梭形柱的交叉处的表面相适配的相贯线形状，且所述第二柱段远离所述铰接节点的一端与另一所述梭形柱固定连接。

32、通过采用上述技术方案，能够方便x形梭形组合柱结构分模块进行加工后再进行组装，同时能够方便尺寸较大的x形梭形组合柱结构以零散模块的形式进行运输后再进行组装。

33、综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：

34、1.x形梭形组合柱结构能够形成富有韵律感的视觉图案，同时对于其支撑的建筑结构既能够提供竖向承载力也能提供抗侧刚度，起到合二而一的受力效果；并且，在其交叉节点处能够形成较大截面以抵抗较大弯矩，而在远离交叉点的较小截面能够满足铰接及零弯矩受力要求，使得x形梭形组合柱结构整体具有良好的经济性；

35、2.能够方便x形梭形组合柱结构分模块进行加工后再进行组装，同时能够方便尺寸较大的x形梭形组合柱结构以零散模块的形式进行运输后再进行组装；

36、3.能够使得第一柱段借助连接组件与连接部对齐安装的操作更加方便快捷，同时能够提高第一柱段与连接部固定连接后二者连接处的抗侧刚度；

37、4.能够延长连接组件的使用寿命，从而提高连接组件长期于第一柱段与连接部之间起到的加强连接质量的效果的稳定性，进而提高x形梭形组合柱结构长期使用过程中整体的结构稳定性。