1.在鋼結構工程中鑄鋼節點的選材應遵循技術過硬、經濟實用的原則,綜合考慮鋼結構整體的重要性、荷載特性、節點布局、應力狀態、鑄件厚度、工作環境和鑄造工藝等多種因素,選用適當的鑄鋼牌號與熱處理工藝。
2. 焊接結構用鑄鋼節點的鑄件材料應采用符合現行國家標準《焊接結構用碳素鋼鑄件》GB/T7659規定的ZG230--450H、ZG275--485H鑄鋼或G17Mn5QT、G20Mn5N、G20Mn5QT鑄鋼。當有依據時,也可選用其它牌號的鑄鋼。
3. 非焊接用鑄鋼節點的鑄件材料可選用符合現行國家標準《一般工程用鑄造碳鋼件》GB/T11352的ZG230--450、ZG270--500、ZG340--570、ZG340--640等牌號鑄鋼,并符合非焊接結構用鑄鋼牌號的化學及力學性能要求。
4. 焊接結構用鑄鋼節點與構件母材焊接時,在碳當量與構件母材基本相同的條件下,可按與構件母材相同技術要求選用相應的焊條、焊絲與焊劑,必要時應進行焊接工藝評定認可。
5. 鑄鋼節點的鑄件材料應具有屈服強度、抗拉強度、伸長率、斷面收縮率、沖擊功(考慮環境溫度)和C、Si、Mn、S、P等合金元素含量的合格保證,對焊接鑄鋼還應有碳當量的合格保證。 6. 鑄件壁厚不宜大于150 mm,當壁厚很大時應考慮厚度效應引起的屈服強度、伸長率、沖擊功等的降低。
7. 在設計文件中應提出所選用的鑄鋼牌號與標準名稱,并按使用要求提出力學性能項目與碳當量要求,以及熱處理工藝要求(正火或調質)。所有要求項目的性能指標均應作為供貨條件予以保證。鑄鋼材料因故需代用時,必須經設計核查認可。 鑄鋼節點用最簡略的話來說便是:鋼構造制造過程中,有些節點部位相貫較多,焊接不便利而且應力大,或許無法得到需要的形狀,因而選用鑄鋼方式做出,能夠做恣意形狀,焊接便利。 鑄鋼節點由于具有構造多樣話、外形漂亮、施工工期短等特征及出色的適用性,在中國大型鋼構造建筑工程中得到了廣泛的運用,特別是在處理雜亂的交匯節點上,鑄鋼節點有著得天獨厚的優勢。現在,在飛機場、體育場、大型展館的的創造中都離不開鑄鋼節點。盈豐鑄鋼是一家具有豐厚鍛造閱歷的公司,公司把握了一套完好、老到、一起的“節點”鍛造工藝技術,為國內一百多項大型鋼構造工程支座供應了優秀的鑄鋼“節點”,如北京奧運國家體育場、深圳平安大廈(國內超高層之最)、南寧機場大連高鐵站等。有幾十個工程的鑄鋼節點連同鋼構造工程項目被評為”省級優秀工程”及“魯班獎”
由于鑄鋼節點的鋼管相貫處是在廠內整體澆鑄成型的,可免去相貫線切割及重疊焊縫焊接引起的應力集中,使鋼結構受力更加合理,整體結構更加穩定。克服了大量集中焊接造成的應力對整體結構帶來的不利影響。 鑄鋼節點具有良好的適應性,可根據建筑需要生產出具有復雜外型和內腔的節點,一般鑄鋼節點為實心,僅在接口處局部挖空,即使全為空心,也比鋼管或鋼板厚,可按受力狀況采用最合理的截面形狀,從而改善節點的應力分布,承載能力高、抗變形能力強。 由于避免了焊縫疊加,使鋼結構更加簡潔、流暢、制作外形美觀、尺寸準確,可塑性強,能夠充分表達建筑師的設計思想及對美關的需求。 鑄鋼節點的應用范圍廣,不受節點的位置、形狀、尺寸的限制,可以鑄成空間任意形狀,使任何形狀的建筑造型都可以成為現實,既可用于結構上、中部節點,也可用于支座節點。 由于鑄鋼節點是在工廠內制作完成的,大大的減少了高空作業的工作量,使整體建筑成本降低,整體工程質量提高,并且大大降低了高空作業對施工人員帶來的危害。 隨著鑄造工藝水平的提高,鑄鋼節點在現代空 間結構中表現出造型優美、受力明確、傳力直接、承 載安全等特點,越來越受到工程界的青睞。特別是在構件體型大、多根桿件交匯復雜、呈不規則狀的相交節點處,若采用常規的節點焊接方式,由于焊縫過于集中必然導致焊接應力過大,且復雜的相貫線給節點的制作也造成了很大困難。鑄鋼節點以其良好的適用性及其獨特的整體澆鑄特點,免去了相貫線切割及重疊焊縫的應力集中問題。鑄鋼節點材料化學成分嚴格限制了C、S、P的含量,具有良好的塑性和韌性,抗震性能較常規的焊接節點有顯著提高。因其特有的性能,鑄鋼節點已被廣泛運用于橋梁、劇院、體育館等大跨度結構中。 由于鑄鋼節點的優異特性,在現代空間結構中越來越廣泛地被采用。通過對復雜的鑄鋼節點的受力性能和工作狀態分析研究認為:在設計荷載作用下,鑄鋼節點處于彈性工作狀態,其應力峰值出現在管件交匯處。 通過對鑄鋼節點極限承載能力分析發現,節點失效的位置與彈性分析的位置不同。彈性分析以彈性階段最大應力出現的位置作為鑄鋼節點的薄弱位置,即失效破壞位置,在管件交匯處。分析表明,節點失效的控制位置經塑性區開展后發生變化,出現在管件上。因此,只有對鑄鋼節點進行極限狀態分 析,才能真正認識節點的破壞機理和破壞形式,為鑄鋼節點的設計、制造和安裝以及運行提供科學依據。 對鑄鋼節點進行極限狀態分析時,不僅要考慮材料非線性問題,由于塑性區開展過程產生的累積塑性應變很大,因此還需考慮大應變的幾何非線性問題。這樣的分析結果更為符合實際。
隨著建筑技術的發展,新型結構及大跨結構體系(如體育場館、機場航站樓、會展中心等)在工程建設領 域應用越來越廣泛,構件之間的節點連接方式也日趨復雜。 近年來發展起來的鑄鋼節點,因其特別適用于空 間結構中幾何形式復雜、桿件匯交密集、受力集中的部位,同時具有各向同性、勻質性好等優點,可以避免大 量焊縫引起的熱影響區,緩解應力集中,改善構件的抗疲勞性能,故在國內外很多重要工程被廣泛應用。
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