大型鑄鋼件鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作

鑄鋼節(jié)點(diǎn)在現(xiàn)代大跨鋼管結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)出造型 美觀、可塑性強(qiáng)、受力安全合理等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸被 工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)用于工程實(shí)際之中。但是，與工程 應(yīng)用相比，對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能和承載力研究還 較少。文獻(xiàn)］進(jìn)行了廣州國(guó)際會(huì)展中心張弦梁端 部大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)足尺試驗(yàn),結(jié)合有限元分析認(rèn)為，節(jié) 點(diǎn)在設(shè)計(jì)荷載作用下是安全的。在實(shí)際工程設(shè)計(jì) 中，大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)的承載安全性需通過(guò)足尺試驗(yàn)和 有限元分析來(lái)判斷。由于目前鑄鋼件的制作質(zhì)量還 有待提高,某些技術(shù)指標(biāo)有時(shí)難以滿(mǎn)足，甚至空心鑄 鋼球和鑄管的壁厚與設(shè)計(jì)值相比有時(shí)相差甚遠(yuǎn)，在 上海新國(guó)際博覽中心、蘇州體育場(chǎng)、深圳游泳跳水館 工程就出現(xiàn)過(guò)因鑄鋼件質(zhì)量問(wèn)題而返爐重新澆鑄的 現(xiàn)象⑵。從我國(guó)近幾年鑄鋼節(jié)點(diǎn)在大型結(jié)構(gòu)體系中 應(yīng)用來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一套成熟的鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè) 計(jì)方法和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。本文從鑄鋼節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)、類(lèi)型 與應(yīng)用、有限元及試驗(yàn)研究概況、設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制和 焊接等方面進(jìn)行系統(tǒng)的分析，不僅為該種節(jié)點(diǎn)在工 程中的推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)，而且為今后規(guī)范的編制 提供參考。

  1鑄鋼節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)、類(lèi)型及工程應(yīng)用

  鑄鋼節(jié)點(diǎn)相對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑中的其他節(jié)點(diǎn)，有其 獨(dú)特的性能，其主要特點(diǎn)為：

  1） 鑄鋼節(jié)點(diǎn)在廠內(nèi)整體澆鑄，相對(duì)焊接球節(jié)點(diǎn) 與鋼管相貫節(jié)點(diǎn)，可免去相貫線(xiàn)切割及重疊焊縫焊 接引起的應(yīng)力集中「3】。

  2） 在局部高應(yīng)力區(qū)釆用圓形倒角和過(guò)渡圓滑的 截面，使節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布更為合理。

  3） 管壁比普通鋼管或鋼板厚，因此鑄鋼節(jié)點(diǎn)剛 度大、承載力高、抗變形能力強(qiáng)。

  4） 建筑結(jié)構(gòu)用鑄鋼的化學(xué)成分要求嚴(yán)格限制 C、S、P的含量，使得鑄鋼材料具有良好的延性和可 焊性「旳。

  5） 鑄鋼節(jié)點(diǎn)具有良好的適應(yīng)性，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)自由 度大，可根據(jù)建筑需要生產(chǎn)出具有復(fù)雜外形和內(nèi)腔 的節(jié)點(diǎn)；可按受力狀況釆用合理的截面形狀，從而 改善節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布⑶。